thiết kế cấp điện cho xưởng sửa chữa cơ khí

ĐỒ ÁN MÔN CCĐ GVHD:TH.S NGUYỄN ĐỨC MINH LỜI NÓI ĐẦU Trong tình hình kinh tế -xã hội nước ta hiện nay,công nghiệp giữ một vai trò hét sức quan trong trong mạng tính quyết định trong nền kinh tế.Trong đố điện giữ vai trò xương sống của công nghiệp.nó có liên quan đến tất cả các nghành công nghiệp,kinh tế,lĩnh vực của đời sống. Để đảm bảo yêu cầu to lớn đó chúng ta cần phải thiết kế hệ thống điện an toàn và tin cậy. Do đó đồ án thiết kế cung cấp điện là bắt buộc đối với sinh viên ngành hệ thống điện.Quá trình thiết kế hệ thống điện sẽ giúp chúng ta có cái nhìn tổng quát về hệ thống điện cũng như các thiết bị điện đươcj sử dụng. Với đồ án” thiết kế cấp điện cho xưởng sửa chữa cơ khí” sau một thời gian làm đồ án dưới sự hướng dẫn của thầy giáo Th.S Nguyễn Đức Minh, đến nay về cơ bản em đã hoàn thành nội dung của đồ án.Nhưng vẫn còn nhiều sai sót,em rất mong được sự chỉ bảo của thầy giáo để đồ án được hoàn thiện. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Th.S Nguyễn Đức Minh đã giúp đỡ em thực hiện đồ án này. Hà nội,tháng 6 năm 2010 Sinh viên thực hiện Tạ Ngọc Hưng SV:TẠ NGỌC HƯNG 1 ĐỒ ÁN MÔN CCĐ GVHD:TH.S NGUYỄN ĐỨC MINH CHƯƠNG I.XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA PHÂN XƯỞNG Tính toán phụ tải điện là công việc bắt buộc và đầu tiên trong mọi công trình cung cấp điện , giúp cho việc thiết kế lưới điện về sau của người kĩ sư . Phụ tải tính toán có giá trị tương đương với phụ tải thực tế về mặt hiệu ứng nhiệt , do đó việc chọn dây dẫn hay các thiết bị bảo vệ cho nó sẽ được đảm bảo . Có nhiều phương pháp tính toán phụ tải điện như phương pháp hệ số nhu cầu , hệ số tham gia cực đại . Đối với việc thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa cơ khí , vì đã có các thông tin chính xác về mặt bằng bố trí thiết bị , biết đựoc công suất và quấ trình công nghệ của từng thiết bị nên ta sử dụng phương pháp hệ số nhu cầu để tổng hợp nhóm phụ tải động lực . Nội dung chính của phưong pháp như sau : - Thực hiện phân nhóm các thiết bị có trong xưởng, mỗi nhóm đó sẽ được cung cấp điện từ 1 tủ động lực riêng , lấy điện từ 1 tủ phân phối chung . Các thiết bị trong nhóm nên có vị trí gần nhau trên mặt bằng phân xưởng . Các thiết bị trong nhóm nên có cùng chế độ làm việc , số lượng thiết bị trong 1 nhóm không nên quá 8 vì gây phức tạp trong vận hành , giảm độ tin cậy cung cấp điện . - Xác định hệ số sử dụng tổng hợp của nhóm thiết bị theo biểu thức sau : Σ sd k = i sdii P k.P Σ Σ SV:TẠ NGỌC HƯNG 2 ĐỒ ÁN MÔN CCĐ GVHD:TH.S NGUYỄN ĐỨC MINH - Xác định số lượng thiết bị hiệu dụng của mỗi nhóm n hd ( là 1 số qui đổi gồm có n hd thiết bị giả định có công suất định mức và chế độ làm việc như nhau và tiêu thụ công suất đúng bằng công suất tiêu thụ của nhóm thiết bị thực tế ) . Các nhóm ở đây đều trên 4 thiết bị nên ta xác định tỷ số k min max P P = , sau đó so sánh k với k b