Đồ án cung cấp điện khoa điện tự độn công nghiệp

Đồ án cung cấp điện khoa điện tự độn công nghiệp Đồ án cung cấp điện khoa điện tự độn công nghiệpĐồ án cung cấp điện khoa điện tự độn công nghiệpĐồ án cung cấp điện khoa điện tự độn công nghiệpĐồ án cung cấp điện khoa điện tự độn công nghiệpĐồ án cung cấp điện khoa điện tự độn công nghiệpĐồ án cung cấp điện khoa điện tự độn công nghiệpĐồ án cung cấp điện khoa điện tự độn công nghiệp

ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT

THIẾT KẾ MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN

MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU

CHƯƠNG 1 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI ĐIỆN……….…… 4

1.1. Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng N……….……4

1.1.1. Phụ tải động lực……….… 4

1.1.2. Phụ tải chiếu sáng………5

1.1.3. Tổng hợp phụ tải phân xưởng N………5

1.2. Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng G………6

1.2.1. Phụ tải động lực……… 6

1.2.2. Phụ tải chiếu sáng………7

1.2.3. Tổng hợp phụ tải phân xưởng G………7

1.3. Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng U……… 8

1.3.1. Phụ tải động lực………8

1.3.2. Phụ tải chiếu sáng……….9

1.3.3. Tổng hợp phụ tải phân xưởng U……… 9

1.4. Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng Y………10

1.4.1. Phụ tải động lực………10

1.4.2. Phụ tải chiếu sáng………11

1.4.3. Tổng hợp phụ tải phân xưởng Y……….……11

1.5. Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng Ê……… 12

1.5.1. Phụ tải động lực………12

1.5.2. Phụ tải chiếu sáng……….13

1.5.3. Tổng hợp phụ tải phân xưởng Ê……… 13

1.6. Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng O………14

1.6.1. Phụ tải động lực………14

1.6.2. Phụ tải chiếu sáng………15

1.6.3. Tổng hợp phụ tải phân xưởng O……….…15

1.7. Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng T……….16

1.7.1. Phụ tải động lực………17

1.7.2. Phụ tải chiếu sáng………17

1.7.3. Tổng hợp phụ tải phân xưởng T……….…18

1.8. Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng I………19

1.8.1. Phụ tải động lực………19

1.8.2. Phụ tải chiếu sáng………20

1.8.3. Tổng hợp phụ tải phân xưởng I……….20

1.9. Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng H………21

1.9.1. Phụ tải động lực………

1.9.2. Phụ tải chiếu sáng………

1.9.3. Tổng hợp phụ tải phân xưởng H………

1.10. Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng Ơ………

1.10.1 Phụ tải động lực………

1.10.2 Phụ tải chiếu sáng………

1.10.3Tổng hợp phụ tải phân xưởng Ơ……….

1.11. Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng D………

1.11.1 Phụ tải động lực………

1.11.2 Phụ tải chiếu sáng………

1.11.3 Tổng hợp phụ tải phân xưởng D………

1.12 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng Ư………

1.12.1 Phụ tải động lực………

1.12.2 Phụ tải chiếu sáng………

1.12.3 Tổng hợp phụ tải phân xưởng Ư……….

1.13 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng A………

1.13.1 Phụ tải động lực………

1.13.2 Phụ tải chiếu sáng………

1.13.3 Tổng hợp phụ tải phân xưởng A………

1.14 Tổng hợp phụ tải của toàn xí nghiệp………

1.15 Xây dựng biểu đồ phụ tải cho xí nghiệp………

1.15.1 Xác định bán kính của biểu đồ phụ tải………

1.15.2 Góc của phụ tải chiếu sáng………

1.15.3 Xây dựng biểu đồ phụ tải ………

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………

2.2.1. Phương án 1………

2.2.2. Phương án 2……… ………

2.3. Lựa chọn máy biến áp………

2.4. Lưạ 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 máy biến áp………

3.3. Lựa chọn dây dẫn phía hạ áp ………

3.3.1. Lựa chọn dây dẫn phía hạ áp của phương án 1………

3.3.2. Lựa chọn dây dẫn phía hạ áp củaphương án 2………

3.4. Xác định tổn hao điện áp, tổn hao công suất trên đường dây hạ áp………

3.4.1 Tổn hao điện áp, tổn hao công suất trên đường dây hạ áp của phương án 1 3.4.2 Tổn hao điện áp, tổn hao công suất trên đường dây hạ áp của phương án 2 3.5 Lựa chọn các thiết bị đóng cắt và bảo vệ………

