Đang tải... (xem toàn văn)
Trong sự nghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa nước nhà, công nghiệp điện lực giữ vai trò đặc biệt quan trọng, bởi vì điện năng là nguồn năng lượng được dùng rộng rãi trong nền kinh tế quốc dân. Khi xây dựng nhà máy, khu dân cư, thành phố v.v.. trước tiên người ta phải xây dựng hệ thống cung cấp điện để cung cấp điện năng cho các máy móc và nhu cầu sinh hoạt của con người. Hệ thống cung cấp điện bao gồm các khâu phát điện, truyền tải và phân phối điện năng làm nhiệm vụ cung cấp điện cho một khu vực nhất định. Nguồn của hệ thống này lấy từ hệ thống điện quốc gia và thường dùng cấp điện áp từ trung bình trở xuống. Trong số các xí nghiệp công nghiệp then chốt của nền kinh tế quốc dân hiện nay thì nhà máy chế tạo vòng bi là một nghành sản suất quan trọng. Sản phẩm của nhà máy có mặt ở hầu hết các lĩnh vực của đời sống như máy móc phục vụ sản suất trong nông nghiệp, công nghiệp, xe cộ ... Đặc điểm riêng của nhà máy loại này là có số lượng phân xưởng nhiều và cần mặt bằng sản xuất rộng, dây chuyền công nghệ lớn. Để có một phương án cấp điện hợp lý cho nhà máy cơ khí nói chung cũng như nhà máy sản xuất vòng bi nói riêng trước hết ta phân tích quy mô tổng thể toàn nhà máy, rồi đến từng phân xưởng kèm theo đặc điểm công nghệ cụ thể.
Đồ án cung cấp điện K45 Nguyễn Thành Quân Lớp TĐH1- LỜI NĨI ĐẦU Trong nghiệp cơng nghiệp hóa - đại hóa nước nhà, cơng nghiệp điện lực giữ vai trị đặc biệt quan trọng, điện nguồn lượng dùng rộng rãi kinh tế quốc dân Khi xây dựng nhà máy, khu dân cư, thành phố v.v trước tiên người ta phải xây dựng hệ thống cung cấp điện để cung cấp điện cho máy móc nhu cầu sinh hoạt người Hệ thống cung cấp điện bao gồm khâu phát điện, truyền tải phân phối điện làm nhiệm vụ cung cấp điện cho khu vực định Nguồn hệ thống lấy từ hệ thống điện quốc gia thường dùng cấp điện áp từ trung bình trở xuống Trong số xí nghiệp cơng nghiệp then chốt kinh tế quốc dân nhà máy chế tạo vòng bi nghành sản suất quan trọng Sản phẩm nhà máy có mặt hầu hết lĩnh vực đời sống máy móc phục vụ sản suất nông nghiệp, công nghiệp, xe cộ Đặc điểm riêng nhà máy loại có số lượng phân xưởng nhiều cần mặt sản xuất rộng, dây chuyền cơng nghệ lớn Để có phương án cấp điện hợp lý cho nhà máy khí nói chung nhà máy sản xuất vịng bi nói riêng trước hết ta phân tích quy mơ tổng thể toàn nhà máy, đến phân xưởng kèm theo đặc điểm công nghệ cụ thể Đồ án cung cấp điện K45 Nguyễn Thành Quân Lớp TĐH1- LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Đặng Quốc Thống, người trực tiếp tận tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án Cảm ơn thầy cung cấp cho em kiến thức cần thiết, có hệ thống mơn học Kính chúc thầy dồi sức khoẻ Xin chân thành cảm ơn thầy! Sinh viên thực đồ án Nguyễn Thành Quân Đồ án cung cấp điện K45 Nguyễn Thành Quân Lớp TĐH1- Phụ tải nhà máy chế tạo vòng bi : Nhà máy số 10 TỪ HỆ THỐNG ĐIỆN ĐẾN Danh sánh thiết bị phân xưởng khí: TT 1 10 11 12 13 14 15 Tên thiết bị Bộ phận dụng cụ Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren cấp xác cao Máy doa toạ độ Máy bào ngang Máy xọc Máy phay vạn Máy phay ngang Máy phay đứng Máy phay Máy mài phẳng Máy mài tròn Máy khoan đứng Máy khoan đứng SL 2 1 1 2 1 1 Nhãn hiệu Pđm (kW) Tổng (kW) IA616 IA62 IK62 I 2A450 7M36 7A420 6H82 6H821 6H11 3A240 311MH 3130 2A125 2135 7.0 7.0 10.0 1.7 2.0 7.0 2.8 7.0 7.0 2.8 4.5 2.8 2.8 2.8 4.5 14.0 14.0 20.0 1,7 2.0 14.0 2.8 7.0 7.0 5.6 9.0 2.8 2.8 2.8 4.5 Đồ án cung cấp điện K45 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 Máy cắt mép Máy mài vạn Máy mài dao cắt gọt Máy mài mũi khoan Máy mài sắc mũi khoan Máy mài doa chuốt Máy mài mũi khoét Thiết bị để hoá bền kim loại Máy giũa Máy khoan bàn Máy để mài trịn Bể nước Máy đo độ cứng đầu Máy đo độ cứng đầu tròn Bàn Máy mài sắc Bàn Cần trục có palăng điện Thiết bị cao tần Tủ Bàn Thiết bị đo bi Tủ đựng bi Bàn Máy nén khí Bộ phận mộc Máy bào gỗ Máy khoan Bàn mộc Máy cưa đai Bàn Máy bào gỗ Máy cưa trịn Bộ phận quạt gió Quạt gió trung áp Quạt gia số 9.5 Quạt số 14 Nguyễn Thành Quân 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 866A 3A64 3818 36652 3667 360 3659 -58 1 1 1 1 Lớp TĐH1- 4.5 1.75 0.65 1.5 1.0 0.65 2.9 0.8 2.2 0.65 1.2 4.5 1.75 0.65 1.5 1.0 0.65 2.9 0.8 2.2 1.3 1.2 TK T 0.6 0.6 330-2 0.25 0.25 -605 1.3 80.0 1.3 80.0 23.0 23.0 45.0 45.0 0–4 0B-A 4.5 3.2 4.5 3.2 C80-3 4.5 4.5 CP6-5T 7.0 7.0 7.0 7.0 9.0 12.0 18.0 9.0 12.0 18.0 HC125 Đồ án cung cấp điện K45 Nguyễn Thành Quân Lớp TĐH1- 26 13 28 17 16 25 30 B u å n g th « n g g i o B é p h Ën m µi 21 22 20 25 30 30 29 14 14 27 5 26 10 10 15 12 11 15 B é p h Ën d ô n g P hßng T h i n g h i Ưm § o l êng K i Óm T k Ü th u Ët K h o P hßng 31 34 31 34 32 34 32 25 38 39 30 N để s th e p K h u l ắp r p T háo dơ 37 41 45 41 41 36 36 41 42 40 V ăn P hòng P h ©n X ëng m :1 N g h i Ưm K h o PT hhßưn g P h ©n x ë n g s ö a c h ữa 31 34 b ả n v ẽ m ặt b » n g s è Đồ án cung cấp điện K45 Nguyễn Thành Quân Lớp TĐH1- Đồ án cung cấp điện K45 Nguyễn Thành Quân Lớp TĐH1- Mục lục * Lời nói đầu * Chương1: Giới thiệu chung nhà máy * Chương2: Xác định phụ tải tính toán * Chương3: Thiết kế mạng điện cao áp cho nhà máy * Chương4: Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng Sửa chữa khí * Chương5: Tính tốn bù cơng suất phản kháng để nang cao hệ số công suất nhà máy * Chương6: Thiết kế hệ thống chiếu sáng chung phân xưởng Sửa chữa khí Đồ án cung cấp điện K45 Nguyễn Thành Quân Lớp TĐH1- Chương I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY * Nhà máy chế tạo vòng bi xây dựng với qui mô lớn bao gồm 11 phân xưởng nhà làm việc * Danh sách phân xưởng nhà làm việc nhà máy Số mặt 10 11 Tên phân xưởng Phịng thí nghiệm Phân xưởng số Phân xưởng số Phân xưởng số Phân xưởng số Phân xưởng sữa chữa khí Lị ga Phân xưởng rèn Bộ phận nén khí Trạm bơm Chiếu sáng phân xưởng Cơng suất đặt (kW) 120 3500 4000 3000 2500 Theo tính tốn Diện tích (m2) 1875 6825 6300 4725 5250 900 400 1600 600 200 Xác định theo diện tích 1125 3700 800 1350 * Nhà máy chế tạo vịng bi có tầm quan trọng kinh tế quốc dân phục vụ cho q trình cơng nghiệp hố, đại hố đất nước Chính nhà máy xếp vào hộ tiêu thụ loại I, cần cấp điện liên tục an toàn * Nguồn điện cấp cho nhà máy lấy từ điện cách nhà máy 15 km, đường dây không lộ kép Dung lượng ngắn mạch phìa hạ áp TBA khu vực Sn= 250 (MVA) * Nhà máy làm việc theo chế độ ca, thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax = 5000h Trong có phân xưởng sửa chữa khí, phịng thí nghiệm hộ loại III, phân xưởng lại thuộc hộ loại I Nội dung tính tốn, thiết kế: 1: Xác định phụ tải tính tốn 2: Thiết kế mạng điện cao ápcho nhà máy * Chọn số lượng dung lượng ,vị trí đặt TBA phân xưởng Đồ án cung cấp điện K45 Nguyễn Thành Quân Lớp TĐH1- * Chọn số lượng dung lượng vị trí đặt TBA trung gian * Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy 3: Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng SCCK 4: Tính tốn bù cơng suất phản kháng để nang cao hệ số công suất nhà máy 5: Thiết kế hệ thống chiếu sáng chung phân xưởng sửa chữa khí Chương II XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CỦA CÁC PHÂN XƯỞNG VÀ TỒN NHÀ MÁY 2.1.Đặt vấn đề * Phụ tải điện phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương phụ tải thực tế mặt hiệu phát nhiệt mức độ huỷ hoại cách điện Nói cách khác, phụ tải tính tốn đốt nóng thiết bị lên tới nhiệt độ tương tự phụ tải thực tế gây ra, chọn thiết bị theo phụ tải tính tốn đảm bảo an tồn cho thiết bị mặt phát nóng * Phụ tải tính tốn sử dụng để lựa chọn kiểm tra thiết bị hệ thống cung cấp điện như: máy biến áp, dây dẫn tính tốn loại tổn thất: cơng suất, điện năng, điện áp lựa chọn dung lượng bù cơng suất phản kháng Nó phụ thuộc vào yếu tố : công suất, số lượng chế độ làm việc * Có nhiều phương pháp xác định phụ tải tính tốn, song chưa có phương pháp thật hồn hảo Có thể đưa số phương pháp thường sử dụng nhiều để xác định phụ tải tính toán qui hoạch thiết kế hệ thống cung cấp điện: Xác định phụ tải tính tốn (PTTT) theo công suất đặt hệ số nhu cầu Ptt=Knc*Pđ Knc - hệ số nhu cầu, tra sổ tay kỹ thuật Pđ- công suất đặt thiết bị nhóm thiết bị, tính lấyPđ = Pđm Xác định PTTT theo hệ số hình dáng đồ thị phụ tải cơng suất trung bình Ptt = Khd *Ptb Khd- hệ số hình dáng đồ thị phụ tải, tra sổ tay kỹ thuật Ptb- công suất trung bình thiết bị nhóm thiết bị (kw) Xác định PTTT theo cơng suất trung bình độ lệch đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình Ptt=Ptb + b*b Đồ án cung cấp điện K45 Nguyễn Thành Quân Lớp TĐH1- Ptb-công suất trung bình thiết bị nhóm thiết bị (kw) b - độ lệch phụ tải khỏi giá trị trung bình b - hệ số tán xạ Xác định PTTT theo suất trang bị điện cho đơn vị diện tích Ptt= Po*F Po- suất trang bị điện cho đơn vị diện tích tr sổ tay kỹ thuật F - diện tích bố trí thiết bị Xác định PTTT theo suất tiêu hao điện cho đơn vị sản phẩm Ptt =(ao* M)/Tmax ao - suất chi phí điện cho đơn vị sản phẩm, (KWh/đvsp) M – số sản phẩm sản xuất năm Tmax- thời gian sử dụng công suất lớn Xác định PTTT theo công suất trung bình hệ số cực đại Ptt = Kmax * Ptb Ptb - cơng suất trung bình thiết bị nhóm thiết bị, (kw) Kmax - hệ số cực đại, tra sổ taykỹ thuật theo quan hệ Kmax= f (n ,Ksd) n - số thiết bị dùng điện hiệu Phương pháp tính trực tiếp *Trong phương pháp trên, phương pháp 1,4,5 dựa theo kinh nghiệm thiết kế vận hành để xác định PTTT nên cho kết gần nhiên đơn giản tiện lợi Các phương pháp dựa sở lý thuyết thống kê có xét đến nhiều yếu tố nên kết xác tính toán lớn phức tạp *Trong sơ đồ phân xưởng sửa chữa khí biết vị trí, cơng suất đặt chế độ làm việc thiết bị nên tính tốn phụ tải động sử dụng phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình hệ số cực đại Các phân xưởng cịn lại biết diện tích cơng suất đặt nên tính tốn phụ tải động lực phân xưởng ta áp dụng phương pháp tính theo cơng suất đặt hệ số nhu cầu Phụ tải chiếu sáng phân xưởng xác định theo phương pháp suất chiếu sáng đơn vị diện tích sản xuất 2.2.Xác định PTTT phân xưởng SCCK Phân xưởng SCCK có vị trí số sơ đồ nhà máy, có diện tích 900 (m 2), phân xưởng có 50 thiết bị công suất khác Phần lớn thiết bị có chế độ dài hạn 2.2.1 Phương pháp xác định PTTT theo Ptb Kmax Đồ án cung cấp điện K45 Nguyễn Thành Quân Lớp TĐH1- H× nh 4.2 Sơđ nguyên lý N1 C1 TG1 B4 A1 A2 N2 A3 TG2 C2 TG3 A3 A2 H× nh 4.2 Sơđ thay N1 HT ZB3 ZA1 ZTG1 ZA2 ZC1 ZA2 ZTG2 ZA3 N2 ZC2 ZA3 ZTG3 4.2.1 Các thông số sơ đồ thay *Điện trở điện kháng MBA: Sđm = 1600 kVA PN = 9.5 KW UN% = % RB PN U dm 9.5 * (0,4) 1.52m S dm 1600 2 U %.U dm * (0,4) XB N 0.008m 100.S dm 100 *1600 *Thanh góp TBA phân xưởng: Kích thước: 80 x 10 (mm2) pha ghép ba Chiều dài l = 1,2 m Khoảng cách trung bình hình học: D = 300 mm Tra bảng PL V.6 (TL[4]) ta tìm được: r0 = 0,025 m/m RTG1 = (1/3).r0.l = (1/3).0,025.1,2 = 0,01 m x0 = 0,17 m/m XTG1 = (1/3)x0.l = (1/3).0,17.1,2 = 0,068 m *Thanh góp tủ phân phối TG2: Chọn theo điều kiện: khc.Icp Ittpx = 251.45 A (lấy khc = 1) Chọn loại đồng, có kích thước 30 x (mm2) với Icp = 405 A Chiều dài: l = 1,2 m Khoảng cách trung bình hình học: D = 300 mm Tra PL V.6 (TL [4]) tìm được: r0 = 0,223 m/m RTG2 = r0.l = 0,223.1,2 = 0,2676 m x0 = 0,235 m/m XTG2 = x0.l = 0,235.1,2 = 0,282 m Đồ án cung cấp điện K45 Nguyễn Thành Quân Lớp TĐH1- *Điện trở điện kháng MCCB: Tra bảng PL V.14 PL V.15 (TL [4]) ta tìm được: MCCB loại CM2000N: RA1 = 0,072 m; XA1 = 0,064 m MCCB loại NS160H: RA2 = 0,55 m ; XA2 = 0,71 m ; RT2 = 0,65 m MCCB loại NS80HMA: RA3 = 1,3 m ; XA3 = 0,86 m ; RT3 = 0,75 m *Cáp tiết diện 3*50+35 mm – C1: Chiều dài l = 25 m Tra PL V.12 (TL[4]), tìm được: r0 = 0,45m/m RC1 = 11.25m x0 = 0,5m/m XC1 = 12.5 m *Cáp tiết diện 10 mm2 (4G10) – C2: Chiều dài l = 50 m Tra PL V.13 (TL[4]), tìm được: r0 = 1,83 m/m RC2 = 91.5 m x0 = 0,109 m/m XC2 = 5.54 m 4.2.2 Tính tốn ngắn mạch kiểm tra thiết bị chọn Tính ngắn mạch N1 R1 = RB + RA1 + RTG1 + 2.RA2 + 2.RT2 + RC1 R1 = 15 m X1 = XB + XA1 + XTG1 + 2.XA2 + XC1 X1 = 24.2 m Z 1 R21 X 21 29.5 m I N1 U 3.Z 1 400 * 29.5 7.8 (kA) i xk1 1,8.I N 23.15 (kA) Kiểm tra MCCB: Loại CM2000 có Icắt N = 50 (kA) Loại NS160L có Icắt N = 50 (kA) Vậy MCCB chọn thoả mãn điềukiện ổn định động Kiểm tra cáp tiết diện 3*50 +35 (mm2): Tiết diện ổn định nhiệt cáp F I t qd 6 * 7.8 * 0,4 30 (mm2) Vậy cáp chọn thoả mãn điều kiện ổn định nhiệt Tính toán ngắn mạch N2 R2 = R1 + 2.RA3 + 2.RT3 + RTG2 + RC2 Đồ án cung cấp điện K45 Nguyễn Thành Quân Lớp TĐH1- R1 = 110.86 m X2 = X1 + 2.XA3 + XTG2 + XC2 X2 = 31.64m Z 1 R21 X 21 115 m I N1 U 3.Z 1 400 * 115 2 (kA) i xk1 1,8.I N 5.1 (kA) Kiểm tra MCCB: Loại DPNa có Icắt N = 10 (kA) Vậy MCCB chọn thoả mãn điềukiện ổn định động Kiểm tra cáp tiết diện 4G10 (mm2): Tiết diện ổn định nhiệt cáp F .I t qd 6.2,1 0,4 7,96 (mm2) Vậy cáp chọn thoả mãn điều kiện ổn nh nhit 4.3.Lựa chọn thiết bị tủ động lực dây dẫY đến thiết bị phân xëng Hình 4.4 Sơ đồ tủ phân phối 1.Các MCCB tổng tủ động lực có thơng số tương tự áptômát nhánh tương ứng tủ phân phối, kết lựa chọn ghi bảng 4.3 Tuyến cáp I TT (A) ĐL1 70.9 ĐL2 24.96 Loại NS100L DPNa I DM ( A) 100 40 uđm (v) 690 440 I CAT N ( A) 50 10 số cực Đồ án cung cấp điện K45 ĐL3 Nguyễn Thành Quân 76.49 NS100L 100 690 Lớp TĐH1- 50 2.Các MCCB đến thiết bị nhóm thiết bị tủ động lực chọn theo điều kiện nêu phần Ví dụ, chọn MCCB cho đường cáp từ TĐL1 đến máy tiện ren KW, Cos = 0,6 Uđm.A Uđm.m = 0,38 kV Iđm.A I tt Ptt 3.Cos U dm.m 17,7 A 3.0,6.0,38 Chọn MCB loại NC45A hãng Merlin Gerin chế tạo có I đm.A = 25 A; Icắt N = 4,5 kA; Uđm.A = 400V; cực 3.Các đường cáp chọn theo điều kiện phát nóng cho phép: khc.Icp Itt Trong đó: Itt– dịng điện tính tốn động Icp– dịng điện phát nóng cho phép tương ứng với loại dây, tiết diện khc – hệ số hiệu chỉnh, lấy khc = kiểm tra phối hợp với thiết bị bảo vệ cáp, bảo vệ áptômát: I cp I kd.dt 1,25.I dm.A 1,5 1,5 Ví dụ: Chọn cáp từ TĐL1 đến máy tiện ren KW, Cos = 0,6 Icp Itt = 17,7 A I cp I kd.dt 1,25.I dm.A 1,25.25 20,83 (A) 1,5 1,5 1,5 Kết hợp hai điều kiện ta chọn cáp đồng lõi cách điện PVC hãng Lens chế tạo tiết diện 2,5 mm2 với Icp = 31 A Cáp đặt ống thép có đường kính 3/4’’ chơn phân xưởng Các MCCB, MCB đường cáp khác chọn tương tự, kết ghi bảng 4.4 Do công suất thiết bị phân xưởng không lớn bảo vệ áptơmát nên khơng tính tốn ngắn mạch phân xưởng để kiểm tra thiết bị lựa chọn theo điều kiện ổn định động ổn định nhiệt TÊN MÁY SỐ TRÊN B.VẼ PTT (KW) ITT (A) TIẾT DIỆN ICP (A) DÔ.THÉP MÃ HIỆU IĐM (A) IKDDT/1,5 (A) 10.00 3/4'' 3/4'' 3/4'' NC45a NC45a NC45a 40 40 40 33.33 33.33 33.33 NHÓM I Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren 1 7.0 7.0 7.0 17.7 4G2,5 41 17.7 4G2,5 41 17.7 4G2,5 41 Đồ án cung cấp điện K45 Máy tiện ren cấp xác cao Máy doa toạ độ Máy bào ngang Máy xọc Máy phay vạn Máy phay ngang Máy phay đứng Máy phay Máy mài phẳng Máy mài trịn Máy khoan đứng Máy khoan đứng NHĨM II Máy cắt mép Máy mài vạn Máy mài dao cắt gọt Máy mài mũi khoan Máy mài sắc mũi khoan Máy mài doa chuốt Máy mài mũi khoét Thiết bị để hoá bền kim loại Máy giũa Máy khoan bàn Máy để mài tròn Máy đo độ cứng đầu Máy mài sắc Cần trục có palăng điện NHĨM III Thiết bị cao tần Thiết bị đo bi Máy nén khí Máy bào gỗ Máy khoan Máy cưa đai Nguyễn Thành Quân Lớp TĐH1- 7.0 17.7 4G2,5 41 3/4'' NC45a 40 33.33 3 6 10 10 10 10 1.7 2.0 7.0 7.0 2.8 7.0 7.0 2.8 2.8 25.3 25.3 4.3 5.06 17.7 17.7 7.09 17.7 17.7 7.09 7.09 4G4 4G4 4G1,5 4G1,5 4G2,5 4G2,5 4G1,5 4G2,5 4G2,5 4G1,5 4G1,5 53 53 31 31 41 41 31 41 41 31 31 3/4'' 3/4'' 3/4'' 3/4'' 3/4'' 3/4'' 3/4'' 3/4'' 3/4'' 3/4'' 3/4'' C60a C60a NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a 60 60 15 40 40 20 40 40 20 20 50.00 50.00 4.17 12.50 33.33 33.33 16.67 33.33 33.33 16.67 16.67 16 17 18 19 20 4.5 1.75 0.65 1.5 1.0 11.4 4.43 1.65 2.53 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 31 31 31 31 31 3/4'' 3/4'' 3/4'' 3/4'' 3/4'' NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a 32 15 10 10 10 26.67 12.50 8.33 8.33 8.33 21 22 23 0.65 2.9 0.8 1.65 4G1,5 31 7.34 4G1,5 31 2.03 4G1,5 31 3/4'' 3/4'' 3/4'' NC45a NC45a NC45a 10 20 10 8.33 16.67 8.33 24 25 25 26 2.2 0.65 0.65 1.2 5.57 1.65 1.65 3.04 31 31 31 31 3/4'' 3/4'' 3/4'' 3/4'' NC45a NC45a NC45a NC45a 15 10 10 10 12.50 8.33 8.33 8.33 17 19 1.75 1.5 4.43 4G1,5 31 4G1,5 31 3/4'' 3/4'' NC45a NC45a 15 10 12.50 8.33 28 2.8 7.09 4G1,5 31 3/4'' NC45a 20 16.67 31 31 31 32 33 34 4.5 4.5 4.5 7.0 7.0 10 11.4 11.4 11.4 17.7 17.7 25.3 3/4'' 3/4'' 3/4'' 3/4'' 3/4'' 3/4'' NC45a NC45a NC45a NC45a NC45a C60a 32 32 32 40 40 60 26.67 26.67 26.67 33.33 33.33 50.00 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G1,5 4G2,5 4G2,5 4G4 31 31 31 41 41 53 Đồ án cung cấp điện K45 Máy bào gỗ Máy cưa trịn Quạt gió trung áp Quạt gia số 9.5 Quạt số 14 34 34 35 36 36 Nguyễn Thành Quân 10 10 14 4.5 4.5 25.3 25.3 35.5 11.4 11.4 4G4 4G4 4G4 4G1,5 4G1,5 53 53 53 31 31 3/4'' 3/4'' 3/4'' 3/4'' 3/4'' C60a C60a C60a NC45a NC45a Lớp TĐH1- 60 60 60 32 32 50.00 50.00 50.00 26.67 26.67 Đồ án cung cấp điện K45 Nguyễn Thành Qn Lớp TĐH1- CHƯƠNG V TÍNH TỐN BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG ĐỂ NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT CHO NHÀ MÁY 5.1 ĐẶT VẤN ĐỀ: Vấn đề sử dụng hợp lý tiết kiệm điện xí nghiệp cơng nghiệp có ý nghĩa quan trọng kinh tế xí nghiệp tiêu thụ khoảng 55% tổng số điện sản xuất Hệ số công suất cos tiêu để đánh giá xí nghiệp dùng điện có hợp lý tiết kiệm hay khơng Nâng cao hệ số công suất cos chủ trương lâu dài gắn liền với mục đích phát huy liệu cao trình sản xuất, phân phối sử dụng điện Phần lớn thiết bị tiêu dùng điện tiêu thụ công suất tác dung P công suất phản kháng Q Công suất tác dụng công suất biến thành nhiệt thiết bị điện, cịn cơng suất phản kháng Q cơng suất từ hố máy điện xoay chiều, khơng sinh cơng Q trình trao đổi công suất phản kháng máy phát hộ tiêu dùng điện trình dao động Mỗi chu kì dịng điện khơng Việc tạo cơng suất phản kháng khơng địi hỏi tiêu tốn lượng động sơ cấp quay máy phát điện Mặt khác công suất phản kháng cung cấp cho hộ tiêu thụ điện không thiết phải lấy từ nguồn Vì để tránh truyền tải lượng Q lớn đường dây, người ta đặt gần hộ tiêu dùng điện máy sinh Q ( tụ điện, máy bù đồng bộ,…) để cung cấp trực tiếp cho phụ tải, làm gọi bù công suất phản kháng Khi bù công suất phản kháng góc lệch pha dịng điện điện áp mạch nhỏ đi, hệ số công suất cos mạng nâng cao, P, Q góc có quan hệ sau: Q P = arctg Khi lượng P không đổi, nhờ có bù cơng suất phản kháng, lượng Q truyền tải đường dây giảm xuống, góc giảm, kết cos tăng lên Hệ số công suất cos nâng cao lên đưa đến hiệu sau: * Giảm tổn thất công suất tổn thất điện mạng điện * Giảm tổn thất điện áp mạng điện * Tăng khả truyền tải đường dây MBA * Tăng khả phát máy phát điện Các biện pháp nâng cao hệ số công suất cos: *Nâng cao hệ số cơng suất cos tự nhiên: tìm biện pháp để hộ tiêu thụ điện giảm bớt lượng công suất phản kháng tiêu thụ như: hợp lý hố q trính sản suất, giảm thời gian chạy không tải động cơ, thay đông thường xuyên làm việc non tải động có cơng suất hợp lý hơn… Đồ án cung cấp điện K45 Nguyễn Thành Quân Lớp TĐH1- Nâng cao hệ số cơng suất cos tự nhiên có lợi đưa lại hiệu kinh tế lâu dài mà đặt thêm thiết bị bù *Nâng cao hệ số công suất cos biện pháp bù công suất phản kháng Thực chất đặt thiết bị bù gần hộ tiêu dùng điện để cung cấp công suất phản kháng theo yêu cầu chúng, nhờ giảm lượng công suất phản kháng phải truyền tải đường dây theo yêu cầu chúng 5.2.CHỌN THIẾT BỊ BÙ: Để bù công suất phản kháng cho hệ thống cung cấp điện sử dụng tụ điện tĩnh, máy bù đồng bộ, động đồng để làm thiết bị bù cho nhà máy Sử dụng tụ điện có ưu điểm tiêu hao cơng suất tác dụng, khơng có phần quay máy bù đồng nên lắp ráp, vận hành bảo quản dễ dàng Tụ điện chế tạo thành đơn vị nhỏ, tuỳ theo phát triển phụ tải trình sản xuất mà ghép dần tụ địên vào mạng khiến hiệu suất sử dụng cao không bỏ vốn đầu tư lúc Tuy nhiên, tụ điện có số nhược điểm định Trong thực tế với nhà máy, xí nghiệp có cơng suất khơng thật lớn thường dùng tụ điện tĩnh để bù cơng suất phản kháng nhằm mục đích nâng cao hệ số cơng suất Vị trí đặt thiết bị bù ảnh hưởng nhiều đến hiệu bù Các tụ điện bù đặt TPPTT, cao áp, hạ áp TBAPP, tủ phân phối, tủ động lực đầu cực phụ tải lớn Để xác định xác vị trí dung lượng đặt thiết bị bù cần phải tính tốn so sánh kinh tế kỹ thuật cho phương án đặt bù cho hệ thống cung cấp điện cụ thể Song theo kinh nghiệm thực tế, trường hợp công suất dung lượng bù công suất phản kháng nhà máy, thiết bị khơng thật lớn phân bố dung lượng bù cần thiết đặt hạ áp TBAPX để giảm nhẹ vốn đầu tư thuận lợi cho công tác quản lý, vận hành 5.3 XÁC ĐỊNH VÀ PHÂN BỐ DUNG LƯỢNG BÙ: 5.3.1.Xác định dung lượng bù: Dung lượng bù cần thiết cho nhà máy xác định theo công thức sau: Q bï =Pttnm (tg1 - tg2). Trong đó: Pttnm- phụ tảI tác dụng tính tốn nhà máy (kW) 1- góc ứng với hệ số cơng suất trung bình trước bù, cos1=0,704 2- góc ứng với hệ số cơng suất trung bình bù, cos2=0,95 - hệ số xét tới khả nâng cao cos biện pháp khơng địi hỏi đặt thiết bị bù, =0,9 Với nhà máy thiết kế ta tìm dung lượng bù cần thiết: Q bï =Pttnm (tg1 - tg2). =2955*(1 – 0,33).1 = 2006 KVAr Đồ án cung cấp điện K45 Nguyễn Thành Quân Lớp TĐH1- 5.3.2.Phân bố dung lượng bù cho trạm biến áp phân xưởng: Từ TPPTT vè MBA phân xưởng mạng hình tia gồm nhánh có sơ đồ thay tính tốn sau: Hình 5.2 – Sơ đồ thay mạng cao áp để phân bố dung lượng bù Cơng thức tính dung lượng bù tối ưu cho nhánh mạng hình tia: Qbi Qi - (Q Qbï ) Rtd Ri Trong đó: Q bi - công suất phản kháng cần bù đặt tạI phụ tảI thứ i (KVAr) Q Qi - phụ tảI tính tốn phản kháng tổng nhà máy i 1 Q =3022(KVAr) Ri - đIửn trở nhánh thứ i ( ), b 1 1b b Rtd bb Rn bb b R1 R2 1 - điêntrở tương đương mạng, ( ) Thay số vào ta có: 1 b b b =b b 0.04 0,03 0,34 0,12 b = 0,0144( ) 1 Xác định dung lượng bù tối ưu cho nhánh: Qb1 1102 0,0144 – (3022– 2006) 0,04 =726.34KVAr 0,0144 = 784.86 KVAr 0,03 0,0144 Qb1 761– (3022 – 2006) = 311 KVAr 0,034 0,0144 Qb1 642 –(3022 – 2006) = 520 KVAr 0,12 Qb1 1272.54 – (3022 – 2006) Kết phân bố dung lượng bù cho nhánh ghi bảng 5.4 Đồ án cung cấp điện K45 Nguyễn Thành Quân Lớp TĐH1- Bảng 5.4 – Kết phân bố dung lượng bù nhà máy TT QTT R () KVAr – 0.04 1102 TUYẾN CÁP TPPTT B1 TPPTT B2 TPPTT B3 TPPTT B4 Qbï – 0.03 1272 54 – 0.34 761 KVAr 726.3 784.8 311 – 0.12 642 520 LOẠI TỤ Qtô SỐ LƯỢNG KC2-0,38-50-3Y3 KVAr 50 KC2-0,38-50-3Y3 50 16 KC2-0,38-50-3Y3 50 KC2-0,38-50-3Y3 50 11 15 Đồ án cung cấp điện K45 Nguyễn Thành Quân Lớp TĐH1- CHƯƠNG VI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG CHUNG CỦA PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ 6.1.Đặt vấn đề: Trong nhà máy, xí nghiệp cơng nghiệp hệ thống chiếu sáng có vai trò quan trọng việc bảo đảm chất lượng sản phẩm, nâng cao suất lao động, an toàn sản xuất sức khoẻ người lao động Nếu ánh sáng không đủ, người lao động phải làm việc trạng thái căng thẳng, hại mắt ảnh hưởng nhiều đến sức khoẻ, kết hàng loạt sản phẩm không đạt tiêu chuẩn kỹ thuật suất lao động thấp, chí cịn gây tai nạn làm việc Cũng hệ thống chiếu sáng phảI đảm bảo yêu cầu sau: *Không bị lố mắt *Khơng bị lố phản xạ *Khơng tạo khoảng tối vật bị che khuất *PhảI có độ rọi đồng *PhảI tạo ánh sáng gần ánh sáng tự nhiên tốt 6.2.Lựa chọn số lượng công suất hệ thống đèn chiếu sáng chung: Hệ thống chiếu sáng chung phân xưởng sửa chữa khí dùng bóng đèn sợi đốt sản xuất Việt nam Tổng diện tích: 900 m2 Gồm dãy nhà liền kề Dãy nhà số 1: Chiều dài (a1): 45 m Chiều rộng (b1): 25 m Dãy nhà số 2: Chiều dàI (a2): 30 m Chiều rộng (b2): 25 m Nguồn đIửn sử dụng: U = 220 V lấy từ tủ chiếu sáng TBA phân xưởng B2 Đồ án cung cấp điện K45 Nguyễn Thành Quân Lớp TĐH1- Độ rọi yêu cầu: E = 30 lx Hệ số dự trữ: k=1,3 Khoảng cách từ đèn đến mặt công tác: H = h - h c - h lv = 4,5 – 0,7 – 0,8 = m h = 4,5 m h c - khoảng cách từ trần đến đèn, h c = 0,7 m h lv - chiều cao từ phân xưởng đến mặt công tác, h lv = 0,8 m Hệ số phản xạ tường: tg= 30% Hệ số phản xạ trần: tr = 50% *Để tính tốn chiếu sáng cho phân xưởng SCCK áp dụng phương pháp hệ số sử dụng: Cơng thức tính tốn: E.S.Z.k F = n.k sd Trong đó: F – quang thơng đèn, (lumen), E - độ rọi yêu cầu, (lx), S – diện tích cần chiếu sáng, ( m2 ), k – hệ số dự trữ n – số bóng đèn có hệ thống chiếu sáng chung, ksd - hệ số sử dụng, Z – hệ số phụ thuộc vào loại đèn tỉ số L/H, thường lấy Z = 0,8 1,4 Tra bảng 10 – (trang 191, TL 1) tìm L/H = 1,8 (L khoảng cách nhỏ đèn) L = 1,8.H = 1,8.3 = 5,4 m, chọn L = m Căn vào mặt phân xưởng ta bố trí đèn sau: Dãy nhà số bố trí dãy đèn, dãy gồm bóng, khoảng cách đèn 5m, khoảng cách từ tường phân xưởng đến dãy đèn gần theo chiều dài phân xưởng 2.5 m, theo chiều rộng phân xưởng 2.5 m Tổng số bóng đèn cần dùng n1 = 36 bóng Dãy đèn số bố trí dãy đèn, dãy gồm bóng đèn, khoảng cách gần theo chiều dài phân xưởng 2.5 m, theo chiều rộng phân xưởng 2.5 m Tổng số bóng đèn cần dùng n2 = 20 bóng Chỉ số phịng: a.b H.(a b) Đồ án cung cấp điện K45 Nguyễn Thành Quân Lớp TĐH1- a1 b1 45.25 = 5.36 H ( a1 b1 ) 3.( 45 25) a b2 30 * 25 2 = 4.5 H ( a b2 ) 3.(30 25) , bi - chiếu dàI chiều rộng nhà i Tra PL 6.7 (TL 1) ta có: ksd1 = 0,48, ksd2 = 0,47 1 Quang thông đèn: E S Z k 30.1125 1,3.1,2 = 3047 lm 36.0,48 E S Z k 30.750.1,3.1,2 F = n k = 3734 lm 20.0,47 sd 1 F = n k sd Chọn đèn sợi đốt cơng suất P d = 300W, có quang thơng F = 5000 lm Tổng cơng suất chiéu sáng tồn phân xưởng: P cs = n P d = 46.300 = 16.8 kW 6.3.Thiết kế mạng điện hệ thống chiếu sáng chung: Để cung cấp điện cho hệ thống chiếu sáng chung phân xưởng ta đặt tủ chiếu sáng phân xưởng gồm áptômát tổng loại ba pha bốn cực 15 áptômát pha hai cực, áptơmát cấp cho dãy đèn dãy có bóng, áptơmát cấp điện cho dãy đèn dãy có bóng *Chọn MCB tổng: Chọn MCB theo điều kiện sau: Điện áp định mức: U dm A U dm.m 0.38(kV ) Dòng điện định mức: I dm A I tt PCS * 0,38 16.8 * 0.38 25.5( A) Chọn MCB loại DPNa hãng Merlin Gerin chế tạo có thơng số sau: I dm A 32( A) I cat N 4,5(kA) U dm 440(V ) *Chọn cáp từ tủ phân phối phân xưởng đến tủ chiếu sáng: Chọn cáp theo điều kiện phát nóng cho phép: k hc * I cp I tt 25.5( A) Trong đó: I tt - dịng điện tính tốn hẹ thốngchiếu sáng chung I cp -dòng điện cho phép tương ứng với loai dây, tiết diện I tt - hệ số hiệu chỉnh, lấy I tt =1 Kiẻm tra theo điều kiện phối hợp với thiết bị bảo vệ Đồ án cung cấp điện K45 I CP Nguyễn Thành Quân Lớp TĐH1- I kddt 1.25 * I dm A 1.25 * 32 26.7( A) 1.5 1.5 1.5 Chọn loai cáp 4G2.5 cách điện PVC LEN có I cp 31( A) Chọn MCB nhánh: Chọn MCB cho dãy gồm bóng: Điện áp định mức: U dm A U dm.m 0.22(kV ) Dòng điện định mức: I dm A I tt n * Pd * 0.3 5.45 0.22 0.22 Chọn MCB loại NC45a hãng Merlin Gerin chế tạo có thông số sau: I dm A 6( A) I cat N 4.5(kA) U dm 400(V ) *Chọn dây dẫn từ tủ động chiếu sáng đến bóng đèn: Chọn cáp theo điều kiện phát nóng cho phép: k hc * I cp I tt ( A) Trong đó: I tt - dịng điện tính tốn hẹ thốngchiếu sáng chung I cp -dòng điện cho phép tương ứng với loai dây, tiết diện I tt - hệ số hiệu chỉnh, lấy I tt =1 Kiẻm tra theo điều kiện phối hợp với thiết bị bảo vệ I CP I kddt 1.25 * I dm A 1.25 * 5( A) 1.5 1.5 1.5 Chọn loai cáp đồng lõi tiết diện 2*1.5mm2 cách điện PVC có I cp 26( A) Đồ án cung cấp điện K45 Nguyễn Thành Quân Lớp TĐH1- ... xưởng nhà làm việc * Danh sách phân xưởng nhà làm việc nhà máy Số mặt 10 11 Tên phân xưởng Phịng thí nghiệm Phân xưởng số Phân xưởng số Phân xưởng số Phân xưởng số Phân xưởng sữa chữa khí Lị ga Phân. .. 0.38 Bảng – Phụ tải tính tốn phân xưởng: Tên phân xưởng Phịng thí nghiệm Phân xưởng số Phân xưởng số Phân xưởng số Phân xưởng số Phân xưởng sữa chữa khí Lị ga Phân xưởng rèn Bộ phận nén khí Trạm... tải phân xởng thứ i Góc phụ tải chiếu sáng xác định: cs = (360*Pcs)/Ptt Bảng- Kết xác định Đồ án cung cấp điện K45 TT Tên phân xưởng Phòng thí nghiệm Phân xưởng số Phân xưởng số Phân xưởng số Phân
