Đồ án môn học: Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng CKCT và CNC

Đồ án môn học: Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng CKCT và CNC trình bày tổng quan về mạng điện phân xưởng, tính toán phụ tải điện phân xưởng, thiết kế mạng điện phân xưởng, thiết kế mạng điện xí nghiệp, chọn thiết bị điện cho phân xưởng CKCT và phân xưởng CNC. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung đề tài.

Đồ án môn học  0.Nhận xét của giáo viên hướng dẫn .                                                                                       Chữ kí giáo viên  Trang 1  Đồ án mơn học                                                                   LỜI NĨI ĐẦU               Cơng nghiệp điện lực ln giữ một vai trò đặc biệt quan trọng , nó  chính là cơ sở để phát triển được nền kinh tế ở mỗi quốc gia.Nó khơng những  cần thiết với đời sống sinh hoạt hàng ngày của mọi người mà nó đặc biệt quan  trọng khi ta cung cấp cho các khu cơng nghiệp trọng điểm                Khi xây dựng nhà máy, khu dân cư, thành phố .v.v….trước tên người  ta phải xây dựng hệ thống cung cấp điện để cung cấp điện năng cho thiêt bị và  nhu cầu sinh hoạt của con người               Hệ thống cung cấp điện bao gồm các khâu phát điện, truyền tải và  phân phối điện năng làm nhiệm vụ cung cấp điện cho một khu vực nhất định.  Nguồn của hệ thống này lấy từ hệ thống điện quốc gia và thường dùng cấp  điện áp trung bình trở xuống              Trong các xí nghiệp then chốt của nền kinh tế quốc dân hiện nay thì  những phân xưởng như phân xưởng CNC là một ngành quan trọng. Mặc dầu  đây chỉ là phân xưởng ở mức trường chỉ đào tạo tay nghề chứ khơng làm ra  sản phẩm để tiêu thụ trên thị trường nhưng nó làm cơ sở cho sự  phát triển các  nhà máy cơ khí chế tạo. Sản phẩm của các nhà máy này được sử dụng ở hầu  hết các lĩnh vực của đời sống như  máy móc phục cụ sản xuất trong nơng  nghiệp, cơng nghiệp, các phương tiện giao thơng…Đặc điểm riêng của nhà  máy loại này là số lượng phân xưởng nhiều và cần mặt bằng sản xuất rộng và  day chuyền cơng nghệ lớn             Để có một phương án cung cấp điện hợp lý cho các nhà máy cơ khí nói  chung cũng như  các phân xưởng cơ khí nói riêng trước hết ta phân tích quy mơ  tổng thể của tồn nhà máy cũng như của tồn phân xưởng rồi đến các thiết bị  tiêu thụ điện năng kèm theo đặc điểm cơng nghệ cụ thể                    Trang 2  Đồ án mơn học                                                          Lời cảm ơn                      Chúng em xin chân thành cảm ơn thây giáo NGUYỄN DUY BÌNH  cùng các thầy cơ trong tổ bộ mơn cung cấp điện đã giúp đỡ em hồn thành đồ  án này. Cảm ơn thầy đã cung cấp cho em nhưng kiến thức cần thiết, có hệ  thống của mơn học này. Kính chúc thầy ln dồi dào sức khỏe                    Xin chân thành cảm ơn thầy                                                                                          Nhóm sv thực hiện đồ  án                                                                                                   PHẠM TUẤN ANH                                                                                                   PHẠM ANH  TÀI                                                                                                   NGƠ VĂN TÌNH Trang 3  Đồ án mơn học  TRƯỜNG ĐHSPKT  HƯNG N KHOA ĐIỆN ­ ĐIỆN TỬ CỘNG HỊA XàHỘI CHỦ NGHĨA  VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc ĐỒ ÁN MƠN HỌC § Họ và tên sinh viên:  Phạm tuấn anh               Ngơ văn tình              Phạm anh tài Lớp ĐK1 § Khóa học: 2003 – 2008 § Nghành đào tạo :Kỹ thuật điện § Tên đề tài: Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng CKCT và CNC § Số liệu cho trước: Mặt bằng phân xưởng CKCT và CNC, số liệu phụ tải điện của phân  xưởng § Nội dung cần hồn thành: Tổng quan về mạng điện phân xưởng Tính tốn phụ tải điện phân xưởng Thiết kế mạng điện phân xưởng § Trang 4  Đồ án mơn học  Tính chọn thiết bị và tụ điện bù cos  cho phân xưởng Kết luận Các bản vẽ A0 hoặc trên Folie: § GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN:     Ngày giao đề:    Ngày 20 tháng 02 năm 2006                                                    Ngày hồn thành: Ngày 15 tháng 04 năm2006 NGUYỄN DUY BÌNH  Trang 5  Đồ án mơn học  PHẦN I  TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG 1.1 Trạm biến áp phân xưởng 1.1.1 Xác định vị trí đặt trạm  Việc chọn vị trí và số lượng máy biến áp trong một xí nghiệp cần phải  tiến hành  so sánh các chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật. Muốn tiến hành so sánh kinh  tế, kỹ thuật phải sơ bộ xác định được các phương án cung cấp điện trong nội  bộ xí nghiệp. Trên cơ sở các phương án được chấp nhận mới có thể tiến hành  so sánh giữa các chỉ tiêu để chọn vị trí số lượng biến áp trong xí nghiệp.  Vị trí đặt trạm biến áp phải thoả mãn các u cầu sau: An tồn cung cấp điện liên tục.  Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp đi tới.  Thao tác vận hành quản lí dễ dàng Phòng tránh được các khí ăn mòn, bụi bặm cháy nổ Tiến kiệm vốn đầu tư, chi phí vận hành nhỏ Vị trí trạm biến áp phân xưởng  có thể  ở bên ngồi, nằm kề hoặc ở bên  trong phân xưởng. Vị trí đặt được mơ tả như hình vẽ Trạm xây dựng bên ngồi còn gọi là trạm độc lập thường dùng khi trạm  cung cấp cho nhiều phân xưởng, hoặc cần tránh xa nơi bụi bặm, có khí ăn mòn  tác động.  Trạm xây dựng liền kề được dùng phổ biến hơn cả vì tiết kiệm về xây  dựng trạm và ít ảnh hưởng tới cơng trình khác.  Trạm xây dựng bên trong được dùng khi phân xưởng có phụ tải lớn, khi sử  dụng trạm cần đảm bảo các điều kiện phòng chống cháy nổ 1.1.2 Vị trí trung tâm phụ tải Việc xác định vị trí trung tâm phụ tải có ý nghĩa quan trọng trong việc xác  định vị trí đặt trạm biến áp cho phương án cung cấp điện. Trạm biến áp cần  được đặt gần trung tâm phụ tải khi đó sẽ đảm bảo được chất lượng cung cấp  điện cho phụ tải Trên mặt bằng phân xưởng chọn hệ toạ độ Oxy như hình vẽ: Trang 6  Đồ án mơn học    Xác định toạ độ các thiết bị, của nhóm thiết bị và của cả phân xưởng theo  cơng thức:                                          Hoặc                                   Trong đó: X, Y là toạ độ trung tâm phụ tải xi yi là toạ độ của các điểm tải i Pi Si là cơng suất tác, dụng cơng suất tồn phần của điểm tải i Sau đó tuỳ theo mặt bằng của phân xưởng mà có thể di chuyển các trung  tâm phụ tải cho hợp lí 1.2 Đường dây cung cấp điện trong phân xưởng.  Dây dẫn điện trong phân xưởng cần đạt được các u cầu đó là dẫn điện  tốt và bền. Dây dẫn phải có tiết diện và kết cấu thích hợp với u cầu truyền  dẫn. Việc đi dây trong phân xưởng cần có sự mạch lạc khoa học và kinh tế.  Dây dẫn với phụ tải động lực và dây dẫn với phụ tải chiếu sáng cần có sự  tách biệt do các điều kiện làm việc khác nhau và cũng dễ cho việc bảo quản,  xử lí sự cố. Dây dẫn có thể đi ngầm hoặc đặt trong hầm có tấm đậy đảm bảo  an tồn và mĩ quan phân xưởng     1.3 Phụ tải phân xưởng Phụ tải điện là một hàm biến đổi theo thời gian vì có nhiều yếu tố ảnh  hưởng đến nó nên phụ tải điện khơng tn theo một quy luật nhất định. Do đó  việc xác định chính xác phụ tải điện là một điều rất khó khăn nhưng đồng thời  là một việc rất quan trọng Phụ tải điện là một số liệu dùng làm căn cứ chọn các thiết bị điện trong hệ  thống cung cấp điện. Nếu phụ tải tính tốn lớn hơn phụ tải thực tế thì các  thiết bị chọn ra sẽ q lơn so với u cầu dẫn tới lãng phí Hiện nay có nhiêù phương pháp để tính tốn phụ tải  .Thơng thường  nếu  thuận tiện cho việc tính tốn thì thiếu chính xác, ngược lại nếu nâng cao được  độ chính xác kể đến nhiều yếu tố ảnh hưởng thì phương pháp tính lại q  phức tạp Sau đây là một số phương pháp hay dùng để xác định phụ tải động lực: Trang 7  Đồ án mơn học  1.Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất đặt và hệ số nhu cầu Cơng thức tính:                                    Cách tính phụ tải tính tốn theo phương pháp này có ưu điểm là đơn giản,  tính tốn thuận tiện tuy nhiên hệ số nhu cầu tra trong sổ tay là một số nhất  định, như ta đã biết:                                               Knc = Ksd.Kmax Mà Ksd và Kmax phụ thuộc vào q trình sản xuất và số thiết bị trong nhóm này.  