Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy luyện kim đen

Đồ án gồm 3 chương. Chương 1: Giới thiệu chung về nhà máy luyện kim đen. Chương 2: Xác định phụ tải tính toán cho nhà máy luyện kim đen. Chương 3: Thiết kế mạng cao áp cho nhà máy. Đồ án gồm 3 chương. Chương 1: Giới thiệu chung về nhà máy luyện kim đen. Chương 2: Xác định phụ tải tính toán cho nhà máy luyện kim đen. Chương 3: Thiết kế mạng cao áp cho nhà máy. luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

ll CHƢƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN 1.1 VAI TRÒ VÀ VỊ TRÍ ĐỊA LÝ Nghành luyện kim đen nghành công nghiệp nặng mang tầm quan trọng phát triển chung kinh tế nƣớc ta, đóng vai trò quan trọng cung cấp nguyên liệu cho ngành khác nhƣ : khí chế tạo , giao thơng , xây dựng …Hơn dựa vào lƣợng tiêu thụ gang thép đầu ngƣời mà biết đƣợc tiềm lực phát triển kinh tế phát triển cụ thể nhƣ nƣớc ta Với đặc điểm cơng nghệ có nhiều khí bụi nên nhà máy luyện kim thƣờng đƣợc bố trí nơi xa thành phố , xa khu dân cƣ Nhà máy luyện kim đen mà em đƣợc giao nhiệm vụ thiết kế có quy mơ lớn với phân xƣởng , trạm bơm ban quản lý BẢNG THIẾT BỊ PHÂN XƢỞNG Kí hiệu mặt 10 Tên phân xƣởng Công suất đặt (kW) Phân xƣởng luyện gang (phụ tải 3kV 3200kW) Phân xƣởng lị mactin Phân xƣởng máy cán phơi Phân xƣởng cán nóng (phụ tải 3kV 2500kW) Phân xƣởng cán nguội Phân xƣởng tơn Phân xƣởng sửa chữa khí Trạm bơm( phụ tải 3kV 2100kw) Ban quản lý phịng thí nghiệm Chiếu sáng phân xƣởng 8200 3500 2000 7500 4500 2500 Theo tính tốn 3200 320 Xác định theo diện tích Do tầm quan trọng nhà máy nên ta xếp nhà máy hộ tiêu thụ loại , cần đảm bảo cấp điện liên tục an tồn Mặt bố trí phân xƣởng nhà làm việc nhà máy đƣợc bố trí nhƣ sau: Hình1.1: Mặt bằngcác phân xưởngcủa nhà máy luyện kim đen 1.2.DANH SÁCH THIẾT BỊ PHÂN XUỞNG SCCK Tt Tên thiết bị Máy tiện ren Máy tiện ren Máy doa tọa độ Máy doa ngang Máy phay vạn Máy phay ngang Máy phay chép hình Máy phay đứng Máy phay chép hình 10 Máy phay chép hình Số Nhãn lƣợng hiệu BỘ PHẬN DỤNG CỤ Ik625 IK620 2450 2614 6H82 6H84 6HK 6H12 642 Công suất (kW) 0.6 6461 10 10 4.5 4.5 4.5 5.62 7.0 1.7 Ghi 11 Máy phay chép hình 64616 3.0 12 Máy bào ngang 7M36 7.0 13 Máy bào giƣờng trụ MC38 10 14 Máy xọc 7M36 7.0 15 Máy khoan hƣớng tâm 2A55 4.5 16 Máy khoan đứng 2A125 4.5 17 Máy mài tròn 36151 7.0 18 Máy mài tròn vạn 312M 2.8 19 Máy mài phẳng có trục đứng 373 10 20 Máy mài phẳng có trục nằm 371M 2.8 21 Máy ép thủy lực 0-53 4.5 22 Máy khoan để bàn HC-12A 0.65 24 Máy mài sắc - 2.8 25 Máy ép tay kiểu vít - - 26 Bàn thợ nguội 10 - - 27 Máy giũa - 1.0 28 