do an he thong dien potx

Nguồn điện cấp cho nhà máy đợc lấy từ đờng cao áp 110 KV qua trạm biến áp trung gian về nhà máy, đờng điện cao áp cách nhà máy 5 Km.. Bản thiết kế cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy

Lời nói đầu

Ngày nay nền kinh tế nớc ta đang phát triển mạnh mẽ, đời sống nhân dân cũng nâng cao một cách nhanh chóng Nhu cầu điện năng trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ và sinh hoạt tăng trởng không ngừng Mộtlực lợng đông đảo cán bộ kỹ thuật viên trong và ngoài ngành điện lực đang tham gia thiết kế, lắp đặt các công trình cấp điện

Nhà máy sản xuất máy kéo là một bộ phận quan trọng đối với nền công nghiệp của nớc ta Nhà máy có 10 phân xởng sản xuất với công suất đặt lên

đến 18872,9 KW Tổng diện tích mặt bằng là 260250 m2 Hơn nữa nhà máy sản xuất máy kéo là một bộ phận quan trọng của nên nông nghiệp, mà nớc talai là một nớc mà nông dân chiếm đến 80% do đó khi cấp điện thì nhà máy này thuộc loại 1 Nguồn điện cấp cho nhà máy đợc lấy từ đờng cao áp 110

KV qua trạm biến áp trung gian về nhà máy, đờng điện cao áp cách nhà máy

5 Km Bản thiết kế cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo bao gồm:

- Thiết kế chi tiết mạng cao áp

- Thiết kế mang hạ áp của

- Thiết kế chiếu sáng

- Thiết kế lắp đặt tụ điện bù để nâng cao cos

Do kiến thức và thời gian có hạn, bản thiết kế không tránh khỏi sự sai sót, kính mong thầy giáo và các bạn bỏ qua và góp ý để bản thiết kế đợc hoàn chỉnh hơn Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Ngô Hồng Qua

đã đóng góp ý kiến cho bản thiết kế này

Chơng I Xác định phụ tải tính toán cho phân xởng sửa chữa cơ khí

1 Xác định phụ tải tính toán của phân xởng

1 Căn cứ vào vị trí, công suất của các máy móc công cụ bố trí trên mặt bằng phân xởng, quyết định chia làm 5 nhóm phụ tải

Vì đã biết đợc khá nhiều thông tin về phụ tải, có thể xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực đại Tra bảng đối với nhóm máy cơ khí : Ksd = 0,16 ; cos = 0,6

