ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TRƯƠNG VIỆT ANH
MỤC LỤC
Trang
Chương 1: Tính toán phụ tải phân xưởng 3
1. Đặt vấn đề 3
2. Đặc điểm phân xưởng cơ khí và thông số phụ tải 5
2.1 Đặc điểm phân xưởng 5
2.2 Sơ đồ mặt bằng 6
2.3 Thông số phụ tải 7
3. Phân nhóm phụ tải cho phân xưởng 7
3.1 Sơ đồ phân nhóm: 7
3.2 Số liệu từng nhóm: 9
4. Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng 9
4.1 Xác định phụ tải cho nhóm i: 11
4.2 Xác định phụ tải cho nhóm ii: 12
4.3 Xác định phụ tải cho nhóm iii: 13
4.4 Xác định phụ tải cho nhóm iv 14
5. xác định tâm phụ tải của nhóm và của phân xưởng: 15
5.1 Tâm phụ tải các nhóm máy: 15
5.2 Tâm phụ tải của phân xưởng: 18
5.3 Sơ đồ tâm phụ tải của phân xưởng: 19
Chương 2 :Thiết kế chiếu sang 20
1. Khái niệm chung 20
2. Các yêu cầu cần thiết khi thiết kế hệ thống chiếu sang 22
3. Ttính toán chiếu sang 22
3.1 Thu thập số liệu 22
3.2 Tính toán 23
4. Thiết kế chiếu sang 24
5. Chọn dây dẫn và CB cho mạng chiếu sang 25
Chương 3: Tính toán máy biến áp 28
1. Đặt vấn đề p28
2.3 Nối đất an toàn cho nhá xưỡng 64
SVTH:PHẠM DƯƠNG CẢNH - 10902011 Page 2
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TRƯƠNG VIỆT ANH
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ, cuộc cách mạng khoa học
kỹ thuật cũng có những bước đột phá mới, đời sống nhân dân ngày càng được nâng cao.
Cùng với xu thế công nghiệp hoá, hiện đại hoá ở nước ta cũng như các nước trên thế giới,
nhu cầu tiêu thụ điện năng trong tất cả các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, sinh hoạt.
ngày càng gia tăng.Vì thế, việc tính toán thiết kế cung cấp điện cho các khu kinh tế, các khu
chế xuất, xí nghiệp, nhà máy là rất cần thiết. Nhờ vào việc tính toán thiết kế cung cấp điện
mà nguồn năng lượng điện được truyền tải từ nhà máy và trạm phân phối điện năng đến nơi
tiêu thụ một cách an toàn, tiết kiệm và hiệu quả nhất.
Đồ án môn học CUNG CẤP ĐIỆN là kết quả của sự vận dụng các kiến thức đã học
vào thực tế để tính toán thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng. Cũng nhờ đây mà
chúng ta có thể hiểu rõ hơn được những gì đã học ở lý thuyết mà chưa có dịp để ứng dụng
vào thực tiễn đồng thời chúng ta cũng có thể hình dung được ý nghĩa của bộ môn CUNG
CẤP ĐIỆN trong ngành ĐIỆN CÔNG NGHIỆP.“ Thiết kế cung cấp điện cho một phân
xưởng sửa chữa cơ khí “ là nhiệm vụ của đồ án môn học CUNG CẤP ĐIỆN thầy
TRƯƠNG VIỆT ANH giao cho chúng em và cũng là cơ sở để chúng em thiết kế những
mạng điện lớn hơn sau này.
Do trình độ kiến thức có hạn, tài liệu tham khảo không nhiều và kinh nghiệm còn hạn
chế, vì vậy mà trong quá trình thực hiện tập đồ án này, chắc chắn không tránh khỏi những
thiếu sót. Kính mong thầy TRƯƠNG VIỆT ANH góp ý để em có cơ hội bổ sung vào vốn
kiến thức của mình. Đây cũng là dịp để em kiểm tra lại kiến thức chuyên ngành về cung cấp
điện sau khi đã học xong môn học cung cấp điện ở trường.
Em xin chân thành cảm ơn thầy TRƯƠNG VIỆT ANH đã chỉ bảo và hướng dẫn tận
tình để em hoàn thành đồ án này.
Sinh viên thực hiện:
PHẠM DƯƠNG CẢNH
SVTH:PHẠM DƯƠNG CẢNH - 10902011 Page 3
2
11
12
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TRƯƠNG VIỆT ANH
SVTH:PHẠM DƯƠNG CẢNH - 10902011 Page 5
4
4
6
5
5
7
7
6
10
10
4
9
9
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TRƯƠNG VIỆT ANH
CHƠNG I
TÍNH TOÁN PHỤ TẢI PHÂN XƯỞNG
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Nhiệm vụ đầu tiên của người thiết kế cung cấp điện cho một công trình là xác định chính
xác nhu cầu điện của công trình đó, tức là xác định phụ tải của công trình đó đồng thời có
tính toán đến đến sự phát triển của phụ tải trong tương lai.
