Đồ án cung cấp điện: Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy và phân xưởng

Nội dung tính toán thiết kế Chương 2: Xác định phụ tải tính toán của nhà máy và phân xưởng Chương 3: Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy.. Xác định phụ tải tính toán của các phân

Trang 1

Mục lục

Chương 1: Mở đầu

1.1 Giới thiệu chung về nhà máy

1.2 Nội dung tính toán thiết kế

Chương 2: Xác định phụ tải tính toán của nhà máy và phân xưởng

Chương 3: Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy

3.1 Chọn số lượng, dung lượng và vị trí đặt các trạm biến áp phân xưởng

3.2 Chọn số lượng, dung lượng và vị trí đặt các trạm biến áp trung gian

3.3 Thiết kế hệ thống cấp điện cho toàn nhà máy

Chương 4: Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng sửa chữa cơ khí

Chương 5: Tính toán bù công suất phản kháng cho hệ thống cung cấp điện của nhà máy Chương 6: Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa cơ khí

Trang 2

CHƯƠNG 1:

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY 1.1 Tổng quan

Nhà máy cơ khí công nghiệp được xây dựng trên địa bàn huyện X, thành phố Y, với quy mô bao gồm 10 phân xưởng và văn phòng

Số trên

2)

10 Chiếu sáng phân xưởng Xác định theo diện tích

Quy trình công nghệ của xí nghiệp:

PX SC c¬ khÝ

PXKC Kim lo¹i

PX LR¸p c¬ khÝ

px rÌn

PX §óc

PC GC Gç

Bé phËn thÝ nghiÖm tr¹m b¬m

BPHC & QL

NÐn khÝ

s¶n phÈm

Theo quy trình công nghệ, việc ngừng cung cấp điện cho bất kỳ một phân xưởng nào đều ảnh hưởng đến toàn bộ dây chuyền, gây gián đoạn và đình trệ sản xuất, gây thiệt hại lớn

về kinh tế Do đó, nhà máy được xếp vào hộ loại II và hình thức cấp điện như hộ tiêu thụ loại I: cấp 2 nguồn độc lập

Trang 3

Nguồn điện cấp cho nhà máy được lấy từ lưới điện cách nhà máy 15Km dùng dây nhôm lõi kép trần vặn xoắn( AC) để truyền tải điện Phụ tải điện của nhà máy tương đối tập trung, nguồn điện phục vụ sản xuất trong các phân xưởng chủ yếu 0,4kV, dung lượng ngắn mạch phía hạ áp của trạm biến áp khu vực là: SN= 250 MVA

Nhà máy làm việc ở chế độ 3 ca, sản xuất theo dây truyền nên thời gian sủ dụng công suất cực đại Tmax= 5200( h), với mặt bằng bố trí nhà máy

1.2 Các nội dung chủ yếu

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

2 Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng sửa chữa cơ khí

3 Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy :

- Chọn số lượng,dung lượng và vị trí đặt các trạm biến áp phân xưởng

- 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

- Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy

4 Tính toán bù công suất phản kháng cho hệ thống cung cấp điện của nhà

máy

5 Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa cơ khí

Trang 4

CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

2.1 Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng sửa chữa cơ khí.

2.1.1 Phân loại và phân nhóm các loại phụ tải trong phân xưởng sửa chữa cơ khí

Các thiết bị đều làm việc ở chế độ dài hạn Việc phân nhóm phụ tải do đó dựa theo nguyên tắc sau:

- Các thiết bị trong nhóm nên cùng một khu vực làm việc

- Các thiết bị trong nhóm nên gần nhau, tránh đi dây chồng chéo

- Công suất các thiết bị cùng nhóm nên cân đối để khỏi bị chênh lệch quá lớn giữa các nhóm

- Số lượng các thiết bị trong nhóm bị giới hạn bởi số đầu ra của tủ động lực

Do đó, căn cứ vào vị trí và công suất của các máy công cụ bố trí trên mặt bằng xưởng, ta chia các thiết bị vào 5 nhóm như sau:

- Nhóm 1: 1, 2, 3, 4, 5, 26

- Nhóm 2: 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 18

- Nhóm 3: 14, 15, 16, 17, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 28

- Nhóm 4: 31, 32, 34, 35, 37, 40

- Nhóm 5: 33, 35, 36, 38, 39, 42, 43

Để tiện cho tính toán cấp điện, ở đây lấy chung các hệ số ksd = 0,16; cosφ = 0,6

lượng

K.H trên mặt bằng

Pđm (kW)

Iđm(A)

1 máy toàn bộ

Nhóm 1( cosφ=0,6; k sd = 0,16)

Nhóm 2( cosφ=0,6; k sd = 0,16)

Trang 5

4 Máy phay ngang 1 9 7,0 7,0 17,72

Nhóm 3( cosφ=0,6; k sd = 0,16)

Nhóm 4( cosφ=0,6; k sd = 0,16)

Nhóm 5( cosφ=0,6; k sd = 0,16)

2.1.2 Xác định phụ tải động lực tính toán của phân xưởng

Trang 6

Các thiết bị trong phân xưởng sửa chữa cơ khí đã được cho sẵn thông số hoặc có thể tra

ra mọi số liệu cần thiết nên ta sẽ xác định phụ tải động lực tính tóan của phân xưởng theo phương pháp số thiết bị hiệu quả, Nội dung phương pháp như sau:

Theo phương pháp này, phụ tải tính toán được xác định theo biểu thức:

P tt =k max P tb =k max k sd P dd

Trong đó : + ksd: là hệ số sử dụng của thiết bị hoặc nhóm thiết bị

+ Pdd: là công suất danh định của thiết bị hoặc của nhóm thiết bị + kmax: là hệ số cực đại tra trong sổ tay kỹ thuật theo quan hệ kmax=f(nhq,ksd) + nhq: số thiết bị dùng điện hiệu quả,

(Số thiết bị dùng điện hiệu quả là số thiết bị có cùng công suất , cùng chế độ làm việc gây ra một hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ huỷ hoại của cách điện của thiết bị đúng như số thiết bị thực tế (có thể có công suất và chế độ làm việc khác nhau) đã gây ra trong suốt quá trình làm việc.)

nhq=













n 1

2 ddi

2 n

1 ddi P P

Trong đó: + Pđmi : Công suất định mức của thiết bị thứ i trong nhóm

+ n: số thiết bị trong nhóm Biểu thức này không thuận lợi để tính toán khi số thiết bị trong nhóm lớn, khi số thiết

bị trong nhóm lớn hơn 4 cho phép dùng các phương pháp gần đúng để xác định nhq với sai số khoảng 10%

Một số phương pháp gần đúng xác định nhq:

min

max



dd

P

; ksd0,4 thì ta lấy nhq=n

Pddmax ,Pddmin là công suất danh định của thiết bị có công suất lớn nhất và thiết bị có công suất nhỏ nhất trong nhóm

Khi trong nhóm thiết bị có n thiết bị mà tổng công suất của n1 thiết bị < 5% công suất của cả nhóm thì ta lấy nhq=n-n1

Trang 7

+Khi m= 3

min

max



dd

P

, ksd>0,2, nhq được xác định theo biểu thức:

nhq=2. ;

max

P

dd

n ddi





+Khi không áp dụng được 2 trường hợp trên thì việc xác định nhq phải được tiến hành theo trình tự:

Tính n*=

n

n 1

; P*=

P

P 1

Xác định nhq*=f(n*,P*) Trong đó: + n : số thiết bị của nhóm,

+ n1: số thiết bị có công suất không nhỏ hơn 1/2 công suất của thiết bị

có công suất lớn nhất,

+ P, P1 là tổng công suất của n và n1 thiết bị, Sau khi tính được n* và P*, tra sổ tay kỹ thuật, ta tim ta tìm được : nhq = f(nhq*,P*), từ đó, tính nhq = nhq* n Từ đó, tra được kmax = f(nhq, ksd), Thay vào công suất đầu, ta thu được phụ tải tính toán cho nhóm tương ứng,

Sau đây là tính toán chi tiết cho từng nhóm:

2.1.2.1 Xác định phụ tải tính toán nhóm 1:

lượng

Pđm (kW)

Iđm(A)

1 máy toàn bộ

Nhóm 1( cosφ=0,6; k sd = 0,16)

P đmmax = 10kW  n 1 = 6; P 1 = 48kW.

 * 1 960,66; * 1 5248,90,907



dm

P

P P n

n n

Tra bảng 2.3 trong [1] ta có: n hq * (0,66; 0,907) = 0,74

Trang 8

 n hq = n hq * n = 0,74 9 = 6,77 ≈ 7

Tra bảng 2.2 theo [1] ta có: k max (7; 0,16) = 2,48

 Ptt nh1 = k max k sd P đmΣ = 2,48.0,16.52,9 = 20,99 kW

 Q tt nh1 = P tt nh1 tgφ = 20,99.1,33 = 27,92 kVArφ = 20,99.1,33 = 27,92 kVAr

 S tt nh1 = P Q 2 22 , 99 2 27 , 92 2 36 , 17

1 ttnh 2

1

 I ttnh1 = 54 , 95

380 3

10 17 , 36 U 3

1

lượng

Pđm (kW)

Iđm(A)

1 máy toàn bộ

Nhóm 2( cosφ=0,6; k sd = 0,16)

P đmmax = 7kW  n 1 = 5; P 1 = 32,5kW.

 * 1 115 0,45; * 1 4732,13,5 0,69



dm

P

P P n

n n

 n hq = n hq * n = 0,76 11 = 8,36 ≈ 8

 S tt nh2 = P Q 2 17 , 42 2 23 , 17 2 28 , 99

1 ttnh 2

1

 I ttnh2 = 44 , 05

380 3

10 99 , 28 U 3

1

Trang 9

TT Tên thiết bị Số

lượng

Pđm (kW)

Iđm(A)

1 máy toàn bộ

Nhóm 3( cosφ=0,6; k sd = 0,16)

P đmmax = 4,5kW  n 1 = 4; P 1 = 14,7kW.

9 , 25

7 , 14

*

; 31 , 0 13

4





dm

P

P P n

n n

 n hq = n hq * n = 0,75 13 = 9,75 ≈ 10

 Ptt nh3 = k max k sd P đmΣ = 2,10.0,16.25,9 =8,70 kW

 S tt nh3 = P Q 2 17 , 42 2 23 , 17 2 14 , 48

1 ttnh 2

1

 I ttnh3 = 22

380 3

10 48 , 14 U 3

1

lượng

Pđm (kW)

Iđm(A)

1 máy toàn bộ

Nhóm 4( cosφ=0,6; k sd = 0,16)

Trang 10

6 Máy mài phá 1 40 4,5 4,5 11,39

P đmmax = 14kW  n 1 = 5; P 1 = 51kW.

 * 1 105 0,5; * 1 7351,5 0,69



dm

P

P P n

n n

 n hq = n hq * n = 0,82 10 = 8,2 ≈ 8

 S tt nh4 = P Q 2 27 , 17 2 36 , 14 2 45 , 21

1 ttnh 2

1

 I ttnh4 = 68 , 69

380 3

10 21 , 45 U 3

1

lượng

Pđm (kW)

Iđm(A)

1 máy toàn bộ

Nhóm 5( cosφ=0,6; k sd = 0,16)

Máy biến áp hàn là thiết bị hoạt động ngắn hạn lặp lại, phải quy đổi về dài hạn

873 , 0

25 , 0 6 , 24 873 , 0

57,54kW

P đmmax = 14,09kW  n 1 =4; P 1 = 45,09kW.

 * 1 84 0,5; * 1 5745,,54090,78



dm

P

P P n

n n

Trang 11

 n hq = n hq * n = 0,64 8 = 5,12 ≈ 5

 S tt nh5 = P Q 2 22,28 2 29,63 2 37,07

ttnh1 2

 I ttnh5 = 56,33

.380 3

37,07.10 U

3

2.1.3 Xác định phụ tải chiếu sáng toàn phân xưởng

Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng được xác định theo phương pháp suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích phân xưởng theo công thức:

P ttcs = p o F.

Trong đó: + po : suất chiếu sáng;

+ F : Diện tích phân xưởng xác định theo bản vẽ mặt bằng

Trong mặt bằng phân xưởng, đo được F = 336 m2 Tra bảng 2-5 tài liệu [1], ta có đối với phân xưởng cơ khí po = 13 – 16 W/m2 Chọn po = 15W/m2, suy ra phụ tải chiếu sáng toàn phân xưởng sửa chữa cơ khí:

P ttcs = 15.336 = 5,04 kW

Giả sử chiếu sáng phân xưởng dùng đèn sợi đốt  cosφ cs = 1 từ đó tính được:

04 , 5 1

5,04 cos

P

Q ttcs = S ttcs sinφ cs = 0 kVAr

2.1.4 Xác định phụ tải tính toán toàn phân xưởng

Phụ tải động lực tính toán phân xưởng:

ttcs i

ttnhi đt

ttpx k P P



5 1 Phụ tải chiếu sáng tính toán phân xưởng:

ttcs

i ttnhi đt

ttpx k Q Q



5 1

Trong đó, chọn k đt = 0,9 ta có:

Trang 12

P ttpx = 0,9.(20,99 + 17,42 + 8,7 + 27,17 + 22,28) + 5,04 = 91,9 kW

Công suất tính toán của toàn phân xưởng được tính bởi:

151,8 120,8

91,9 Q

P

ttpx 2

ttpx

Dòng điện tính toán toàn phân xưởng:

6 , 230 38 , 0 3

8 , 151 38

, 0 3

S

Hệ số công suất tính toán:

6 , 0 8 , 151

9 , 91 S

P cos

ttpx





2.2 Xác định phụ tải tính toán cho các phân xưởng khác và toàn nhà máy

Phụ tải tính toán cho các phân xưởng còn lại được xác định theo phương pháp hệ số nhu cầu:



cos

P Q P S

tgφ = 20,99.1,33 = 27,92 kVAr P Q

P k P

tt 2 tt

2 tt tt

tt tt

n

1 i di nc tt







 



Trong đó: + knc : hệ số nhu cầu của phân xưởng

+ Pđi : suất đặt của thiết bị thứ i Gần đúng coi Pđ =Pđm Tra bảng phụ lục I.3 tài liệu [2] và bảng 2-5 tài liệu [3], ứng với các phân xưởng của nhà máy, ta có bảng số liệu sau:

(kW)

Diện tích (m2) knc cosφ/tgφ

Suất chiếu sáng (po) (W/m2)

Trang 13

8 Văn phòng và phòng thiết kế 80 630 0,8 0,8/0,75 15

2.2.1 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng cơ khí chính

Công suất động lực tính toán:

P đl = k nc P đ = 0,3 1200 = 360kW

Công suất chiếu sáng tính toán:

P cs = p o F = 15 1064 = 15,96 kW

Công suất tác dụng tính toán toàn phân xưởng:

P ttpx = P đl + P cs = 360 + 15,96 = 375,96 kW

Công suất phản kháng tính toán:

Q ttpx = P ttpx tgφ = 20,99.1,33 = 27,92 kVArφ = 375,6 1,33 = 500 kVAr

Công suất tính toán toàn phần:

ttpx 2

Dòng điện tính toán vào phân xưởng:

38 , 0 3

6 , 626 38

, 0 3

S ttpx



2.2.2 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng lắp ráp

P đl = k nc P đ = 0,3 800 = 240kW

P cs = p o F = 15 780 = 11,7 kW

P ttpx = P đl + P cs = 240 + 11,7 = 251,7 kW

Q ttpx = P ttpx tgφ = 20,99.1,33 = 27,92 kVArφ = 240 1,33 = 319,2 kVAr

ttpx 2

38 , 0 3

5 , 406 38

, 0 3

S ttpx



Trang 14

2.2.3 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng rèn

P đl = k nc P đ = 0,5 600 = 300kW

P cs = p o F = 15 480 = 7,2 kW

P ttpx = P đl + P cs = 300 + 7,2 = 307,2 kW

Q ttpx = P ttpx tgφ = 20,99.1,33 = 27,92 kVArφ = 300 1,33 = 399 kVAr

ttpx 2

38 , 0 3

6 , 503 38

, 0 3

S ttpx



2.2.4 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng đúc

P đl = k nc P đ = 0,6 400 = 240kW

P cs = p o F = 15 336 = 5,04 kW

P ttpx = P đl + P cs = 240 + 5,04 = 245,04 kW

Q ttpx = P ttpx tgφ = 20,99.1,33 = 27,92 kVArφ = 240 0,75 = 180 kVAr

ttpx 2

38 , 0 3

05 , 304 38

, 0 3

S ttpx



2.2.5 Xác định phụ tải tính toán của bộ phận nén ép

Trang 15

P đl = k nc P đ = 0,6 450 = 270kW

P cs = p o F = 15 360 = 5,04 kW

P ttpx = P đl + P cs = 270 + 5,04 = 275,04 kW

Q ttpx = P ttpx tgφ = 20,99.1,33 = 27,92 kVArφ = 275,04 0,75 = 206,28 kVAr

ttpx 2

38 , 0 3

87 , 343 38

, 0 3

S ttpx



2.2.6 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng kết cấu kim loại

P đl = k nc P đ = 0,6 230 = 138kW

P cs = p o F = 15 630 = 9,45 kW

P ttpx = P đl + P cs = 138 + 9,45 = 147,45 kW

ttpx 2

38 , 0 3

3 , 184 38

, 0 3

S ttpx



2.2.7 Xác định phụ tải tính toán của văn phòng và phòng thiết kế

Trang 16

P đl = k nc P đ = 0,8 80 = 64kW

P cs = p o F = 15 630 = 9,45 kW

P ttpx = P đl + P cs = 64 + 9,45 = 73,45 kW

ttpx 2

38 , 0 3

8 , 91 38

, 0 3

S ttpx



2.2.8 Xác định phụ tải tính toán của trạm bơm

P đl = k nc P đ = 0,7 130 = 91kW

P cs = p o F = 15 225 = 3,375 kW

P ttpx = P đl + P cs = 91 + 3,375 = 94,375 kW

ttpx 2

38 , 0 3

7 , 125 38

, 0 3

S ttpx



Định dạng
Số trang	20
Dung lượng	490,5 KB