Đồ án: Thiết kế HTCCĐ cho nhà máy chế tạo vòng bi ppsx

Điện năng sản xuất từ các nhà máy điện được truyền tải và cung cấp cho các khu công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ và sinh hoạt của con người,để đưa điện năng đến các các nơi tiêu thụ này

-   -

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CHẾ TẠO

VÒNG BI

-

I LỜI NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

II LỜI NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Đại học sư phạm kỹ thuật Vinh Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam _Khoa Điện_ Độc lập-Tự do-Hạnh phúc

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

1 Tên đề thiết kế : Thiết kế HTCCĐ cho Nhà máy chế tạo vòng bi

2 Sinh viên thiết kế : Nguyễn Văn Ngọc , lớp : Điện C-k3

3 Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Thị Thanh Ngân

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ

1 Mở Đầu :

1.1 Giới thiệu chung về nhà máy: Vị trí địa lý, kinh tế, đặc điểm công

nghệ, đặc điểm và phân bố phụ tải, Phân loại phụ tải

1.2 Nội dung tính toán thiết kế : Các tài liệu tham khảo

2 Xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng và toàn nhà máy

3 Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng Sửa chữa cơ khí

4 Thiết kế mạng điện hạ áp cho toàn nhà máy:

4.1 Chọn số lượng, dung lượng và vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng 4.2 Chọn số lượng, dung lượng và vị trí đặt các trạm biến áp trung gian (

Trạm biến áp xí nghiệp ) hoặc trạm phân phối trung tâm, lựa chọn sơ

đồ nối điện và thiết kế hệ thống rơle bảo vệ

4.3 Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy

5 Tính toán bù công suất phản kháng cho HTCCĐ của nhà máy

6 Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng Sửa chữa cơ khí

CÁC BẢN VẼ TRÊN GIẤY A 3

1 Sơ đồ nguyên lý mạng điện, sơ đồ mặt bằng đi dây phân xưởng sửa chữa cơ khí

2 Sơ đồ nguyên lý HTCCĐ toàn nhà máy

3 Sơ đồ nối điện MBA toàn nhà máy

4 Sơ đồ nguyên lý role bảo vệ MBA 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 điện đến nhà máy

2 Công suất của nguồn điện: vô cùng lớn

3 Dung lượng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm biến áp khu vực : 250MVA

4 Đường dây cung cấp điện cho nhà máy dùng loại dây AC

5 Khoảng cách từ nguồn điện đến nhà máy: 12 Km

6 Nhà máy làm việc 3 ca

Ngày nhận đề: Tháng: năm : 2011

Trưởng bộ môn duyệt: Giảng viên

Nguyễn Thị Thanh Ngân

phụ tải điện nhà máy chế tạo vòng bi

(mặt bằng nhà máy chế tạo vòng bi)

Số trên mặt bằng

Phân xưởng rèn

bộ phận nén ép trạm bơm Chiếu sáng phân xưởng

120

3200

4200

2100 theo tính toán

1600

600

200 xác định theo diện tích

DANH SÁCH THIẾT BỊ XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ

Công Suất (KW)

BỘ PHẬN SỮA CHỮA ĐIỆN

BUỒNG NẠP ĐIỆN

Lời Nói Đầu

Trong sự nghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa nước nhà hiện nay thì ngành Công nghiệp Điện năng đã thực sự trở thành một ngành công nghiệp mũi nhọn, và vai trò của nó đối với các ngành công nghiệp khác ngày càng được khẳng định Có thể nói, phát triển công nghiệp, đẩy mạnh công cuộc đổi mới đất nước đã gắn liền với sự phát triển của ngành công nghiệp Điện năng

Khi xây dựng một nhà máy mới, một khu công nghiệp mới hay một khu dân cư mới…thì việc đầu tiên phải tính đến là xây dựng một hệ thống cung cấp điện để phục

vụ cho nhu cầu sản xuất và sinh hoạt cho khu vực đó

Trong công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa, ngành công nghiệp nước ta đang ngày một khởi sắc, các nhà máy, xí nghiệp không ngừng được xây dựng Gắn liền với các công trình đó là hệ thống cung cấp điện được thiết kế và xây dựng

Xuất phát từ yêu cầu thực tế đó, cùng với những kiến thức được học tại Trường đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Vinh, em đã nhận được đề tài thiết kế môn học : Thiết kế

