Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ án Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất công nghiệp trường đại học điện lực .
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. Chọn vị trí, số lượng , dung lượng máy biến áp: 28 2.1 Chọn vị trí đặt trạm biến áp: 28 2.2 Số lượng và dung lượng trạm máy biến áp: 29 2.3 Xác định dung lượng (công suất ) máy biến áp: 29 3. Kiểm tra đo lường trong trạm. 31 3.1 Lựa chọn và kiểm tra máy biến dòng bi: 31 3.2Lựa chọn và kiểm tra máy biến điện áp bu: 32 SVTH:PHẠM DƯƠNG CẢNH - 10902011 Page 1 ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TRƯƠNG VIỆT ANH Chương 4 : Phương án đi dây 33 1. Đặt vấn đề: 33 2. Các phương án đi dây của phân xưởng: 33 3. Phương án lắp đặt mạng điện trong phân xưởng 34 Chương 5 :Chọn dây dẫn và thiết bị bảo vệ , kiểm tra tổn thất điện áp 35 1. Lựa chọn thiết bị bảo vệ 35 2. Lựa chọn dây dẫn 36 3. Kiểm tra tổn thất điện áp. 37 4. Tính toán chọn dây dẫn và thiết bị bảo vệ kiểm tra tổn thất điện áp 37 4.1 Chọn cáp trung thế, fco từ lưới trung thế đến máy biến áp. 39 4.2 Chọn cáp,cb từ máy biến áp đến tủ điện chính 39 4.3 Chọn cáp,cb từ tủ động lực đến tủ điện chính 40 4.4 Chọn cáp, cb, từ tủ động lực đến động cơ: 41 Chương 6: Thiết kế hệ thống chống sét và nối đất 53 1.Thiết kế chống sét chống sét: 53 1.1 Quá trình hình thành sét 53 1.2 Phạm vi bảo vệ của một kim thu sét 56 1.3 Tính toán cụ thể bảo vệ chống sét cho phân xưởng cơ khí 57 2. Thiết kế nối đất 62 2.1 Giới thiệu: 62 2.2 Tính toán nối đất. 63 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 ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TRƯƠNG VIỆT ANH NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Ngày tháng 11 năm 2013 Giáo viên hướng dẫn SVTH:PHẠM DƯƠNG CẢNH - 10902011 Page 4 8 8 1 1 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 đảm bảo làm giảm tuổi thọ các thiết bị, có thể gây cháy nổ và quá tải khi phụ tải tính toán nhỏ hơn phụ tải thực tế. Trong thực tế có nhiều phương pháp tính toán phụ tải độ chính xác khác nhau như: - Theo công suất đặt và hệ số nhu cầu. - Theo công suất trung bình và độ lệch công suất tính toán với công suất trung bình. - Theo công suất trung bình và hệ số hình dáng. - Theo công suất trung bình và hệ số cực đại - Theo lượng tiêu thụ điện năng trên một đơn vị sản phẩm. - Theo lượng điện năng trên một dơn vị diện tích. Việc lựa chọn phương pháp tính toán phụ thuộc vào độ chính xác cho phép cũng như dữ liệu cho trước. Tuy nhiên phương pháp được coi là chính xác nhất là phương pháp dựa trên dữ liệu của từng thiết bị riêng lẻ. Những lưu ý khi tính toán thiết kế cung cấp điện - Tổng công suất tiêu thụ lớn nhất thực tế của nhóm thiết bị luôn nhỏ hơn tổng công suất định mức của chúng vì không phải lúc nào chúng cũng làm việc với công suất định mức và thời điểm tiêu thụ công suất cực đại cũng không phải lúc nào cũng trùng nhau. - Khi xác định công suất tính toán của nhà máy cần lưu ý đến tính chất không đều của tải theo giờ, ngày, tuần, tháng, năm, tức là cần phải phân tích đồ thị phụ tải. - Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp điện và các phần tử trong hệ thống cung cấp phải tiến hành dựa trên cơ sở tính toán kinh tế - kỹ thuật để lựa chọn ra phương án tối ưu. - Phương án được lựa chọn phải là phương án đảm bảo cung cấp điện tin cậy đồng thời tiết kiệm về mặt kinh tế (Chi phí đầu tư, phí tổn vận hành hàng năm, tổn thất điện năng …). - Những đại lượng chính được đề cập đến khi tính toán phụ tải: công suất biểu kiến S(kVA), công suất tác dụng P(kW), công suất phản kháng (kVar), và dòng điện I (A). - Hệ thống cung cấp điện được thiết kế