3.5.1 Tính toán ngắn mạch………

3.5.2 Lựa chọn và kiểm tra thiết bị phía trung áp………

3.5.3 Lựa chọn và kiểm tra thiết bị phía hạ áp………

3.6 Lựa chọn các thiết bị khác………

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT – CHỐNG SÉT VÀ NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT COSϕ

4.1 Tính toán nối đất trung tính………

4.2 Tính toán chống sét………

4.2.1 Chống sét trực tiếp………

4.2.2 Lựa chọn thiết bị chống sét quá điện áp………

4.3 Nâng cao hệ số công suất cosϕ

KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Chương 1: Xác định phụ tải tính toán

1.1 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng N

Bảng 1.3 Số liệu phân xưởng N

0,4 6

0,5 6

0,6 8

0,8 7

0,8

3 0,38 cos 0,7

8

0,8 1

0,6 8

0,6 4

0,7 9

0,8 4

0,7

1.1.1 Phụ tải động lực

Số máy của phân xưởng N là: n= 8(máy)

Số máy có công suất:

Tính theo n * và P * , tra bảng 3-1[1] ta được:

số thiết bị hiệu quả:

Hệ số k sdtb :

Từ k sdtb và n hq đã tính được ở trên, ta dùng bảng 3-5[2] tra hệ số k max theo k sdtb

và n hq ta được k max =1,36

Hệ số :

1.1.3 Tổng hợp phụ tải phân xưởng N

Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng N:

Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng N:

Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng N:

Hệ số cosφ tính toán của phân xưởng N:

1.2 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng G

Bảng 1.2 Số liệu phân xưởng G

Ta có :

Tìm theo n * và P * , tra bảng 3-1[1] ta được:

số thiết bị hiệu quả:

+ F(m 2 ): Diện tích mặt bằng phân xưởng: F=a×b=14×28=392(m 2 ).

+ p 0 (kW/m 2 ): Suất chiếu sáng trên một đv sản xuất: p 0 =12.10 -3 (kW/m 2 ).

Ta chọn hệ số cosφ cs =0,98→ tgφ cs =0,2

1.2.3 Tổng hợp phụ tải phân xưởng G

Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng G:

Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng G:

Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng G:

Hệ số cosφ tính toán của phân xưởng G:

1.3 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng U

Bảng 1.3: Số liệu phân xưởng U

0,6 2

0,4 1

0,6 6

0,3 7

0,6

7 0,75 cos 0,8

1

0,7 6

0,7 3

0,6 5

Số máy của phân xưởng U là: n= 8(máy)

Số máy có công suất:

Tính theo n * và P * , tra bảng 3-1[1] ta được:

số thiết bị hiệu quả:

+ F(m 2 ) – Diện tích mặt bằng phân xưởng: F=a×b=14×22=612(m 2 ).

+ p 0 (kW/m 2 ): Suất chiếu sáng trên một đv sản xuất: p 0 =12.10 -3 (kW/m 2 ).

Ta chọn hệ số cosφ cs =0,98→ tgφ cs =0,2

1.3.3 Tổng hợp phụ tải phân xưởng U

Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng U:

Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng U:

Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng U:

Hệ số cosφ tính toán của phân xưởng U:

1.4 Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng Y

Bảng 1.4: Số liệu phân xưởng Y

Phụ tải chiếu sáng cho phân xưởng Y được tính theo công thức:

P = p.F Trong đó: F (m) là diện tích của phân xưởng

1.4.3.Tổng hợp phụ tải của toàn bộ phân xưởng

Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng

Hệ số cosφ của phân xưởng

1.5 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng Ê

Bảng 1.14: Số liệu phân xưởng Ê

1.6 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng O

Bảng 1.6: Số liệu phân xưởng O

PX Thông số 1 2 3 Số máy 4 5 6 7

p = 0,012(kW/m)

Diện tích xưởng O là: F = a.b =16.28 = 448 (m)