Hệ Thống Cung Cấp Điện cho Nhà máy chế tạo vòng bi Trong thời gian làm đồ án

vừa qua, với sự cố gắng nỗ lực của bản thân,cùng với sự giúp đỡ tận tình của cô giáo

hướng dẫn Nguyễn Thị Thanh Ngân và các thầy cô giáo trong khoa, em đã hoàn

thành xong đồ án của mình

Vinh ngày 13 tháng 1 năm 2011 Sinh Viên

Nguyễn Văn Ngọc

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY

I Ý NGHĨA CỦA VIỆC THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN

Điện năng là một trong những dạng năng lượng quan trọng nhất trên thế giới nói chung và ở nước ta nói riêng Điện năng sản xuất từ các nhà máy điện được truyền tải

và cung cấp cho các khu công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ và sinh hoạt của con người,để đưa điện năng đến các các nơi tiêu thụ này cần phải qua nhiều khâu rất quan trọng Và thiết kế cung cấp điện là một trong những khâu quan trọng đó.Hiện tại, nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ, đời sống của nhân dân được nâng lên nhanh chóng ,dẫn đến nhu cầu dùng điện tăng trưởng không ngừng Để đáp ứng nhu cầu đó rất đông cán bộ kỉ thuật trong và ngoài ngành điện lực đang tham gia thiết kế, lắp đặt các công trình cung cấp điện để phục vụ nhu cầu trên

Cấp điện là một công trình điện Để thực hiện một công trình điện tuy nhỏ cũng cần có kiến thức tổng hợp từ các ngành khác nhau, phải có sự hiểu biết về xã hội, môi trường và đối tượng cấp điện Để từ đó tính toán lựa chọn đưa ra phương án tối ưu nhất

Cung cấp điện là trình bày những bước cần thiết các tính toán, để lựa chọn các phần tử hệ thống điện thích hợp với từng đối tượng Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng, công cộng Tính toán chọn lựa dây dẫn phù hợp với bản thiết kế cung cấp điện, đảm bảo sụt áp chấp nhận được, có khả năng chịu dòng ngắn mạch với thời gian nhất định Tính toán dung lượng bù cần thiết để giảm điện áp, điện năng trên lưới trung, hạ áp

Trong tình hình kinh tế thị trường hiện nay, các xí nghiệp lớn nhỏ các tổ hợp sản xuất đều phải tự hoạch toán kinh doanh trong cuộc cạnh tranh quyết liệt về chất lượng

và giá cả sản phẩm Công nghiệp thương mại và dịch vụ chiếm một tỉ trọng ngày càng tăng trong nền kinh tế quốc doanh và đã thực sự là khách hàng quan trọng của ngành điện lực

Sự mất điện, chất lượng điện xấu hay do sự cố… đều ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, gây phế phẩm, giảm hiệu suất lao động Đặc biệt ảnh hưởng rất lớn đến các

xí nghiệp may, hóa chất điện tử đòi hỏi sự chính xác và liên tục cao Do đó đảm bảo độ

tin cậy cấp điện, nâng cao chất lượng điện năng là mối quan tâm hàng đầu Một xã hội

có điện sẽ làm cho mức sống tăng nhanh với các trang thiết bị nội thất sang trọng nhưng nếu chúng ta lắp đặt một cách cẩu thả , thiếu tuân thủ các quy tắc an toàn sẽ rất nguy hiểm

* Tóm lại: việc thiết kế cấp điện đối với các đối tượng là rất đa dạng với những đặc thù

khác nhau Như vậy để một đồ án thiết kế cung cấp điện tốt đối với bất cứ đối tượng nào cũng cần thõa mãn các yêu cầu sau:

− Độ tin cậy cấp điện :Mức độ tin cậy cung cấp điện tuỳ thuộc vào yêu cầu của phụ tải

Với những công trình quan trọng cấp quốc gia phải đảm bảo liên tục cấp điện ở mức cao nhất nghĩa là không mất điện trong mọi tình huống Những đối tượng như nhà máy, xí nghiệp, tổ sản xuất … tốt nhất là dùng máy điện dự phòng, khi mất điện sẽ dùng điện máy phát cấp cho những phụ tải quan trọng,hoặc những hệ thống(gồm:thủy điện,nhiệt điện…) được liên kết và hổ trợ cho nhau mổi khi gặp sự cố

− Chất lượng điện : Chất lượng điện được đánh giá qua 2 chỉ tiêu tần số và điện áp

Chỉ tiêu tần số do cơ quan điện hệ thống quốc gia điều chỉnh Như vậy người thiết kế phải đảm bảo vấn đề điện áp Điện áp lưới trung và hạ chỉ cho phép dao động trong khoảng ± 5% Các xí nghiệp nhà máy yêu cầu chất lượng điện áp cao thì phải là ± 2.5%

− An toàn : Công trình cấp điện phải được thiết kế có tính an toàn cao An toàn cho

người vận hành, người sử dụng, an toàn cho thiết bị , cho toàn bộ công trình Tóm lại người thiết kế ngồi việc tính tốn chính xác, chọn lựa đúng thiết bị và khí cụ còn phải nắm vững quy định về an tồn,những qui phạm cần thiết khi thực hiện công trình Hiểu

rõ môi trường hệ thống cấp điện và đối tượng cấp điện

− Kinh tế : Trong quá trình thiết kế thường xuất hiện nhiều phương án, các phương án

thường có những ưu và khuyết điểm riêng, có thể lợi về kinh tế nhưng xét về kỉ thuật thì không được tốt Một phương án đắt tiền thường có đặt điểm là độ tin cậy và an tồn cao hơn, để đảm bảo hài hồ giữa 2 vấn đề kinh tế kỉ thuật cần phải nghiên cứu kỉ lưỡng mới đạt được tối ưu

II VỊ TRÍ ĐỊA LÝ , KINH TẾ

Nhà máy chế tạo vòng bi được đặt cách nguồn điện 12km , là một nhà máy có quy mô lớn ,làm việc 3 ca trong ngày , gồm một phòng thí nghệm , một trạm bơm , bộ phận nén ép , phân xưởng rèn , phân xưởng sữa chữa cơ khí , và 3 phân xưởng khác

Chức năng chính của nhà máy là chế tạo vòng bi phục vụ cho nhiều ngành sản xuất khác ,và ứng dụng nhiều trong đời sống dân dụng như : làm ổ trục độc cơ và các loại máy móc liên quan đến truyền động Trong công nghiệp cũng đóng vai trò quan trọng bởi vì vòng bi là bộ phận không thế thiếu trong các loại máy móc liên quan đến chuyển động…

Nhà máy chế tạo vòng bi có tầm quan trọng trong nền kinh tế quốc dân , phục vụ nhiều cho quá trình công nghiệp hóa , hiện đại hóa đất nước

Để sản xuất ra vòng bi thì phải thực hiện nung thép , việc nung thép phải được đảm bảo quy trình chất lượng , do vậy việc cung cấp điện cho nhà máy phải đảm bảo tin cậy và chất lượng , không được mất điện trong quá trình nung

Vì những đặc điểm trên mà nhà máy đươc xếp vào loại hộ tiêu thụ điện loại I trong nhà máy thì có hộ tiêu thụ loại 1 như những bộ phận sản xuất theo dây chuyền , nếu ngưng trệ sẽ ảnh hưởng lớn đến hoạt động của nhà máy , còn các phân xưởng không yêu cầu chất lượng cung cấp đện tuyệt đối như xưởng sữa chữa cơ khí , phòng thí nghệm , trạm bơm thì được xếp vào hộ tiêu thụ loại 3

III ĐẶC ĐIỂM CÔNG NGHỆ

Nguồn cung cấp điện cho nhà máy cách nhà máy 12km , truyền tải điện từ nguồn về nhà máy đùng đường dây trên không , nhầ máy được cung cấp điện theo tiêu chuẩn của hộ tiêu thụ loại 1 , nguồn điện phục vụ sản xuất trong phân xưởng chú yếu là 0,4kV , làm việc liên tục 3 ca trong ngày nên thời gian sử dụng công suất cực đại là :

Mặt bằng bố trí nhà máy như sau :

+ Các số liệu trên mặt bằng :

(mặt bằng nhà máy chế tạo vòng bi)

Số trên mặt bằng

IV ĐẶC ĐIỂM , PHÂN BỐ VÀ PHÂN LOẠI PHỤ TẢI

Do trong nhà máy luôn luôn làm việc 3 ca nên dây chuyền sản xuất luôn hoạt động , và trong cung cấp điện thì độ tin cậy cấp điện phỉ luôn đặt lên hàng đầu , bên cạnh đó còn phải tính đến chi phí khi thiết kế cấp điện , mà trong nhà máy phần lớn là các động cơ hoạt động liên tục , phụ tải chếu sáng chiếm số lượng phần trăm không lớn nên xem nhà máy như hộ tiêu thụ điện loại 1

Trong nhà máy chia ra hai loại phụ tải : phụ tải động lực và phụ tải chiếu sáng Phụ tải đông lực gồm các động cơ trong các phân xưởng phụ tải chiếu sáng là các thiết bị chiếu sáng

Vì trong ngày làm việc cả ba ca nên phụ tải động lực thường làm việc dài hạn , hầu hết là sử dụng các động cơ nên phục vụ cho sản xuất nên các động cơ được cung cấp nguồn điện chủ yếu là 380/220V Công suất từ 0, đến hàng chục kW , với tần

số 50Hz

V NỘI DUNG TÍNH TOÁN THIẾT KẾ , TÀI LIỆU THAM KHẢO

+ Bản thiết kế gồm các nội dung sau :

- Xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng và toàn nhà máy

- Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy

+ Chọn số lượng , dug lượng , vị trí đặt trạm biến áp trung gian , hoặc trạm phân phối trung tâm, lựa chọn sơ đồ nối điện , thiết kế hệ thống Rơle bảo vệ

+ Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho toàn nhà máy

- Thiết kế mạng điện cho phân xưởng sữa chữa cơ khí

- Tính toán bù công suất phản kháng cho toàn nhà máy

- Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sữa chữa cơ khí + Tài liệu tham khảo :

1 Nguyễn Văn Đạm – Phan đăng khải : Mạng và hệ thống điện

2 Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm : Thiết kế cấp điện : NXBKHKT 2001

3 Nguyễn Công Hiền(chủ biên) – Nguyễn Mạnh Hoạch : Hê thống cung cấp

điện của hệ thống công nghiệp , đô thị và nhà cao tầng : NXBKHKT 2001

CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA CÁC PHÂN XƯỞNG VÀ

+ Phụ tải tính toán được sử dụng để lựa chọn để kiểm tra các thiết bị điện trong hệ thống cung cấp điện như : máy biến áp , các thiết bị bảo vệ mạng điện , dây dẫn

+ Việc tính toán tổn thất công suất , điện áp tổn thất , điện năng tổn thất , lựa chọn dung lượng bù công suất phản kháng cũng phụ thuộc nhiều vào phụ tải tính toán + Nếu phụ tải tính toán xác định nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ của thiết bị điện , và có thể dẫn dến cháy nổ , hư hỏng thiết bị điện , ảnh hưởng lớn đến hệ thống điện giảm độ tin cậy cấp điện Ngược lại nếu phụ tải tính toán chọn cao hơn phụ tải thực tế thì sẽ làm lãng phí vốn đầu tư , tổn thất tăng

+ Trong lĩnh vực thiết kế hệ thống cung cấp điện thì có rất nhiều phương án cấp điện khác nhau , có phương án được về mặt này nhưng lại có khuyết điểm về mặt khác , do vậy việc thiết kế hệ thống cung cấp điện đáp ứng đầy đủ mọi tiêu chuẩn là một bài toán lớn đối với các kỹ sư thiết kế cung cấp điện Một trong những việc làm nên thành công của bản thiết kế chính là lựa chọn phụ tải tính toán một cách phù hợp

2 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán

a Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt

Phương pháp này được áp dụng khi đã có thiết kế nhà xướng của xí nghiệp nhưng chưa có thiết kế chi tiết bố trí máy móc , thiết bị trên mặt bằng , mới chỉ có duy nhất công suất đặt của từng phân xưởng :

+ Áp dụng công thức : Ptt = knc.pđ ; Qtt = Ptt.tgφ

+ cosφ là hệ số công suất tính toán cũng tra theo số tay kỹ thuật từ

đó rút ra tgφ

+ Nếu sử dụng bóng đèn sợi đốt thì cosφ = 1 còn đèn huỳnh quang thì cosφ = (0,6-0,8)

+ Phụ tải tính toán của toàn phân xưởng : S tt  (P tt P cs)2 (Q tt Q cs)2

+ Cuối cùng phụ tải tính toán của xí nghiệp được xác định bằng cách lấy tổng phụ tải các phân xưởng có kể đến hệ số đồng thời :

ttXN ttXN

P





cos

b Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình

Sau khi xí nghiệp đã có thiết kế chi tiết cho từng phân xưởng , ta đã có các thông tin chính xác về mặt bằng bố trín máy móc , thiết bị , biết được công suất và quá trình công nghệ của từng thiết bị , người thiết kế có thể bắt tay vào thiết kế mạng điện hạ áp phân xưởng , số liệu đầu tiên cần xác định là công suất tính toán của từng động cơ và từng nhóm động cơ trong phân xưởng

+ Với một động cơ : Ptt = Pđm

1

3+ Với n  P tt k k sdn P dmi

1 max

4

và nhq với nhq là số thiết bị dùng điện hiệu quả) + Trình tự xác định như sau :

n

* 1

Trong đó : n là tổng số thiết bị trong nhóm

- Kết quả : P ttpx k dtn P tti

1 ; Q ttpx k dtn P tti

1 2 2

)(

III XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA PHÂN XƯỞNG SỮA CHỮA CƠ KHÍ VÀ TOÀN NHÀ MÁY

1 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng sữa chữa cơ khí

* Chọn hệ số sử dụng và hệ số công suất :

cung cấp điện của xí nghiệp công nghiệp , đô thị và nàh cao tầng” Ta được :

a Phân chia nhóm thiết bị trong phân xưởng

* Việc phân chia nhóm dựa trên các nguyên tắc :

