DANH SÁCH MÁY CHO SƠ ĐỒ PHÂN XƯỞNG SCCK:STT Tên máy Số lượng Loại Công suất kw Ghi chú Bộ phận máy Bộ phận lắp ráp Bộ phận sửa chửa điện... Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng sửa
Trang 1TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐỨC TRÍ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
ĐÀ NẲNG Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
-oOo -
NHIỆM VỤ THIẾT KẾ MÔN HỌC
Họ và tên sinh viên: Trương Võ Thuật Lớp : 09Đ- CĐ
Nhóm 4 Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Văn Tiến THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ
1 CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU:
Mặt bằng và các số liệu ban đầu ghi trong bản kèm theo.
2 NỘI DUNG VÀ CÁC PHẦN THIẾT MINH TÍNH TOÁN:
• Xác định phụ tải tính toán của nhà máy.
• Chọn vị trí đặt trạm, số lượng và dung lượng máy biến áp.
• Tính toán các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của mạng điện thiết kế.
• Nhà máy lấy điện từ trạm biến áp khu vực cách nhà máy l=8km.
• Điện áp ở thanh cái hạ áp của trạm biến áp khu vực U= 10kv.
3 CÁC BẢNG VẼ:
• Sơ đồ nguyên lý các phương án nối dây.
• Sơ đồ nguyên lý mạng cao áp nhà máy.
• Mặt bằng phân xưởng.
Trang 2DANH SÁCH MÁY CHO SƠ ĐỒ PHÂN XƯỞNG SCCK:
STT Tên máy Số lượng Loại Công suất (kw) Ghi chú
Bộ phận máy
Bộ phận lắp ráp
Bộ phận sửa chửa điện
Trang 3PHẦN I: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN
CỦA NHÀ MÁY CƠ KHÍ
§1 Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng sửa chửa cơ khí.
I Phụ tải tính toán cho tất cả thiết bị trong phân xưởng:
+ Trong quá trình thiết kế đã cho ta biết các thông tin chính xác về mặt bằng phân bố trí các thiết bị máy móc, công suất và quá trình công nghệ của từng thiết bị tổng phân xưởng Do đó có thể chia phụ tải thành các nhóm và xác định phụ tải cho từng nhóm sau đó ta xác định phụ tải tổng của toàn phân xưởng sửa chửa cơ khí.
- Ta xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng sửa chửa cơ khí khí theo số thiết
bị hiệu quả.
Ta có công thức:
Ptt = kmax ksd ∑ n
i Pđm
Với kmax : hệ số cực đại, dựa vào Ksd và n hiệu quả
Ksd : hệ số sử dụng nhq : Số thiết bị hiệu quả.
+ Để thuận tiện cho việc tính toán cho phân xưởng sửa chửa cơ khí ta chọn hệ
số sử dụng và hệ số công xuất ( Cos φ ) theo giá trị kĩ thuật (tra bảng PL 1.1
trang 324 sách hệ thống cung cấp điện xí nghiệp công nghiệp đô thị và nhà cao tầng).
Ksd= 0,14÷0,2 Cos φ=0,5÷0,6
Ta chọn thông số kĩ thuật: Ksd = 0,2 Cos φ= 0,6
+ Để tiện tính toán các nhóm thiết bị đã được chia ta dùng một số thiết bị quy ước sau đây:
n* : là tỉ số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng một nửa công suất của thiết
bị có công suất lớn nhất và tổng tỉ số thiết bị trong nhóm.
Trang 4P: tổng công suất định mức ứng với n thiết bị.
nhp : số thiết bị hiệu quả nhq=n*hq.n
n*hq: được tra trong bảng dựa vào n* và P*, tra bảng PL 1.4 trang 326
kmax: hệ số cực đại,tra trong bảng PL 1.5 trang 327
ksd : hệ số sử dụng.
Tmax : thời gian sử dụng công suất cực đại.
Ptt: công suất tác dụng tính toán.
Qtt: công suất phản kháng tính toán.
Stt: công suất tính toán.
