Đồ Án Thiết Kế Cung Cấp Điện Cho Một Xí Nghiệp Công Nghiệp

Đồ Án Thiết Kế Cung Cấp Điện Cho Một Xí Nghiệp Công NghiệpA.ĐỀ BÀI Thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp gồm các phân xưởng với các dữ kiện cho trong bảng 2.1,lấy theo vầ

Trang 1

Đồ Án Thiết Kế Cung Cấp Điện Cho Một Xí Nghiệp Công Nghiệp

A.ĐỀ BÀI

Thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp gồm các phân xưởng với các

dữ kiện cho trong bảng 2.1,lấy theo vần alphabe của họ và tên người thiết kế.Công suất ngắn mạch tại điểm đấu điện S k,MVA,khoảng cách từ điểm đấu điện đến nhà máy là

L,m.Cấp điện áp truyền tải là 110kV.Thời gian sử dụng công suất cực đại là T M,h.Phụ tải loại I và II chiếm k I∧II,%.Giá thành tổn thất điện năng c ∆=1000đ/kWh;suất thiệt hại do

mất điện g th=7500đ/kWh;hao tổn điện áp cho phép trong mạng tính từ nguồn (điểm đấu

điện)là ∆ U cp=5%.Các số liệu khác lấy trong phụ lục và các sổ tay thiết kế điện.

Theo vần alphabe của tên người thiết kế tra bảng đề cho và được các số liệu tính toán của

xí nghiệp công nghiệp như sau:

Alphabe Nhà

máy

Phân xưởng Sk, kI&II, TM, L, Hướng

tới củanguồnSố

Trang 2

Hình 2 :Phụ tải của phân xưởng

Sơ đồ mặt bằng phân xưởng :

Trang 3

A B C D E

1

2

24000 1

5

9

17 Văn

phòng xưởng

14

Trang 4

Sơ đồ mặt bằng nhà máy thiết bị điện

4 Chọn và kiểm tra thiết bị điện

5 Tính toán bù hệ số cong suất

6 Tính toán nối đất và chống sét

7 Hạch toán công trình

Bản vẽ:

1 Sơ đồ mặt bằng xí nghiệp với sự bố trí các thiết bị và biểu đồ phụ tải

2 Sơ đồ mạng điện trên mặt bằng xí nghiệp (gồm cả các sơ đồ của các phương án so

sánh)

Trang 5

4 Sơ đồ trạm biến áp gồm:sơ đồ nguyên lý,sơ đồ mặt bằng và mặt cắt trạm biến

áp,sơ đồ nối đất

5 Bảng số liệu và các kết quả tính toán.

CHƯƠNG I: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN

1.1.Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng

1.1.1.Phụ tải tính toán chiếu sáng của phân xưởng

Trong thiết kế chiếu sáng, vấn đề quan trọng là đáp ứng yêu cầu về độ rọi và hiệu quảchiếu sáng của chiếu sáng đối với thị giác Ngoài độ rọi, hiệu quả của chiếu sáng còn phụthuộc vào quang thông, màu sắc ánh sáng, sự lựa chọn hợp lý các chao chóp đèn, sự bốtrí chiếu sáng vừa đảm bảo tính kỹ thuật và kinh tế, mỹ thuật.Thiết kế chiếu sáng phảiđảm bảo các yêu cầu sau:

- Không bị lóa

- Không có bóng tối

- Phải có độ rọi đồng đều

- Phải tạo được ánh sáng giống ánh sáng ban ngày

Vì phụ tải chiếu sáng có tính chất phân bố tương đối đều và tỉ lệ với diện tích nên phụtải chiếu sáng của phân xưởng sửa chữa thiết bị điện có diện tích F=864 m2 được xác định theo công thức:

Trang 6

S cs= P cs cos φ cs=

12,96

1 =12,96 (kVA)

Q cs=0(kVAr)vì cosφcs=1 nên sinφcs=0

1.1.2.Phụ tải tính toán nhóm thông thoáng và làm mát

Trong xưởng sửa chữa cơ khí cần phải có hệ thống thông thoáng, làm mát nhằmgiảm nhiệt độ trong phân xưởng do trong quá trình sản xuất các thiết bị động lực, chiếusáng và nhiệt độ cơ thể người tỏa ra làm tăng nhiệt độ phòng Nếu không được trang bị hệthống thông thoáng và làm mát sẽ gây ảnh hưởng đến năng suất lao động, sản phẩm,trang thiết bị, ảnh hưởng đến sức khỏe công nhân làm việc trong nhà máy phân xưởng Mặt bằng phân xưởng có F=864m2,chiều cao h=5m,tỉ số đổi không khí n=6(1/h) tatính được lưu lượng gió tươi cần cấp vào xưởng là:

