THIẾT kế hệ THỐNG CUNG cấp điện CHO NHÀ máy ĐƯỜNG hà TĨNH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG BÌNH KHOA: KỸ THUẬT -CƠNG NGHỆ THÔNG TIN  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG HÀ TĨNH THẦY GIÁO HƯỚNG DẪN: Th.S Trương Vĩnh Tuấn SINH VIÊN THỰC HIỆN: Mai Phương Lâm Quảng Bình, ngày tháng năm 2018 LỜI NÓI ĐẦU Trong sự nghiệp công nghiệp hóa – Hiện đại hóa đất nước, công nghiệp Điện lực giữ vai trò đặc biệt quan trọng bởi vì điện là nguồn lượng được dùng rộng rãi nhất các ngành kinh tế quốc dân Khi xây dựng một nhà máy, một khu kinh tế hoặc khu dân cư trước tiên người ta phải xây dựng hệ thống cung cấp điện để cung cấp điện cho các máy móc và nhu cầu sinh hoạt người Sự phát triển các ngành công nghiệp và nhu cầu sử dụng điện đã phát triển không ngừng nên hệ thống điện cả công suất truyền tải và mức độ phức tạp với sự yêu chất lượng, điện ngày càng cao, đòi hỏi người làm chuyên môn cần phải nắm vững kiến thức bản, và hiểu biết sâu rộng hệ thống điện Với đồ án tốt nghiệp: “Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho Nhà máy đường Hà Tĩnh” là một sự tập duyệt quý báu trước bước vào thực tế công việc đầy khó khăn.Với đặc thù loại nhà máy này là có nhiều thiết bị và công đoạn yêu cầu được cung cấp điện liên tục với chất lượng đảm bảo Vì vậy phần đồ án được làm khá chi tiết và được chia thành những phần nhỏ sau: PHẦN I: Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy đường Chương 1:Tổng quan giới thiệu chung nhà máy đường Chương 2: Xác định phụ tải tính toán Chương 3: Thiết kế mạng hạ áp cho phân xưởng sửa chữa khí Chương 4: Thiết kế mạng cao áp cho toàn nhà máy Chương 5: Tính tủ bù cho công suất phản kháng Chương 6: Tính toán nối đất PHẦN II: Thiết kế hệ thống chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa khí Trong suốt thời gian thực hiện đồ án này em đã nhận được sự giúp đỡ hướng dẫn tận tình các thầy giáo bộ môn Hệ Thống Điện - Khoa Kỹ thuật Công nghệ thông tin, đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình, chi tiết thầy giáoTh.S Trương Vĩnh Tuấn giúp em hoàn thành bản đồ án này Mặc dù đã hết sức cố gắng song chắn đề tài còn có nhiều thiếu sót Kính mong được sự giúp đỡ và đóng góp ý kiến các thầy cô giáo Em xin chân thành cảm ơn Quảng Bình, ngày tháng năm 2018 Sinh viên Mai Phương Lâm NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: NHẬN XÉT CỦA NGƯỜI PHẢN BIỆN: MỤC LỤC 3.2.1 3.2.2 3.2.3 Tên đề mục THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG TỔNG QUAN GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY ĐƯỜNG XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN Xác định phụ tải tính toán phân xưởng sửa chữa khí Xác định phụ tải tính toán nhóm Xác định phụ tải tính toán nhóm Xác định phụ tải tính toán nhóm Xác định phụ tải tính toán nhóm Xác định phụ tải tính toán nhóm Xác định phụ tải đỉnh nhọn nhóm Xác định phụ tải tính toán cho toàn bộ phân xưởng sửa chữa khí THIẾT KẾ MẠNG HẠ ÁP CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ Chọn sơ đồ cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa khí Lựa chọn dây dẫn và thiết bị điện cho mạng điện phân xưởng Chọn cáp tủ phân phối phân xưởng đến các tủ động lực Chọn ATM bảo vệ, cấp điện cho động các nhóm Chọn cáp từ tủ động lực các thiết bị 4.1 4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.1.4 4.1.5 4.1.6 4.1.7 4.1.8 4.1.9 4.2 THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP CHO TOÀN NHÀ MÁY Xác định phụ tải tính toán các phân xưởng Kho mía Phân xưởng cán mía Bộ phận cô đặc Phân xưởng tinh chế Kho thành phẩm Phân xưởng sửa chữa khí ( đã tính toán ở chương ) Trạm bơm Nhà máy nhiệt điện ( tự dùng 12% ) Kho than Xác định phụ tải tính toán toàn nhà máy PHẦN I CHƯƠNG I CHƯƠNG II 2.1 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.1.5 2.1.7 CHƯƠNG III 3.1 3.2 CHƯƠNG IV Trang 13 15 15 16 18 18 19 20 21 25 25 27 30 31 35 38 38 38 38 39 39 39 40 40 40 41 41 4.3 4.3.1 4.3.2 4.3.3 4.4 4.5 CHƯƠNG V 5.1 5.2 5.3 CHƯƠNG VI 6.1 6.2 6.3 PHẦN II CHƯƠNG I 1.1 1.2 1.3 CHƯƠNG II 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 Chọn sơ đồ cung cấp điện cho mạng cao áp nhà máy Lập biểu đồ phụ tải nhà máy Xác định bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải và góc hình quạt phần chiếu sáng cho các phân xưởng Các phương án nối điện mạng cao áp nhà máy Lựa chọn sơ đồ trạm phân phối trung tâm và các trạm biến áp phân xưởng Tính toán ngắn mạch – kiểm tra các thiết bị đã chọn BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG Xác định dung lượng bù cần thiết cho toàn nhà máy Phân bố dung lượng bù cho các nhánh Chọn thiết bị bù TÍNH TỐN NỐI ĐẤT Tính điện trở nối dất cần thiết Xác định điện trở nối đất nhân tạo Thiết kế nối đất nhân tạo THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG KHÁI NIỆM VỀ ÁNH SÁNG Khái niệm chung ánh sáng Phổ ánh sáng Các đơn vị bản THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG Thiết kế chiếu sáng Trình tự thiết kế chiếu sáng Các phương pháp tính toán thiết kế chiếu sang Chiếu sáng tự nhiên và chiếu sáng nhân tạo Các loại hình chiếu sáng Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sửa chửa khí Tính toán chiếu sáng cho các phân xưởng khác 43 43 43 45 61 63 66 66 66 67 70 70 70 71 73 74 74 74 75 79 79 79 81 84 85 86 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHẦN I THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG CHƯƠNG TỔNG QUAN GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY ĐƯỜNG Chúng ta biết rằng khoảng 70% điện sản xuất được sử dụng cho xí nghiệp công nghiệp, vì vậy vấn đề cung cấp điện cho lĩnh vực công nghiệp có ý nghĩa to lớn đối với kinh tế quốc dân Chính vì thế việc đảm bảo cung cấp điện cho công nghiệp tức là đảm bảo cho một ngành kinh tế quan trọng nhất đất nước hoạt động liên tục phát huy được tiềm nó Đứng mặt sản xuất và tiêu thụ điện mà xét thì công nghiệp là lĩnh vực tiêu thụ nhiều điện nhất Vì vậy việc thiết kế cung cấp điện và sử dụng điện hợp lý lĩnh vực này có tác dụng trực tiếp đến việc khai thác khả nhà máy phát điện và sử dụng hiệu quả lượng điện sản xuất Nhiệm vụ đặt là thiết kế hệ thớng cung cấp điện cho nhà máy đường SƠ ĐỜ MẶT BĂNG TOÀN NHÀ MÁY ĐƯỜNG Nhà máy bao gồm 09 phân xưởng Nguồn Nguồn cung cấp điện cho nhà máy được lấy từ trạm biến áp trung gian quốc gia, điện áp 22KV, công suất vô cùng lớn, dung lượng ngắn mạch phía hạ áp là 200MVA, nguồn cách nhà máy 6Km và dùng đường dây lộ kép loại dây AC để truyền tải điện, nhà máy làm việc với chế độ ca, thời gian sử dụng công suất cực đại nhà máy là Tmax = 5000h Thiết bị các phân xưởng có công suất nhỏ, máy móc các phân xưởng tương đối nhiều, các máy móc hoạt động ở mức độ tối đa, tổ chức làm việc hiệu quả và liên tục, đó biểu đồ phụ tải khá bằng phẳng hệ số đồng thời các phụ tải khá cao, khoảng 0,85 - 0,95, hệ số nhu cầu khá cao Theo yêu cầu thiết kế nhà máy thì sau thiết kế mạng hạ áp phân xưởng sửa chữa khí, ta thiết kế mạng cao áp cho toàn bộ nhà máy Sau là bản vẽ mặt bằng toàn nhà máy, số liệu cụ thể các phân xưởng và số liệu cụ thể các thiết bị phân xưởng sửa chữa khí và sơ đồ toàn phân xưởng PHỤ TẢI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY ĐƯỜNG Kí hiệu mặt bằng Công suất đặt 𝐏đ (KW) Tên phân xưởng Điện tích (𝐦𝟐 ) Kho mía 350 2150 Palăng vận chuyển 25 Cơng śt chiếu