Đồ án tốt nghiệp cung cấp điện cho nhà máy cơ khí địa phương

Cung Cấp Điện ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Phần I Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy khí địa Phương Chương I Giới thiệu chung xí nghiệp Loại ngành nghề, quy mơ lực xí nghiệp 1.1 Loại ngành nghề: Ngày nay, kinh tế nước ta phát triển mạnh mẽ, đời sống nhân dân nâng cao nhanh chóng Trong q trình cơng nghiệp hố, đại hố đất nước loại hình doanh nghiệp Nhà nước nói chung nhà máy khí địa phương nói riêng mục tiêu hàng đầu việc sản xuất sản phẩm phát triển kinh tế quốc dân - Nhà máy khí mà em thiết kế nhà máy khí địa phương Nhiệm vụ sản xuất chủ yếu nhà máy chế tạo, lắp đặt kết cấu kim loại, gia công, sửa chữa lắp ráp khí phục vụ cho nghiệp khí hố sản xuất nông nghiệp địa phương, mặt hàng thiết yếu dùng xây dựng, sinh hoạt Ngoài mặt hàng nhà máy cịn có dây chuyền sản xuất bi gang, phục vụ cho máy nghiền than nhà máy Xi măng nhà máy Nhiệt điện Để thực tốt nhiệm vụ sản xuất chiến lược mình, khơng địi hỏi tính chất cơng nghệ mà cịn u cầu đảm bảo chất lượng độ tin cậy cao lĩnh vực cung cấp điện cho nhà máy 1.2 Quy mô, lực xí nghiệp: - Xí nghiệp có tổng diện tích 22525m2 nhà xưởng, bao gồm 10 phân xưởng, xây dựng tập trung tương đối gần nhau, với tổng công suất dự kiến phát triển sau 10 năm sau 12MVA Phạm Chân Phương HTĐ - K35 Cung Cấp Điện ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Dự kiến tương lai xí nghiệp mở rộng thay thế, lắp đặt thiết bị máy móc đại Đứng mặt cung cấp điện việc thiết kế cấp điện phải đảm bảo gia tăng phụ tải tương lai mặt kỹ thuật kinh tế, phải đề phương pháp cấp điện cho không gây tải sau vài năm sản xuất không để dư thừa dung lượng mà sau nhiều năm xí nghiệp khơng khai thác hết dung lượng cơng suất dự trữ dẫn đến lãng phí Quy trình cơng nghệ sản xuất xí nghiệp: PX SC CƠ KHÍ PXKC KIM LOẠI TRẠM BƠM PX LRÁP CƠ KHÍ BỘ PHẬN THÍ NGHIỆM BPHC & QL SẢN PHẨM PX RÈN NÉN KHÍ PX ĐÚC PC GC GỖ * BPHC & QL - Bộ phận hành quản lý * PXCSCK - Phân xưởng sửa chữa khí * PXLRCK - Phân xưởng lắp ráp khí * PXR - Phân xưởng rèn * PXĐ - Phân xưởng Đúc * PXGCG - Phân xưởng gia công gỗ * PXKCKL - Phân xưởng kết cấu kim loại Phạm Chân Phương HTĐ - K35 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Cung Cấp Điện - Theo quy trình trang bị điện quy trình cơng nghệ sản xuất xí nghiệp, việc ngừng cung cấp điện ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, gây thiệt hại kinh tế, ta xếp xí nghiệp vào phụ tải loại II - Để quy trình sản xuất xí nghiệp đảm bảo vận hành tốt phải đảm bảo chất lượng điện độ tin cậy cung cấp điện cho tồn xí nghiệp cho phân xưởng quan trọng xí nghiệp Giới thiệu phụ tải điện tồn xí nghiệp 3.1 Các đặc điểm phụ tải điện - Phụ tải điện xí nghiệp cơng nghiệp phân làm hai loại phụ tải: + Phụ tải động lực + Phụ tải chiếu sáng - Phụ tải động lực thường có chế độ làm việc dài hạn, điện áp yêu cầu trực tiếp đến thiết bị với độ lệch điện áp cho phép ΔUCf = ± 5% Uđm Công suất chúng nằm dải từ đến hàng chục kw, cấp tần số f=50Hz - Phụ tải chiếu sáng thường phụ tải pha, công suất không lớn Phụ tải chiếu sáng phẳng, thay đổi thường dùng dòng điện tần số f = 50Hz Độ lệch điện áp mạng điện chiếu