Mạng điện cung cấp phân xưởng dùng để cung cấp và phân phối điện năng cho phân xưởng, nó đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật như: Đơn giản tiết kiệm về vốn đầu tư, thuận lợi khi vận chuyển và sử chữa, dễ dàng thực hiện các biện pháp bảo vệ và tự động hóa, bảo đảm chất lượng điện năng ; giảm đến mức nhỏ nhất các tổn thất phụ
Trang 1LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, điện năng là một thứ thiết yếu nó đã tham gia vào mọi lĩnh vực của cuộc sống từ công nghiệp đến sinh hoạt Bởi điện năng có nhiều ưu điểm như:
dễ dàng chuyển thành các dạng năng lượng khác (nhiệt, cơ, hóa ) dễ dàng truyền tải và phân phối Chính vì vậy điện năng được ứng dụng rất rông rãi
Điện năng là nguồn năng lượng chính của các ngành công nghiệp, là điều kiện quan trọng để phát triển các đô thị và khu dân cư Vì lý do đó khi lập kế hoạt phát triển kinh tế xã hội, kế hoạt phát triển điện năng phải đi trước một bước nhằm thỏa mãn nhu cầu điện năng không những trong giai đoạn trước mắt mà còn dự kiến cho
sự phất triển trong tương lai
Điều này đòi hỏi phải có hệ thống cung cấp điện an toàn, tin cậy để sản xuất
và sinh hoạt Đặc biệt hiện nay theo thống cơ sơ bộ điện năng tiêu thụ bởi các xí nghiệp chiếm tỉ lệ hơn 70% điện năng sản xuất ra (tùy từng vùng) Chứng tỏa việc thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy xí nghiệp là một bộ phận của hệ
thống điện khu vực và quốc gia, nằm trong hệ thống năng lượng chung phát triển theo quy luật của nền kinh tế quốc dân Ngày nay do công nghiệp ngày càng phát triển nên hệ thống cung cấp điện cho các xí nghiệp, nhà máy ngày càng phức tạp bao gồm các lưới điện cao áp, lưới điện phân phối và lưới điện hạ áp trong phân xưởng
Là một sinh viên ngành điện thông qua việc thiết kế giúp em bước đầu có những kinh nghiệm về thiết kế hệ thống cung cấp điện trong thực tế Để làm được điều này không thể thiếu được sự giúp đỡ của các thầy, cô giáo và những người đi trước có giàu kinh nghiệm Qua đây, tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn Nguyễn Ngọc Âu đã tận tình chỉ dẫn em để hoàn thành bài báo cáo này
Tuy vậy để thiết kế được thì đòi hỏi người thiết kế phải có tay nghề cao và có kinh nghiệm thực tế, tầm hiểu biết sâu rộng vì thiết kế là một công việc khó Do đó bài báo cáo của em khó tránh khỏi những thiếu sót và hạn chế; mặc dù đã giành nhiều thời gian nghiên cứu và sưu tầm thêm nhiều tài liệu khác nhau Vì vậy, tôi chân thành mong muốn nhận được mọi ý kiến đóng góp của quý thầy cô giáo, các bạn sinh viên và độc giả
Trang 2
vệ và tự động hóa, bảo đảm chất lượng điện năng ; giảm đến mức nhỏ nhất các tổn thất phụ
II Nhiệm vụ đặt ra:
1 Thiết kế mạch động lực cho phân xưởng
2 Thiết kế mạng điện cho phân xưởng
3 Các bản vẽ kỹ thuật trong mạng điện
a Bản vẽ mặt bằng bố trí trang thiết bị điện
b Sơ đồ nối dây
c Sơ đồ nguyên lý
III Mục đích đề tài.
