DO AN CUNG CAP DIEN

Phân nhóm và xây dựng phụ tải tính toán Phân xưởng đã có thiết kế chi tiết và thông tin chính xác về mặt bằng bố trí máy móc cũng như công suất của các máy nên ta xác định phụ tải tính

Trang 1

MỤC LỤC

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI THIẾT KẾ 3

I Giới thiệu chung 3

II Đặc điểm phụ tải điện của nhà máy 3

III Nội dung thiết kế 3

CHƯƠNG II : XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ 4

I Phân nhóm và xây dựng phụ tải tính toán 4

1 Phụ tải tính toán nhóm 1 4

II Tính toán phụ tải chiếu sáng 9

III Phụ tải tính toán toàn phân xưởng 9

1 Phụ tải tác dụng toàn phân xưởng 9

2 Phụ tải phản kháng toàn phân xưởng 10

3 Phụ tải toàn phần toàn phân xưởng 10

CHƯƠNG III : THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO TOÀN NHÀ MÁY 10

I Phụ tải tính toán các phân xưởng 10

1 Phụ tải tính toán phòng thí nghiệm 11

2 Phụ tải tính toán phân xưởng số 1 11

6 Phụ tải tính toán lò ga 13

7 Phụ tải tính toán phân xưởng rèn 13

8 Phụ tải tính toán bộ phận nén ép 14

9 Phụ tải tính toán trạm bơm 14

II Xác đinh phụ tải tính toán nhà máy 15

1 Phụ tải tác dụng 15

2 Phụ tải phản kháng 15

4 Biểu đồ phụ tải 15

III Thiết kế mạng cao áp nhà máy 17

1 Xác đinh vị trí trạm PPTT hoặc BATG 17

Trang 2

2 Xác đinh số lượng máy biến áp cho nhà máy 18

3 Xác đinh dung lượng các trạm biến áp cho nhà máy 19

4 Phương án đi dây mạng cao áp 21

5 Tính toán các thông số kỹ thuật và kinh tế cho các phương án 23

 Phương án 1 24

 So sánh và lưa chọn phương án tối ưu 37

6 Tính toán ngắn mạch và kiểm tra các thiết bị điện đã chọn 37

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ MẠNG HẠ ÁP CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ 43

I Sơ đồ nguyên lý hệ thống cấp điện cho xưởng 43

II Lựa chọn các phần tử của hệ thống cấp điện 44

1 Chọn cáp từ TBA về tủ phân phối của xưởng 44

2 Chọn áptomat đầu nguồn 44

3 Chọn tủ phân phối 44

4 Chọn cáp từ tủ phân phối tới các tủ động lực 45

5 Lựa chọn các tủ động lực 46

6 Lựa chọn dây dẫn từ các tủ động lực tới các động cơ 49

7 Thiết kế và chọn thiết bị chiếu sáng 53

 Xác định số lượng, công suất bóng đèn 53

 Thiết kế mạng điện chiếu sáng 54

CHƯƠNG 5 : THIẾT KẾ TỤ BÙ CÔNG SUẤT CHO NHÀ MÁY 56

I Tính toán dung lượng cần bù tại thanh cái các trạm biến áp 56

II Lựa chọn dung lượng và số lượng tụ bù 59

III Thiết kế lắp đặt tụ bù 59

CHƯƠNG 6: TÀI LIỆU THAM KHẢO 60

I Thông số tra cứu 60

II Các tài liệu tham khảo 60

Trang 3

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI THIẾT

KẾ

I Giới thiệu chung

Trong nhà máy cơ khí có nhiều hệ thống máy móc khác nhau rất đa dạng, phong phú

và phức tạp Các hệ thống máy móc này có tính công nghệ cao và hiện đại Do vậy mà việc cung cấp điện cho nhà máy phải đảm bảo chất lượng và độ tin cậy cao

Đứng về mặt cung cấp điện thì việc thiết kế điện phải đảm bảo sự gia tăng phụ tải trong tương lai, về mặt kỹ thuật và kinh tế phải đề ra phương án cấp điện sao cho không gây quá tải sau vài năm sản xuất và cũng không gây quá dư thừa dung lượng công suất dự trữ Theo quy trình trang bị điện và công nghệ của nhà máy ta thấy khi ngừng cung cấp điện sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm của nhà máy gây thiệt hại về nền kinh tế quốc dân do đó ta xếp nhà máy vào phụ tải

loại II, cần được bảo đảm cung cấp điện liên tục và an toàn

II Đặc điểm phụ tải điện của nhà máy

Phụ tải điện trong nhà máy công nghiệp có thể phân ra làm 2 loại phụ tải:

 Phụ tải động lực thường có chế độ làm việc dài hạn, điện áp yêu cầu trực tiếp đến thiết bị là 380/220V, công suất của chúng nằm trong dải từ 1 đến hàng chục kW và được cung cấp bởi dòng điện xoay chiều tần số f=50Hz

