Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất công nghiệp

đang di n ra m t cách m nh m Trong quá trình phát tri n đó đi n năng đóng vai tròễ ộ ạ ẽ ể ệ

r t quan tr ng nó là m t d ng năng lấ ọ ộ ạ ượng r t đ c bi t có r t nhi u u đi m nh : dấ ặ ệ ấ ề ư ể ư ễ chuy n hóa thành các d ng năng lể ạ ượng khác nh ( c năng, hóa năng, nhi t năng …) dư ơ ệ ễ dàng chuy n đ i và phân ph i … do đó ngày nay nó để ổ ố ượ ử ục s d ng r ng rãi trong h uộ ầ

h t các lĩnh v c c a đ i s ng Cùng v i s phát tri n m nh m c a n n kinh t đ iế ự ủ ờ ố ớ ự ể ạ ẽ ủ ề ế ờ

s ng xã h i ngày càng đố ộ ược nâng cao nhu c u c u s d ng đi n năng trong các lĩnhầ ầ ử ụ ệ

v c công nghi p, nông nghi p , d ch v …tăng nên không ng ng Đ đ m b o nhuự ệ ệ ị ụ ừ ề ả ả

c u to l n đó chúng ta ph i có m t h th ng cung c p đi n an toàn và tin c y ầ ớ ả ộ ệ ố ấ ệ ậ

V i “ thi t k cung c p đi n cho m t phân xớ ế ế ấ ệ ộ ưởng s n xu t công nghi p”, sau m tả ấ ệ ộ

th i gian làm đ án dờ ồ ướ ựi s hướng d n c a th y Th.s PH M ANH TUÂN và tàiẫ ủ ầ Ạ

li u tham kh o :ệ ả

[1].Bài t p cung c p ậ ấ đi n Tác gi TS Tr n Quang Khánh, nhà xu t b n khoa h cệ ả ầ ấ ả ọ

và k thu t Hà N i.ỹ ậ ộ

[2] Giáo trình Cung c p đi n theo tiêu chu n IEC Tác gi TS Tr n Quang Khánh,ấ ệ ẩ ả ầ nhà xu t b n khoa h c và k thu t Hà N i ấ ả ọ ỹ ậ ộ

Đ n nay v c b n em đã hoàn thành đ án này Do trình đ và th i gian có h n nênế ề ơ ả ồ ộ ờ ạ không th tránh để ược nh ng thi u sót em r t mong đữ ế ấ ượ ực s ch b o châm trỉ ả ước giúp

đ c a th y cô đ bài làm c a em đỡ ủ ầ ể ủ ược hoàn thi n h n đ ng th i giúp em nâng caoệ ơ ồ ờ

được trình đ chuyên môn đáp úng trình đ công tác sau này ộ ộ

Em xin trân thành cám n !ơ

HÀ N I, tháng 1 năm 2014Ộ

Sinh viên th c hi n ự ệ

ĐÀO VĂN HÀ

D6DCN2

THI T K CUNG C P ĐI N Ế Ế Ấ Ệ

Bài 1A

“ Thi t k cung c p đi n cho m t phân x ế ế ấ ệ ộ ưở ng s n xu t công ả ấ

”

Sinh viên : ĐÀO VĂN HÀ

L p D6DCN2 ớ

A D li u ữ ệ

Thi t k m ng đi n cung c p cho m t phân xế ế ạ ệ ấ ộ ưởng v i s li u cho trong b ngớ ố ệ ả

s li u thi t k c p đi n phân xố ệ ế ế ấ ệ ưởng T l ph t i đi n lo i I là 70% Hao t nỉ ệ ụ ả ệ ạ ổ

