Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu tham khảo kỹ thuật công nghệ cơ khí Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng chặt da
Khoa Điện – Điện Tử C Đồ Án Cung Cấp Điện LỜI NÓI ĐẦU ung cấp điện ngành quan trọng xã hội loài người trình phát triển nhanh chóng khoa học kỹ thuật nước ta đường công nghiệp hoá - đại hóa đất nước Vì thế, việc thiết kế cung cấp điện tốt vấn đề quan trọng thiếu ngành điện nói chung sinh viên học tập, nghiên cứu lónh vực điện nói riêng Nhằm giúp cho sinh viên củng cố kiến thức học trường vào việc thiết kế cụ thể Nay em môn thiết kế cung cấp điện giao cho đề tài: “Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng chặt da” Nhờ có hướng dẫn tận tình thầy Nguyễn Q giúp đỡ bạn bè, người trước với kiến thức phong phú qua trang viết giúp cho em hoàn thành tập đồ án Bên cạnh đó, em người học sau, kiến thức non kém, trình độ hạn chế nên thực tập đồ án không tránh khỏi sai sót, vụng Mong thầy góp ý để em rút kinh nghiệm quý báu Em xin chân thành cám ơn hướng dẫn tận tình quý thầy cô đăc biệt thầy Nguyễn Q giúp cho em thực tốt đồ án TP.Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 04 năm 2011 Sinh viên thực Lê Duy Khiêm 33 GVHD : Nguyễn Q -1- SVTH :Lê Duy Khiêm Khoa Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện ĐỒ ÁN MƠN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN Giáo viên hướng dẫn : NGUYỄN Q Sinh viên thiết kế : LÊ DUY KHIÊM Lớp : 09HDC04 Ngày nhận đề tài : Ngày nộp đồ án : / / / 2011 / A/- NHIỆM VỤ THIẾT KẾ : Tính tốn lại hệ thống điện nhà máy bạn làm việc gồm : 1/- Xác định phụ tải tính toán phân xưởng 2/- Thiết kế hệ thống chiếu sáng cho phân xưởng 3/- Thiết kế trạm biến áp cho phân xưởng 4/-Chọn thiết bị đóng cắt, bảo vệ dây dẫn cho phân xưởng 5/- Thiết kế hệ thống nối đất bảo vệ cho phân xưởng 6/- Thiết kế hệ thống bù cho phân xưởng 7/- Phụ lục vẽ: - Bản vẽ sơ đồ bố trí máy móc thiết bị lên mặt phân xưởng - Bản vẽ sơ đồ nối dây từ tủ động lực đến thiết bị - Bản vẽ sơ đồ nguyên lý hệ thống điện phân xưởng - Bản vẽ sơ đồ nguyên lý hệ thống điện chiếu sáng phân xưởng - Bản vẽ sơ đồ bố trí hệ thống đèn chiếu sáng phân xưởng - Bản vẽ hệ thống nối đất bảo vệ phân xưởng B/- SỐ LIỆU CHO ĐỀ TÀI: 1/- Nguồn điện lấy từ lưới trung quốc gia 22/ 0,4 KV 2/- Số liệu phân xưởng : bạn cơng tác GVHD : Nguyễn Quý -2- SVTH :Lê Duy Khiêm Khoa Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện GIỚI THIỆU PHÂN XƯỞNG I GIỚI THIỆU CHUNG : Dựa vào mặt phân xưởng vị trí thiết bị bố trí vẽ mà ta có số liệu sau Diện tích phân xưởng (40 x 60m) Máy móc xưởng 78 thiết bị Có cửa cửa 4m Phòng làm việc có diện tích (10m x 5m) Có kho nguyên liệu diện tích ( 25 x 5m) Có kho thành phẩm diện tích ( 20 x m) Có phòng đặt bơm diện tích (2 x m) Nhà vệ sinh có diện tích( x 5m) Các máy móc bố trí sơ đồ mặt II KÍ HIỆU VÀ SỐ LIỆU CỦA CÁC MÁY MÓC TRONG PHÂN XƯỞNG STT 10 TÊN THIẾT BỊ Máy chặt da Máy lạng da Máy lạng mép Máy lên keo Máy cắt vải Máy cuộn vải Máy gấp mép Băng chuyền Quạt thông gió Bơm GVHD : Nguyễn Q SỐ LƯNG 14 05 10 02 01 01 10 04 20 -3- Pd (Kw) 0,5 0,5 20 0,5 0,5 KH COS Ksd A B C D E F G H I J 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,95 0,95 0,95 0,95 0,95 0,95 0,95 0,95 0,95 0,95 SVTH :Lê Duy Khiêm Khoa Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện CHƯƠNG I: CHIA NHÓM PHỤ TẢI VÀ XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN I Chia nhóm thiết bị: Căn vào công suất máy móc công cụ bố trí mặt phân xưởng cân tải lộ dây, tủ điện ta chia nhóm thiết bị sau Ta chia thành nhóm, nhóm có loại thiết bị giống khác Trong phần thiết kế này, dựïa tên sơ đồø mặt thiết kế, vào chức máy để thuận tiện vận hành, sản xuất, số lượng đường dây tủ, ta phải lựa chọn phương án dây phân xưởng cho đảm bảo kinh tế, kỹ thuật lâu dài đảm bảo điều kiện nguồn dự phòng phát triển phụ tải tương lai Bảng chia nhóm thiết bị phân xưởng chặt da: NHÓM NHÓM I NHÓM II NHÓM III NHÓM IV NHÓM V Máy chặt da Băng chuyền Máy lên keo Bơm Máy lạng da Máy lạng mép SỐ LƯNG 14 10 Pd ( Kw) 20 0,5 0,5 Băng chuyền Máy cắt vải Máy cuộn vải Máy gấp mép Băng chuyền Quạt thông gió 1 10 20 1 0,5 0,5 TÊN THIẾT BỊ COS Ksd 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,95 0,95 0,95 0,95 0,95 0,95 0,95 0,95 0,95 0,95 0,95 0,95 Chú ý: Vì phân xưởng làm việc ca/ngày Do đó, nhóm thiết bị phân xưởng phảilàm việc liên tục Như nhóm thiết bị có K Sd= Nhưng thực tế nhóm thiết bị làm việc liên tục mà có thời gian ngừng hoạt động Vì vậy, ta giả sử máy làm việc ca (23 /ngày) Ta có : Ksd = = =0,95 GVHD : Nguyễn Quý -4- SVTH :Lê Duy Khiêm Khoa Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện II Phương pháp xác định nhu cầu điện: Theo nhu cầu phân xưởng, ta chia nhóm thiết bị phải có tủ động lực, tủ chiếu sáng và1 tủ phân phối Khi thiết kế cung cấp điện, ta tuỳ ý chọn theo cảm giác trựïc quan mà phải tiến hành theo quy tắc định để đảm bảo điều kiện kinh tế hợp lý Vì vậy, ta phải tiến hành xác định tâm phụ tải cho phân xưởng Theo Sách Hướng Dẫn Đồ n Môn Học tâm phụ tải xác định theo công thức: - Toạ độ X: n P dmi X= xi i 1 n P dmi i 1 - Toạ độ Y: n P dmi Y= yi i 1 n P dmi i 1 Trong đó: Pdmi: công suất định mức thiềt bị thứ i xi,yi: độ thiết bị thứ i hệ toạ độ trục Dựa vào công thức tọa độ thiết bị sơ đồ mặt ta xác định tâm phụ tải phân xưởng n P dmi X= xi i 1 n P dmi i 1 Tính: n P dmi = 14.3 +1.1+ 2.20 + 5+5.0,5+10.0,5+2.1+1.1+1.3+ 10.0,5 + 1.1 + 20.0,5 = i 1 117,5 (KW) n P dmi xi = 0,5.[(10,3+12,8 +15,3 + 17,8 +20,3).2 + 25,7 + 28,2 + 30,7 + 33,3 + 35,5 i 1 +2( 41,2 + 43,7 + 46,2 + 48,7 + 51,2)] +3.2 (10,3 + 12,8 + 15,3 + 17,8 + 20,3+23,9 + 26,6) +27 ,5 + 30,9 + 1.