Đang tải... (xem toàn văn)
Như chúng ta đã biết, cho đến nay thì nền kinh tế nước ta đã đạt được rất nhiều thành tựu to lớn về phát triển kinh tế xã hội tạo tiền đề cơ bản để bước vào thời kỳ mới, thời kì công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước mà ở đó ngành điện luôn đóng vai trò chủ đạo. Cũng chính vì vai trò vô cùng quan trọng của ngành điện mà những người kỹ sư hệ thống điện phải có được những vốn kiến thức vững chắc về ngành để tạo nên những hệ thống chất lượng, thỏa mãn các yêu cầu về kinh tế cũng như kỹ thuật khi đưa vào vận hành thực tế. Các chỉ tiêu đặt ra khi tiến hành khảo sát thiết kế cung cấp điện là: Đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuậtĐộ tin cậy cung cấp điện caoVốn đầu tư nhỏ nhất.Các yêu cầu trên luôn mang tính chất đối lập nhau, vì vậy câu hỏi luôn được đặt ra là làm thế nào để có được một hệ thống tối ưu. Câu trả lời sẽ có trong môn học “ Hệ thống cung cấp điện”. Sau gần 3 năm học tập tại trường “ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC” em đã phần nào nắm bắt được những kiến thức cơ bản của ngành điện và công việc của những người kỹ sư hệ thống điện trong tương lai bằng rất nhiều môn học thiết thực mang tính ứng dụng cao. Với vốn kiến thức nhỏ bé của mình cùng với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo bộ môn, cho đến nay em đã thực hiện nghiên cứu tính toán thiết kế hoàn chỉnh một hệ thống cung cấp điện mang tính chất thực tế cao và từ đó hoàn thành xong bản đồ án môn học “ Hệ thống cung cấp điện”. Do kiến thức nắm bắt về ngành và kiến thức thực tế có hạn nên bản đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự góp ý của các thầy cô để em có được một bản đồ án hoàn chỉnh có thể đưa vào thực tế và làm tài liệu phục vụ hữu ích cho công việc của em sau này.
Đinh Hương Giang Lời Mở Đầu Như chúng ta đã biết, cho đến nay thì nền kinh tế nước ta đã đạt được rất nhiều thành tựu to lớn về phát triển kinh tế xã hội tạo tiền đề cơ bản để bước vào thời kỳ mới, thời kì công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước mà ở đó ngành điện luôn đóng vai trò chủ đạo. Cũng chính vì vai trò vô cùng quan trọng của ngành điện mà những người kỹ sư hệ thống điện phải có được những vốn kiến thức vững chắc về ngành để tạo nên những hệ thống chất lượng, thỏa mãn các yêu cầu về kinh tế cũng như kỹ thuật khi đưa vào vận hành thực tế. Các chỉ tiêu đặt ra khi tiến hành khảo sát thiết kế cung cấp điện là: - Đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật - Độ tin cậy cung cấp điện cao - Vốn đầu tư nhỏ nhất. Các yêu cầu trên luôn mang tính chất đối lập nhau, vì vậy câu hỏi luôn được đặt ra là làm thế nào để có được một hệ thống tối ưu. Câu trả lời sẽ có trong môn học “ Hệ thống cung cấp điện”. Sau gần 3 năm học tập tại trường “ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC” em đã phần nào nắm bắt được những kiến thức cơ bản của ngành điện và công việc của những người kỹ sư hệ thống