đi n áp trong m ng điên h áp ∆Uệ ạ ạ cp=3,5% H s công xu t c n nâng lên là ệ ố ấ ầ cos 0,90 H s chi t kh u i = 1,2% ; Công su t ng n m ch t i đi m đ u đi n Sệ ố ế ấ ấ ắ ạ ạ ể ấ ệ k, MVA; Th i gian t n t c a dòng ng n m ch tờ ồ ạ ủ ắ ạ k = 2,5 Gía thành t n th t đi n năngổ ấ ệ

c∆= 1500 đ/kWh; su t thi t h i do m t đi n gấ ệ ạ ấ ệ th= 8000 đ/kWh Đ n giá t bù làơ ụ 110.103 đ/kVAr, chi phí v n hành t b ng 2% v n đ u t , su t t n th t trong tậ ụ ằ ố ầ ư ấ ổ ấ ụ

∆Pb= 0,0025 kW/kVAr Giá đi n trung bình g = 1250 đ/ kWh Đi n áp lệ ệ ưới phân

ph i là 22 kV.ố

Th i gian s d ng công su t c c đ i Tờ ử ụ ấ ự ạ M = 4500(h) Chi u cao phân xề ưởng h= 4,7(m) Kho ng cách t ngu n đi n đén phân xả ừ ồ ệ ưởng L= 150(m)

Các tham s khác l y trong ph l c và s tay thi t k cung c p đi n.ố ấ ụ ụ ổ ế ế ấ ệ

D li u thi t k c p đi n phân x ữ ệ ế ế ấ ệ ưở ng

S hi u trên s đố ệ ơ ồ Tên thi t b ế ị Hệ

số

Ksd

cos Công su t đ t P, kW theoấ ặ

các phương án A

1 ; 8 Máy mài nh nẵ

10;11;19;20;29;30 Máy khoan 0,27 0,66 0,6+0,8+0,8+0,8+1,2+1,2 12;13;14;15;16;24;25 Máy ti n buệ

35;36;37;38 Máy tiên bu

40;43 Máy hàn 0,46 0,82 28+28

S Đ M T B NG PHÂN X Ơ Ồ Ặ Ằ ƯỞ NG C KHÍ – S A CH A N Ơ Ủ Ữ 01

B N i dung c a b n thuy t minh g m các ph n chính ộ ủ ả ế ồ ầ sau :

I Thuy t minh ế

Ch ươ ng I : Tính toán thi t k chi u sáng cho phân ế ế ế

x ưở ng

Trong thi t k chi u sáng v n đ quan tr ng nh t ph i quan tâm là đáp ng yêu c uế ế ế ấ ề ọ ấ ả ứ ầ

v đ r i và hi u qu c a chi u sáng đ i v i th giác Thi t k chi u sáng ph i đ mề ộ ọ ệ ả ủ ế ố ớ ị ế ế ế ả ả

b o các yêu c u sau đây :ả ầ

- Không b loá m tị ắ

- Không loá do ph n xả ạ

- Không có bóng t iố

- Ph i có đ r i đ ng đ uả ộ ọ ồ ề

- Ph i đ m b o đ sáng đ và n đ nhả ả ả ộ ủ ổ ị

- Ph i t o ra đả ạ ược ánh sáng gi ng ánh sáng ban ngày.ố

Ch n lo i bóng đèn chi u sáng g m 2 lo i: bóng đèn s i đ t và bóng đèn huỳnhọ ạ ế ồ ạ ợ ố quang Các phân xưởng thường ít dùng đèn huỳnh quang vì đèn huỳnh quang có t n sầ ố

là 50Hz thường gây ra o giác không quay cho các đ ng c nguy hi m cho ngả ộ ơ ể ườ ậ i v n hành Do v y ngậ ười ta thường s d ng đèn s i đ t.ử ụ ợ ố

B trí đèn: thố ường được b trí theo các góc c a hình vuông ho c hình ch nh t ố ủ ặ ữ ậ

1 Tính toán ch n đèn ọ

Thi t k chi u sáng cho phân xế ế ế ưởng s n xu t công nghi p có kích thả ấ ệ ước HxDxW

là 36x24x4,7m, Coi tr n nhà màu tr ng, tầ ắ ường màu vàng, sàn nhà màu sám,v i đ r iớ ộ ọ yêu c u là Eầ yc = 50(lux)

