Đồ án Đề Tài: Thiết kế mạng điện cho phân xưởng LỜI MỞ ĐẦU Trong nghiệp cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước, cơng nghiệp điện lực đóng vai trị đặc biệt quan trọng Điện ln trước lĩnh vực có điện máy móc hoạt động, người sinh hoạt Phạm vi sử dụng điện rộng rãi, từ nông thôn đến thành thị, từ nông nghiệp đến công nghiệp; ảnh hưởng đến ngành kinh tế quốc dân Vì đồ án cung cấp điện yêu cầu thiết yếu cho sinh viên ngành điện, giúp cho sinh viên có tư độc lập với cơng việc Mặc dù cố gắng hạn chế kiến thức kinh nghiệm thực tiễn đồ án em nhiều khiếm khuyết Em mong nhận bảo góp ý chân thành thầy, cô Qua em xin chân thành cám ơn thầy giáo Ngô Hồng Quang giúp em hoàn thành đồ án này! Xin chân thành cám ơn! Phan Thanh Hữu PHẦN MỞ ẦN MỞ ĐẦU Giới thiệu nhà máy đồng hồ đo xác Vai trị kinh tế Nhà máy đồng hồ đo xác xây dựng với nhiệm vụ sản xuất loạiđồng hồ đo phục vụ cho việc đo đếm , kiểm định chất lượng loại hàng hóa nước xuất khẩu;đó yếu tố định đến chất lượng sản phẩm Trong ngành , lĩnh vực cần có thiết bị đo đếm Chất lượng sản phẩm định thiết bị đo đếm , tồn phát triển phụ thuộc vào chất lượng sản phẩm.Vì việc xây dựng nhà máy đồng hồ đo xác thiết yếu tiên phong cho nghiệp công nghiệp hóa đại hóa đất nước.Từ yêu cầu thực tế,nhà máy xây dựng với qui mô gồm 10 phân xưởng phận khác Đặc điểm phân bố phụ tải Nhà máy đơn vị tiêu thụ có cơng suất lớn , xây dưng diện tích 150000m Nguồn điện cấp cho nhà máy đườc lấy từ trạm biến áp trung gian 110/10(KV) cách nhà máy 2,5 km Thời gian sử dụng công suất cực đại Do tầm quan trọng phụ tải ta xếp nhà máy vào đơn vị cần cấp điện liên tục an tồn Trong nhà máy có Phịng thiết kế , Phịng thí nghiệm trung tâm Phòng thực nghiệm xếp vào đơn vị loại , cần thiết cắt điện Nội dung đồ án bao gồm phần: + Xác định phụ tải tính tốn + Thiết kế mạng cao áp nhà máy + Thiết kế mạng hạ áp phân xưởng sửa chữa khí + Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa khí + Thiết kế tính tốn bù cơng suất Phụ tải nhà máy đồng hồ đo xác Số mặt Tên phân xưởng Công suất đặt Phân xưởng tiện khí 2500 Phân xưởng dập 1500 Phân xưởng lắp ráp số 900 Phân xưởng lắp ráp số 1500 Phân xưởng sửa chữa khí Theo tính tốn Phịng thí nghiệm trung tâm 160 Phòng thực nghiệm 500 Trạm bơm 620 Phòng thiết kế 100 10 Chiếu sáng phân xưởng Xác định theo diện tích CHƯƠNG I XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN Phụ tải tính tốn (PTTT) đại lượng đặc trưng cho khả sử dụngcông suất hay nhiều nhómthiết bị dùng điện.Đó cơng suất giả địnhkhơng đổi suốt q trình làm việc, gaay hhậu phát nhiệthoặc phá hủy cách điệnđúng công suất thực tếđã gây cho thiết bị trình làm việc.Vì thực tế thiết kế cung cấp điệnnhiệm vụ lấc định PTTT hệ thống cần cung cấp điện Tùy theo qui mô mà phụ tải điện phải xác định theo thực tế phải tính đến khả phát triển hệ thống nhiều năm sau Phụ tải tính tốn sử dụng để lựa chọn kiểm tra thiết bị hệ thống như:MBA, dây dẫn , thiết bị đóng cắt v.v ,tính tốn tổn thất công suất điện , lựa chọn bù …Phụ tải tính tốnphụ thuộc vào yếu tốnhư : cơng suất , số lượng máy, chế độ vận hành… 1.1 Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn Phương pháp xác địnhPTTT theo hệ số knc P đặt Phương pháp sử dụng có thiết kế nhà xưởng nhà máy chưa thiết kế chi tiết a, Tính cho phụ tải động lực: • Ptt = Knc Pđ Trong đó: Knc: Hệ số nhu cầu tra từ sổ tay theo số liệu XN.PX Pđ : Công suất đặt phân xưởng • Qtt = Ptt tgφ Trong đó: tgφ: Hệ số công suất TT sổ tay, từ cosφ Qtt : Cơng suất phản kháng tính tốn b, Tính cho phụ tải chiếu sáng: Phụ tải chiếu sáng tính theo cơng suất chiếu sáng đơn vị diện tích (m2) • Pcs = P0 S Trong đó: P0 : Suất chiếu sáng đơn vị S (w/m2) S : Diện tích cần chiếu sáng Lưu ý: • Cần phải cân nhắc xem sử dụng loại bóng đèn cho phù hợp • Khi cosφ = ta có tgφ = • Qcs = Pcs tgφ c, Tính PTTT tồn phần xưởng Stp = ( Ptt + Pcs ) + (Q tt + Q cs ) d, Phụ tải tính tốn tồn nhà máy PTTT tổng phụ tải phân xưởng có kể đến hệ số sử dụng đồng thời Pttxn = Kđt n ∑ Pttpxi = Kđt n ∑ (P Qttxn = Kđt ∑ Q ttPxi = Kđt n tti + PCSi ) n ∑ (Q TTi + Q CSi ) Qttxn = Ptpxn + Q tpxn cosφxn = Pttxn/Stpxn Hệ số kđt xác định theo trường hợp sau : kđt = 0,9 đến 0,95 số lượng PX 2→ kđt = 0,8 đến 0,85 số lượng PX 5→10 1.2 Xác định PTTT theo công suất trung bình Sau nhà máy có thiết kế chi tết cho PX, có thơng tin xác mặt bố trí thiết bị, biết cơng suất q trình cơng nghệ máy Tiến hành thiết kế mạng hạ áp PX, số liệu cần xác định Ptt cùa thiết bị nhóm thiết bị PX 1.2.1 Với động Ptt = Pđm Với nhóm động có n ≤ n Ptt = ∑P đm i Với nhóm động có n ≥ Ptt = kmax ksd ∑ P đm i Trong : ksd hệ số sử dụng nhóm (tra sổ tay) kmax hệ số cực đại tra bảng từ hai thông số ksd nhq(số thiết bị dùng điện hiệu quả) Trình tự xác định nhq -Xác định n1: Số động có cơng suất ≥ 1/2 cơng suất động có cơng suất max nhóm - Xác định P1: Tổng cơng suất động có cơng suất ≥ 1/2 cơng suất động có cơng suất max nhóm n1 P1 = ∑ P đm i -Xác định n* P* n* = n1/n P* = P1/ P ∑ Trong P∑: Tổng cơng suất nhóm n: Tổng số thiết bị nhóm Từ n* P* tra bảng PL3 n*hq Xác định nhq theo công thức: nhq = n n*hq Chú ý: + Khi tra bảng kmax nhq = Khi nhq < 4, PTT tính sau: PTT = n ∑k ti Pđmi Trong đó: kti: Hệ số tải (ở chế độ dài hạn = 0.9, chế độ ngắn hạn = 0.75) Nếu nhóm có thiết bị làm việc chế độ ngắn hạn lặp lại phải quy đổi chế độ dài hạn trước tính nhq Pqđổi = Pđm k đ % Trong kđ % hệ số đóng điện phần trăm Ngồi việc quy đổi chế độ cần quy đổi công suất pha pha Đối với điện áp pha: Pqđ = Pđm; điện áp dây: Pqđ = 3.Pđm • Phụ tải phản kháng động lực chiếu sáng: QTT = PTT.tgφ Qcs = Pcs.tgφ 1.2.2 Xác định phụ tải tính tốn cho phân sưởng SCCK: a, Theo phương pháp PTb kmax a1, Phân nhóm phụ tải: Các yêu cầu phân nhóm: Trong phân xưởng có nhiều thiết bị có cơng suất chế độ làm việc khác Muốn xác định PTTT xác ta cần phải phân nhóm thiết bị điện - Việc thiết bị nhóm cần phải gần để giảm chiều dài dây dẫn (giảm đầu tư tổn thất) - Chế độ làm việc thiết bị nhóm nên giống để thuận lợi cho phương thức cấp diện - Tổng công suát nhóm nên xấp xỉ để giảm chủng loại tải động lực - Số lượng thiết bị nhóm khơng q nhiều đầu tải động lực là: đến 12 Căn vào yêu cầu vị trí mặt bằnh ta phân làm nhóm sau: a2, Xác định phụ tải tính tốn cho nhóm: • Nhóm I: Số liệu theo bảng sau: Bảng 1.1 Phụ tải tính tốn cho nhóm Vị trí sơ đồ 13 Tên thiết bị Số lượng Búa rèn Lò Lò rèn MBA Máy ép ma sát Lò điện Quạt li tâm 1 1 Pđ (kw) Một máy Toàn 28 56 4,5 4,5 6 2,2 4,4 10 10 15 15 7 102,9 Tổng Nhóm I : có thiết bị nên dùng công thức: n PTT = kmax ksd ∑ Pđmi ksd cosφ tra phụ lục I.1( thiết kế cấp điện ) ta có: ksd=0,3 ; cosφ=0,6 => tgφ= 1,33 n1 số thiết bị có cơng suất lớn bằng1/2 cơng suất thiết bị có cơng suất max Với nhóm theo số liệu bảng ta có : n1 = P1 tổng công suất n1 thiết bị P1 =28+28+15= 71( kW) Tính n* P*: n* = n1/n P* = P1/P∑ Trong nhóm có máy biến áp hàn làm việc chế độ ngắn hạn lặp lại cần qui đổi chế độ làm việc công suất pha Qui đổi dài hạn: Hệ số đóng điện là25% Pqđ = Pđm 25% = 4,4 0,25 = 2,2 (kW) Qui đổi công suất pha : ( cosφ = 0,35 ) Pqđ = P đm = x 2,2 = 3,8 ( kW ) Cơng suất tổng sau qui đổi tính: P ∑ = 102,9 – 4,4 + 3,8 = 102,3 ( kW ) Ta có: n = 9; n1 = 3; n* = n1/n = 3/9 = 0,33 P* = P1/P∑ = 71/102,3 = 0,69 Từ P* n* tra bảng PL I.5 ( TKCĐ ) ta được: n*hq = 0,62 n hq = n n*hq = x 0,62 = 5,58 Từ ksd nhq tra PL I.6 ( TKCĐ ) ta có : kmax = 1,88 PTT = 1,88 x 0,3 x 102,3 = 58 ( kW ) QTT = PTT x tgφ = 58 x 1,33 = 77 ( kVAr ) STT = P TT +Q TT = 58 + 77 2 = 96,4 ( kVA ) ITT = STT / U = 96,4 / 0,38 = 146,5 ( A ) • Nhóm II : Số liệu theo bảng sau: Bảng 1.2 Phụ tải tính tốn cho nhóm Vị trí sơ Tên thiết bị Số lượng đồ Búa để rèn Lò rèn Quạt lò Quạt gió 11 Dầm treo có palăng điện 12 Máy mài sắc 20 Lò điện 23 Lò điện Pđ (kw) Một máy 10 4,5 2,8 2,5 4,85 3,2 30 20 Toàn 20 4,5 2,8 2,5 4,85 3,2 30 20 Tổng 87,85 có thiết bị Tra phụ lục I (TKCĐ) được: ksd = 0.6; cosφ = 0.7 => tg φ = n1 số thiết bị có cơng suất lớn bằng1/2 cơng suất thiết bị có cơng suất max Với nhóm theo số liệu bảng ta có : n1 = P1 tổng công suất n1 thiết bị P1 = 20 + 30 + 20 = 70 (kW) Tính n* P*: n* = n1/n = 3/9 = 0.33 P* = P1/P∑ = 70/87.85 = 0.8 Từ P* n* tra bảng PL I.5 ( TKCĐ ) ta được: n*hq = 0.5 n hq = n n*hq = 0.5 x n = x 0.5 = 4.5 Từ ksd nhq tra PL I.6 ( TKCĐ ) ta có : kmax = 1.41 PTT = kmax ksd n ∑P đmi = 1.41 x 0.6 x 87.85 = 74 (kW ) QTT = PTT x tgφ = 74 x = 74 (kVAr) Tính STT ITT STT = P +Q TT 2 TT = 74 + 74 = 104.7 (kVA) ITT = STT / U = 104.7 / 0,38 = 159 (A) • Nhóm III : Bảng 1.3 Phụ tải tính tốn cho nhóm Vị trí sơ đồ 28 31 40 41 42 44 Tên thiết bị Số lượng Máy đo độ cứng đầu côn Máy mài sắc Búa để rèn Máy bào gỗ Lị điện Dầm treo có palăng điện 1 1 1 Pđ (kw) Một máy Toàn 0,6 0,6 0,25 0,25 25 25 4,5 4,5 3,2 3,2 4,5 4,5 46 47 48 49 50 Lò điện Máy mài sắc Lò rèn Quạt gió Quạt lị 1 1 Tổng 7 12 18 11 7 12 18 91,05 có 11 thiết bị Tra phụ lục I (TKCĐ) được: ksd = 0.6; cosφ = 0.7 => tg φ = n1 số thiết bị có cơng suất lớn 1/2 công suất thiết bị có cơng suất max Với nhóm theo số liệu bảng ta có : n1 = P1 tổng công suất n1 thiết bị P1 = 25 + 18 = 43 (kW) Tính n* P*: n* = n1/n = 2/11 = 0.18 P* = P1/P∑ = 43/91.05 = 0.47 Từ P* n* tra bảng PL I.5 ( TKCĐ ) ta được: n*hq = 0.09 n hq = n n*hq = 0.09 x n = 0.09 x 11 = 0.99 Vì nhq < nên PTT tính sau: PTT = kti n ∑P đmi Trong kti hệ số tải: - Với chế độ tải dài hạn kti = 0.9 - Với chế độ tải ngắn hạn kti = 0.75 - Các thiết bị nhóm làm việc chế độ dài hạn nên ta chọn kti = 0.9 PTT = kti n ∑P = 0.9 x 91.05 = 82 (kW) đmi QTT = PTT x tgφ = 82 x = 82 (kVAr) Tính STT ITT STT = P TT +Q TT = 82 + 82 2 = 116 (kVA) ITT = STT / U = 116 / 0,38 = 177 (A) • Nhóm IV : ... Thiết kế mạng hạ áp phân xưởng sửa chữa khí + Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa khí + Thiết kế tính tốn bù cơng suất Phụ tải nhà máy đồng hồ đo xác Số mặt Tên phân xưởng Cơng suất đặt Phân. .. máy có thiết kế chi tết cho PX, có thơng tin xác mặt bố trí thiết bị, biết cơng suất q trình cơng nghệ máy Tiến hành thiết kế mạng hạ áp PX, số liệu cần xác định Ptt cùa thiết bị nhóm thiết bị... dụng có thiết kế nhà xưởng nhà máy chưa thiết kế chi tiết a, Tính cho phụ tải động lực: • Ptt = Knc Pđ Trong đó: Knc: Hệ số nhu cầu tra từ sổ tay theo số liệu XN.PX Pđ : Công suất đặt phân xưởng