điện trong tương lai bằng rất nhiều môn học thiết thực mang tính ứng dụng cao. Với vốn kiến thức nhỏ bé của mình cùng với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo bộ môn, cho đến nay em đã thực hiện nghiên cứu tính toán thiết kế hoàn chỉnh một hệ thống cung cấp điện mang tính chất thực tế cao và từ đó hoàn thành xong bản đồ án môn học “ Hệ thống cung cấp điện”. ___________________________Trang 1_____________________________ Đinh Hương Giang Do kiến thức nắm bắt về ngành và kiến thức thực tế có hạn nên bản đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự góp ý của các thầy cô để em có được một bản đồ án hoàn chỉnh có thể đưa vào thực tế và làm tài liệu phục vụ hữu ích cho công việc của em sau này. ___________________________Trang 2_____________________________ Đinh Hương Giang BÀI 5B: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT XÍ NGHIỆP CÔNG NGHIỆP A.Dữ kiện Thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp gồm các phân xưởng với các dữ liệu cho trong bảng. Công suất ngắn mạch tại điểm đấu điện S k (MVA). Khoảng cách đấu điện đến nhà máy là L(m). cấp điện áp truyền tải 110KV. Thời gian sử dụng công suất cực đại là T M (h). Phụ tải loại I và loại II chiếm K I&II %. Giá thành tổn thất điện năng là c ∆ = 1500đ/kwh. Suất thiệt hại do mất điện g th = 1000đ/kwh. Tổn hao điện áp cho phép tính từ nguồn (điểm đấu điện) là ∆U cp = 5%. Các số liệu khác lấy trong phụ lục và sổ tay thiết kế điện. Bảng số liệu thiết kế cung cấp điện cho Xí ngiệp S k (MVA) K I & II (%) T M (h) L(m) Hướng nguồn 310 78 4480 350 Đông Theo sơ đồ mặt bằng (n) Tên phân xưởng và phụ tải Số lượng thiết bị điện Tổng công suất đặt kW Hệ số nhu cầu k nc Hệ số công suất, cos ϕ 1 Bộ phận điện 80 700 0.54 0.68 2 Phân xưởng Rơngen 30 880 0.52 0.53 3 Phân xưởng đúc 30 370 0.41 0.62 4 Phân xưởng oxyt 10 250 0.43 0.68 ___________________________Trang 3_____________________________ Đinh Hương Giang nhôm 5 Khí nén 10 300 0.54 0.56 6 Máy bơm 12 300 0.52 0.56 7 Phân xưởng đúc 60 800 0.41 0.78 8 Phân xưởng cơ khí, rèn 40 550 0.43 0.8 9 Xem dữ liệu phân xưởng 40 550 0.43 0.67 10 Lò hơi 40 800 0.43 0.72 11 Kho nhiên liệu 3 10 0.57 0.8 12 Kho vật liệu Vôi clorua 5 20 0.62 0.67 13 Xưởng năng lượng 40 350 0.43 0.72 14 Nhà điều hành, nhà ăn 30 150 0.44 0.87 15 Gara ôtô 15 25 0.5 0.82 Sơ đồ mặt bằng nhà máy kim loại màu 1 2 3 4 7 5 6 8 9 13 10 11 12 15 14 O ___________________________Trang 4_____________________________ Đinh Hương Giang B. Nhiệm vụ thiết kế chính. I. Tính toán phụ tải II. Xác đinh sơ đồ nối dây của mạng điện nhà máy III.Tính toán điện IV. Chọn và kiểm tra thiết bị điện V. Tính toán bù hệ số công suất C. Yêu cầu về bản vẽ 1. Sơ đồ mặt bằng xí nghiệp với sự bố trí các thiết bị và biểu đồ phụ tải. 2. Sơ đồ mạng điện trên mặt bằng xí nghiệp (gồm cả sơ đồ của các phương án so sánh). 3. Sơ đồ nguyên lý mạng điện. 4. Sơ đồ trạm biến áp nguồn. 5. Bảng số liệu và các kết quả tính toán. CHƯƠNG I – TÍNH TOÁN PHỤ TẢI Nhà máy, xí nghiệp sản xuất ra một hoặc nhiều loại sản phẩm trong quá trình hoạt động. Những sản phẩm này luôn luôn đòi hỏi tính cạnh tranh cao đặc biệt là về giá thành. Trong giá thành sản phẩm, chi phí tiêu thụ điện năng và thời gian thu hồi vốn đầu tư đóng góp một phần đáng kể vào giá thành sản phẩm. Chính vì lý do đó việc tính tón thiêt kế cấp điện cho nhà máy xí nghiệp phải đặc biệt chú ý đến vốn đầu tư công trình và vấn đề tiết kiệm năng lượng tránh lãng phí với các thiết bị không cần thiết. Quan trọng hơn cả là việc xác định tâm của phụ tải chính xác để có được phương án đi dây tối ưu. Ngoài ra chúng ta còn ___________________________Trang 5_____________________________ Đinh Hương Giang phải tính đến khả năng phát triển của phụ tải nhà máy xí nghiệp trong tương lai. Để làm được tất cả những nhiệm vụ đó thì bước đàu tiên cần làm là xác định phụ tải tính toán cho toàn nhà máy. Để xác định được phụ tải tính toán của toàn nhà máy trước hết ta cần xác định phụ tải tính toán ở từng phân xưởng và khu vực. 1.1 Xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng. Công thức xác định phụ tải động lực theo hệ số nhu cầu và công suất đặt được thể hiện như sau: P dl = K nc ×P đ (kW) Q dl = P dl x tanφ (kVar) Công thức xác định phụ tải chiếu sáng, lấy P 0 = 0.015(kW/m 2 ) P cs = P 0 x D (kW) Vì dùng đèn sợi đốt để chiếu sáng nên: Q cs = 0 (kVAr) Phụ tải tính toán cho phân xưởng: P tt = P dl + P cs (kW) Q tt = Q dl + Q cs (kVAr) S tt = (kVA) I tt = (A) Trong đó: ___________________________Trang 6_____________________________ Đinh Hương Giang P tt : Công suất tác dụng tính toán cho phân xưởng (kW) Q tt : Công suất phản kháng tính toán cho phân xưởng(kVAr) K nc : Hệ số nhu cầu; P đ : Công suất đặt (kW) D: Diện tích phân xưởng (m 2 ); D = a×b (m 2 ) I tt : Dòng điện tính toán trên đường dây truyyền tải. (A) Hình vẽ kích thước chi tiết các phân xưởng trong nhà máy trên thực tế 1 2 3 4 7 5 6 8 9 13 10 11 12 15 14 7.0000 1.8000 1.7000 0.5000 0.9000 2.2000 1.8000 1.8000 1.0000 1.2000 2.2000 1.1000 1.9000 0.8500 1.9000 4.0000 1.0000 0.5000 2.9000 1.0000 0.3500 0.8500 1.8000 1.0000 1.1000 1.0500 2.0000 1.0000 0.8000 1.3000 0.8000 1.1500 0.5500 Thực hiện tính toán cho từng phân xưởng, bộ phận như sau: • Bộ phận điện: P dl = 0.54x700 = 378 (kW) ___________________________Trang 7_____________________________ Đinh Hương Giang Q dl = P dl x tanφ = 378 x 1.078 = 407.58 (kVAr) Tính toán phụ tải chiếu sáng: P cs = 0.015 × 2.2× 10 ×7 ×10 = 23.1 (kW); Q cs = 0 (kVAr) Phụ tải điện tổng hợp cho bộ phận điện là: P tt = P dl + P cs = 378 + 23.1 = 401.1 (kW) ; Q tt = Q dl + Q cs = 407.58 (kVAr); S tt = = 571.841 (kVA); ___________________________Trang 8_____________________________ Đinh Hương Giang Tính toán hoàn toàn tương tự với các phân xưởng và phụ tải khác ta được bảng kết quả phụ tải tính toán như sau: Bảng 1. Phụ tải tính toán cho các phân xưởng n Tên phân xưởng và phụ tải Số thiế t bị P đ k W k nc cos φ tan φ a (m) b(m) D(m 2 ) P dl (kW) Q dl (kVAr ) Pcs (kW ) Qcs (kVAr ) P tt (kW) Q tt (kVAr ) S tt (kVA) 1 Bộ phận điện 80 70 0 0.5 4 0.6 8 1.0 8 70.0 0 22.0 0 1540.0 0 378.00 407.5 8 23.1 0 0.00 401.10 407.58 571.84 2 Phân xưởng Rơnge 30 88 0 0.5 2 0.5 3 1.6 0 18.0 0 22.0 0 396.00 457.60 732.1 6 5.94 0.00 463.54 732.16 866.56 ___________________________Trang 9_____________________________ Đinh Hương Giang n 3 Phân xưởng đúc 30 37 0 0.4 1 0.6 2 1.2 7 17.0 0 22.0 0 374.00 151.70 191.9 7 5.61 0.00 157.31 191.97 248.19 4 Phân xưởng oxyt nhôm 10 25 0 0.4 3 0.6 8 1.0 8 9.00 22.0 0 198.00 107.50 115.9 1 2.97 0.00 110.47 115.91 160.12 5 Khí nén 10 30 0 0.5 4 0.5 6 1.4 8 10.5 0 8.50 89.25 162.00 239.6 7 1.34 0.00 163.34 239.67 290.04 6 Máy bơm 12 30 0 0.5 2 0.5 6 1.4 8 10.5 0 8.50 89.25 156.00 230.7 9 1.34 0.00 157.34 230.79 279.32 7 Phân xưởng đúc 60 80 0 0.4 1 0.7 8 0.8 0 40.0 0 18.0 0 720.00 328.00 263.1 5 10.8 0 0.00 338.80 263.15 428.99 8 Phân xưởng 40 55 0 0.4 3 0.8 0 0.7 5 13.0 0 8.00 104.00 236.50 177.3 8 1.56 0.00 238.06 177.38 296.87 ___________________________Trang 10_____________________________ [...]... chi phí đầu tư cho máy biến áp Chi tiết như sau: Trạm biến áp B1: Cung cấp điện cho phụ tải 1 Trạm biến áp B2: Cung cấp điện cho phụ tải 2 Trạm biến áp B3: Cung cấp điện cho phụ tải 3, 4, 8, 9 Trạm biến áp B4: Cung cấp điện cho phụ tải 7 Trạm biến áp B5: Cung cấp điện cho phụ tải 5, 6 Trạm biến áp B6: Cung cấp điện cho phụ tải 13, 14, 15 Trạm biến áp B7: Cung cấp điện cho phụ tải 10,... nguồn cung cấp là 22kV do lưới trung áp 22kV đang được dùng phổ biến hơn lưới 35kV trong thực tế mặt khác sử dụng lưới 22kV sẽ tiết kiệm được chi phí cho cách điện của đường dây Kết luận nguồn cấp là lưới 22kV 2.2Xác định phương án cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng và vị trí đặt trạm phân phối trung tâm Các xí nghiệp công nghiệp là những hộ tiêu thụ điện tập trung, công suất lớn Điện năng cấp cho. .. công suất lớn Điện năng cấp cho xí nghiệp được lấy từ trạm biến áp trung gian bằng các đường dây trung áp Cấp điện áp trong phạm vi đồ án được xác định là cấp 22KV Trong một xí nghiệp cần đặt nhiều trạm biến áp phân xưởng, mỗi phân xưởng lớn một trạm, phân xưởng nhỏ đặt gần nhau chung một trạm Để cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng cần đặt tại trung tâm xí nghiệp một trạm phân phối, gọi là trạm... trong thiết kế cung cấp điện Trong thiết kế hệ thống cung cấp điện thì việc tính toán tìm tâm phụ tải đóng một vai trò rất qua trọng, đây chính là căn cứ để ta có thể xác định vị trí đặt các trạm biến áp, trạm phân phối, tủ phân phối tủ động lực nhằm tiết kiệm chi phí và giảm tổn thất trên lưới điện Tâm phụ tải còn có thể giúp công tác quy hoạch và phát triển nhà máy trong tương lai nhằm có các sơ đồ cung. .. đề về kinh tế, kỹ thuật của hệ thống Điều này thể hiện ở tổn thất điện áp cực đại khi vận hành cũng như về tổn thất điện