sáng Phân xưởng cán 70 1650 Bộ phận cô đặc 550 600 Phân xưởng tinh chế 750 1000 Kho thành phẩm 150 900 Phân xưởng sữa chữa khí 419,05 800 Trạm bơm 600 600 Nhà máy nhiệt điện (tự dùng Theo tính toán 1200 12%) Kho than 350 1000 10 Chiếu sáng phân xưởng Xác định theo diện tích DANH SÁCH THIẾT BỊ CỦA PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ STT Tên thiết bị BỘ PHẬN DỤNG CỤ Máy tiện ren Máy tiện ren cấp chính xác cao Máy doa tốc độ Máy bào ngang Máy xọc Máy phay vạn Máy phay ngang 10 Máy phay đứng 11 Máy mài 12 Máy mài phẳng 13 Máy mài tròn 14 Máy khoan đứng 15 Máy khoan đứng 16 Máy cắt mép 17 Máy mài vạn 18 Máy mài dao cắt gọt 19 Máy mài mũi khoan 20 Máy mài sắc mũi phay Số lượng Nhãn hiệu Công suất (KW) IK62 IΠ6Π 10,0 1,7 1 2 1 1 1 1 2A450 7M36 7A420 6H82 6K821 6H11 3A240 311NI 3130 2A125 2135 866A 3A64 3818 36652 2,0 7,0 2,8 7,0 7,0 2,8 4,5 2,8 2,8 2,8 4,5 4,5 1,75 0,65 1,5 3667 Ghi chú 1,0 21 22 23 Máy mài dao chuốt Máy mài mũi khoét Thiết bị để hóa bền kim loại 24 Máy dũa 25 Máy khoan bàn 26 Máy để mài tròn 27 Bể nước 28 Máy đo độ cứng đầu côn 29 Máy đo độ cứng đầu tròn 30 Bàn 31 Bàn mài sắc 32 Bàn 33 Cần trục cánh có palăng điện 34 Thiết bị cao tần 35 Tủ 36 Bàn 37 Thiết bị đo bi 38 Tủ đựng bi 49 Bàn 40 Máy nén khí BỘ PHẬN MỢC 41 Máy bào khơ 42 Máy khoan 1 43 Bàn mộc 44 Máy cưa đai 45 Bàn 46 Máy bào gỡ 47 Máy cưa tròn BỢ PHẬN QUẠT GIÓ 48 Quạt gió trung áp 49 Quạt gió số 9,5 50 Quạt gió số 14 1 1 1 1 1 1 360 3659 ΠΠ - 58 0,65 2,9 0,8 HC125 2,2 0,65 1,2 TK TШ 0,6 320-2 0,25 1,3 1 1 1 ПГ-606 1 Cφ-4 CBΠA 4,5 1,0 3,2 C80-3 4,5 CP6-5Γ Ц-5 7,0 7,0 1 80 23 45 9,0 12,0 18,0 10 Trong đó: H: là khoảng cách từ đèn đến bề mặt công tác chọn H = 3m hc là khoảng cách từ đèn đến trần hc = 0,7m hlv :là độ cao mặt công tác so với nhà hlv = 0,8m h: chiều cao trần nhà so với nhà h = H + hc + hlv = 4,5m c Tính tốn chọn đèn: Ta sử dụng phương pháp hệ số sử dụng phương pháp này dùng để tính toán chiếu sáng chung Ta có công thức sau: F= 𝐸.𝑆.𝐾.𝑍 𝑛.𝐾𝑠𝑑 Trong đó: F: là quang thông tổng mỗi đèn,(lm) E: Độ rọi (1x) S: Diện tích cần chiếu sáng (m2 ) k: hệ số dữ trữ Lấy k =1,3 n :tổng số bóng đèn ksd: hệ số sử dụng đèn, phụ thuộc vào loại đèn, kích thước và điều kiện phản xạ và chỉ số phòng (ϕ ) Chỉ số phòng được tính theo công thức φ= a.b H(a+b) (6-2) (TL1) a,b - chiều rộng và chiều dài mặt bằng cần chiếu sáng Z = Etb/Emin: Là hệ số phụ thuộc loại đèn và tỉ số L/H, thường lấy Z = 0,8 đến 1,4 Với phân xưởng sửa chữa khí: Chiều dài: a = 16m Chiều rộng: b = 50m Diện tích phòng S = a.b = 800m2 *Xác định hệ số sử dụng : *Xác định chỉ số phòng : 85 φ= 16.50 3(16+50) = 4,04 Hệ số phản xạ trần và tường là : ρtrần = 30%, ρtường = 50% Tra phụ lục -7 ta được ksử dụng = 0,47 *Xác định số bóng đèn n : Xác định khoảng cách giữa các bóng đèn L: Ta có: 𝐿 𝐻 = 1,8 (Tra bảng với chiếu sáng phân xưởng dùng chao đèn vạn năng) L = 1,8 H = 1,8.3 = 5,4m với a = 16m ; b = 50m Ta chọn L = 5m Ta bố trí khoảng cách giữa các đèn là 5m Khoảng cách từ bờ tường đến đèn là 2,5m * Số đèn bố trí một hàng chiều dọc là : 𝑎 16 5 𝑛1 = = = bóng *Sớ đèn bớ trí mợt hàng chiều ngang là : 𝑎 50 5 𝑛2 = = = 10 bóng *Tổng sớ đèn là : n = 𝑛1 𝑛2 = 3.10 = 30 bóng Tra bảng lấy đợ rọi E = 30 lux Hệ số dự trữ K = 1,2 Hệ số tính toán Z = 1,2 Vậy quang thông mỗi bóng đèn được xác định : F= 𝐸.𝑆.𝐾.𝑍 𝑛.