Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng sản xuất công nghiệp

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN Sinh viên thực hiện: Mã sinh viên: Giảng viên hướng dẫn: Ngành: Chuyên ngành: Lớp: :Dương Văn Hoàng :1781420146 :T.S Đặng Việt Hùng :Kỹ thuật điện :Điện công nghiệp dân dụng :D12ĐCN&DD Hà nội, tháng 11 năm 2020 Trang LỜI NĨI ĐẦU Trong cơng xây dựng đổi đất nước , nghành công nghiệp điện lực giữ vai trị vơ quan trọng Ngày điện trở thành dạng lượng thiếu hầu hết lĩnh vực Khi xây dựng khu công nghiệp , nhà máy , khu dân cư việc phải tính đến xây dựng hệ thống cung cấp điện để phục vụ cho nhu cầu sản xuất sinh hoạt cho khu vực Trong cơng cơng nghiệp hố đại hố , ngành công nghiệp nước ta ngày khởi sắc , nhà máy xí nghiệp khơng ngừng xây dựng Gắn liền với cơng trình hệ thống cung cấp điện thiết kế xây dựng Xuất phát từ yêu cầu thực tế , với kiến thức học môn Cung cấp điện , em nhận đề tài thiết kế đồ án môn học :“Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng sản xuất công nghiệp” Đồ án môn học giúp em hiểu rõ thêm công việc thực tế kĩ sư hệ thống điện , cơng việc sau thân Em xin gửi lời cám ơn đến thầy Đặng Việt Hùng tận tình hướng dẫn em hồn thành đồ án mơn học.Đồ án em cịn vài thiếu sót ,kính mong đóng góp ý kiến thầy khoa để đồ án em hoàn thiện Hà nội, tháng 11 năm 2020 Sinh viên thực Dương Văn Hoàng Trang Trang Mục Lục CHƯƠNG I TÍNH TỐN PHỤ TẢI ĐIỆN 1.1 Tính tốn chiếu sáng cho phân xưởng 1.2 Phụ tải thơng thống làm mát 12 1.3 Phụ tải động lực 12 Bảng 1.1: Phân nhóm thiết bị điện phân xưởng sửa chữa khí .14 2.1: Xác định dung lượng bù cần thiết .24 2.2:Lựa chọn vị trí đặt tụ bù 24 2.3Tính tốn phân phối dung lượng bù 24 CHƯƠNG III SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN CỦA PHÂN XƯỞNG 26 3.1 Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng .26 3.2 Chọn công suất số lượng máy biến áp 30 3.3 Lựa chọn sơ đồ nối điện tối ưu 34 3.3.1 Sơ chọn phương án 34 3.4 Tính tốn chọn phương án tối ưu .47 CHƯƠNG IV LỰA CHỌN VÀ KIỂM TRA CÁC THIẾT BỊ CỦA SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN 63 4.1 Chọn dây dẫn mạng động lực, dây dẫn mạng chiếu sáng .63 4.1.1 Chọn dây dẫn mạng động lực 63 4.1.2 Chọn dây dẫn cho mạng điện chiếu sáng .68 4.2 Tính tốn ngắn mạch 71 4.3 chọn thiết bị bảo vệ đo lường 75 4.3.1 chọn dao cách ly 75 4.3.2 chọn máy cắt phụ tải .76 4.3.3 cầu chì cao áp .76 4.3.4 Thanh góp hạ áp TBA 77 4.1.5 Chọn aptomat bảo vệ TBA 77 Tài liệu tham khảo 80 Trang ĐỒ ÁN “Thiết Kế Cung Cấp Điện Cho Phân Xưởng Sản Xuất Công Nghiệp” PHẦN A: Dữ kiện Thiết kế cung cấp điện Bài 3A “Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sản xuất công nghiệp’’ Thiết kế mạng điện cung cấp cho phân xưởng với số liệu cho bảng số