Hai yếu tố này thường xun thay đổi do đó dẫn tới kết quả sẽ khơng chính  xác 2. Xác định phụ  tải tính tốn theo suất phụ  tải trên một đơn vị  diện tích sản   xuất Cơng thức tính:       Pt= po . F Trong đó: + F: Diện tích đặt máy sản xuất ( m2 ) + po: Suất phụ tải(W) Phương pháp này chỉ cho kết quả gần đúng vì vậy nó thường được dùng  để tính tốn cho các phân xưởng trong giai đoạn thiết kế sơ bộ 3.Xác định phụ  tải tính tốn theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị  sản   phẩm     Cơng thức tính:                                                                Trong đó: +  M: Số đơn vị sản phẩm SX ra trong 1 năm +  W0: Suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm +  Tmax: Thời gian sử dụng cơng suất lớn nhất Phương pháp này thường để tính tốn cho các thiết bị điện có đồ thị phụ  tải ít biến đổi như quạt gió, bơm nước 4. Xác định phụ tải tính tốn theo hệ số cực đại kmax và cơng suất trung bình  Ptb Cơng thức tính:                            Ptt = Kmax.Ptb.     Thay Ptb = Ksd.Pđm  Trang 8  Đồ án mơn học      => Ptt = Kmax.Ksd.Pđm     Trong đó: + Ptb, Pđm: Cơng suất trung bình và định mức + Kmax, Ksd: Hệ số cực đại, hệ số sử dụng Phương pháp này cho kết quả tương đối chính xác vì nó kể đến nhiều yếu  tố ảnh hưởng như: số thiết bị trong nhóm và chế độ làm việc của thiết bị. Do  đó ta chọn phương pháp này để xác định phụ tải tính tốn cho phân xưởng  Phụ tải của phân xưởng gồm:  Phụ tải động lực  Phụ tải chiếu sáng  1.3.1 Phụ tải động lực Phụ tải động lực là thành phần tiêu thụ chủ yếu của mạng điện phân  xưởng. Việc xác định phụ tải động lực là bước đầu tiên trong việc xác định  phụ tải tính tốn cho phân xưởng. Từ các u cầu, các thơng số của các thiết bị  động lực sẽ giúp ta chọn được dây dẫn, cũng như các thiết bị cung cấp và bảo  bệ khác. Phụ tải động lực có nhiều loại, có nhiều đặc điểm riêng nên khi tính  tốn cần dựa vào chính các thiết bị đó, điều kiện làm việc để chọn các tham số  cho hợp lí.    1.3.2 Phụ tải chiếu sáng  Chiếu sáng nói chung và chiếu sáng cơng nghiệp nói riêng có ý nghĩa rất  quan trọng với mọi hoạt động sản xuất. Chiếu sáng tốt có khả năng làm cho  chất lượng cơng việc tăng lên. Nếu đảm bảo được các quy định chiếu sáng đặt  ra có thể mang lại một số lợi ích như: Tăng số lượng sản phẩm    Giảm số lần xuất hiện tai nạn lao động    Tạo điều kiện tốt cho việc đảm bảo vệ sinh, sức khoẻ chung.     Ánh sáng tốt sẽ duy trì được thị lực tốt, giảm sự mệt mỏi của mắt người Những u cầu về chiếu sáng : Độ rọi phải đảm bảo     Sự che tối và tỉ lệ độ chói cần phải xác định, định hướng sao cho mắt  người thu nhận được được những hình ảnh rõ ràng nhất về vật thể       Ánh sáng phải thoả mãn đồng đều. Tức quan hệ giữa độ chói cực đại và  độ chói cực tiểu của bề mặt khơng được vượt q giới hạn nhất định        Màu của ánh sáng phải tương thích với cơng việc đang tiến hành Trang 9  Đồ án mơn học  Việc bố trí đèn và độ chói của đèn phải thoả mãn sao cho mắt người khơng bị  mệt mỏi do ánh sáng chiếu trực tiếp hay phản xạ Trong cơng nghiệp sử dụng rất nhiều loại máy móc khác nhau, ở các máy  này bề mặt  cần chiếu sáng gồm có bề mặt trực tiếp gia cơng và bề mặt bị  chimbinhngsbitrớ,thaotỏckimtra.Khithitkchiusỏngchocỏc phõnxngcnluýtistngphncamỏymúcvchitit.Vinhng mỏygiacụngclncúthgõyrabúngtixungquanh.Vicỏccụngvicũi hichớnhxỏccaothỡcnphicúschiusỏngccb,tclchiusỏng vihthngỏnhsỏnghnhp. Btrớốnchiusỏng: Vichiusỏngccbthỡtuthucvohoncnh,yờucucth chncỏcbtrớchohplớ Vichiusỏngdựngchungthỡcúthbtrớtheo2phngỏn: Ô tcỏcốntrờncỏcnhcahỡnhvuụng Ô tcỏcốntrờncỏcnhcahỡnhchnht Ô tcỏcốntrờnnhcahỡnhthoi Khitớnhtoỏnphtichiusỏngtasdngcụngthc: Pttcs=F.P0 F:dintớchcnchiusỏng P0:sutphtichiusỏng.iviphõnxngckhớtalyP0=15 (w/m2)              Trang 10  Đồ án mơn học   Ta chọn cáp đồng bốn lõi có: tiết diện FC=2.5(mm)có ký hiệu là  4G2.5 ,Icp=41(A)  Kết quả chọn cáp cho trong bảng sau: 41.7 Thiết diện (mm) 4G4 Icp.C  (A) 53 19.2 20.8 4G1.5 31 ĐL3­TPP 30.4 33.3 4G1.5 31 ĐL4­TPP 29.6 33.3 4G1.5 31 ĐL5­TPP 19.2 20.8 4G1.5 31 ĐL1­TPP Itt (A) 36.5 ĐL2­TPP STT Tuyến cáp 4.3.1.4. Chọn cáp từ tủ động lực tới các máy của phân xưởng  Chọn cáp chọn cáp từ tủ động lực một tới Máy phay UF222 có Pđm=9(KW) cos.  