năng trên toàn hệ thống, ngoài ra cấp điện áp truyền tải còn ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí đầu tư cho cách điện của đường dây Để tối ưu hóa việc chọn cấp điện áp truyền tải từ nguồn đến tram biến áp trung gian của nhà máy ta tiến hành tính toán theo công thức kinh nghiệm như sau:... định tâm phụ tải điện M(X0 ,Y0 ) cho toàn nhà máy theo công thức sau: X0 = = = 70.42(m) Y0 = = = 43.13(m) Vậy tâm phụ tải điện của toàn xí nghiệp là: M(70.2 ; 43.13) 1.2.4 Xây dựng biểu diễn biểu đồ phụ tải trên mặt bằng xí nghiệp dưới dạng đường tròn bán kính r Biểu đồ phụ tải điện là một hình tròn vẽ trên mặt phẳng, có tâm trùng với tâm của phụ tải điện, có diện tích tương ứng với công suất của phụ... Đinh Hương Giang • Các trạm biến áp cung cấp điện cho một phân xưởng ta sẽ đặt trạm tại vị trí gần trạm phân phối trung tâm và tiếp xúc với phân xưởng để thuận tiện trong khâu đóng cắt và không ảnh hưởng đến công trình khác • Trạm biến áp dùng cho nhiều phân xưởng ta sẽ thiết kế gần tâm phụ tải nhằm tiết kiệm chi phí đường dây và giảm tổn thất công suất trên đường dây Tâm của Trạm sẽ được... Trạm B1 khi có 1 máy biến áp sự cố thì công suất tải loại 3 cần cắt là: Scắt = 571.841 – 1.4x320 = 123.841 (kVA) Tỉ lệ tải bị cắt điện là: 21.66% Công suất tác dụng bị thiếu hụt trong thời gian mất điện do sự cố, tra tài liệu hệ thống cung cấp điện lấy tsc=24h trong năm đối với trạm phân phối hạ áp: Pthiếu = 21.66%xPtt = 401.1 x 0.2166 = 86.88 (kW) Thiệt hại do mất điện: Y=gth.Pthiếu.tsc = 10000x86.88x24=20.86... Trong đó: SđmB: Công suất tính toán định mức của máy biến áp sẽ sử dụng trong trạm biến áp phân xưởng ΣStt : Tổng công suất tính toán của các phân xưởng mà trạm cung cấp điện Tính toán chi tiết cho từng trạm biến áp như sau: Bảng tính toán công suất MBA của trạm biến áp phân xưởng B1 Công Sđm-tt (kVA) TT Tên phân xưởng SMBA (kVA) 318.5971 320 suất Stt (kVA) 571.84 1 Bộ phận điện 1 571.84 Tổng... phụ tải điện, có diện tích tương ứng với công suất của phụ tải theo tỉ lệ xích nhất định tùy ý Biểu đồ phụ tải cho phép người thiết kế hình dung được sự Trang 16 Đinh Hương Giang phân bố phụ tải trong phạm vi khu vực cần thiết kế, từ đó có cơ sở để lập các phương án cung cấp điện Biểu đồ phụ tải được chia thành 2 phần: - Phụ tải động lực: phần hình . Giang BÀI 5B: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT XÍ NGHIỆP CÔNG NGHIỆP A.Dữ kiện Thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp gồm các phân xưởng với các dữ liệu cho trong bảng. Công suất ngắn. toàn nhà máy: 1. Ý nghĩa của tâm phụ tải trong thiết kế cung cấp điện Trong thiết kế hệ thống cung cấp điện thì việc tính toán tìm tâm phụ tải đóng một vai trò rất qua trọng, đây chính là căn cứ. “ Hệ thống cung cấp điện . Sau gần 3 năm học tập tại trường “ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC” em đã phần nào nắm bắt được những kiến thức cơ bản của ngành điện và công việc của những người kỹ sư hệ thống điện