Máy mài sắc dao cắt gọt 3A625 2.8 BỘ PHẬN SỬA CHỮA CƠ KHÍ VÀ ĐIỆN Máy tiện ren IA62 7.0 Máy tiện ren I616 4.5 Máy tiện ren IE6IM 3.2 Máy tiện ren I63A 10 Máy khoan đứng 2A125 2.8 Máy khoan đứng 2A150 7 Máy khoan vạn 6H81 4.5 Máy bào ngang 7A35 5.8 Máy mài tròn vạn 3130 2.8 10 Máy mài phẳng - 4.0 11 Máy cƣa 872A 2.8 12 Máy mài hai phía - 2.8 13 Máy khoan bàn HC-12A 0.65 14 Máy ép tay P-4T - 15 Bàn thợ nguội - - CHƢƠNG II XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN 2.1 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN 2.1.1 Khái niệm phụ tải tính tốn Phụ tải tính tốn số liệu dùng để thiết kế hệ thống cung cấp điện Phụ tải tính tốn phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tƣơng đƣơng với phụ tải thực tế ( biến đổi ) mặt hiệu ứng nhiệt lớn Nói cách khác, phụ tải tính tốn làm nóng vật dẫn lên tới nhiệt độ nhiệt độ lớn phụ tải thực tế gây Nhƣ chọn thiết bị điện theo phụ tải tính tốn đảm bảo an tồn mặt phát nóng cho thiết bị trạng thái vận hành 2.1.2 Các phƣơng pháp xác định phụ tải tính tốn Hiện có nhiều nghiên cứu phƣơng pháp xác định phụ tải tính tốn, nhƣng phƣơng pháp đƣợc dùng chủ yếu là: a Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất đặt hệ số nhu cầu : Một cách gần lấy Pđ = Pđm n Ptt = K nc Pdi i=1 Q tt = Ptt * tg Stt = Ptt2 + Q 2tt = Ptt Cos Khi n Ptt = K nc * Pdmi i=1 Trong : - Pđi, Pđmi : công suất đặt công suất định mức thiết bị thứ i ( kW) - Ptt, Qtt, Stt : cơng suất tác dụng, phản kháng tồn phần tính tốn nhóm thiết bị ( kW, kVAR, kVA ) - n : số thiết bị nhóm - Knc : hệ số nhu cầu nhóm hộ tiêu thụ đặc trƣng tra sổ tay tra cứu Phƣơng pháp có ƣu điểm đơn giản, thuận tiện Nhƣợc điểm phƣơng pháp xác Bởi hệ số nhu cầu tra sổ tay số liệu cố định cho trƣớc, không phụ thuộc vào chế độ vận hành số thiết bị nhóm b.Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải đơn vị diện tích sản xuất : Cơng thức tính : Ptt = po *F Trong : - po : suất phụ tải đơn vị diện tích sản xuất ( W/m2 ) Giá trị po đƣơc tra sổ tay - F : diện tích sản xuất ( m2 ) Phƣơng pháp cho kết gần có phụ tải phân bố đồng diện tích sản xuất, nên đƣợc dùng giai đoạn thiết kế sơ bộ, thiết kế chiếu sáng c Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo suất tiêu hao điện cho đơn vị thành phẩm Cơng thức tính tốn : Ptt = M.W0 Tmax Trong : M : Số đơn vị sản phẩm đƣợc sản xuất năm Wo : Suất tiêu hao điện cho đơn vị sản phẩm ( kWh ) Tmax : Thời gian sử dụng công suất lớn ( ) Phƣơng pháp đƣợc dùng để tính tốn cho thiết bị điện có đồ thị phụ tải biến đổi nhƣ : quạt gió, máy nén khí, bình điện phân… Khi phụ tải tính tốn gần