Ta vẫn dùng cáp loại như trên, cách bố trí cũng vậy, tức là: k1 =1, k2=0.8 Điều kiện chọn:  Điện áp định mức: Uđmc Uđm.mg=380(V) Dòng điện định mức:Iđm Itt= Điều kiện kiểm tra:  Icp   Ta chọn cáp đồng bốn lõi có: thiết diện FC=2.5(mm)có ký hiệu là  4G1.5 ,Icp=31(A) Kết quả cho trong bảng sau: Máy xọc 5k310 11.4 12.5 Thiết diện (mm) 4G1.5 Máy mài thô 7.1 8.3 4G1.5 31 Máy phay UF222 22.8 25 4G1.5 31 Máy phay MUP320 22.8 25 4G1.5 31 Máy phay B5020 22.8 25 4G1.5 31 Máy bào ngang 11.4 12.5 4G1.5 31 Máy tiện SU50A 27.9 25 4G1.5 31 Máy tiện IM95 11.4 12.5 4G1.5 31 10 Máy tiện T616 11.4 12.5 4G1.5 31 11 Máy tiện T630 25.3 25 4G1.5 31 12 Máy tiện TUD 27.9 25 4G1.5 31   STT Tên máy Itt (A) Trang 42  Icpc (A) 31 Đồ án mơn học  13 Cưa vòng 11.4 12.5 4G1.5 31 4.3.2 Chọn cáp cho phân xưởng CNC 4.3.2.1. Chọn cáp từ TBA của phân xưởng tới tủ phân phối phân xưởng  CNC Ta bố trí cáp đi chung  tuyến nên k2=0.9(vì chỉ có hai tuyến cáp đi chung) Để đơn giản ta coi nhiệt độ của mơi trường làm việc và mơi trường  chế  tạo cáp là như nhau nên hệ số: k1=1 Dòng điện tính tốn của phân xưởng là: Itt.pxCNC=133.3(A) Phân xưởng được trang bị Aptomat tổng NF160­SH do hãng Mitsubishi chế  tạo, có dòng điện định mức: Iđm=150(A), do đó cáp được chọn phải thỏa mãn: Đện áp định mứcUđmc Uđm.mg=380(V) Dòng điện định mức:Icp  (A)   Điều kiện kiểm tra: Icp     Kết hợp hai điều kiện trên ta chọn cáp  đồng ba lõi+ trung tính cách điện  bằng PVC do hãng LENS  chế tạo có tiết diện 3*35+25 dòng Icp=174(A) )   (số liệu này tra ở  bảng PL4.28­Sách HTCCĐ) 4.3.2.2. Chọn cáp từ tủ phân phối tới các tủ động lực phân xưởng CNC Cáp từ tủ phân  phối tới các tủ độn lực cũng được chọn với điều kiện như        chọn cáp từ tủ phân phối tới tủ động lực I  Dòng điện tính tốn trên thanh dẫn của tủ động lực 1 là: Itt=101.2(A)  Aptomat bảo vệ tủ này có IđmA=125(A)loại NFA160­SH do hãng  Mitsubishi chế tạo(tra bảng 3.8 sách CCĐ)  Hai hệ số hiệu chỉnh ta cũng chọn như trên: k1 =1, k2=0.9 Do đó: UđmC 380(V) IcpC Itt=101.2(A)  Điều kiện kiểm tra:                        IcpC    Trang 43  Đồ án mơn học   Ta chọn cáp đồng bốn lõi có: thiết diện FC=6(mm)có ký hiệu là  4G6 ,Icp=66(A)(tra bảng PL4.29 –sách HTCCĐ)  Kết quả chọn cáp cho trong bảng sau: ĐL1­TPP 101.2 104.2 Thiết diện (mm) 4G16 ĐL2­TPP 66.9 62.5 4G10 STT Itt (A) Tuyến cáp Icp.C  (A) 113 87 4.3.2.3.  Chọn cáp từ tủ động lực tới các máy của phân xưởng CNC Chọn cáp chọn cáp từ tủ động lực một tới Máy phay có Pđm=9(KW) cos.  Ta vẫn dùng cáp loại như trên Điều kiện chọn:  Điện áp định mức: Uđmc Uđm.mg=380(V) Dòng điện định mức:Iđm Itt= Điều kiện kiểm tra:  Icp  Ta chọn cáp đồng bốn lõi có: thiết diện FC=2.5(mm)có ký hiệu là  4G1.5 ,Icp=31(A) Kết quả cho trong bảng sau: 12.5 Thiết diện (mm) 4G1.5 Icpc (A) 31 22.8 25 4G1.5 31 Máy phay DMU50M 43 41.7 4G4 53 Máy mài 7.1 8.3 4G1.5 31 Máy tiện CTX200E 88.6 83.3 4G16 113 Máy tiện DMU60T 53.2 50 4G6 66 Máy khoan 3.8 4.2 4G1.5 31 STT Tên máy Itt (A) Máy tiện 10.1 Máy phay 4.3.3.Chọn máy biến dòng Máy biến dòng của mạch đo lường đặt sau MBA của phân xưởng được chọn  theo điều kiện  sau: Điện áp: UđMbiUmg=0.38(KV); Dòng điện định mức phía sơ cấp: của hai phân xưởng là:        IđmCKCT126.1(A) Trang 44  Đồ án mơn học         IđmCNC133.3(A) Theo căn cứ trên ta chọn máy biến dòng như sau: Loại Iđm (A) 150 Cấp chính  xác 0.5 Số cuộn dây BD8 Uđm (V) 400 BD8 400 150 0.5 Trang 45  Đồ án mơn học  PHẦN V BÙ CƠNG SUẤT PHẢN KHÁNG  CHO PHÂN XƯỞNG CKCT VÀ CNC 5.