 Phụ tải chiếu sáng thường là phụ tải 1 pha, công suất không lớn Phụ tải chiếu sáng bằng phẳng , ít thay đổi và thường dùng dòng điện xoay chiều tần số f =

50 Hz

III Nội dung thiết kế

1 Thiết kế mạng cao áp cho nhà máy cơ khí

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

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

4 Thiết kế tụ bù công suất cho toàn nhà máy

Trang 4

CHƯƠNG II : XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO PHÂN XƯỞNG

SỬA CHỮA CƠ KHÍ

6 Phßng sinh ho¹t

Bé phËn rÌn

12 1

14 10

2

11 Phßng sinh ho¹t

Buång th«ng giã

4

8 3 9 2

13

M¸y nÐn khÝ

Bé phËn qu¹t giã

50 44

28 29 31

Bé phËn nhiÖt luyÖn

32

30 18

22 27 26 24

20

21

19 23

48

49

47

46 41

42

43 36

35 37

Hình 2.1: Sơ đồ mặt bằng phân xưởng sửa chữa cơ khí

I Phân nhóm và xây dựng phụ tải tính toán

Phân xưởng đã có thiết kế chi tiết và thông tin chính xác về mặt bằng bố trí máy

móc cũng như công suất của các máy nên ta xác định phụ tải tính toán theo công suất

Công suất toàn bộ(Kw)

Trang 5

=>

 Số thiết bị có công suất

n1 = 3 => ∑

Công suất 1 máy(Kw)

Trang 6

 Thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm: Búa hơi để rèn

=>

n1= 3 => ∑

vẽ

 Thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm: Lò điện hóa cứng linh kiện

=>

Trang 7

n1= 1 => ∑

Trang 8

Trang 9

II Tính toán phụ tải chiếu sáng

Với phân xưởng sửa chữa cơ khí tra PL 1.2 T253 chọn ⁄ cùng với diện tích ta tính được

Ở đây ta sử dụng đèn sợi đốt nên =>

III Phụ tải tính toán toàn phân xưởng

1 Phụ tải tác dụng toàn phân xưởng

Trang 10

2 Phụ tải phản kháng toàn phân xưởng

I Phụ tải tính toán các phân xưởng

Ở đây ta mới chỉ có thiết kế vị trí nhà xưởng của toàn nhà máy và công suất đặt của từng phân xưởng nên ta xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt

Bảng 3.1: Thông số tính toán toàn nhà máy

Hệ số công suất cosφ

Diện tích (m2)

Trang 11

Hệ số công suất tra PL1 T187

Hệ số nhu cầu tra PL2 T188 Suất phụ tải chiếu sáng P0 tra PL1.2 T253 giáo trình “Thiết kế cấp điện”

1 Phụ tải tính toán phòng thí nghiệm

Trang 13

5 Phụ tải tính toán phân xưởng số 4

Trang 15

Tổng hợp các kết quả thực hiện ở trên lập đƣợc bảng

Bảng 3.2: Kết quả tính toán toàn nhà máy

Trang 17

Hình 3.2: Biểu đồ phụ tải nhà máy cơ khí

III Thiết kế mạng cao áp nhà máy

1 Xác đinh vị trí trạm PPTT hoặc BATG

Trên sơ đồ mặt bằng nhà máy với hệ tọa độ Oxy, có vị trí trọng tâm các phân xưởng là (xi,yi)

Bảng 3.4: Tọa độ các phân xưởng trên biểu đồ phụ tải

Trang 18

Ta xác định tọa độ tối ưu để đặt BATG(PPTT) như sau:

∑

Hình 3.3: Vị trí đặt trạm biến áp trung gian hay trạm phân phối trung tâm

2 Xác đinh số lượng máy biến áp cho nhà máy

 Đối với biến áp trung gian Nhà máy là hộ tiêu thụ điện loại 1 nên cần dùng 2 máy song song

 Đối với các phân xưởng Căn cứ vào vị trí,số lượng và công suất của các phân xưởng quết định đặt 5 trạm biến áp, mỗi trạm 2 máy

- Trạm B1 cấp điện cho PX sửa chữa cơ khí và PX số 3

Trang 19

- Trạm B2 cấp điện cho PX số 1

- Trạm B3 cấp điện cho PX số 2

- Trạm B4 cấp điện cho PX số 4, phòng thí nghiệm và trạm bơm

- Trạm B5 cấp điện cho Lò ga, PX rèn và bộ phận nén ép

3 Xác đinh dung lượng các trạm biến áp cho nhà máy

Áp dụng công thức ứng với tính toán cho trạm 2 máy biến áp

Trong đó: -Công suất định mức của máy biến áp,nhà chế tạo cung cấp

-công suất tính toán của phụ tải -hệ số quá tải Kqt

Hệ số quá tải lấy Kqt=1,4 ứng với điều kiện quá tải không quá 5 ngày năm đêm,mỗi ngày quá tải không quá 6 giờ