+ Các thiết bị trong cùng một nhóm phải nằm gần nhau để thuận tiện trong việc đi dây , tiết kiệm dây dẫn , nâng cao tính kinh tế , giảm tổn thất trên đường dây

+ Chế độ làm việc của các thiết bị trong cùng một nhóm nên giống nhau để việc tính toán phụ tải tính toán được chính xác hơn , và thận lợi cho việc lựa chọn phương thức cung cấp điện cho nhóm thiết bị

+ Tổng công suất của các nhóm thiết bị nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tủ động lực dùng trong phân xưởng và toàn nhà máy , và không nên chọn số thiết bị trong nhóm quá nhiều vì khi đó tủ động lực sẽ có nhiều đầu ra hơn dẫn đến cồng kềnh , phức tạp

+ Tuy nhiên trong thực tế thì việc phân nhóm sao cho đạt được đầy đủ 3 yêu cầu trên là rất khó , nên tùy trường hợp cụ thể mà người thiết kế nên lựa chọn sao cho hợp lý nhất

* Dựa theo nguyên tắc phân nhóm phụ tải và sự phù hợp về vị trí địa lý , các yếu tố khác thì ta phân chia các thiết bị trong nhà máy cơ khí thành 3 nhóm theo bản sau :

* Xác định phụ tải tính toán nhóm 1 :

+ Tổng số thiết bị trong nhóm : n = 10

+ Số thiết bị có công suất đặt không lớn hơn ½ công suất đặt của thiết bị có công suất lớn nhất : n1 = 2

+ Tỉ số giữa số thiết bị có công suất không nhỏ hơn ½ công suất đặt của thiết bị có

của thiết bị có công suất lớn nhất Ta có :

+ Tông công suất của tất cả các thiết bị trong nhóm :

đặt của thiết bị có công suất lớn nhất và tổng công suất các thiết bị trong nhóm ta có :

446 , 0 65 , 24

P P

+ Tra bảng PL1.4 sách “Hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp công nghiệp , đô thị và

+ Số thiết bị làm việc hiệu quả của nhóm 1 :

nhq = n*hq.n = 0,69.10 = 6,9  7

+ Tra bảng PL1.5 sách “Hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp công nghiệp , đô thị và

Công suất tính toán nhóm 1 : P tt1 kmaxk sd.P đm  2 , 48 0 , 16 24 , 65  9 , 78kW

kVAr P

S I

đm

tt

380 3

27 , 16 3

1

* Nhóm 2

STT Trên Mặt

Bằng

* Xác định phụ tải tính toán nhóm 2 :

+ Tổng số thiết bị trong nhóm : n = 6

+ Số thiết bị có công suất đặt không lớn hơn ½ công suất đặt của thiết bị có công suất lớn nhất : n1 = 3

+ Tỉ số giữa số thiết bị có công suất không nhỏ hơn ½ công suất đặt của thiết bị có

của thiết bị có công suất lớn nhất Ta có :

+ Tông công suất của tất cả các thiết bị trong nhóm :

đặt của thiết bị có công suất lớn nhất và tổng công suất các thiết bị trong nhóm ta có :

729 , 0 4 , 31

9 , 22

P P

+ Tra bảng PL1.4 sách “Hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp công nghiệp , đô thị và

+ Số thiết bị làm việc hiệu quả của nhóm 1 :

nhq = n*hq.n = 0,79.6 = 4,74  5

+ Tra bảng PL1.5 sách “Hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp công nghiệp , đô thị và

Công suất tính toán nhóm 2 : P tt2 kmaxk sd.P đm  2 , 87 0 , 16 31 , 4  14 , 42kW

kVAr P

S I

đm

tt

380 3

10 , 23 3

1

* Nhóm 3

STT Trên Mặt

Bằng

+ Tỉ số giữa số thiết bị có công suất không nhỏ hơn ½ công suất đặt của thiết bị có

của thiết bị có công suất lớn nhất Ta có :

+ Tông công suất của tất cả các thiết bị trong nhóm :

đặt của thiết bị có công suất lớn nhất và tổng công suất các thiết bị trong nhóm ta có :

779 , 0 35 , 23

2 , 18

+ Tra bảng PL1.4 sách “Hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp công nghiệp , đô thị và

+ Số thiết bị làm việc hiệu quả của nhóm 3 :

nhq = n*hq.n = 0,73.6 = 4,38  4

+ Tra bảng PL1.5 sách “Hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp công nghiệp , đô thị và

Công suất tính toán nhóm 3 : P tt3 kmaxk sd.P đm  3 , 11 0 , 16 23 , 35  11 , 62kW

kVAr P

S I

đm

tt

380 3

33 , 19 3

3

b Phụ tải tính toán cho cả phân xưởng sữa chữa cơ khí

+ Tra bảng PL1.7 sách “Hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp công nghiệp , đô thị và

+ Phụ tải chiếu sáng cho cả phân xưởng sữa chữa cơ khí :

1 , 126

tt

tt S P



2 Phụ tải tính toán cho các phân xưởng còn lại của nhà máy chế tạo vòng bi

+ Do trong bản yêu cầu thiết kế chỉ cho biết công suất đặt và diện tích các phân xưởng nên ta xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu :

20 20

30

8 20

20

3 6

4 20 3

15 20

6 7

+ Tra bảng PL1.7 sách “Hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp công nghiệp , đô thị và

+ Tra bảng PL1.3 sách “Hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp công nghiệp , đô thị và

+ Công suất tính toán tác dụng :

Ptt1 = Pđl1 + Pcs1 = 96 + 200 = 296kW Q tt1 tg .P tt1  0 , 88 296  260 , 48kVAr

+ Vậy : S tt1  P tt21Q tt21  2962  260 , 482  394 , 3kVA

2.2 Tính toán tương tự như tính toán phòng thí nghiệm ta được bảng tính cho các phân xưởng khác :

Bảng 2.1 Giá trị công suất và dòng điện tính toán các phân xưởng

2.3 Phụ tải tính toán cho toàn nhà máy chế tạo vòng bi

P

8 7 6 5 4 3 2 1 8

1

tt tt tt tt tt tt tt tt

Q

8 7 6 5 4 3 2 1 8

1

tt tt tt tt tt tt tt tt

P

S ttnm  ttnm2  ttnm2  5201 , 92  3999 , 52  6561 , 7

* Hệ số công suất toàn nhà máy :

793 , 0 7 , 6561

9 , 5201

ttnm

ttnm S P



CHƯƠNG III THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CAO ÁP CHO TOÀN NHÀ MÁY CHẾ

P

P

360

S

3

3 , 394

P

P

243 296

200 360

S

6 , 13

3

5 , 1632

P

P

9 , 19 1355

75 360

S

01 , 15

3

5 , 2123

P

P

85 , 16 5 , 1762

5 , 82 360

S

63 , 12

3

2 , 1503

P

P

4 , 12 870

30 360

* Phân xưởng sữa chữa cơ khí :

m m

S

72 , 4

3

83 , 209

P

P

321 1

, 126

5 , 112 360

S

9 , 12

3

2 , 1571

P

P

8 , 45 1100

140 360

S

3

7 , 557

P

P

8 , 63 474

84 360

S

3

1 , 227

P

P

6 , 16 3 , 163

3 , 6 360

* Bán kính R và góc chiếu sáng của biểu đồ phụ tải các phân xưởng

Bảng 3.1 Bán kính và góc chiếu sáng của biểu đồ phụ tải các phân xưởng

(m)

αo (độ)

* Lựa chọn vị trí đặt các trạm biến áp trong phân xưởng :

+ Việc lựa chọn vị trí đặt các trạm biến áp dựa theo các nguyên tắc :

- Gần tâm phụ tải thuận tiện cho việc lắp đặt vận hành sữa chữa máy biến áp , an toàn

S

S x

S

S y y

Với x,y là vị trí tọa độ các phân xưởng trên mặt bằng đã cho

21632,5

32123,5

41053,2

5209,8

61571,3

7557,7

8194,9

Hình 3.1 Biểu đồ phụ tải của toàn nhày máy chế tạo vòng bi

x

4 , 9 3 , 8034

1 , 75910

2 , 1503 5

, 2123 1

, 227 5 , 1632 2

, 1571 3 , 294 7 , 557 83 , 209

2 , 1503 1 , 16 5 , 2123 12 1 , 227 5 , 11 5 , 1632 2 , 8 83 , 209 5 , 8 ) 2 , 1571 3 , 294 ( 2 , 4 7 , 557 5 , 1

4 , 37716

2 , 1503 5

, 2123 1

, 227 5 , 1632 2

, 1571 3

, 294 7 , 557 83 , 209

1 , 227 2 , 7 2 , 1503 8 , 3 5 , 2123 8 , 4 5 , 1632 7 83 , 209 2 3 , 294 7 2 , 1517 2 7 , 557 8 , 5

+ Vậy trạm trung tâm nằm ở tọa độ : M(9,4;4,7)