Q= n.V = 6.864.5=25920(m3/h)

Với Q=25920(m3/h) ta chọn quạt hút có q=4500(m3/h), số lượng là 6quạt

Trang 7

-Các thiết bị điện trong cùng một nhóm nên ở gần nhau để giảm chiều dài đườngdây hạ áp Nhờ vậy có thể tiết kiệm được vốn đầu tư và tổn thất trên đường dây hạ áptrong phân xưởng.

-Chế độ làm việc của các thiết bị điện trong nhóm nên giống nhau để xác định phụtải tính toán được chính xác hơn và thuận tiện trong việc lựa chọn phương thức cung cấpđiện cho nhóm

-Tổng công suất của các nhóm thiết bị nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tủ độnglực cần dùng trong phân xưởng và trong toàn nhà máy Số thiết bị trong một nhóm cũngkhông nên quá nhiều bởi số đầu ra của các tủ động lực thường là 8÷12

Dựa vào nguyên tắc phân nhóm ở trên và căn cứ vào vị trí, công suất của các thiết

bị được bố trí trên mặt bằng phân xưởng, ta có thể chia các phụ tải thành nhóm sau :

Số hiệu trên

sơ đồ Tên thiết bị Hệ số ksd Hệ sốcosφ

Công suất đặt P, kWPhương án C

Nhóm I

Trang 8

n

i sdi i

n i i

P k P

n i i n i i

os

n i i n i i

P c P

Trang 9

- Công suất toàn phần: Sđlj =

hiệu Tên thiết bị ksdi cosφ Pi, kW Pi.cosφ Pi.Pi Pi.ksdi

1 Bể ngâm dungdịch kiềm 0,35 1 10 10 100 3,5

Trang 11

- Số lượng thiết bị hiệu dụng của nhóm phụ tải động lực là:

n hd=¿ ¿ ¿ = 118,7

27096,46 =1,99

Trang 12

- Công suất toàn phần: Sttđl =

P tt đl cos ϕ tb đl =

99,360,81 =122,62

- Công suất phản kháng: Qtt đl= √ Stt.đl2 − Ptt đl2 =√122,622

−99,362=71,86

1.1.4.Phụ tải tổng hợp toàn phân xưởng

- Công suất tác dụng toàn phân xưởng:

Qttpx= √ Sttpx2 − Pttpx2 = √164,532−136,562

=91,71

1.2.Xác định phụ tải của các phân xưởng khác

Trang 13

1.2.1.Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng trạm từ

Diện tích,

m2

Tổng công suấtđặt Pd, kW

Hệ số nhucầu, knc

trong đó : Apxi là diện tích phân xưởng, tính toán được theo mặt bằng

Ta dùng đèn sợi đốt có cosφ=1, nên Qcs=0, p0=0,015(kW)

- Công suất toàn phần của phân xưởng i:

S tt 1=

P tt 1 cosϕ tb 1 =

583,7450,907 =643,59 (kVA)

1.2.2.Xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng còn lại

Các phân xưởng còn lại ta tính tương tự như phân xưởng trạm từ,ta có bảng tổng kết sau:

Stti(kVA)

1 0,34 500 170 27582,5 15 413,738 583,738 0,907 643,592

2 0,35 800 280 33250 15 498,75 778,75 0,842 924,881

Trang 15

=0,813

S ttxn= P ttxn

cosϕ tbxn =

4147,190,813 =5101,095 kVA

Qttxn= √ Sttxn2 − Pttxn2 =√5101,0952

−4147,192

= 2970,183 kVAr

1.4.Biểu đồ phụ tải toàn xí nghiệp

- Biểu đồ phụ tải là 1 hình tròn vẽ trên mặt phẳng, có tâm trùng với tâm của phụ tảiđiện; có diện tích tỷ lệ tương ứng với công suất tính toán của phụ tải đó theo 1 tỷ

lệ xích nào đó Biểu đồ phụ tải cho phép người thiết kế hình dung ra được sự phân

bố phụ tải trong khu vực cần thiết kế từ đó vạch ra những phương án thiết kế thíchhợp và kinh tế

