Tài liệu Đề tài - Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí 1 docx

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN ĐIỆN TỬ Độc lập-Tự do-Hạnh phúcMÔN CUNG CẤP ĐIỆN ----THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN Sinh viên thiết kế: Nguyễn Văn Tự- Vũ Quang Phố L

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

LỚP ĐIỆN 1A- ND

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

THIẾT KẾ

HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO

PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ 1

GVHD: PHẠM NGỌC KHÁNH SVTT: NGUYỄN VĂN TỰ

VŨ QUANG PHỐ

Trang 2

M C L CỤC LỤC ỤC LỤC

THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC 11

CUNG CẤP ĐIỆN 11

I.Đề tài: Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí .11

II.Các số liệu kỹ thuật: 11

LỜI NÓI ĐẦU 15

Phần 1 16

1-1ĐẶT VẤN ĐỀ 16

1-2 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ .17 A-Xác định phụ tải động lực: 17

I-Chia nhóm các thiết bị: 17

Trong đó: 17

Iđm= 3.Udm Pdm.cos  17

II.Xác định phụ tải của các nhóm: 20

1.Xác định phụ tải của nhóm 1: 20

8 5 1 *   n n n = 0,625 20

82 6 , 78 1 *   P P P = 0,95 20

Ksdtb =   8 1 8 1 ) ( dmi sdi dmi P K P = 0,2 21

Costb =   8 1 8 1 ) cos ( dmi dmi P P  = 2.24.0,7.0,710.0,72.282,8.0,725.0,7.0,70,6.0,8 =0,7 21

Stt= 390,,6887 tb Cos Ptt  = 56,7(KVA) 21

2.Xỏc định phụ tải của nhóm2 : 21

9 7 1 *   n n n = 0,77 21

2 , 14 9 , 15 1 *   P P P = 0,89 22

Trang 3

sdi dmi

P

K P

9

1

) cos (

Ptt

 = 9,54 (KVA) 223.Xỏc định phụ tải của nhúm 3: 23

6 , 14

dmi

sdi dmi

P

K P

9

1

) cos (

Ptt

 = 12,42 (KVA) 244.Xác định phụ tải của nhóm 4: 24

dmi

sdi dmi

P

K P

= 0,2 25

Trang 4

Costb =



10 1

10

1

) cos (

Ptt

 = 23,16 (KVA) 255.Xỏc định phụ tải nhúm 5 26

Stt= 240,,729

tb Cos

Ptt

 = 34,7 (KVA) 266.Xỏc định phụ tải nhúm 6 26

Stt= 150,,742

tb Cos

Ptt

11

4 ,

dmi

sdi dmi

P

K P

6

1

) cos (

Ptt

5 , 13

dmi

sdi dmi

P

K P

= 0,2 29

Trang 5

Costb =



10 1

10

1

) cos (

Ptt

dmi

sdi dmi

P

K P

7

1

) cos (

Ptt

dmi

sdi dmi

P

K P

8

1

) cos (

Ptt

 = 35,81 (KVA) 32B: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI CHIẾU SÁNG PHÂN XƯỞNG 33

Trang 6

1: Chọn phương pháp tính toán : 33

2-Phụ tải tính toán toàn phân xưởng: 34

Stt =Kdt Kpt (P tt P cs)2  (Q tt)2 35

  10 1 n tt P = 39,69+6,68+8,69+16,2+24,29+15,42+5,52+9,23 35

+28,62+25,07=173,68(Kw) 35

  10 1 n Qtt = 40,5+6,81+11,5+16,55+24,77+15,73+5,63 35

+ 9,41+29,2+25,58=185,68(KVAr) 35

  10 1 n ttnm S = Kdt Kpt (P tt P cs)2  (Q tt)2 35

=0,9.1,15 ( 173 , 68  15 ) 2  185 , 68 2 =273,99 (KVAr) 35

Cos nm =0,7 35

  10 1 n ttnm P = K S ttnm K dt. pt cos nm =0273,9.1,,9915 0,7 =185,3 (Kw) 35

  10 1 n ttnm Q = S ttnm2 P ttnm2  = 273 , 99 2  185 , 3 2 =201,83 (KVAr) 35

Phần 2 36

2-1 ĐẶT VẤN ĐỀ 36

2-2 CHỌN SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ 36

2.2.2.Lựa chọn phương án cấp điện 37

Lựa chọn phương ỏn cấp điện là vấn đề rất quan trọng vỡ nú ảnh hưởng trực tiếp đến võnj hành khai thỏc và phỏt huy hiệu quả cấp điện Để chọn phương ỏn cấp điện an toàn phải tuõn theo cỏc điều kiện sau; 37

+ Đảm bảo chất lượng điện năng 37

+ Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện về tớnh liờn tục phự hợp với yờu cầu của phụ tải 37

+ Thận lợi cho việc lắp ráp vận hành và sửa chữa cũng như phát triển phụ tải 37

+ An toàn cho người vận hành và mỏy múc 37

+ Cỳ chỉ tiờu kinh tế kĩ thuật hợp lý 37

2.2.2.1.Lựa chọn các phương án cấp điện: 37

1.Phương án 1 37

Sơ đồ nối dõy mạng hỡnh tia 37

Trang 7

Hình vẽ: Sơ đồ nối dõy mạng hỡnh tia 38

Mạng này cú đặc điểm: 38

- Ưu điểm: Độ tin cậy cung cấp điện cao, thuận lợi cho quỏ trỡnh thi cụng vận hành sửa chữa 38

- Nhược điểm: Vốn đầu tư lớn 38

Trạm trờn gồm cỳ: 38

- B: trạm biến áp phân xưởng 38

- 1: Thanh cỏi trạm biến áp phân xưởng 38

- 2: Thanh cỏi tủ phân phối động lực 38

- 3: Phụ tải dựng điện 38

2 Phương án 2: Sơ đồ nối dãy mạng phân nhối 38

38

Hình vẽ: Sơ đồ nối dây mạng phân nhánh 38

Trang 8

Mạng này có đặc điểm: 38

- Ưu điểm: Giỏ thành thấp,lắp rỏp nhanh, tiết kiệm được tủ phõn phối 38

- Nhược điểm: Độ tin cậy cung cấp điện thấp, phức tạp khi bảo vệ 38

Trạm trờn gồm cỳ: 38

- B: trạm biến ỏp phõn xưởng 38

- 1: Thanh cỏi trạm biến ỏp phõn xưởng 38

- 2: Thanh cỏi tủ phõn phối động lực 38

3.Phương Án 3: Sơ đồ núi dõy hỗn hợp 39

39

- 39

Hình vẽ: Sơ đồ nối dõy mạng hỡnh tia và phừn nhỏnh 39

Mạng này cú ưu diểm của cả 2 phương ỏn trờn 39

-Độ tin cậy cung cấp điện cao, thuận lợi cho quỏ trỡnh thi cụng vận hành sửa chữa 40

-Giỏ thành thấp,lắp rỏp nhanh, tiết kiệm được tủ phõn phối 40

Trạm trờn gồm có: 40

- B: trạm biến ỏp phõn xưởng 40

- 1: Thanh cỏi trạm biến ỏp phõn xưởng 40

- 2: Thanh cỏi tủ phõn phối động lực 40

2-3 CHỌN THẾT BỊ BẢO VỆ CHO PHÂN XƯỞNG 42

Ilvmax = Kmm Idm.  42

Ilvmax máycưa1 =5.23,,548 =6,96 (A) 42

Uđmdd  Uđm mạng 45

Trang 9

Icp  Idc

K 45

Icp  Idc , Icp  IWmax 45

-Với chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại: K2 = 9875  45

-Với chế độ làm việc dỏi hạn K2 = 1 45

Vậy điều kiện chọn là: 45

Icp  .Kmm Idm K K1. .2.K. Ilv.K Kmax1. 2 45

Ilvmax = 6 , 96 5 , 2 48 , 3 5    Idm Kmm (A) 46

I  2 1.K K I ttnh (A) 48

I  192 , 01 96 , 0 34 , 184   (A) 48

PHẦN 3 51

3-1: ĐẶT VẤN ĐỀ 51

1-Về mặt kinh tế: 51

2-Về kỹ thuật: 51

I-CHỌN SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN: 52

II-CHỌN DUNG LƯỢNG VÀ SỐ LƯỢNG MBA PHÂN XƯỞNG: 53

THIẾT KẾ HỆ THỐNG NỐI ĐẤT VÀ CHỐNG SÉT 54

A: NỐI ĐẤT: 54

B: CHỐNG SÉT 63

1.Khái quát chung về chống sột 63

2.Cỏc phương phỏp chống sột 64

PHẦN V 65

5-1: ĐẶT VẤN ĐỀ 66

I-MỤC ĐÍCH CỦA VIỆC TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH: 66

II-CHỌN ĐIỂM TÍNH NGẮN MẠCH: 66

5-2: TÍNH NGẮN MẠCH 3 PHA 67

5-3 THIẾT KẾ HỆ THỐNG BẢO VỆ 69

Trang 10

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN ĐIỆN TỬ Độc lập-Tự do-Hạnh phúc

MÔN CUNG CẤP ĐIỆN

 THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC

CUNG CẤP ĐIỆN

Sinh viên thiết kế: Nguyễn Văn Tự- Vũ Quang Phố

Lớp:Điện 1A-NĐ

Giáo viên hướng dẫn:

I.Đề tài: Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí II.Các số liệu kỹ thuật:

 Mặt bằng bố trí thiết bị của phân xưởng và xí nghiệp theo bản vẽ

Số liệu phụ tải cho theo bảng 1a và bảng 2a

Trang 11

Số liệu nguồn U đm=35 KV, SN=400 MVA

III.Nội dung thuyết minh và tính toán:

1.Phân biệt phụ tải điện,phân tích yêu cầu CCĐ cho hộ phụ tải

2.Xác định phụ tải tính toán cho một phân xưởng(Cơ khí)

3.Thiết kế hệ thống CCĐ cho phân xưởng và toàn nhà máy

4.Chọn và kiểm tra các thiết bị trong mạng điện

5.Thiết kế hệ thống đo lường và bảo vệ Trạm biến áp

IV.Các bản vẽ thiết kế(Giấy A 0):

1.Sơ đồ mặt bằng và đi dây phân xưởng

2.Sơ đồ mặt bằng và đi dây nhà máy

3.Sơ đồ nguyên lý CCĐ toàn nhà máy

4.Sơ đồ bảo vệ và đo lường Trạm biến áp

Trang 12

13 Máy bào 8 VN 4,5 1

Trang 15

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay với sự phát triển của KH-KT Ngành Điện xí hoá xí nghiệppcũng phát triển mạnh mẽ cả về chiều rộng lẫn chiều sâu,nó ngày càng đượchoàn thiện vàhiện đại hoá.Đồng thời nó cũng xâm nhập vào tất cả cácnghành kinh tế quốc dânnhư:Luyện kim,cơ khí ,hoá chất ,khai thác mỏ ,giaothông vận tải

Xã hội ngày càng phát triển thì nhu cầu dùng điện càng cao Do vậy mộtnhiệm vụ quan trọnh hàng đầu luôn đặt ra trước mắt cho nghành điện khíhoá xí nghiệp là tính liên tục cung cấp điện và chất lươựng điện năng

Là một sinh viên nghành điện khí hoá xí nghiệp sau khi được trau dồi kiếnthức trong nhà trường em được giao đề tài “ Thiết kế hệ thống cung cấp điệncho phân xưởng cơ khí số 3 và toàn bộ nhà máy cơ khí số 3 “

Sau thời gian làm đồ án được sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn

và sự chỉ bảo của các thâỳ cô giáo trong bộ môn CCĐ cùng với sự giúp đỡcủa các bạn bè đồng nghiệp đến nay bản đồ án của em đẵ hoàn thành với đầy

đủ nội dung yêu cầu

Với khẳ năng có hạn về kiến thức và tài liệu tham khảo ,đồ án của emchắc sẽ không tránh khỏi những thiếu sót vì vậy em rất mong được sự giúp

đỡ và chỉ bảo của các thây cô giáo để bản đồ an của em được hoàn thiệnhơn

Em xin trân thành cảm ơn

Sinh viên thiết kế

Nguyễn Văn Tự - Vũ Quang Phố

Trang 16

Phụ tải điện là một số liệu dùng làm căn cứ chọn các thiết bị điện trong

hệ thóng cung cấp điện.Nếu phụ tải tính toán lớn hơn phụ tải thực tế thì cácthiết bị chọn ra sẽ quá lơn so với yêu cầu dẫn tới lãng phí

Do tính chất quan trọng như vậy nên đẵ có nhiều nghiên cúư và đưa ranhiều phương pháp xác định phụ tải tính toán xong chưa có phương phápnào hoàn thiện.Nếu thuận tiện cho việc tính toán thì thiếu chính xác ,ngượclại nếu nâng cao được độ chính xác kể đến nhiều yếu tố ảnh hưởng thìphương pháp tính lại qúa phức tạp

Sau đây là một số phương pháp hay dùng để xác định phụ tải điện:

.Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo cônh suất đặt và hệ số yêucầu

.Xác định phụ tải tính toán theo công suất phụ tải trên một đơn vị diện tíchsản xuất

.Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sảnphẩm

.Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại Kmax và công suất trungbình(Theo số thiết bị dùng điện có hiệu quả)

Trang 17

Trong đồ án này ta dùng phương pháp 4 vì phương pháp này cho ta kếtquả tương đối chính xác vì nó xét tới ảnh hưởng của số thiết bị trong nhómthiết bị có công suất lớn nhất cũng như sự khác nhau về chế độ làm việc củachúng

1-2 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO PHÂN XƯỞNG

-Các thiết bị gần nhau đưa vào một nhóm

-Một nhóm tốt nhất có số thiết bị n  9

-Đi dây thuận lợi, không được chồng chéo, góc lượn của ống phải 

120 0 ngoài ra có thể kết hợp các công suất của các nhóm gần bằng nhau Căn cứ vào mặt bằng phân xưởng và sự bố trí xắp xếp của các máy tôichia các thiết bị trong phân xưởng cơ khí ra làm 10 nhóm theo bảng sau Trong đó:

Iđm= 3.Udm Pdm.cos .



Bảng danh sách các phụ tải tính toán của phân xưởng

Nhóm STT Tên thiết bị Loại SL Ký hiệu cos  I dm K sd

Trang 20

II.Xác định phụ tải của các nhóm:

-Tổng công suất của n1 thiết bị:

P1 = 78,6(Kw)

82

6 , 78

nhq = n*

hq .n =0,63.8 = 5,04-Hệ số sử dụng trung bình của nhóm I là

dmi

sdi dmi

P

K P

= 0,2

- Hệ số cực đại của nhóm I là:

Kmax =f(Ksdtb.nhq) =f(0,2 ; 5,04)= 2,42 (Tra hình 1-2 ,T40TKCCĐ hay hình 2-8 T21 CCĐT1)

Trang 21

P1 = 14,2Kw)

Trang 22

nhq = n*

hq .n =0,77.9= 6,93-Hệ số sử dụng trung bình của nhóm 2 là

dmi

sdi dmi

P

K P

= 0,2

53 , 9

=14,48

Trang 23

P1 = 14,6Kw)

4 , 19

6 , 14

nhq = n*

hq .n =0,7.9= 6,3-Hệ số sử dụng trung bình của nhóm 3 là

dmi

sdi dmi

P

K P

= 0,2

Hệ số costb của nhóm 3

Trang 24

42 , 12

P1 = 14Kw)

5 , 33

Trang 25

n*

hq =f(n p* , *) = f(0,1;0,42) = 0,47-Số thiết bị dùng điện có hiệu quả :

nhq = n*

hq .n =0,47.10=4,7-Hệ số sử dụng trung bình của nhóm 4 là

dmi

sdi dmi

P

K P

= 0,2

16 , 23

Trang 26

sdi dmi

P

K P

= 0,2

-Tổng công suất của n thiết bị: P=50,6 (KW)

-Vì n>4 nên số lượng hiệu dụng là: n hd=n=8

-Hệ số nhu cầu:

K nc =

hd

sdtb sd

0   =0,48-Công suất tính toán:

7 , 34

dmi

sdi dmi

P

K P

Trang 27

K nc =

hd

sdtb sd

03 , 22

P1 = 8,4Kw)

4 , 11

4 , 8

nhq = n*

Trang 28

sdi dmi

P

K P

= 0,2

- Hệ số cực đại của nhóm 7 là:

88 , 7

Trang 29

P=20,6 (Kw)

nhq = n*

hq .n =0,6.10=6-Hệ số sử dụng trung bình của nhóm 8 là

dmi

sdi dmi

P

K P

= 0,2

Kmax =f(Ksdtb.nhq) =f(0,2 ; 6)= 2,24 (Tra hình 1-2 ,T40TKCCĐ hay hình 2-8 T21 CCĐT1)

Ptt

 = 13,8 (KVA)

Trang 30

8 , 13

P1 = 48Kw)

2 , 54

nhq = n*

dmi

sdi dmi

P

K P

= 0,2

Trang 31

88 , 40

P1 = 49Kw)

Trang 32

nhq = n*

dmi

sdi dmi

P

K P

= 0,2

- Hệ số cực đại của nhóm 10 là:

81 , 35



=54,4 (A)

Trang 33

B: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI CHIẾU SÁNG PHÂN XƯỞNG

Trong phân xưởng cơ khí ngoài việc dùng ánh sáng tự nhiên ta còndùng ánh sáng nhân tạo để đảm bảo ánh sáng đi lại, vận chuyển cũng nhưlàm việc trong phân xưởng được tốt, yêu cầu ánh sáng cho phân xưởng cơkhí không có gì đặc biệt nên dùng sợi đốt để chiếu sáng

Trang 34

Là phương pháp xác định theo hệ số sử dụng, phương pháp này phứctạp nhiều thông số chưa biết nên chưa đủ điều kiện để sử dụng phương phápnày.

+ Phương pháp gần đúng:

Phương pháp này xác định theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích,phương pháp này đơn giản và phù hợp với thực tế chỉ cần biết diện tích sửdụng (m2) và suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích P0 (W/ m2) Do vậyphương pháp này đưa vào tính chiếu sáng cho phân xưởng cơ khí

b) Tính chiếu sáng cho phân xưởng cơ khí:

Công suất dùng cho phụ tải chiếu sáng được xác định theo phươngpháp chiếu sáng trên một đơn vị diện tích theo công thức sau:

2-Phụ tải tính toán toàn phân xưởng:

Trang 35

Phụ tải tính toán toàn phân xưởng được xác định theo công thức:

Trang 36

Sơ đồ nối dây của mạng điện có 2 dạng cơ bản là sơ đồ hình tia và sơ

đồ phân nhánh Sơ đồ hình tia có ưu điểm là việc nối dây đơn giản ,độ tincậy cao ,đẽ dàng thực hiện các biện pháp bảo vệ và tự động hoá ,dễ vận hành

và bảo quản nhưng có nhược điểm là vốn đầu tư lớn Còn sơ đồ phân nhánhthì ngược lại với sơ đồ hình tia

Ngoài ra trong thực tế người ta còn kết hợp cả 2 sơ đồ thành sơ đồ hỗnhợp

2-2 CHỌN SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ

2.2.1 Giới thiệu chung về phõn xưởng.

Trong nhà máy cơ khí công nghiệp địa phương thỡ phõn xưởng sửa chữa cơ khí đóng một vai trũ quan trọng vỡ đay là nơi duy tu, sửa chữa các loại máy móc thiết bị hỏng hóc của nhà máy.

Phụ tải nhà máy là phụ tải loại 2 nên điện áp nhà máy có 2 cấp sau:

+Cấp điện áp 110V-220V, 1 pha cung cấp điện cho các phụ tải chiếu sáng.

+ Cấp điện áp 127V/220V, 220V/380V, 3 pha cung cấp điện cho thiết bị máy móc trong phân xư ởng.

Trang 37

Trong phân x ưởng chủ yếu là phụ tải loại 2 nên yêu cầu cung cấp điện tương đối cao, tuy nhiên vẫn cho pháp mất điện trong khi sửa chữa hoặc đóng nguồn dự trữ.

Trỡnh tự thiết kế

a Vạch phương án di dây

b Lựa chọn phương án di dây

c Lựa chọn các thiết bị điện

d Tớnh toỏn ngắn mạch cho hạ ỏp

2.2.2.Lựa chọn phương án cấp điện

Lựa chọn phương án cấp điện là vấn đề rất quan trọng vỡ nó ảnh hưởng trực tiếp đến vânj hành khai thác và phát huy hiệu quả cấp điện Để chọn phương án cấp điện an toàn phải tuân theo các điều kiện sau;

+ Đảm bảo chất lượng điện năng + Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện về tính liên tục phù hợp với yêu cầu của phụ tải.

+ Thận lợi cho việc lắp ráp vận hành và sửa chữa cũng như phát triển phụ tải.

+ An toàn cho người vận hành và máy móc + Cú chỉ tiờu kinh tế kĩ thuật hợp lý.

2.2.2.1.Lựa chọn cỏc phương án cấp điện:

1.Phương án 1

Sơ đồ nối dây mạng hỡnh tia

Hỡnh vẽ: Sơ đồ nối dây mạng hỡnh tia.

Tiêu đề	Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí 1
Tác giả	Nguyễn Văn Tự, Vũ Quang Phố
Người hướng dẫn	GVHD: Phạm Ngọc Khánh
Trường học	Trường Đại Học Kinh Tế Kỹ Thuật Công Nghiệp
Chuyên ngành	Điện
Thể loại	Đồ án môn học

Định dạng
Số trang	70
Dung lượng	2,03 MB