phải đảm bảo an toàn cho người và thiết bị, thuận tiện cho người vận hành, sửa chữa. SVTH:PHẠM DƯƠNG CẢNH - 10902011 Page 6 2 2 2 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 ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TRƯƠNG VIỆT ANH 2.3Thông số phụ tải: 3. PHÂN NHÓM PHỤ TẢI CHO PHÂN XƯỞNG Các tiêu chí được áp dụng: - Các thiết bị trong nhóm nên có cùng chế độ làm việc. - Các thiết bị trong nhóm nên ở gần nhau về vị trí. - Tổng công suất của các nhóm trong phân xưởng nên chênh lệch ít. Từ những nguyên tắc phân nhóm trên ta phân phụ tải trong xưởng sửa chữa cơ khí ra làm 4 nhóm như trong sơ đồ phân nhóm dưới đây. 3.1Sơ đồ phân nhóm: SVTH:PHẠM DƯƠNG CẢNH - 10902011 Page 8 STT Ký hiệu Số lượng P đm (kW) Cosφ k sd Ghi chú 1 1 5 9.0 0.8 0.8 3 pha 2 2 4 14.0 0.7 0.7 3 pha 3 3 1 5.0 0.7 0.8 3 pha 4 4 3 11.0 0.8 0.9 3 pha 5 5 2 3.0 0.7 0.7 3 pha 6 6 2 3.0 0.8 0.8 3 pha 7 7 2 7.0 0.8 0.8 3 pha 8 8 4 5.0 0.9 0.7 3 pha 9 9 2 18.0 0.7 0.9 3 pha 10 10 2 11.0 0.7 0.8 3 pha 11 11 1 13.0 0.6 0.9 3 pha 12 12 1 12.0 0.9 0.8 3 pha TỔNG 29 269 KCS 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 10 2 11.0 5 2 3.0 6 2 3.0 7 2 7.0 10 2 11.0 IV 69 1 6 2 9.0 2 2 14.0 4 1 11.0 12 1 12.0 4. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO PHÂN XƯỞNG Có nhiều phương pháp để xác định phụ tải tính toán và chia làm hai nhóm: Nhóm thứ nhất: Đây là nhóm các phương pháp sử dụng các hệ số tính toán dựa trên kinh nghiệm thiết kế và vận hành. Đặc điểm của các phương pháp này là tính toán thuận tiện nhưng chỉ cho kết quả gần đúng. Gồm các phương pháp: - Phương pháp tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu - Phương pháp suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm - Phương pháp suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất Nhóm thứ hai: đây là nhóm các phương pháp dựa trên cơ sở của lý thuyết xác suất và thống kê. Đặc điểm của phương pháp này là có kể đến ảnh hưởng của nhiều yếu tố ,do đó cho kết quả chính xác hơn nhưng tính toán phức tạp hơn. - Phương pháp công suất trung bình và hệ số hình dáng của phụ tải - Phương pháp công suất trung bình và phương sai của phụ tải - Phương pháp số thiết bị hiệu quả (theo hệ số cực đại và công suất trung bình) SVTH:PHẠM DƯƠNG CẢNH - 10902011 Page 9 ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TRƯƠNG VIỆT ANH Theo dữ liệu hiện có, ta chọn phương pháp xác định phụ tải tính toán theo hệ số sử 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 là hệ số đồng thời n là số phần tử (số mạch) S tti là công suất tính toán của mạch i. Công suất biểu kiến yêu cầu của từng máy: S yc = k sd *(P đmi /cosφ i ) kVA Công suất biểu kiến của nhóm máy: S i = k đt *∑S yc kVA Công suất biểu kiến của phân xưởng: S = k đt *∑S i kVA Dòng điện phân xưởng: A SVTH:PHẠM DƯƠNG CẢNH - 10902011Page 10 [...]... án cung cấp điện: tập trung ( xí nghiệp nhỏ), phân tán (xí nghiệp lớn) - Số lượng máy biến áp của trạm được xác định từ việc đảm bảo độ tin cậy, cung cấp điện - Xét đến khả năng mở rộng và phát triển về sau - Phân xưởng cơ khí này thuộc hộ tiêu thụ loại 2, nên ta chỉ chọn 1 MBA cung cấp điện cho phân xưởng - Phân xưởng được đặt gần trạm biến áp khu vực với cấp điện áp là 22 kV, phụ tải của phân xưởng. .. khơng phân nhánh Từ tủ động lực đến các thiết bị thường dùng sơ đồ hình tia khơng phân nhánh cho các thiết bị cơng suất lớn, sơ đồ phân nhánh hình tia cho các thiết bị cơng suất nhỏ Các nhánh đi từ tủ phân phối chính khơng nên q nhiều ( . 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. 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. 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