𝐾𝑠𝑑 = 30.800.1,2.1,2 30.0,47 = 2451,06 lm Tra bảng ( PL6-8-TL1) chọn bóng đèn dây tóc vạn có công suất p = 150W điện áp U = 220V có quang thông 2200 lm Tổng công suất chiếu sáng toàn phân xưởng: 𝑃𝑐𝑠 = 30 bóng.150W = 4,5kW 2.6.2.Mạng chiếu sáng: Đặt riêng một tủ cạnh cửa vào lấy điện từ tủ phân phối phân xưởng Tủ gồm một aptomat pha đặt ở đầu vào và aptomat nhánh pha, mỗi aptomat cấp cho bóng đèn sơ đồ cấp điện và sơ đồ nguyên lý hình vẽ *Chọn aptomat tổng đặt tủ phân phối và aptomat dặt tủ chiếu sáng: Ittcs = Pcs √3.Udm cosα = 4,5 √3.0,4.1 = 6,5 A Chọn aptomat kiểu C60H Merlin Gerin chế tạo có các thông số sau: 86 Bảng 2.1 Thông số aptomat tổng Kiểu 𝐈𝐝𝐦 (A) 𝐔𝐝𝐦 (V) C60H 40 440 a.Chọn cáp từ tủ phân phối tới tủ chiếu sáng Ics = Pcs √3.Udm = 4,5 √3.0,4 Số cực 𝐈𝐜ắ𝐭𝐝𝐦 (kA) 10 = 6,5 A Vậy chọn cáp đồng lõi, vỏ bọc bằng PVC Lens chế tạo có tiết diện 𝑚𝑚 có Ics = 42 (A) → 4G4 b.Chọn aptomat các nhánh: Mỗi nhánh cung cấp cho bóng đèn có công suất : 𝑃𝑛ℎ = 5.150 = 750 W Ittnh = Pnh Udm = 750 220 = 3,4 (A) Chọn aptomat LG chế tạo có các thông số Tra bảng 3.1 (TL2): Bảng 2.2 Thông số aptomat nhánh Số lượng Kiểu 𝐈𝐝𝐦 (A) 𝐔𝐝𝐦 (V) Số cực 𝐈𝐜ắ𝐭𝐝𝐦 (kA) 50AF 600 2,5 c.Chọn dây dẫn các lộ tủ chiếu sáng Mỗi đường dây cung cấp cho bóng đèn có công suất : pđd = 750W = 0,75kW Với Ittnh = 3,4A Chọn cáp đồng hai lõi, vỏ cách điện PVC Lens sản xuất có tiết diện F = 2x2,5 mm2 với dòng cho phép Icp = 31A Kiểm tra theo điều kiện phát nóng: k hc Icp ≥ Itt ⇒ 31A > 3,4A Dây dẫn thỏa mãn điều kiện phát nóng Do đường dây được bảo vệ bằng aptomat đó phải kết hợp điều kiện cắt: Icp ≥ 1,25.𝐼𝑑𝑚 1,5 ⇒ 31A > 1,25.5 1,5 = 4,2 A Vậy dây đã chọn thỏa mãn điều kiện 2.7 Tính toán chiếu sáng cho phân xưởng khác 2.7.1 Phương án tính toán chiếu sáng bằng đèn sợi đốt cho phân xưởng Nhà máy thiết kế là nhà máy trung quy mô nên chủ yếu các phân xưởng làm việc các công đoạn gia công các chi tiết máy với nhiều máy công cụ thường có độ cao gây nhiều bóng tối, vì thế cần được chiếu sáng tốt với ánh sáng thật Ta sử dụng hình thức chiếu sáng chung phân bổ chọn lọc bằng đên sợi đốt cho các phân xưởng Ta giả thiết các phân xưởng có cùng độ cao trần nhà, có cùng độ treo cao đèn so với mặt công tác, hệ số phản xạ tường và trần Htrần = 4,5m ; hc = 0,7m; h1v = 0,8m ; βtrần = 30%; βtg = 50% → H = Htrần - hc - h1v = 4,5 - 0,7 - 0,8 = m 87 *Kho mía Diện tích phân xưởng là: (42x50) =2100m2 * Xác định hệ số sử dụng: * Xác định chỉ số phòng φ= 𝑎.𝑏 𝐻(𝑎+𝑏) = 42.50 3(42+50) = 7,60 Tra bảng phụ lục PL6 -7 tìm được số sử dụng Ksd =0,506 Xác định số bóng đèn n: Xác định khoảng cách giữa các bóng đèn L: 𝐿 Ta có: 𝐻 = 1,8 (Tra bảng với chiếu sáng phân xưởng dùng chao đèn vạn năng): L =1,8.H =1,8.3=5,4m Ta chọn L =5m Vậy ta bố trí khoảng cách giữa các đèn là 5m và khoảng cánh từ bờ tường đến đèn 2,5m * Số đèn bố trí một hàng chiều dọc là: 𝑎 42 5 𝑛1 = = ≈9 * Số đèn bố trí một hàng chiều ngang là: 𝑏 50 5 𝑛2 = = = 10 * Số đèn một khu vực chiếu sáng là: n = n1 n2 = 9.10 = 90 bóng Tra bảng lấy đợ rọi E =30lux Hệ số dự trữ K =1,5 Hệ số tính toán Z =1,2 Vậy quang thông mỗi bóng đèn được xác định: F= E.S.k.Z n.ksd = 30.2100.1,5.1,2 90.0,506 = 2490 (lm) Tra bảng (PL 6-8-TL1) chọn bóng đèn dây tóc vạn có công suất p =200W điện áp U =220/230V có quang thông F = 3000 1m Tổng số bóng đèn phân xưởng là x10 =90 bóng *Phân xưởng cán mía Diện tích phân xưởng là : (30x50) =1500 m2 * Xác định hệ số sử dụng: * Xác định chỉ số phòng: φ= a.b H.(a+b) = 30.50 3.(30+50) = 6,25 Tra bảng phụ lục PL6 -7 tìm được số sử dụng Ksd =0,501 Xác định số bóng đèn n: Xác định khoảng cách giữa các bóng đèn L: 88 Ta có 𝐿 𝐻 = 1,8 (Tra bảng với chiếu sáng phân xưởng dùng chao đèn vạn năng): L =1,8.H =1,8.3=5,4m Ta chọn L =5m Vậy ta bố trí khoảng cách giữa các đèn là 5m và khoảng cánh từ bờ tường đến đèn 2,5m * Số đèn bố trí một hàng chiều dọc là: a 30 5 𝑛1 = = = bóng * Sớ đèn bớ trí mợt hàng chiều ngang là: b 50 5 𝑛2 = = = 10 bóng * Sớ đèn mợt khu vực chiếu sáng là: n = n1 n2 = 6.10 = 60 bóng Tra bảng lấy đợ rọi E =30lux Hệ sớ dự trữ K =1,5 Hệ số tính toán Z =1,2 Vậy quang thông mỗi bóng đèn được xác định: F= E.S.k.Z n.ksd = 30.1500.1,5.1,2 60.0,501 = 2694,6 (lm) Tra bảng (PL 6-8-TL1) chọn bóng đèn dây tóc vạn có công suất p = 200W điện áp U = 220/230V có quang thông F = 3000 1m Tổng số bóng đèn phân xưởng là x10 = 60 bóng *Bộ phận cô đặc Diện tích phân xưởng là : (12x50) =600 m2 * Xác định hệ số sử dụng: * Xác định chỉ số phòng: φ= a.b H.