⇒ P = p.F = 0,012.448 = 5,376 (kW)

Ta có cosϕ cs chiếu sáng là: cosϕ = 0,98

⇒ Q = Pcs tgϕ = 5,37.0,203 = 1,09 (kVAR)

⇒(kVA)

1.6.3 Tổng hợp phụ tải của toàn bộ phân xưởng

Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng

Hệ số cosφ của phân xưởng

1.7 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng T

Bảng 1.7: Số liệu phân xưởng T

Tra bảng tính n hq * tương ứng với và P * bảng 3-1/36[1] ta được

1.7.3 Tổng hợp phụ tải của toàn bộ phân xưởng

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 I

Bảng 1.8: Số liệu phân xưởng I

Trong đó: F (m) là diện tích của phân xưởng

1.8.3 Tổng hợp phụ tải của toàn bộ phân xưởng

Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng

Hệ số cosφ của phân xưởng

1.9 Xác định phụ tải điện cho phân xưởng H

Bảng 1.9: Số liệu phân xưởng H

1.9.1 Phụ tải động lực

P dm = = 2,8 + 4,5 + 6,3 + 7,2 + 6 + 5,6 + 4,5 + 10 + 7,5 +10 = 64,4 (kW)

= 2,8.0,54 + 4,5.0,56 + 6,3.0,47 + 7,2.0,49 + 6.0,67 + 5,6.0,65 + 4,5.0,62 +

10.0,46 + 7,5.0,56 + 10.0,68 = 36,57

1.9.3 Tổng hợp phụ tải của phân xưởng

Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng

P = P + P = 50,11 + 4,06 = 54,17 (kW)

Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng

Q tt =Q đl + Q cs = 32,37 + 0,93 = 33,3 (kVAR)

Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng

(kVA)

Hệ số của phân xưởng

1.10 Xác định phụ tải điện cho phân xưởng Ơ

Bảng 1.10: Số liệu phân xưởng Ơ

cos

1.10.3.Tổng hợp phụ tải của toàn bộ phân xưởng

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 D

Bảng 1.11: Số liệu phân xưởng D

1.11.1.Phụ tải động lực

Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng

Hệ số cosφcủa phân xưởng

1.12 Xác định phụ tải điện cho phân xưởng Ư

Bảng 1.12: Số liệu phân xưởng Ư

6 0,7 3 0,6 5 0,7 0,8 0,7 3 0,7 5 0,76

1.12.1.Phụ tải động lực

P dm = = 4,5 + 6,5 + 10 + 4 + 10 + 4,5 + 4 + 5= 48,5 (kW)

=4,5.0,56 + 6,5.0,62 + 10.0,41 + 4.0,66 + 10.0,37 + 4,5.0,67 + 4.0,75 + 5.0,63 = 26,15 (kW)

n = n.n = 0,89.8 = 7,13 Chọn n = 7 (thiết bị)

Traphụ lục 1.6/256 [2] ta được hệ số k =1,43

P đl = k max k sdtb P đm =1,43.0,54.48,5= 37,45 (kW)

= 4,5.0,76 + 6,5.0,73 + 10.0,65 + 4.0,7 + 10.0,8 + 4,5.0,73 + 4.0,75 + 5.0,76 = 36,82 (kW)

1.12.3.Tổng hợp phụ tải của toàn bộ phân xưởng

Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng

Hệ số cosφ của phân xưởng

1.13 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng A

Bảng 1.13: Số liệu phân xưởng A

p = 0,012(kW/m)

Diện tích xưởng A là: F = a.b =18.20 =360 (m)

⇒ P = p.F = 0,012.360 = 4,32 (kW)

Ta có cosϕ cs chiếu sáng là: cosϕ = 0,98

⇒ Q = Pcs tgϕ = 4,32.0,203 = 0,87 (kVAR)

⇒(kVA)