Trên cơ sở giá trị công suất tính toán mà ta lựa chọn nguồn điện và thiết bị như MBA,
dây dẫn, thiết bị phân phối, thiết bị bảo vệ.
Việc xác định không chính xác công xuất tính toán của nhà máy sẽ dẫn đến việc lãng phí
trong đầu tư khi phụ tải tính toán lớn hơn phụ tải thực tế cũng như việc cung cấp điện không
8
8
3
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TRƯƠNG VIỆT ANH
Các bước chính trong thiết kế hệ thống cung cấp điện công nghiệp:
a. Xác định phụ tải tính toán của từng phân xưởng.
b. Xác định phương án về nguồn điện
c. Xác định sơ đồ cấu trúc mạng điện.
d. Chọn, kiểm tra dây dẫn và thiết bị bảo vệ.
e. Thiết kế hệ thống nối đất an toàn.
f. Thiết kế hệ thống chống sét.
g. Xây dựng bản vẽ nguyên lý và bản vẽ thi công
2. ĐẶC ĐIỂM PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ VÀ THÔNG SỐ PHỤ TẢI
2.1Đặc điểm phân xưởng:
Là phân xưởng cơ khí với dạng hình chữ nhật, có các kích thước như sau:
- Chiều dài: 54m
- Chiều rộng: 18m
- Chiều cao: 7m
- Diện tích toàn phân xưởng 972m
2
- Phân xưởng dạng hai mái tôn kẽm, nền xi măng, toàn bộ phân xưởng có năm cửa ra
vào hai cánh: một cửa đi chính, bốn cửa phụ
- Trong phân xưởng có 34 máy, một phòng kho và một phòng kiểm tra sản phẩm
KCS.
- Phân xưởng được cấp điện bởi trạm biến áp khu vực với cấp điện áp là 22 kV.
2.2Sơ đồ mặt bằng:
SVTH:PHẠM DƯƠNG CẢNH - 10902011 Page 7
1
1
1
KHO
54000
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TRƯƠNG VIỆT ANH
3.2 Số liệu từng nhóm:
Nhóm
máy
Tổng công
suấtKw
Ký hiệu máy trên
mặt bằng
Số
lượngCái
Công suất từng
máykW
I 70
1
8
3 9.0
2 2 14.0
3 1 5.0
8 2 5.0
II 60
8
5
2 5.0
9 2 18.0
11 1 14.0
III
70
4
dụng k
sd
và hệ số đồng thời k
đt
(sách HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ LẮP ĐẶT ĐIỆN THEO
TIÊU CHUẨN QUỐC TẾ IEC trang B37).
Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo hệ số sử dụng k
sd
và hệ số đồng thời k
đt
có ưu điểm là đơn giản, tính toán thuận tiện, được sử dụng nhiều trong thực tế.
Các biểu thức tính toán:
Công suất tính toán của từng nhóm:
Trong đó:
S
i
là công suất biểu kiến tính toán của nhóm thứ i
K
dti
là hệ số đồng thời của nhóm thứ i
K
sdj
là hệ số sử dụng của thiết bị thứ j trong nhóm thứ i
S
j
là công suất biểu kiến của thiết bị thứ j trong nhóm thứ i
Công suất tính toán toàn phân xưởng:
Trong đó:
K
đt
A
SVTH:PHẠM DƯƠNG CẢNH - 10902011Page 10
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TRƯƠNG VIỆT ANH
4.1Xác định phụ tải cho nhóm I:
Nhóm
Kí hiệu
trên mặt
bằng
Số
lượng
Công suất (Kw)
Cos(fi) Ksd
1 thiết bị Tổng
I
1 3 9 27 0.8 0.8
2 2 14 28 0.7 0.7
3 1 5 5 0.7 0.8
8 2 5 10 0.9 0.7
Công suất biểu kiến của máy 1:
S
1
= k
sd
*(P
đmi
/cosφ
i
) = 0.8*(9/0.8) = 9 kVA
Công suất biểu kiến của máy 2:
S
I
= k
đt
*∑S
yc
= 0.7 * (3*S
1
+ 2*S
2
+ S
3
+ 2*S
8
)
= 0.7* (3* 9 + 2*14 + 5.714 + 2* 3.889)
= 47.95 Kva
o Kđt = 0.7 ( trích Bảng 1.1 trang 6, ” Sổ tay thiếu kế điện hợp chuẩn”
PGS.TS. Quyền Huy Ánh)
= = 72.85 A
SVTH:PHẠM DƯƠNG CẢNH - 10902011Page 11
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TRƯƠNG VIỆT ANH
4.2Xác định phụ tải cho nhóm II:
Nhóm
Kí hiệu trên
mặt bằng
Số
lượng
Công suất (Kw)
Cos(fi) Ksd
1 thiết bị Tổng
đmi
/cosφ
i
) = 0.9*(14/0.6) = 21 kVA
Công suất biểu kiến nhóm II
S
II
= k
đt
*∑S
yc
= 0. 8* ( 2*S
8
+ 2*S
9
+S
11
)
= 0.8* (2*3.889 + 2* 23.14 + 21)
= 60.05 kVA
Kđt = 0.8 ( trích Bảng 1.1 trang 6, ” Sổ tay thiếu kế điện hợp chuẩn”
-PGS.TS. Quyền Huy Ánh)
= = 91.23 A
SVTH:PHẠM DƯƠNG CẢNH - 10902011Page 12
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TRƯƠNG VIỆT ANH
4.3Xác định phụ tải cho nhóm III:
Nhóm
Kí hiệu
trên mặt
bằng
) = 0.7*(3/0.7) = 3 kVA
Công suất biểu kiến của máy 6:
S
6
= k
sd
*(P
đmi
/cosφ
i
) = 0.8*(3/0.8) = 3 kVA
Công suất biểu kiến của máy 7:
S
7
= k
sd
*(P
đmi
/cosφ
i
) = 0.7*(7/0.9) = 5.444 kVA
Công suất biểu kiến của máy 10:
S
10
= k
sd
*(P
đmi
/cosφ
i
Kí hiệu
trên mặt
bằng
Số
lượng
Công suất (Kw)
Cos(fi) Ksd
1 thiết bị Tổng
IV
1 2 9 9 0.8 0.8
2 2 14 28 0.7 0.7
4 1 11 11 0.8 0.9
12 1 12 12 0.9 0.8
Công suất biểu kiến của máy 1:
S
1
= k
sd
*(P
đmi
/cosφ
i
) = 0.8*(9/0.8) = 9 kVA
Công suất biểu kiến của máy 2:
S
2
= k
sd
*(P
đmi
1
+ 2*S
2
+ S
4
+ S
12
)
= 0.7* (2* 9 + 2*14 + 12.375 + 2* 10.667)
= 57.8 kVA
= = 87.82 A
SVTH:PHẠM DƯƠNG CẢNH - 10902011Page 14
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TRƯƠNG VIỆT ANH
5. XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI CỦA NHÓM VÀ CỦA PHÂN XƯỞNG:
5.1. Tâm phụ tải các nhóm máy:
Tâm phụ tải được xác định theo công thức: I(X
I
,Y
I
)
Trong đó: P
i
là công suất định mức của thiết bị thứ i
X
I
,Y
I
là tọa độ tâm của phụ tải của nhóm máy
x
i
• Tâm phụ tải nhóm 1:
= 6.06 m
SVTH:PHẠM DƯƠNG CẢNH - 10902011Page 15
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TRƯƠNG VIỆT ANH
= 12.48 m
Bán kính của vòng tròn đồ thị phụ tải:
b. Tọa độ tâm phụ tải nhóm I1:
• Thông số vị trí máy của nhóm II:
STT Ký hiệu P
đmi
(kW) x
i
(m) y
i
(m)
1 8C 5 32.8 16
2 8D 5 36.8 16
3 9A 18 41.2 10
4 9B 18 44.2 10
5 11 14 40.4 16
• Tâm phụ tải nhóm II:
= 40.85 m
= 12.4 m
Bán kính của vòng tròn đồ thị phụ tải:
SVTH:PHẠM DƯƠNG CẢNH - 10902011Page 16
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TRƯƠNG VIỆT ANH
(kW) x
i
(m) y
i
(m)
1 1D 9 51.8 10.4
2 1E 9 51.8 5.8
3 2C 14 45.2 16
4 2D 14 50.5 16
5 4C 11 42.2 6.4
6 12 12 46.4 2
• Tâm phụ tải nhóm 4:
= 47.73 m
= 9.97 m
Bán kính của vòng tròn đồ thị phụ tải:
5.2. Tâm phụ tải của phân xưởng:
= 29.54 m
SVTH:PHẠM DƯƠNG CẢNH - 10902011Page 18
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TRƯƠNG VIỆT ANH
= 9.69 m
Bán kính của vòng tròn đồ thị phụ tải:
5.3. Sơ đồ tâm phụ tải của phân xưởng:
SVTH:PHẠM DƯƠNG CẢNH - 10902011Page 19
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TRƯƠNG VIỆT ANH
CHƯƠNG II
THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG
1.KHÁI NIỆM CHUNG
Do điều kiện làm việc của phân xưởng, nên có những lúc ánh sáng tự nhiên của mặt
trời không đủ hay không còn chiếu sáng cho phân xưởng. Cho nên ta phải thiết kế hệ
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TRƯƠNG VIỆT ANH
số với tần số của vật thể quay làm cho vật thể quay như bò đứng yên, do đó rất dễ gây ra
tai nạn lao động.
