Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu tham khảo Thiết kế hệ thống nhà máy cấp điện cho nhà máy cơ khí công nghiệp địa phương
Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 đề tài: thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí công nghiệp địa phơng nhiệm vụ thiết kế: I. Mở đầu. I.1.Giới thiệu chung về nhà máy:vị trí địa lý,kinh tế;đặc điểm công nghệ;đặc điểm và phân phối phụ tải. I.2.Nội dung tính toán thiết kế;các tài liệu tham khảo II. Xác định phụ tải tính toán của các phân xởng và toàn nhà máy. III. Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xởng Sửa chữa cơ khí. IV. Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy. IV.1. Chọn số lợng,dung lợng và vị trí đặt các trạm biến áp phân xởng. IV.2. Chọn số lợng,dung lợng và vị trí đặt các trạm biến áp trung gian. (TBA xí nghiệp hoặc trạm phân phối trung tâm) IV.3. Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho Nhà máy. V. Tính toán bù công suất phản kháng cho hệ thống cung cấp điện của Nhà máy. VI. Thiết kế chiếu sáng cho phân xởng sửa chữa cơ khí. Các bản vẽ trên khổ a0 I. Sơ đồ nguyên lý mạng điện phân xởng Sửa chữa cơ khí. II. Sơ đồ nguyên lý hệ thống cung cấp điện của toàn Nhà máy. Các số liệu về nguồn điện và nhà máy. 1.Điện áp:tự chọn theo công suất của Nhà máy và khoảng cách từ nguồn đến Nhà máy. 2.Công suất của nguồn điện :vô cùng lớn. 3.Dung lợng ngắn mạch về phía hạ áp của TBA khu vực:250 MVA. 4.Đờng dây cung cấp điện cho nhà máy dùng loại dây AC. 5.Khoảng cách từ nguồn đến Nhà máy: 15 km. 6.Nhà máy làm việc 3 ca. 1 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 Phụ tải điện nhà máy công nghiệp địa phơng (mặt bằng nhà máy số 8) số trên mặt bằng tên phân xởng công suất đặt(kw) 1 Phân xởng cơ khí chính 1200 2 Phân xởng lắp ráp 800 3 Phân xởng sửa chữa cơ khí theo tính toán 4 Phân xởng rèn 600 5 Phân xởng đúc 400 6 Bộ phận nén ép 450 7 Phân xởng kết cấu kim loại 230 8 Văn phòng và phòng thiết kế 80 9 Trạm bơm 130 10 Chiếu sáng phân xởng xác định theo diện tích 2 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 Danh sách thiết bị phân xởng sửa chữa cơ khí STT Tên thiết bị số lợng Công suất một máy toàn bộ Bộ phận máy 1 Máy ca kiểu đai 1 1,0 1,0 2 Bàn 2 3 Khoan bàn 1 0,65 0,65 4 Máy ép tay 1 5 Máy mài thô 1 2,8 2,8 6 Máy khoan đứng 1 2,8 2,8 7 Máy bào ngang 1 4,5 4,5 8 Máy xọc 1 2,8 2,8 9 Máy mài tròn vạn năng 1 2,8 2,8 10 Máy phay răng 1 4,5 4,5 11 Máy phay vạn năng 1 7,0 7,0 12 Máy tiện ren 1 8,1 8,1 13 Máy tiện ren 1 10,0 10,0 14 Máy tiện ren 1 14,0 14,0 15 Máy tiện ren 1 4,5 4,5 16 Máy tiện ren 1 10,0 10,0 17 Máy tiện ren 1 20,0 20,0 bộ phận lắp ráp 18 Máy khoan đứng 1 0,85 0,85 19 Cầu trục 1 24,2 24,2 20 Bàn lắp ráp 1 0,45 0,45 21 Bàn 1 0,85 0,85 22 Máy khoan bàn 1 23 Máy đo cân bằng tĩnh 1 24 Bàn 1 25 Máy ép tay 1 26 Bể dầu có tăng nhiệt 1 2,5 2,5 27 Máy cạo 1 1,0 1,0 28 Bể ngâm nớc nóng 1 29 Bể ngâm natri hiđrôxit 1 30 Máy mài thô 1 2,8 2,8 31 Máy nén cắt liên hợp 1 1,7 1,7 3 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 32 Bàn để hàn 1 33 Máy mài phá 1 2,8 2,8 34 Quạt lò rèn 1 1,5 1,5 35 Lỗ tròn 1 36 Máy ép tay 1 37 Bàn 1 38 Máy khoan đứng 1 0,85 0,85 39 Bàn nắn 1 40 Bàn đánh dấu 1 bộ phận sửa chữa điện 41 Bể ngâm dung dịch kiềm 1 3,0 3,0 42 Bể ngâm nớc nóng 1 3,0 3,0 43 Bàn 1 44 Dao cắt vật liệu cách điện 1 45 Máy ép tay 1 46 Máy cuốn dây 1 1,2 1,2 47 Máy cuốn dây 1 1,0 1,0 48 Bể ngâm tẩm có băng nhiệt 1 3,0 3,0 49 Tủ xấy 1 3,0 3,0 50 Máy khoan bàn 1 0,65 0,65 51 Máy để cân bằng tĩnh 1 52 Máy mài thô 1 2,8 2,8 53 Bàn thử nghiệm thiết bị điện 1 7,0 7,0 bộ phận đúc đồng 54 Dao cắt có tay đòn 1 55 Bể khử dầu mỡ 1 3,0 3,0 56 Lò điện để luyện khuôn 1 5,0 5,0 57 Lò điện để nấu chảy babit 1 10,0 10,0 58 Lò điện để mạ thiếc 1 3,5 3,5 59 Đá lát để đổ babit 1 60 Quạt lò đúc đồng 1 1,5 1,5 61 Bàn 1 62 Máy khoan bàn 1 0,65 0,65 63 Bàn nắn 1 64 Máy uốn các tấm mỏng 1 1,7 1,7 65 Máy mài phá 1 2,8 2,8 66 Máy hàn điểm 1 25,0 25,0 buồng nạp điện 4 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 67 Tủ để nạp acquy 1 68 Giá đỡ thiết bị 1 69 Chỉnh lu sêlênium 1 0,6 0,6 70 Bàn 1 5 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 Lời mở đầu Ngày nay, nền kinh tế nớc ta đang phát triển mạnh mẽ, đời sống nhân dân cũng đợc nâng cao nhanh chóng. Trong quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nớc thì các loại hình doanh nghiệp Nhà nớc nói chung và nhà máy cơ khí địa phơng nói riêng là những mục tiêu hàng đầu trong việc sản xuất ra sản phẩm và phát triển nền kinh tế quốc dân. Nhiệm vụ sản xuất chủ yếu của nhà máy cơ khí địa phơng là chế tạo, lắp đặt những kết cấu kim loại, gia công, sửa chữa lắp ráp cơ khí phục vụ cho sự nghiệp cơ khí hoá sản xuất nông nghiệp địa phơng, các mặt hàng thiết yếu dùng trong xây dựng, sinh hoạt. Ngoài những mặt hàng trên nhà máy còn có dây chuyền sản xuất bi gang, phục vụ cho các máy nghiền than của các nhà máy Xi măng và các nhà máy Nhiệt điện. Để thực hiện tốt nhiệm vụ sản xuất chiến lợc của mình, không những chỉ đòi hỏi về tính chất công nghệ mà còn yêu cầu đảm bảo chất lợng và độ tin cậy cao trong lĩnh vực cung cấp điện cho nhà máy. 1. Quy mô, năng lực của nhà máy: - Nhà máy có tổng diện tích là 4576 m 2 nhà xởng, bao gồm 9 phân xởng, đợc xây dựng tập trung tơng đối gần nhau. - Dự kiến trong tơng lai nhà máy sẽ đợc mở rộng và đợc thay thế, lắp đặt các thiết bị máy móc hiện đại hơn. Đứng về mặt cung cấp điện thì việc thiết kế cấp điện phải đảm bảo sự gia tăng phụ tải trong tơng lai về mặt kỹ thuật và kinh tế, phải đề ra phơng pháp cấp điện sao cho không gây quá tải sau vài năm sản xuất và cũng không để quá d thừa dung lợng mà sau nhiều năm xí nghiệp vẫn không khai thác hết dung lợng công suất dự trữ dẫn đến lãng phí. 2 . Quy trình công nghệ sản xuất của nhà máy: - Theo quy trình trang bị điện và quy trình công nghệ sản xuất của nhà máy, thì việc ngừng cung cấp điện sẽ ảnh hởng đến chất lợng sản phẩm, gây 6 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 thiệt hại về kinh tế, do đó ta xếp xí nghiệp vào phụ tải loại II. vì vậy yêu cầu cung cấp điện phải đợc đảm bảo liên tục. - Để quy trình sản xuất của xí nghiệp đảm bảo vận hành tốt thì phải đảm bảo chất lợng điện năng và độ tin cậy cung cấp điện cho toàn xí nghiệp và cho các phân xởng quan trọng trong xí nghiệp. 3. Phạm vi đề tài. - Đây là một đề tài thiết kế môn học, nhng do thời gian có hạn nên việc tính toán chính xác và tỷ mỉ cho công trình là một khối lợng lớn, đòi hỏi thời gian dài, do đó ta chỉ tính toán chọn cho những hạng mục quan trọng của công trình. - Sau đây là những nội dung chính mà bản thiết kế sẽ đề cập đến: I. Mở đầu. I.1.Giới thiệu chung về nhà máy:vị trí địa lý,kinh tế;đặc điểm công nghệ;đặc điểm và phân phối phụ tải. I.2.Nội dung tính toán thiết kế;các tài liệu tham khảo II. Xác định phụ tải tính toán của các phân xởng và toàn nhà máy. III. Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xởng Sửa chữa cơ khí. IV. Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy. IV.1. Chọn số lợng,dung lợng và vị trí đặt các trạm biến áp phân xởng. IV.2. Chọn số lợng,dung lợng và vị trí đặt các trạm biến áp trung gian. (TBA xí nghiệp hoặc trạm phân phối trung tâm) IV.3. Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho Nhà máy. V. Tính toán bù công suất phản kháng cho hệ thống cung cấp điện của Nhà máy. VI. Thiết kế chiếu sáng cho phân xởng sửa chữa cơ khí. Chơng 1.giới thiệu chung về nhà máy. I.Vị trí địa lý,vai trò kinh tế Nhà máy cơ khí công nghiệp địa phơng có địa điểm hợp lý tạo điều kiện khai thác và tận dụng năng lực sản xuất và nâng cao hiệu quả sản xuất của nhà máy. Địa điểm có ảnh hởng lâu dài đến trạng thái cơ bản về mọi mặt trong vùng lãnh thổ,khu vực và địa phơng (xét về các mặt kinh tế chính trị,văn hóa xã 7 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 hội,môi trờng ) phù hợp với quy hoạch dài hạn về phân vùng kinh tế của Trung Ương và địa phơng. Nguyên tắc : -Gần nguồn cung cấp nguyên vật liệu (sắt thép) ,năng lợng (điện năng ,nhiên liệu, dầu khí ) ,lao động và gần thị tr ờng tiêu thụ sản phẩm trớc mắt và lâu dài. -Phù hợp với quy hoạch dài hạn về kinh tế và quốc phòng của Trung Ương và địa phơng. -Có đủ điều kiện thiên nhiên (khí hậu ,địa chất,thuỷ văn ) thuận lợi cho quá trình sản xuất của nhà máy,đảm bảo chất lợng sản phẩm,phát huy năng lực và hiệu quả sản xuất theo thiết kế. -Đảm bảo điều kiện xây dựng và mở rộng trớc mắt,an ninh quốc phòng và kinh tế. -Liên doanh liên kết sản xuất trong vùng công nghiệp và vùng kinh tế. II.đặc điểm và phân bố phụ tải Nhà máy làm việc 3 ca liên tục thời gian sử dụng công suất cực đại T MAX =5000 h , các thiết bị làm việc với công suất tải gần định mức. Các phân x- ởng rèn và đúc luôn đòi hỏi nhiều điện năng hơn cả. Các phân xởng này đều là hộ tiêu thụ loại I. Phân xởng sửa chữa cơ khí cùng ban quản lý và phòng thí nghiêm đều là hộ tiêu thụ loại III . Nhà máy đợc cấp điện từ trạm biến áp trung gian cách nhà máy 15 Km, bằng đờng dây trên không lộ kép, dung lợng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm biến áp khu vực là S N =250 MVA. 8 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 Chơng II.xác định phụ tải tính toán 2.1.Đặt vấn đề. Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi,tơng đơng với phụ tải thực tế (biến đổi) về mặt hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ hủy hoại cách điện .Nói cách khác,phụ tải tính toán cũng đốt nóng thiết bị lên tới nhiệt độ tơng tự nh phụ tải thực tế gây ra,vì vậy chọn các thiết bị theo phụ tải tính toán sẽ đảm bảo an toàn thiết bị về mặt phát nóng. Phụ tải tính toán đợc sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệ thống cung cấp điện nh : máy biến áp,dây dẫn,các thiết bị đóng cắt, bảo vệ tính toán tổn thất công suất,tổn thất điện năng,tổn thất điện áp,lựa chọn dung l- ợng bù công suất phản kháng Phụ tải tính toán phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh:công suất,số lợng ,chế độ làm việc của các thiết bị điện,trình độ và phơng thức vận hành hệ thống Nếu phụ tải tính toán xác định đợc nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ của các thiết bị điện,có khả năng dẫn đến cháy nổ Ng ợc lại các thiết bị đợc chọn d thừa công suất làm ứ đọng vốn đầu t,gia tăng tổn thất Cũng vì vậy có nhiều công trình nghiên cứu về phơng pháp xác định phụ tải tính toán,xong cho đến nay vẫn cha có phơng án nào hoàn thiện.Những phơng pháp cho kết quả tin cậy thì lại quá phức tạp,khối lợng tính toán và các thông tin ban đầu đòi hỏi quá lớn và ngợc lại. Có thể đa ra đây một số phơng pháp thờng đợc sử dụng nhiều hơn cả để xác định phụ tải tính toán khi quy hoạch và thiết kế hệ thống cung cấp điện: -phơng pháp tính theo hệ số yêu cầu. -phơng pháp tính theo công suất trung bình. -phơng pháp tính theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm -phơng pháp tính theo suất phụ tải trên đơn vị sản xuất. 1.Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu. Công thức: P tt =k nc . = n i di p 1 Một cách gần đúng: P tt =k nc . = n i dmi P 1 Trong đó: Pdi , Pdmi :công suất đặt và công suất định mức của thiết bị thứ i. Ptt :phụ tải tính toán. Knc :hệ số nhu cầu,tra trong sổ tay kĩ thuật. Phơng pháp này có u điểm là đơn giản,tính toán thuận tiện. Nhợc điểm của phơng pháp là kém chính xác. 2.Xác định phụ tải tính toán theo xuất phụ tải trên một đơn vị sản phẩm. Công thức: 9 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 P tt =p 0 .F Trong đó: p 0 :suất phụ tải trên 1m 2 diện tích sản xuất (kw/m 2 ) tra trong sổ tay kĩ thuật. F : diện tích sản xuất (m 2 )là diện tích dùng để đặt máy sản xuất. Phơng pháp này cho kết quả gần đúng,dùng để tính phụ tải các phân xởng có mật độ máy móc sản xuất phân bố tơng đối đều. 3.Xác định phụ tải tính toán theo xuất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm. Công thức: P tt = max 0 . T wM Trong đó: M : số đơn vị sản phẩm đợc sản xuất ra trong 1 năm (sản lợng). w 0 :suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm (kwh/1đvsp). T max :thời gian sử dụng công suất lớn nhất (h). Phơng pháp này thờng đợc dùng cho các thiết bị điện có đồ thị phụ tải ít biến đổi khi đó phụ tải tính toán gần bằng phụ tải trung bình và kết quả tơng đối chính xác. 4.Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại kmax và công suất trung bình Ptb. (còn gọi là phơng pháp trung bình hiệu quả n hq ) Khi không có các số liệu cần thiết để có thể áp dụng các phơng pháp tơng đối đơn giản đã nêu ở trên,hoặc khi cần nâng cao độ chính xác của PTTT thì nên dùng phơng pháp này. Công thức: P tt = k max .k sd . = n i 1 P dmi Trong đó: P dmi :công suất định mức của thiết bị thứ i trong nhóm (w). k max .k sd :hệ số cực đại và hệ số sử dụng. k sd tra trong sổ tay kỹ thuật. k max có thể tra theo bảng hoặc đồ thị: k max =f(n hq ,k sd ) n hq :số thiết bị dùng điện hiệu quả. N:số thiết bị trong nhóm. Số thiết bị dùng điện hiệu quả n hq là số thiết bị có cùng công suất,cùng chế độ làm việc gây ra một hậu quả phát nhiệt (hoặc mức độ hủy hoại cách điện)đúng bằng các phụ tải thực tế (có cùng công suất và chế độ làm việc có thể khác nhau) gây ra trong quá trình làm việc, n hq đợc xác định bằng biểu thức tổng quát sau: 10 [...]... sơ đồ cung cấp điện phải lu ý tới các yếu tố đặc biệt đặc trng cho từng xí nghiệp công nghiệp riêng biệt, điều kiện khí hậu, địa hình, các thiết bị đặc biệt đòi hỏi độ tin cậy cung cấp điện (ĐTCCCĐ) cao, các đặc điểm của quá trình sản xuất và quá trình công nghệ Để từ đó xác định mức độ đảm bảo an toàn cung cấp điện, thiết lập sơ đồ cấu trúc cấp điện hợp lý Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp điện chủ yếu... tải của nhà máy cơ khí địa phuơng Y 83 80 73 71 66 40 33 29 22 15 33 58 82 85 X 35 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 Chơng III thiết kế mạng đIện cao áp cho xí nghiệp I Yêu cầu đối với sơ đồ cung cấp điện : - Yêu cầu đối với các sơ đồ cung cấp điện và nguồn cung cấp rất đa dạng Nó phụ thuộc vào giá trị của xí nghiệp và công suất yêu cầu của nó, khi thiết kế các sơ... hợp pTTT của xí nghiệp: - Kinh nghiệm cho thấy rằng phụ tải điện của xí nghiệp tăng lên không ngừng do việc hợp lý hoá tiêu thụ điện năng, tăng năng suất của các máy chính, tăng dung lợng năng lợng, thay hoặc hoàn thiện các thiết bị công nghệ, xây lắp thêm các thiết bị công nghệ, Để hợp lý hoá sơ đồ cung cấp điện và tất cả các phần tử của nó phụ thuộc vào việc đánh giá đúng đắn phụ tải điện, nếu không... 2 3 4 5 6 7 8 Máy ca kiểu đai Khoan bàn Máy mài thô Máy khoan đứng Máy bào ngang Máy xọc Máy mài tròn vạn năng Máy phay răng 1 2 3 4 5 6 7 8 Máy phay vạn năng Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy khoan đứng 1 2 3 4 5 6 Cầu trục Bàn Máy khoan bàn Bể dầu có tăng nhiệt Máy cạo Máy mài thô số l- kí 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 5 6 7 8 9 10 1 0,65 2,8 2,8 4,5 2,8 2,8... của toàn nhà máy : *PTTT tác dụng của toàn nhà máy: Ptti Pttnm = kđt Trong đó: Kđt : hệ số đồng thời,lấy bằng 0,8 Nh vậy: Pttnm=0,8.2234,71=1787,8 (kw) *PTTT phản kháng của toàn nhà máy: Qtti Qttnm = kđt = 0,8.2829,46 =2263,6 (kVAR) 32 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 *PTTT toàn phần của nhà máy : Sttnm= Pttnm +Qttnm = 1787,8 *Hệ số công suất của toàn nhà máy: 2... Trong đó: Pđi, Pđm : công suất đặt và công suất định mức của thiết bị thứ i Ptt, Qtt, Stt : công suất tác dụng ,công suất phản kháng và công suất toàn phần của nhóm thiết bị n:số thiết bị trong nhóm knc :hệ số nhu cầu tra trong sổ tay kĩ thuật Nếu hệ số công suất cos của các thiết bị trong nhóm sai khác nhau không nhiều thì cho phép sử dụng hệ số công suất trung bình để tính toán : cos tb= P1 cos 1 + P... toàn.Độ tin cậy của sơ đồ cấp điện phụ thuộc vào loại hộ tiêu thụ mà nó cung cấp, căn cứ vào loại hộ mà quyết định số lợng nguồn cung cấp cho sơ đồ Sơ đồ cung cấp điện (SĐCCĐ) phải có tính an toàn đảm bảo an toàn tuyệt đối cho ngời và thiết bị trong mọi trạng thái vận hành Ngoài ra, khi lựa chọn sơ đồ cung cấp điện cũng phải lu ý tới các yếu tố kỹ thuật khác nh đơn giản, thuận tiện cho vận hành, có tính... ngời thiết kế cần phải lựa chọn cách phân nhóm sao cho hợp lý nhất Dựa theo nguyên tắc phân nhóm phụ tải đã nêu ở trên và căn cứ vào vị trí ,công suất của các thiết bị bố trí trong mặt bằng phân xởng có thể chia các thiết bị trong phân xởng ra làm các nhóm sau Kết quả phân nhóm phụ tải đợc trình bày trong bảng sau: TT tên thiết bị 1 2 3 4 5 6 7 8 Máy ca kiểu đai Khoan bàn Máy mài thô Máy khoan đứng Máy. .. * P 1 P Trong đó: N số thiết bị trong nhóm n 1 -số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất của thiết bị có công suất lớn nhất P,P 1 -tổng công suất của n và n 1 thiết bị Sau khi tính đợc n và P ,tra theo sổ tay kỹ thuật ta tìm đợc n hq =f(n , P ),từ đó tính n hq theo công thức: * n hq =n * hq* * * n Khi xác định phụ tải tính toán theo phơng pháp số thiết bị dùng điện hiệu quả n hq ,trong... Tên phân xởng Phân xởng cơ khí chính Phân xởng lắp ráp Phân xởng sửa chữa cơ khí Phân xởng rèn Phân xởng đúc Bộ phận nén ép Phân xởng kết cấu kim loại Văn phòng và phòng thiết kế Trạm bơm 10 Chiếu sáng phân xởng Công suất đặt (kw) 1200 800 theo tính toán 600 400 450 230 80 130 xác định theo diện tích Diện tích(m2) 988 780 336 480 336 308 588 504 256 1.Phân xởng cơ khí chính Công suất đặt :Pd = 1200
