ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Cung Cấp Điện
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Cung Cấp Điện
Phạm Chân Phương HTĐ - K35
1
Phần I
Thiết kế cung cấp điện
cho nhà máy cơ khí địa Phương
Chương I
Giới thiệu chung về xí nghiệp
1. Loại ngành nghề, quy mô và năng lực của xí nghiệp
1.1. Loại ngành nghề:
Ngày nay, nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ, đời sống
nhân dân cũng được nâng cao nhanh chóng. Trong quá trình công nghiệp
hoá, hiện đại hoá đất nước thì các loại hình doanh nghiệp Nhà nước nói
chung và nhà máy cơ khí địa phương nói riêng là những mục tiêu hàng đầu
trong việc sản xuất ra sản phẩm và phát triển nền kinh tế quốc dân.
- Nhà máy cơ khí mà em thiết kế là nhà máy cơ khí địa phương.
Nhiệm vụ sản xuấ
t chủ yếu của nhà máy là chế tạo, lắp đặt những kết cấu
kim loại, gia công, sửa chữa lắp ráp cơ khí phục vụ cho sự nghiệp cơ khí
hoá sản xuất nông nghiệp địa phương, các mặt hàng thiết yếu dùng trong
xây dựng, sinh hoạt. Ngoài những mặt hàng trên nhà máy còn có dây
chuyền sản xuất bi gang, phục vụ cho các máy nghiền than của các nhà
máy Xi măng và các nhà máy Nhiệt điện.
Để thực hiện tốt nhiệ
m vụ sản xuất chiến lược của mình, không những
* BPHC & QL - Bộ phận hành chính và quản lý.
* PXCSCK - Phân xưởng sửa chữa cơ khí.
* PXLRCK - Phân xưởng lắp ráp cơ khí.
* PXR - Phân xưởng rèn.
* PXĐ - Phân xưởng Đúc.
* PXGCG - Phân xưởng gia công gỗ.
* PXKCKL - Phân xưởng kết cấu kim loại.
PX SC CƠ KHÍ
PXKC KIM LOẠI
PX LRÁP CƠ KHÍ
PX RÈN
PX. ĐÚC
PC GC GỖ
BỘ PHẬN THÍ NGHIỆM
TRẠM BƠM
BPHC & QL
NÉN KHÍ
SẢN PHẨM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Cung Cấp Điện
Phạm Chân Phương HTĐ - K35
3
- Theo quy trình trang bị điện và quy trình công nghệ sản xuất của xí
nghiệp, thì việc ngừng cung cấp điện sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sản
phẩm, gây thiệt hại về kinh tế, do đó ta xếp xí nghiệp vào phụ tải loại II.
- Để quy trình sản xuất của xí nghiệp đảm bảo vận hành tốt thì phải
đảm bảo chất lượng điện năng và độ
tin cậy cung cấp điện cho toàn xí
nghiệp và cho các phân xưởng quan trọng trong xí nghiệp.
3 . Giới thiệu phụ tải điện của toàn xí nghiệp.
4
4. Phạm vi đề tài.
- Đây là một đề tài thiết kế tốt nghiệp, nhưng do thời gian có hạn nên
việc tính toán chính xác và tỷ mỉ cho công trình là một khối lượng lớn, đòi
hỏi thời gian dài, do đó ta chỉ tính toán chọn cho những hạng mục quan
trọng của công trình.
- Sau đây là những nội dung chính mà bản thiết kế sẽ đề cập đến:
+ Thiết kế mạng điện phân xưởng.
+ Thiết kế mạ
ng điện xí nghiệp.
+ Tính toán công suất bù cho xí nghiệp.
+ Tính toán nối đất cho các trạm biến áp phân xưởng.
+ Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa cơ khí. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Cung Cấp Điện
Phạm Chân Phương HTĐ - K35
5
Chương II
xác định phụ tải tính toán
các phân xưởng và toàn xí nghiệp.
- Theo công suất trung bình và hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải
- Theo công suất đặt và hệ số nhu cầu.