2 Lựa chọn phương án nối dây cho trạm biến áp

+ Nguồn điện của nhà máy lấy điện từ hệ thóng điện cách nhà máy 12km có điện áp

a Phương án dẫn sâu

+ Ta đưa dòng điện cao áp 35kV vào sâu tận trong các biến áp của nhà máy , phương pháp này sẽ giảm đươc chi phí đầu tư khi xây dựng trạm biến áp hay trạ phân phối trung tâm , phương pháp này cũng có ưu điểm là đưa điện áp cao đến các phân xưởng , giảm tổn thất trong truyền tải Tuy nhiên nhược điểm của phương pháp này là độ tin cậy cấp điện không cao , trình độ vận hành phải cao , phương pháp này hay áp dụng cho các nhà máy có phụ tải tập trung do vậy không sử dụng phương pháp dẫn sâu để thiết kế mạng điện cho nhà máy chế tạo vòng bi

b Sử dụng trạm biến áp trung tâm

+ Nguồn diện 35kV sẽ được trạm biến áp trung tâm giảm điện xuống còn 10kV để

cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng , do vậy vận hành sẽ thuận tiện hơn , độ tin cậy cấp điện cũng tăng lên Nhưng một nhược điểm ở đây là sẽ phải xây thêm một trạm biến áp trung gian , nên sẽ gia tăng tổn thất trong mạng cao áp Và cũng bởi vì là

hộ têu thụ loại 1 nên khi xây dựng trạm biến áp trung tâm phải đặt hai máy biến áp làm việc song song

+ Đối với máy biến áp trung tâm , ta chọn theo tiêu chuẩn :

ttnm đmBA S S

2

7,6561



* Kiểm tra : Giả thiết rằng các hộ tiêu thụ loại 1 có 30% là phụ tải loại 3 nên ta áp dụng

Trong đó : + n Là số lượng máy biến áp (n =2)

vận hành không quá 5 ngày đêm , thời gian quá tải trong một ngày đêm không quá 6h ,

+ Sttsc Là công suất tính toán sự cố , khi sự cố một máy biến áp có thẻ loại bỏ một số phụ tải không quan trọng để giảm nhẹ dung lượng của các máy biến

áp khác , do vậy giảm được tổn thất trong trạm khi làm việc bình thường Giả thiết các

k n

S S

qt

ttsc

4 , 1 ) 1 2 (

7 , 6561 7 , 0 )

1



+ Do vậy ta đặt hai máy biến áp 4500kVA , điện áp 35/10kV

c Sử dụng trạm phân phối trung tâm

+ Điện áp cung được cấp cho các máy biến áp phân xưởng thông qua tủ phân phối trung tâm , do vậy việc quản lý và vận hành mạng điện cao áp trong nhà máy thuận lợi hơn, tổn thất trong mạng giảm , độ tin cậy cấp điện tăng lên, song vốn đầu tự cho mạng cũng lớn hơn , và đây là phương pháp thường được áp dụng trong mạng điện được cung cấp nguồn với điện áp không cao (từ 35kV trở xuống) và công suất của các phân xưởng tương đối lớn

+ Vị trí đặt trạm phân phối trung tâm cũng là vị trí đặt trạm biến áp trung tâm mà ta đã tính ở phần trước M(9,4;4,7)

3 Lựa chọn số lượng máy biến áp phân xưởng

+ Do trong nhà máy chỉ có 3 phân xưởng là hộ tiêu thụ loại 3 nên tất cả các phân

xưởng này ta lấy điện trực tiếp từ các trạm biến áp của các phân xưởng ở gần và công suất đặt phù hợp

+ Căn cứ vào vị trí , công suất của các phân xưởng ta quyết định đặt các trạm biến áp phân xưởng theo các phương án :

3.1 Phương án 1

+ Đặt một trạm biến áp trung gian và 5 biến áp phân xưởng :

* Trạm biến áp B1 : cấp điện cho phân xưởng nén ép và phòng thí nghiệm

+ Do là hộ tiêu thụ loại 1 nên chọn 2 máy biến áp làm việc song song :

+ Kiểm tra lại dung lượng máy biến áp theo điều kiện quá tải sự cố :

k

S S

qt

ttsc

4 , 1

852 7 , 0







Hình 3.2 Sơ đồ nối điện máy biến áp toàn nhà máy

* Trạm biến áp B2 : Cấp điện cho phân xưởng số 1

+ Do là hộ tiêu thụ loại 1 nên chọn 2 máy biến áp làm việc song song :