là hệ số ứng với Σ sd k của nhóm . Nếu k > k b , lấy n hd = n , là số lượng thiết bị thực tế của nhóm . Ngược lại có thể tính n hd theo công thức sau : n hd = ( ) 2 i 2 i P P Σ Σ - Hệ số nhu cầu của nhóm sẽ được xác định theo biểu thức sau : k nc = Σ sd k + hd sd n k1 Σ − - Cuối cùng phụ tải tính toán của cả nhóm là : P tt = k nc . i P Σ Danh mục các thiết bị,số lượng và công suất của các thiết bị : TT Tên máy số lượng P dm (kW) U dm (V) cos φ k sd 1 Búa hơi để rèn 4 15 380 0,6 0,16 2 Máy hàn ε dm =25% 3 2,2 380 0,35 0,3 3 Lò chạy bằng điện 3 25 380 0,6 0,16 4 Lò điện để hóa cứng kim loại 6 4 380 0,6 0,16 5 thiết bị để tôi bánh răng 3 20 380 0,6 0,16 6 thiết bị tôi cao tần 4 25 380 0,6 0,16 SV:TẠ NGỌC HƯNG 3 ĐỒ ÁN MÔN CCĐ GVHD:TH.S NGUYỄN ĐỨC MINH 7 Máy ép ma sát 6 10 380 0,6 0,16 8 Máy nén khí 4 30 380 0,6 0,16 1.Xác định phụ tải chiếu sáng cho phân xưởng. Phụ tải tính toán được tính theo công suất phụ tải chiếu sáng trên một đơn vị diện tích.Công thức tính là: P cs =P 0 . F Trong đó: P 0 : suất phụ tải chiếu sáng trên đơn vị diện tích(W/m 2 ) P 0 = 12 (W/m 2 ) F : diện tích cần được chiếu sáng diện tích chiếu sáng toàn phân xưởng F = 20x25=500m 2 Như vậy ta có : P cs = 12x500 = 6000 (W) = 6 kW 2.Phụ tải thông thoáng và làm mát. Phân xưởng trang bị 20 quạt trần mỗi quạt có công suất là 120 W và 10 quạt hút mỗi quạt 80 W, hệ số công suất trung bình của nhóm là 0,8; Tổng công suất chiếu sáng và làm mát là: P lm = 20.120 +10.80 = 32000 W = 3,2 kW 3.Phụ tải động lực Trước khi tính toán cần qui các phụ tải làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại về chế độ làm việc làm việc dài hạn , theo công thức : P = P đặt . ε , kW . Trong đó : - P đăt : là công suất của phụ tải lấy theo trong bảng 1.2 , tức là công suất định mức của phụ tải . - P : công suất qui về chế độ làm việc dài hạn của thiết bị . - ε : hệ số tiếp điện của thiết bị . SV:TẠ NGỌC HƯNG 4 ĐỒ ÁN MÔN CCĐ GVHD:TH.S NGUYỄN ĐỨC MINH Như vậy , phụ tải 35 máy biến áp hàn có ε = 0,4 là : P cc35 = 35. 4,0 = 22,136 kW Phụ tải nhóm 1 TT tên máy số lượng P dm (kW) U dm (V) cos φ k sd 1 Búa hơi để rèn 2 15 380 0,6 0,16 2 máy hàn 1 2,2 380 0,35 0,3 3 Lò chạy bằng điện 1 25 380 0,6 0,16 4 Lò điện để hoá cứng kim loại 1 4 380 0,6 0,16 5 thiết bị tôi cao tần 1 25 380 0,6 0,16 6 Máy ép ma sát 2 10 380 0,6 0,16 - Số lượng hiệu dụng nhóm 1: 872,5 84,1920 44,11278 )( 2 2 1 == ∑ ∑ = i i hdn P P n ❑ ❑ K - Hệ số sử dụng nhóm 1: 163,0 2,106 3,17 . 1 == ∑ ∑ = i sdii sdn P kP k - Hệ số nhu cầu nhóm 1: 508,0 872,5 163,01 163,0 1 1 1 11 = − += − += hdn sdn sdnncn n k kk SV:TẠ NGỌC HƯNG 5 ĐỒ ÁN MÔN CCĐ GVHD:TH.S NGUYỄN ĐỨC MINH - Tổng công suất phụ tải nhóm 1: 950,532,106.508,0. 