1 Tính phụ tải tính toán của nhóm 1 :
Bảng số liệu phụ tải của nhóm 1
Với n*=0,5 và P*=0,76 tra bảng PL 1.4 trang 326 ta được n*hq=0,76
+Số thiết bị hiệu quả : nhq=n*hq.n=0,76.10=7,6 ≈ 8 thiết bị
Ksd=0,2 và nhq=8 tra bảng PL 327 ta được: Kmax=1,99
Trang 52 Tính phụ tải tính toán của nhóm 2:
Bảng số liệu phụ tải của nhóm 2
Với p*= 0,6 và n*= 0,3 tra bảng PL 1.4 trang 326 ta được n*hq=0,66
+ Số thiết bị hiệu quả: nhq=n*hq.n=0,66.9 =5,9 ≈ 6 thiết bị
Ksd=0,2 và nhq=6 tra bảng PL 1.5 trang 327 ta được Kmax=2,24
dm
S I
U
3.Tính phụ tải tính toán của nh:óm 3
Bảng số liệu phụ tải của nhóm 3
Trang 68 Bể ngâm dung dịch kiềm 1 3
Với P*=0,3 và n*=0,1 tra bảng PL 1.4 trang 326 ta được n*hq=0,66
+ Số thiết bị hiểu quả : nhq=n*hq.n=0,66.9=5,9 ≈ 6 thiết bị
Ksd= 0,2 và nhq=6 tra bảng PL 1.5 trang 327 ta được : Kmax=2,24
4 Tính phụ tải tính toán của nhóm 4:
Bảng số liệu phụ tải của nhóm 4
Với p*=0,55 và n*=0,3 tra bảng PL 1.4 trang 326 ta được n*hq=0,73
Trang 7+Số thiết bị hiệu quả : nhq=n*hq.n=0,73.9=6,57 ≈ 7 thiết bị
Ksd=0,2 và nhq=7 tra bảng PL 1.5 trang 327 ta được Kmax=2,1
5.Tính phụ tải tính toán của nhóm 5 :
Bảng số liệu phụ tải của nhóm 5
+Công suất tác dụng của máy hàn điểm :
Với P*=0,7 và n*=0,25 tra bảng PL 1.4 trang 326 ta được : nhq=0,45
+Số thiết bị hiệu quả : nhq=n*hq.n=0,45.8=3,6 ≈ 4 thiết bị
Ksd=0,2 và nhq=4 tra bảng PL 1.5 trang 327 ta được : K max=2,64
+Phụ tải tính toán nhóm 5 :
Ptt1=Kqmx.Ksd.Pdm=2,64.0,2.35,25=19 (kW)
Qtt=Ptt.tgφ= 19.1,33=25,27 (kVAr)
VậyS tt = P tt2+Q tt2 = 192+25,272 = 32 (kVA)
Trang 8+Dòng điện tính toán nhóm 5 : 3.tt 3.0,3832
tt
dm
S I
§2 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA CÁC PHÂN XƯỞNG CÒN
LẠI CỦA NHÀ MÁY CƠ KHÍ DANH SÁCH PHÂN XƯỞNG, CÔNG SUẤT ĐẶT,DIỆN
Trang 9Nhà máy có 9 phân xưởng, mỗi phân xưởng có diện tích mặt bằng nhất định và phân bố tương đối đều trên mặt bằng của nhà máy Công suất đặt của mổi phân xưởng cho trước
Do đó ta xác định phụ tải tính toán cho từng phân xưởng theo công suất đặt và
hệ số nhu cầu :
Suất chiếu sáng của phân xưởng tra bảng PL 1.7 trang 328
Hệ số nhu cầu và hệ số công suất tra bảng PL 1.3 trang 325
1 Phân xưởng nhiệt luyện 1 :
Ta có : công suất đặt : Pd =850 (kW)
Diện tích phân xưởng S=45x27 (m2)
Suất chiếu sáng tra bảng PL 1.7 trang 328 : Chọn P0=15 (W/m2)
Hệ số nhu cầu tra bảng PL 1.3 trang 325 :Knc=0,6÷0,7 chọn Knc=0,7
Hệ số công suất tra bảng PL 1.3 trang bảng 325 :
