Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy chế tạo máy kéo

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG ISO 9001:2008 THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÁY KÉO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CƠNG NGHIỆP HẢI PHÒNG - 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG ISO 9001:2008 THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÁY KÉO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP Sinh viên: Lưu Xuân Bắc Người hướng dẫn: Th.S Nguyễn Đồn Phong HẢI PHỊNG - 2019 Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc lập – Tự Do – Hạnh Phúc o0o BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Sinh viên : Lưu Xuân Bắc – MSV : 1513102011 Lớp DCL901 - Ngành Điện Tự động công nghiệp Tên đề tài : Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy chế tạo máy kéo NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI Nội dung yêu cầu cần giải nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp ( lý luận, thực tiễn, số liệu cần tính tốn vẽ) Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính tốn Địa điểm thực tập tốt nghiệp : CÁC CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Người hướng dẫn thứ nhất: Họ tên : Học hàm, học vị : Cơ quan cơng tác : Nội dung hướng dẫn : Nguyễn Đồn Phong Thạc Sỹ Trường Đại học dân lập Hải Phòng Toàn đề tài Người hướng dẫn thứ hai: Họ tên : Học hàm, học vị : Cơ quan công tác : Nội dung hướng dẫn : Đề tài tốt nghiệp giao ngày tháng năm 2019 Yêu cầu phải hoàn thành xong trước ngày tháng .năm 2019 Đã nhận nhiệm vụ Đ.T.T.N Sinh viên Đã giao nhiệm vụ Đ.T.T.N Cán hướng dẫn Đ.T.T.N Lưu Xuân Bắc T.S Nguyễn Đồn Phong Hải Phịng, ngày tháng năm 2019 HIỆU TRƯỞNG GS.TS.NGƯT TRẦN HỮU NGHỊ PHẦN NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 1.Tinh thần thái độ sinh viên trình làm đề tài tốt nghiệp Đánh giá chất lượng Đ.T.T.N ( so với nội dung yêu cầu đề nhiệm vụ Đ.T.T.N, mặt lý luận thực tiễn, tính tốn giá trị sử dụng, chất lượng vẽ ) Cho điểm cán hướng dẫn ( Điểm ghi số chữ) Ngày……tháng…….năm 2019 Cán hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA NGƯỜI CHẤM PHẢN BIỆN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Đánh giá chất lượng đề tài tốt nghiệp mặt thu thập phân tích số liệu ban đầu, sở lý luận chọn phương án tối ưu, cách tính tốn chất lượng thuyết minh vẽ, giá trị lý luận thực tiễn đề tài Cho điểm cán chấm phản biện ( Điểm ghi số chữ) Ngày……tháng…….năm 2019 Người chấm phản biện (Ký ghi rõ họ tên) MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY 1.1 Loại ngành nghề quy mô lực nhà máy .2 1.2 Phụ tải điện nhà máy .6 1.3 Những yêu cầu thiết kế hệ thống cung cấp điện nhà máy CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN 2.1 