phụ tải trung bình kết tính tốn tƣơng đối xác d Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình hệ số cực đại Cơng thức tính : n Ptt = K max K sd P dmi i=1 Trong : n : Số thiết bị điện nhóm Pđmi : Cơng suất định mức thiết bị thứ i nhóm Kmax : Hệ số cực đại tra sổ tay theo quan hệ Kmax = f ( nhq, Ksd ) nhq : số thiết bị sử dụng điện có hiệu số thiết bị giả thiết có cơng suất chế độ làm việc, chúng địi hỏi phụ tải phụ tải tính tốn nhóm phụ tải thực tế.( Gồm có thiết bị có cơng suất chế độ làm việc khác ) Cơng thức để tính nhq nhƣ sau : n Pdmi n hq = i=1 n Pdmi i=1 Trong : Pđm : cơng suất định mức thiết bị thứ i n : số thiết bị có nhóm Khi n lớn việc xác định nhq theo phƣơng pháp phức tạp xác định nhq cách gần theo cách sau : + Khi thoả mãn điều kiện : m Pdm max Pdm Ksd ≥ 0,4 lấy nhq = n Tro bù - Tổng công suất tụ bù: Qtb = 8875 (kVAr) - Lƣợng công suất phản kháng truyền lƣới cao áp nhà máy Q= Qttnm – Qtb = 12278.8 – 8875 = 3353.38 (kVAr) - Hệ số công suất phản kháng nhà máy sau bù Tgφ = 3353 ,38 Q = = 0.21 15652 Pttnm Tgφ = 0.21 → cosφ = 0,98 Kết luận: Sau lắp đặt bù cho lƣới hạ áp nhà máy hệ số công suất nhà máy đạt yêu cầu EVN 98 Sơ đồ nguyên lý mạng cao áp toàn nhà máy với hệ thống bù 8DC11 8DC11 8DC11 8DC11 3EH2 4MS56 3EH2 4MS56 8DC11 4ME76 4ME76 3DC 3DC M50 Qb1 3DC M50 Qb1 Qb2 3DC M50 Qb2 Qb3 3DC M50 Qb3 Qb4 3DC M50 Qb4 Qb5 M50 Qb5 Qb6 Qb6 99 CHƢƠNG VI THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG CHUNG CỦA PHÂN XƢỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ 6.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Trong nhà máy, xí nghiệp cơng nghiệp hệ thống chiếu sáng có vai trị quan trọng việc đảm bảo chất lƣợng sản phẩm, nâng cao suất lao động, an toàn sản xuất sức khoẻ ngƣời lao động Nếu ánh sáng không đủ ngƣời lao động phải làm việc trạng thái căng thẳng, hại mắt ảnh hƣởng nhiều đến sức khoẻ, kết hàng loạt sản phẩm không đạt tiêu chuẩn kỹ thuật suất lao động thấp, chí cịn gây tai nạn lao động Cũng hệ thống chiếu sáng phải đảm bảo u cầu sau:  Khơng bị lố mắt  Khơng bị lố phản xạ  Khơng tạo khoảng tối vật bị che khuất  Phải có độ rọi đồng  Phải tạo đƣợc ánh sáng gần với ánh sáng tự nhiên tốt 6.2 LỰA CHỌN SỐ LƢỢNG VÀ CÔNG SUẤT CỦA HỆ THỐNG ĐÈN CHIẾU SÁNG CHUNG Hệ thống chiếu sáng chung phân xƣởng sửa chữa khí dùng bóng đèn sợi đốt sản xuất Việt Nam Phân xƣởng sửa chữa khí có: chiều dài a = 50m, chiều rộng b = 20m Tổng diện tích : F = 1000 m2 Nguồn điện sử dụng: U = 220V lấy từ tủ chiếu sáng TBA phân xƣởng Độ rọi đèn yêu cầu: E = 30lx Hệ số dự trữ : k = 1,3 Khoảng cách từ đèn đến mặt công tác: H = h – hc - hlv = 4.5-0,7-0,8 = m Trong đó: h- Chiều cao phân xƣởng ( tính đến trần phân xƣởng), h = m hc- Khoảng cách từ trần đến đèn , hc = 0,5 m 100 hlv- Chiều cao từ phân xƣởng đến mặt công tác, hlv Hệ số phản xạ tƣờng : ρtg = 30% Hệ số phản xạ trần: ρtr = 50% Sơ đồ tính tốn chiếu sáng hc H hlv  Để tính toán chiếu sáng cho phân xƣởng SCCK ta áp dụng phƣơng pháp hệ số sử dụng: Công thức tính tốn: F= E.S.Z.k ( lumen) n.k sd Trong đó: F – Quang thông đèn, (lumen) E - Độ rọi yêu cầu (lx) S - Diện tích cần chiếu sáng (m2) k- Hệ số dự chữ ksd- Hệ số sử dụng n - Số bóng đèn có hệ thống chiếu sáng chung Z - Hệ số phụ thuộc vào bóng đèn tỉ lệ L/H , thƣờng lấy Z = 0,8 1,4 101 Các hệ số đƣợc tra bảng 5.1;5.2;5.3;5.5 trang 134-145 PL VIII TL1 Tra bảng 5.1 tìm đƣợc L/H = 1.8 L =1.8 H = 1.8 = 5.4 (m), vào bề rộng phòng chọn L = 5m Căn vào mặt phân xƣởng ta bố trí đèn nhƣ sau: Bố trí dãy đèn , dãy đèn gồm 10 bóng , khoảng cách đèn 5m , khoảng cách từ tƣờng phân xƣởng đến dãy đèn gần theo chiều dài phân xƣởng 2,5m , theo chiều rộng phân xƣởng 2,5m Ta có tất 40 bóng đèn Chỉ số phịng toàn phân xƣởng: φ= φ= a.b H.(a b) 50 * 20 =5 3,2(50 20 ) Với hệ số phản xạ tƣờng 30% trần 50% tra PLVIII.1TL I tìm đƣợc hệ số sử dụng: ksd = 0.48 tra bảng 5.1(tl2) ta tìm đƣợc L/H = 1.8 Quang thông đèn: F1 = 1.3 * 30 * 50 * 20 *1,2 E.S.Z.k = = 2528 (lm) n.k sd 64 * 0,48 Ta chọn đèn sợi đốt có cơng suất Pd = 200W có quang thơng F = 2528(lm) Tổng cơng suất chiếu sáng tồn phân xƣởng: PCS = n.Pd =40*200=8000 (W) 6.3 THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CỦA HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG CHUNG Để cung cấp điện cho hệ thống chiếu sáng chung phân xƣởng ta đặt tủ chiếu sáng phân xƣởng gồm áptômát tổng ba pha bốn cực 10 áptômát nhánh pha hai cực để cấp cho10 dãy đèn dãy có bóng  Chọn áptơmát tổng: Chọn áptômát theo điều kiện sau: Điện áp định mức : UdmA≥ Udm.m = 0,38 kV ... xƣởng nhà làm việc nhà máy đƣợc bố trí nhƣ sau: Hình1.1: Mặt bằngcác phân xưởngcủa nhà máy luyện kim đen 1.2.DANH SÁCH THIẾT BỊ PHÂN XUỞNG SCCK Tt Tên thiết bị Máy tiện ren Máy tiện ren Máy doa... chiếu sáng toàn phân xƣởng: PCS = n.Pd =40*200=8000 (W) 6.3 THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CỦA HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG CHUNG Để cung cấp điện cho hệ thống chiếu sáng chung phân xƣởng ta đặt tủ chiếu sáng phân... 0,98 Kết luận: Sau lắp đặt bù cho lƣới hạ áp nhà máy hệ số công suất nhà máy đạt yêu cầu EVN 98 Sơ đồ nguyên lý mạng cao áp toàn nhà máy với hệ thống bù 8DC11 8DC11 8DC11 8DC11 3EH2 4MS56 3EH2