Đang tải... (xem toàn văn)
SttTên phân xưởng và phụ tảiPd (kW)kkncccosφttanφPdl (kW)Qdl (kVAr) 1Phân xưởng điện phân 5500,640,432.1352739,2 2Phân xưởng Rơn gen5500,530,432,1291,5612,2 3Phân xưởng đúc8800,620,432,1545,61146 4Phân xưởng oxyt nhôm 3700,680,571,44251.6362,3 5Khí nén2500,560,621,27140177,8 6Máy bơm3000,520,432,1156327,6 7Phân xưởng đúc8000,410,681,08328354,2 8Phân xưởng cơ khí - rèn5500,430,561,48236,5350 9Xem dữ liệu phân xưởng5500,430,561,48236,5350 10Lò hơi 8000,430,780,8344275,2 11Kho nhiên liệu100,570,80,755,74.3 12Kho vật liệu vôi clorur ( bột tẩy trắng)200,620,671,1112,413,8 13Xưởng năng lượng3500,430,720,96150,5144,5 14Nhà điều hành, nhà ăn1500,440,870,576637,6 15Garage ôtô250,50,820,712,58,8
Đồ án môn học Cung Cấp Điện – GVHD: Th.s Phạm Anh Tuân MỞ ĐẦU Trong thời kỳ công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước, điện năng luôn đóng một vai trò cực kỳ quan trọng trong đời sống sản xuất và sinh hoạt. Điện năng là nguồn năng lượng chính của các ngành công nghiệp, là điều kiện cơ bản để đảm bảo mọi hoạt động sản xuất diễn ra ổn định. Do đó khi muốn xây dựng các khu công nghiệp kế hoạch xây dựng hệ thống cung cấp điện luôn được đặt lên trước tiên. Trong thời kỳ công nghiệp hóa hiện đại hóa của đất nước ta, hệ thống cung cấp điện đóng vai trò cực kỳ quan trọng, không chỉ góp phần đảm bảo cung cấp điện cho sản xuất trước mắt mà còn dự kiến phát triển cho tương lai. Ngày nay công nghiệp ngày càng được phát triển mạnh mẽ nên hệ thống cung cấp điện xí nghiệp, nhà máy càng phức tạp hơn. Điều đó đặt ra thách thức cho những người thiết kế ra những hệ thống cung cấp điện này. Đồ án cung cấp điện là một phần quan trọng giúp sinh viên ngành điện có một cái nhìn tổng quát về công việc thực tế của một kỹ sư điện tương lai qua đó cung cấp cho sinh viên kinh nghiệm làm việc thực tế cơ bản. Ngày nay, các xí nghiệp, nhà máy phát triển nhanh chóng với đa dạng cấu trúc thiết kế và số lượng các phân xưởng vệ tinh đòi hỏi một hệ thống cung cấp điện phải hợp lý, đáp ứng đầy đủ nhu cầu điện năng và sự ổn định khi hoạt động. Vì vậy thiết kế được một hệ thống như vậy đòi hỏi người kỹ sư phải có tay nghề và kinh nghiệm thực tế, tầm hiểu biết sâu rộng. Một phương án thiết kế hợp lý là phải kết hợp hài hòa các yêu cầu về kinh tế, kỹ thuật, độ tin cậy của điện năng và độ an toàn khi sử dụng. Đồ án môn học chính là một bài kiểm tra khảo sát trình độ của sinh viên và giúp sinh viên có cái nhìn cơ bản cho công việc sau này. Do thời gian và kiến thức có hạn nên bản đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót, mong thầy cô trong góp ý để bản đồ án được hoàn thiện hơn. Em xin cảm ơn Hà Nội, ngày 24 tháng 6 năm 2013 Sinh viên Nguyễn Văn Học Sinh viên: Nguyễn Văn Học 1 Đồ án môn học Cung Cấp Điện – GVHD: Th.s Phạm Anh Tuân 1.Xác định phụ tải nh toán phân xưởng 1.1.Xác định phụ tải động lực của phân xưởng Với số liệu ban đầu khảo sát nhà máy có công suất dự kiến và diện tích mặt