c, Phụ tải toàn phân xưởng - Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng... -Vậy phụ tải động lực tính toán của phân xưởng là:c, Phụ tải toàn phân xưởng - Công suất tính toán tác dụng c
Trang 1Ngày nay công nghiệp là ngành mũi nhọn của nước ta, và chiếm một vịtrí rất lớn trong cơ cấu kinh tế Theo thời gian sự phát triển của công nghiệp gắnkèm với nó đó là điện năng, nguồn năng lượng cung cấp cho tất cả các hoạtđộng của nhà máy, xí nghiệp Một lượng lớn nhân lực trong nghành điện đanghoạt động trong lĩnh vực thiết kế, giám sát, thi công và vận hành các hệ thốngđiện trong các nhà máy, xí nghiệp.
Phải có điện năng thì mới có các nhà máy sản xuất, do đó cung cấp điệnnăng là một phần hết sức quan trọng và cần thiết với thực tế, cho nhu cầu hiệntại và cả tương lai
Từ tính cấp thiết đó là sinh viên học tập nghiên cứu trong ngành điện, việctrang bị những kiến thức ngành điện nói chung và môn cung cáp điện nói riêng
là cần thiết Những kiến thức này có thể thực hiện công việc trong các ngànhcông nghiệp và cả khu vực sinh hoạt của dân cư Một đồ án thiết kế càng tối ưucàng mang lại lợi ích thức tế khi sử dụng, lợi ích cho vốn đầu tư, sửa chữa vàbảo dưỡng
Trong phần dưới đây em xin trình bày một bản đồ án thiết kế cung cấpđiện cho một xí nghiệp công nghiệp gồm 13 phân xưởng, Trong quá trình thựchiện đồ án, do kiến thức chưa được hoàn thiện nên đồ án còn nhiều thiếu sót, emmong nhận được ý kiến đóng góp của thầy cô và các bạn để đồ án này đượchoàn thiện hơn
Trang 2MỤC LỤCLỜI MỞ ĐẦU
CHƯƠNG 1 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI ĐIỆN
1.1, Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng N
1.2, Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng G
1.3, Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng U
1.4, Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng Y
1.5, Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng Ê
1.6, Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng O
1.7, Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng Đ
1.8, Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng Ư
1.9, Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng C
1.10, Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng D
1.11, Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng V
1.12, Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng Ơ
1.13, Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng H
1.14, Tổng hợp phụ tải của toàn xí nghiệp
1.15, Xây dựng biểu đồ phụ tải cho xí nghiệp
CHƯƠNG 2 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CUNG CẤP ĐIỆN
2.1, Xác định vị trí trạm biến áp của xí nghiệp
2.2, Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện của 2 phương án
2.3, Lựa chọn máy biến áp
2.4, Lựa chọn dây dẫn từ điểm đấu điện về trạm biến áp
CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN VỀ ĐIỆN
3.1, Xác định tổn hao điện áp trên đường dây trung áp
3.2, Xác định tổn hao công suất, tổn hao điện năng trên đường dây và trong máybiến áp
Trang 3CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT – CHỐNG SÉT VÀ NÂNG CAO HỆ
Trang 4Số thiết bị của phân xưởng là: n = 8 thiết bị
Thiết bị có công suất lớn nhất là: 10 kw
Số thiết bị có công suất ≥5kw là: n1 = 6 thiết bị
Tổng công suất các thiết bị trong phân xưởng là:
Trang 5c, Phụ tải toàn phân xưởng
- Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng
Trang 61.2 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng G
a, Phụ tải động lực
- Tính nhq
Số thiết bị của phân xưởng là: n = 9 thiết bị
Thiết bị có công suất lớn nhất là: 10 kw
Số thiết bị có công suất ≥5 kw là: n1 = 6 thiết bị
Tổng công suất các thiết bị trong phân xưởng là:
Hệ số ksd trung bình của các thiết bị trong phân xưởng là: ksdtb