liệu thiết kế cấp điện phân xưởng Tỷ lệ phụ tải điện loại I 70% Hao tổn điện áp cho phép mạng điện hạ áp 3.5% Hệ số công suất cấn nâng lên cos = 0,9 Hệ số chiết khấu i=12% Công suất ngắn mạch điểm đấu điện S k , MVA; Thời gian tồn dòng ngắn mạch tk =2,5 Giá thành tổn thất điện c =1300đ/kWh; Điện áp lưới phân phối 22kV Thời gian sử dụng công suất cực đại TM =4500(h) Chiều cao phân xưởng h=5,5(m) Khoảng cách từ nguồn điện đến phân xưởng L=900(m) Các tham số khác lấy phụ lục sổ tay thiết kế cung cấp điện Trang Số hiệu sơ đồ 1;2;3;19;20;26;27 4;5;7;8;24 11 9;10;12 13 14;15;16;17 18 21;22;23;28;29;30;31 25;32;33 34 35 36 37 38;39 Tên thịết bị Hệ số Cos Công suất đặt P, KW theo Máy tiện ngang bán 0.35 0.67 phương án 15+18+22+7,5+18+22+22 tự động Máy tiện xoay Máy tiện xoay Máy khoan đứng Máy khoan đứng Máy khoan định tâm Máy tiện bán tự động Máy mài nhọn Máy tiện ren Máy doa Máy hàn hồ quang Máy biến áp Máy tiện ren Máy hàn xung Máy chỉnh lưu hàn 0.32 0.3 0.37 0.37 0.3 0,41 0,45 0,47 0.45 0.53 0.45 0.4 0.32 0.46 0.68 0.65 0.66 0.66 0.58 0.63 0,67 0.7 0.63 0.9 0.58 0.6 0.55 0.62 1.5+2.8+7.5+10+5.5 8.5 2.8 4.5+7.5+7.5 2.8 2.8+2.8+5.5+7.5 2.2 3+2.2+2.8+5+4.5+5+10 4.5+7.5+6 30 33 15 20 25+30 Trang ¿ sơ đồ mặt phân xưởng khí- sửa chữa N ¿0 ¿ ¿ Trang CHƯƠNG I TÍNH TỐN PHỤ TẢI ĐIỆN 1.1 Tính tốn chiếu sáng cho phân xưởng Thiết kế chiếu sáng yêu cầu công việc Vấn đề quan trọng thiết kế chiếu sáng đáp ứng yêu cầu độ rọi hiệu chiếu sáng thị giác Ngoài hiệu chiếu sáng cịn phụ thuộc vào quang thơng, màu sắc ánh sáng, lựa chọn hợp lý bố trí chiếu sáng vừa đảm bảo tính kinh tế mỹ quan hoàn cảnh Thiết kế chiếu sáng phải đảm bảo yêu cầu sau: o Không bị lố mắt o Khơng lố phản xạ o Khơng có bóng tối o Phải có độ rọi đồng o Phải đảm bảo độ sáng đủ ổn định o Phải tạo ánh sáng giống ánh sáng ban ngày Các hệ thống chiếu sáng bao gồm chiếu sáng chung, chiếu sáng cục chiếu sáng kết hợp ( kết hợp cục chung) Do yêu cầu thị giác cần phải làm việc xác, nơi mà thiết bị cần chiếu sáng mặt phẳng nghiêng khơng tạo bóng tối sâu thiết kế cho phân xưởng thường sử dụng hệ thống chiếu sáng kết hợp Các phân xưởng thường dùng đèn huỳnh quang đèn huỳnh quang có tần số làm việc 50Hz gây ảo giác không quay cho động không đồng bộ, nguy hiểm cho người vận hành máy, dễ gây tai nạn lao động Do người ta thường sử dụng đèn sợi đốt cho phân xưởng sửa chữa khí Việc bố trí đèn đơn giản, thường bố trí theo góc hình vng hình chữ nhật Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sản xuất công nghiệp có kích thước axbxh 24x36x5,5 m Coi trần nhà màu trắng, tường màu vàng, sàn nhà màu sám,với độ rọi yêu cầu Eyc = 50 lux.