Theo bi u đ Kruithof ng v i đ r i 50(lux) nhi t đ màu c n thi t là ể ồ ứ ớ ộ ọ ệ ộ ầ ế s choẽ môi trường ánh sáng ti n nghi M t khác vì là xệ ặ ưởng s n xu t có nhi u máy đi n quayả ấ ề ệ nên ta dùng đèn s i đ t v i công su t là 200(W) v i quang thông là F= 3000 (lm).ợ ố ớ ấ ớ

( b ng 45.pl.BT) ả

Ch n đ cao treo đèn là: h’ = 0,6 (m);ọ ộ

Chi u cao m t b ng làm vi c là: hề ặ ằ ệ lv = 0,9 (m);

Chi u cao tính toán là : h = H – hề ” = 4,7– 0,9 = 3,8(m);

H

h''

Hình 1.1 S đ tính toán chi u sángơ ồ ế

T s treo đèn:ỉ ố

j= ==> th a mãn yêu c u ỏ ầ

V i lo i đèn dùng đ chi u sáng cho phân xớ ạ ể ế ưởng s n xu t nên ch n kho ng cáchả ấ ọ ả

gi a các đèn đữ ược xác đ nh là L/h =1,5 (b ng 12.4[TK2]) t c là:ị ả ứ

L = 1,5 h = 1,5.3,8= 5,7 (m)

H s không gian:ệ ố

k=

Căn c đ c đi m c a n i th t chi u sáng có th coi h s ph n x c aứ ặ ể ủ ộ ấ ế ể ệ ố ả ạ ủ

tr n:tầ ường là:50:30 (b ng 2.12) Tra b ng 47.pl.[TK2] ph l c ng v i h s ph n xả ả ụ ụ ứ ớ ệ ố ả ạ

đã nêu trên và h s không gian là kệ ố kg =3,789 ta tìm được h s l i d ng kệ ố ợ ụ ld = 0,58; Hệ

s d tr l y b ng kố ự ữ ấ ằ dt=1,2; h s hi u d ng c a đèn là ệ ố ệ ụ ủ

Xác đ nh quang thông t ng:ị ổ

Trong đó:

E: đ r i yêu c uộ ọ ầ

S: di n tích phân xệ ưởng

: h s d tr (thệ ố ự ữ ường l y b ng 1,2-1,3)ấ ằ

: hi u su t c a đènệ ấ ủ

k: h s l i d ng quang thông c a đènệ ố ợ ụ ủ Thay s ta có:ố

(lm )

S lố ượng đèn t i thi u là:ố ể

Trong dó:

F: quang thông t ngổ

F: quang thông c a đènủ

Thay s có:ố

Căn c vào kích thứ ước phân xưởng ta ch n kho ng cách gi a các đèn là Lọ ả ữ d = 4,1 (m) và Ln = 4,1 (m), t đó tính đừ ược q=1,6 ; p=1,75 ;

4,1m 1.75m

1.6m

24m

Hình 1.2 S đ b trí bóng đèn trong phân xơ ồ ố ưởng

Ki m tra đi u ki n đ m b o đ đ ng đ u ánh sáng t i m i đi mể ề ệ ả ả ộ ồ ề ạ ọ ể

hay và => th a mãnỏ

Nh v y là b trí đèn là h p lý.ư ậ ố ợ

V y t ng s đèn c n l p đ t là 54 bóng Ta b trí 6 dãy đèn m i dãy g m 9 bóng,ậ ổ ố ầ ắ ặ ố ỗ ồ kho ng cách gi a các đèn là 4,1m theo chi u r ng và 4,1m theo chi u dài c a phânả ữ ề ộ ề ủ

xưởng Kho ng cách t tả ừ ường phân xưởng đ n dãy đèn g n nh t là 1,75m theo chi uế ầ ấ ề

r ng và 1,6 m theo chi u dài.ộ ề

Ki m tra đ r i th c t :ể ộ ọ ự ế

E=

Trong đó:

F:quang thông c a đènủ

N :s lố ượng đèn

:hi u su t c a đènệ ấ ủ

k:h s l i d ng quang thông c a đèn HxDxWệ ố ợ ụ ủ

H,D:chi u dài và chi u sâu c a phân xề ề ủ ưởng

:h s d tr ,thệ ố ự ữ ường l y b ng 1,2-1,3ấ ằ

Thay s ta cóố

(lux) > Eyc=50 (lux)

Ngoài chi u sáng chung còn trang b thêm cho m i thi t b m t đèn công su tế ị ỗ ế ị ộ ấ 100(W) đ chi u sáng c c b , cho 2 phòng thay đ và 2 phòng v sinh m i phòng 1ể ế ụ ộ ồ ệ ỗ bóng huỳnh quang 40(W) Nh v y c n t t c 36 bóng dùng cho chi u sáng c c b ư ậ ầ ấ ả ế ụ ộ

Tính toán ph t i đi n là công vi c b t bu c và đ u tiên trong m i công trình cungụ ả ệ ệ ắ ộ ầ ọ

c p đi n , giúp cho công vi c thi t k lấ ệ ệ ế ế ưới đi n v sau c a ngệ ề ủ ười kĩ s Ph t i tínhư ụ ả toán có giá tr tị ương đương v i ph t i th c t v m t hi u ng nhi t do đó vi c l aớ ụ ả ự ế ề ặ ệ ứ ệ ệ ự

ch n dây d n hay các thi t b b o v cho nó s thu n l iọ ẫ ế ị ả ệ ẽ ậ ợ

2.1 Ph t i chi u sáng ụ ả ế

T thi t k chi u sáng ta tính đừ ế ế ế ược ph t i chi u sáng tính toán c a phân xụ ả ế ủ ưởng :

T ng công su t chi u sáng chung (coi h s đ ng th i kổ ấ ế ệ ố ồ ờ đt =1)

Pcs chung = kđt N Pd = 1.54.200 = 10800 (W)

Pd: công su t c a m i bóng đèn đấ ủ ỗ ượ ực l a ch n ọ

N : s bóng đèn c n thi t ố ầ ế

Chi u sáng c c b :ế ụ ộ

Pcb = 32.100+4.40 = 3360 (W)

V y t ng công su t chi u sáng là:ậ ổ ấ ế

Pcs = Pcs chung + Pcb = 10800 + 3360 = 14.160 W = 14,16 (kW)

Vì đèn dùng s i đ t halogen nên h s cosợ ố ệ ố c a nhóm chi u sáng là 1ủ ế

2.2 Ph t i thông thoáng và làm mát ụ ả

Th tích gian máy: V = 24 36 4,7 = 4.060,8 (mể 3)

B i s tu n hoàn K độ ố ầ ược xác đ nh d a vào b ng sau:ị ự ả

Phòng k thu t s n xu tỹ ậ ả ấ 20-30

T b ng s li u ừ ả ố ệ b i s tu n hoàn trên ta ch n K = 20 (l n/gi )ộ ố ầ ọ ầ ờ

T đó suy ra ừ l u lư ượng gió c p vào phân xấ ưởng là:

L = K V = 20 4060,8 = 81.216 (m3/h)

Trong đó :

L: l u lư ượng không khí c p vào phân xấ ưởng (m3/h)

K: b i s tu n hoàn (l n/gi )ộ ố ầ ầ ờ

V: th tích gian máy (mể 3)

Ch n qu t DLHCV40-PG4SF có l u lọ ạ ư ượng gió là 4500 (m3/h)

T đó suy ra s qu t c n dùng cho phân xừ ố ạ ầ ưởng là:

N=

Ch n Nọ q = 20 qu t ạ

B ng thông s qu t hútả ố ạ

Thi t b ế ị Công su t(W) ấ L ượ ng gió(m 3 /h) Số

l ượ ng

k sd cos

H s nhu c u:ệ ố ầ

Nq: s qu t s d ng (Nố ạ ử ụ q = 20 qu t)ạ

Công su t tính toán nhóm ph t i thông thoáng ấ ụ ả

P=k.=0,77.300.20=4,62 ( kW)