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán 2.2 Xác định phụ tải tính tốn phân xưởng sửa chữa khí 11 2.3 Xác định phụ tải tính tốn cho phân xưởng cịn lại 23 2.4 Phụ tải tính tốn tồn nhà máy 34 2.5 Xác định tâm phụ tải tính tốn biểu đồ phụ tải 34 CHƯƠNG 3: THI T MẠNG C O ÁP CHO NHÀ MÁY 3.1 Đặt vấn đề 39 3.2 Vạch phương án cung cấp điện 39 3.3 Tính tốn kinh tế - kỹ thuật lựa chọn phương án hợp lý 51 3.4 Thiết kế chi tiết cho phương án chọn 77 3.5 Sơ đồ nối dây chi tiết mạng cao áp nhà máy 93 CHƯƠNG 4: THI T MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP PHÂN XƯỞNG SỬ CHỮ CƠ KHÍ 4.1 Lựa chọn cáp tổng hạ áp áptômát tổng cho TB B4 95 4.2 Chọn áptômát đầu nguồn đặt TB B4 cáp t TB B4 tủ phân phối phân xưởng (TPP) 96 4.3 Lựa chọn thiết bị cho tủ phân phối 97 4.4 Tính tốn ngắn mạch phía hạ áp để kiểm tra kiểm tra cáp áptômát 99 4.5 Lựa chọn thiết bị TĐL dây dẫn đến thiết bị phân xưởng .103 CHƯƠNG 5: THI T HỆ THỐNG CHI U SÁNG CHUNG 5.1 Đặt vấn đề 115 5.2 Lựa chọn số lượng công suất hệ thống đ n chiếu sáng chung 115 5.3 Thiết kế mạng điện hệ thống chiếu sáng chung 117 CHƯƠNG 6: TÍNH TỐN B CƠNG SUẤT PHẢN HÁNG 6.1 Đặt vấn đề 121 6.2 Lựa chọn thiết bị b vị trí đặt b .121 6.3 Xác định phân bố dung lượng b 122 CHƯƠNG 7: THI T TRẠM BI N ÁP PHÂN XƯỞNG 7.1 Giới thiệu chung 129 7.2 Sơ đồ nguyên lý trạm 129 7.3 Lựa chọn phần tử sơ đồ cấp điện 129 7.4 ết cấu trạm biến áp 137 7.5 Tính tốn nối đất 139 KẾT LUẬN 144 TÀI LIỆU THAM KHẢO .144 LỜI MỞ ĐẦU Điện dạng lượng phổ biến có tầm quan trọng khơng thể thiếu lĩnh vực kinh tế quốc dân đất nước Như xác định thống kê khoảng 70% điện sản xuất d ng xí nghiệp, nhà máy cơng nghiệp Vấn đề đặt cho sản xuất điện làm để cung cấp điện cho phụ tải cách hiệu quả, tin cậy Nhìn phương diện quốc gia, việc đảm bảo cung cấp điện cách liên tục tin cậy cho ngành công nghiệp tức đảm bảo cho kinh tế quốc gia phát triển liên tục kịp với phát triển khoa học công nghệ giới hi nhìn phương diện sản xuất tiêu thụ điện cơng nghiệp ngành tiêu thụ nhiều Vì cung cấp điện sử dụng điện hợp lý lĩnh vực có tác dụng trực tiếp đến việc khai thác cách hiệu công suất nhà máy phát điện sử dụng hiệu lượng điện sản xuất Xuất phát t thực tế em nhận đề tài thiết kế tốt nghiệp: “Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy chế tạo máy kéo” ThS Nguyễn Đoàn Phong hướng dẫn Nội dung bao gồm chương: Chương 1: Giới thiệu chung nhà máy Chương 2: Xác định phụ tải tính tốn Chương 3: Thiết kế mạng cao áp cho nhà máy Chương 4: Thiết kế mạng điện hạ áp phân xưởng sửa chữ khí Chương 5: Thiết kế hệ thống chiếu sáng chung Chương 6: Tính tốn b công suất phản kháng Chương Thiết kế trạm biến áp phân xưởng tác dụ ng 672M Cô ng tơ phả n Varh ng N- 673M 7.3.4 Chọn máy biến dòng Chọn máy biến dòng theo điều