Pcs2=P0.S=15.60.25=22500 (W) =22,5 (kW)
+Công suất tác dụng tính toán :
Ptt2=Pdl2+Pcs2=770+22,5=792,5 (kW)
Trang 10+Công suất phản kháng tính toán :
Suất chiếu sáng tra bảng PL 1.7 trang 328: P0=15 (W/m2)
Hệ số nhu cầu tra bảngPL 1.3 trang 325:
Suất chiếu sáng tra bảng PL 1.7 trang 328: P0=15 (W/m2)
Hệ số nhu cầu tra bảngPL 1.3 trang 325:
Trang 11Suất chiếu sáng tra bảng PL 1.7 trang 328: P0=15 (W/m2)
Hệ số nhu cầu tra bảngPL 1.3 trang 325:
Suất chiếu sáng tra bảng PL 1.7 trang 328: P0=20 (W/m2)
Hệ số nhu cầu tra bảng PL 1.3 trang 325: knc=0,7÷0,8 Chọn knc=0,8
Hệ số công suất: Cosφ=0,7÷0,8 Chọn Cosφ=0,8 do đó tgφ=0,75 + Công suất động lực:
Trang 12Ta có: Công suất đặt: Pd=900 (kW)
Diện tích: S=45x20 (m2)
Suất chiếu sáng tra bảng PL 1.7trang 328:P0=10÷15 (W/m2).
Chọn P0=15 (W/m2)
Hệ số nhu cầu tra bảng PL 1.3 trang 325 : knc=0,6÷0,7 Chọn knc=0,7
Hệ số công suất:Cosφ=0,8÷0,9 Chọn Cosφ=0,8 do đó tgφ=0,75
Suất chiếu sáng tra bảng PL 1.7 trang 328: P0=25 (W/m2)
Hệ số nhu cầu tra bảng PL 1.3 trang 32 : knc=0,7÷0,8 Chọn
Phụ tải tính toán các phân xưởng
Trang 13*Vậy phụ tải tính toán toàn nhà máy cơ khí:
1 Phụ tải tính toán tác dụng nhà máy cơ khí Pttnm bằng tổng phụ tải tính toán của từng phân xưởng trong nhà máy nhân với hệ số đồng thời:
=3256,824107, 23=0,79
Trang 14=> Cos ϕ =0,8
Trang 15PHẦN II: CHỌN VỊ TRÍ ĐẶT TRẠM, SỐ LƯỢNG VÀ
DUNG LƯỢNG MÁY BIẾN ÁP
§1 XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ ĐẶT TRẠM PHÂN PHỐI TRUNG TÂM
m r
= (mm) Góc phụ tải chiếu sáng: 360. cs
cs
tt
P P
2
360.22,5
10, 2792,5
3
360.13,5
13373,5
5
360.10,125
39, 4692,35
Trang 16215
100,7.3,14
7
360.12
25172
8
360.13,5
7,6643,5
9
360.7,5
16167,5
cs
Bán kính R và góc chiếu sáng của biểu đồ phụ tải các phân xưởng:
CS chiếu sáng (kW)
CS tác dụng
P tt (kW)
CS toàn phần
S tt (kVA)
Bán kính phụ tải R(mm)
Góc chiếu sáng (αcs0)
Xây dựng và xác định trạm phân phối trung tâm:
+ Để xây dựng ta vẽ một hệ trục oxy trên sơ đồ mặt bằng của nhà máy có vị trí trọng tâm là
M (x,y) Trạm phân phối trung tâm đặt tại vị trí này:
Trọng tâm của phụ tải của nhà máy được xác định theo công thức sau:
S
∑ Với x,y là tọa độ vị trí các phân xưởng trên mặt bằng đã cho:
Trang 171 4
Chú thích:
§ 2 CHỌN SỐ LƯỢNG VÀ DUNG LƯỢNG MÁY BIẾN ÁP
I Chọn máy biến áp cho phân xưởng:
Phụ tải chiếu sáng
Phụ tải động lực
Trang 18Căn cứ vào vị trí, công suất của các phân xưởng quyết định đặt 6 trạm biến áp phân xưởng.