(15,2 +30,7+ 46,2 + 11,4) +20.(48,5 + 35,3) +0,5.(12,2 + 18,2 + 27,2 + 33,9 + 43,2 + 49,2 + 9,8 + 13,6 + 17,2 + 22,5 + 25,9 + 29,6 + 59,5.3) + 58,5 =3475,4 (KW.m) X= 3475,4 = 29,57 (m) 117,5 n P dmi Y= yi i 1 n P dmi i 1 GVHD : Nguyễn Q -5- SVTH :Lê Duy Khiêm Khoa Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện n P dmi yi = 0.5(10 8,1) +1.8,1 + 3.8,1 + 1.(10.3 + 24,5 ) +0,5.(11,8 15) + 3.(7 22,8 i 1 + 26,2) + 20.(2 24,5) + 0,5.(8,1 + 11,8 + 22,8 + 26,1 + + 11,8 + 24,5 + 34,4 7) + 5.37,5= (KW.m) Y= 2585,35 = 22,03 (m) 117,5 Vậy tâm phụ tải phân xưởng có tọa độ M (29,75; 22,03) Xác định phụ tải tính toán Ptt theo suất tiêu hao lượng cho đơn vị sản phẩm : (theo sách cung cấp điện Nguyễn Xuân Phú) Ta có công thức : Ptt = Trong M : Số đơn vị sản phẩm xuất năm W0 : Suất tiêu hao lượng cho sản phẩm (Kwh/đvsp) Tmax : Thời gian sử dụng lớn (h) Nhận xét Ưu điểm: cho kết xác Nhược điểm: Chỉ giới hạn cho số thiết bị : quạt gió, bơm nước, vv… Xác định phụ tải tính toán Ptt theo công suất đặt Pd vàhệ số nhu cầu: Ptt = Knc Công suất tác dụng xác định theo công thức : Qtt = Ptt tg Công suất phản kháng xác định theo công thức : S tt p tt2 Qtt2 = Công suất biểu kiến xác định theo công thức: S tt I tt Dòng điện tính theo công thức : 3U dm Vì hiệu suất thiết bị điện tương đối cao nên ta lấy gần đúng: P d Pdm Ptt = Knc Khi phụ tải tính toán là: Pdi, Pdmi công suất đặt công suất định mức thiết bị điện thứ i Ptt, Qtt, Stt công suất tác dụng, công suất phản kháng, công suất biểu kiến nhóm thiết bị Trong nhóm thiết bị có cos khác phải tính hệ số trung bình: Costb= = Nhận xét: Ưu điểm: Đơn giản, thuận tiện, sử dụng phổ biến Nhược điểm: Kém xác hệ số Knc tra sổ tay số liệu cho trước cố định không phụ thuộc vào chế độ vận hành số thiết bị nhóm Xác định phụ tải tính toán Ptt theo hệ số cực đại công suất trung bình Ptb (Phương pháp số thiết bị hiệu quả) Nếu số thiết bị n= Ptt = Pdm Nếu số thiết bị n Ptt = Nếu số thiết bị n phụ tải tính toán nhóm xác định Công thức tính: Ptt = Kmax Ksd GVHD : Nguyễn Q -6- SVTH :Lê Duy Khiêm Khoa Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện Trong : Pdm công suất định mức thiết bị(Kw) Kmax công suất cực đại dựa vào hai đại lượng K sd vànhq (Tra bảng PL I.6 trang 256 sách thiết kế cấp điện NGÔ HỒNG QUANG –VŨ VĂN TẨM ) Ksd hệ số sử dụng Nếu nhóm thiết bị cóhệ số K sd khác phải tính hệ số trung bình: Ksd = = Trình tự xác định nhq sau : Xác định n số thiết bị Xác định n1 thiết bị có công suất lớn hay nửa công suất thiết bị có công suất lớn : Xác định công suất n1 thiết bị Xác định công suất n thiết bị Từ n n1, Pn Pn1 ta tính n* P* : n* = P* = Dựa vào tra (PL- I.5) trang 255 sách thiết kế cấp điện NGÔ HỒNG QUANG –VŨ VĂN TẨM ứng với giá trị n* P* ta xác định n hq* Xác định nhq theo công thức: nhq = nhq * n Chú ý : bảng tra kmax n hq = 4, nhq < phụ tải tính toán đuọc xác định theo công thức: Ptt = Với Kti hệ số tải Nếu xác ta lấy trị số gần đúng: Kt =0,9 với thiết bị làm việc chế độ dài hạn Kt = 0,75 với thiết bị làm việc chế độ ngắn hạn lặp lại Qtt = Ptt tg Công suất phản kháng xác định theo công thức : S tt p tt2 Qtt2 = Công suất biểu kiến xác định theo công thức: S tt I tt Dòng điện tính theo công thức : 3U dm Nhận xét Ưu điểm: Kết xác cao xác định số thiết bị điện hiệu xét tới yếu tố quan trọng : Ảnh hưởng thiết bị nhóm công suất chế độ làm việc chúng Xác định phụ tải tính toán Ptt theo suất phụ tải đơn vị diện tích sản xuất: Công thức: Ptt =P0.S Trong đó: P0 suất phụ tải mét vuông (m2) diện tích sản xuất (Kw/m2) S làødiện tích sản xuất (m2) Nhận xét GVHD : Nguyễn Quý -7- SVTH :Lê Duy Khiêm Khoa Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện Ưu điểm: phương pháp cho kết gần xác, nên dùng cho thiết kế sơ dùng để tính toán cho xưởng có mật độ máy móc tương đối III Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng: * Nhận xét : Từ phương pháp trên, qua xem xét đánh giá Ta nhận thấy phương pháp tính toán theo hệ số cực đại công suất trung bình phương pháp tính toán phụ tải xác tính toán có xét đến chế độ thiết bi Vì ta chọn phương pháp đễ tính phụ tải cho phân xưởng Xác định phụ tải đỉnh nhọn : Trong trình làm việc phụ tải có lúc đạt đạt đến giá trị cực đại tức thời, việc tính toán phụ tải đỉnh nhọn quan trọng để chọn cầu chi,aptomat(CB) Dòng điện định mức cực đại I dm max I max ( I tt K sd I dm max ) : I max KI dm max với K=5-7 ta chọn k=5 ( I tt K sd I dm max )là dòng điện định mức động có dòng khởi động lớn I dm max dòng điện khởi động lớn máy nhóm Xác định phụ tải chiếu sáng Trong phân xưởng chặt da, chiếu sáng nhu cầu cần thiết thiếu trình thiết kế, việc chiếu sáng cần đảm bảo yêu cầu kó thuật Có thể tính toán theo công thức sau Ptt p o F Qttcs Pttcs tg : Po mật độ chiếu sáng đơn vị diện tích ( w / m ) F diện tích cần chiếu sáng ( m ) Nếu dùng đèn huỳnh quang +Đối với đèn có dùng stăcter không tụ : Cos = 0,6 + Đối với đèn có dùng stăcter có tụ: Cos = 0,85 + Đối với đèn có dùng balat điện tử: Cos = 0,96 Nếu dùng đèn sợi đốt Cos = 1 Xác định phụ tải tính toán cho nhóm I: Số Liệu Ban Đầu SỐ Pd Pdm COS NHÓM TÊN THIẾT BỊ LƯNG ( Kw) (Kw) Máy chặt da 14 0,85 NHÓM I 43 Băng chuyền 1 0,85 GVHD : Nguyễn Q -8- Ksd 0,95 0,95 SVTH :Lê Duy Khiêm Khoa Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện a Xác Định Phụ Tải Tính Toán Theo Hệ Số Cực Đại Và Công Suất Trung Bình : Xác định số thiết bị tiêu thụ điện hiệu : Số thiết bị tiêu thụ điện nhóm I :n = 15 Xác định n1 thiết bị có công suất lớn hay nửa công suất thiết bị có công suất lớn :n1 = 14 Tổng công suất ứng với n thiết bị : =3.14+1=43(KW) Tổng công suất ứng với n1 thiết bị : = 3.14=42 (KW) Từ n n1, Pn Pn1 ta tính n* P* : n* = = =0,93 P* == =0,976 Dựa vào tra (PL- I.5) trang 255 sách thiết kế cấp điện NGÔ HỒNG QUANG –VŨ VĂN TẨM ứng với giá trị n* P* ta xác định n hq* n*hq = 0,92 Số thiết bị hiệu : nhq = n*hq n = 0,92.14 =12,88 13 (thiết bị) Vậy số thiết bị hiệu nhóm I : 13 thiết bị Hệ số sử dụng trung bình xưởng : Ksdtb = 0,95 Với số thiết bị hiệu : nhq =13 Hệ số sử dụng : Ksd = 0,95 Dựa vào tra (PL- I.6) trang 256 sách thiết kế cấp điện NGÔ HỒNG QUANG –VŨ VĂN TẨM ta tìm hệ số Kmax = 1,03 Công suất tính toán động lực nhóm I: Ptt = Kmax Ksd = 1,03.0,95.43 =42,075 (KW) Vaäy : Ptt = 42 (KW) Xác định công suất tính toán dòng điện tính toán : Công suất tác dụng tính toán nhóm I: Ptt= 42 (KW) Hệ số công suất trung bình nhómI: Costb= =0,85 Suy : tb = 32 Neân : tgtb = 0.62 Vậy công suất phản kháng : Qtt = Ptt tgtb =42 0,62= 26,04 (KVAR) Coâng suất biểu kiến tính toán : 42 Stt = = = 0,85 =49,41(KVA) Với : Ptt = 42 (KW) Qtt = 26 (KVAR) GVHD : Nguyễn Quý -9- SVTH :Lê Duy Khiêm Khoa Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện Stt = 49 (KVA) Dòng điện tính toaùn : Itt = = 49 3.0,4 =70,73 (A) Xác định phụ tải tính toán cho nhóm II: a Số Liệu Ban Đầu NHÓM TÊN THIẾT BỊ SỐ LƯNG Pd ( Kw) P dm (Kw) COS Ksd Maùy lên keo 20 0,85 0,95 45 Bơm 0,85 0,95 b Xác Định Phụ Tải Tính Toán Theo Hệ Số Cực Đại Và Công Suất Trung Bình : Xác định số thiết bị tiêu thụ điện hiệu : Số thiết bị tiêu thụ điện nhóm II :n = Tổng công suất ứng với n thiết bị : NHÓM II =2.20+1.5=45(KW) Hệ số sử dụng trung bình xưởng : Ksdtb = 0,95 Dựa vào CT(2.11) trang 13 sách thiết kế cấp điện NGÔ HỒNG QUANG –VŨ VĂN TẨM ta xác định công suất tác dụng nhóm thiết bị Công suất tính toán động lực nhóm II : Ptt = = 2.20+1.5 =45 (KW) Vaäy : Ptt =45(KW) Xác định công suất tính toán dòng điện tính toán : Công suất tác dụng tính toán nhómII: Ptt=45(KW) Hệ số công suất trung bình nhómII: Costb= =0,85 Suy : tb = 32 Nên : tgtb = 0.62 Vậy công suất phản kháng : Qtt = Ptt tgtb =45 0,62= 27,9 (KVAR) Công suất biểu kiến tính toán : 45 Stt = = = 0,85 =52,9(KVA) Với :Ptt = 45 (KW) Qtt = 28 (KVAR) Stt = 53 (KVA) Dòng điện tính toán : Itt = = GVHD : Nguyễn Quý 53 3.0,4 =76,5 (A) -10- SVTH :Lê Duy Khiêm ... trạm biến áp cho phân xưởng 4/-Chọn thiết bị đóng cắt, bảo vệ dây dẫn cho phân xưởng 5/- Thiết kế hệ thống nối đất bảo vệ cho phân xưởng 6/- Thiết kế hệ thống bù cho phân xưởng 7/- Phụ lục vẽ:... VỤ THIẾT KẾ : Tính tốn lại hệ thống điện nhà máy bạn làm việc gồm : 1/- Xác định phụ tải tính toán phân xưởng 2/- Thiết kế hệ thống chiếu sáng cho phân xưởng 3/- Thiết kế trạm biến áp cho phân. .. Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện II Phương pháp xác định nhu cầu điện: Theo nhu cầu phân xưởng, ta chia nhóm thiết bị phải có tủ động lực, tủ chiếu sáng và1 tủ phân phối Khi thiết kế cung cấp