Với nhq = 9 và ksdtb = 0,52 ta tra bảng 3-2/30[1] ta xác định được kmax= 1,35
Trang 7-Vậy phụ tải động lực tính toán của phân xưởng là:
c, Phụ tải toàn phân xưởng
- Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng
Trang 81.3 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng U
a, Phụ tải động lực
- Tính nhq
Số thiết bị của phân xưởng là: n = 8 thiết bị
Thiết bị có công suất lớn nhất là: 10 kw
Số thiết bị có công suất ≥5 kw là: n1 = 4 thiết bị
Tổng công suất các thiết bị trong phân xưởng là:
Trang 9-Vậy phụ tải động lực tính toán của phân xưởng là:
c, Phụ tải toàn phân xưởng
- Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng
Trang 101.4 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng Y
a, Phụ tải động lực
- Tính nhq
Số thiết bị của phân xưởng là: n = 10 thiết bị
Thiết bị có công suất lớn nhất là: 10 kw
Số thiết bị có công suất ≥5 kw là: n1 = 4 thiết bị
Tổng công suất các thiết bị trong phân xưởng là:
Trang 11c, Phụ tải toàn phân xưởng
- Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng
Trang 12- Hệ số cosφ của phân xưởng
1.5 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng Ê
a, Phụ tải động lực
- Tính nhq
Số thiết bị của phân xưởng là: n = 5 thiết bị
Thiết bị có công suất lớn nhất là: 10 kw
Số thiết bị có công suất ≥5 kw là: n1 = 3 thiết bị
Tổng công suất các thiết bị trong phân xưởng là:
Hệ số ksd trung bình của các thiết bị trong phân xưởng là: ksdtb
Với nhq = 5 và ksdtb = 0,57 ta tra bảng 3-2/30[1] ta xác định được kmax= 1,38
Trang 13c, Phụ tải toàn phân xưởng
- Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng
Trang 141.6 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng O
a, Phụ tải động lực
- Tính nhq
Số thiết bị của phân xưởng là: n = 7 thiết bị
Thiết bị có công suất lớn nhất là: 10 kw
Số thiết bị có công suất ≥5 kw là: n1 = 5 thiết bị
Tổng công suất các thiết bị trong phân xưởng là:
Trang 15c, Phụ tải toàn phân xưởng
- Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng
Ppxtt = Pđltt + Pcstt =39,26+5,38=44,64(kW)
- Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng
Trang 16Qpxtt = Qđltt + Qcstt = 36,9+1,77=38,67(kVAR)
- Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng
Spxtt = Sđltt + Scstt =53,88+5,66=59,54(kVA)
- Hệ số cosφ của phân xưởng
1.7 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng Đ
a, Phụ tải động lực
- Tính nhq
Số thiết bị của phân xưởng là: n = 8 thiết bị
Thiết bị có công suất lớn nhất là: 10 kw
Số thiết bị có công suất ≥5 kw là: n1 = 4 thiết bị
Tổng công suất các thiết bị trong phân xưởng là:
Trang 18- Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng
- Hệ số cosφ của phân xưởng
1.8 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng Ư
a, Phụ tải động lực
- Tính nhq
Số thiết bị của phân xưởng là: n = 8 thiết bị
Thiết bị có công suất lớn nhất là: 10 kw
Số thiết bị có công suất ≥5kw là: n1 = 4 thiết bị
Tổng công suất các thiết bị trong phân xưởng là:
Trang 19c, Phụ tải toàn phân xưởng
- Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng
Trang 20- Hệ số cosφ của phân xưởng
1.9 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng C
a, Phụ tải động lực
- Tính nhq
Số thiết bị của phân xưởng là: n = 8 thiết bị
Thiết bị có công suất lớn nhất là: 10 kw
Số thiết bị có công suất ≥5kw là: n1 = 3 thiết bị
Tổng công suất các thiết bị trong phân xưởng là:
Trang 21c, Phụ tải toàn phân xưởng
- Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng
Trang 22- Hệ số cosφ của phân xưởng
1.10 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng D
a, Phụ tải động lực
- Tính nhq
Số thiết bị của phân xưởng là: n = 9 thiết bị
Thiết bị có công suất lớn nhất là: 10 kw
Số thiết bị có công suất ≥5kw là: n1 = 5 thiết bị
Tổng công suất các thiết bị trong phân xưởng là:
Trang 24- Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng
- Hệ số cosφ của phân xưởng
1.11 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng V
a, Phụ tải động lực
- Tính nhq
Số thiết bị của phân xưởng là: n = 5 thiết bị
Thiết bị có công suất lớn nhất là: 10 kw
Số thiết bị có công suất ≥5kw là: n1 = 3 thiết bị
Tổng công suất các thiết bị trong phân xưởng là:
Trang 25c, Phụ tải toàn phân xưởng
- Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng
Ppxtt = Pđltt + Pcstt =27,65+3,7=31,35 (kW)
- Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng
Qpxtt = Qđltt + Qcstt = 26+1,22=27,22(kVAR)
Trang 26Spxtt = Sđltt + Scstt = 37,95+3,9=41,85 (kVA)
- Hệ số cosφ của phân xưởng
1.12 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng Ơ
a, Phụ tải động lực
- Tính nhq
Số thiết bị của phân xưởng là: n = 10 thiết bị
Thiết bị có công suất lớn nhất là: 10 kw
Số thiết bị có công suất ≥5kw là: n1 = 9 thiết bị
Tổng công suất các thiết bị trong phân xưởng là:
Trang 27c, Phụ tải toàn phân xưởng
- Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng
Ppxtt = Pđltt + Pcstt =60,64+2,88=63,52 (kW)
- Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng
Qpxtt = Qđltt + Qcstt = 60,03+0,95=60,98(kVAR)
Trang 28- Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng
Spxtt = Sđltt + Scstt = 85,33+3,03=88,06 (kVA)
- Hệ số cosφ của phân xưởng
1.13 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng H
a, Phụ tải động lực
- Tính nhq
Số thiết bị của phân xưởng là: n = 10 thiết bị
Thiết bị có công suất lớn nhất là: 10 kw
Số thiết bị có công suất ≥5kw là: n1 = 7 thiết bị
Tổng công suất các thiết bị trong phân xưởng là:
Trang 29c, Phụ tải toàn phân xưởng
- Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng
Ppxtt = Pđltt + Pcstt =46,37+4,06=50,43 (kW)
Trang 30- Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng
Qpxtt = Qđltt + Qcstt = 36,17 +1,34=37,52(kVAR)
- Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng
Spxtt = Sđltt + Scstt = 58,81 +4,28=63,09(kVA)
- Hệ số cosφ của phân xưởng
1.14 Tổng hợp phụ tải cho toàn xí nghiệp
Chọn m=10 KVA/
Trang 31Bán kính của phân xưởng Y là: R= = 1,37(mm)
1.15.2 Xác định góc của phụ tải chiếu sáng
Ta có công thức
cs= (1.2)
Trang 32Góc phụ tải chiếu sáng của phân xưởng U là cs= =29
1.15.3 Xây dựng biểu đồ phụ tải
Trang 33SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CUNG CẤP ĐIỆN
2.1 Xác định vị trí trạm biến áp của xí nghiệp
- Xác định tọa độ tâm phụ tải :
-Ta thấy vị trí không nằm trùng với phân xưởng nào nên có thể đặt máy biến áp
ở đây Trên biểu đồ phụ tải điểm tâm phụ tải ký hiệu là MBA(87,106)
-Xác định điểm đấu điện
Được lấy theo tọa độ tên đệm của người thiết kế -chữ Đ(316,58)
2.2 Sơ đồ nguyên lí cung cấp điện của 2 phương án
Vì:
- Phân xưởng có kích thước nhỏ
- Công suất của xí nghiệp tương đối nhỏ (≤ 1000kVA)
- Phụ tải loại 1,3
Vì vậy ta chọn phương án một trạm biến áp gồm hai máy biến áp
+ Nhóm 1 : Dành cho máy biến áp 1 gồm các phân xưởng sau:
Bảng 2.1 Các phân xưởng của máy biến áp 1
+ Nhóm 2 : Dành cho máy biến áp 2 gồm các phân xưởng sau:
Bảng 2.2 Các phân xưởng của máy biến áp 2
Trang 342.3 Lựa chọn máy biến áp
- Tổng công suất của phụ tải của biến áp 1:
=>>
Tổng công suất phụ tải loại I của biến áp 1:
- Tổng công suất phụ tải của biến áp 2 :
Tổng công suất phụ tải loại I của biến áp 2 :
những gánh được công suất của phụ tải nhóm đó mà còn gánh thêm phụ tải loại
I của nhóm gặp sự cố
Trang 35- 1 máy biến áp có công suất lớn hơn hoặc bằng 393,78 KVA
Bảng 2.3.Thông số máy biến áp
Phụ tải tính toán của toàn xí nghiệp là S = 655,19 [KVA]
Tiết diện dây dẫn chọn phải thỏa mãn điều kiện sau (điều kiện phát nóng):
ax. cp lvm
Trang 36Như vậy dây dẫn được lựa chọn thoả mãn điều kiện về tổn thất điện áp chophép.