− Trạm B1 cấp điện cho phân xưởng cơ khí và PX sửa chữa cơ khí (hộ loại 3)
− Trạm B2 cấp điện cho phân xưởng lắp ráp và phòng thí nghiệm (hộ loại1)
− Trạm B3 cấp điện cho phân xưởng đúc 2 (hộ loại1)
− Trạm B4 cấp điện cho phân xưởng nhiệt luyện 2 (hộ loại 1)
− Trạm B5 cấp điện cho PX nhiệt luyện 1 và nhà hành chính (hộ loại 1)
− Trạm B6 cấp điện cho Trạm khí nén (hộ loại 3)
− Trong đó các trạm B2, B3, B4, B5 cấp điện cho phân xưởng chính được xếp
vào phụ tải hộ tiêu thụ loại 1 nên cần đặt hai máy biến áp Và đường dây kép
− Các trạm B1,B6 cấp điện cho phân xưởng thuộc hộ loại 3 nên cần đặt 1 máy
biến áp và đường dây lộ đơn
− Để đảm bảo tính mỹ quan của nhà máy và tiết kiệm vốn đầu tư nên ta đặt các
trạm có tường chung với của phân xưởng
− Để thuận tiện cho việc vận hành và lắp đặt ta chọn máy biến áp do Việt Nam
chế tạo
*Số lượng máy biến áp cần cho nhà máy là 10 máy
II Chọn dung lượng máy biến áp:
1 Đối với các trạm biến áp tiêu thụ hộ loại 3:
Chọn các trạm biến áp theo công thức sau:
Chọn 1 máy biến áp có công suất 1000 (kVA) 10/0,4 (kv) do Việt Nam chế tạo
2 Đối với các trạm biến áp tiêu thụ hộ loại 1:
Xét trường hợp sự cố một máy biến áp, máy còn lại có khả năng chạy quá tải trong thời gian 1-2 ngày để sửa chữa, đồng thời cắt bớt các phụ tải không quan trọng Trong trường hợp này công suất máy biến áp được xác định như sau:
Trang 191, 4
tt dmB
Kết quả chọn biến áp cho các trạm biến áp phân xưởng
STT Tên phân xưởng Sttpx(kVA) SdmB(kVA) Số máy Tên trạm
(Do ABB chế tạo) 1 B1
5 PX sửa chữa cơ khí 153,67
Trang 20PHẦN III: CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY CHO MẠNG ĐIỆN CUNG
CẤP ĐIỆN TRONG MẠNG ĐIỆN XÍ NGHIỆP +Vì nhà máy thuộc hộ loại 1,nên đường dây cung cấp điện cho nhà máy từ
trạm biến áp trung gian về trạm phân phối trung tâm dùng đường dây trên
I CHỌN DÂY DẪN TỪ TRẠM BIẾN ÁP TRUNG GIAN VỀ TRẠM PHÂN PHỐI TRUNG TÂM NHÀ MÁY:
+Với đường dây dài 8 km, sử dụng đường dây trên không lộ kép và dùng dây lõi thép để đảm bảo theo đúng yêu cầu kỹ thuật của hộ loại 1.
+Đối với nhà máy cơ khí hạng trung, tra cẩm nang, có thời gian sử dụng công suất lớn nhất Tmax =4500-5000 h, với giá trị của Tmax , ứng với dây dẫn AC tra bảng 5 trang 294 tìm được mật độ dòng điện kinh tế Jkt=1,1
Vậy: ttnm 3.ttnm 4107, 232 3.10 118,56
dm
S I
n: là hệ số đường dây (lộ kép ứng với n=2)
Tiết kiệm kinh tế: 118,56 107,78
1,1
ttnm kt kt
I F J
Chọn dây nhôm lõi thép tiết diện 120 (mm2), AC-120 kiểm tra dây dẫn đã chọn theo điều kiện sự cố
Tra bảng PL 4.12 trang 369 dây AC-120 có Icp=380A
Khi có sự cố đứt một trong 2 dây, dây còn lại chuyển toàn bộ công suất:
Isc=2.Ittnm=2.118,56=237,12 (A) Isc<Icp
Kiểm tra dây dẫn đã chọn theo điều kiện tổn thất điện áp:
+Với dây AC-120 có khoảng cách trung bình hình học D=2m
Tra bảng PL 4.6 ta được r0=0,27 Ω/ kmvà x0=0,365 Ω/ km Icp=380 A
3256,82.0, 27.8 2502, 49.0,365.8
717,12.10
+Với dây AC-150 có khoảng cách trung bình hình học D=2 m
Tra bảng PL 4.6 trang 326 ta được r0=0,21 Ω/ km và x0=0,358 Ω/ km
Icp=445 (A) > Isc=237,12 (A)
3256,82.0, 21.8 2502, 49.0,358.8
631,922.10
Trang 215% 500
cp dm
+Với dây AC-185 có khoảng cách trung bình hình học D=2m
Tra bảng PL 4.6 trang 366 ta được r0=0,17 Ω/ km và x0=0,377 Ω/ km
Icp=515 (A) > Isc=237,12 (A)
3256,82.0,17.8 2502, 49.0,377.8
598,832.10
+Với dây AC-240 tra bảng phụ lục 4.3 và PL 4.9 trang 365 ; 368
Ta có: r0=0,132 Ω/ km và x0=0,347 Ω/ km,Icp=610 (A) >Isc=237,12 (A)
Tổn thất điện áp trên đường dây:
3256,82.0,132.8 2502, 49.0,347.8
519,32.10
+Với dây AC-300 có khoảng có khoảng cách trung bình học D=2m
Tra bảng PL 4.3; 4.0 trang 326; 368 ta được r0=0,107 Ω/ kmvà x0=0,379 Ω/ km
Icp=700 (A) > Isc=237,12 (A)
3526,82.0,107.8 2502, 49.0,379.8
530,322.10
+Với dây AC-400 có khoảng cách trung bình hình học D=2m
Tra bảng PL 4.3,4.9 trang 326;328 ta được r0=0,08 Ω/ kmvà x0=0,37 Ω/ km
Icp=800 (A) > Icp=237,12 (A)
3526,82.0,08.8 2502, 49.0,37.8
483, 222.10
IV: TÍNH TOÁN KINH TẾ KỸ THUẬT CÁC PHƯƠNG ÁN
Theo cách thiết kế sơ đồ nối dây, ta lần lược tính toán kinh tế kỹ thuật cho hai phương án nhằm so sánh tương đối giữa hai phương án Chỉ cần so sánh những phần khác nhau Giữa hai phương án đều có những phần giống nhau như: đường dây dẫn từ trạm biến áp trung tâm về trạm phân phân phối trung tâm và 6 trạm biến áp phân xưởng Vì vậy ta chỉ cần so sánh kinh tế kỹ thuật của mạng cao áp trong nhà máy
Trang 22Dự định công trình dùng cáp XLPE lõi đồng bọc thép do hãng FURUKAWA của hãng Nhật sản xuất.