( theo bảng 18.pl.BT) Trang Theo biểu đồ Kruithof ứng với độ rọi 50 lux nhiệt độ màu cần thiết θm=3000 K cho môi trường ánh sáng tiện nghi Mặt khác xưởng sữa chữa có nhiều máy điện quay nên ta dùng đèn rạng đông với công suất 200W với quang thông F= 3000 lumen.( bảng 45.pl trang 488 gt ccđ thầy hòa) Chọn độ cao treo đèn : h’ = 0,5 m ; Chiều cao mặt làm việc : hlv = 0,8 m ; Chiều cao tính tốn : h = H – hlv = 5,5-0,8 =4,7m; Hình 1.1: sơ đồ tính tốn chiếu sáng Tỉ số treo đèn: j h' 0,5   0, 096  h  h ' 4,7  0,5  thỏa mãn yêu cầu Ngồi chiếu sáng chung cịn trang bị thêm cho Căn vào kích thước phân xưởng ta chọn khoảng cách đèn Ld = m Ln = m  q=2; p=2; Sơ đồ chiếu sáng cho phân xưởng Trang 24m 4.1m 36m 1.6m 4,1m 1.75m Hình 1.2: sơ đồ bố trí bóng đèn phân xưởng Kiểm tra điều kiện đảm bảo độ đồng ánh sang điểm Ld L q d Ln L  p n hay 4 4 I =8,08 A -Dòng điện định mức: Iđm lv Ta chọn máy cắt khơng khí loại cố định 3cực 3WL1112-2CB32-1AA2 Siemens chế tạo (2) có thơng số cho bảng sau: Bảng Thông số MC Bảng 4.4: bảng thông số máy cắt phụ tải Số lượng Iđm(A) IN(kA) 1250 55 Đơn giá (USD/bộ) 2707.13 4.3.3 cầu chì cao áp Cầu chì chọn theo điều kiện sau: -điện áp định mức UdmCC ≥ Umạngđiện=22(kV) -dòng điện định mức IdmCC ≥ I lvmax= k qtbt Sttpx 1,4.160 = =5,88(A) √ U đm √ 3.22 Chọn cầu chì cao áp ∏K Nga chế tạo (3) ta có Bảng 4.5: bảng thơng số cầu chì dây dẫn nguồn-TBA Số lượng UđmCC(kV) IđmCC(A) 24 30 Icắt Đơn giá (A) 12 (103/bộ) 1700 Trang 78 4.3.4 Thanh góp hạ áp TBA Thanh góp TBA chọn theo điều kiện dòng điện phát nóng cho phép Theo điều kiện phát nóng: k1.k2.Icp ≥ Icb= 308,04 =468,02(A) √ 0,38 Chọn góp đồng hình chữ nhật, có sơn kích thước (40 x 5) mm, pha đặt với Icp = 700 (A) ⇒ k1.k2.Icp = 1.700 = 700 (A)> 468.02(A) (thỏa mãn) Ta có bảng thơng số kỹ thuật Bảng 4.6: Bảng thơng số góp hạ ápcủa TBA Kích thước I cp r0 x0 Đơn giá (mm) 40x5 (A) 700 (mΩ/m) 0.1 (mΩ/m) 0.214 (.103 đ /kg ¿ 60 4.1.5 Chọn aptomat bảo vệ TBA Aptomat tổng aptomat phân đoạn chọn theo điều kiện sau: -điện áp định mức UdmAp ≥ Umạngđiện=0.38(kV) -dòng điện định mức IdmAp ≥ I lvmax= k qtbt SđmMBA √ U đm = 1,4.160 =340.33(A) √ 38 Chọn aptomat SA603-H Nhật Bản chế tạo (5) ta có Bảng 4.7 bảng thơng số aptomat tổng aptomat phân đoạn dây dẫn TBA UđmAp(kV) IđmAp(A) 380 600 Icắt (A) 85 Số cực Đơn giá (103/bộ) 4020  kiểm tra thiết bị dây cáp chọn Kiểm tra dây cáp nguồn-TBA Trang 79 Cáp chọn kiểm tra điều kiện phát nóng cậy ta kiểm tra ổn định nhiệt dây cáp thỏa mãn khi: F min= √ B N =I √ t k ≤F N Ct Ct ng−tba =35(mm ) Với I N : Gía trị dịng điện ngắn mạch bap chạy qua thiết bị (A) t k : thời gian tồn dòng ngắn mạch, thao đề t k =2,5(s) C t: hệ số đặc trưng dây cách điện, phụ thuộc vào vật liệu dẫn điện cho bẳng 7.2.1 (8) Với dây cáp đồng có C t=159 o Kiểm tra dây cáp từ TBA đến TPP theo biểu thức F BN tk √ √ 103 √2,5 = =I =0 048 =1 5(mm )