Đối với máy biến áp nhập ngoại chưa nhiệt đới hóa cần sử dụng hệ

số hiệu chỉnh Khc

Trong đó : -Nhiệt độ môi trường sử dụng –Nhiệt độ môi trường chế tạo

 Đối với biến áp trung gian Nhà máy là hộ tiêu thụ loại 1 nên sử dụng 2 máy song song

Trang 20

Hình 3.4: Thông số biến áp trung gian

 Đối với biến áp phân xưởng Biến áp phân xưởng được lựa chọn theo Catalog chào hàng của công ty thiết bị điện Đông Anh PL6 T191

- Trạm B1

Chọn hai máy biến áp có cùng dung lượng

- Trạm B2

- Trạm B3 Khảo sát cho thấy phân xưởng số 2 có 5% phụ tải loại 3 là nhà kho,nhà hành chính… nên ta áp dụng công thức

- Trạm B4

Trang 21

- Trạm B5

4 Phương án đi dây mạng cao áp

Dựa vào các thông số tính toán ở trên ta đưa ra 4 phương án đi dây mạng cao áp trong đó 2 phương án sử dụng biến áp trung gian và 2 phương án sử dụng trạm phân phối trung tâm

 Phương án 1: Trạm biến áp trung gian nhận điện từ lưới 25kV

rồi từ đây cung cấp cho các biến áp phân xưởng

Hình 3.5 : Đi dây mạng cao áp PA1

 Phương án 2 : Sử dụng trạm biến áp trung gian, một số trạm biến

áp phân xưởng ở xa trạm biến áp trung gian được cung cấp điện thông qua các trạm ở gần

Trang 22

 Phương án 3 : Sử dụng trạm phân phối trung tâm cung cấp trực

tiếp cho các biến áp phân xưởng

 Phương án 4 : Sử dụng trạm phân phối trung tâm, các biến áp

phân xưởng ở xa nhận điện thông qua các trạm biến áp phân xưởng gần trạm phân phối trung tâm

Trang 23

5 Tính toán các thông số kỹ thuật và kinh tế cho các phương án

Đường dây từ trạm phân phối trung áp 35kV cấp cho trạm biến áp trung gian (phân phối trung tâm) dài 5km, ta sử dụng đường dây trên không, dây nhôm lõi thép, lộ kép

Tra PL3 T188 Tmax=4500h, với giá trị Tmax, dây dẫn AC tra bảng 5.9 T138 được Jkt=1,1(A/mm2)

√

√ với đường dây lộ kép

Trang 24

Với cấp điện áp <35 kV : Usccp=5%Uđm

Vậy dây dẫn được chọn thỏa mãn điều kiện dòng sự cố và tổn thất điện áp

Sau đây lần lượt tinh toán kinh tế kỹ thuật cho bốn phương án khả dụng đưa ra

Trang 25

 Chọn cáp từ BATG đến B4

√

√ Với cáp đồng và Tmax=4200 h tra bảng 5.9 T138 đƣợc Jkt=3,1 A/mm2

Trang 26

√

Trang 27

0,524 0,124

0,03 0,026

2712 558,5

2 50,7

0,524 0,387 0,387

0,03 0,036 0,046

2200 188,9 214,8

1,32 8,03 13,3 BATG-BAPX5

0,524 0,124 0,234

0,094 0,016 0,023

2279,7 599,5 343,2

4,43 35,9 16,9

∆PΣD1=139,66

 Tính toán tổn thất công suất các máy biến áp

Ta có bảng thông số các biến áp đã chọn nhƣ sau

Bảng 3.6 : Thông số các máy biến áp lựa chọn cho phương án 1

Tên Số Sđm(kVA) Stt(kVA) Uđm(kV) ∆P0(W) ∆Pn(W) ∆P(W)

Trang 29

 Biến áp phân xưởng 4

)