P đmq : công su t đ nh m c c a qu t hút (W)ấ ị ứ ủ ạ

Ngoài ra phân xưởng c n trang b thêm 5 qu t tr n m i qu t có công su t 120(w)ầ ị ạ ầ ỗ ạ ấ

đ làm mát v i cos=0,8ể ớ

T ng công su t thông thoáng và làm mát là:Pổ ấ lm = 4,62 +5.0,12 = 5,22(kW)

Slm = = 6,53 (kVA)

2.3 Ph t i đ ng l c ụ ả ộ ự

Vì phân xưởng có nhi u thi t b n m r i rác nhi u khu v c trên m t b ng phânề ế ị ằ ả ở ề ự ặ ằ

xưởng nên vi c tính toán d a vào nguyên t c :ệ ự ắ

Các thi t b trong nhóm nên có cùng ch đ làm vi c (đi u này s thu n ti n choế ị ế ộ ệ ề ẽ ậ ệ

vi c tính toán và CCĐ sau này ví d n u nhóm thi t b có cùng ch đ làm vi c, t c cóệ ụ ế ế ị ế ộ ệ ứ cùng đ th ph t i v y ta có th tra chung đồ ị ụ ả ậ ể ược ksd, knc; cosϕ; )

Các thi t b trong các nhóm nên đế ị ược phân b đ t ng công su t c a các nhóm ítổ ể ổ ấ ủ chênh l ch nh t (đi u này n u th c hi n đệ ấ ề ế ự ệ ượ ẽ ạc s t o ra tính đ ng lo t cho các trangồ ạ thi t b CCĐ) ế ị

Ngoài ra s thi t b trong cùng m t nhóm cũng không nên quá nhi u vì s l ra c aố ế ị ộ ề ố ộ ủ

m t t đ ng l c cũng b kh ng ch (thông thộ ủ ộ ự ị ố ế ường s l ra l n nh t c a các t đ ngố ộ ớ ấ ủ ủ ộ

l c đự ược ch t o s n cũng không quá 8) T t nhiên đi u này cũng không có nghĩa là sế ạ ẵ ấ ề ố thi t b trong m i nhóm không nên quá 8 thi t b Vì 1 l ra t t đ ng l c có th ch điế ị ỗ ế ị ộ ừ ủ ộ ự ể ỉ

đ n 1 thi t b , nh ng nó cũng có th đế ế ị ư ể ược kéo móc xích đ n vài thi t b , (nh t là khi cácế ế ị ấ thi t b đó có công su t nh và không yêu c u cao v đ tin c y CCĐ ) Tuy nhiên khiế ị ấ ỏ ầ ề ộ ậ

s thiét b c a m t nhóm quá nhi u cũng s làm ph c t p hoá trong v n hành và làmố ị ủ ộ ề ẽ ứ ạ ậ

gi m đ tin c y CCĐ cho t ng thi t b ả ộ ậ ừ ế ị

Ngoài ra các thi t b đôi khi còn đế ị ược nhóm l i theo các yêu c u riêng c a vi c qu nạ ầ ủ ệ ả

lý hành chính ho c qu n lý ho ch toán riêng bi t c a t ng b ph n trong phân xặ ả ạ ệ ủ ừ ộ ậ ưởng

D a theo nguyên t c phân nhóm ph t i đi n đã nêu trên và căn c vào v trí, côngự ắ ụ ả ệ ở ứ ị

su t thi t b b trí trên m t b ng phân xấ ế ị ố ặ ằ ưởng có th chia các thi t b trong phân xể ế ị ưở ng

s a ch a c khí Nử ữ ơ 01 thành 4 nhóm (I ,II ,II ,IV) nh sau:ư

Nhóm 1

B ng 2.1 B ng ph t i nhóm 1 ả ả ụ ả

TT Tên thi t b ế ị S hi u ố ệ k sd cos φ P (kW)