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho mạng điện cho phân xưởng đáp ứng các phương án tiết kiệm nhất, an toàn độ tin cậy cao
Giới thiệu chung về phân xưởng:
Phân xưởng là một phần quan trọng không thể thiếu của mỗi nhà máy Nên
để nhà máy phát điện ổn định và bắt kịp với trình độ phát triển khoa học kỹ thuật của thế giới thì mỗi phân xưởng khảo sát có các thông số kỹ thuật phải đạt yêu
Trang 3Chương 2:
Xác Định Phụ Tải Tính Toán Và Chọn Trạm Biến Áp
I Khái quá chung về phụ tải tính toán:
Khi thiết kế thống cung cấp điện cho mạng điện phân xưởng điều cần thiết nhất đòi hỏi người hiết kế phải xác định được nhu cầu điện của phụ tải tính toán của phân xưởng (công suất đặt của xưởng) cách phân bố, phối hợp các thiết bị Tùy theo quy mô phân xưởng để thiết kế sao cho đúng yêu cầu kỹ thuật mà còn tính đến sự phát triển trong tương lai của nhà máy Cụ thể khi muốn xác định phụ tải điện của phân xưởng thì ta cần dựa vào công suất đặt của phân xưởng và xét đến sự phát triển trong tương lai Như vậy, việc xác định nhu cầu điện là giải pháp tính toán phụ tải ngắn mạch hạn của phân xưởng ……
Dự báo phụ tải ngắn hạn là xác định phụ tải công trình ngay sau khi công trình vào sử dụng Phụ tải này còn gọi là phụ tải tính toán Khi thiết kế phải tính toán được phụ tải để lựa chọn thiết bị như: máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt và các thiết bị bảo vệ ….để tính toán công suất chọn được thiết bị bù được công suất phản kháng Chính vì thế phụ tải tính toán là một số liệu quan trọng để làm cơ sở thiết kế hệ thống cung cấp điện
Phụ tải tải tính phụ thuộc khá nhiều vào công suất, số lượng các thiết bị điện, chế độ vận hành và quy trình công nghệ của phân xưởng, trình độ vận hành của công nhân …Vì thế, để xác định chính xác phụ tải tính toán là công việc rất khóa khăn nhưng rất quan trọng Bởi vì, nếu phụ tải tính toán nhỏ hơn phụ thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ của các thiết bị điện, gây ra hỏng hóc, cháy nổ nguy hiểm Nếu phụ tải tính toán quá lớn so với phụ tải thực tế thì sẽ gây lãng phí, không tinh tế
Từ thực tế đó, nhiều nhà khoa học đã bỏ ra nhiều công sức để nghiên cứu các phương án tính toán phụ tải phù hợp và chính xác nhất nhưng cho đến nay mỗi kết quả tính toán chỉ mang tính chất tương đối
Trang 4Thiết kế cung cấp điện cho công trình nào đó, nhiệm vụ đầu tiên chúng ta là phải
xác định phụ tải điện cho công trình ấy:
II Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng
( Kích thước ngoài thực tế :dài 108m –rộng 36m.)
1 Tổng quát:
a Mục đích:
Việc xác định tâm phụ tải điện của các thiết bị và từng nhóm thiết bị giúp chúng ta lựa chọn hợp lý việc bố trí các tủ động lực cấp điện cho thiết bị , nhằm giảm chiền dài dây dẫn từ tủ điện tới thiết bị nhằm giảm chi phí đầu tư
và giảm tổn thất điện năng
b Việc phân nhóm phụ tải phụ thuộc vào các yếu tố sau :
Các thiết bị trong cùng một nhóm (cùng tủ động lực ) phải được đặt gần nhau , để
thuận tiện cho việc đi dây
Công suất của các nhóm thiết bị không được chênh nhau quá lớn Điều này thuận tiện cho việc chọn thiết bị (CB) đơn giản và việc chọn dây cũng đơn giản và gọn
hơn
Tuy nhiên thường rất khó thỏa mản các nguyên tắc trên Do vậy tùy thuộc vào điều
kiện mà người thiết kế lựa chọn phương án tối ưu và phù hợp
2 Xác định vị trí tọa độ của từng nhóm và tâm của tủ phân phối chính:
Lựa chọn hệ trục XOY trên bản vẽ mặt bằng bố trí thiết bị,xác định tâm
phụ tải theo công tức sau :
∑
Trang 5Ta chia phân xưởng thành 6 nhóm thiết bị như sau:
Kích thướt tọa độ của các máy trong từng nhóm, đó là kích thướt của bản vẽ (không phải trong thực tế) ; kích thướt (25.5cm – 7.5cm)
Trang 10Tên thiết bị Pđm (KW) cosi Knc Ktđ cosi*Pđm Pđm*Knc Iđm (A) Ksd
Trang 144 Tính toán cho tủ phân phối và chọn máy biến áp:
a Tính toán tủ phân phối chính:
= 0.85*( 20.57 + 21.68 + 30.63 + 29.04 + 21.68 + 24.97)
= 126.28 (KVAR)
Trang 15Itt (A)
Tủ phân phối ( TPP) 0.906 248.37 126.28 278.63 402.06 ĐL1 0.959 68.8 20.57 71.8 103.6 ĐL2 0.9 44.8 21.68 62.22 89.784 ĐL3 0.86 51.4 30.63 76.74 110.74 ĐL4 0.9 60 29.04 66.67 96.2 ĐL5 0.9 15.6 21.68 17.33 89.784 ĐL6 0.9 51.6 24.97 57.33 82.27
b Chọn máy biến áp :
Trang 16Tổn hao không tải Po (W) 700
Dòng điện không tải Io
Trang 17Từ đồ thị phụ tải của xưởng ta thấy có hai vùng quá tải không liên tục,ta
chọn một vùng ( để xác định K2 ) theo tiêu chuẩn sau : max( ∑Si2×Ti)
Ta có : 278.63×2 +264.7×1 > 278.63×2 nên ta chọn vùng quá tải đầu
Trang 18Với K1 =0.402 ,tra đồ thụ A.3.k sách hướng dẫn đồ án môn học cung cấp điện ta có:
Đường quá tải : T = 2 h ta có K2=1.47
T = 4h ta có K2=1.25
Với T = 3 h, ta có :
= . = 1.36 > = 1.099
MBA
đã chọn thỏa mãn điều kiện tỏa nhiệt nên chọn được
Vậy ta chọn máy biến áp 3 pha 2 dây quấn do Việt Nam sản xuất là
Trang 19Chương 3 :
Chọn Phương Án Đi Dây Và Chọn Dây Dẫn
I Chọn dây dẫn từ máy biến áp đến tủ phân phối chính :
Chọn kiểu đi dây là dây chôn ngầm dưới đất , hệ số hiệu chỉnh :
Tra sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC
Ta có :
K4=0.8 ( đặt trong ống bằng rảnh đúc ) : thể hiện của cách lắp đặt
K 5 1 ( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt kề nhau
K 6 1 ( đất khô ) : thể hiện ảnh hưởng của đất chọn cáp
K 7 0.89 ( cách điện PVC, đấ = 30 C ) : thể hiện sự ảnh hưởng của nhiệt độ đất
Trang 20II Chọn dây dẫn từ tủ phân phối chính đến từng tủ động lực :
Với là dòng điện định mức của CB
K4=0.8 ( đặt trong ống bằng rảnh đúc ) : thể hiện của cách lắp đặt
K 5 1 ( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt kề nhau
K 6 1 ( đất khô ) : thể hiện ảnh hưởng của đất chọn cáp
K 7 0.89 ( cách điện PVC, đấ = 30 C ) : thể hiện sự ảnh hưởng của nhiệt độ đất
* * *
Trang 21K4=0.8 ( đặt trong ống bằng rảnh đúc ) : thể hiện của cách lắp đặt
K 5 1 ( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt kề nhau
K 6 1 ( đất khô ) : thể hiện ảnh hưởng của đất chọn cáp
Trang 22K 7 0.89 ( cách điện PVC, đấ = 30 C ) : thể hiện sự ảnh hưởng của nhiệt độ đất
Trang 23K 5 1 ( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt kề nhau
K 6 1 ( đất khô ) : thể hiện ảnh hưởng của đất chọn cáp
K 7 0.89 ( cách điện PVC, đấ = 30 C ) : thể hiện sự ảnh hưởng của nhiệt độ đất
Trang 24Tra sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC
Ta có :
K4=0.8 ( đặt trong ống bằng rảnh đúc ) : thể hiện của cách lắp đặt
K 5 1 ( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt kề nhau
K 6 1 ( đất khô ) : thể hiện ảnh hưởng của đất chọn cáp
K 7 0.89 ( cách điện PVC, đấ = 30 C ) : thể hiện sự ảnh hưởng của nhiệt độ đất
Trang 25Chọn kiểu đi dây là dây không chon ngầm dưới đất , hệ số hiệu chỉnh :
Tra sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC
Ta có :
K4=0.8 ( đặt trong ống bằng rảnh đúc ) : thể hiện của cách lắp đặt
K 5 1 ( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt kề nhau
K 6 1 ( đất khô ) : thể hiện ảnh hưởng của đất chọn cáp
K 7 0.89 ( cách điện PVC, đấ = 30 C ) : thể hiện sự ảnh hưởng của nhiệt độ đất
Trang 26K4=0.8 ( đặt trong ống bằng rảnh đúc ) : thể hiện của cách lắp đặt
K 5 1 ( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt kề nhau
K 6 1 ( đất khô ) : thể hiện ảnh hưởng của đất chọn cáp
K 7 0.89 ( cách điện PVC, đấ = 30 C ) : thể hiện sự ảnh hưởng của nhiệt độ đất
Trang 27Từ máy biến áp đến tủ phân phối chính
Mã dây Cường độ Icp dd (A) điện áp rơi đường dây dẫn
a Nhóm các thiết bị 4A, 4B, 4C lại với nhau:
Trang 28K4=0.8 ( đặt trong ống bằng rảnh đúc ) : thể hiện của cách lắp đặt
K 5 1 ( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt kề nhau
K 6 1 ( đất khô ) : thể hiện ảnh hưởng của đất chọn cáp
K 7 0.89 ( cách điện PVC, đấ = 30 C ) : thể hiện sự ảnh hưởng của nhiệt độ đất
Trang 29b Nhóm các thiết bị 3A, 3B, 6 lại với nhau
√ ∗ đ = .
. = 48.47 (A)
Trang 30K4=0.8 ( đặt trong ống bằng rảnh đúc ) : thể hiện của cách lắp đặt
K 5 1 ( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt kề nhau
K 6 1 ( đất khô ) : thể hiện ảnh hưởng của đất chọn cáp
K 7 0.89 ( cách điện PVC, đấ = 30 C ) : thể hiện sự ảnh hưởng của nhiệt độ đất
Trang 31a Nhóm các thiết bị 1A, 1B, 1C lại với nhau
Trang 32
Tra sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC
Ta có :
K4=0.8 ( đặt trong ống bằng rảnh đúc ) : thể hiện của cách lắp đặt
K 5 1 ( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt kề nhau
K 6 1 ( đất khô ) : thể hiện ảnh hưởng của đất chọn cáp
K 7 0.89 ( cách điện PVC, đấ = 30 C ) : thể hiện sự ảnh hưởng của nhiệt độ đất
Trang 33b Nhóm các thiết bị 2A, 2B lại với nhau.
Trang 34K 5 1 ( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt kề nhau
K 6 1 ( đất khô ) : thể hiện ảnh hưởng của đất chọn cáp
K 7 0.89 ( cách điện PVC, đấ = 30 C ) : thể hiện sự ảnh hưởng của nhiệt độ đất
Trang 35K4=0.8 ( đặt trong ống bằng rảnh đúc ) : thể hiện của cách lắp đặt
K 5 1 ( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt kề nhau
Trang 36K 6 1 ( đất khô ) : thể hiện ảnh hưởng của đất chọn cáp
K 7 0.89 ( cách điện PVC, đấ = 30 C ) : thể hiện sự ảnh hưởng của nhiệt độ đất
Trang 37K4=0.8 ( đặt trong ống bằng rảnh đúc ) : thể hiện của cách lắp đặt
K 5 1 ( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt kề nhau
K 6 1 ( đất khô ) : thể hiện ảnh hưởng của đất chọn cáp
K 7 0.89 ( cách điện PVC, đấ = 30 C ) : thể hiện sự ảnh hưởng của nhiệt độ đất
= 0.8 * 1 * 1 * 0.89 = 0.712
Dòng làm việc cực đại của tủ phân phối
Trang 39K 5 1 ( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt kề nhau
K 6 1 ( đất khô ) : thể hiện ảnh hưởng của đất chọn cáp
K 7 0.89 ( cách điện PVC, đấ = 30 C ) : thể hiện sự ảnh hưởng của nhiệt độ đất
a Nhóm các thiết bị 7A, 7B lại với nhau
Trang 40K4=0.8 ( đặt trong ống bằng rảnh đúc ) : thể hiện của cách lắp đặt
K 5 1 ( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt kề nhau
Trang 41K 7 0.89 ( cách điện PVC, đấ = 30 C ) : thể hiện sự ảnh hưởng của nhiệt độ đất
Trang 42K4=0.8 ( đặt trong ống bằng rảnh đúc ) : thể hiện của cách lắp đặt
K 5 1 ( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt kề nhau
K 6 1 ( đất khô ) : thể hiện ảnh hưởng của đất chọn cáp
K 7 0.89 ( cách điện PVC, đấ = 30 C ) : thể hiện sự ảnh hưởng của nhiệt độ đất
Trang 43a Nhóm các thiết bị 8A, 8B, 10A, 10B lại với nhau
Trang 44K4=0.8 ( đặt trong ống bằng rảnh đúc ) : thể hiện của cách lắp đặt
K 5 1 ( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt kề nhau
K 6 1 ( đất khô ) : thể hiện ảnh hưởng của đất chọn cáp
K 7 0.89 ( cách điện PVC, đấ = 30 C ) : thể hiện sự ảnh hưởng của nhiệt độ đất
Trang 45Chọn dây với điều kiện : ≥
b Nhóm các thiết bị 12A, 12B lại với nhau
Trang 46K4=0.8 ( đặt trong ống bằng rảnh đúc ) : thể hiện của cách lắp đặt
K 5 1 ( dùng 1 cáp cho 1 pha ) : thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt kề nhau
K 6 1 ( đất khô ) : thể hiện ảnh hưởng của đất chọn cáp
K 7 0.89 ( cách điện PVC, đấ = 30 C ) : thể hiện sự ảnh hưởng của nhiệt độ đất
Trang 47Tra bảng 8.8 – Sách giáo trình cung cấp điện_trang 102, ta chọn : dây dẫn CVV,
Trang 48Chương 4 :
Chọn Thiết Bị Đóng Cắt Bảo Vệ