bằng phân xưởng, nên ta chỉ xác định phụ tải động lực một cách tương đối theo công suất đặt. Phụ tải tính toán của mỗi phân xưởng được xác định theo công thức : dl nc d P k .P= dl dl Q P .tanφ = Trong đó: - k nc : hệ số nhu cầu, tra trong sổ tay kĩ thuật theo số liệu thống kê của các xí nghiệp tương ứng - tgφ: ứng với cosφ đặc trưng cho nhóm thiết bị, tra ở sổ tay kỹ thuật. Tính toán cụ thể phụ tải động lực cho từng phân xưởng Phân xưởng điện phân - Công suất đặt P đ =550 kW - Hệ số nhu cầu k nc =0,64 - Hệ số công suất cosφ = 0,43 => tanφ = 2,1 Công suất tính toán động lực P dl = P đ .k nc = 550.0,64 = 352 (kW) Công suất phản kháng động lực Q dl = P dl .tanφ =352.2.1 = 739,2 (kVAr) Tính toán tương tự cho các phụ tải còn lại thu được kết quả như sau: Sinh viên: Nguyễn Văn Học 2 Đồ án môn học Cung Cấp Điện – GVHD: Th.s Phạm Anh Tuân Bảng 1.1.1 Tính toán phụ tải động lực Stt Tên phân xưởng và phụ tải P d (kW) k k nc c cosφ t tanφ P dl (kW) Q dl (kVAr) 1 Phân xưởng điện phân 550 0,6 4 0,43 2.1 352 739,2 2 Phân xưởng Rơn gen 550 0,5 3 0,43 2,1 291,5 612,2 3 Phân xưởng đúc 880 0,6 2 0,43 2,1 545,6 1146 4 Phân xưởng oxyt nhôm 370 0,6 8 0,57 1,44 251.6 362,3 5 Khí nén 250 0,5 6 0,62 1,27 140 177,8 6 Máy bơm 300 0,5 2 0,43 2,1 156 327,6 7 Phân xưởng đúc 800 0,4 1 0,68 1,08 328 354,2 8 Phân xưởng cơ khí - rèn 550 0,4 3 0,56 1,48 236,5 350 9 Xem dữ liệu phân xưởng 550 0,4 3 0,56 1,48 236,5 350 10 Lò hơi 800 0,4 3 0,78 0,8 344 275,2 11 Kho nhiên liệu 10 0,5 7 0,8 0,75 5,7 4.3 12 Kho vật liệu vôi clorur ( bột tẩy trắng) 20 0,6 2 0,67 1,11 12,4 13,8 13 Xưởng năng lượng 350 0,4 3 0,72 0,96 150,5 144,5 14 Nhà điều hành, nhà ăn 150 0,4 4 0,87 0,57 66 37,6 15 Garage ôtô 25 0,5 0,82 0,7 12,5 8,8 1.2 Xác định phụ tải chiếu sáng và thông thoáng ! Thiết kế chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu sau: - Không bị lóa mắt - Không lóa do phản xạ - Không có bóng tối Sinh viên: Nguyễn Văn Học 3 Đồ án môn học Cung Cấp Điện – GVHD: Th.s Phạm Anh Tuân - Phải có độ rọi đồng đều - Phải đảm bảo độ sáng đủ và ổn định - Phải tạo ra được ánh sáng gần giống ánh sáng ban ngày Các hệ thống chiếu sáng bao gồm chiếu sáng chung ( chiếu sáng cho toàn phân xưởng), chiếu sáng cục bộ ( chiếu sáng cho các thiết bị) và chiếu sáng kết hợp ( kết hợp giữa cục bộ và chung). Do yêu cầu thị giác cần phải làm việc chính xác, nơi mà các thiết bị cần chiếu sáng mặt phẳng nghiêng và không tạo ra các bóng tối sâu thiết kế cho phân xưởng thường sử dụng hệ thống chiếu sáng kết hợp. Các phân xưởng thường ít dùng đèn huỳnh quang vì đèn huỳnh quang có tần số là 50Hz thường gây ra ảo giác không quay cho các động cơ nguy hiểm cho người vận hành. Do vậy người ta thường sử dụng đèn sợi đốt. Bố trí đèn: thường được bố trí theo các góc của hình vuông hoặc hình chữ nhật . !"#$ %&' !