10,0 4,52,82,54,853,24,03,0

28,04,56,010,015,07,02,2Nhóm 3

30,090,0

30,036,020,020,018,080,0Nhãm 4

4,03,00,60,251,34,53,24,5

23,045,07,07,09,012,018,0

Tra bảng với Ksd = 0,16 và nhq= 0,73 7 = 5 ta đợc Kmax= 2,9

Phụ tải tính toán nhóm 1

104,52,82,52,425 3,2

204,52,82,5 2,4253,2

25,3211,397,096,336,148,1

Tra bảng với Ksd = 0,16 và nhq= 6,3 ta đợc Kmax= 2,64

Phụ tải tính toán nhóm 2

284,56,010,015,07,0 2,2

564,56,010,0 15,07,04,4

70,911,3915,125,3237,917,75,57

Tra bảng với Ksd = 0,16 và nhq= 5,6 ta đợc Kmax= 2,64

Phụ tải tính toán nhóm 3

309030362020

309030362020

76,05228,1776,0591,2650,7050,70

P1 90 + 80

P* = = = 0,52

P 30 + 90 + 30 + 36 + 20 + 20 + 18 + 80

1880

45,63202,82

Tra bảng với Ksd = 0,16 và nhq= 5,2 ta đợc Kmax= 2,87

Phụ tải tính toán nhóm 4

4,03,00,6

4,03,00,6

10,147,611,52

P1 4,0 + 3,0 + 4,5 + 3,2 +4,5

P* = = = 0,9

P 4,0 + 3,0 + 4,5 + 3,2 +4,5 + 0,6 + 0,25 1,3 0,25

0,250,654,53,24,5

0,631,6411,418,1111,41

Tra bảng với Ksd = 0,16 và nhq= 0,7.7 ta đợc Kmax= 2,87

Phụ tải tính toán nhóm 5

23,045,0

23,045,0

58,31114,08

P1 45

P* = = = 0,37

P 23 + 45 +7,0 + 7,0 + 9,0 + 12 + 18

7,07,09,012,018,0

17,7417,7422,8130,4245,63

2 Xác định phụ tải chiếu sáng cho phân xởng lấy suất chiếu sáng chung cho xởng là:

P0 = 15 ( W/m2 )

PCS = P0 S = 15 1102,5 = 16,53 ( KW )

3 Phụ tải tác dụng tính toán cho toàn phân xởng là:

Ppx = Kđt 1 Ptti = 0,85 ( 16,44 + 43,46 + 136,85 + 9,93 + 55,56 ) = 222,9 ( KW )

Phụ tải phản kháng toàn phân xởng:

ở đây ta chỉ biết công suất lắp đặt nên PTTT của các phân xởng sẽ tính theo

Pđt = Knc Pđ = 0,4 3600 = 1440 ( KW )Công suất phản kháng:

Qtt = Qđl = Ptt tg = 1440 1,52 = 2186,6 ( KVAr )Công suất toàn phân xởng:

Ptt = Knc P® = 0,4 3200 = 1280 ( KW )C«ng suÊt ph¶n kh¸ng:

Qtt = Q®l = Ptt tg = 1280 1,52 = 1945,6 ( KVAr )C«ng suÊt toµn ph©n xëng:

P®t = Knc P® = 0,7 1800 = 1260 ( KW )C«ng suÊt ph¶n kh¸ng:

Qtt = Q®l = Ptt tg = 1260 0,75 = 945 ( KVAr )C«ng suÊt toµn ph©n xëng:

Stt = (Ptt + PCS)2 + Q2

tt = ( 1260 + 48)2 + 9452

Stt = 1613,65 ( KVA )

3 Ph©n xëng luyÖn kim ®en:

P®t = Knc P® = 0,7 2600 = 1820 ( KW )C«ng suÊt ph¶n kh¸ng:

Qtt = Q®l = Ptt tg = 1820 0,75 = 1365 ( KVAr )C«ng suÊt toµn ph©n xëng:

P®t = Knc P® = 1050 1,17 = 1228 ( KW )C«ng suÊt ph¶n kh¸ng:

Qtt = Q®l = Ptt tg = 1050 1,17 = 1228 ( KVAr )C«ng suÊt toµn ph©n xëng:

Tra b¶ng ta cã: Knc = 0,6 ; cos  = 0,7

C«ng suÊt chiÕu s¸ng:

PCS = P0.S = 15 3750 = 56,25 ( KW )C«ng suÊt t¸c dông:

P®t = Knc P® = 3500 0,6 = 2100 ( KW )C«ng suÊt ph¶n kh¸ng:

Qtt = Q®l = Ptt tg = 2100 1,33 = 2800 ( KVAr )C«ng suÊt toµn ph©n xëng:

P®t = Knc P® = 1700 0,6 = 1020 ( KW )C«ng suÊt ph¶n kh¸ng:

Qtt = Q®l = Ptt tg = 1020 0,75 = 765 ( KVAr )C«ng suÊt toµn ph©n xëng:

Công suất tác dụng:

Pđt = Knc Pđ = 60 0,6 = 36 ( KW )Công suất phản kháng:

Qtt = Qđl = Ptt tg = 36 0,75 = 27 ( KVAr )Công suất toàn nhà kho:

Pđt = Knc Pđ = 90 0,8 = 72 ( KW )Công suất phản kháng:

Qtt = Qđl = Ptt tg = 72 0,75 = 54 ( KVAr )Công suất toàn ban quản lý và phòng thí nghiệm:

Stt = (Ptt + PCS)2 + Q2

tt = ( 72 + 23,63)2 + 542

Stt = 109,82 ( KVA )

Kết quả tính toán các phân xởng (Trang 17)

Xác định PTTT của toàn nhà máy:

Công suất toàn nhà máy:

Stt = (Ptt + PCS)2 + Q2

tt = 7501,59 2 + 8128,86 2

Stt = 11061,29 ( KVA )

7501,59CosNM = = 0,68

11061,29 Xác định biểu đồ phụ tải

Để xác định biểu đồ phụ tải chọn tỷ lệ xích

Ta vẽ sơ đồ phụ tải dựa trên số liệu ở bảng trên.

Chơng II Thiết kế mạng cao áp nhà máy.

Với quy mô nhà máy nh số liệu đã ghi trong bảng 1, cần đặt 1 trạm phân phối

trung tâm (PPTT) nhận điện từ trạm BATG về và phân phối cho các biến áp phân

xởng (BAPX)

1 Xác định vị trí trạm PPTT

Trên sơ đồ mặt bằng nhà máy, vẽ một hệ toạ độ xOy, có vị trí trọng tâm nhà xởng

là (xi,, yi ) sẽ xác định đợc toạ độ của M(x,y) để dặt trạm PPTT nh sau:

15990,65Vậy ta xác định đợc điểm M (49, 38,5)

2 Xác định vị trí số lợng, dung lợng các trạm BAPX

Căn cứ vào vị trí, số lợng công suất của các phân xởng quyết định đặt 7 trạm BAPX nh sau:

- Trạm B1 cấp điện cho phân xởng cơ khí số 1

- Trạm B2 cấp điện cho phân xởng cơ khí số 2 và ban quản lý, thiết kế

- Trạm B3 cấp điện cho phân xởng luyện kim màu và PXSCCK

- Trạm B4 cấp điện cho phân xởng luyện kim đen

- Trạm B5 cấp điện cho phân xởng nhiệt luyện

- Trạm B6 cấp điện cho phân xởng rèn và kho vật liệu

- Trạm B7 cấp điện cho phân xởng nén khí

Trong các TBA trên thì tất cả đều cấp điện cho hộ loại 1, nhng trong trạm B2, B3,

B6 có 1 bộ phận là loại 3 nên chỉ cần trích 1 đờng dây từ các trạm trên đến các PX

Vậy ta chọn dùng 2 máy biến áp 1800 – 10/0,4 có Sđm = 1800 KVA

Vậy ta chọn dùng 2 máy biến áp 1000 – 10/0,4 có Sđm = 1000 KVA

Vậy kết quả chọn máy biến áp nh sau:

3 Phơng án đi dây mạng cao áp:

Vì nhà máy thuộc hộ loại 1, sẽ dùng đơng dây trên không lộ kép dẫn điện từ trạm BATG về PPTT của nhà máy Để đảm bảo mỹ quan và an toàn, mạng cao áp trong nhà máy dùng cáp nguồn Từ trạm PPTT đến các trạm BA đều dùng lộ kép Căn cứvào vị trí các trạm BA và PPTT trên mặt bằng ta đề ra 2 phơng án đi mạng cao áp:Phơng án 1: Các trạm BA đợc cấp điện từ PPTT

Phơng án 2: Các trạm BA ở xa trạm PPTT đợc lấy điện liền thông qua các trạm ở gần trạm PPTT

Chọn đờng dây cung cấp từ BATG về trạm PPTT của nhà máy dài km, sử dụng

đờng dây trên không, dây nhôm, lõi thép lộ ký Tra cẩm nang có thời gian sử dụngcông suất lớn nhất Tmax = 4500 h với Tmax này dây dẫn AC có