11 ==∑= incnn PkP kW - Hệ số công suất của phụ tải nhóm 1: 595,0 2,106 17,63 cos.P cos i 1 == ∑ ∑ = i i n P ϕ ϕ Phụ tải nhóm 2 TT tên máy số lượng P dm (kW) U dm (V) cos φ k sd 1 máy hàn 1 2.2 380 0,35 0,3 2 lò điện để hoá cứng linh kiện 2 4 380 0,6 0,16 3 thiết bị để tôi bánh răng 1 20 380 0,6 0,16 4 thiết bị tôi cao tần 1 25 380 0,6 0,16 5 máy ép ma sát 1 10 380 0,6 0,16 6 máy nén khí 1 30 380 0,6 0,16 Tính toán tương tự ta có số liệu nhóm 2 theo bảng SV:TẠ NGỌC HƯNG 6 ĐỒ ÁN MÔN CCĐ GVHD:TH.S NGUYỄN ĐỨC MINH n hd k sd k nc P,kW cosφ 4,396 0,180 0,571 54,359 0,594 Phụ tải nhóm 3 TT tên máy số lượng P dm (kW) U dm (V) cos φ k sd 1 máy hàn 1 2.2 380 0,35 0,3 2 Lò chạy bằng điện 2 25 380 0,6 0,16 3 lò điện để hoá cứng linh kiện 1 4 380 0,6 0,16 4 thiết bị để tôi bánh răng 2 20 380 0,6 0,16 5 thiết bị tôi cao tần 1 25 380 0,6 0,16 6 máy ép ma sát 1 10 380 0,6 0,16 7 máy nén khí 1 30 380 0,6 0,16 SV:TẠ NGỌC HƯNG 7 ĐỒ ÁN MÔN CCĐ GVHD:TH.S NGUYỄN ĐỨC MINH Tính toán tương tự ta có số liệu nhóm 3 theo bảng n hd k sd k nc P,kW cosφ 7,031 0,162 0,478 77,054 0,522 Phụ tải nhóm 4 TT tên máy số lượng P dm (kW) U dm (V) cos φ k sd 1 Búa hơi để rèn 2 15 380 0,6 0,16 2 lò điện để hoá cứng linh kiện 2 4 380 0,6 0,16 3 thiết bị tôi cao tần 1 25 380 0,6 0,16 4 máy ép ma sát 2 10 380 0,6 0,16 5 máy nén khí 2 30 380 0,6 0,16 Tính toán tương tự ta có số liệu nhóm 4 theo bảng SV:TẠ NGỌC HƯNG 8 ĐỒ ÁN MÔN CCĐ GVHD:TH.S NGUYỄN ĐỨC MINH n hd k sd k nc P,kW cosφ 6,581 0,16 0,487 69,641 0,6 Bảng tổng hợp phụ tải động lực của các nhóm TT phụ tải k sdi cos φ i P ni 1 Nhóm 1 0,163 0,595 53,950 2 Nhóm 2 0,180 0,594 54,359 3 Nhóm 3 0,162 0,522 77,054 4 Nhóm 4 0,160 0,6 69,641 - Số lượng hiệu dụng: 905,3 691,16652 004,255 )( 2 2 2 == ∑ ∑ = ni ni hd P P n - Hệ số sử dụng phụ tải động lực: 165,0 004,255 204,42 . == ∑ ∑ = ∑ ni sdnini sd P kP k - Hệ số nhu cầu phụ tải động lực: 587,0 905,3 165,01 165,0 1 = − += − += ∑ ∑∑ hd sd sdnc n k kk - Tổng công suất phụ tải động lực: SV:TẠ NGỌC HƯNG 9 ĐỒ ÁN MÔN CCĐ GVHD:TH.S NGUYỄN ĐỨC MINH 687,149004,255.587,0. ==∑= ∑∑ nincdl PkP kW - Hệ số công suất trung bình của phụ tải tổng hợp: 574,0 004,255 396,146 cos.P cos ni == ∑ ∑ = ni ni tb P ϕ ϕ 4.Phụ tải tổng hợp Bảng: Kết quả tính toán phụ tải: Số thứ tự Phụ tải P ; KW cosφ 1 Chiếu sang 6 1 2 Thông thoáng, làm mát 3,2 0,8 3 Động lực 149,687 0,574 Xác định phụ tải tổng hợp theo phương pháp số gia: Ta có: i Ρ+Ρ=Ρ − max21 Xét cho từng cặp phụ tải: 21 ∆Ρ+Ρ=Ρ Σ , nếu 21 Ρ>Ρ 12 ∆Ρ+Ρ=Ρ Σ , nếu 12 Ρ>Ρ Hay: 21 Ρ+Ρ=Ρ Σ k , nếu 21 Ρ>Ρ 12 Ρ+Ρ=Ρ Σ k , nếu 12 Ρ>Ρ Với hệ số k được xác định như sau: 41,0 5 04,0 −       Ρ = i i k , đối với mạng điện hạ áp 381,0 5 04,0 −       Ρ = i i k , đối với mạng điện cao áp - Ta có dlcslm Ρ<Ρ<Ρ . SV:TẠ NGỌC HƯNG 10 . CHỌN PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN CHO XƯỞNG Khi thiết kế cung cấp điện cho một công trình nhiệm vụ của người thiết kế là phải xác định được phương án cấp điện hợp lý. thống điện sẽ giúp chúng ta có cái nhìn tổng quát về hệ thống điện cũng như các thiết bị điện đươcj sử dụng. Với đồ án” thiết kế cấp điện cho xưởng sửa chữa