( %) Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng Rơn gen có kích thước HxDxW là 45x80x4,7m, Coi trần nhà màu trắng, tường màu vàng, sàn nhà màu sám,với độ rọi yêu cầu là E yc = 50(lux). Theo biểu đồ Kruithof ứng với độ rọi 50(lux) nhiệt độ màu cần thiết là 3000 m K θ = o sẽ cho môi trường ánh sáng tiện nghi. Mặt khác vì là xưởng sản xuất có nhiều máy điện quay nên ta dùng đèn sợi đốt với công suất là 200(W) với quang thông là F= 3000 (lm).( bảng 45.pl.BT) Chọn độ cao treo đèn là: h’ = 0,5 (m); Chiều cao mặt bằng làm việc là: h lv = 0,9 (m); Chiều cao tính toán là : h = H – h ” = 4,7– 0,9 = 3,8(m); Sinh viên: Nguyễn Văn Học 4 Đồ án môn học Cung Cấp Điện – GVHD: Th.s Phạm Anh Tuân H h h' h'' * Sơ đồ tính toán chiếu sáng Sinh viên: Nguyễn Văn Học 5 Đồ án môn học Cung Cấp Điện – GVHD: Th.s Phạm Anh Tuân Tỉ số treo đèn: j= 3 1 116,0 5,08,3 5,0 ' ' <== + = + hh h => thỏa mãn yêu cầu. Với loại đèn dùng để chiếu sáng cho phân xưởng sản xuất nên chọn khoảng cách giữa các đèn được xác định là L/h =1,5 (bảng 12.4[TK2]) tức là: L = 1,5. h = 1,5.3,8= 5,7 (m). Hệ số không gian: k kg = 789,3 )3624.(8,3 36.24 ).( . = + = + DHh DH Căn cứ đặc điểm của nội thất chiếu sáng có thể coi hệ số phản xạ của trần:tường là:50:30 (bảng 2.12). Tra bảng 47.pl.[TK2] phụ lục ứng với hệ số phản xạ đã nêu trên và hệ số không gian là k kg =3,789 ta tìm được hệ số lợi dụng k ld = 0,58; Hệ số dự trữ lấy bằng k dt =1,2; hệ số hiệu dụng của đèn là 0,58 η = . Xác định quang thông tổng: ld dtyc k kSE F . η = ∑ Trong đó: E yc : độ rọi yêu cầu S: diện tích phân xưởng dt k : hệ số dự trữ (thường lấy bằng 1,2-1,3) η : hiệu suất của đèn k ld : hệ số lợi dụng quang thông của đèn Thay số ta có: Sinh viên: Nguyễn Văn Học 6 Đồ án môn học Cung Cấp Điện – GVHD: Th.s Phạm Anh Tuân . . 50.45.80.1,2 642092 . 0,58.0,58 yc dt ld E S k F k η ∑ = = = (lm ) Sinh viên: Nguyễn Văn Học 7 Đồ án môn học Cung Cấp Điện – GVHD: Th.s Phạm Anh Tuân Số lượng đèn tối thiểu là: d F F N ∑ = Trong dó: F ∑ : quang thông tổng F d : quang thông của đèn Thay số có: 642092 214,03 3000 d F N F ∑ = = = Căn cứ vào kích thước phân xưởng ta chọn khoảng cách giữa các đèn là L d = 4 (m) và L n = 4,1 (m), từ đó tính được q=2 ; p=2; Kiểm tra điều kiện đảm bảo độ đồng đều ánh sáng tạ i mọi điểm à 3 2 3 2 d d n n L L L L q v p≤ ≤ ≤ ≤ hay 4 4 2 3 2 < ≤ và 4,1 4,1 2 3 2 < ≤ => thỏa mãn Như vậy là bố trí đèn là hợp lý. Vậy tổng số đèn cần lắp đặt là 214 bóng. Ta bố trí 11 dãy đèn mỗi dãy gồm 20 bóng, khoảng cách giữa các đèn là 4,1m theo chiều rộng và 4 m theo chiều dài của phân xưởng. Khoảng cách từ tường phân xưởng đến dãy đèn gần nhất là 2m theo chiều rộng và 1,6 m theo chiều dài. Kiểm tra độ rọi thực tế: E= dt kDH kNF ldd η Trong đó: F d :quang thông của đèn Sinh viên: Nguyễn Văn Học 8 Đồ án môn học Cung Cấp Điện – GVHD: Th.s Phạm Anh Tuân N :số lượng đèn η :hiệu suất của đèn k ld :hệ số lợi dụng quang thông của đèn HxDxW H,D:chiều dài và chiều sâu của phân xưởng dt k :hệ số dự trữ,thường lấy bằng 1,2-1,3 Thay số ta có . . . 3000.220.0,58.0,6 53,17 . . 