Thiết kế cung cấp điện xưởng

Trong công cuộc Công nghiệp hóa – Hiện đại hóa hiện nay thì yêu cầu vè nguồn năng lượng điện ngày càng cao nó đòi hỏi phải có những đáp ứng kịp thời về sản xuất điện năng, đặc biệt trong

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN XƯỞNG

Ngành: Cơ-Điện-Điện Tử

Chuyên ngành: Điện Công Nghiệp

Giảng viên hướng dẫn :TS DOÀN THỊ BẰNG

Sinh viên thực hiện :NGUYỄN TUẤN ANH

TP Hồ Chí Minh, 2018

Trang 2

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỆ XÍ NGHIỆP CƠ KHÍ 3

1.1 Tổng quan: 3

1.2 Các phân xưởng và hành chính của xí nghiệp: 3

1.3 Yêu cầu của xí nghiệp khi thiết kế: 5

1.4 Chia nhóm phụ tải và xác định tâm: 5

1.5 Phụ tải tính toán 14

1.6 Bảng tâm phụ tải tủ phân phối: 29

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG 31

2.1 Các yêu cầu của hệ thống chiếu sáng: 31

2.2 Tính toán chiếu sáng: 33

2.2.1 Khu vực sữa chữa 33

2.2.2 Tòa nhà văn phòng: 36

2.3 Tính toán phụ tải từng phòng: 39

2.3.1 Tầng 1: 39

2.4 Phụ tải chiếu sáng ngoài trời: 40

2.4.1 Phụ tải đèn 40

CHƯƠNG 3:TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG VÀ CHỌN MÁY BIẾN ÁP 44

3.1 Bù công suất phản kháng: 44

3.1.1 Đặt vấn đề: 44

3.1.2 Ý nghĩa của việc nâng cao hệ số công suất cosφ: 44

3.1.3 Hoạt động của tụ bù: 44

3.1.4 Xác định dung lượng bù: 45

3.2 Thiết kế bù cosφ cho nhà máy : 46

3.2.1 Thiết bị bảo vệ tụ bù: 48

Trang 3

3.3 Chọn máy biến áp: 49

3.3.1 Giới thiệu: 49

3.3.2 Khả năng quá tải của máy biến áp: 49

3.3.3 Chọn máy biến áp: 50

3.4 Chọn máy phát dự phòng: 51

3.5 Thiết bị ATS dùng cho máy phát: 52

3.5.1 Giới thiệu; 52

3.5.2 Nguyên tắt hoạt động cơ bản: 52

3.5.3 Phân loại: 52

3.5.4 Chọn ATS: 53

CHƯƠNG IV: LỰA CHỌN DÂY DẪN VÀ CHỌN THIẾT BỊ BẢO VỆ 54

4.1 Điều kiện chọn dây dẫn và CB: 54

4.1.1 Điều kiện chọn dây: 54

4.1.2 Điều kiện CB: 54

4.2 Chọn dây dẫn và thiết bị bảo vệ: 55

4.2.1 Chọn dây dẫn và CB từ MBA đến TPPC: 55

4.2.2 Chọn dây dẫn và CB từ TPPC chính đến TPP1: 56

4.3 Chọn dây dẫn và CB từ TPP đến tủ động lực 62

4.3.1 Chọn dây dẫn và CB từ TPP1 đến TĐL2: 62

4.4 Chọn dây dẫn và CB từ TĐL đến thiết bị 67

4.4.1 Chọn dây dẫn và CB từ TĐL2 đến nhánh liên thông: 67

4.4.3 Chọn dây dẫn và CB từ TĐL2 đến Lò thấm(43): 69

Trang 4

4.4.6 Chọn dây dẫn và CB từ TĐL2 đến Máy cẩu trung bình(39): 73

4.5 Bảng thống kê dây dẫn và CB 74

Chương V:TÍNH TOÁN SỤT ÁP 81

5.1 Mục đích : 81

5.2 Tính toán: 81

5.2.1 Kiểm tra sụt áp từ MBA đến thiết bị Lò ram(42): 81

5.3 Tổng kết sụt áp 83

Chương VI: TÍNH TOÁN AN TOÀN VÀ CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐẤT 88

6.1 Mục đích : 88

6.1.2 Tiếp xúc gián tiếp : 88

6.2 Các dạng sơ đồ nối đất bảo vệ: 88

6.2.1 Nhận dạng sơ đồ nối đất : 89

6.2.2 Sơ đồ TT: 89

6.2.3 Sơ đồ TN 90

6.3 Phương Pháp lựa chọn sơ đồ: 92

6.4 Lựa chọn dây PE 93

6.4.1 Cách mắc 93

6.4.2 Phương pháp chọn dây PE 94

6.5 Thiết kế nối đất an toàn 98

6.6 Thiết kế chống sét: 102

6.6.1 Chống sét và chọn sơ đồ chống sét 102

6.7 Nối đất chống sét 103

KẾT LUẬN 105

7.1 Tổng kết: 105

7.2 Kết luận: 105

TÀI LIỆU THAM KHẢO 106

Trang 5

LỜI MỞ ĐẦU

Trong thời kỳ hiện đại hóa công nghiệp hiện nay năng lượng là một yếu tố không thể thiếu trong mọi nền Công nghiệp, nó là một trong những yếu tố quyết định sự phát triển của mỗi nền công nghiệp Trong đó năng lượng điện là một yếu tố cực kỳ quan trọng, nó không phải là một tài nguyên có sẵn Để sản xuất điện năng là cả một quá trình mà chúng ta không thể lưu trữ nó, mặt khác khi sử dụng để tận dụng khả năng là một quá trình tính toán phức tạp, tốn kém đặc biệt nguồn năng lượng điện rất tiện ích trong nhiều lĩnh vực song sử dụng nó không đúng mục đích phương pháp có thể gây những nguy hiểm khôn lường

Từ khi phát hiện ra điện năng và ứng dụng nó trong đời sống, sinh hoạt trong sản xuất, công nghệ Điện năng đóng vai trò then chốt trong lĩnh mọi lĩnh vực Trong công cuộc Công nghiệp hóa – Hiện đại hóa hiện nay thì yêu cầu vè nguồn năng lượng điện ngày càng cao nó đòi hỏi phải có những đáp ứng kịp thời về sản xuất điện năng, đặc biệt trong thiết kế tính toán cho một đối tượng phụ tải sử dụng điện càng hợp lý hóa tối ưu bao nhiêu thì sử dụng và tiết kiệm nó càng hiêu quả bấy nhiêu: Giảm chi phí lắp đặt, đầu tư, tổn thất, vận hành đơn giản và an toàn cho người sử dụng

Với mục đích giới thiệu tổng quan về lý thuyết cung cấp điện nói chung và cung

cấp điện cho một xí nghiệp nói riêng Đồ án “ Thiết kế cung cấp điện cho một phân

xưởng ” sẽ được trình bày với phần chính là khảo sát những điều kiện thực tế của một

Công ty và chi tiết thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng đó

Do trình độ năng lực kiến thức còn hạn chế, thời gian nghiên cứu có hạn, tài liệu thu nhập không nhiều nên trong đồ án còn nhiều thiếu sót, sai lầm Vì vậy em rất mong được những ý kiến đóng góp, bổ sung của thầy cô, các bạn đồng nghiệp để hoàn thiện hơn về những kiến thức của mình

Em xin chân thành cảm ơn cô TS.Đoàn Thị Bằng đã tận tình hướng dẫn em hoàn thành đồ án này Xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trường Đại Học Công Nghệ TPHCM đã nhiệt tình truyền thụ cho em những kiến thức quý báu trong thời gian

Trang 6

qua Và rất cảm ơn bạn đồng nghiệp đã giúp đỡ tôi hoàn thành bản đồ án này

- Kết cấu của luận văn gồm

+ Chương 1: Tổng quan xi nghiệp cơ khí

+ Chương 2: Thiết kế chiếu sáng

+ Chương 3: Tính toán bù công suất phản kháng và chọn máy biến áp

+ Chương 4: Lựa chọn dây dẫn và chọn thiết bị bảo vệ

+ Chương 5: Tính toán sụt áp

+ Chương 6: Tính toán an toàn và chọn sơ đồ nối đất

Trang 7

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỆ XÍ NGHIỆP CƠ KHÍ 1.1 Tổng quan:

- Công ty Cổ phần Xí Nghiệp Cơ khí Quang Trung hoạt động trong các lĩnh vực gia công chế tạo máy, các thiết bị phụ trợ phục vụ ngành giấy, dệt nhuộm…và sản xuất các loại ống giấy Ngoài ra công ty đã thiết kế và hoàn thiện nhiều thiết bị cơ khí cho nhiều bạn hàng trên khắp cả nước

- Giới thiệu các xưởng:

Trang 8

Để hoàn thành tốt nhiệm vụ đã được giao, trong suất quá trình thực hiện của mình,

xí nghiệp đã nhiều lần được cải tạo, trang bị lại các máy công cụ hiện đại, công nghệ tiên tiến Hiện nay, xí nghiệp có khoảng hơn 100 thiết bị chính, chủ yếu là máy của LIÊN XÔ (ngày nay là NGA), và được phân bố như sau:

- Xưởng sửa chữa thiết bị cơ khí:

Có 22 thiết bị, công suất nhỏ, chủ yếu phục vụ cho việc sửa chữa gia công các

thiết bị cơ khí trong xí nghiệp và trên bờ Ngoài ra, xưởng còn nhận gia công các thiết

bị cơ khí phục vụ cho công tác sửa chữa, bảo trì giàn khoan

- Xưởng sửa chữa thiết bị nặng:

Đây là xưởng có diện tích lớn nhất trong toàn xí nghiệp Các thiết bị ở đây đều là những máy có công suất lớn nhằm phục vụ chủ yếu cho các việc lắp ráp, sửa chữa các thiết bị có khối lượng lớn trên tàu, trên dàn khoan

- Xưởng sửa chữa thiết bị công nghệ:

Có khoảng hơn 20 thiết bị với đủ loại công suất nhằm phục vụ sửa chữa các thiết

bị công nghệ như khoan, bơm, vá ép, v.v

- Xưởng sửa chữa thiết bị điện – phòng thí nghiệm khí cụ điện:

Có khoảng 10 thiết bị công suất nhỏ nhằm phục vụ sửa chữa các khí cụ điện trong

xí nghiệp trên dàn khoan Ngoài ra, với phòng thí nghiệm điện khá hiện đại, xưởng đảm bảo các khí cụ điện sau khi được sửa chữa, mua mới có chất lượng tốt, ổn định trước khi sử dụng

- Xưởng nhiệt luyện:

Xưởng có khoảng 10 thiết bị, công suất lớn, chủ yếu là các chi tiết bị nhiệt làm

nhiệm vụ gia tăng thêm độ bền cứng của các chi tiết sau gia công

- Xưởng sửa chữa thiết bị điện - mộc:

Đây là xưởng có ít thiết bị nhất trong xí nghiệp, chủ yếu làm nhiệm vụ gia công

các chi tiết bằng gỗ

- Nhà nghỉ công nhân và trạm y tế:

Đây là một trong những điểm mạnh của xí nghiệp Để phục vụ tốt cho anh em

Trang 9

công nhân, xí nghiệp có trang bị các thiết bị máy nước nóng – lạnh, máy giặt công nghiệp

- Toà nhà văn phòng:

Toàn bộ chiếm diện tích khoảng 300m2 được xây dựng một cách khá hiện đại

Toà nhà dùng làm hội trường, phòng làm việc của các cán bộ lãnh đạo xí nghiệp Toà nhà gồm 4 tầng đều có kiến trúc như sau:

Tầng 1: gồm một hội trường diện tích 240m2 và hai phòng khoảng 55m2

Tầng 2,3,4: giống nhau: bốn phòng lớn 50m2 và bốn phòng nhỏ 25m2 bố trí

xen kẽ nhau

Ngoài ra còn có 2 phòng WC và cầu thang ở hai đầu nhà

1.3 Yêu cầu của xí nghiệp khi thiết kế:

- Thiết kế đường dây và trạm biến áp đảm bảo cho việc mở rộng xưởng sau này Việc cấp điện cho phụ tải động lực ở các xưởng phải tách riêng khỏi mạng điện chiếu sáng để tránh cho việc đóng mở động cơ làm gây ra dao động điện áp cao trên cực đèn Đường dây cấp điện đi cáp ngầm để đảm bảo mỹ quan và an toàn Phương án thiết kế phải đảm bảo các điều kiện sau:

Dễ thao tác lúc vận hành

Dễ thay thế, sửa chữa khi có sự cố

Đảm bảo sự làm việc liên tục của hệ thống

1.4 Chia nhóm phụ tải và xác định tâm:

Bảng 1.1: Nhóm thiết bị 1

Trang 10

51 Bể ngâm dd kiềm 1 15.2 3.2 3

57 bàn thử nghiệm thiết bị điện 1 4.7 16.2 7

Trang 11

Tọa độ tâm phụ tải:

7 7 4 3 7 10 3 7 4 2 19 2 15 4 2 19 3 2 15 8 2 29 8 7 22 8 2 29 10 2 29 15 7 22 n

7 2 16 3 2 3 3 2 3 7 7 2 16 4 2 3 3 2 3 8 7 9 8 7 7 8 2 4 10 2 16 15 7 11 n

Trang 12

i P đmi

n 1

Trang 13

m 4 9 n

i P đmi

n 1

Trang 14

11 Máy bào trung bình 1 12.7 3.2 15

m 5 22 n

i P đmi

n 1

Trang 15

i P đmi

n 1

Trang 16

m n

Trang 17

m 5 14 n

1

i P đmi

n 1

i P đmi

n 1

Trang 18

Để vị trí thuận tiện cho việc hoạt động ta dịch chuyển về vị trí mới (19;12)m

1.5 Phụ tải tính toán

Bảng 1.10: Tủ động lực 1(Xưởng SCTB Điện Mộc) STT Tên Thiết Bị Số lượng P đm (kW) K sd cosφ I dm I mm

11 Máy bào trung bình 1 15 0.7 0.5 45.58 273.48

tb

P

cosP

sd

P

KP

Hệ số hiệu quả:

Trang 19

 

8 6 P

2 n

P

12

1

đmi sd

kVar2.6733.15.50tan

K

Ptt  max tb  

10)NhqVì(742.671.11

96 49 52 Q

P

Stt  tt tt  2 2 

A 8 145 38 0 3

96 38

Trang 20

Máy cưa 8725(28):

) A ( 32 25 6 0 38

Trang 21

Bể ngâm có tăng nhiệt(55):

) A ( 7 5 8 0 38 0

Imm=Kmm×Idmi=13.29x6=79.77(A)

Bảng 1.11:Tủ động lực 2(Xưởng gia nhiệt) STT Tên Thiết Bị Số lượng P đm (kW) K sd cosφ I dm I mm

12 Máy phay chính xác 1 3 0.7 0.6 7.60 45.58

16 Máy phay 1X620 1 8.5 0.7 0.6 21.52 129.14

20 Máy xọc răng 5K328 1 5 0.7 0.6 12.66 75.97

25 Máy cuốn ống giấy 1 3 0.9 0.6 7.60 45.58

39 Máy cẩu trung bình 1 12 0.3 0.5 36.46 218.79

Trang 22

P

cosP

sd

P

K P

7 3 P

2 n

67.0K

P

Ptt   đmi pti  

kVar 15 110 84 0 33 1 131 K

tg

P

Qtt  đmi  pti   

kVA

46 155 35

177 1 166 Q

P

Stt  tt tt  2 2 

A 2 236 38 0 3

46 155 38

Trang 23

P

cosP

sd

P

K P

)4N(6.3P

2 n

7.0K

P

Ptt   đmi pti  

kVar 1 166 875 0 13 1 168 K

tg

P

Qtt  đmi  pti   

kVA

243 35

177 1 166 Q

P

Stt  tt tt  2 2 

Trang 24

A 369 38 0 3

243 38

25 Máy cuốn ống giấy 1 3 0.9 0.6 7.60 45.58

n

1

i

i đmi

tb

P

cosP

P

K P

Trang 25

 

9 8 P

2 n

P

11

1

đmi sd

kVar95.6233.13.47tan

K

10)Nhq

9 88 24 69 8 55 Q

P

Stt  tt tt  2 2 

A 135 38 0 3

9 88 38

Trang 26

22 Máy doa D=3M 1 5 0.7 0.6 12.66 75.97

26 Máy mài tròn 3U143 1 5 0.9 0.7 10.85 65.11

tb

P

cosP

sd

P

K P

9 6 P

2 n

P

11

1

đmi sd

kVar8.493.13.38tan

K

10)Nhq

Trang 27

kVA 7 71 78 54 3 46 Q

P

Stt  tt tt  2 2 

A 109 38 0 3

7 71 38

10 Máy bào giường 1 45 0.7 0.6 113.95 683.70

17 Máy phay 1D63A 1 10 0.7 0.6 25.32 151.93

tb

P

cosP

Cos 0.55tantb 1.55

Trang 28

P

K P

5 P

2 n

P

11

1

đmi sd

kVar7.17655.1114tan

K

10)Nhq

264 4

194 98 178 Q

P

Stt  tt tt  2 2 

A 4 401 38 0 3

264 38

34 Máy hàn PDU504 1 10 0.4 0.5 30.39 182.32

Trang 29

P

cosP

sd

P

K P

4 5 P

2 n

P

11

1

đmi sd

kVar2.14553.19.94tan

P

Qtb tb tb  

Xác định phụ tải tính toán:

Trang 30

Từ Ksd=0.4 và Nhq=5.4=> chọn Kmax=1.8

kW8.1709.948.1P

K

10)Nhq

8 233 72

159 8 170 Q

P

Stt  tt tt  2 2 

A 3 355 38 0 3

8 233 38

8 Máy khoang trung bình 1 5 0.75 0.4 19 113.95

Trang 31

P

cosP

sd

P

K P

6 14 P

2 n

P

11

1

đmi sd

kVar20119.265.91tan

K

10)Nhq

1 226 201

5 103 Q

P

Stt  tt tt  2 2 

A 5 343 38 0 3

1 226 38

Trang 32

Bảng 1.19: Tủ động lực 9(Xưởng SCTB Công Nghệ Cao) STT Tên Thiết Bị Số lượng P đm (kW) K sd cosφ I dm I mm

2 Máy tiện trung bình 1 5 0.7 0.6 12.66 75.97

11 Máy bào trung bình 1 15 0.65 0.5 45.58 273.48

13 Máy phay đứng (6H11) 1 6 0.65 0.6 15.19 91.16

24 Máy doa Tinh 2431 1 5 0.8 0.7 10.85 65.11

26 Máy mài tròn 3U143 1 5 0.9 0.7 10.85 65.11

n

1

i

i đmi

tb

P

cosP

P

K P

Trang 33

 

3 5 P

2 n

P

11

1

đmi sd

kVar8.10131.17.77tan

K

10)Nhq

147 112

5 95 Q

P

Stt  tt tt  2 2 

A 6 223 38 0 3

142 38

Trang 34

m 18 n

i P đmi

n 1

i P đmi

n 1

Trang 35

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG 2.1 Các yêu cầu của hệ thống chiếu sáng:

- Ở các công trình xây dựng, ngoài chiếu sáng tự nhiên có sẵn, người ta còn chiếu sáng nhân tạo Ngoài tác dụng nâng cao hiệu quả công việc đang diễn ra trong công trình đó, hệ thống chiếu sáng cũng là một phần của công trình kiến trúc, nâng cao giá trị thẩm mỹ của công trình

- Việc thiết kế chiếu sáng thường sử dụng các thiết bị điện vì các ưu điểm sau:

• Là nguồn năng lượng rẻ, sạch, dễ sử dụng

• Thiết bị chiếu sáng thường sử dụng điện đơn giản, dễ lắp đặt, thuận tiện, giá rẻ,…

• Ánh sáng tạo ra gần giống ánh sáng tự nhiên

• Để đảm bảo về chất lượng, an toàn và thẩm mỹ khi thiết kế chiếu sáng, người thiết

kế phải đảm bảo các yêu cầu sau :

+ Đảm bảo điều kiện làm việc bình thường của mắt trong thời gian dài, hạn chế tối đa sự loá mắt

+ Đảm bảo sự tương phản giữa vật chiếu sáng với nền độ tương phản

Bảng 2.1:Thông số các phòng ban và xưởng cơ khí của xí nghiệp

ST

T Tên phòng

tiêu chuẩn Etc(lux)

Rộng a(m)

Dài b(m)

Cao h(m)

S (m2)

Trang 37

2.2.1 Khu vực sữa chữa

- Ta sử dụng phương pháp quang thông để tính toán chiếu sáng cho xưởng Ta chọn phân xưởng sửa chữa thiết bị Điện Mộc làm ví dụ cụ thể

Trang 38

Bước 1 Kích thước: chiều dài a= 33m; rộng b = 20m, chiều cao h=5m, diện tích S= 660m2

Bước 2 Màu sơn: Trần: Vàng Kem : ρtr=0.7

Tường: Vàng nhạt: ρt=0.5

Sàn: Xi măng: ρs=0.4

Bước 3 Độ rọi yêu cầu: Theo bảng 2 phụ lục trang 34 của sách Hướng dẫn Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện của cô Phan Thị Thanh Bình – Dương Lan Hương – Phan Thị Thu Vân thì độ rọi yêu cầu của phân xưởng cơ khí là 200 lux – 750 lux

Ở đây ta chọn : Etc = 500 (lux)

Bước 4 Hệ số chiếu sáng: mọi nơi đều được chiếu sáng

Bước 5 Chọn nhiệt độ màu : Theo bảng 3 phụ lục trang 34 của sách Hướng dẫn Đồ

án môn học Thiết kế cung cấp điện thì với Etc = 500 lux thì Tm = 3100 – 5100

K Ở đây ta chọn Tm = 4000K

Bước 6 Chọn bóng đèn :

 Quang thông của1 bóng :Φđ = 3450(lm) ,Pđ = 36(W), Ra = 85

 Loại Huỳnh quang trắng

 Chiều cao bề mặt làm việc: hlv = 0,8(m)

 Chiều cao từ đèn đến bề mặt làm việc : htt = h – (h’+hlv) =3,7(m)

+ Ldọcmax = 1.6htt

Trang 39

+ Lngangmax = 1.9htt

Bước 9: Chỉ số địa điểm:

4 3 ) 20 33 ( 7 3

20 33 )

h

b a

h j

.0

45.1660500

5563956900

N

Bước 16:Kiểm tra độ rọi bằng phần mềm dialux và phân bố đèn

Định dạng
Số trang	110
Dung lượng	1,72 MB

Thiết kế cung cấp điện xưởng​

Thiết kế cung cấp điện xưởng