(a+b) = 12.50 3.(12+50) = 3,22 Tra bảng phụ lục PL6 -7 tìm được số sử dụng Ksd =0,45 Xác định số bóng đèn n: Xác định khoảng cách giữa các bóng đèn L: Ta có 𝐿 𝐻 = 1,8 (Tra bảng với chiếu sáng phân xưởng dùng chao đèn vạn năng): L =1,8.H =1,8.3=5,4m Ta chọn L =5m Vậy ta bố trí khoảng cách giữa các đèn là 5m và khoảng cánh từ bờ tường đến đèn 2,5m * Số đèn bố trí một hàng chiều dọc là: a 12 5 𝑛1 = = ≈ 3bóng * Số đèn bố trí một hàng chiều ngang là: 89 b 50 5 𝑛2 = = = 10 bóng * Số đèn một khu vực chiếu sáng là: n = n1 n2 = 3.10 = 30 bóng Tra bảng lấy độ rọi E =30lux Hệ số dự trữ K =1,2 Hệ số tính toán Z =1,2 Vậy quang thông mỗi bóng đèn được xác định: F= E.S.k.Z n.ksd = 30.600.1,2.1,2 30.0,45 = 1920 (lm) Tra bảng (PL 6-8-TL1) chọn bóng đèn dây tóc vạn có công suất p = 200W điện áp U = 220/230V có quang thông F =2200 1m Tổng số bóng đèn phân xưởng là x10 = 30 bóng *Phân xưởng tinh chế Diện tích phân xưởng là : (20x50) =1000 m2 * Xác định hệ số sử dụng: * Xác định chỉ số phòng: φ= a.b H.(a+b) = 20.50 3.(20+50) = 4,76 Tra bảng phụ lục PL6 -7 tìm được số sử dụng Ksd =0,48 Xác định số bóng đèn n: Xác định khoảng cách giữa các bóng đèn L: Ta có: 𝐿 𝐻 = 1,8 (Tra bảng với chiếu sáng phân xưởng dùng chao đèn vạn năng): L =1,8.H =1,8.3=5,4m Ta chọn L =5m Vậy ta bố trí khoảng cách giữa các đèn là 5m và khoảng cánh từ bờ tường đến đèn 2,5m * Số đèn bố trí một hàng chiều dọc là: a 20 5 𝑛1 = = = bóng * Sớ đèn bố trí một hàng chiều ngang là: b 50 5 𝑛2 = = = 10 bóng * Sớ đèn một khu vực chiếu sáng là: n = n1 n2 = 4.10 = 40 bóng Tra bảng lấy đợ rọi E =30lux Hệ số dự trữ K =1,3 Hệ số tính toán Z =1,2 Vậy quang thông mỗi bóng đèn được xác định: F= E.S.k.Z n.ksd = 30.1000.1,3.1,2 40.0,48 = 2437,5 (lm) 90 Tra bảng (PL 6-8-TL1) chọn bóng đèn dây tóc vạn có công suất p = 200W điện áp U = 220/230V có quang thông F =3000 1m Tổng số bóng đèn phân xưởng là x10 = 40 bóng *Kho thành phẩm Diện tích phân xưởng là : (18x50) =900 (m2) * Xác định hệ số sử dụng: * Xác định chỉ số phòng: φ= a.b = H.(a+b) 18.50 3.(18+50) = 4,41 Tra bảng phụ lục PL6 -7 tìm được số sử dụng Ksd =0,47 Xác định số bóng đèn n: Xác định khoảng cách giữa các bóng đèn L: Ta có : 𝐿 𝐻 = 1,8 (Tra bảng với chiếu sáng phân xưởng dùng chao đèn vạn năng): L =1,8.H =1,8.3=5,4m Ta chọn L =5m Vậy ta bố trí khoảng cách giữa các đèn là 5m và khoảng cánh từ bờ tường đến đèn 2,5m * Số đèn bố trí một hàng chiều dọc là: a 50 5 𝑛1 = = = 10 bóng * Sớ đèn bớ trí mợt hàng chiều ngang là: b 18 5 𝑛2 = = ≈ bóng * Sớ đèn mợt khu vực chiếu sáng là: n = 𝑛1 𝑛2 = 4.10 = 40 bóng Tra bảng lấy đợ rọi E =30lux Hệ số dự trữ K =1,3 Hệ số tính toán Z =1,1 Vậy quang thông mỗi bóng đèn được xác định: F= E.S.k.Z n.ksd = 30.900.1,3.1,1 40.0,47 = 2573,7 (lm) Tra bảng (PL 6-8-TL1) chọn bóng đèn dây tóc vạn có công suất p =200W điện áp U =220/230V có quang thông F =2200 1m Tổng số bóng đèn phân xưởng là x10 = 40 bóng *Trạm bơm Diện tích phân xưởng là : (30x20) =600 m2 * Xác định hệ số sử dụng: * Xác định chỉ số phòng: φ= a.b H.(a+b) = 30.20 3.(30+20) =4 91 Tra bảng phụ lục PL6 -7 tìm được số sử dụng Ksd =0,47 Xác định số bóng đèn n: Xác định khoảng cách giữa các bóng đèn L: 𝐿 Ta có 𝐻 = 1,8 (Tra bảng với chiếu sáng phân xưởng dùng chao đèn vạn năng): L = 1,8.H = 1,8.3=5,4m Ta chọn L =5m Vậy ta bố trí khoảng cách giữa các đèn là 5m và khoảng cánh từ bờ tường đến đèn 2,5m * Số đèn bố trí một hàng chiều dọc là: a 30 5 𝑛1 = = = bóng * Số đèn bố trí một hàng chiều ngang là: b 20 5 𝑛2 = = = bóng * Số đèn một khu vực chiếu sáng là: n = 𝑛1 𝑛2 = 6.4 = 24 bóng Tra bảng lấy độ rọi E =30lux Hệ số dự trữ K =1,2 Hệ số tính toán Z =1,2 Vậy quang thông mỗi bóng đèn được xác định: F= E.S.k.Z n.ksd = 30.600.1,2.1,2 24.0,47 = 2297,8 (lm) Tra bảng (PL 6-8-TL1) chọn bóng đèn dây tóc vạn có công suất p =200W điện áp U =220/230V có quang thông F =3000 1m Tổng số bóng đèn phân xưởng x6 = 24 bóng *Nhà máy nhiệt điện tự dùng Diện tích phân xưởng là : (60x20) =1200 m2 * Xác định hệ số sử dụng: * Xác định chỉ số phòng: φ= a.b H.(a+b) = 60.20 3.(60+20) =5 Tra bảng phụ lục PL6 -7 tìm được số sử dụng Ksd =0,48 Xác định số bóng đèn n: Xác định khoảng cách giữa các bóng đèn L: Ta có: 𝐿 𝐻 = 1,8 (Tra bảng với chiếu sáng phân xưởng dùng chao đèn vạn năng): L =1,8.H =1,8.3=5,4m Ta chọn L =5m Vậy ta bố trí khoảng cách giữa các đèn là 5m và khoảng cánh từ bờ tường đến đèn 2,5m * Số đèn bố trí một hàng chiều dọc là: 92 a 60 5 𝑛1 = = = 12 bóng * Sớ đèn bố trí một hàng chiều ngang là: b 20 5 𝑛2 = = = bóng * Sớ đèn một khu vực chiếu sáng là: n = 𝑛1 𝑛2 = 12.4 = 48 bóng Tra bảng lấy độ rọi E =30lux Hệ số dự trữ K =1,5 Hệ số tính toán Z =1,2 Vậy quang thông mỗi bóng đèn được xác định: F= E.S.k.Z n.ksd = 30.1200.1,5.1,2 48.0,48 = 2812,5 (lm) Tra bảng (PL 6-8-TL1) chọn bóng đèn dây tóc vạn có công suất p =200W điện áp U =220/230V có quang thông F =3000 1m Tổng số bóng đèn phân xưởng 12.4 = 48 bóng *Kho than Diện tích phân xưởng là : (50x20) =1000 m2 * Xác định hệ số sử dụng: * Xác định chỉ số phòng: φ= a.b H.(a+b) = 50.20 3.(50+20) = 4,76 Tra bảng phụ lục PL6 -7 tìm được sớ sử dụng Ksd =0,476 Xác định số bóng đèn n: Xác định khoảng cách giữa các bóng đèn L: Ta có: 𝐿 𝐻 = 1,8 (Tra bảng với chiếu sáng phân xưởng dùng chao đèn vạn năng): L =1,8.H =1,8.3=5,4m Ta chọn L =5m Vậy ta bố trí khoảng cách giữa các đèn là 5m và khoảng cánh từ bờ tường đến đèn 2,5m * Số đèn bố trí một hàng chiều dọc là: a 50 5 𝑛1 = = = 10 bóng * Số đèn bố trí một hàng chiều ngang là: b 20 5 𝑛2 = = = bóng * Số đèn một khu vực chiếu sáng là: n = 𝑛1 𝑛2 = 10.4 = 40 bóng Tra bảng lấy độ rọi E =30lux Hệ số dự trữ K =1,5 Hệ số tính toán Z =1,2 93 Vậy quang thông mỗi bóng đèn được xác định: F= E.S.k.Z n.ksd = 30.1000.1,7.1,2 40.0,476 = 2836,1 (lm) Tra bảng (PL 6-8-TL1) chọn bóng đèn dây tóc vạn có công suất p =200W điện áp U =220/230V có quang thông F =3000 1m Tổng số bóng đèn phân xưởng 10.4 = 40 bóng Bảng2.7 tổng kết tính toán chiếu sáng dùng đèn sợi đốt Tên phân xưởng Diện Điện áp Cơng Quang Sớ (V) tích śt thơng bóng (W) (lm) (m ) Kho mía 2150 220/380 200 3000 90 PX Cán mía 1650 220/380 200 3000 60 Bộ phận cô đặc 600 220/380 150 2200 30 Phân xưởng tinh chế 1000 220/380 200 3000 40 Kho thành phẩm 900 220/380 150 2200 40 PX sửa chữa khí 800 220/380 150 2200 30 Trạm bơm 600 220/380 200 3000 24 Nhà máy nhiệt điện 1200 220/380 200 3000 48 Kho than 1000 220/380 200 3000 40 Tổng 402 Tổng công suất đèn sợi đốt dùng nhà máylà: 𝑃Σ = 0,2 ( 90 + 60 + 40 + 24 + 48 + 40 ) + 0,15 ( 30 + 40 + 30 ) = 75,4 kW 2.7.2 Phương án tính chiếu sáng bằng đèn huỳnh quang Do tính chất khác hai loại đèn sợi đốt và đèn huỳnh quang nên thiết kế chiếu sáng bằng đèn huỳnh quang không nhất thiết phải thay thế tất cả các đèn sợi đốt các phân xưởng bằng đèn huỳnh quang mà chỉ thay thế cho một số phân xưởng mà làm việc yêu cầu độ rọi cao Ta không thay thế cho phân xưởng sửa chữa khí *Thay thế cho kho mía Thay thế toàn bộ đèn sợi đốt bằng đèn huỳnh quang có công suất mỗi bóng là 40W có lượng quang thông F = 2250lm mỗi bóng đèn sợi đốt được thay thế bằng bóng đèn huỳnh quang Tổng số bóng đèn huỳnh quang là : n = (2 x90) = 180 bóng Cơng śt tổng toàn bợ đèn : 𝑃TNΣ = 180.40 = 7200 W = 7,2kW 94 *Thay thế cho phân xưởng cán mía Tương tự đới với kho mía, ta thay toàn bợ đèn sợi đốt bằng đèn huỳnh quang có công suất mỗi bóng là 40W có lượng quang thông F = 2250lm mỗi bóng đèn sợi đốt được thay thế bằng bóng đèn huỳnh quang Tổng số bóng đèn huỳnh quang là : n = (2 x60) = 120 bóng Công suất tổng toàn bộ đèn là : 𝑃TNΣ = 120.40 = 4800 W = 4,8kW *Thay thế cho bộ phận cô đặc Tương tự đối với kho mía, ta thay thế toàn bợ đèn sợi đớt bằng đèn huỳnh quang có công suất mỗi bóng là 40W có lượng quang thông F = 2250lm mỗi bóng đèn sợi đốt được thay thế bằng bóng đèn huỳnh quang Tổng số bóng đèn huỳnh quang là : n = (1 x30) = 30 bóng Cơng śt tổng toàn bộ đèn là : 𝑃TNΣ = 30.40 = 1200 W = 1,2 kW 2.4 Thay thế cho phân xưởng tinh chế Tương tự đối với kho mía, ta thay thế toàn bợ đèn sợi đớt bằng đèn huỳnh quang có công suất mỗi bóng là 40W có lượng quang thông F = 2250lm mỗi bóng đèn sợi đốt được thay thế bằng bóng đèn huỳnh quang Tổng số bóng đèn huỳnh quang là : n = (2 x40) = 80 bóng Cơng śt tổng toàn bộ đèn là : 𝑃TNΣ = 80.40 = 3200 W = 3,2 kW *Thay thế cho kho thành phẩm Tương tự đới với kho mía, ta thay thế toàn bộ đèn sợi đốt bằng đèn huỳnh quang có công suất mỗi bóng là 40W có lượng quang thông F = 2250lm mỗi bóng đèn sợi đốt được thay thế bằng bóng đèn huỳnh quang Tổng số bóng đèn huỳnh quang là : n = (1 x40) = 40 bóng Cơng śt tổng toàn bợ đèn là : 𝑃TNΣ = 40.40 = 1600 W = 1,6 kW *Thay thế cho trạm bơm 95 Tương tự đới với kho mía, ta thay thế toàn bộ đèn sợi đốt bằng đèn huỳnh quang có công suất mỗi bóng là 40W có lượng quang thông F = 2250lm mỗi bóng đèn sợi đốt được thay thế bằng bóng đèn huỳnh quang Tổng số bóng đèn huỳnh quang : n = (2 x24) = 48 bóng Cơng śt tổng toàn bợ đèn là : 𝑃TNΣ = 48.40 = 1920 W = 1,920 kW *Thay thế cho nhà máy nhiệt điện Tương tự đối với kho mía, ta thay thế toàn bợ đèn sợi đốt bằng đèn huỳnh quang có công suất mỗi bóng là 40W có lượng quang thông F = 2250lm mỗi bóng đèn sợi đốt được thay thế bằng bóng đèn huỳnh quang Tổng số bóng đèn huỳnh quang là : n = (2 x48) = 96 bóng Cơng suất tổng toàn bộ đèn là : 𝑃TNΣ = 96.40 = 3840 W = 3,840 kW *Thay thế cho kho than Tương tự đới với kho mía, ta thay thế toàn bộ đèn sợi đốt bằng đèn huỳnh quang có công suất mỗi bóng là 40W có lượng quang thông F = 2250Im mỗi bóng đèn sợi đốt được thay thế bằng bóng đèn huỳnh quang Tổng số bóng đèn huỳnh quang là : n = (2 x40) = 80 bóng Cơng śt tổng toàn bộ đèn là : 𝑃TNΣ = 80.40 = 3200 W = 3,2 kW Bảng 2.3 Tổng kết tính toán chiếu sáng dùng đèn sợi đớt Tên phân xưởng Kho mía PX cán mía Bợ phận đặc Phân xưởng tinh chế Kho thành phẩm PX sửa chữa khí Trạm bơm Nhà máy nhiệt điện Kho than Trong đó : Diện tích (𝑚2 ) 2150 1650 600 1000 900 800 600 1200 1000 Điện áp (V) 220/380 220/380 220/380 220/380 220/380 220/380 220/380 220/380 220/380 Công suất (W) 40 40 40 40 40 150’*’ 40 40 40 Quang thông (lm) 2250 2250 2250 2250 2250 2250 2250 2250 2250 Số bóng 180 120 30 80 30 30 48 96 80 96 ‘ *‘ là công suất bóng đèn sợi đốt không thay thế Tổng số bóng đèn huỳnh quang thay thế là : n = 674 bóng Tổng cơng śt tiêu thụ các loại bóng đèn là : 𝑃∑ =0,15.30 + 674 0,04 = 4,5 +26,96 = 31,46 kW 2.7.3 Phân tích kinh tế - kỹ thuật phương án a/ Phân tích kinh tế - kỹ thuật Tổng công suất tiêu thụ các phương án dùng toàn đèn sợi đốt là : 𝑃∑ = 75,4 kW Tổng