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay lượng điện năng tiêu thụ của các xí nghiệp cơng nghiệp là khá  lớn, chiếm khoảng 55% tổng số điện năng được sản xuất ra, vì vậy sử dụng  hợp lý tiết kiệm điện năng có ý nghĩa quan trọng đối với nền kinh tế. Hệ số  cơng suất là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá xem xí nghiệp sử dụng điện  có hợp lý khơng, nó liên quan trực tiếp tới lợi ích kinh tế của xí nghiệp. Việc  nâng cao hệ số cơng suất khơng những tác động trực tiếp tới từng xí nghiệp  mà còn ảnh hưởng tới tính hiệu quả của q trình sản xuất và phân phối điện  Phần lớn các thiết bị tiêu thụ điện năng điều tiêu thụ lượng cơng suất tác  dụng P(KW) và cơng suất phản kháng Q. Cơng suất tác dụng là cơng suất biến  thành các dạng năng lượng có ính như cơ năng, quang năng, nhiệt năng… Cơng  suất phản kháng Q(KVAR) là cơng suất dùng để từ hóa mạch từ của các máy  điện, nó khơng sinh ra cơng Bù cơng suất phản kháng là việc đặt gần các hộ dùng điện các máy sinh ra  cơng suất phản kháng Q, để cung cấp cơng suất này cho các hộ  dùng điện.  Như vậy sẽ là giảm  cơng suất phản kháng cần truyền tải trên đường dây Hệ số cơng suất được tính như sau:  cos= Như vậy  khi lượng Ptt khơng đổi, nhờ bù cơng suất phản kháng thì lượng  Qtt truyền tảI trên đường dây giảm đi dẫn tới Stt gảm đivà hệ số công suất tăng  lên Việc tăng hệ số công suất đưa lại những hiệu quả sau:    Giảm được tổn thất công suất và tổn thất điện năng trong mạng điện    Giảm tổn thất điện áp trong mạng điện    Tăng khả năng truyền tải của đường dây và MBA    Tăng khả năng phát của các máy phát điện Các biện pháp nâng cao hệ số công suất: Trang 46  Đồ án mơn học     Nâng cao hệ số cơng suất  cos tự nhiên: Là tìm biện pháp để các hộ tiêu  thụ điện giảm bớt được lượng cơng suất phản kháng tiêu thụ như: hợp lý  hóa các q trình sản xuất,giảm thời gian chạy khơng tải của các động cơ,  thay thế động cơ thường xun làm việc non tải bằng động cơ có cơng sất  hợp lý. Nâng 1cao hệ số cơng suất cos tự nhiên rất có lợi vì nó đưa lại hiệu  quả kinh tế lâu dài mà khơng phải đặt thêm thiết bị bù    Nâng cao hệ số cơng suất  cos nhân tạo là việc ta sử dụng các thiết bị bù  như: các máy bù đồng bộ, các tụ bù… Các thiết bị này được đặt gần hộ tiêu  thụ điện để cung cấp trực tiếp cơng suất phản kháng cho hộ tiêu thụ đó 5.2. XÁC ĐỊNH DUNG LƯỢNG BÙ, TỤ BÙ, VỊ  TRÍ  ĐẶT BỘ TỤ BÙ CHO  PHÂN XƯỞNG CKCT VÀ PHÂN XƯỞNG CNC 5.2.1. Xác định dung lượng bù phân xưởng CKCT Dung lượng bù của phân xưởng được xác định theo cơng thức sau: Qbù=Ptt*(tg1­tg2)* (KVAR) Trong đó : =0.91, là hệ số tính đến hiệu quả của việc bù cos tự nhiên Ptt :là cơng suất tính tốn của phân xưởng (Kw) 1:  góc ứng với hệ số cơng suất thực tế của phân xưởng,       cos1=0,66;1=47.93 : góc ứng với hệ số cơng suất cần đạt tới cos2=0,9 ;1=25.84 Dung lượng cần bù là:   Qbù=Ptt*(tg1­tg2)*0,9=46.688*0,9*(tg47.93­ tg25,84) hay: Qbù=26.2(KVAR) 5.2.2. Xác định dung lượng bù phân xưởng CNC           Tính tương tự như phân xưởng CKCT cos1=0,64;1=50.2 : góc ứng với hệ số cơng suất cần đạt tới cos2=0,9 ;1=25.84 Dung lượng cần bù là:   Qbù=Ptt*(tg1­ tg2)*0,9=51.915*0,9*(tg50.2­ tg25,84) hay: Qbù=33.452(KVAR) Trang 47  Đồ án mơn học  Để bù lượng cơng suất phản kháng trên cho phân xưởng ta có thể dùng các  máy bù đồng bộ, động cơ đồng bộ, bộ tụ điện. Tùy theo quy mơ của hộ dùng  điện mà ta chọn thiết bị bù cho phù hợp. Đối với phân xưởng CKCT và CNC ta  dùng bộ tụ điện để bù. Tụ điện có ưu điểm là nó được chế tạo thành từng đơn  vị nhỏ vì vậy nó có thể được đưa tới từng thiết bị dùng điện trong phân xưởng,  nó được ghép thêm vào theo sự phát triển của phân xưởng Về vị trí đặt thiết bị bù, nó có ảnh hưởng rất lớn tới hiệu quả bù. Khi các  tụ bù càng đặt gần các thiết bị sử dụng cơng suất phản kháng thì hiệu quả bù  càng cao. Tuy nhiên tùy theo tình hình thực tế mà tụ điện bù có thể được đặt ở  thanh cái cao áp, hạ áp của TBA phân phối, tại các tủ phân phối, tủ động lực  hoặc tại đầu cực các phụ tải lớn 5.2.3. Xác định loại tụ bù cho hai phân xưởng CKCT và CNC Đối với phân xưởng CKCT và CNC này ta sẽ đặt bộ tụ bù tại tủ phân