45.80.1,2 d ld dt F N k E H D k η = = = (lux) > E yc =50 (lux) Tương tự cho các phân xưởng khác Bảng 1.2.1 Phụ tải chiếu sáng Stt Tên phân xưởng Số bóng 200W/1 bóng P cs (kW) 1 Phân xưởng điện phân 380 76 2 Phân xưởng Rơn gen 220 44 3 Phân xưởng đúc 146 29,2 4 Phân xưởng oxyt nhôm 104 20,8 5 Khí nén 44 8,8 6 Máy bơm 44 8,8 7 Phân xưởng đúc 328 65,6 8 Phân xưởng cơ khí - rèn 52 10,4 9 Xem dữ liệu phân xưởng 52 21,6 10 Lò hơi 108 8,8 11 Kho nhiên liệu 44 8,8 12 Kho vật liệu vôi clorur ( bột tẩy trắng) 44 18 13 Xưởng năng lượng 90 24 14 Nhà điều hành, nhà ăn 120 14,8 15 Garage ôtô 74 +, " #-(. !" !/0122 Lưu lượng gió cấp vào phân xưởng là : L K.V = Sinh viên: Nguyễn Văn Học 9 Đồ án môn học Cung Cấp Điện – GVHD: Th.s Phạm Anh Tuân Trong đó: L : lưu lượng không khí cấp vào phân xưởng (m 3 /h) K : bội số tuần hoàn (lần/giờ) V : thể tích gian máy (m 3 ) Bội số tuần hoàn K được xác định lựa vào bảng sau: Bảng 1.2.2 Bội số tuần hoàn cho từng không gian cụ thể Phòng K Lựa chọn Phòng kỹ thuật,sản xuất 20 – 30 20 Phòng máy phát điện 20 – 30 20 Trạm biến thế 20 – 30 20 Phòng bơm 20 – 30 20 Kho chứa bình thường 1 – 5 5 Toilet công cộng 11 – 20 14 – 15 Từ bảng số liệu trên ta chọn K = 20(lần/giờ) Thể tích gian máy V = 6400.4,7 =30080(m 3 ) Từ đó tính được lưu lượng gió cấp vào phân xưởng là: L = K.V = 20.30080 = 601600(m 3 /h) Chọn quạt DLHCV40-PG4SF có lưu lượng gió là 4500 (m 3 /h) Như vậy số lượng quạt cần dùng cho phân xưởng điện phân là 601600 134 4500 q N = = (chiếc) Ngoài ra phân xưởng cần trang bị thêm 53 quạt trần mỗi quạt có công suất 120(w) để làm mát với cosφ=0,8 1 1 0,7 0,7 0,73 134 sd nc sd q k k k n − − = + = + = Ta có số liệu cho làm mát thông thoáng như sau: Bảng 1.2.4 Tính toán phụ tải thông gió, làm mát Stt Tên phân xưởng Quạt hút Quạt mát Hệ số Công suất Sinh viên: Nguyễn Văn Học 10 [...]... và công suất tính toán của các phân xưởng ta quyết định đặt trạm biến áp phân xưởng Trong đó cụ thể các trạm cấp điện như sau : + Trạm B1 cấp điện cho phân xưởng điện phân + Trạm B2 cấp điện cho phân xưởng Rơnghen + Trạm B3 cấp điện cho phân xưởng đúc số 3 và phân xưởng oxit nhôm + Trạm B4 cấp điện cho phân xưởng oxit nhôm + Trạm B5 cấp điện cho phân xưởng khí nén và máy bơm + Trạm B6 cấp điện cho. .. cậy cung cấp điện cho phụ tải của trạm đó - Với phụ tải loại 1 là phụ tải quan trọng, không được phép mất điện thì phải đặt 2 máy biến áp - Với phụ tải loại 2 như xí nghiệp sản xuất tiêu dùng, khách sạn, siêu thị, …thì phải tiến hành giữa phương án cấp điện bằng một đường đây-một máy biến áp, Sinh viên: Nguyễn Văn Học 23 Đồ án môn học Cung Cấp Điện – GVHD: Th.s Phạm Anh Tuân với phương án cấp điện. .. 