ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY ĐỒNG HỒ ĐO CHÍNH XÁC
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
NHIỆM VỤ
THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP
Họ và tên: NGUYỄN HẢI HƯNG
Khoá: 44 Khoa : Điện
Ngành học : Hệ thống điện
I. Đầu đề thiết kế:
1. Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho Nhà máy chế tạo đồng hồ đo
chính xác
2. Đánh giá hiện trạng và các giải pháp nhằm giảm tổn thất trên lưới điện
trung áp của thị xã Sơn La - Tỉnh Sơn La .
II.Các số liệu ban đầu:
1. Bản đồ và phụ tải điện của nhà máy chế tạo đồng hồ đo chính xác cho
trong bản vẽ .
2. Danh sách và sơ đồ bố trí thiết bị trong phân xưởng sửa chữa cơ khí
của nhà máy cho trong phụ lục đi kèm .
3. Nhà máy được cung cấp điện từ trạm biến áp trung gian bằng đường
dây trên không . Khoảng cách nhà máy đến trạm biến áp là 10 km .
4. Nhà máy làm việc 2 ca
5. Sơ đồ nguyên lý , bảng tổng hợp thông số kỹ thuật các trạm biến áp
của các lộ đường dây trung áp thị xã Sơn La , tỉnh Sơn La .
III.Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
1. Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy chế tạo đồng hồ đo chính
xác .
2. Đánh giá hiện trạng và các giải pháp nhằm giảm tổn thất trên lưới điện
trung áp của thị xã Sơn La - Tỉnh Sơn La .
- 1 -
NGUYỄN HẢI HƯNG- LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN 3-K44
NGUYỄN HẢI HƯNG- LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN 3-K44
NGUYỄN HẢI HƯNG- LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN 3-K44 -TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY ĐỒNG HỒ ĐO CHÍNH XÁC
Mặt bằng nhà máy đồng hồ đo chính xác
Tỉ lệ: 1: 5000
Phụ tải của nhà máy đồng hồ đo chính xác
Số trên mặt
bằng
Tên phân xưởng
Công suất đặt
(kW)
1 Phân xưởng tiện cơ khí 1800
2 Phân xưởng dập 1500
3 Phân xưởng lắp ráp số 1 900
4 Phân xưởng lắp ráp số 2 2200
5 Phân xưởng sửa chữa cơ khí 850
6 Phòng thí nghiệm trung tâm 160
7 Phòng thực nghiệm 500
8 Trạm bơm 120
9 Phòng thiết kế 100
10 Chiếu sáng các phân xưởng Xác định theo diện tích
- 3 -
NGUYỄN HẢI HƯNG- LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN 3-K44
NGUYỄN HẢI HƯNG- LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN 3-K44 -TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
Từ hệ thống điện đến
3
4
1
5
7
31
29
28
30
19
18
33
40
41
47
48
49
42
50
13
17
17
11
12
14
43
43
44
43
37
9
8
3
2
2
hiệu
Công suất
(kW)
Ghi chú
1 Búa hơi để rèn 2 M-412 10,0
2 Búa hơi để rèn 2 M-413A 28,0
3 Lò rèn 2 4,5
4 Lò rèn 1 6,0
5 Quạt lò 1 2,8
6 Quạt thông gió 1 2,5
7 Đe 2 mỏ 2 -
8 Máy ép ma sát 1
∅A124
10,0
9 Lò điện 1 H-15 15,0
10 Bàn 1 - -
11 Dầm treo có pa lăng điện 1 - 4,85
12 Máy mài sắc 1 3M634 3,2
13 Quạt ly tâm 1 BBDM8 7,0
14 Bàn 1 - -
15 Bể nước 1 - -
16 Lò đứng 1 - -
17 Máy biến áp 2 - 2,2
18 Lò băng chạy điện 1 W-30 30,0
19 Lò điện để hoá cứng linh
kiện
1 W-90 90,0
20 Lò điện 1 H-30 30,0
21 Lò điện để rèn 1 TH-32 36,0
22 Lò điện 1 C-20 20,0
- 8 -
NGUYỄN HẢI HƯNG- LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN 3-K44
NGUYỄN HẢI HƯNG- LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN 3-K44 -TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
38 Tủ đựng bi 1 -
39 Bàn 1 -
40 Máy nén khí 1 25,0 (ở gian máy
nén khí)
41 Máy bào gỗ 1
C∅-4
2,0
4,5
42 Máy khoan 1
CBΠA
1,0
3,2
43 Bàn mộc 4 - -
44 Máy cưa đai 1 C80-3 4,5
45 Bàn 3 - -
46 Máy bào gỗ 1
CP6-5Γ
7,0
1,3
1,7
47 Máy cưa tròn 1 - 7,0
48 Quạt gió trung áp 1 - 9,0
49 Quạt gió số 9,5 1 - 12,0
50 Quạt số 14 1 - 18,0
Bộ phận mộc
Bộ phận quạt gió
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY ĐỒNG HỒ ĐO CHÍNH XÁC
NGUYỄN HẢI HƯNG- LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN 3-K44
NGUYỄN HẢI HƯNG- LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN 3-K44 -TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY ĐỒNG HỒ ĐO CHÍNH XÁC
LỜI NÓI ĐẦU
Nhằm hệ thống hoá kiến thức và vận dụng các kiến thức đã được học tập
trong 5 năm ở trường để giải quyết những vấn đề cụ thể thực tế , em được giao
thực hiện đề tài thiết kế tốt nghiệp với nội dung :
1. Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho Nhà máy chế tạo đồng hồ đo
chính xác .
2. Đánh giá hiện trạng và các giải pháp nhằm giảm tổn thất trên lưới
điện trung áp của thị xã Sơn La , Tỉnh Sơn La .
Trong những năm học tập ở Trường cũng như trong thời gian thực hiện đề
tài tốt nghiệp em luôn nhận được sự dạy bảo , giúp đỡ rất tận tình của các Thầy ,
các Cô trong bộ môn Hệ thống điện , Khoa Điện , Trường Đại học Bách Khoa
Hà Nội , đặc biệt là TS. Trần Tấn Lợi .
Mặc dù rất cố gắng , song do hạn chế về kiến thức nên chắc chắn bản Đồ án
tốt nghiệp của em còn nhiều khiếm khuyết , em rất mong được sự chỉ bảo của
các Thầy , các Cô .
Em xin chân thành cảm ơn sự dìu dắt , chỉ bảo của các Thầy , các Cô .
Hà Nội ngày 10 tháng 5 năm 2004
- 10 -
NGUYỄN HẢI HƯNG- LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN 3-K44
NGUYỄN HẢI HƯNG- LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN 3-K44 -TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY ĐỒNG HỒ ĐO CHÍNH XÁC
SV. Nguyễn Hải Hưng
PHẦN I
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ
MÁY CHẾ TẠO ĐỒNG HỒ ĐO CHÍNH XÁC
- 11 -
Phân xưởng dập
Phân xưởng lắp ráp số 1
Phân xưởng lắp ráp số 2
Phân xưởng sửa chữa cơ khí
Phòng thí nghiệm trung tâm
Phòng thực nghiệm
Trạm bơm
Phòng thiết kế
Chiếu sáng phân xưởng
1800
1500
900
2200
Theo tính toán
160
500
120
100
Xác định theo diện tích
2250
2475
2750
3150
1800
2325
2125
1575
3400
Nhà máy có nhiệm vụ chế tạo các đồng hồ đo chính xác để cung cấp cho các
phụ tải :
- 13 -
NGUYỄN HẢI HƯNG- LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN 3-K44
NGUYỄN HẢI HƯNG- LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN 3-K44 -TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
PHÒNG
THIẾT
KẾ
PX TIỆN CƠ KHÍ
PX DẬP
PX LẮP RÁP SỐ 1
PX LẮP RÁP SỐ 2
PX SỬA CHỮA CƠ
KHÍ
P. THÍ NGHIỆM
TRUNG TÂM
TRẠM BƠM
PHÒNG
THỰC
NGHIỆM
SẢN
PHẨM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY ĐỒNG HỒ ĐO CHÍNH XÁC
+ 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 là 380/220V , công suất của chúng nằm
trong dảitừ 1 đến hàng chục kW và được cung cấp bởi dòng điện
xoay chiều tần số f = 50 Hz .
• Phụ tải chiếu sáng thường là phụ tải 1 pha , công suất không lớn .
Phụ tải chiếu sáng bằng phẳng , ít thay đổi và thường dùng dòng
trình độ và phương thức vận hành hệ thống ... Nếu phụ tải tính toán xác định
được nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ của thiết bị điện , có khả
năng dẫn đến sự cố , cháy nổ , ... Ngược lại , các thiết bị được lựa chọn sẽ dư
thừa công suất làm ứ đọng vốn đầu tư , gia tăng tổn thất ... Cũng chính vì vậy đã
có nhiều công trình nghiên cứu và phương pháp xác định phụ tải tính toán ,
song cho đến nay vẫn chưa có được phương pháp nào thật hoàn thiện . Những
phương pháp cho thấy kết quả đủ tin cậy thì lại quá phức tạp , khối lượng tính
toán và các thông tin ban đầu đòi hỏi quá lớn và ngược lại . Có thể đưa ra đây
mộ số phương pháp thường được sử dụng nhiều hơn cả để xác định phụ tải tính
toán khi quy hoạch và thiết kế các hệ thống cung cấp điện :
2.1.1 Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực
đại: Theo phương pháp này
- 15 -
NGUYỄN HẢI HƯNG- LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN 3-K44
NGUYỄN HẢI HƯNG- LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN 3-K44 -TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY ĐỒNG HỒ ĐO CHÍNH XÁC
P
tt
= K
Max
. P
tb
= K
Max
. K
sd
. P
đm
(1 - 1)
tb
± β . σ
tb
(1-2)
Trong đó:
P
tb
- Phụ tải trung bình của đồ thị nhóm phụ tải.
β - Bộ số thể hiện mức tán xạ.
σ
tb
- Độ lệch của đồ thị nhóm phụ tải.
Phương pháp này thường được dùng để tính toán phụ tải cho các nhóm
thiết bị của phân xưởng hoặc của toàn bộ xí nghiệp. Tuy nhiên phương
pháp này ít được dùng trong tính toán thiết kế mới vì nó đòi hỏi khá nhiều
thông tin về phụ tải mà chỉ phù hợp với các hệ thống đang vận hành.
2.1.3. Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số
hình dạng: Theo phương pháp này:
P
tt
= K
hd
. P
tb
(1-3)
Q
tt
= K
hdq
. Q
tt
= K
nc
. P
đ
(1-5)
Trong đó:
K
nc
- Hệ số nhu cầu của nhóm phụ tải.
P
đ
- Công suất đặt của nhóm phụ tải.
Phương pháp này cho kết quả không chính xác lắm, tuy vậy lại đơn giản
và có thể nhanh chóng cho kết quả cho nên nó thường được dùng để tính
phụ tải tính toán cho các phân xưởng, cho toàn xí nghiệp khi không có
nhiều các thông tin về các phụ tải hoặc khi tính toán sơ bộ phục vụ cho
việc qui hoặc .v.v...
2.1.5. Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện
tích sản suất: theo phương pháp này thì:
P
tt
= p
0
. F (1-6)
Trong đó;
p
0
- Suất phụ tải tính toán cho một đơn vị diện tích sản xuất.
F - Diện tích sản suất có bố trí các thiết bị dùng điện.
M - Tổng sản phẩm sản xuất ra trong khoảng thời gian khảo sát T
(1 ca; 1 năm)
P
tb
- Phụ tải trung bình của xí nghiệp.
K
M
- Hệ số cực đại công suất tác dụng.
Phương pháp này thường chỉ được sử dụng để ước tính, sơ bộ xác định
phụ tải trong công tác qui hoạch hoặc dùng để qui hoạch nguồn cho xí nghiệp.
2.1.7 Xác định phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị:
Theo phương pháp này thì 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
sd
. I
đm (max)
) (1-9)
Trong đó:
I
kđ (max)
- dòng khởi động của thiết bị có dòng khởi động lớn nhất
trong nhóm máy.
Phân xưởng sữa chữa cơ khí có diện tích bố trí thiết bị là 1800 m
2
. Trong
phân xưởng có 60 thiết bị ,công suất khác nhau , lớn nhất là 90KW song cũng
có những thiết bị công suẩt rất nhỏ ( < 0,5Kw ) . Dựa vào hệ số tải(k
t
) để xem
chế độ làm việc của thiết bị . Hầu hết các thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn (có
k
t
=0,9)
Với phân xưởng sửa chữa cơ khí theo các đề thiết kế giáo học thường
cho các thông tin khá chi tiết về phụ tải và vì vậy để có kết quả chính xác nêu
chọn phương pháp tinh toán là: “Tính phụ tải tính toán theo công suất trung
bình và hệ cực đại”.
2.2.1. Giới thiệu phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung
bình P
tb
và hệ số cực đại k
max
( còn gọi là phương pháp số thiết bị dùng điện
hiệu quả n
hq
)
P
tt
= K
Max
. P
tb
xác định được hai hệ số K
sd
và K
Max
.
Hệ số sử dụng: theo định nghĩa là tỷ số giữa công suất trung bình và công
suất định mức. Trong khi thiết kế thông thường hệ số sử dụng của từng thiết bị
được tra trong các bảng của sổ tay và vì vậy chúng ta có thể xác định được hệ số
sử dụng chung của toàn nhóm theo công thức sau:
∑
∑
=
=
==
n
i
dmi
n
i
sdidmi
dm
tb
sd
p
kp
P
P
K
1
∑
∑
=
=
=
n
i
dmi
n
i
dmi
hq
p
p
n
1
2
2
1
)(
)(
(1-12)
- 20 -
NGUYỄN HẢI HƯNG- LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN 3-K44
NGUYỄN HẢI HƯNG- LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN 3-K44 -TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY ĐỒNG HỒ ĐO CHÍNH XÁC
Các trường hợp riêng để xác định nhanh n
hq
:
∑∑
==
≤
n
i
dmi
n
i
dmi
SS
11
%5
1
thì
Trường hợp 3: Khi m > 3 và K
sd
≥ 0,2
(1-13)
Chú ý: nếu khi tính ra n
hq
> n thì lấy
Trường hợp 4: Khi không có khả năng sử dụng các cách đơn giản để
tính nhanh n
hq
thì có thể sử dụng các đường cong hoặc bảng tra. Thông thường
các đường cong và bảng tra được xây dựng quan hệ giữa n
- 21 -
NGUYỄN HẢI HƯNG- LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN 3-K44
NGUYỄN HẢI HƯNG- LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN 3-K44 -TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
n
hq
= n
n
hq
= n - n
1
n
hq
= n
n
hq
= n . n
*
hqmax
1
.2
dm
n
i
dmi
hq
P
P
i
dmitt
PP
1
* Nếu n > 3 và n
hq
< 4 , phụ tải tính toán được tính theo công thức :
∑
=
=
n
i
dmititt
PkP
1
Trong đó : k
ti
- hệ số phụ tải của thiết bị thứ i . Nếu không
có số liệu chính xác , hệ số phụ tải có thể lấy gần đúng như sau :
k
ti
= 0,9 đối với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn
k
ti
= 0,75 đối với các thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp
lại .
* Nếu n > 300 và k
sd
≥ 0,5 phụ tải tính toán được tính theo công
= 3.P
pha max
Nếu thiết bị 1 pha đấu vào điện áp dây : P
qđ
=
max
3
pha
P
- 22 -
NGUYỄN HẢI HƯNG- LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN 3-K44
NGUYỄN HẢI HƯNG- LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN 3-K44 -TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY ĐỒNG HỒ ĐO CHÍNH XÁC
* Nếu trong nhóm có thiết bị tiêu thụ điện làm việc ở chế độ ngắn
hạn lặp lại thì phải quy đổi về chế độ dài hạn trước khi xác định n
hq
theo công
thức :
dmdmqd
PP .
ε
=
Trong đó : ε
đm
- hệ số đóng điện tương đối phần trăm , cho trong lí lịch
máy .
2.2.2.Trình tự xác định phụ tải tính toán theo phương pháp P
tb
và k
max
NGUYỄN HẢI HƯNG- LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN 3-K44
NGUYỄN HẢI HƯNG- LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN 3-K44 -TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY ĐỒNG HỒ ĐO CHÍNH XÁC
nhiên khi số thiét bị của một nhóm quá nhiều cũng sẽ làm phức tạp hoá
trong vận hành và làm giảm độ tin cậy CCĐ cho từng thiết bị.
* Ngoài ra các thiết bị đôi khi còn được nhóm lại theo các yêu cầu riêng
của việc quản lý hành chính hoặc quản lý hoạch toán riêng biệt của từng
bộ phận trong phân xưởng.
Dựa theo nguyên tắc phân nhóm phụ tải điện đã nêu ở trên và căn cứ vào vị
trí, công suất thiết bị bố trí trên mặt bằng phân xưởng có thể chia các thiết bị
trong phân xưởng Sửa chữa cơ khí thành : nhóm phụ tải . Kết quả phân nhóm
phụ tải điện được trình bày ở bảng 2.1 .
Bảng 2.1 - Tổng hợp kết quả phân nhóm phụ tải điện .
TT Tên thiết bị
Số
lượng
P
ĐM
(Kw)
I
ĐM
(A)
1 Máy Toàn bộ
1 2 3 4 5 6
Nhóm 1
1 Búa hơi để rèn 2 10 20 2*25,32
2 Búa hơi để rèn 2 28 56 2*70,9
3 Lò rèn 2 4,5 9 2*13,4
8 Máy ép ma sát 1 10 10 25,32
34 Thiết bị cao tần 1 80 80 173,64
37 Thiết bị đo 1 23 23 58,24
Cộng nhóm 4 3 113 257,2
Nhóm 5
41 Máy bào gỗ 1 6,5 6,5 14,46
42 Máy khoan 1 4,2 4,2 10.63
44 Máy cưa đai 1 4,5 4,5 11,4
46 Máy bào gỗ 1 10 10 25,32
47 Máy cưa tròn 1 7 7 17,72
40 Máy nén khí 1 25 25 54,26
48 Quạt gió trung áp 1 9 9 19,53
49 Quạt gió số 9,5 1 12 12 26,04
50 Quạt số 14 1 18 18 39,06
Cộng nhóm 5 9 96,2 218,42
2. Xác định phụ tải tính toán động lực của phân xưởng:
a) Các phương pháp xác định phụ tải tính toán:
_Theo công suất trung bình và hệ số cực đại.
_Theo công suất đặt và hệ số nhu cầu.
_Vì đã biết được khá nhiều thông tin về phụ tải, có thể xác định phụ tải tính
toán theo công suất trung bình và hệ số cực đại. Do đó phụ tải tính toán được
xác định như sau:
P
tt
= k
max
.k
sd
.ΣP
đmi
NGUYỄN HẢI HƯNG- LỚP HỆ THỐNG ĐIỆN 3-K44 -TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
Copyright: Tài liệu đại học ©