CHƯƠNG 3 :
TÍNH TOÁN VỀ ĐIỆN
3.1 Xác định tổn hao điện áp trên đường dây trung áp
Từ tính toán mục 2.4 ta được giá trị của điện trở và điện trở kháng trên
Kiếm tra theo tổn thất điện áp cho phép ta được :
Như vậy dây dẫn được lựa chọn thoả mãn điều kiện về tổn thất điện áp cho phép
3.2 Xác định tổn hao công suất ,tôn hao điện năng trên đường dây và tổn hao máy biến áp
3.2.1 Tổn hao công suất
-Trên đường dây trung áp
Trang 37-Tổn hao trong máy biến áp
+Tổn hao không tải
S P t
P
A
8760 ) 10 124
- Thời gian chịu tổn thất công suất lớn nhất (h)
Tmax - Thời gian sử dụng công suất cực đại, Tmax=5000 (h)
t - Thời gian vận hành thực tế của máy biến áp Với máy biến áp được đóng điện suốt năm nên t=8760 (h)
Trang 38Ta có :
= (0,124 + 5000,10-4)2.8760 = 3411 (h)
Tổn thất công suất trên đường dây:
Lượng điện năng tổn thất :
.τ=0,05.3411=170,55(Kwh)
3.3 Lựa chọn dây dẫn phía hạ áp
3.3.1 Phương án 1
-Phương án đi dây :
+ Loại dây :dây đồng trần
+Vị trí lắp đặt trên không
-Phân xưởng N :
Chiều dài dây dẫn từ trạm biến áp đến phân xưởng N
LTBA-N=|xTBA-xN|+|yTBA-yN|=|87-29|+|106-157|=109(m)
Tổn thất điện áp do công suất phản kháng và điện kháng gây ra :
Tổn thất điện áp do công suất tác dụng và điện trở gây ra :
20-2,61=17,39(V)
44,4+j.38,26
109m
Đ TBA
Trang 39Tra PL 4.4 /366 – [1] chọn dây M-16
- Tính lại tổn thất điện áp theo tiết diện dây dẫn đã chọn
Tra PL 4.4 /366 – [1] được điện trở và điện kháng ứng với loại dây đã chọn :
U
-Phân xưởng G :
Chiều dài dây dẫn từ trạm biến áp đến phân xưởng N
LTBA-N=|xTBA-xG|+|yTBA-yG|=|87-6|+|106-69|=118(m)
Tổn thất điện áp do công suất phản kháng và điện kháng gây ra :
Tổn thất điện áp do công suất tác dụng và điện trở gây ra :
20-2,76=17,24(V)Tiết diện dây đối với đường dây chính là :
Có Ftc >Ftt
Tra PL 4.4 /366 – [1] chọn dây M-25
- Tính lại tổn thất điện áp theo tiết diện dây dẫn đã chọn
Tra PL 4.4 /366 – [1] được điện trở và điện kháng ứng với loại dây đã chọn :
45,67+j.37,55
118m
G TBA
Trang 40-Phân xưởng U :
Chiều dài dây dẫn từ trạm biến áp đến phân xưởng U
LTBA-N=|xTBA-xU|+|yTBA-yU|=|87-63|+|106-73|=57(m)
Tổn thất điện áp do công suất phản kháng và điện kháng gây ra :
Tổn thất điện áp do công suất tác dụng và điện trở gây ra :
20-1.29=18,71(V)Tiết diện dây đối với đường dây chính là :
Có Ftc >Ftt
Tra PL 4.4 /366 – [1] chọn dây M-16
- Tính lại tổn thất điện áp theo tiết diện dây dẫn đã chọn
Tra PL 4.4 /366 – [1] được điện trở và điện kháng ứng với loại dây đã chọn :
Trang 41Tổn thất điện áp do công suất phản kháng và điện kháng gây ra :
Tổn thất điện áp do công suất tác dụng và điện trở gây ra :
20-3,2=16,8(V)Tiết diện dây đối với đường dây chính là :
Có Ftc >Ftt
Tra PL 4.4 /366 – [1] chọn dây M-25
- Tính lại tổn thất điện áp theo tiết diện dây dẫn đã chọn