Chọn cáp XLPE có tiết diện 50mm2

 Xác đinh tổn thất công suất tác dụng trên đường dây

Trang 30

0,524 0,124

0,03 0,026

2712 558,5

2 50,7 BATG-BAPX3

BAPX3-BAPX2

50

35

107.7 26,8

0,387 0,524

0,042 0,014

5248

2523

10,5 0,81 BATG-BAPX4

0,524 0,387 0,387

0,03 0,036 0,046

2200 188,9 214,8

1,32 8,03 13,3 BATG-BAPX5

0,524 0,124 0,234

0,094 0,016 0,023

2279,7 599,5 343,2

4,43 35,9 16,9

Trang 31

√

Trang 32

√

Trang 34

Bảng 3.8: Thông số cáp chọn cho phương án 3

0,524 0,124

0,03 0,026

2712 558,5

0,18 50,7

0,524 0,387 0,387

0,03 0,036 0,046

2200 188,9 214,8

0,12 8,03 13,3 PPTT-BAPX5

0,524 0,124 0,234

0,094 0,016 0,023

2279,7 599,5 343,2

0,4 35,9 16,9

∆PΣD3=129,43

 Tính toán tổn thất công suất tác dụng trên máy biến áp

Ta có bảng thông số các biến áp đã chọn nhƣ sau

Bảng 3.9: Thông số máy biến áp chọn cho phương án 3

Tôn thất công suẩt tác dụng trên 2 máy biến áp sử dụng công thức

Trang 36

Với cáp đồng và Tmax=4200 h tra bảng 5.9 T138 đƣợc Jkt=3,1 A/mm2

0,524 0,124

0,03 0,026

2712 558,5

0,18 50,7 PPTT-BAPX3

BAPX3-BAPX2

35

107.7 26,8

0,524 0,524

0,056 0,014

5248

2523

1,26 0,073 PPTT-BAPX4

0,524 0,387 0,387

0,03 0,036 0,046

2200 188,9 214,8

1,32 8,03 13,3 PPTT-BAPX5

0,524 0,124 0,234

0,094 0,016 0,023

2279,7 599,5 343,2

4,43 35,9 16,9

Trang 37

 So sánh và lưa chọn phương án tối ưu

6 Tính toán ngắn mạch và kiểm tra các thiết bị điện đã chọn

 Lựa chọn sơ đồ trạm PPTT và các trạm BAPX

 Sơ đồ trạm PPTT

 Nhà máy cơ khí thuộc loại quan trọng nên chọn dùng sơ đồ một

hế thống thanh góp có phân đoạn cho trạm PPTT Tại mỗi tuyến dây vào, ra khỏi thanh góp và liên lạc giữa hai phân đoạn thanh góp đều dùng máy cắt hợp bộ Trên mỗi phân đoạn của thanh góp đặt chống sét van và một biến áp đo lường 3 pha 5 trụ có cuộn tam giác hở báo chạm đất 1 pha trên cáp 35kv Chọn dùng

tủ hợp bộ loại 8BK50 của hãng SIEMEN, cách điện bằng không khí, hệ thống thanh góp đặt sẵn trong tủ có dòng định mức 2500A PL7-T193

 Lựa chọn chống sét van cho cho mạng 35kV tra PL6.9 giáo trình

hệ thống cung cấp điện (Nguyễn Công Hiền) Chọn loại 3EG5 do hãng Cooper Mỹ chế tạo

 Sơ đồ trạm BAPX Các trạm biến áp phân xưởng gần trạm PPTT nên phía cao áp chỉ cần đặt dao cách

ly Cầu chì để cắt ngắn mạch Phía hạ áp đặt áptomat tổng và các áptomat nhánh Đặt áptomát liên lạc giữa hai phân đoạn

 Đặt một tủ đầu vào có dao cách ly 3 vị trí, cách điện bằng SF6,không phải bao trì loại 8DC11

Trang 38

 Dòng lớn nhất qua aptomat tổng và phân đoạn máy 2000KVA chọn theo điều kiện quá tải sự cố

Chọn áptomat M50 do hãng Merlin Gerin chế tạo

 Dòng lớn nhất của áptomat tổng và phân đoạn máy 1800KVA chọn theo điều kiện quá tải sự cố

Chọn áptomat M40 do hãng Merlin Gerin chế tạo

Chủng loại và số lƣợng các aptomat tổng và phân đoạn cho trong bảng sau:

3.13 : Kết quả chọn Aptomat tổng và phân đoạn

Trang 39

 Aptomat nhánh cho BAPX2

√

√ Chọn aptomat C801N do hãng Merlin Gerin chế tạo

√

√ Chọn aptomat C801N do hãng Merlin Gerin chế tạo Chủng loại và số lƣợng áptomat nhánh cho trong bảng sau:

Bảng 3.14: Kết quả lựa chọn Aptomat nhánh

Trang 40

Hình 3.9: Sơ đồ nguyên lý mạng cao áp nhà máy

Hình 3.10: Sơ đồ ghép nối trạm phân phối trung tâm

 Tính toán ngắn mạch và kiểm tra các thiết bị đã chọn

 Tính toán ngắn mạch Các hệ thống cung cấp điện ở xa nguồn và công suất nhó so với hệ thống điện quốc

gia nên cho phép tính ngắn mạch đơn giản Vì không biết cấu trúc của hệ thống điện, ta có

thể tính gần đúng điện kháng hệ thống qua công suất cắt ngắn mạch của máy cắt đầu

nguồn khi đó coi trạm BATG là nguồn

Định dạng
Số trang	61
Dung lượng	1,83 MB