1.13.3.Tổng hợp phụ tải của toàn bộ phân xưởng

Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng

Hệ số cosφ của phân xưởng

1.14.Xác định phụ tải tính toán của toàn phân xưởng

Bảng 1.14: Tổng hợp phụ tải toàn xí nghiệp

1. Bán kính biểu đồ phụ tải của phân xưởng N

2. Bán kính biểu đồ phụ tải của phân xưởng G

3. Bán kính biểu đồ phụ tải của phân xưởng U

4. Bán kính biểu đồ phụ tải của phân xưởng Y

5. Bán kính biểu đồ phụ tải của phân xưởng Ê

6. Bán kính biểu đồ phụ tải của phân xưởng O

7. Bán kính biểu đồ phụ tải của phân xưởng T

8. Bán kính biểu đồ phụ tải của phân xưởng I

9. Bán kính biểu đồ phụ tải của phân xưởng H

10. Bán kính biểu đồ phụ tải của phân xưởng Ơ

11. Bán kính biểu đồ phụ tải của phân xưởng D

12. Bán kính biểu đồ phụ tải của phân xưởng Ư

13. Bán kính biểu đồ phụ tải của phân xưởng A

1.14.2 Góc của phụ tải chiếu sáng

Là góc chiếm của phụ tải chiếu sáng trên biểu đồ đường tròn

Trong đó:

P cs : Công suất phụ tải chiếu sáng

P tt : Công suất tính toán toàn phân xưởng

1. Góc của phụ tải chiếu sáng phân xưởng N

2. Góc của phụ tải chiếu sáng phân xưởng G

3. Góc của phụ tải chiếu sáng phân xưởng U

4. Góc của phụ tải chiếu sáng phân xưởng Y

5. Góc của phụ tải chiếu sáng phân xưởng Ê

6. Góc của phụ tải chiếu sáng phân xưởng O

7. Góc của phụ tải chiếu sáng phân xưởng T

8. Góc của phụ tải chiếu sáng phân xưởng I

9. Góc của phụ tải chiếu sáng phân xưởng H

10.

11. Góc của phụ tải chiếu sáng phân xưởng Ơ

12. Góc của phụ tải chiếu sáng phân xưởng D

13. Góc của phụ tải chiếu sáng phân xưởng Ư

14. Góc của phụ tải chiếu sáng phân xưởng A

Bảng 1.15: Tổng hợp đầy đủ phụ tải toàn xí nghiệp

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN

2.1 Xác định vị trí, dung lượng trạm biến áp của xí nghiệp

* Xác định tâm tọa độ phụ tải:

Do tâm tọa độ phụ tải trùng với tọa độ phân xưởng nên ta chọn tâm trạm biến áp là (93,85)

Bảng 2.1 Tọa độ dữ liệu đấu điện các phân xưởng

- Phân xưởng có kích thước nhỏ.

- Công suất của xí nghiệp tương đối nhỏ (≤ 1000kVA).

- Phụ tải loại 1, 2 chiếm 75%.

Vì vậy ta chọn phương án một trạm biến áp gồm hai máy biến áp

Chia 13 phân xưởng ra làm hai loại nhóm phụ tải

+ Nhóm1 :Dành cho máy biến áp 1 gồm các phân xưởng sau:

Bảng 2.2 Các phân xưởng của máy biến áp 1

Phân xưởng N G U Y Ơ Ư T

+ Nhóm2 :Dành cho máy biến áp 2 gồm các phân xưởng sau:

Bảng 2.3 Các phân xưởng của máy biến áp 2

b.Phươngán 2

Các phân xưởng là hộ tiêu thụ loại 1 được đi 2 đường dây (chính + dự phòng ) còn phân xưởng loại 3 đi 1 đường dây, các phân xưởng ở gần nhau đi chung 1 đường dây

2.3.Lựa chọn máy biến áp

2.3.1.Chọn số lượng máy biến áp

Chọn 2 máy biến áp

2.3.2 Lựa chọn công suất máy biến áp

- Tổng công suất của phụ tải nhóm 1:

= 59,63 + 58,53 + 58,7 + 55,06 + 70 +53,4 + 48,49 = 403,81 (KVA)

Tổng công suất phụ tải loại I của nhóm 1

- Tổng công suất phụ tải nhóm 2:

Thay số:

S 2 = 46,63 + 63,59 + 34,66 + 59,59 + 57,02 + 38,39 = 299,88

Tổng công suất phụ tải loại I của nhóm 2

Chọn công suất của máy biến áp để S đmMBA

≥

S tt và khi có sự cố xảy ra nó không những gánh được công suất của phụ tải nhóm đó mà còn gánh them phụ tải loại I của nhóm gặp sự cố.