sáng ΔUCf = ±2,5% 3.2 Các yêu cầu cung cấp điện xí nghiệp - Các yêu cầu cung cấp điện phải dựa vào phạm vi mức độ quan trọng thiết bị để từ vạch phương thức cấp điện cho thiết bị cho phân xưởng xí nhiệp, đánh giá tổng thể tồn xí nghiệp khí ta thấy tỷ lệ (%) phụ tải loại II 67% Phụ tải loại II lớn gấp lần phụ tải loại III, xí nghiệp đánh giá hộ phụ tải loại II, yêu cầu cung cấp điện phải đảm bảo liên tục Phạm Chân Phương HTĐ - K35 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Cung Cấp Điện Phạm vi đề tài - Đây đề tài thiết kế tốt nghiệp, thời gian có hạn nên việc tính tốn xác tỷ mỉ cho cơng trình khối lượng lớn, địi hỏi thời gian dài, ta tính tốn chọn cho hạng mục quan trọng cơng trình - Sau nội dung mà thiết kế đề cập đến: + Thiết kế mạng điện phân xưởng + Thiết kế mạng điện xí nghiệp + Tính tốn cơng suất bù cho xí nghiệp + Tính toán nối đất cho trạm biến áp phân xưởng + Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa khí Phạm Chân Phương HTĐ - K35 Cung Cấp Điện ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương II xác định phụ tải tính tốn phân xưởng tồn xí nghiệp Xác định phụ tải tính tốn cho phân xưởng sửa chữa khí 1.1 Phân loại phân nhóm phụ tải phân xưởng sửa chữa khí - Các thiết bị làm việc chế độ dài hạn - Để phân nhóm phụ tải ta dựa theo nguyên tắc sau : + Các thiết bị nhóm nên có chế độ làm việc + Các thiết bị nhóm nên gần nhau, tránh trồng chéo dây dẫn + Cơng suất thiết bị nhóm nên cân đối để khỏi chênh lệch nhóm + Số lượng thiết bị nhóm nên có giới hạn Căn vào vị trí, cơng suất máy cơng cụ bố trí mặt xưởng ta chia làm nhóm thiết bị (phụ tải ) sau : + Nhóm 1: 1; 1; 2; 3; 3; 5; 6; 11; 12; + Nhóm : 2; 4; 8; 9; 13; 17; 17; + Nhóm : 18 22; 31; 37; 41; 44; + Nhóm 4: 19; 20; 21; 24; 26; 28; 33; + Nhóm : 23; 25; 40; 42; 46; 47; 48; 49; 50; Bảng 2-1: Bảng công suất đặt tổng nhóm Nhóm phụ tải Công suất tổng (kw) 70,35 70,4 162,25 164,9 139,2 1.2 Xác định phụ tải động lực tính tốn phân xưởng a Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn Phạm Chân Phương HTĐ - K35 Cung Cấp Điện ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Theo công suất trung bình hệ số cực đại - Theo cơng suất trung bình độ lệch phụ tải khỏi giá trị trung bình - Theo cơng suất trung bình hệ số hình dáng đồ thị phụ tải - Theo công suất đặt hệ số nhu cầu Vì có thơng tin xác mặt bố trí máy móc thiết bị, biết cơng suất q trình cơng nghệ thiết bị, nên ta xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình hệ số cực đại b Xác định phụ tải tính tốn nhóm Bảng 2-2: Bảng số liệu nhóm TT Tên thiết bị Số lượng Kí hiệu Cơng suất (kw) Búa để rèn 10,0 Búa để rèn 28,0 Lò rèn 4,5 Quạt lị 2,8 Quạt thơng gió 2,5 Dầm treo có Palăng điện 11 4,85 Máy mài sắc 12 3,2 Cơng thức tính phụ tải tính tốn: Ptt =Kmax Ptb = Kmax Σ Ksdi Pđmi ( 2-1) Trong đó: + Ptb : cơng suất trung bình phụ tải ca mang tải lớn (kw) + Pđm : công suất định mức phụ tải (kw) + Ksd : hệ số sử dụng cơng suất nhóm thiết bị Phạm Chân Phương HTĐ - K35 Cung Cấp Điện ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Bảng phụ lục trang 253 TKCĐ) + Kmax: hệ số cực đại công suất tác dụng, tra đồ thị tra bảng theo hai đại lượng Ksd nhq + nhq : số thiết bị dùng