Tra PL 4.4 /366 – [1] được điện trở và điện kháng ứng với loại dây đã chọn :
U
-Phân xưởng Ê :
Chiều dài dây dẫn từ trạm biến áp đến phân xưởng Ê
LTBA-N=|xTBA-xN|+|yTBA-yN|=|87-180|+|106-84|=115(m)
44,07+j.38,55
133m
Y TBA
27,36+j.21,26
115m
Ê TBA
Trang 42Tổn thất điện áp do công suất phản kháng và điện kháng gây ra :
Tổn thất điện áp do công suất tác dụng và điện trở gây ra :
20-1,96=18,04(V)Tiết diện dây đối với đường dây chính là :
Có Ftc >Ftt
Tra PL 4.4 /366 – [1] chọn dây M-16
- Tính lại tổn thất điện áp theo tiết diện dây dẫn đã chọn
Tra PL 4.4 /366 – [1] được điện trở và điện kháng ứng với loại dây đã chọn :
U
-Phân xưởng O :
Chiều dài dây dẫn từ trạm biến áp đến phân xưởng O
LTBA-N=|xTBA-xN|+|yTBA-yN|=|87-138|+|106-134|=79(m)
Tổn thất điện áp do công suất phản kháng và điện kháng gây ra :
44,64+j.38,67
79m
O TBA
Trang 43Tiết diện dây đối với đường dây chính là :
Có Ftc >Ftt
Tra PL 4.4 /366 – [1] chọn dây M-16
- Tính lại tổn thất điện áp theo tiết diện dây dẫn đã chọn
Tra PL 4.4 /366 – [1] được điện trở và điện kháng ứng với loại dây đã chọn :
U
-Phân xưởng Đ :
Chiều dài dây dẫn từ trạm biến áp đến phân xưởng Đ
LTBA-N=|xTBA-XĐ|+|yTBA-yĐ|=|87-24|+|106-176|=133(m)
Tổn thất điện áp do công suất phản kháng và điện kháng gây ra :
Tổn thất điện áp do công suất tác dụng và điện trở gây ra :
20-2,58=17,42(V)Tiết diện dây đối với đường dây chính là :
38,81+j.31,07
133m
Đ TBA
Trang 44Có Ftc >Ftt
Tra PL 4.4 /366 – [1] chọn dây M-16
- Tính lại tổn thất điện áp theo tiết diện dây dẫn đã chọn
Tra PL 4.4 /366 – [1] được điện trở và điện kháng ứng với loại dây đã chọn :
U
-Phân xưởng Ư :
Chiều dài dây dẫn từ trạm biến áp đến phân xưởng Ư
LTBA-N=|xTBA-xư|+|yTBA-yư|=|87-252|+|106-8|=263(m)
Tổn thất điện áp do công suất phản kháng và điện kháng gây ra :
Tổn thất điện áp do công suất tác dụng và điện trở gây ra :
20-5,58=14,42(V)Tiết diện dây đối với đường dây chính là :
Có Ftc >Ftt
Tra PL 4.4 /366 – [1] chọn dây M-50
- Tính lại tổn thất điện áp theo tiết diện dây dẫn đã chọn
Tra PL 4.4 /366 – [1] được điện trở và điện kháng ứng với loại dây đã chọn :
40,33+j.33,97
263m
Ư TBA
Trang 45-Phân xưởng C :
Chiều dài dây dẫn từ trạm biến áp đến phân xưởng C
LTBA-N=|xTBA-xc|+|yTBA-yc|=|87-58|+|106-94|=41(m)
Tổn thất điện áp do công suất phản kháng và điện kháng gây ra :
Tổn thất điện áp do công suất tác dụng và điện trở gây ra :
20-0,83=19,17(V)Tiết diện dây đối với đường dây chính là :
Có Ftc >Ftt
Tra PL 4.4 /366 – [1] chọn dây M-16
- Tính lại tổn thất điện áp theo tiết diện dây dẫn đã chọn
Tra PL 4.4 /366 – [1] được điện trở và điện kháng ứng với loại dây đã chọn :
U
-Phân xưởng D :
Chiều dài dây dẫn từ trạm biến áp đến phân xưởng D
LTBA-N=|xTBA-xD|+|yTBA-yD|=|87-36|+|106-120|=65(m)
39,2+j.32,39
41m
C TBA