Ngày nay trong xu thế hội nhập quà trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước đang diễn ra một cách mạnh mẽ .Trong quá trình phát triển đó điện năng đóng vai trò rất quan trọng nó là một dạng năng lượng rất đặc biệt có rất nhiều ưu điểm như : dễ chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác như ( cơ năng, hóa năng, nhiệt năng …) dễ dàng chuyển đổi và phân phối … do đó ngày nay nó được sử dụng rộng rãi trong hầu hết các lĩnh vực của đời sống. Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế đời sống xã hội ngày càng được nâng cao nhu cầu cầu sử dụng điện năng trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp , dịch vụ …tăng nên không ngừng. Đề đảm bảo nhu cầu to lớn đó chúng ta phải có một hệ thống cung cấp điện an toàn và tin cậy
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM BỘ MÔN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC : CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: Vũ Thị Ngọc SVTH: Võ Duy Luyện MSSV: 14142187 Hồ Chí Minh ngày 15-6-2016 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM BỘ MÔN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC : CUNG CẤP ĐIỆN Đề tài : Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng khí GVHD: Vũ Thị Ngọc SVTH: Võ Duy Luyện MSSV: 14142187 Hồ Chí Minh ngày 15-6-2016 Đồ án cung cấp điện LỜI MỞ ĐẦU Ngày vũ bão phát triển khoa học kỹ thuật ,đặc biệt cách mạng công nghệ làm thay đổi giới mạnh mẽ Nhu cầu người ngày tăng.Yêu cầu nguồn lượng cung cấp cho sản xuất phục vụ đời sống cao hiệu suất chi phí Điện dạng lượng truyền tải với hiệu suất cao chi phí hợp lý ngày đóng vai trò quan trọng tất nghành sản xuất công nghiệp Ở nước ta thời kỳ cơng nghiệp hóa-hiện đại hóa nhu cầu tiêu thụ điện ngày tăng cao.Vì việc thiết kế cung cấp điện cho phụ tải công nghiệp yêu cầu cấp thiết để đảm bảo chi phí vận hành thấp nhất, hiệu suất cao nhất, tổn thất thấp đòi hỏi sinh viên nghành điện phải học tập kiến thức vững để đáp ứng yêu cầu Đồ án môn học giúp sinh viên có điều kiện vận dụng kiến thức học vào thực tế thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng.Qua sinh viên hiểu rõ kiến thức học môn lý thuyết ,tổng hợp kiến thức cũ cách có hệ thống, phát thiếu sót yếu để từ khắc phục ,củng cố lại Đồ án “Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng khi” điều kiện để em thấy điều trên.Tuy có tín mơn học quan trọng, đòi hỏi sinh viên cần phải học tốt để sau trường trở thành người kỹ sư làm việc Đồ án em tập dượt quý báu trước bước vào thực tế khó khăn, đồ án em thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng điện , với đặc thù loại nhà máy có nhiều thiết bị cơng đoạn u cầu cung cấp điện liên tục với chất lượng