kiện: Điện áp định mức : UđmBI ≥ 0,4 kV I Dòng sơ cấp cb 1, 4.750 định mức: IđmBI ≥ = 1,2 1, 3.0, = 1262,95 A 2,5 Chọn máy biến dòng điện BD34 Công ty thiết bị đo điện chế tạo: Bảng 7.8: Thơng số máy biến dịng Loại Uđm, V BD34 600 Iđm, A 2000 I2đm, A Số vòng Dung lượng, sơ cấp VA 0,5 20 Cấp xác 0,5 7.4 Kết cấu trạm biến áp kiểu xây kín nhằm ph hợp với đặc th nhiều khói bụi TBA B2 TB hóa chất xí nghiệp cơng nghiệp Trạm xây với kích thước 10 x 3,6 x m bao gồm gian riêng biệt: gian đặt máy biến áp, gian có kích thước 2,7 x 3,6 x m đặt + MBA 750 kVA – 35/0,4 kV (kích thước 1,8 x 1,0 x 2,1 m) gian đặt tủ cao áp kích thước 2,2 x 3,6 x m đặt tủ cao áp nhận + điện t TPPTT qua đường cáp ngầm để nối vào cao áp, sau đưa điện vào phía cao áp MB + gian đặt tủ hạ áp kích thước 2,2 x 3,6 x m đặt tủ áptơmát tổng, tủ áptơmát nhánh, tủ b cosφ, tủ áptômát phân đoạn Ngồi ra, với trạm xây cần có hố chứa dầu cố bệ máy biến áp, có cửa thơng gió cho phịng máy, cửa vào phải có khóa chắn, kín đề phịng chim, chuột, rắn 137 C1001H V C M C10 01 H 750kVA - 35/0,4kV 750kVA - 35/0,4kV 3GD1 604-5B 3GD1 604-5B XLPE(3x50) A V A r kWh h CM1600H XLPE(3x50) TBA B2 CM1600H A CM1600 H 3DC D C A AA VArh A kWh CM V H ìn h 2: S đồ ng uy ên lý tr m B 138 KếT CấU TBA PHÂ N XƯ NG 6 A 0360 A 1700 MặT CắT BB 1 4 B 3600 B 1 2200 500 500 240 2700 2700 10000 MỈT B» NG A-A GHI CHÚ: Thanh c¸ i cai ¸ p M¸ y biÕn ¸ p RÃ nh cá p Tủ đầu vào Thông gió Tủ cao p Hố dầu cố Tủ hạ p 10 L- i chắn an toàn Thanh cá i hạ ¸ p 11 Tđ tơ bï Hình 7.3: ết cấu trạm biến áp B2 7.5 Tính tốn nối đất Hệ thống nối đất TB có chức năng: nối đất làm việc, nối đất an toàn Hệ thống nối đất bao gồm thép góc L 60 × 60 × dài 2,5 m nối với × thép d t 40 mm tạo thành mạch vòng nối đất bao quanh TBA Các cọc đóng sâu mặt đất 0,7 m, thép d t hàn chặt với cọc độ sâu 0,8 m Trình tự tính tốn hệ thống nối đất sau: 139 Xác định điện trở nối đất thép góc (1 cọc) R1c = 0,00298.ρ, Ω/cm ρ: điện trở suất đất, Ω/cm Khi ρ số liệu đo m (7.6) a mưa, phải nhân với hệ số m a để tìm trị số lớn ρmax = kmax ρ Ω/cm (7.7) Theo số liệu địa chất ta lấy điện trở suất đất khu vực xây dựng trạm biến áp phân xưởng B2 ρ = 0,4 104 Theo công thức (7.6) (7.7) ta có: ρmax = kmax ρ = 1,5.0,4.104 = 0,6.104 Ω/cm R1c = 0,00298 ρmax = 0,00298 0,6.104 = 17,34 Ω Xác định sơ số cọc n= R η 1c R c (7.8) yc Trong đó: ηc : hệ số sử dụng cọc, tra bảng ta ηc = có 0,73 Ryc: điện trở nối đất yêu cầu, Ryc = Ω 17,88 = → = n 0, 73.4 , Ta lấy tròn số cọc t: Xác định điện trở nối nằm ngang 0, Rt 36 2l = ρ lg l bt Trong đó: ρ0: điện trở suất đất độ sâu chôn 4 ρ0 = ρđ.3 = 0,4.10 = 1,2.10 Ω/cm h i ề u s â l: chu vi mạch vòng, l = 2.