Trang 231 TÍNH TOÁN KINH TẾ KỸ THUẬT CHO PHƯƠNG ÁN 1:
Đi dây theo sơ đồ hình tia
1 4
Sơ đồ đi dây hình tia
1.1Chọn cáp đi từ trạm phân phối trung tâm đến các trạm phân xưởng:
a.Chọn cáp từ trạm phân phối trung tâm đến trạm B1:
dm
S I
n: số lộ đường dây ,vì đây là hộ loại 3 nên chọn n=1
Với cáp đồng Tmax=4500 h, tra bảng 5 trang 294: J=3,1 A/mm2
+Vậy tiết diện dây dẫn là:
ax 44,75
14, 433,1
m kt
b.Chọn cáp từ trạm phân phối trung tâm đến trạm B2:
Vì đây là hộ loại 1 nên chọn n=2
+Dòng điện cực đại:
Hộ loại 1
Trang 24( ) (2 )2 ax
351, 25 172 467, 2 129
22,89
tt m
dm
S I
m kt
c.Chọn cáp từ trạm phân phối trung tâm đến trạm B3:
Vì đây là hộ loại 1 nên chọn n=2
dm
S I
m kt
d.Chọn cáp từ trạm phân phối trung tâm đến trạm B4:
Vì đây là hộ loại 1 nên chọn n=2
dm
S I
m kt
e.Chọn cáp từ trạm phân phối trung tâm đến trạm B5:
Vì đây là hộ loại 1 nên chọn n=2
dm
S I
m kt
f.Chọn cáp phân từ trạm phân phối trung tâm đến trạm B6:
Vì đây là hộ loại 3 nên chọn n=1
Trang 25S I
m kt
g.Chọn cáp từ trạm B1 đến xưởng sửa chữa cơ khí :
Vì đây là hộ loại 3 nên chọn n=1
dm
S I
m kt
dm
S I
m kt
Vì đây là hộ loại 3 nên chọn n=1
+Dòng điện cưac đại:
dm
S I
m kt
Trang 26Bảng kết quả chọn cáp 10 kV cung cấp từ trạm phân phối trung tâm đến
trạm biến áp phân xưởng và cáp hạ áp từ trạm biến áp về phân xưởng theo
phương án 1:
Đường cáp F(mm 2 ) l(m) Số dây Đơn giá (đ/m) Thành tiền(đ)
PPTT-TB1 16 72 1 159220 11463840PPTT-TB2 16 71 2 159220 22609240PPTT-TB3 16 60 2 159220 19106400PPTT-TB4 16 64 2 159220 20380160PPTT-TB5 16 30 2 159220 9553200PPTT-TB6 16 80 1 159220 12737600
TB1- PX sửa chửa cơ khí 95 40 1 975920 39036800
a.Tổn thất ∆P trên đoạn cáp từ trạm PPTT đến B1:
Ứng với cáp đồng XPLE tiết diện 16mm2
Tra bảng 4.32 trang 379 ta được : r0=1,47 (Ω/ km)
Ứng với cáp đồng XPLE tiết diện 16 mm2
Tra bảng 4.32 trang 379 ta được: r0=1,47 (Ω/ km)
Suy ra: 0 71.10 1, 473
0, 0522
l r R n
Ứng với cáp đồng XPLE tiết diện 16 mm2
Tra bảng 4.32 trang 379 ta được: r0=1,47 (Ω/ km)
Suy ra: 0 60.10 1, 473
0, 0442
l r R n
Trang 27d.Tổn thất ∆P trên đoạn cáp từ trạm PPTT đến B4:
Ứng với cáp đồng XPLE tiết diện 16 mm2
Tra bảng 4.32 trang 379 ta được: r0=1,47 (Ω/ km)
Suy ra :
3 0
64.10 1, 47
0, 052
l r R n
e.Tổn thất ∆P trên đoạn cáp PPTT đến B5:
Ứng với cáp đồng XPLE tiết diện 16 mm2
Tra bảng 4.32 trang 379 ta được: r0=1,47 (Ω/ km)
Suy ra: 0 30.10 1, 473
0,0222
l r R n
Ứng với cáp đồng XPLE tiết diện 16 mm2
Tra bảng phụ lục 4.32 trang 379 ta được: r0=1,47 (Ω/ km)
0 80.10 1, 47 0,117
g.Tổn thất ∆P trên đoạn cáp từ trạm B1 đến PX sữa chửa cơ khí:
Ứng với cáp đồng 3 lõi do LENS chế tạo tiết diện 95 mm2
Tra bảng phụ lục 4.28 trang 375 ta được: r0=0,193 (Ω/ km)
0 40.10 0,193 0, 007
h.Tổn thất ∆Ptrên đoạn cáp từ trạm B2 đến phòng thí nghiệm:
Ứng với cáp đồng 3 lõi do LENS chế tạo tiết diện 70 mm2
Tra bảng phụ lục 4.28 trang 375 ta được: r0=0,268 (Ω/ km)
0 33.10 0, 268 0,008
i.Tổn thất ∆P trên đoạn cáp từ trạm B5 đến phòng hành chính:
Ứng với cáp đồng 3 lõi do LENS chế tạo tiết diện 120 mm2
Tra bảng phụ lục 4.28 trang 375 ta được: r0=0,153 (Ω/ km)
0 40.10 0,153 0, 006