đảm bảo Để thiết kế hệ thống cung cấp điện an toàn đảm bảo tin cậy đòi hỏi người thiết kế phải có kiến thức giảng dạy giảng đường , sinh viên ngành hệ thống điện điều giao tập thiết kế mạng điện cho ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM Đồ án cung cấp điện xí nghiệp nhà máy định thân em nhận đồ án thiết kế hệ thống điện cho phân xưởng khí với số liệu phụ tải cho Do trình độ hạn chế , kinh nghiệm chưa nhiều , tài liệu tham khảo khơng nhiều , nên q trình thực đồ án chắn khơng tránh khỏi thiếu sót , em mong góp ý , nhắc nhở , nhận xét Thầy để em kịp thời bổ sung vào kiến thức ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM Đồ án cung cấp điện LỜI CẢM ƠN Để đồ án môn học hoàn thành nổ lực cố gắng thân, em nhận giúp đỡ tận tình ,bạn bè Em khơng biết nói hơn, em xin chân thành gởi lời cảm ơn đến: - Trường ĐHSPKTTPHCM xếp môn học để em nâng cao , củng cố kiến thức - Khoa điện trường ĐHSPKT tạo điều kiện tốt cho em trình thực đồ án - Thư viện trường cung cấp cho chúng em tài liệu cần thiết , liên quan - Đặc biệt cô Vũ Thị Ngọc người trực tiếp truyền đạt , bảo , cô cung cấp tài liệu kiến thức , cố kiến thức củ , giúp đỡ em tận tình suốt trình thực đồ án - Các bạn sinh viên nhiệt tình đóng góp ý kiến q báu để tơi có thêm sở cho việc hồn thành đồ án Đồ án nhiều thiết xót Sinh viên thực đồ án: Võ Duy Luyện ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM Đồ án cung cấp điện Tài Liệu tham khảo Giáo trình cung cấp điện – Quyền Huy Ánh Hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn IEC – Schneider Electric Tiêu chuẩn Việt Nam thiết kế cơ, điện Tài liệu tham khảo catalogue thiết bị điện Website http://vietstar.com.vn/vi/ Catalogue dây dẫn thiết bị đóng ngắt Copper Tài liệu catalogue website http://www.quyenhuyanh.com/ ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM Đồ án cung cấp điện NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM Đồ án cung cấp điện Phụ Lục LỜI MỞ ĐẦU LỜI CẢM ƠN Tài Liệu tham khảo Phụ Lục Chương I : Chiếu sáng CHƯƠNG II : TÍNH TỐN PHỤ TẢI TRONG PHÂN XƯỞNG 19 CHƯƠNG III : CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY 34 CHƯƠNG IV : TÍNH TỐN LỰA CHỌN TRẠM BIẾN ÁP NGUỒN VÀ NGUỒN DỰ PHÒNG 42 CHƯƠNG V : CHỌN DÂY DẪN VÀ KHÍ CỤ BẢO VỆ 48 Bản vẽ tổng thể phân xưởng 70 ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM Đồ án cung cấp điện Chương I : Chiếu sáng I Đặc điểm phân xưởng Phân xưởng với tổng diện tích mặt F=30 40=1200(m2),cao 5m Trong đó,chiều dài phân xưởng 40m, chiều rộng 30m Phân xưởng có ba cửa vào,một cửa hai cửa phụ,còn lại tồn mặt máy móc thiết bị Nguồn điện cung cấp cho phân xưởng lấy từ trạm biến áp pha 22/0.4KV Phân xưởng xây dựng nơi có nhiệt độ trung bình năm khoảng 25÷300C Phân xưởng làm việc theo ca , ngày ba ca,trong phân xưởng gồm 30 thiết bị pha II CÁC YÊU CẦU CHUNG CỦA MÔI TRƯỜNG ÁNH SÁNG Bảo đảm độ rọi yêu cầu cho vị trí làm việc Phân bố độ chói khơng gian chiếu sáng Tránh gây chói lố cho người làm việc Tạo hướng ánh sáng thích hợp Màu sắc ánh sáng phù hợp với công việc màu sắc bề mặt nơi làm việc Giảm nhấp nháy ánh sáng loại bóng đèn Bảo đảm mức độ chiếu sáng tự nhiên cần thiết Duy trì thơng số ánh sáng suốt thời gian sử dụng III THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG Kích thước phân xưởng ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM Đồ án cung cấp điện Chiều dài : a = 40m Chiều Phân rộng : b = 30m Chiều cao : h = 5m Diện tích : S = 1200m2 Các hệ số phản xạ Hệ số phản xạ trần (mái tôn tráng men): ρtr = 50% Hệ số phản xạ tường (tường sơn màu trắng): ρt = 30% Hệ số phản xạ sàn (xám đâm): ρs = 10% Các đặc điểm khác Môi trường làm việc có bụi Thời gian làm việc ba ca Độ tuổi người lao động từ 25 đến 35 tuổi Tính chất cơng việc khơng phân biệt màu sắc, độ tương phản vật tương đối cao Tính tốn thiết kế - Chọn đèn: Led Greenline System light 20000lm Chọn kiểu đèn kiểu chiếu sáng trực tiếp chóa phản xạ vng Điện áp 220-240V Tần số 50-60 Hz Cơng suất bóng đèn : 120(W) Quang thông cực đại : Đ = 20000 Lm Nhiệt độ màu : Tm = 5000/6000oK Chọn số bóng đèn đèn : 1bóng Quang thơng cơng suất đèn : Bđ = đ = 20000 lm Pbđ = Pđ= 120W 10 ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM Đồ án cung cấp điện Tổng 10 44 Chọn dây dẫn từ tủ phân phối phụ DB2 đến động 8A,8B,9A,10A,10B -Dòng điện định mức nhánh (8A, 8B): 31 𝐼𝑑𝑚 = 25 √3×0.4×0.83 = 43,5A) -Dòng điện định mức nhánh (9A): 32 𝐼𝑑𝑚 = 14 √3×0.4×0.86 = 23,5(A) -Dòng điện định mức qua nhánh (10A,10B): 33 𝐼𝑑𝑚 = √3×0.4×0.86 = 8,4(A) K=K4.K5.K6.K7 K4 = 0,8 đặt ống ngầm K5 = 1( mạch ống) K6 = (đất khô) K7=0,89 (nhiệt độ 300C PVC) K=0,8.1.1.0,89=0,712 Vậy dòng phát nóng cho phép theo điều kiện lắp đặt : 43,5 31 𝐼𝑐𝑝𝑡𝑡 = 0,712 32 𝐼𝑐𝑝𝑡𝑡 = 0,712 33 𝐼𝑐𝑝𝑡𝑡 = 23,5 8,4 0,712 = 61 (A) = 33,3(A) = 11,8 (A) Vậy dòng phát nóng cho phép theo điều kiện lắp đặt , cáp CVV : Nhánh 31 : Copper 4x10mm2 Iz = 61A Nhánh 32 : Copper 4x4mm2 Iz = 34A Nhánh 33 : Copper 4x1.5mm2 Iz = 19A Chọn CB: - Nhánh 1: In=50A - Nhánh 2: In=32A 57 ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM Đồ án cung cấp điện - Nhánh 3: In=25A Chọn cáp từ tủ phân phối MDB đến tủ động lực DB a Chọn cáp C1 ( Cáp từ MDB đến DB1 ) 𝐼𝑑𝑚 = 𝑃𝑡𝑡1 √3×0.4×𝑐𝑜𝑠𝜑 = 65 √3×0.4×0,84 = 112(A) Từ tủ DB1 có mạch nhánh tra IEC- B35 chọn hệ số đồng thời kdt = 0,9 1 𝐼𝑡𝑡 = 𝐼𝑑𝑚 × 0,9 = 112 × 0,9 = 100,8𝐴 K=k1.k2.k3 k1 = 0,95 (đi dây mương cáp) k2 =1( hàng đơn nằm ngang,1 mạch hàng) k3 = (nhiệt độ môi trường 300C) K=k1.k2.k3 =1.0,95.1=0,95 𝐼𝑐𝑝𝑡𝑡 = 100,8 0.95 = 106(A) Chọn cáp Copper PVC - 4x25mm2 Iz =108A Chọn CB kết hợp bảo vệ dây dẫn : In≥ IB Từ chọn dòng phát nóng cho phép Icp dây cáp mà CB có khả bảo vệ: Icp=In IB ≤In ≤Icptt => chọn Icb= 125A b Chọn cáp C2 ( Cáp từ MDB đến DB2 ) 𝐼𝑑𝑚 = 𝑃𝑡𝑡2 √3×0.4×𝑐𝑜𝑠𝜑 = 44 √3×0.4×0,84 = 75,6 (A) Từ tủ DB2 có mạch nhánh tra IEC- B35 chọn hệ số đồng thời kdt = 0,9 2 𝐼𝑡𝑡 = 𝐼𝑑𝑚 × 0,9 = 75,6 × 0,9 = 68,04𝐴 K=k1.k2.k3 k1 = 0,95 (đi dây mương cáp) 58 ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM Đồ án cung cấp điện k2 =0,82 ( hàng đơn nằm ngang,3 mạch hàng) k3 = (nhiệt độ môi trường 300C,PVC) K=0,95×0,82×1=0,779 𝐼𝑡𝑡 𝐼𝑐𝑝𝑡𝑡 = 𝐾 = 68,04 0,779 = 87𝐴 Chọn cáp Copper 4× 25 mm2 Iz=108A IB ≤In ≤Icptt Chọn CB: Icb=100A c Chọn cáp C3 ( Cáp từ MDB đến DB3 ) 𝐼𝑡𝑡 = 𝑃𝑡𝑡3 √3×0.4×𝑐𝑜𝑠𝜑 = 84,6 √3×0.4×0,82 = 149 (A) Từ tủ DB2 có mạch nhánh tra IEC- B35 chọn hệ số đồng thời kdt = 0,9 3 𝐼𝑡𝑡 = 𝐼𝑑𝑚 × 0,9 = 75,6 × 0,9 = 134,1𝐴 K=k1.k2.k3 k1 = 0,95 (đi dây mương cáp) k2 =0,82 ( hàng đơn nằm ngang,3 mạch hàng) k3 = (nhiệt độ môi trường 300C,PVC) K=0,95×0,82×1=0,779 𝐼3 134,1 𝐾 0,779 𝐼𝑐𝑝𝑡𝑡 = 𝑡𝑡 = = 172,2𝐴 59 ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM Đồ án cung cấp điện Chọn cáp copper 4x95 mm2 Iz=175A Chọn CB: IB ≤In ≤Icptt Icb= 200A Chọn dây dẫn từ MBA đến tủ MBD Vì phụ tải tăng theo thời gian ta chọn theo MBA 𝐶 𝐼𝑑𝑚 = 𝑆𝑀𝐵𝐴 √3×0.4 = 180 √3×0.4 = 259,8(A) Dòng làm việc phân xưởng 𝑐 𝐼𝑙𝑣 𝑚𝑎𝑥 = 260(A) K= k4.k5.k6.k7 K4 = 0.8 ( ống ngầm) K5= 0.8 ( mạch dây pha dây trung tính hàng) K6= 1.05 (đất ẩm) K7= 1.05( cách điện PVC nhiệt độ đất 150C) 𝐾 = 𝐾4 × 𝐾5 × 𝐾6 × 𝐾7 = 0,8 × 0,8 × 1,05 × 1,05 = 0,71 𝑐 𝐼𝑐𝑝𝑡𝑡 = 𝑐 𝐼𝑙𝑣 𝑚𝑎𝑥 𝐾 = 260 0,71 = 366(A) 60 ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM Đồ án cung cấp điện Chọn cáp Copper PVC 3x400+240 mm2 , Iz=370A Chọn MCCB: IB ≤In ≤Icptt Icb=400A III Tính toán tổn thất mạng điện phân xưởng Kiểm tra tổn thất điện áp tổn thất điện áp nhằm đảm bảo cho điện áp cung cấp đủ lớn nằm khoảng cho phép thiết bị để đảm bảo cho thiết bị hoạt động bình thường đảm bảo kinh tế kĩ thuật phương án cung cấp điện đặt ra.Vì ,ta cần phải kiểm tra tổn thất điện áp dây dẫn với điều kiện tổn thất 5% : U max U cp 5%U dm Tổn thất điện áp lớn U max tính sau : U max U C1 U C U C Trong : U C1 tổn thất cáp từ MBA đến MDB U C tổn thất lớn cáp từ MDB đến DB U C tổn thất lớn cáp từ tủ DB đến thiết bị hay tổn thất nhánh 61 ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM Đồ án cung cấp điện Kiểm tra tôn thất điện áp từ máy biến áp đến Dòng điện làm việc lớn : Ilvmax = 260(A) Chiều dài cáp l = 0,01(km) Tổ hao đường dây : Zo = 0,0459 ∆U = Zo.Ilvmax.l = 0,0459.0,01.260 = 0.12(V)