điện hiệu - Ta thấy với nhóm máy cơng cụ có Ksd =0,16; từ cosϕ=0,6 → tgϕ = 1,33 • Trình tự xác định nhq sau : - Xác định n1 : số thiết bị có công suất lớn hay 1/2 công suất thiết bị có cơng suất lớn nhóm Với nhóm 1, ta có n1 = - Xác định P1 tổng công suất định mức n1 thiết bị Ta có n1 = P1 ∑ P dm + Pđm : công suất định mức n1 thiết bị P1 = 28kw - Xác định n* p* : n* = Trong đó: n* = = 0,11 ; n n P* = ; P P Σ p* = 28 = 0,398 70,35 - Từ giá trị n* = 0,11 p* = 0,4 tra bảng (PL: 1.5: TKCĐ] nhq*= 0,47, ta có nhq = n nhq* = 0,47 = 4,23 ↔ nhq = • Từ Ksd = 0,16 nhq = tra bảng [PL: 1.6 TKCĐ] Kmax = 3,11 vào cơng thức (2-1) tính được: Ptt = 3,11 0,16 (10 + 10 + 28 + 4,5 + 4,5 + 2,8 + 2,5 + 4,85 + 3,2) Phạm Chân Phương HTĐ - K35 Cung Cấp Điện ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP = 35 (kw) Qtt = Ptt tgϕ = 35 1,33 = 46,55 (KVAR) S = P + Q = 35 + 46,55 = 58,24(KVA) tt I tt = • 2 tt tt S tt = 3.U 58,24.103 3.380 = 88,486(A) Tương tự tính tốn cho nhóm khác, kết ghi bảng B2-3 • Một số cơng thức dùng để tính tốn: - Cơng thức quy đổi chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại chế độ làm việc dài hạn thiết bị: P =P K % qd dm (2 - 2) d + Kd%: Hệ số đóng điện phần trăm - Cơng thức tính hệ số sử dụng cơng suất tác dụng trung bình: n K sdtb = ∑ k sdi p dmi n (2-3) ∑ p dmi - Hệ số cơng suất trung bình: n cos ϕ tb = ∑p dmi cos ϕ (2-4) n ∑p dmi - Công thức quy đổi phụ tải pha sang phụ tải pha đấu vào điện áp dây Pđm.tđ = Pđm.ph.max Phạm Chân Phương HTĐ - K35 (2-5) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Cung Cấp Điện + Pđm.ph.max :phụ tải định mức pha mang tải lớn (kw) Bảng kết tính tốn B2-3 trang sau: Phạm Chân Phương HTĐ - K35 Cung Cấp Điện ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1.3 Xác định phụ tải chiếu sáng toàn phân xưởng: Phụ tải chiếu sáng tính theo cơng suất chiếu sáng đơn vị diện tích Cơng thức tính : Pcs =P0 F (2-6) Trong : + P0 : Suất phụ tải chiếu sáng đơn vị diện tích (W/m2) + F : Diện tích cần chiếu sáng (m2) - Diện tích chiếu sáng tồn phân xưởng F = 48 x 25 =1200 (m2) - Suất phụ tải chiếu sáng chung cho phân xưởng sửa chữa khí Po =15 (W/m2) Thay vào công thức (2-6) : Pcs =15 1200 = 18 (Kw) 1.4 Phụ tải tính tốn tồn phân xưởng sửa chữa khí: Cơng thức: n P tt.px = kdt ∑1 ptt.nhi + ∑ Pcs ( 2-7) n Q tt.PX = K dt ∑ Q tt.nhi Trong : + Kđt : hệ số đồng thời, lấy Kđt= 0,85 +n : số nhóm thiết bị + Pcs : phụ tải chiếu sáng (kw) + P tt.nhi, Qtt.nhi : công suất tác dụng, phản kháng tính tốn nhóm thứ i Phạm Chân Phương HTĐ - K35 10 ... xí nghiệp + Tính tốn cơng suất bù cho xí nghiệp + Tính tốn nối đất cho trạm biến áp phân xưởng + Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa khí Phạm Chân Phương HTĐ - K35 Cung Cấp Điện ĐỒ ÁN TỐT... cầu cung cấp điện phải đảm bảo liên tục Phạm Chân Phương HTĐ - K35 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Cung Cấp Điện Phạm vi đề tài - Đây đề tài thiết kế tốt nghiệp, thời gian có hạn nên việc tính tốn xác tỷ mỉ cho. . .Cung Cấp Điện ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Dự kiến tương lai xí nghiệp mở rộng thay thế, lắp đặt thiết bị máy móc đại Đứng mặt cung cấp điện việc thiết kế cấp điện phải đảm bảo gia