- Biểu đồ phụ tải toàn nhà máy là 1 vòng tròn có diện tích bằng phụ tải tính toáncủa phân xưởng đã chọn theo tỷ lệ đã chọn:

Rpxi=√ Sttpxi

π m

Trong đó: rpxi là bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải phân xưởng i (mm)

Sttpxi là công suất tính toán của phụ tải phân xưởng tương ứng (kVA)

m là tỷ lệ xích (kVA/mm2) Chọn m=3

- Mỗi phân xưởng có 1 biểu đồ phụ tải, tâm vòng tròn biểu đồ phụ tải trùng tâm phụtải phân xưởng Các trạm biến áp được đặt gần sát tâm phụ tải Mỗi biểu đồ phụtải trên vòng tròn được chia làm 2 phần hình quạt tương ứng với phụ tải động lực

và phụ tải chiếu sáng, thông thoáng làm mát

- Góc chiếu sáng , làm mát tính như sau:

 

Trang 16

Phụ tải chiếu sángPhụ tải động lực

Rpxi

1 Stt

Số hiệu phân xưởngCông suất phân xưởng kVA

Trong đó: csi : góc của phụ tải chiếu sáng phân xưởng i

Pcsi Phụ tải chiếu sang của phân xưởng i

Ptti Phụ tải tính toán của phân xưởng i (Ptti =Pđli + Pcsi)

STT Phân xưởng Stt Ptt Pcs Rpxi XGi

(mm)

YGimm

α csĐộ

Kho phế liệu kim

Trang 17

2.1.Chọn cấp điện áp phân phối

Trước khi vạch ra các phương án cụ thể , phải lựa chọn cấp điện áp cho đường dâytruyền tải hợp lý Biểu thức kinh nghiệm để lựa chọn cấp điện áp như sau:

Uop= √ P ( 0,1+0,015 √ L )

Trong đó: Uop [kV] – điện áp tối ưu của mạng điện;

P [kW] – công suất (tính toán) của xí nghiệp cần cấp điện;

L [km] – chiều dài của đường dây từ nguồn tới xí nghiệp

Thay số vào ta có: U op=√4879,05.(0,1+0,015.√0,24522)=22,894 kV

Trạm biến áp trung gian ta chọn cấp điện áp cung cấp cho nhà máy là :22 kV

Việc lựa chọn các sơ đồ cung cấp ảnh hưởng rất lớn đến vấn đề kinh tế- kỹ thuật củaHTĐ Một sơ đồ cung cấp điện được gọi là hợp lý thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật sau:

- Đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật

- Đảm bảo các chỉ tiêu về kinh tế

- Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện

Trang 18

- Thuận tiện và linh hoạt trong vận hành

- An toàn cho người vận hành và thiết bị

- Dễ dàng phát triển để đáp ứng nhu cầu tăng trưởng cảu phụ tải

2.2.Xác định vị trí đặt trạm biến áp (hoặc trạm phân phối trung tâm-TPPTT) 2.2.1.Vị trí đặt trạm biến áp trung tâm

Vị trí đặt trạm biến áp phải thỏa mãn các yêu cầu sau:

- Vị trí của trạm càng gần tâm phụ tải càng tốt

- Vị trí của trạm phải đảm bảo đủ chỗ và thuận tiện cho các tuyến dây đưa điện đếntrạm cũng như các phát tuyến từ trạm đi ra,đồng thời phải đáp ứng được cho sựphát triển trong tương lai

- Vị trí của trạm được lựa chọn sao cho tổng tổn thất trên các đường dây nhỏ nhất

- Vị trí của trạm phải phù hợp với quy hoạch của xí nghiệp và các vùng lân cậnTâm qui ước của phụ tải nhà máy được xác định bởi một điểm M có toạ độ được xác định: M0(x0,y0) theo hệ trục toạ độ x0y Công thức :

Trong đó : Sttpxi : phụ tải tính toán của phân xưởng i

xi,yi : toạ độ của phân xưởng i theo hệ trục đã chọn

N là : số phân xưởng có phụ tải điện trong nhà máy

STTPX XGi(mm) YGi(mm) Stti Sttpxi.Xi Sttpxi.Yi

Trang 19

2.2.2.Vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng

Các nhà máy thường sử dụng các loại máy biến áp phân xưởng:

- Các trạm biến áp cung cấp điện cho một phân xưởng có thể dùng loại liền kề cómột tường của trạm chung với tường của phân xưởng nhờ vậy tiết kiệm được vốn xâydựng và ít ảnh hưởng đến công trình khác

- Trạm lồng cũng được sử dụng để cung cấp điện cho một phần hoặc toàn bộ mộtphân xưởng vì có chi phí đầu tư thấp, vận hành, bảo quản thuận lợi song về mặt an toànkhi có sự cố trong trạm hoặc phân xưởng không cao

- Các trạm biến áp dùng chung cho nhiều phân xưởng nên đặt gần tâm phụ tải, nhờvậy có thể đưa điện áp cao tới gần hộ tiêu thụ điện và rút ngắn khá nhiều chiều dài mạngphân phối cao áp của xí nghiệp cũng như mạng hạ áp phân xưởng, giảm chi phí kim loạilàm dây dẫn và giảm tổn thất Cũng vì vậy nên dùng trạm độc lập, tuy nhiên vốn đầu tưxây dựng trạm sẽ bị gia tăng

- Tùy thuộc vào điều kiện cụ thể có thể lựa chọn một trong các loại trạm biến áp đãnêu ở trên.Để đảm bảo an toàn cho người cũng như các thiết bị,mỹ quan công nghiệp ởđây sử dụng loại trạm biến áp xây,đặt gần tâm phụ tải,gần các trục giao thông trong nội

bộ nhà máy.Mặt khác cần tính đến khả năng phát triển và mở rộng sản xuất

Trang 20

Trong nhà máy tùy theo nhiệm vụ mà công suất của các phân xưởng có thể chênhlệch nhau khá nhiều,căn cứ vào công suất của các phân xưởng và vị trí của nó trong nhàmáy ta có thể bố trí 7 trạm biến áp phân xưởng như sau:

- Trạm biến áp B1 cấp điện cho phân xưởng số 1

- Trạm biến áp B7 cấp điện cho phân xưởng số 7 và 8

- Trạm biến áp B15 cấp điện cho phân xưởng số 19 và 20

Trạm biến áp phân xưởng làm nhiệm vụ biến đổi điện áp nhà máy từ 22 kV xuốngcấp điện áp phân xưởng 0,4 kV cung cấp cho các phụ tải động lực và chiếu sáng Trạmbiến áp phân xưởng có thể đặt ở những vị trí sau:

+ Trạm đặt trong phân xưởng: giảm được tổn thất , chi phí xây dựng, tăng tuổi thọthiết bị, nhưng khó khăn trong vấn đề chống cháy nổ

+ Trạm đặt ngoài phân xưởng: tổn thất cao và chi phí xây dựng lớn, dễ dàng chốngcháy nổ

+ Trạm đặt kề phân xưởng: tổn thất và chi phí xây dựng không cao, đề phòng cháy nổ

dễ dàng

Từ những nhận xét trên, ta thấy xây dựng trạm biến áp phân xưởng ở kề bên phânxưởng là hợp lý nhất

Ta tiến hành xác định tọa độ đặt các các trạm biến áp phân xưởng như sau:

 Trạm biến áp B1: cấp điện cho phân xưởng 1

Vị trí tọa độ của tâm phụ tải trạm biến áp B1 là:

Trang 21

Y B=Y1=46,62

 Trạm biến áp B7: cấp điện cho phân xưởng 7 và 8

Vị trí tọa độ của tâm phụ tải trạm biến áp B1 là:

 Tính toán tương tự cho các trạm biến áp còn lại (mỗi trạm biến áp đều đặt 2 máy biến áp làm việc song song do Việt Nam sản xuất).Ta có bảng tổng kết sau:

Phân

xưởng Tọa độX Tọa độY S

i ,kVA Si.X Si.Y TBA XBi YBi

Trang 22

2.3.Chọn công suất và số lượng máy biến áp

2.3.1.Trạm phân phối trung tâm

2.3.2.Trạm biến áp phân xưởng

Định dạng
Số trang	22
Dung lượng	247,64 KB