Vì đã có thông tin chính xác về mặt bằng bố trí máy móc thiết bị, biết
được công suất và quá trình công nghệ của từng thiết bị, nên ta xác định
phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số c
ực đại .
b. Xác định phụ tải tính toán của nhóm 1
Bảng 2-2: Bảng số liệu nhóm 1.
TT Tên thiết bị Số lượng Kí hiệu Công suất (kw)
1 Búa hơi để rèn 2 1 10,0
2 Búa hơi để rèn 1 2 28,0
3 Lò rèn 2 3 4,5
4 Quạt lò 1 5 2,8
5 Quạt thông gió 1 6 2,5
6 Dầm treo có Palăng điện 1 11 4,85
7 Máy mài sắc 1 12 3,2
Công thức tính phụ tải tính toán:
P
tt
=K
max
. P
tb
= K
max
. Σ K
sdi
. P
đmi.
( 2-1)
→ tgϕ = 1,33.
• Trình tự xác định n
hq
như sau :
- Xác định n
1
: số thiết bị có công suất lớn hơn hay bằng 1/2 công suất
của thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm.
Với nhóm 1, ta có n
1
= 1
- Xác định P
1
tổng công suất định mức của n
1
thiết bị trên.
Ta có
∑
=
n
1
1
dm1
PP
+ P
đm
: công suất định mức của n
1
thiết bị.
* = 9 . 0,47 = 4,23 ↔ n
hq
= 4
• Từ K
sd
= 0,16 và n
hq
= 4 tra bảng [PL: 1.6 TKCĐ] được K
max
= 3,11
vào công thức (2-1) tính được:
P
tt
= 3,11 . 0,16 (10 + 10 + 28 + 4,5 + 4,5 + 2,8 + 2,5 + 4,85 + 3,2)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Cung Cấp Điện
Phạm Chân Phương HTĐ - K35
8
= 35 (kw)
Q
tt
= P
tt
. tgϕ = 35 . 1,33 = 46,55 (KVAR)
)KVA(24,5855,4635QPS
222
tt
2
tttt
=+=+=
n
1
i
i
tb
p
p
k
K
dm
dm
.
sd
sd
. (2-3)
- Hệ số công suất trung bình:
∑
∑
=
n
dmi
n
dmi
tb
p
p
1
1
cos.
cos
cs
=P
0
. F (2-6)
Trong đó :
+ P
0
: Suất phụ tải chiếu sáng trên đơn vị diện tích (W/m
2
)
+ F : Diện tích cần được chiếu sáng (m
2
)
- Diện tích chiếu sáng toàn phân xưởng F = 48 x 25 =1200 (m
2
)
- Suất phụ tải chiếu sáng chung cho phân xưởng sửa chữa cơ khí
P
o
=15 (W/m
2
)
Thay vào công thức (2-6) được :
P
cs
=15 . 1200 = 18 (Kw).
1.4 . Phụ tải tính toán toàn phân xưởng sửa chữa cơ khí:
Công thức:
∑∑
+=
: công suất tác dụng, phản kháng tính toán của nhóm thứ i.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Cung Cấp Điện
Phạm Chân Phương HTĐ - K35
11
Thay các giá trị tính toán được ở trên vào công thức ( 2-7) được:
P
ttpx
= 0,85 . (35 + 32,33 + 80,74 + 82,05 + 63,92) + 18 = 268,0 (kw)
Q
ttpx
=0,85.(46,55+43,0 = 107,38 + 109,13 + 85,01) = 332,41 (KVAR)
S
tt.px
=
)KVA(06,4275,3320,268
22
=+
1.5. Xác định phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị.
Phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị sẽ xuất hiện khi thiết bị có dòng
khởi động lớn nhất mở máy, còn các thiết bị khác trong nhóm đang làm
việc bình thường và được tính theo công thức sau:
I
đn
= I
kđ(max)
+ (I
tt
- K
2. Xác định phụ tải tính toán cho các phân xưởng khác và toàn xí nghiệp.
2.1. Phụ tải tính toán của các phân xưởng:
Phụ tải động lực:
- Vì các phân xưởng khác chỉ biết công suất đặt do đó phụ tải tính toán
được xác định theo phương pháp hệ số nhu cầu (k
nc
).
Công thức tính :
P
đl
= k
nc
. P
đ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Cung Cấp Điện
Phạm Chân Phương HTĐ - K35
12
Q
đl
= Q
tt
= P
tt
. tgϕ
ϕ
=+=
cos
p
cosϕ =0,9 → tgϕ =0,484
P
o
= 15 (w/m
2
)
- Thay vào công thức (2-6 ) và (2-9) ở trên ta tính được:
+ Phụ tải động lực :
P
đl
= 0,7 . 1950 = 1365 (kw)
Q
tt
= P
tt
. tgϕ = (P
đl
+ P
cs
) . tgϕ = 1391,25 . 0,484 = 673,37 (KVAR)
+ Công thức tính toán chiếu sáng:
P
cs
= P
0
. F = 15 . 1750 = 26,25 (kw)
+ Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng:
P
tt
= P
F
(m
2
)
P
o
w/m
2
P
cs
kw
P
đl
kw
P
tt
kw
Q
tt
KVAR
S
tt
KVA
PX. Kết cấu kim loại 1950 0,7 0,9 0,484 1750 15 26,25 1365 1391,25 673,365 1545,83
PX. Lắp ráp cơ khí 1800 0,4 0,6 1,33 3600 15 54 720 774 1029,42 1290
PX. Đúc 1200 0,7 0,8 0,75 2925 15 43,88 840 883,875 662,91 1104,84
1
tti
==
∑
(KVAR)
- Phụ tải tính toán toàn phần của xí nghiệp:
)KVA(95,62468,41562,4663S
22
ttXN
=+=
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Cung Cấp Điện
Phạm Chân Phương HTĐ - K35
14
- Hệ số công suất của toàn xí nghiệp:
75,0
95,6246
2,4663
S
P
Cos
ttXN
ttXN
x
===ϕ
2.3. Tính sự tăng trưởng của phụ tải trong 10 năm sau:
- Công thức xét đến sự gia tăng của phụ tải trong tương lai:
S
tổng của xí nghiệp.
- Biểu đồ phụ tải là m
ột vòng tròn có diện tích bằng phụ tải tính toán
của phân xưởng theo một tỉ lệ lựa chọn.
- Mỗi phân xưởng có một biểu đồ phụ tải. Tâm đường tròn biểu đồ
phụ tải trùng với tâm của phụ tải phân xưởng, tính gần đúng có thể coi phụ
tải của phân xưởng đồng đều theo diện tích phân xưởng .
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Cung Cấp Điện
Phạm Chân Phương HTĐ - K35
15
- Biểu đồ phụ tải cho phép hình dung được rõ ràng sự phân bố phụ tải
trong xí nghiệp.
- Mỗi vòng tròn biểu đồ phụ tải chia ra thành hai phần hình quạt tương
ứng với phụ tải động lực và phụ tải chiếu sáng.
3.1. Xác định bán kính vòng tròn phụ tải:
m.
S
R
ttPXi
i
Π
=
( 2-10 )
Trong đó :
+ S
ttPXi
: Phụ tải tính toán của phân xưởng thứ i, (KVA)
+ R
i
Kw
S
tt
KVA
m
KVA/mm
2
R,
mm
α
0
cs
1 PX. Kết cấu kim loại 26,25 1391,25 1545,83 3 12,81 6,79
2 PX. Lắp ráp cơ khí 54 774 1290 3 11,7 5,12
3 Phân xưởng đúc 43,88 883,88 1104,84 3 10,83 17,87
4 Phân xưởng nén khí 33,75 593,75 742,19 3 8,88 20,46
5 Phân xưởng rèn 18,75 738,75 1231,25 3 11,43 9,13
6 Trạm bơm 16,875 464,88 619,83 3 8,11 13,07
7 PX sửa chữa cơ khí 18 268 446,7 3 6,89 24,18
8 Phân xưởng gia công gỗ 47,25 272,25 453,75 3 6,94 62,48
9 Bộ phận hành chính & BQL 57 121 134,44 3 3,78 169,59
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Cung Cấp Điện
Phạm Chân Phương HTĐ - K35
16
10 Bộ phận thử nghiệm 25 321 401,25 3 6,53 28,04
3.2 . Biểu đồ xác định tâm phụ tải.
Trên sơ đồ mặt bằng xí nghiệp vẽ một hệ toạ độ xoy, có vị trí toạ độ
n
1
i
i
0
n
1
i
n
1
ii
0
s
y
s
y
s
xs
x
;
.
44,8043
9,5.25,4013,4.19,7423,8.84,11043,1.12905,3.83,1545
x
0
+
+
+
+
+
Dịch chuyển ra khoảng trống, vậy ta có tâm phụ tải xí nghiệp:
M (x
o
,y
o
)= M
0
(4,8; 3,8)
Góc phụ tải chiếu sáng.
Phụ tải động lực.
α
cs
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Cung Cấp Điện
Phạm Chân Phương HTĐ - K35
17
Chương III
thiết kế mạng đIện cao áp
cho xí nghiệp
1. Yêu cầu đối với sơ đồ cung cấp điện :
- Yêu cầu đối với các sơ đồ cung cấp điện và nguồn cung cấp rất đa
dạng. Nó phụ thuộc vào giá trị của xí nghiệp và công suất yêu cầu của nó,
khi thiết kế các sơ đồ cung cấp điện phải lưu ý tới các yếu tố đặc biệt đặc
trưng cho từng xí nghiệp công nghiệp riêng biệt, điều kiện khí hậu, địa
hình, các thiết bị
đặc biệt đòi hỏi độ tin cậy cung cấp điện (ĐTCCCĐ) cao,
tt
đã tính trước với số năm dự kiến là 10.
S
tt(10)
= 12181,55 KVA
P
tt(10)
= 9136,16 kw
3. Xác định điện áp truyền tải từ hệ thống đến xí nghiệp:
3.1. Công thức kinh nghiệm:
Trong tính toán điện áp truyền tải thông thường người ta sử dụng một
số công thức kinh nghiệm sau:
P16l34,4U +=
(a)
4
l.P16U = (b) (3-1)
P
16
l
.17U +=
(c)
Trong đó:
+ U : Điện áp truyền tải tính bằng (kv)
+ l : Khoảng cách truyền tải tính bằng (km)
+ P : Công suất truyền tải tính bằng (1000 kw)
3.2. Xác định điện áp truyền tải từ hệ thống về xí nghiệp.
Thay các giá trị P
ttXN(10)
= 9136,16 kw và l = 5km vào công thức (3-1a)
trên ta tính được U = 53,36 kv. Vậy ta chọn cấp điện áp truyền tải từ hệ
0
(4,8; 3,8)
+ Thuận lợi cho giao thông đi lại và mỹ quan
Trạm biến áp đặt vào tâm phụ tải điện, như vậy độ dài mạng phân
phối cao áp, hạ áp sẽ được rút ngắn, các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của sơ đồ
cung cấp điện đảm bảo hơn.
Vậy ta chọn xây dựng trạm biến áp trung tâm gần phân xưởng số 2
(ký hiệu số 5 trên mặt bằng )
• Trạm biến áp phân xưởng :
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Cung Cấp Điện
Phạm Chân Phương HTĐ - K35
20
- Trạm biến áp phân xưởng làm nhiệm vụ biến đổi từ điện áp xí
nghiệp 10kv xuống điện áp phân xưởng 0,4kv cung cấp cho các phụ tải
động lực và chiếu sáng của phân xưởng.
- Vị trí các trạm phân xưởng cũng đặt ở gần tâm phụ tải phân xưởng,
không ảnh hưởng tới quá trình sản xuất, thuận tiện cho việc vận hành và
sửa chữa .