2484,8(kW ) Công suất tính toán phản kháng của toàn nhà máy: Qxn = Pnm tanϕ nm = 2484,8.1,37 = 3404, 2( kVAr ) Công suất biểu kiến của xí nghiệp: Sinh viên: Nguyễn Văn Học 13 Đồ án môn học Cung Cấp Điện – GVHD: Th.s Phạm Anh Tuân S xn = Pxn 2484,8 = = 4211,5( kVA) cos ϕ xn 0,59 1.4.2 Biểu đồ phụ tải Việc phân bố hợp lý các TBA trong phạm vi xí nghiệp là một vấn đề quan trọng để xây dựng sơ đồ cung cấp điện. .. phương án đi dây Sau đây lần lượt tính toán kinh tế kỹ thuật cho các phương án Mục đích tính toán của phần này là so sánh tương đối giữa các phương án cấp điện , chỉ cần tính toán so sánh phần khác nhau giữa các phương án. Dự định dùng cáp XLPE lõi đồng bọc thép do hãng FURUKAWA của Nhật Bản , có các thông số kỹ thuật cho trong phụ lục Do nhà máy thuộc loại hộ tiêu thụ loai 2 ,nên điện cung cấp cho nhà... 19,4 Đồ án môn học Cung Cấp Điện – GVHD: Th.s Phạm Anh Tuân CHƯƠNG III: XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ NỐI CỦA MẠNG ĐIỆN NHÀ MÁY 3.1 Chọn cấp điện áp phân phối Hướng tới của nguồn là hướng Đông, và khoảng cách từ điểm đấu điện tới nhà máy là l = 250 m, do vậy : Ta chọn cấp điện áp lấy từ lưới điện quốc gia cấp điện áp 110kV để đưa về trạm biến áp trung gian Từ máy biến áp trung gian đưa điện áp 110kV xuống cấp điện. .. phương án cấp điện như sau : + Phương án 1 : các trạm biến áp phân xưởng được cấp điện trưc tiếp từ trạm PPTT (ứng với sơ đồ hình tia, đi dây vuông góc theo ven tường nhà) + Phương án 2 : các trạm biến áp xa trạm biến áp trung tâm nhà máy thì lấy liên thông qua các trạm ở gần trạm PPTT Sơ đồ đi dây của 2 phương án ( phụ lục phía cuối đồ án) 3.5.2 Lựa chọn phương án cung cấp điện Khái quát: 1 Chọn sơ đồ. .. dùng điện được cấp từ một đường dây, do đó chúng ít ảnh hưởng lẫn nhau, độ tin cậy cung cấp điện tương đối cao dễ thực hiện các biện pháp bảo vệ và tự động hóa, dễ dàng vận hành, bảo quản Nhược điểm của sơ đồ hình tia là vốn đầu tư tương đối lớn Sơ đồ hình tia thường dùng cung cấp điện cho hộ phụ tải loại I và II Sinh viên: Nguyễn Văn Học 31 Đồ án môn học Cung Cấp Điện – GVHD: Th.s Phạm Anh Tuân Sơ đồ. .. áp cho nhà máy được tối ưu ta cần đưa ra 2 phương án đi dây sau đó so sánh 2 phương án này để chọn ra phương án hiệu quả nhất Sinh viên: Nguyễn Văn Học 33 Đồ án môn học Cung Cấp Điện – GVHD: Th.s Phạm Anh Tuân 3.5.3 Tính toán và so sánh từng phương án 3.5.3.1 Phương án 1 Chọn dây cáp Chọn cáp từ TPPTT nhà máy đến TBA phân xưởng dùng cáp Đồng 22kV, 3 lõi cách điện XLPE, đai thép vỏ PVC với cáp đồng... Bù công suất phản kháng Bằng cách đặt các thiết bị bù ở gần các hộ dùng điện để cung cấp ông suất phản kháng cho chúng Ta giảm được lượng Q tổn hao trên đường dây ϕ Bù công suất phản kháng không những nâng cao hệ số cos mà còn có tác dụng quan trọng khác là điều chỉnh và ổn định điện áp cho mạng cung cấp điện 2.1.2 Chọn thiết bị bù 2.1.2.1 Tụ điện Là loại thiết bị bù tĩnh làm việc với dòng vượt mức điện. .. Sinh viên: Nguyễn Văn Học 19 50/25 14 5/1 5 5 5 2/1 1 2 1 1 Đồ án môn học Cung Cấp Điện – GVHD: Th.s Phạm Anh Tuân Sinh viên: Nguyễn Văn Học 20 Đồ án môn học Cung Cấp Điện – GVHD: Th.s Phạm Anh Tuân Sau khi bù công suất phản kháng, công suất từng phân xưởng như sau Bảng 2.2 Tính toán sau bù Phân xưởng Tên phân xưởng Qbù(thực) 1 Phân xưởng điện phân 714 Qsb (kVAr ) 9,4 2 Phân xưởng Rơn gen 556 34 342,7