Tra bảng dây AC-300 có ICP = 700 A

Khi sự cố đứt 1 dây, dây còn lại chuyển toàn bộ công suất

So sánh kinh tế kỹ thuật cho 2 phơng án đi dây mạng cao áp ở đây, do 2 phơng án

đều có số lợng và công suất trạm biến áp nh nhau nên ta chỉ cần so sánh phần khácnhau của 2 phơng án tức là so sánh tính kỹ thuật và tổn thất công suất trên mỗi phơng án

Chọn cáp đồng và Tmax = 4500h tra bảng đợc Jkt = 3,1 ( A/mm)

76,2

Fkt = = 24,58(mm2)

3,1

Chọn cáp XLPE có tiết diện 25mm2, vậy chọn 2 XLPE (3x2, có r0 = 0,927 Ω/km),

đo khoảng cách từ PPTT đến trạm biến áp ta lấy chiều dài cáp là 230m

Vậy ta tính đợc tổn thất công suất tác dụng ∆P

133,8

Fkt = = 43,16(mm2)

3,1

Chọn cáp 2 XLPE (3x50) có r0 = 0,494 Ω/km độ dài cáp là 130 m Vậy ta tính

đ-ợc tổn thất công suất tác dụng ∆P

ở các trạm B1, B2, B7 ta chỉ phải tính tổn hao ∆P do đó độ dài dây cáp thay đổi

230230130130180125250

0,9270,9270,9270,9270,6681,471,47

0,210,210,120,120,120,180,37

2000180016001800250016001000

14,812,964,86,56155,56,17

750007500075000750001050004800048000

17.25000017.2500009.7500009.75000018.9000006.00000012.000000

100100130130180125100

0,9270,9270,9270,9270,6681,471,47

0,0930,0930,0640,0640,0890,180,147

2000180016001800250016001000

6,643,6913,7714,7911,75,52,47

75000750001500001500001500004800048000

7.5000007.50000019.50000019.50000027.0000006.0000004.800000Kết quả phơng án 2

Sau đây là bảng so sánh kinh tế 2 phơng án:

PA1PA2

90,991,8

248,09409220,07556

266,27409238,43556

Trong bảng trên: Y ∆A là giá tiền tổn thất ∆A hàng năm

K : Giá tiền đầu t

Z: ∑ giá tiền chi phí cho mối phơng án

Qua bảng so sánh ta thấy PA2 là tối u hơn PA1 vì có tổn thất hàng năm nhỏ hơn

28 triệu đồng Tuy nhiên nếu xét về tầm quan trọng của nhà máy và độ tin cậy củaphơng án thì PA1 là phơng án đợc chọn, mặt khác PA1 còn thuận tiện cho việc vận hành, sửa chữa thay thế Do đó ta quyết định chon PA1

4 Lựa chọn sơ đồ trạm PPTT và các trạm BAPX

a) Sơ đồ trạm PPTT

Nh ta nói trên, nhà máy chế tạo máy kép thuộc loại quan trọng, nên ta chọn dùng sơ đồ hệ thống thanh góp có phân đoạn cho PPTT Tại mỗi tuyến dây vào, ra khỏi thanh góp và liên lạc giữa 2 phân đoạn thanh góp đều dùng máy cắt hợp bộ Để bảo vệ chống sét truyền từ đờng dây vào trạm ta đặt chống sét van trên mỗi thanh góp Đặt trên mỗi phân đoạn thanh góp 1 máy biến áp đo lờng 3 pha 5 trụ có cuộn tam giác hở để báo trạm đất 1 pha trên cáp 10k Chọn dùng các tủ hợp bộ của hãngSIEMEN cách điện bằng S F6, không cần bảo trì loại 8 DC11, hệ thống thanh góp

Vì các trạm BAPX rất gần PPTT, phía cao áp chỉ cần đặt dao cách ly, phía hạ áp

đặt aptômát tổng và các aptômát nhánh Trạm 2 máy biến áp thì đặt thêm 1

aptômát liên lạc giữa 2 phân đoạn

Cụ thể nh sau:

- Dặt 1 tủ đầu vào 10KV co dao cách 3 vị trí cách điện S F6 , không bảo trì loại 8DH10