(10 + 3,6).10 = 2720 cm b: chiều rộng nối, b = cm; c u chôn nối t = 0,8 m = 80 cm Thay vào (7.9) ta được: 140 (7.9) Rt = 0,36 6.1, 2.10 27 20 lg 2.27202 =7,5Ω 4.80 Điện trở nối đất thực tế cần phải xét đến hệ số sử dụng ηt ' R T , tra bảng tìm ηt = 0,48 7, = R = 15 t ,6 0, =η Ω t 48 Ta tính điện trở nối đất cần thiết toàn số cọc là: R4.R = 4.1 = 5,37 Ω ' - 5,6 c RT 15,6 = 2-4 Số cọc cần phải đóng là: R 17, n η1c = 88 = 5,31 =R 0,62 c c 5, 43 Vậy hệ thống nối đất cho trạm thiết kế sau: × Dùng thép góc L × 60 60 m nối với thép d t 40 × mm đặt cách mặt đất 0,8m Điện trở nối đất thực tế hệ thống Rđ < Ω Cách nối thiết bị trạm biến áp vào hệ thống tiếp địa sau: + thống tiếp địa làm sẵn đầu nối T hệ (con bài) + tính 0,4 kV nối với Trung bằn g dây đồn g mề m M– 95 áp, vỏ tủ phân phối, nối với + thép Toà Φ10 n phầ n bằn g sắt trạ m gồ m cổn g trạ m, vỏ má y biế n 141 TBA , m 0,8m ,7m0 2,5m 1 10m 1.Cọc Thanh nối đất Hình 7.4: Sơ đồ mặt mặt cắt hệ thống nối đất 142 KẾT LUẬN Trong thời gian v a qua em giao thực đồ án tốt nghiệp “T iết kế cung cấp điện c o nhà máy sản xuất máy kéo ” với hướng dẫn tận tình Th.S Nguyễn Đồn Phong em nắm bắt số vấn đề sau:  Tìm hiểu thiết kế cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo  Nắm bắt phụ tải nhà máy để qua thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy  Tính tốn lựa chọn thiết bị điện cao áp, hạ áp, chiếu sáng cho nhà máy  Tính toán thiết kế nối đất chống sét cho nhà máy Do thời gian có hạn nên đồ án em cịn nhiều sai xót, em mong đóng góp ý kiến thầy bạn Em xin chân thành cảm ơn! 143 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm (2008), T iết kế cấp điện Nhà xuất hoa học ỹ thuật Hà Nội [2] Ngô Hồng Quang (2007), Sổ tay lựa c ọn tra cứu t iết bị điện từ 0, – 500 kV, Nhà xuất hoa học ỹ thuật Hà Nội [3] Phan Đăng hải (2007), Cơ uyết tín tốn sở lý t t iết kế ệ t cung cấp điện Nhà xuất giáo dục [4] Đào Quang Thạch, Phạm Văn Hòa (2004), P ần điện n trạm biến áp Nhà xuất hoa học ỹ thuật [5] Trần Bách (2007), Lưới điện ệt ống điện, tập , Nhà xuất học ỹ thuật ống máy điện hoa [6] Nguyễn Văn Đạm (2004), T iết kế mạng điện ệ t ống điện, Nhà xuất hoa học ỹ thuật [7] Lã Văn Út (2007), Ngắn mạc ệ t ống điện, Nhà xuất hoa học ỹ thuật 144 ... yêu cầu thiết kế hệ thống cung cấp điện nhà máy 1.3.1 Độ tin cậy cung cấp điện Mức độ đảm bảo cấp điện liên tục t y thuộc vào tính chất yêu cầu phụ tải Với yêu cầu cung cấp điện nhà máy cần bố... nhận đề tài thiết kế tốt nghiệp: ? ?Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy chế tạo máy kéo? ?? ThS Nguyễn Đoàn Phong hướng dẫn Nội dung bao gồm chương: Chương 1: Giới thiệu chung nhà máy Chương... An toàn cung cấp điện Hệ thống cấp điện nhà máy phải đảm bảo tính an toàn cao cho người vận hành, người sử dụng an toàn cho thiết bị toàn cơng trình Người thiết kế phải sử dụng thiết bị điện, khí