phối  của phân xưởng để tiện cho cơng tác quản lý, vận hành Theo tính tốn ở trên thì: QbùCKCT=26.2(KVAR), QbùCNC=33.452(KVAR) nên  ta sẽ chọn bộ tụ bù ba pha do  DAE YEONG chế tạo, có các thơng số như sau: Phân  xưởng Uđm (V) Qb (kVAr) C () Mã hiệu Iđm (A) Kích thước  (mm) CKCT 380 25 459.5 DLE­3H25K6S 38 290 CNC 380 25 459.5 DLE­3H25K6S 38 290 Sơ đồ lắp đặt tụ bù trong tủ phân phối:     Trang 48  Đồ án mơn học  PHẦN VI TÍNH NGẮN MẠCH VÀ KIỂM TRA THIẾT BỊ 6.1. Mục đích của kiểm tra ngắn mạch Ngắn mạch là sự cố gây nguy hiểm nhất trong hệ thống điện. Khi xảy ra  ngắn mạch thì tổng trở của hệ thống giảm xuống làm cho dòng điện của hệ  thống tăng cao có thể gấp vài chục lần bình thường, dòng ngắn mạch này gây  nên hiệu ứng nhiệt và hiệu ứng lực điện động rất lớn có thể gây nguy hiểm  cho con người và thiết bị. Thời gian ngắn mạch càng lớn, điểm ngắn mạch  càng gần nguồn cung cấp thì tác hại do dòng ngắn mạch gây ra càng lớn làm  cháy nổ các thiết bị gây nguy hiểm cho người vận hành, ngắn mạch làm cho  điện áp giảm thấp ảnh hưởng đến q trình làm việc của các máy móc đòi hỏi  độ chính xác cao, nếu ngắn mạch ở gần nguồn điện áp hệ thống giảm xuống  nghiêm trọng có thể gây rối loạn hệ thống điện Do vậy việc tính ngắn mạch nhằm kiểm tra các thiết bị đã chọn khi xảy ra  ngắn mạch 6.2. Chọn điểm tính ngắn mạch và sơ đồ thay thế 6.2.1 Tính ngắn mạch và sơ đồ thay thế cho phân xưởng CKCT  Ta sẽ tiến hành tính ngắn mạch ba pha tại thanh cái của tủ phân phối thanh cái  của tủ  động lực và trên một động cơ  cách xa TBA nhất hoặc là động cơ  có  cơng suất lớn nhất. Căn cứ vào sơ đồ đi dây ta thấy máy KH là 8 trong nhóm 3   là có cơng suất lớn , nên ta sẽ tính ngắn mạch trên máy KH là 8  Sơ đồ thay thế: 6.2.1.1.Các thơng số của sơ đồ thay thế Do thanh dẫn của các tủ phân phối và các tủ động lực có thiết diện lớn, chiều  dài nhỏ nên điện trở và điện kháng của nó rất nhỏ nên ta có thể bỏ qua a/ Điện trở và điện kháng của MBA Điện trở được tính theo cơng thức: RB=*10=*10=20(m) Điện kháng : XB===60(m) b/Điện trở và điện kháng của đường dây Trang 49  Đồ án mơn học  ­Cáp từ TBA tới tủ phân phối, chiều dài L=30(m), tiết diện 3*35+1*25 dòng  Icp=174(A)              r0=0.524(/km)  => Rc1=0.524*30=15.72(m) x0=0.145(/km) => X c1=0.145*30=4.35(m) o  Cáp từ tủ phân phối tới tủ động lực III, có  L=25(m) , tiết diện  FC=1.5(mm) có ký hiệu là 4G1.5 ,Icp=31(A)            r0=13.35(/km) => Rc2=13.35*25=333.75(m) x0=0.1(/km) =>  Xc2=0.1*25=2.5(m) o ­Cáp từ tủ động lực III tới động cơ KH là 8, có L=8(m), tiết diện  FC=1.5(mm)có ký hiệu là 4G1.5 ,Icp=31(A)      r0=13.35(/km) =>Rc3=13.35*8=106.8(m)                               x0=0.1(/km) =>Xc3=0.1*8=0.8(m) c/Điện trở và điện kháng của các Aptomat ­Aptomat đầu ra MBA có IđmA =400(A)  điện trở: RA1=Rtx+Rcuộn.d=0.25+0.15=0.4(m) điện kháng: XA1=0.1(m).      (tra bảng PL4.14và PL4.15­ sách TKCĐ) ­ Aptomat tủ phân phối có IđmA =150(A) điện trở: RA2= Rtx+Rcuộn.d = 0.55+0.65=1.2(m) điện kháng: XA2 =0.74(m)   (tra bảng PL4.14và PL4.15­ sách TKCĐ) ­ Aptomat tủ động lực III có Iđm=40(A)                điện trở: RA3= Rtx+Rcuộn.d = 2.7+1.3=4(m)               điện kháng: XA3 =5.5(m) ­ Aptomat từ tủ động lực III đến động cơ KH là 8 có IđmA=40(A)               điện trở: RA4= Rtx+Rcuộn.d = 2.7+1.3=4(m)                điện kháng: XA4 =5.5(m).         6.2.1.2/Tính tốn ngắn mạch của phân xưởng CKCT a/ Ngắn mạch ở N1(thanh dẫn của tủ phân phối) Điện trở tổng: R=RB+Rc1+RA1+ RA2 =21.862(m) Điện kháng tổng: X= XB+Xc1+XA1+ XA2 =60.9125(m) Tổng trở là:      Z==64.72(m) Dòng điện ngắn mạch tại N1 là: Ik1===3.57(KA) Trang 50  Đồ án mơn học  Dòng điện xung kích: (mạng hạ áp ta lấy hệ số kxk=1.2) ixk1=*kxk*IN=*1.2*3.57=6.06(KA) Dòng điện hiệu dụng của dòng xung kích: Ixk1=Ik1*=3.71 (KA) *Kiểm tra Aptomat đầu ra MBA Dòng cắt của Aptomat đầu ra MBA là:Icắt.N=15(KA)>3.71(KA)= Ixk1,tức là  Aptomat đầu ra MBA chọn đã thoả mãn.   *Kiểm tra Aptomat tủ phân phối     Dòng cắt của Aptomat tủ phân phối là : Icắt.N=50(KA)>3.71(KA)= Ixk1 vậy   Aptomat tủ phân phối chọn đã thỏa mãn b/Ngắn mạch tại điểm N2(thanh dẫn tủ động lực) Điện trở tổng: R=: R+2RA3+RC2 =363.612(m) Điện kháng tổng: X=: X+ 2XA3+XC2=72.9125(m) Tổng trở là:      Z==370.85(m) Dòng điện ngắn mạch tại N2 là:Ik2===0.62(KA) Dòng xung kích tại N2 là: ixk2 =*kxk*Ik2=1.049(KA) Dòng hiệu dụng của dòng xung kích: Ixk=Ik2*=0.64(KA) *Kiểm tra Aptomat trong tủ động lực III: Aptomat loại NF100­SH có IN=50(KA)>Ik2=0.64 tức là Aptomat chọn đã         thoả mãn c/Ngắn mạch tại động cơ có cơng suất max Pdm=11(kw)              Điện trở tổng: R= R+RA4+RC3 =473.912(m) Điện kháng tổng: X=X+ XA4+XC3=79.2125(m) Tổng trở là:          Z==480.5(m) Dòng điện ngắn mạch tại N2 là:Ik2===0.48 (KA) Dòng xung kích tại N2 là: ixk2 =*kxk*Ik2=0.81(KA) Dòng hiệu dụng của dòng xung kích: Ixk=Ik2*=0.5(KA) *Kiểm tra Aptomat tại động cơ có cơng suất max Pdm=11(kw): Aptomat loại NF50­SH có IN=10(KA)>Ik2=0.48 tức là Aptomat chọn đã  thoả  mãn  6.2.2. Tính ngắn mạch và sơ đồ thay thế cho phân xưởng CNC Ta sẽ tiến hành tính ngắn mạch ba pha tại thanh cái của tủ phân phối thanh cái  của tủ  động lực và trên một động cơ  cách xa TBA nhất hoặc là động cơ  có  Trang 51  Đồ án mơn học  cơng suất lớn nhất. Căn cứ vào sơ đồ đi dây ta thấy máy KH là 5 trong nhóm I  là có cơng suất lớn nhất Pđm=35(kw), nên ta sẽ tính ngắn mạch trên máy KH là   Sơ đồ thay thế:   6.2.2.1.Các thơng số của sơ đồ thay thế Do thanh dẫn của các tủ phân phối và các tủ động lực có thiết diện lớn, chiều  dài nhỏ nên điện trở và điện kháng của nó rất nhỏ nên ta có thể bỏ qua a/ Điện trở và điện kháng của MBA Điện trở được tính theo cơng thức: RB=*10=*10=20(m) Điện kháng : XB===60(m) b/Điện trở và điện kháng của đường dây ­Cáp từ TBA tới tủ phân phối, chiều dài L=20(m), tiết diện 3*35+1*25 dòng  Icp=174(A)              r0=0.524(/km)  => Rc1=0.524*20=10.48(m) x0=0.145(/km) => X c1=0.145*20=2.9(m) o  Cáp từ tủ phân phối tới tủ động lực I, có  L=25(m) , tiết diện  FC=16(mm) có ký hiệu là 4G16,Icp=113 (A)            r0=1.25(/km) => Rc2=10*1.25=12.5(m)           x0=0.07(/km) =>  Xc2=0.07*10=0.7(m) o ­Cáp từ tủ động lực I tới động cơ KH là 5, có L=15(m), tiết diện  FC=16(mm)có ký hiệu là 4G16, Icp=113(A)            r0=1.25(/km) => Rc3=15*1.25=18.75(m)           x0=0.07(/km) =>  Xc3=0.07*15=1.05(m) c/Điện trở và điện kháng của các Aptomat ­Aptomat đầu ra MBA có IđmA =400(A)  điện trở: RA1=Rtx+Rcuộn.d=0.25+0.15=0.4(m) điện kháng: XA1=0.1(m).      (tra bảng PL4.14và PL4.15­ sách TKCĐ) ­ Aptomat tủ phân phối có IđmA =150 (A) Trang 52  Đồ án mơn học  điện trở: RA2= Rtx+Rcuộn.d =0.55+0.65=1.2(m) điện kháng: XA2 =0.74(m)   (tra bảng PL4.14và PL4.15­ sách TKCĐ) ­ Aptomat tủ động lực I có Iđm=100(A)                điện trở: RA3= Rtx+Rcuộn.d = 1.3+0.75 = 2.05(m)               điện kháng: XA3= 1.3(m) ­ Aptomat từ tủ động lực I đến động cơ KH là 5 có IđmA=100(A)               điện trở: RA4= Rtx+Rcuộn.d = 1.3+0.75 = 2.05(m)                điện kháng: XA4 = 1.3(m) 6.2.1.2/Tính tốn ngắn mạch của phân xưởng CNC a/ Ngắn mạch ở N1(thanh dẫn của tủ phân phối) Điện trở tổng: R=RB+Rc1+RA1+ RA2 =32.08(m) Điện kháng tổng: X= XB+Xc1+XA1+ XA2 =63.74(m) Tổng trở là:      Z==71.36(m) Dòng điện ngắn mạch tại N1 là: Ik1== (KA) Dòng điện xung kích: (mạng hạ áp ta lấy hệ số kxk=1.2) ixk1=*kxk*IN=*1.2*3.57=5.18(KA) Dòng điện hiệu dụng của dòng xung kích: Ixk1=Ik1*=3.18 (KA) *Kiểm tra Aptomat đầu ra MBA Dòng cắt của Aptomat đầu ra MBA là:Icắt.N=15(KA)>3.18(KA)= Ixk1,tức là  Aptomat đầu ra MBA chọn đã thoả mãn.   *Kiểm tra Aptomat tủ phân phối     Dòng cắt của Aptomat tủ phân phối là : Icắt.N=50(KA)>3.71(KA)= Ixk1 vậy  Aptomat tủ phân phối chọn đã thỏa mãn b/Ngắn mạch tại điểm N2(thanh dẫn tủ động lực) Điện trở tổng: R=: R+2RA3+RC2 =48.68(m) Điện kháng tổng: X=: X+ 2XA3+XC2=67.04(m) Tổng trở là:      Z==82.85(m) Dòng điện ngắn mạch tại N2 là:Ik2== (KA) Dòng xung kích tại N2 là: ixk2 =*kxk*Ik2=4.08(KA) Dòng hiệu dụng của dòng xung kích: Ixk=Ik2*=2.92(KA) *Kiểm tra Aptomat trong tủ động lực I: Trang 53  Đồ án mơn học  Aptomat loại NF100­SH có IN=50(KA)>Ik2=2.81 tức là Aptomat chọn đã         thoả mãn c/Ngắn mạch tại động cơ có cơng suất max Pdm=35(kw)              Điện trở tổng: R= R+RA4+RC3 =69.48(m) Điện kháng tổng: X=X+ XA4+XC3=69.39(m) Tổng trở là:          Z==98.2(m) Dòng điện ngắn mạch tại N2 là:Ik2===2.35(KA) Dòng xung kích tại N2 là: ixk2 =*kxk*Ik2=3.98(KA) Dòng hiệu dụng của dòng xung kích: Ixk=Ik2*=2.44(KA) *Kiểm tra Aptomat tại động cơ có cơng suất max Pdm=35(kw): Aptomat loại NF100­SH có IN=50(KA)>Ik2=2.35 tức là Aptomat chọn đã         thoả mãn Các tài liệu tham khảo:                                ­THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN (NXBKHKT) của NGƠ HỒNG                                   QUANG ­ VŨ VĂN TẦM                                 ­CUNG CẤP ĐIỆN(NXBKHKT) của NGUYỄN XN  PHÚ                                            –  NGUYỄN  CƠNG HIỀN ­ NGUYỄN BỘI KH                                ­HỆ THỐNG CCĐ ĐƠ THỊ VÀ KHU VỰC NƠNG THƠN                                   của BÙI DUY KHÁNH                                  BÀI TẬP CCĐ của BÙI DUY KHÁNH                                ­ SỔ TAY VẬT LIỆU KỸ THUẬT ĐIỆN                                ­GIÁO TRÌNH MẠNG ĐIỆN (PTS ­ PHẠM DUY TÂN) Trang 54  Đồ án mơn học  Mục lục Trang Nhận xét của GV hướng dẫn Lời nói đầu Lời cảm ơn PHẦN I :TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG 1.1 Trạm biến áp phân xưởng 1.2 Đường dây cung cấp điện trong phân xưởng.  1.3 Phụ tải phân xưởng PHẦN II: TÍNH TỐN PHỤ TẢI ĐIỆN PHÂN XƯỞNG 10 2.1 Tính tốn phụ tải  10 2.2 Xác định phụ tải tính tốn cho phân xưởng CKCT 10 2.3 Xác định phụ tải tính tốn cho phân xưởng CNC 13 PHẦN III: THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG 17 3.1 Đặt vấn đề 17 3.2 Nội dung 17 PHẦN IV :CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG CKCT VÀ PHÂN XƯỞNG  CNC 29 4.1 Chọn Aptomat  29 4.2 Chọn thanh dẫn 33 4.3 Chọn cáp cho phân xưởng CKCT và phân xưởng CNC 35 PHẦN V:BÙ CƠNG SUẤT PHẢN KHÁNG CHO PHÂN XƯỞNG CKCT VÀ CNC 41 Trang 55  Đồ án mơn học  5.1. Đặt vấn đề 41 5.2. Xác định dung lượng bù, tụ bù, vị trí đặt bộ tụ bù cho phân xưởng CKCT và phân xưởng  CNC 42 PHẦN VI :TÍNH NGẮN MẠCH VÀ KIỂM TRA THIẾT BỊ 45 6.1. Mục đích của kiểm tra ngắn mạch 45 6.2. Chọn điểm tính ngắn mạch và sơ đồ thay thế 45                            LỜI  KẾT Sau một thời gian nghiên cứu, tìm hiểu các sách tham khảo cùng với sự lỗ lực  của các thành viên trong nhóm và sự nhiệt tình giúp đỡ  của giáo viên hướng  dẫn Nguyễn Duy Bình. Chúng em đã hồn thành đề tài “ Thiết kế cung cấp  điện cho phân xưởng CKCT và CNC ”. Đề tài được hồn thành thoả mãn các  u cầu do giáo viên hướng dẫn đặt ra.  Trong q trình thực hiện, dù có nhiều lỗ lực của các thành viên trong nhóm.   Nhưng do năng lực còn hạn chế nên khơng thể tránh khỏi những sai sót. Chúng  em rất mong nhận được sự đóng góp ý của các thầy cơ giáo, cùng tồn thể các  độc giả, để  khơng ngừng hồn thiện kiến thức của bản thân Nhóm sinh viên thực hiện xin chân thành cảm ơn  sự giúp chúng em hồn thành  đề tài này đỡ của giáo viên hướng dẫn Nguyễn Duy Bình và tồn thể các thầy  cơ giáo trong khoa đã tận tình giúp đỡ để chúng em hồn thành đồ án này! Trang 56  ... Khóa học: 2003 – 2008 § Nghành đào tạo :Kỹ thuật điện § Tên đề tài: Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng CKCT và CNC § Số liệu cho trước: Mặt bằng phân xưởng CKCT và CNC,  số liệu phụ tải điện của phân ... Mặt bằng phân xưởng CKCT và CNC,  số liệu phụ tải điện của phân xưởng § Nội dung cần hồn thành: Tổng quan về mạng điện phân xưởng Tính tốn phụ tải điện phân xưởng Thiết kế mạng điện phân xưởng § Trang 4  Đồ án mơn học  Tính chọn thiết bị và tụ điện bù cos... 3.2.4. Xây dựng sơ đồ ngun lý và sơ đồ đi dây cho mạch động lực Trong q trình thiết kế mạng điện phân xưởng thì việc xây dựng sơ đồ đồ ngun lí và sơ đồ đi dây là hết sức cần thiết đây là cơ sở cho việc phân tích,