Bảng thông số kỹ thuật của tủ đầu vào 8DH10

Loại tủ UđmKV Iđm lôcáp A I đmlôMBA KA I N, KV, 1S Thiết bị đóng cắt

đo lờng

Phía hạ áp chộn dùng các áptômát của hãng MerlinGerin đặt trong vỏ tủ tự tạo.Với trạm 2 máy đặt 5 tủ aptômát nh sau:

6422

69069075690

3200250040001600

50507550

5 Tính toán ngắn mạch, kiểm tra các thiết bị điện đã chọn:

a) Tính toán ngắn mạch: Cần tính điểm ngắn mạch N1 tại thanh cái trạm PPTT để kiểm tra máy cắt thanh góp, và tính ngắn mạch N2 tại phía cao áp BAPX để kiểm tra cáp và tủ cao áp các trạm

Dựa vào các thông số của đờng dây trên không (DDK) và cáp ghi trong bảng trớc

So sánh kết quả tính dòng N ở bảng trên với các thông số của máy cắt 8DC11 đặt tại PPTT Ta thấy máy cắt và thanh góp có khả năng làm việc ổn định khi có dòng ngắn mạch lớn nhất

Kiểm tra thiết diện ổn định nhiệt của áp: F ≥ α IN.√tC

Ta chỉ cần kiểm tra với tuyến cáp có dòng ngắn mạch lớn nhất; α = 6 ; tC = 0,5

Đặt tại tủ PP của TBA một áptômát đầu nguồn, từ đây dẫn điện về xởng bằng đờngcáp ngầm

Tủ phân phối của xởng đặt 1 áptômát tổng và 6 áptômát nhánh cấp điện cho 5 tủ

NS 225 E

NS 400 E

500500500

100255400

7,57,515Tra bảng chọn tủ phân phối của AAB

Vì cáp chôn dới đất riêng từng tuyến ⇒ Khc = 1

Kết hợp 2 điều kiện trên ta chọn cáp đồng 4 lõi thiết diện 10 mm2 có ICP = 85 A ⇒ PVC (3x10 + 1.6) của hãng Lens

- Cáp từ tủ PP đến ĐL2

ICP ≥ Itt = 110,18 A

85115346

8521585

V× xëng c¸ch xa tr¹m BA, nªn kh«ng cÇn kiÓm tra ng¾n m¹ch víi c¸p vµ ¸pt«m¸t

+ CÇu ch× b¶o vÖ qu¹t lß

Idc ≥ 7,09 A

5 7,09

Idc ≥ = 14,18 A

2,5Chän Idc = 30 A

+ CÇu ch× b¶o vÖ qu¹t th«ng giã

Idc ≥ 6,33 A

5 6,33

Idc ≥ = 12,66 A

2Chän Idc = 30 A

+ CÇu ch× b¶o vÖ dÇm treo cã pal¨ng ®iÖn

+ CÇu ch× b¶o vÖ lß rÌn

Idc ≥ 11,39 A

5 11,39

Idc ≥ = 22,78 A

2,5Chän Idc = 30 A

+ CÇu ch× b¶o vÖ m¸y Ðp ma s¸t

Idc ≥ 25,32 A

5 25,32

Idc ≥ = 50,64 A

2,5Chän Idc = 60 A

+ CÇu ch× b¶o vÖ lß ®iÖn

Idc ≥ 37,9 A

5 37,9

Idc ≥ = 75,8 A

2,5Chän Idc = 100 A

+ CÇu ch× b¶o vÖ qu¹t ly t©m

Idc ≥ 17,7 A

5 17,7

Idc ≥ = 35,4 A

2,5Chän Idc = 50 A

+ CÇu ch× b¶o vÖ m¸y biÕn ¸p

Idc ≥ 5,57 A

5 5,57

Idc ≥ = 11,14 A

2,5Chän Idc = 30 A

+ CÇu ch× tæng §L2

Idc ≥ Itt nhãm = 110,18 A

5 2 11,04 + (110,18 - 0,16 2 11,04)

Idc ≥ = 86,82 A 2,5

+ Cầu chì bảo vệ lò điện để hoá cứng linh kiện

Idc ≥ 228,17 A

5 228,17

Idc ≥ = 456,34 A

2,5Chọn Idc = 500 A

+ Cầu chì bảo vệ lò điện

Idc ≥ 76,05 A

5 76,05

Idc ≥ = 152,1 A

2Chọn Idc = 200 A

+ Cầu chì bảo vệ lò điện

Idc ≥ 50,7 A

5 50,7

Idc ≥ = 101,4 A

2,5Chọn Idc = 125 A

+ Cầu chì bảo vệ thiết bị để tôi bánh răng

Idc ≥ 37,9 A

5 37,9

Idc ≥ = 75,8 A

2,5Chän Idc = 100 A

+ CÇu ch× b¶o vÖ lß ®iÖn

Idc ≥ 45,63 A

5 45,63

Idc ≥ = 91,26 A

2,5Chän Idc = 125 A

+ CÇu ch× b¶o vÖ thiÕt bÞ cao tÇn

Idc ≥ 202,82 A

5 202,82

Idc ≥ = 405,7 A

2,5Chän Idc = 500 A

+ CÇu ch× tæng §L3

Idc ≥ Itt nhãm = 346,9 A

5 228,17 + (346,9 - 0,16 228.17)

Idc ≥ = 580 A 2,5

+ CÇu ch× b¶o vÖ bÓ dÇu t¨ng nhiÖt

Idc ≥ 7,61 A

5 7,61

Idc ≥ = 15,22 A

2,5Chän Idc = 30 A

+ CÇu ch× b¶o vÖ lß ®iÖn

Idc ≥ 37,9 A

5 37,9

Idc ≥ = 75,8 A

2,5Chọn Idc = 100 A

+ Cầu chì bảo vệ máy đo độ cứng đầu côn

Idc ≥ 1,52 A

5 1,52

Idc ≥ = 3,04 A

2,5Chọn Idc = 30 A

+ Cầu chì bảo vệ máy mài sắc

Idc ≥ 0,63 A

5 0,63

Idc ≥ = 1,26 A

2,5Chọn Idc = 30 A

+ Cầu chì bảo vệ cẩu trục có Palăng điện

Idc ≥ 1,64 A

5 1,64

Idc ≥ = 3,28 A

2,5Chọn Idc = 30 A

+ Cầu chì bảo vệ máy bào gỗ

Idc ≥ 11,41 A

5 11,41

Idc ≥ = 35,56 A

2,5Chọn Idc = 40 A

+ Cầu chì bảo vệ máy khoan

Idc ≥ 8,11 A

5 8,11

Idc ≥ = 16,22 A

2,5Chọn Idc = 30 A

+ Cầu chì bảo vệ máy ca đai

Idc ≥ 11,41 A

5 11,41

Idc ≥ = 22,82 A

2,5Chọn Idc = 30 A

+ Cầu chì tổng ĐL

Idc ≥ Itt nhóm = 83,3 A

5 10,14 - (83,3 - 0,16 10,14)

Idc ≥ = 52,95 A 2,5

+ Cầu chì bảo vệ máy nén khí

Idc ≥ 114,08 A

5 114,08

Idc ≥ = 228,16 A

2,5Chọn Idc = 250 A

+ Cầu chì bảo vệ máy bào gỗ

Idc ≥ 17,74 A

5 17,74

Idc ≥ = 75,8 A

2,5Chọn Idc = 100 A

+ Cầu chì bảo vệ máy đo độ cứng đầu côn

Idc ≥ 1,52 A

5 1,52

Idc ≥ = 35,48 A

2,5Chọn Idc = 50 A

+ Cầu chì bảo vệ máy mài sắc

Idc ≥ 0,63 A

5 0,63

Idc ≥ = 1,26 A

2,5Chọn Idc = 30 A

+ Cầu chì bảo vệ máy ca tròn