Đèn phóng điện làm việc dựa trên nguyên tắc phóng điện trong hơi kim loại ví dụ
như đèn cao áp thủy ngân, đèn sodium Ưu nhược điểm của loại đèn này là: hiệu suất
phát quang tương đối cao,chỉ số hoàn màu thấp, nhưng có công suất đơn vò cao vì thế nó
được dùng để chiếu sáng cho nhà xưởng, sân bãi, hội trường lớn
Các đại lượng và đơn vò dùng trong chiếu sáng:
Quang thông kí hiệu
đơn vò là lumen(lx)
Cường độ sáng kí hiệu I
đơn vò candela(cd)
Độ chói kí hiệu L
đơn vò cd/m
2
Độ rọi kí hiệu E
đơn vò lux
Hiệu suất sáng kí hiệu
đơn vò lx/w
Nhiệt độ màu kí hiệu T
đơn vò
o
k
Chỉ số hoàn màu kí hiệu CRI
2. CÁC YÊU CẦU KHI THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG
Một hệ thống chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu sau:
Độ rọi yêu cầu, độ rọi yêu cầu là độ rọi cần thiết để đảm bảo cho người làm việc
với thời gian lâu dài mà không giảm hiệu suất làm việc. Độ rọi yêu cầu phụ thuộc vào
tính chất công việc và kích thước vật cần phân biệt
3.2 Tính toán
Độ rọi yêu cầu : E
yc
= 300lx (đối tượng là các chi tiết nhỏ, tinh vi – sổ tay thiết kế
điện hợp chuẩn , trang 108)
Chọn loại đèn chiếu sáng cho phân xưởng là Metal halide công suất mỗi bóng 250
w, sử dụng chóa, quang thông cực đại mà đèn phát ra là 20000 lm.
Đèn treo cách trần h
1
= 0.7m. Độ cao treo đèn tính từ mặt phẳng làm việc
h = H- h
lv
- h
1
= 8 - 0,8 - 0,7 = 6,5m
Chỉ số phòng
= 2.02
Hệ số sử dụng K
sd
= f(i,
tr
%,
s
% ,
t
%)
tr
= 30%
s
chiếu sáng cho phân xưởng.
Việc thiết kế phải đảm bảo mọi điểm trên bề mặt làm việc đều nhận được lượng
ánh sáng giống nhau. Dựa theo yêu cầu này ta bố trí theo chiều rộng phân xưởng 03
dãy, mỗi dãy cách nhau 7m và dãy sát tường cách tường 2m.
Theo chiều dài phân xưởng ta bố trí làm 08 hàng, mỗi hàng cách nhau 7m và hàng
sát tường cách tường 2,5m. Đặt thêm một tủ chiếu sáng tại vò trí gần cửa ra vào chính, tủ
này nhận điện từ tủ phân phối.
Tủ bao gồm ba CB và hai thanh cái, mỗi CB cho một dãy đèn, ta có thể tắt mở ba
dãy đèn một cách độc lập nhau.
Vì khu vực giữa phân xưởng bố trí rất ít thiết bò, nên khi làm việc ban ngày ta có
thể tắt dãy đèn giữa chỉ để hai dãy hai bên hoạt động.
SVTH:PHẠM DƯƠNG CẢNH - 10902011Page 23
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TRƯƠNG VIỆT ANH
Sơ đồ bố trí đèn như sau:
5 CHỌN DÂY DẪN VÀ CB CHO MẠNG CHIẾU SÁNG
o Chọn dây từ tủ phân phối về tủ chiếu sáng
Chọn dây dẫn VCm 2x1 dẫn dòng điệân cực đại 10 A
o Chọn dây dẫn từ tủ chiếu sáng đến từng dãy đèn:
Do mỗi dãy có 8 bóng nên công suất tổng của mỗi dãy đèn là :
P = 250 . 8 = 2000 w
Dòng điện đi trong mỗi dãy đèn :
Chọn CB bảo vệ có dòng đònh mức I
n
= 6 A
Vậy để CB có thể bảo vệ được cả đèn lẫn dây dẫn ta chọn dây CVm 2x0,75 có dòng cho
phép 7A
SVTH:PHẠM DƯƠNG CẢNH - 10902011Page 24
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TRƯƠNG VIỆT ANH
Lựa chọn các thiết bò tương tự như ở chương tính toán cho mạng động lực cuối cùng ta
lập được bảng thông số như sau: