Chương 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY 1.1. Giới thiệu chung Trong nhà máy cơ khí có nhiều hệ thống máy móc khác nhau rất đa dạng, phong phú và phức tạp. Các hệ thống máy móc này có tính công nghệ cao và hiện đại. Do vậy mà việc cung cấp điện cho nhà máy phải đảm bảo chất lượng và độ tin cậy cao. Đứng về mặt cung cấp điện thì việc thiết kế điện phải đảm bảo sự gia tăng phụ tải trong tương lai; về mặt kỹ thuật và kinh tế phải đề ra phương án cấp điện sao cho không gây quá tải sau vài năm sản xuất và cũng không gây quá dư thừa dung lượng công suất dự trữ. Theo quy trình trang bị điện và công nghệ của nhà máy ta thấy khi ngừng cung cấp điện sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm của nhà máy gây thiệt hại về nền kinh tế quốc dân do đó ta xếp nhà máy vào phụ tải loại II, cần được bảo đảm cung cấp điện liên tục và an toàn. 1.2. Giới thiệu đặc điểm phụ tải điện của nhà máy: Phụ tải điện trong nhà máy công nghiệp có thể phân ra làm 2 loại phụ tải: + 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 dải từ 1 đến hàng chục kW và được cung cấp bởi dòng điện xoay chiều tần số f=50Hz. + 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 điện xoay chiều tần số f = 50 Hz. Mặt bằng nhà máy : 9 2 6 5 1 4 3 7 8 * Các nội dung tính toán thiết kế bao gồm : 1. Xác định phụ tải tính toán : px sửa chữa cơ khí 2. Thiết kế mạng điện cao áp 3. Thiết kế mạng điện hạ áp ( px sửa chữa cơ khí ) 4. Thiết kế bù công suất phản kháng 5. Chiếu sáng phân xưởng sửa chữa cơ khí Chương 2 . XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ 2.1. Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng scck Trong quá trình thiết kế đã cho ta biết các thông tin chính xác về mặt bằng bố trí thiết bị máy móc ,công suất và quá trình công nghệ của từng thiết bị trong phân xưởng. Do đó ta có thể chia phụ tải thành các nhóm và xác định phụ tải cho từng nhóm sau đó ta xác định phụ tải tổng của toàn phân xưởng sửa chữa cơ khí. - Nguyên tắc chia nhóm + Số lượng : 8 – 16 thiết bị + Các thiết bị cùng chế độ làm việc để việc xác định phụ tải tính toán được chính xác và thuận tiện cho việc lựa chọn phương thức cung cấp điện cho nhóm. + Các thiết bị đặt gần nhau để giảm chiều dài đường dây hạ áp nhờ vậy có thể tiết kiệm được vốn đầu tư và tổn thất trên các đường dây hạ áp trong phân xưởng . → Dựa vào những nguyên tắc trên và căn cứ vào sơ đồ phân bố thiết bị trên mặt bằng phân xưởng sửa chữa cơ khí, ta chia các thiết bị trong phân xưởng thành 6 nhóm như sau : * Nhóm 1 STT Tên thiết bị Số lượng Ký hiệu trên mặt bằng P ĐM (kw) I ĐM 1 máy Toàn bộ 1 Máy tiện ren 1 1 4,5 4,5 11,4 2 Máy tiện tự động 3 2 5,1 15,3 3*12,9 3 Máy tiện tự động 2 3 14 28 2*35,45 4 Máy tiện tự động 2 4 5,6 11,2 2*14,2 5 Máy tiện tự động 1 5 2,2 2,2 5,57 Tổng 9 61,2 154,97 Với d dm dm 3. cos . 3. m S P I U U ϕ = = ( U = 380) Tra phụ lục 1.1 (trang 253 - thiết kế cấp điện) với phân xưởng sửa chữa cơ khí chọn : k sd = 0.15 ; cosφ=0,6 Ta có : 1 áy ddmax 14 7 2 2 2 m P P = = = ( kW) → n 1 = 7 n 2 = 9 1 * 2 7 0,8 9 n n n = = = 1 ddi 1 * dd 1 15,3 28 11,2 0,9 61,2 n i i n i i P P P P P = = + + = = = = ∑ ∑ Tra bảng phụ lục 1.5 (trang 255 - thiết kế cấp điện) với * 0,8n = và * 0,9P = → * 0,89 hq n = → n hq = n hq* .n = 0,89.9=8,01 ≈ 8 Tra bảng phụ lục 1.6 (trang 256 - thiết kế cấp điện) với k sd = 0,15 ; n hq =8 → k max = 2,31 Phụ tải tính toán nhóm 1 : ax dd 1 . . 2,31.0,15.61,2 21,2 n tt m sd i i P k k P = = = = ∑ (kW) Q tt = P tt . tgφ = 21,2 . 1,33 = 28,2 (KVAr) 21,2 35,3 os 0,6 tt tt P S c ϕ = = = (kVA) 35,3 53,6 3 3.0,38 tt tt S I U = = = (A) * Nhóm 2 STT Tên thiết bị Số lượng Ký hiệu trên mặt bằng P ĐM (kw) I ĐM 1 máy Toàn bộ 1 Máy phay ngang 1 6 1,7 1,7 4,3 2 Máy phay vạn năng 1 7 3,4 3,4 8,61 3 Máy phay ngang 1 8 1,8 1,8 4,56 4 Máy phay đứng 2 9 14 28 2*35,45 5 Máy phay đứng 1 10 7 7 17,73 6 Máy mài phẳng 2 18 9 18 2*22,8 7 Máy mài tròn 1 19 5,6 5,6 14,2 8 Máy mài trong 1 20 2,8 2,8 7,1 9 Cưa tay 1 28 1,35 1,35 3,42 10 Cưa máy 1 29 1,7 1,7 4,3 Tổng 12 71,35 180,72 Tra phụ lục 1.1 (trang 253 - thiết kế cấp điện) với phân xưởng sửa chữa cơ khí chọn : k sd = 0.15 ; cosφ=0,6 Ta có : 1 áy ddmax 14 7 2 2 2 m P P = = = ( kW) → n 1 = 5 n 2 = 12 1 * 2 5 0,4 12 n n n = = = 1 ddi 1 * dd 1 28 7 18 0,74 71,35 n i i n i i P P P P P = = + + = = = = ∑ ∑ Tra bảng phụ lục 1.5 (trang 255 - thiết kế cấp điện) với * 0,4n = và * 0,74P = → * 0,63 hq n = → n hq = n hq* .n = 0,63 . 12 = 7,56 Tra bảng phụ lục 1.6 (trang 256 - thiết kế cấp điện) với k sd = 0,15 ; n hq =8 → k max = 2,31 Phụ tải tính toán nhóm 2 : ax dd 1 . . 2,31.0,15.71,35 24,7 n tt m sd i i P k k P = = = = ∑ (kW) Q tt = P tt . tgφ = 24,7 . 1,33 = 32,9 (kVAr) 24,7 41,2 os 0,6 tt tt P S c ϕ = = = (kVA) 41,2 62,6 3 3.0,38 tt tt S I U = = = (A) * Nhóm 3 STT Tên thiết bị Số lượng Ký hiệu trên mặt bằng P ĐM (kw) I ĐM 1 máy Toàn bộ 1 Máy mài dao cắt gọt 1 21 2,8 2,8 7,1 2 Máy mài sắc vạn năng 1 22 0,65 0,65 1,65 3 Máy mài phá 1 27 3 3 7,6 4 Lò điện kiểu buồng 1 31 30 30 75,97 5 Lò điện kiểu đứng 1 32 25 25 63,3 6 Lò điện kiểu bể 1 33 30 30 75,97 7 Bể điện phân 1 34 10 10 25,3 Tổng 7 101,45 256,89 Tra phụ lục 1.1 (trang 253 - thiết kế cấp điện) với phân xưởng sửa chữa cơ khí chọn : k sd = 0.15 ; cosφ=0,6 Ta có : 1 áy ddmax 30 15 2 2 2 m P P = = = ( kW) → n 1 = 4 n 2 = 7 1 * 2 4 0,57 7 n n n = = = 1 ddi 1 * dd 1 30 20 30 10 0,94 101,45 n i i n i i P P P P P = = + + + = = = = ∑ ∑ Tra bảng phụ lục 1.5 (trang 255 - thiết kế cấp điện) với * 0,55n = và * 0,9P = → * 0,63 hq n = → n hq = n hq* .n = 0,63 . 7 = 4,41 Tra bảng phụ lục 1.6 (trang 256 - thiết kế cấp điện) với k sd = 0,15 ; n hq ≈ 7 → k max = 2,48 Phụ tải tính toán nhóm 3 : ax dd 1 . . 2,48.0,15.52,2 54,83 n tt m sd i i P k k P = = = = ∑ (kW) Q tt = P tt . tgφ = 54,83 . 1,33 = 72,9 (kVAr) 54,83 91,4 os 0,6 tt tt P S c ϕ = = = (kVA) 91,4 138,9 3 3.0,38 tt tt S I U = = = (A) * Nhóm 4 STT Tên thiết bị Số lượng Ký hiệu trên mặt bằng P ĐM (kw) I ĐM 1 máy Toàn bộ 1 Máy mài dao cắt gọt 1 21 2,8 2,8 7,1 2 Máy mài sắc vạn năng 1 22 0,65 1,65 1,65 3 Máy mài phá 1 27 3 3 7,6 4 Lò điện kiểu buồng 1 31 30 30 75,97 5 Lò điện kiểu đứng 1 32 25 25 63,3 6 Lò điện kiểu bể 1 33 30 30 75,97 7 Bể điện phân 1 34 10 10 25,3 Tổng 7 101,45 256,89 Tra phụ lục 1.1 (trang 253 - thiết kế cấp điện) với phân xưởng sửa chữa cơ khí chọn : k sd = 0.15 ; cosφ=0,6 Ta có : 1 áy ddmax 30 15 2 2 2 m P P = = = ( kW) → n 1 = 4 n 2 = 7 1 * 2 4 0,57 7 n n n = = = 1 ddi 1 * dd 1 30 25 30 10 0,94 101,45 n i i n i i P P P P P = = + + + = = = = ∑ ∑ Tra bảng phụ lục 1.5 (trang 255 - thiết kế cấp điện) với * 0,55n = và * 0,9P = → * 0,85 hq n = → n hq = n hq* .n = 0,63 . 7 = 4,41 Tra bảng phụ lục 1.6 (trang 256 - thiết kế cấp điện) với k sd = 0,15 ; n hq ≈ 4 → k max = 3,11 Phụ tải tính toán nhóm 4 : ax dd 1 . . 3,11.0,15.101,45 47,33 n tt m sd i i P k k P = = = = ∑ (kW) Q tt = P tt . tgφ = 47,33 . 1,33 = 62,95 (kVAr) 47,3 78,8 os 0,6 tt tt P S c ϕ = = = (kVA) 78,8 119,7 3 3.0,38 tt tt S I U = = = (A) * Nhóm 5 STT Tên thiết bị Số lượng Ký hiệu trên mặt bằng P ĐM (kw) I ĐM 1 máy Toàn bộ 1 Máy tiện ren 2 43 10 20 2*25,32 2 Máy tiện ren 1 44 7 7 17,73 3 Máy tiện ren 1 45 4,5 4,5 11,4 4 Máy phay ngang 1 46 2,8 2,8 7,1 5 Máy phay vạn năng 1 47 2,8 2,8 7,1 6 Máy phay răng 1 48 2,8 2,8 7,1 7 Máy xọc 1 49 2,8 2,8 7,1 8 Máy bào ngang 2 50 7,6 15,2 2*19,25 9 Máy mài tròn 1 51 7 7 17,73 10 Máy khoan đứng 1 52 1,8 1,8 4,56 11 Biên áp hàn 1 57 12,5 12,5 31,65 12 Máy mài phá 1 58 3,2 3,2 8,1 13 Khoan điện 1 59 0,6 0,6 1,52 14 Máy cắt 1 60 1,7 1,7 4,3 Tổng 16 84,7 214,53 Tra phụ lục 1.1 (trang 253 - thiết kế cấp điện) với phân xưởng sửa chữa cơ khí chọn : k sd = 0.15 ; cosφ=0,6 Ta có : 1 áy ddmax 12,5 6,25 2 2 2 m P P = = = ( kW) → n 1 = 7 n 2 = 16 1 * 2 7 0,44 16 n n n = = = 1 ddi 1 * dd 1 20 7 15,2 7 12,5 0,73 84,7 n i i n i i P P P P P = = + + + + = = = = ∑ ∑ Tra bảng phụ lục 1.5 (trang 255 - thiết kế cấp điện) với * 0,45n = và * 0,7P = → * 0,76 hq n = → n hq = n hq* .n = 0,76 . 16 = 12,16 Tra bảng phụ lục 1.6 (trang 256 - thiết kế cấp điện) với k sd = 0,15 ; n hq =12 → k max = 1,96 Phụ tải tính toán nhóm 5 : ax dd 1 . . 1,96.0,15.84,7 24,9 n tt m sd i i P k k P = = = = ∑ (kW) Q tt = P tt . tgφ = 24,9 . 1,33 = 32,12 (kVAr) 24,9 41,5 os 0,6 tt tt P S c ϕ = = = (kVA) 41,5 63,1 3 3.0,38 tt tt S I U = = = (A) * Nhóm 6 STT Tên thiết bị Số lượng Ký hiệu trên mặt bằng P ĐM (kw) I ĐM 1 máy Toàn bộ 1 Búa khí nén 1 53 10 10 25,32 2 Quạt 1 54 3,2 3,2 8,1 3 Bàn nguội 3 65 0,5 1,5 3*1,27 4 Máy cuốn dây 1 66 0,5 0,5 1,27 5 Bàn thí nghiệm 1 67 15 15 37,98 6 Bể tấm có đôt nóng 1 68 4 4 10,13 7 Tủ sấy 1 69 0,85 0,85 2,15 8 Khoan bàn 1 70 0,65 0,65 1,65 9 Máy phay vạn năng 1 7 3,4 3,4 8,61 10 Máy mài 1 11 2,2 2,2 5,57 11 Máy khoan vạn năng 1 15 4,5 4,5 11,4 12 Máy khoan bàn 2 23 0,65 1,3 2*1,65 13 Máy ép kiểu trục khuỷu 1 24 1,7 1,7 4,3 Tổng 16 48,8 123,59 Tra phụ lục 1.1 (trang 253 - thiết kế cấp điện) với phân xưởng sửa chữa cơ khí chọn : k sd = 0.15 ; cosφ=0,6 Ta có : 1 áy ddmax 15 7,5 2 2 2 m P P = = = ( kW) → n 1 = 2 n 2 = 16 1 * 2 2 0,125 16 n n n = = = 1 ddi 1 * dd 1 10 15 0,5 48,8 n i i n i i P P P P P = = + = = = = ∑ ∑ Tra bảng phụ lục 1.5 (trang 255 - thiết kế cấp điện) với * 0,1n = và * 0,5P = → * 0,31 hq n = → n hq = n hq* .n = 0,31 . 16 = 4,96 Tra bảng phụ lục 1.6 (trang 256 - thiết kế cấp điện) với k sd = 0,15 ; n hq =5 → k max = 2,87 Phụ tải tính toán nhóm 6 : ax dd 1 . . 2,87.0,15.48,8 21 n tt m sd i i P k k P = = = = ∑ (kW) Q tt = P tt . tgφ = 21 . 1,33 = 27,93 (kVAr) [...]... +Phương án 4: Các trạm biến áp xa trạm PPTT được lấy điện liên thông qua các trạm gần các trạm gần trạm PPTT (theo sơ đồ liên thông) 4 phương án trên ta sẽ tính toán kinh tế kỹ thuật để chọn phương án tối ưu thi công cho nhà máy. Sơ đồ nối dây mạng cao áp của nhà máy ở các phương án như trong hình vẽ : Phương án 1 6 9 2 5 8 4 7 1 3 Phương án 2 6 9 2 5 8 4 7 1 3 Phương án 3 6 9 2 5 8 4 7 1 3 Phương án 4... Tính toán phụ tải toàn nhà máy : + Phụ tải tính toán tác dụng toàn nhà máy : 9 Pttnm = kdt ∑ Ptti = 0,8.2071 = 1657 ( kW) i =1 + Phụ tải tính toán phản kháng toàn nhà máy : 9 Qttnm = kdt ∑ Qtti = 0,8.2300 = 1840 ( kVAr) i =1 + Phụ tải toàn phần của toàn nhà máy : 2 2 Sttnm = Pttnm + Qttnm = 1657 2 + 1840 2 = 2476 (kVA) + Hệ số công suất của nhà máy : cosϕ = Pttnm 1657 = = 0, 67 Sttnm 2476 * Biểu đồ phụ... phương án nối dây cho mạng cao áp của nhà máy : +Phương án 1: Sử dụng trạm biến áp trung gian lấy điện 22kV từ hệ thống về,hạ xuống 0,6 kV sau đó cấp cho các TBAPX(theo sơ đồ hình tia) +Phương án 2: Các trạm biến áp xa trạm BATG được lấy điện liên thông qua các trạm gần các trạm gần trạm BATG (theo sơ đồ liên thông) +Phương án 3: Các trạm biến áp được cấp điện trực tiếp từ trạm PPTT (theo sơ đồ hình... máy 2 2 SđmB (kVA) 500 500 Tên trạm B1 B2 2 560 B3 2 560 B4 2 320 B5 Vậy các trạm biến áp phân xưởng cần dùng 10 máy biến áp phân phối để cung cấp điện cho các phân xưởng Trong đó có 2 MBA dung lượng 500 (kVA) , 2 MBA dung lượng 560 (kVA) và 1MBA 320 (kVA) 3.3 Phương án đi dây mạng cao áp - Vì nhà máy thuộc hộ loại 1, nên đường dây cung cấp điện cho nhà máy từ trạm biến áp trung gian về trung tâm cung. .. (kWh) b/ Phương án 2 : Phương án 2 sử dụng trạm biến áp trung gian của nhà máy nhận điện 22 KV từ hệ thống về sau đó hạ điện áp 22KV xuống 6,3KV rồi truyền tới các trạm biến áp phân xưởng,1 số TBAPX nhận điện từ những TBAPX gần TBATG của nhà máy (nối liên thông) Các trạm biến áp phân xưởng hạ từ cấp 6,3 kV xuống 0,4 KV để cấp điện cho các phụ tải trong phân xưởng Hình - Sơ đồ phương án 2 5 2XLPE(3.25)... công trình dùng cáp XLPE lõi đồng bọc thép do hãng FURUKAWA của Nhật sản xuất a/ Phương án 1 : Phương án 1 sử dụng trạm biến áp trung gian ( TBATG ) nhận điện 22 KV từ hệ thống về, hạ xuống điện áp 6,3 kV sau đó cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng Các trạm biến áp phân xưởng hạ từ cấp 6,3 kV xuống 0,4 KV để cấp điện cho các phụ tải trong phân xưởng Hình - Sơ đồ phương án 1 9 3G120 6 2 5 8 2XLPE(3.16)... B2 cấp điện cho PX lắp ráp(2) và trạm bơm(9) -Trạm B3 cấp điện cho PX rèn(4) và PX sửa chữa cơ khí(3) -Trạm B4 cấp điện cho Bộ phận nén ép(6) và PX đúc(5) -Trạm B5 cấp điện cho Văn phòng thiết kế(8) và PX kết cấu kim loại(7) + Trong đó các trạm B1, B2, B3, B4,B5 đều cấp điện cho các phân xưởng chính được xếp vào phụ tải hộ tiêu thụ loại 1 nên cần đặt ít nhất 2 MBA + Để đảm bảo tính mỹ quan của nhà máy. .. cách thiết kế sơ đồ nối dây, ta lần lượt tính toán kinh tế kỹ thuật cho các phương án nhằm so sánh tương đối giữa hai phương án. Chỉ cần so sánh những phần khác nhau Giữa hai phương án đều có những phần giống nhau như: đường dây dẫn từ trạm biến áp trung tâm về trạm phân phối trung tâm và 10 trạm biến áp phân xưởng Vì vậy ta chỉ cần so sánh kinh tế kỹ thuật của mạng cao áp trong nhà máy Dự định công... án 4 6 9 2 5 8 4 7 1 3 3.3.1 Chọn dây dẫn từ hệ thống về trạm PPTT ( TBATG) của nhà máy Với đường dây l = 10 km, nguồn cung cấp U = 22 kV sử dụng đường dây trên không lộ kép và dùng dây nhôm lõi thép,lộ kép để đảm bảo theo đúng yêu cầu kỹ thuật của hộ loại 1 Công suất tính toán toàn nhà máy : Sttnm=2476 (kVA) Đối với nhà máy cơ khí có thời gian sử dụng công suất lớn nhất Tmax = 4200h, với giá trị của... 30,6 5,3 7,2 5,1 3,4 3,7 39 23,8 52 145 49,7 6 9 2 5 8 4 7 1 3 Chương 3 : THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CAO ÁP Với qui mô nhà máy như số liệu đã cho,cần đặt 1 trạm PPTT nhận điện từ trạn BATG về rồi phân phối cho các trạm biến áp phân xưởng(BAPX) 3.1 Xây dựng và xác định vị trí trạm PPTT của nhà máy Trên sơ đồ mặt bằng nhà máy, vẽ 1 hệ tọa độ xoy, có vị trí trọng tâm các phân xưởng là (xi,yi) sẽ xác định được . đại. Do vậy mà việc cung cấp điện cho nhà máy phải đảm bảo chất lượng và độ tin cậy cao. Đứng về mặt cung cấp điện thì việc thiết kế điện phải đảm bảo. của nhà máy ta thấy khi ngừng cung cấp điện sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm của nhà máy gây thiệt hại về nền kinh tế quốc dân do đó ta xếp nhà máy