sông suất ta dùng phối hợp giữa đèn huỳnh quang và sợi đốt : 𝑃∑ = 31,46 kW Chênh lệch tiêu thụ công suất giữa phương án : ΔP = 75,4 - 31,46 = 43,94 kW Nếu giả thiết số tiêu thụ ngày là 14 h thì lượng điện tiết kiệm được năm thì sử dụng hệ thống chiếu sáng bằng đèn sợi đốt kết hợp với đèn huỳnh quang : 𝐴𝑡𝑘 = 14 ΔP = 14 365 43,94 = 224533,4 kWh Nếu giá điện tiêu thụ là 500 đ/ kWh thì năm nhà máy tiết kiệm được khoản tiền là : 500 224533,4 = 112266700 đồng Như vậy, sau phân tích phương án ta nhận thấy phương án chiếu sáng dùng một phần đèn sợi đốt kết hợp với đèn huỳnh quang đem lại lợi ích rõ rệt cả Điều này có lợi cho xí nghiệp, cho nhà máy sản xuất kinh doanh, giảm chi phí sản xuất hàng năm b/ Vốn đầu tư ban đầu phương án Ta thấy rằng : Phương án thiết kế chiếu sáng chỉ dùng hoàn toàn bằng đèn sợi đốt có vốn đầu tư ban đầu nhỏ phương án dùng đèn huỳnh quang và đèn sợi đốt chi phí vận hành hàng năm lại lớn Xác định vốn đầu tư ban đầu mỗi phương án Mua bóng đèn sợi đốt hợp bộ ( bao gồm bóng đèn và chao đèn ) Giá trung bình mỗi bộ là 40 000 đồng Chi phí vận chuyển, lắp đặt mỗi bộ là 5000 đ Vậy vốn đầu tư cho phương án là : K = (40000+ 5000).402 = 18090.103 đ * Phương án dùng đèn huỳnh quang và đèn sợi đốt : 97 Mua bóng đèn huỳnh quang hợp bộ gồm bóng đèn, chấn lưu, stắc te hãng clipsal giá mỗi bộ là 150 000đ Chi phí lắp đặt, vận chuyển mỗi bộ là 10 000đ Tiền mua đèn huỳnh quang gồm 337 bộ 𝐾1 = 337 (150 000+ 10 000) = 53920 103 đ Tiền mua đèn sơi đốt : 𝐾2 = (40 000 +5 000) 30 = 1350 103 đ Vậy vốn đầu tư cho phương án là : K = 𝐾1 + 𝐾2 = (53920 + 1350) 103 đ = 55270 103 đ Sau phân tích ta thấy rằng nếu dùng phương án chiếu sáng hoàn toàn bằng đèn sợi đốt có vốn đầu tư ban đàu nhỏ phương án dùng đèn huỳnh quang và đèn sợi đốt lại có chi phí vận hành hàng năm lớn Ta chọn phương án sử dụng bóng đèn sợi đốt kết hợp với bóng đèn huỳnh quang là phương án chiếu sáng cho nhà máy Vậy doanh nghiệp lựa chọn phương án sử dụng nào không chỉ dựa vào phân tích kinh tế kỹ thuật mà còn dựa vào vốn đầu tư và điều kiện mỗi doanh nghiệp 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Mạnh Hoạch Hệ thống cung cấp điện cho Xí nghiệp cơng nghiệp Đơ thị và nhà cao tầng Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà nội 2001 Ngô Hồng Quang Sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500 kV Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật , Hà Nội 2002 Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tầm Thiết kế cung cấp điện Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà nội 2001 A.A.Fedorov, G.V.Xêbônovxki Sách tra cứu cung cấp điện xí nghiệp cơng nghiệp… Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà nội 2001 Lê Văn Doanh, Đặng Văn Đào Kỹ thuật chiếu sáng Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Sách dịch Trần Bách Lưới điện và hệ thống điện, tập 1,2,3 Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Nguyễn Đình Thắng, Nguyễn Minh Chước Kỹ thuật An toàn điện Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật 99 ... MỤC LỤC 3.2.1 3.2.2 3.2.3 Tên đề mục THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG TỔNG QUAN GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY ĐƯỜNG XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN Xác định phụ tải tính... máy nhiệt điện 2,4 Kho than 350 10 Toàn nhà máy 0,7 0,7 39 4.3 Chọn sơ đồ cung cấp điện cho mạng cao áp nhà máy 4.3.1 Lập biểu đồ phụ tải nhà máy Biểu đồ phụ tải xí nghiệp là những... vị trí này thuận lợi cho việc xây dựng trạm phân phối trung gian Chọn sơ đồ phương án cung cấp điện cho nhà máy Cho? ?n sơ đồ các phương án cung cấp điện cho nhà máy phải thoả