2

5 , 1632





+ Chọn máy biến áp 3pha do THIBIDI chế tạo công suất 1000kVA điện áp 10/0,4kV

+ Kiểm tra lại dung lượng máy biến áp theo điều kiện quá tải sự cố :

k

S S

qt

ttsc

4 , 1

5 , 1632 7 , 0

* Trạm biến áp B3 : Cấp điện cho phân xưởng số 2 và trạm bơm

+ Do là hộ tiêu thụ loại 1 nên chọn 2 máy biến áp làm việc song song :

2

4 , 2318

qt

ttsc

4 , 1

4 , 2318 7 , 0







* Trạm biến áp B4 : Cấp điện cho phân xưởng số 3 và phân xưởng sữa chữa cơ khí

+ Do là hộ tiêu thụ loại 1 nên chọn 2 máy biến áp làm việc song song :

qt

ttsc

4 , 1

1263 7 , 0







* Trạm biến áp B5 : Cấp điện cho phân xưởng rèn

+ Do là hộ tiêu thụ loại 1 nên chọn 2 máy biến áp làm việc song song :

2

2 , 1571

qt

ttsc

4 , 1

2 , 1571 7 , 0

* Kết quả tính toán ta có bảng :

Bảng 3.2 Dung lượng các máy biến áp toàn nhà máy

Tên TBA

Số

Dung lượng (kVA)

3.2 Phương án 2

Đặt một trạm biến áp trung gian và 4 biến áp phân xưởng :

* Trạm biến áp B1 : cấp điện cho phân xưởng số 1 và phòng thí nghiệm

+ Do là hộ tiêu thụ loại 1 nên chọn 2 máy biến áp làm việc song song :

2

8 , 2026

qt

ttsc

4 , 1

8 , 2026 7 , 0







* Trạm biến áp B2 : Cấp điện cho phân xưởng số 2 và trạm bơm

+ Do là hộ tiêu thụ loại 1 nên chọn 2 máy biến áp làm việc song song :

2

4 , 2318

qt

ttsc

4 , 1

4 , 2318 7 , 0

Hình 3.3 Sơ đồ nối điện máy biến áp toàn nhà máy

* Trạm biến áp B3 : Cấp điện cho phân xưởng số 3 và phân xưởng sữa chữa cơ khí

+ Do là hộ tiêu thụ loại 1 nên chọn 2 máy biến áp làm việc song song :

qt

ttsc

4 , 1

1263 7 , 0

* Trạm biến áp B4 : Cấp điện cho phân xưởng rèn và bộ phận nén ép

+ Do là hộ tiêu thụ loại 1 nên chọn 2 máy biến áp làm việc song song :

2

9 , 2074

qt

ttsc

4 , 1

9 , 2074 7 , 0

Số

Dung lượng (kVA)

Từ hệ thống điện đến

B4 B5

3.3 Phương ỏn 3

+ Đặt một trạm phõn phối trung tõm và 5 biến ỏp phõn xưởng :

Hỡnh 3.4 Sơ đồ nối điện mỏy biến ỏp toàn nhà mỏy

+ Cỏc thụng số của cỏc mỏy biến ỏp phõn xưởng tớnh toỏn tương tự như Phương ỏn 1

Ta cú bảng

Bảng 3.4 Dung lượng cỏc mỏy biến ỏp toàn nhà mỏy

Tờn TBA

Số

Dung lượng (kVA)

+ Đặt một trạm phân phối trung tâm và 4 biến áp phân xưởng :

Hình 3.5 Sơ đồ nối điện máy biến áp toàn nhà máy

+ Các thông số của các máy biến áp phân xưởng tính toán tương tự như Phương án 2

Ta có bảng :

Bảng 3.5 Dung lượng các máy biến áp toàn nhà máy

Tên TBA

Số

Dung lượng (kVA)

4.Tính toán kinh tế các phương án lựa chọn

+ Để so sánh và lựa chọn phương án hợp lý, ta sử dụng hàm chi phí tính toán Z và chỉ xét đến những phần khác nhau trong các phương án để giảm khối lượng tính toán

Z = (avh + atc ).K + 3.Imax.R.τ.c→min

Trong đó:

+ atc : Hệ số tiêu chuẩn, atc =0,2 + K : Vốn đầu tư cho TBA và đường dây

+ R : Điện trở của thiết bị ; τ : Thời gian tổn thất công suất lớn nhất + c : Giá tiền 1kWh tổn thất điện năng, c=1300đ/ kWh

+ ΔA : Tổng tổn thất điện năng trong các TBA và đường dây

4.1 Phương án 1

+ Dùng máy biến áp phân phối cung cấp điện cho 5 trạm biến áp phân xưởng :

4.1.1 Chọn máy biến áp theo bảng sau :

Bảng 3.6 Bảng lựa chọn máy biến áp phương án 1

Đơn Giá

10 6 đ

Thành tiền(10 6 đ)