+ Trạm đặt trong phân xưởng: giả
m được tổn thất, chi phí xây dựng,
tăng tuổi thọ thiết bị, nhưng khó khăn trong vấn đề chống cháy nổ .
+ Trạm đặt ngoài phân xưởng: tổn thất cao, chi phí xây dựng lớn, dễ
dàng chống cháy nổ.
+ Trạm đặt kề phân xưởng: tổn thất và chi phí xây dựng không cao,
vấn đề phòng cháy nổ cũng dễ dàng
Vậy trạm biến áp được chọn xây dựng kề phân xưởng.
5. Xác định số lượng, dung lượng cho các máy biến áp:
5.1. Xác định số lượng máy biến áp:
- Chọn số lượng máy biến áp cho các trạm chính cũng như trạm biến
- Bộ phận thử ngiệm, ký hệu trên mặt bằng số 10.
• Số lượng trạm biến áp được chọn như sau:
- Phân xưởng là phụ tải loại 2, cần đặt 2 MBA cho trạm BAPX đó.
- Phân xưởng là phụ tải loại 3 cần đặt 1 MBA cho trạm BAPX đó.
- Căn cứ vào vị trí, công suất tính toán và yêu cầu độ tin cậy CCĐ của
phân xưởng, quyêt định đặt 7 trạm (BAPX) như sau:
+ Trạm B
1
(2MBA) : Cấp cho PXKCKL
+ Trạm B
2
(2 MBA): Cấp điện cho PXLRC khí.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Cung Cấp Điện
Phạm Chân Phương HTĐ - K35
22
+ Trạm B
3
(2 MBA): Cấp điện cho phân xưởng đúc.
+ Trạm B
4
(2 MBA) : Cấp điện cho PXN khí + BPHC & BQL
+ Trạm B
5
(2 MBA): Cấp điện cho trạm bơm và bộ phận thử nghiệm.
+ Trạm B
6
(1 MBA): Cấp điện cho phân xưởng rèn.
+ Trạm B
7
đmB
: Công suất định mức của MBA (KVA)
+ S
tt
: Công suất tính toán của phụ tải ( KVA)
+ S
sc
: Công suất phụ tải mà trạm cần chuyển tải khi sự cố (KVA)
+ K
qtsc
: Hệ số quá tải sự cố ; K
qtsc
= 1,4.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Cung Cấp Điện
Phạm Chân Phương HTĐ - K35
23
Trạm biến áp trung tâm:
)KVA(8701
4,1
55,12181
4,1
)KVA(78,6090
2
5,12181
2
S
S
S
S
⎛
−
−=
θ
θ
100
35
1.
100
5
1
Maxtb
dm
'
dm
SS
(3-4)
Trong đó:
+ S’
đm
: công suất định mức sau khi hiệu chỉnh (kVA)
+ S
đm
: công suất định mức ghi trên nhãn máy (kVA)
Theo khí hậu miền Bắc lấy θ
tb
= 24
0
C, θ
max
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Cung Cấp Điện
Phạm Chân Phương HTĐ - K35
24
)KVA(164,1104
4,1
83,1545
4,1
)KVA(915,772
2
83,1545
2
S
S
S
S
sc
dmB
tt
dmB
==≥
==≥
- Vì các thiết bị thuộc phụ tải loại I của phân xưởng chỉ chiếm khoảng
80%, do đó lấy S
sc
= 0,8 x 1104,164 = 883,33 KVA.
Chọn máy biến áp 1000KVA của ABB sản xuất tại Việt Nam không
phải hiệu chỉnh theo điều kiện nhiệt độ.
• Chọn tương tự cho các trạm biến phân xưởng khác, những máy có
4
5 Bộ phận hành chính và BQL 134,44
6 Trạm bơm 619,83
2 800 B
5
7 Bộ phận thử nghiệm 401,25
8 PX. rèn 1231,25 1 1000 B
6
9 PX sửa chữa cơ khí 446,7
1 800 B
7
10 PX. gia công gỗ 453,75
6. Các phương án đi dây mạng cao áp của xí nghiệp:
Copyright: Tài liệu đại học ©