=>Ta có thể chọn thông số cho máy biến áp :Tra bảng PLII.2 / tr633

Máy biến áp phân phối do Việt Nam chế tạo:

Ta chọn:- 1 máy biến áp có công suất lớn hơn hoặc bằng 560,88 KVA

- 1 máy biến áp có công suất lớn hơn hoặc bằng 596,5 KVA

Tra bảng II.2[3] ta chọn máy biến áp ba pha hai cuộn dây do ABB chế tạo

Loại Công suất

đ/m

Điện áp đ/m Tổn thất, W

U N , % I 0 , % Cao áp Hạ áp

Phụ tải tính toán của toàn xí nghiệp là S = 703,69 [KVA]

Tiết diện dây dẫn chọn phải thỏa mãn điều kiện sau (điều kiện phát nóng): k.I cp I lvmax

Trong đó: I lvmax : dòng điện làm việc cực đại

I cp : dòng điện cho phép ứng với dây dẫn đã chọn : Tra bảng PL2.57 / T655- [1]

Đối với đường dây cao áp tiết diện tối thiểu không nhỏ hơn 35 mm 2 , do đó ta chọn dây dẫn M-35 nối từ nguồn đến trạm biến áp.

Tra bảng 2-33 / T644 – [1] ta được giá trị của điện trở và điện kháng của dây đồng trần M-35 là =0,54( và = 0,41(Ω/km)

Kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép, ta có:

Như vậy dây dẫn được lựa chọn thoả mãn điều kiện về tổn thất điện áp cho phép.

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 chọn được giá trị của điện trở và điện kháng của đường dây trung áp là dây đồng trần M35 là r 0 =0,54[Ω km] và x 0 = 0,41

[ Ω km]

Kiểm tra bằng phương pháp tổn thất điện áp cho phép :

Như vậy dây dẫn được lựa chọn thỏa mãn điều kiện về tổn thất điện áp cho phép.

3.2 Xác định tổn hao công suất, tổn hao điện năng trên đường dây và trong máy biến áp

3.2.1 Tổn hao công suất

a, Tổn hao công suất trên đường dây

Từ điểm đấu điện đến trạm biến áp

b Tổn hao công suất trong máy biến áp

- Tổn thất trong máy biến áp 2 cung cấp cho nhóm 2 và phụ tải loại 1 nhóm 1

3.2.2 Tổn hao điện năng

a Tổn hao điện năng trong máy biến áp

Trong đó:

: Tổn thất công suất tác dụng không tải của MBA

: Tổn thất công suất tác dụng ngắn mạch của MBA

: Thời gian chịu tổn thất công suất lớn nhất (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).

T max : Thời gian sử dụng công suất cực đại, T max = 2886 (h)

- Tổn thất trong máy biến áp thứ 1 cung cấp cho nhóm 1 và phụ tải loại 1 nhóm 2:

- Tổn thất trong máy biến áp thứ 2 cung cấp cho nhóm 2 và phụ tải loại 1 nhóm 1:

b Tổn hao điện năng trên đường dây

Trong đó:

: Tổn thất công suất trên đường dây

: Thời gian chịu tổn thất công suất

Tổn thất công suất trên đường dây từ điểm đấu điện đến trạm biến áp là:

3.3 Lựa chọn dây dẫn phía hạ áp

3.3.1 Lựa chọn dây dẫn phía hạ áp của phương án 1

a, Lựa chọn dây dẫn từ trạm biến áp đến phân xưởng N

*Chiều dài dây từ trạm biến áp đến phân xưởng:

* Lựa chọn dây dẫn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép

Kiểm tra bằng phương pháp tổn thất điện áp cho phép :

Thỏa mãn Như vậy dây dẫn được lựa chọn thỏa mãn điều kiện về tổn thất điện áp cho phép.

b, Lựa chọn dây dẫn từ trạm biến áp đến phân xưởng G

*Chiều dài dây từ trạm biến áp đến phân xưởng:

* Lựa chọn dây dẫn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép

c, Lựa chọn dây dẫn từ trạm biến áp đến phân xưởng U

*Chiều dài dây từ trạm biến áp đến phân xưởng:

* Lựa chọn dây dẫn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép