Thiết kế cấp điện cho xưởng cơ khí trường Đh Công Nghiệp Tphcm (Cơ Sở 1)
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.45 MB, 90 trang )
ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP TP.HCM
KHOA CƠNG NGHỆ ĐIỆN
KHĨA LUẬN TỐT NGHỆP ĐẠI HỌC
THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO XƢỞNG CƠ KHÍ TRƢỜNG ĐH CƠNG NGHIỆP
TPHCM
(cơ sở 1)
SINH VIÊN
LÊ VĂN HÙNG
14070831
THÂN HỒNG PHƢƠNG 14073311
LÊ MẠNH CƢỜNG
LỚP
DHDI10E
GVHD
GV. LÂM TẤN CƠNG
14042201
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH NĂM 2018
Khóa luận tốt nghiệp
Lê Văn Hùng- Thân Hồng Phƣơng-Lê Mạnh Cƣờng
PHIẾU GIAO ĐỀ ÁN TỐT NGHIỆP
1.
2.
Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên đƣợc giao đề tài
(1): Lê Văn Hùng
MSSV: 14070831
(2): Thân Hoàng Phƣơng
MSSV: 14073311
(3): Lê Mạnh Cƣờng
MSSV: 14042201
Tên đề tài
THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO XƢỞNG CƠ KHÍ TRƢỜNG ĐH CƠNG
NGHIỆP TPHCM (cơ sở 1)
3.
Nội dung
-
Xác định phụ tải tính toán
-
Thiết kế mạng điện hạ áp cho xƣởng thực hành cơ khí
-
Tính tốn bù cơng suất phản kháng để nâng cao hệ số công suất cosφ cho
phân xƣởng
4.
Kết quả
-
Hiểu đƣợc quy trình thiết kế một phân xƣởng
-
Biết cách tính tốn và lựa chọn thiết bị
Giảng viên hƣớng dẫn
Tp. HCM, ngày 04 tháng 06 năm 2018
Sinh viên
Lâm Tấn Công
Lê Văn Hùng
Lê Mạnh Cƣờng
Trần Hoàng Phƣơng
i
Khóa luận tốt nghiệp
Lê Văn Hùng- Thân Hồng Phƣơng-Lê Mạnh Cƣờng
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ii
Khóa luận tốt nghiệp
Lê Văn Hùng- Thân Hồng Phƣơng-Lê Mạnh Cƣờng
MỤC LỤC
CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN CUNG CẤP ĐIỆN VÀ GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI .................... 1
1.1
Tổng quan cung cấp điện ...................................................................................... 1
1.2
Giới thiệu đề tài .................................................................................................... 1
1.3
Mục tiêu thiết kế ................................................................................................... 2
1.4
Nội dung tính tốn thiết kế ................................................................................... 3
1.4.1
Thơng số thiết bị trong tồn xƣởng .................................................................. 3
1.4.2
Nội dung tính tốn ............................................................................................ 4
CHƢƠNG 2 : XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN ............................................................ 5
Tính tốn phụ tải động lực của xƣởng thực hành cơ khí ...................................... 5
2.1
2.1.1
Phân nhóm phụ tải động lực ............................................................................. 5
2.1.2
Tính tốn phụ tải động lực cho từng nhóm ...................................................... 7
2.2
Tính tốn chiếu sáng cho xƣởng thực hành cơ khí ............................................ 11
2.3
Cơng suất tồn xƣởng thực hành cơ khí ............................................................. 14
CHƢƠNG 3 : THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP CHO XƢỞNG THỰC HÀNH ............ 15
Xác định tâm phụ tải........................................................................................... 15
3.1
3.1.1
Ý nghĩa của việc xác định tâm phụ tải ........................................................... 15
3.1.2
Xác định tâm phụ tải....................................................................................... 15
Chọn phƣơng án cấp điện cho xƣởng thực hành cơ khí ..................................... 23
3.2
3.2.1
Phƣơng án cấp điện ........................................................................................ 23
3.2.2
Phân tích và lựa chọn phƣơng án cấp điện cho xƣởng thực hành ................. 28
3.2.3
Sơ đồ nguyên lí của xƣởng thực hành cơ khí ................................................. 29
3.2.4
Xác định dung lƣợng tụ bù và chọn máy biến áp ........................................... 32
3.3
Lựa chọn phƣơng pháp tính tiết diện dây dẫn chọn CB ..................................... 35
3.4
Tính tốn chọn tiết diện dây dẫn ...................................................................... 37
3.5
Chọn CB (APTOMAT) ...................................................................................... 46
3.5.1
Tính tốn ngắn mạch ...................................................................................... 46
3.5.2
Chọn CB (APTOMAT) cho xƣởng thực hành cơ khí .................................... 48
CHƢƠNG 4 :BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG CHO PHÂN XƢỞNG ........................ 59
Biện pháp nâng cao hệ số cos .......................................................................... 59
4.1
4.1.1
Nâng cao hệ số cos tự nhiên ........................................................................ 59
4.1.2
Nâng cao hệ số cos bằng phƣơng pháp bù công suất phản kháng............... 59
iii
Khóa luận tốt nghiệp
Lê Văn Hùng- Thân Hồng Phƣơng-Lê Mạnh Cƣờng
Chọn thiết bị bù .................................................................................................. 60
4.2
4.2.1
Tụ điện ............................................................................................................ 60
4.2.2
Máy bù đồng bộ .............................................................................................. 60
Vị trí và phân bố thiết bị bù trong mạng điện hình tia ....................................... 61
4.3
4.3.1
Vị trí................................................................................................................ 61
4.3.2
Tính toán tụ bù: .............................................................................................. 63
Lựa chọn dây dẫn, CB, contactor cho tụ bù: ...................................................... 65
4.4
4.4.1
Chọn dây dẫn: ................................................................................................. 65
4.4.2
Chọn CB: ........................................................................................................ 65
4.4.3
Chọn contactor : ............................................................................................. 65
CHƢƠNG 5 : NỐI ĐẤT ................................................................................................. 67
Các hệ thống nối đất ........................................................................................... 67
5.1
5.1.1
5.2
Mục đích và ý nghĩa của hệ thống nối đất:..................................................... 67
Sơ đồ nối đất: ..................................................................................................... 69
5.2.1
Sơ đồ IT .......................................................................................................... 69
5.2.2
Sơ đồ TN ........................................................................................................ 71
5.2.3
Sơ đồ TT ......................................................................................................... 75
PHỤ LỤC ……………………………………………………………………...… ........ .78
iv
Khóa luận tốt nghiệp
Lê Văn Hùng- Thân Hồng Phƣơng-Lê Mạnh Cƣờng
DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 1.1 : Thông số thiết bị trong phân xƣởng .................................................................... 3
Bảng 2.1 : Thông số thiết bị theo nhóm ............................................................................... 6
Bảng 2.2 : Các thơng số liên quan sau khi tra và chọn......................................................... 9
Bảng 2.3 : Thơng số máy theo nhóm 1 ............................................................................... 10
Bảng 2.4 : Kết quả tính tốn phụ tải theo nhóm ................................................................. 11
Bảng 2.5 :Thông số bộ đèn ................................................................................................. 12
Bảng 2.6 : Kết quả tính tốn phụ tải theo nhóm ................................................................. 14
Bảng 3.1 : Bảng tọa độ phụ tải trong nhóm 1 ..................................................................... 17
Bảng 3.2 : Bảng tọa độ phụ tải trong nhóm 2 ..................................................................... 18
Bảng 3.3 : Bảng tọa độ phụ tải trong nhóm 3 ..................................................................... 19
Bảng 3.4 : Bảng tọa độ phụ tải trong nhóm 4 ..................................................................... 20
Bảng 3.5 : Bảng tọa dộ phụ tải trong nhóm 5 ..................................................................... 21
Bảng 3.6 : Bảng tọa độ phụ tải trong nhóm 6 ..................................................................... 22
Bảng 3.7 Thông số kĩ thuật của Máy biến áp .................................................................... 34
Bảng 3.8 Kết quả tính tốn đối với từng phụ tải động lƣc ............................................... 44
Bảng 3.9 Kết quả lựa chọn dây dẫn cho từng phụ tải động lực ....................................... 45
Bảng 3.9 : Bảng giá trị thông dụng của USC ..................................................................... 47
Bảng 3.10 : Kết quả tính ngắn mạch cho từng nhóm ......................................................... 48
Bảng 3.11 : Kết quả chọn thết bị bảo vệ cho các tủ động lực ............................................ 50
Bảng 3.12 : Kết quả chọn thiết bị bảo vệ cho từng phụ tải ................................................ 50
Bảng 3.13 : Kết quả chọn dây dẫn và thiết bị bảo vệ cho từng tủ phân phối ..................... 51
Bảng 3.14 : Kết quả chọn dây dẫn và thiết bị bảo vệ cho từng phụ tải động lực ............... 51
Bảng 5.1: Dòng điện định mức theo điện trở nối đất ......................................................... 76
Bảng :7,1 Bảng thông số Máy biến áp ABB chế tạo .......................................................... 78
Bảng 7.2 Bảng tra Nhq và Ksd .......................................................................................... 79
Bảng 7.3 Bảng tra Knc , Cosφ theo tên nhóm thiết bị ...................................................... 80
Bảng 7.4 Bảng tra Knc , Cosφ theo tên phân xƣởng ....................................................... 81
v
Khóa luận tốt nghiệp
Lê Văn Hùng- Thân Hồng Phƣơng-Lê Mạnh Cƣờng
DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 1.1 Mặt bằng phân xƣởng ......................................................................................... 4
Hình 3.1 : Mặt bằng phân xƣởng ........................................................................................ 16
Hình 3.2 : Sơ đồ mạng trục chính ....................................................................................... 25
Hình 3.3 : Sơ đồ mạng hình tia ........................................................................................... 26
Hình .3.4 : Sơ đồ mạch vịng .............................................................................................. 27
Hình 3.5 : Sơ đồ ngun lý xƣởng thực hành cơ khí.......................................................... 29
Hình 3.6 : Mặt bằng đi dây và thiết bị cho phân xƣởng .................................................... 31
Hình 3.7
Sơ đồ nguyên lý đi dây tới các tủ phân phối .................................................... 35
Hình 3.8 : Sơ đồ tính ngắn mạch ....................................................................................... 46
Hình 3.9 : Sơ đồ nguyên lý cấp điện cho các tủ động lực ................................................ 52
Hình 3.10 : Sơ đồ nguyên lý cấp điện cho phụ tải nhóm 1 ................................................ 53
Hình 3.11 : Sơ đồ cấp điện cho các phụ tải trong nhóm 2 ................................................. 54
Hình 3.12 : Sơ đồ nguyên lý cấp điện cho phụ tải trong nhóm 3 ....................................... 55
Hình 3.13 : Sơ đồ ngun lý cấp điện cho phụ tải trong nhóm 4 ....................................... 56
Hình 3.14 : Sơ đồ nguyên lý cấp điện cho phụ tải trong nhóm 5 ....................................... 57
Hình 3.15 : Sơ đồ nguyên lý cấp điện cho phụ tải trong nhóm 6 ....................................... 58
Hình 4.1 : Bù tập trung ....................................................................................................... 62
Hình 4.2 : Bù theo nhóm (khu vực). ................................................................................... 63
Hình 4.3 : Hình ảnh tụ bù ................................................................................................... 64
Hình 4.1 : Sơ đồ nguyên lý cấp điện cho tủ bù .................................................................. 66
Hình 5.1 : Sơ đồ hệ thống nối đất bảo vệ ........................................................................... 68
Hình 5.2 :Hệ thống nối đất LE ........................................................................................... 69
Hình 5.4 : Sơ đồ IT ............................................................................................................. 70
Hình 5.5 : Sơ đồ TN-C ....................................................................................................... 71
Hình 5.7 : Sơ đồ TN-C-S .................................................................................................... 73
Hình 5.8 : Sơ đồ TT ............................................................................................................ 75
vi
Khóa luận tốt nghiệp
Lê Văn Hùng- Thân Hồng Phƣơng-Lê Mạnh Cƣờng
CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN CUNG CẤP ĐIỆN VÀ GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
1.1
Tổng quan cung cấp điện
Điện năng là nguồn năng lƣợng không thể thiếu đƣợc trong đời sống và sự phát
triển của nhân loại. Nó đƣợc sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực từ công nghiệp,
dịch vụ cho đến cuộc sống hằng ngày của ngƣời dân. Trong tƣơng lai nhu cầu về điện
năng sẽ càng tăng cao và cũng là bài toán nang giải cho nhiều nhà khoa học trên khắp
thế giới về vấn đề nguồn năng lƣợng và luôn đi kèm bên nó là sự biến đổi khí hậu tồn
cầu. Những năm gần đây, Việt Nam là nƣớc có tốc độ tăng trƣởng kinh tế khá nhanh.
Số lƣợng những nhà máy, công ty hoạt động trong nhiều lĩnh vực cơng nghiệp, dịch
vụ, thƣơng mại...gia tăng nhanh chóng. Dẫn đến lƣợng điện năng tiêu thụ ở nƣớc ta
tăng lên một cách đáng kể và dự báo sẽ vẫn còn tiếp tục tăng trong nhiều năm đến.
Chính vì lý do đó, mà bài toán tiết kiệm năng lƣợng đã đƣợc đặt ra cho tất cả các
doanh nghiệp và ý thức của từng ngƣời dân chúng ta. Với sự phát triển của rất nhiều
sản phẩm tiết kiệm năng lƣợng, đi kèm với nó cần phải có một đội ngủ kỹ sƣ, có trình
độ chun mơn về thiết kế cung cấp để tạo ra một hệ thống điện không chỉ đảm bảo về
an tồn điện mà cịn phải đảm bảo tất cả những tiêu chuẩn đã đƣợc đề ra. Có nhƣ vậy,
Việt Nam chúng ta mới theo kịp trình độ của các nƣớc bạn.
1.2
Giới thiệu đề tài
Trong xƣởng thực hành cơ khí có nhiều loại máy móc khác nhau rất đa dạng,
phong phú và phức tạp. Các loại máy này có tính cơng nghệ cao và hiện đại. Do vậy
mà việc cung cấp điện cho nhà máy phải đảm bảo chất lƣợng và độ tin cậy cao.
Đứng về mặt cung cấp điện thì việc thiết kế điện phải đảm bảo sự gia tăng phụ
tải trong tƣơng lai, về mặt kỹ thuật và kinh tế phải đề ra phƣơng án cấp điện sao cho
không gây quá tải sau vài năm sản xuất và cũng không gây quá dƣ thừa dung lƣợng
công suất dự trữ.
Đây là xƣởng thực hành nên phân bố các thiết bị tƣơng đối đều. Phần lớn các
thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn. Những đặc điểm này cần quan tâm khi phân nhóm
phụ tải, xác định phụ tải tính toán và lựa chọn phƣơng án thiết kế cung cấp điện cho
phân xƣởng.
1
Khóa luận tốt nghiệp
Lê Văn Hùng- Thân Hồng Phƣơng-Lê Mạnh Cƣờng
Phụ tải điện trong xƣởng thực hành cơ khí có thể phân ra làm 2 loại phụ tải
chính:
+ Phụ tải động lực thƣờng có chế độ làm việc dài hạn, điện áp yêu cầu trực tiếp đến
thiết bị là 380/220V, công suất của chúng nằm trong dải từ 1 đến hàng chục kW và
đƣợc cung cấp bởi dòng điện xoay chiều tần số f = 50Hz.
+ Phụ tải chiếu sáng thƣờng là phụ tải 1 pha, công suất không lớn. Phụ tải chiếu sáng
bằng phẳng , ít thay đổi và thƣờng dùng dòng điện xoay chiều tần số f = 50 Hz.
1.3
Mục tiêu thiết kế
Đảm bảo an toàn cho ngƣời và thiết bị
Đảm bảo trang bị điện vận hành đáp ứng đƣợc yêu cầu sử dụng
Đảm bảo, phù hợp với các tiêu chuẩn hiện hành của Việt Nam và thế giới.
2
Khóa luận tốt nghiệp
1.4
Lê Văn Hùng- Thân Hồng Phƣơng-Lê Mạnh Cƣờng
Nội dung tính tốn thiết kế
1.4.1 Thơng số thiết bị trong tồn xƣởng
STT
Hệ
Số
Tên máy
số
lƣợng
ksd
Cos
φ
Điện
áp
Cơng
suất
Hiệu
suất
Cơng
suất
điện
(kw)
0.85
19.1
(kw)
(V )
1
Máy phay BMT 6000F
16
0.18 0.7
2
Máy tiện Washino M51
17
0.18 0.65 380
380
16.3
2.5
2.2
3
Máy tiện MA160
3
0.18 0.6
380
8
4
Máy tiện FSML - 1440VE
31
0.25 0.7
380
3.73
0.85
0.85
4.3
5
Máy khoan
1
0.2
0.65 220
0.746
0.85
0.8
6
Máy mài
5
0.2
0.65 220
0.5
0.8
Tổng
73
Bảng 1.1 : Thông số thiết bị trong phân xƣởng
3
9.4
0.9
0.6
Khóa luận tốt nghiệp
Lê Văn Hùng- Thân Hồng Phƣơng-Lê Mạnh Cƣờng
Hình 1.1 Mặt bằng phân xƣởng
Tổng diện tích của xƣởng thực hành cơ khí là 648 m2 với kích thƣớc chi tiết đƣợc thể
hiện trên bản vẽ
1.4.2 Nội dung tính tốn
Xác định phụ tải tính tốn
+ Phân nhóm phụ tải của xƣởng thực hành cơ khí
+ Tính phụ tải tính tốn cho các nhóm thiết bị trong xƣởng thực hành cơ khí
Thiết kế mạng điện hạ áp cho xƣởng thực hành cơ khí
+ Lựa chọn các phƣơng án cấp điện.
+ Lựa chọn các thiết bị cho xƣởng thực hành cơ khí
Tính tốn bù cơng suất phản kháng để nâng cao hệ số công suất cosφ cho phân xƣởng
4
Khóa luận tốt nghiệp
Lê Văn Hùng- Thân Hồng Phƣơng-Lê Mạnh Cƣờng
CHƢƠNG 2
XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN
2.1
Tính tốn phụ tải động lực của xƣởng thực hành cơ khí
2.1.1 Phân nhóm phụ tải động lực
Trong quá trình thiết kế đã cho ta biết các thơng tin chính xác về mặt bằng bố trí
thiết bị máy móc ,cơng suất và q trình cơng nghệ của từng thiết bị trong phân xƣởng.
Do đó ta có thể chia phụ tải thành các nhóm và xác định phụ tải cho từng nhóm sau đó
ta xác định phụ tải tổng của toàn xƣởng thực hành cơ khí.
Trong một phân xƣởng thƣờng có nhiều thiết bị làm việc ở chế độ khác nhau,
muốn xác định phụ tải chính xác cần phân nhóm thiết bị điện. Việc phân nhóm phải
tuân theo những nguyên tắc sau:
+ Các thiết bị ở cùng nhóm nên ở gần nhau để giảm chiều dài đƣờng dây hạ áp
nhờ vậy tiết kiệm đƣợc vốn đầu tƣ và tổn thất các đƣờng dây hạ áp trong phân xƣởng
+ Chế độ làm việc của các thiết bị cùng một nhóm thƣờng giống nhau để xác
định phụ tải tính tốn đƣợc chính xác và thuận tiện cho việc lựa chọn phƣơng thức cấp
điện
+ Tổng công suất của các nhóm nên xấp xỉ nhau
Tuy nhiên trong thực tế rất khó có thể đảm bảo các nguyên tắc trên, tùy thuộc
vào yêu cầu của mỗi nhóm phụ tải mà lựa chọn sự ƣu tiên.
Vì xƣởng thực hành cơ khí của trƣờng chủ yếu phục vụ cho việc giảng dạy và
thực hành nên các thiết bị giống nhau hoặc có chức năng tƣơng tự nhau nên phân vào
cùng một nhóm để thuận tiện cho sinh viên thực hành và giảng viên dễ quản lí, hƣớng
dẫn.
5
Khóa luận tốt nghiệp
Lê Văn Hùng- Thân Hồng Phƣơng-Lê Mạnh Cƣờng
Kết quả phân nhóm đƣợc thể hiện dƣới bảng
Nhóm
1
2
3
Kí
hiệu
6
Tên máy
lƣợng
Cơng Công
Ksd
Cosφ suất
suất
(kw)
(kw)
1,1
Máy tiện vạn năng MA2160
3
0,18 0,6
8
24
1,2
Máy tiện FSML 1440VE
13
0,25 0,7
3,73
48,49
Tổng
16
2,1
Máy tiện FSML 1440VE
11
0,25 0,7
3,73
41,03
2,2
Máy phay vạn năng BMT 6000F
2
0,18 0,7
16,3
32,6
Tổng
13
3,1
Máy phay vạn năng BMT 6000F
4
0,18 0,7
16,3
65,2
3,2
May tiện WAHSINO M51
3
0,18 0,65
2,2
6,6
Tổng
7
4,1
Máy phay vạn năng BMT 6000F
4
0,18 0,7
16,3
65,2
4,2
Máy tiện WAHSINO M51
4
0,18 0,65
2,2
8,8
Tổng
8
5,1
Máy phay vạn năng BMT 6000F
4
0,18 0,7
16,3
65,2
5,2
Máy mài
5
0,2
0,65
0,5
2,5
5,3
Máy khoan
1
0,2
0,65
0,746 0,746
5,4
Máy tiện WAHSINO M51
3
0,18 0,65
Tổng
13
6,1
Máy phay vạn năng BMT 6000F
2
0,18 0,7
16,3
32,6
6,2
Máy tiện WAHSINO M51
7
0,18 0,65
2,2
15,4
6,3
Máy tiện FSML 1440VE
7
0,25 0,7
3,73
26,11
Tổng
16
4
5
Số
Bảng 2.1 : Thơng số thiết bị theo nhóm
6
72,49
73,63
71.8
74
2,2
6,6
75,046
74,11
Khóa luận tốt nghiệp
2.1.2
Lê Văn Hùng- Thân Hồng Phƣơng-Lê Mạnh Cƣờng
Tính tốn phụ tải động lực cho từng nhóm
Tính tốn phụ tải điện là công việc bắt buộc và đầu tiên trong mọi cơng trình
cung cấp điện. Việc này sẽ cung cấp các số liệu phục vụ cho việc thiết kế lƣới điện về
sau của ngƣời kĩ sƣ. Phụ tải tính tốn có giá trị tƣơng đƣơng với phụ tải thực tế về mặt
hiệu ứng nhiệt, do đó việc chọn dây dẫn hay các thiết bị bảo vệ cho nó sẽ đƣợc đảm
bảo
Thực hiện phân nhóm các thiết bị có trong xƣởng, mỗi nhóm khoảng từ 8-16
thiết bị, mỗi nhóm đó sẽ đƣợc cung cấp điện từ 1 tủ động lực riêng, lấy điện từ 1 tủ
phân phối chung. Các thiết bị trong nhóm nên chọn có vị trí gần nhau trên mặt bằng
phân xƣởng. Các thiết bị trong nhóm nên có cùng chế độ làm việc, số lƣợng thiết bị
trong 1 nhóm khơng nên nhiều q vì gây phức tạp trong vận hành, giảm độ tin cậy
cung cấp điện.
Có nhiều phƣơng pháp tính tốn phụ tải điện nhƣ phƣơng pháp hệ số nhu cầu,
hệ số tham gia cực đại. Đối với việc thiết kế cung cấp điện cho phân xƣởng sửa chữa
cơ khí, vì đã có các thơng tin chính xác về mặt bằng bố trí thiết bị, biết đƣợc cơng suất
và q trình cơng nghệ của từng thiết bị nên chúng ta sử dụng phƣơng pháp xác định
phụ tải tính tốn theo hệ số cực đại Kmax và cơng suất trung bình Ptb (cịn gọi là số thiết
bị hiệu quả nhq hay phƣơng pháp sắp xếp biểu đồ) để tổng hợp nhóm phụ tải động lực.
Phƣơng pháp đƣợc trình bày nhƣ sau:
Phƣơng pháp này đƣợc áp dụng khi đã biết đƣợc chi tiết về đối tƣợng sử dụng
điện (diện tích phân xƣởng, sơ đồ bố trí thiết bị, máy móc, chủng loại và cơng nghệ
của từng thiết bị).
Để xác định phụ tải phân xƣởng ta thực hiện các bƣớc sau.:
Bƣớc 1: Chia nhóm phụ tải
Nên bố trí các máy đặt gần nhau, có cùng chủng loại, cơng suất tƣơng đƣơng nhau vào
một nhóm.
Bƣớc 2: tính cơng suất tác dụng của từng nhóm máy
Với các nhóm máy có số máy
3, phụ tải tính tốn đƣợc xác định:
Ptt =∑
7
Khóa luận tốt nghiệp
Lê Văn Hùng- Thân Hồng Phƣơng-Lê Mạnh Cƣờng
Với các nhóm máy có số máy
4, phụ tải tính tốn đƣợc xác định:
Ptt =Kmax .Ksd..∑
Trong đó:
+ Ksd : hệ số sử dụng của nhóm máy
+ Kmax : Hệ số cực đại, tra theo đại lƣợng Ksd và số thiết bị hiệu quả nhq
+ nhq : Số thiết bị hiệu quả
Số thiết bị hiệu quả đƣợc xác định theo trình tự sau:
+ Xác định số thiết bị có cơng xuất
½ thiết bị có có cơng suất lớn nhất trong nhóm:
n1
+ Xác định Pn1 là tổng công suất của n1 thiết bị nói trên
+ Xác định tỉ số
n*=
P*=
∑
Trong đó P∑ là tổng cơng suất của các thiết bị trong nhóm,
Xác định
heo biểu thức
=
tra theo
.n
* Lƣu ý: nếu trong nhóm có thiết bị một pha phải quy đổi về 3 pha
Bƣớc 3: Tính cosφTR và tgφTR của nhóm
Bƣớc 4: Tính Qtt của nhóm
Qtt = Ptt . tgφTR (Var)
Bƣớc 5: tính cơng suất tồn phần của từng nhóm
Stt =
Bƣớc 6: Tính dịng điện tính tốn của nhóm
Itt =
√
8
và
Khóa luận tốt nghiệp
Lê Văn Hùng- Thân Hồng Phƣơng-Lê Mạnh Cƣờng
Trong phần tính tốn cho mỗi nhóm ta sử dụng
1. Bảng tra
: Bảng 3.1, trang 31, chƣơng 3 (CUNG CẤP ĐIỆN của Nguyễn
Xuân Phú, NXB khoa học và kĩ thuật)
2. Bảng tra trị số Kmax: Phụ lục I.6 trang 256 ( THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
của Ngô Hồng Quang và Vũ Văn Tẩm, NXB khoa học và kĩ thuật, Hà Nội1998)
Bảng thơng số sau khi tra và chọn
Cơng
Nhóm
suất
điện
cosφ tanφ n
ksd
n1
n1/n
p1
p1/p
n*hq
nhq
Kmax
(kw)
1
85,28 0,67
1,12 16 0,23 3
0,19
2
86,62 0,70
1,02 13 0,22 2
0,15 38.35 0,44 0,56
7,28
2,1
3
84,47 0,70
1,03 7
0,18 4
0,57 76.71 0,91 0,63
4,41
2,64
4
87,06 0,69
1,03 8
0,18 4
0,50 76.71 0,88 0,58
4,64
2,64
5
88,53 0,65
1,03 13 0,18 4
0,31 76.71 0,87 0,39
5,07
2,42
6
87,19 0,68
1,05 16 0,18 2
0,13 38.35 0,41 0,56
8,96
1,9
28,24
0,33 0,83
Bảng 2.2 : Các thông số liên quan sau khi tra và chọn
9
13,28 1,67
Khóa luận tốt nghiệp
Lê Văn Hùng- Thân Hồng Phƣơng-Lê Mạnh Cƣờng
Tính tốn theo từng nhóm
NHĨM 1
Kí hiệu
Số
trên mặt Tên máy
lƣợng
bằng
Máy
1.1
tiện vạn năng
MA2160
3
Máy tiện FSML 1440VE 13
1.2
Tổng
Ksd
Cosφ
Công
Tổng công
suất
suất
(kw)
(kw)
0.18
0.6
8
28,24
0.25
0.7
3.73
57,05
16
điện
85,28
Bảng 2.3 : Thông số máy theo nhóm 1
N=16
∑P = 85.28(kW)
Ksd = 0.22
cosφ = 0.66
Ta có
=
= 4 (kW) => n1=3; ∑P1=28.24 (kW)
= 0.19
∑
∑
=
Tra bảng ta đƣợc
= 0.33
0.83 => nhq = 0.83 x 16=13.28
Tra bảng ta đƣợc Kmax
1.67
Từ giá trị Kmax và Ksd ta có thể tính đƣợc giá trị cơng suất tính tốn của nhóm phụ tải
từ cơng thức
Cơng suất tác dụng:
Ptt1 =Kmax .Ksd..∑
= 1.67*0.22*85.28=32.76(kW)
Cơng suất phản kháng tính tốn:
Qtt1 = Ptt1*tanφ = 32.76*1.12= 36.09(kVAR)
Cơng suất tính tốn tồn phần:
Stt1 = √
=√
10
= 49.18 (kVA)
Khóa luận tốt nghiệp
Lê Văn Hùng- Thân Hồng Phƣơng-Lê Mạnh Cƣờng
Dịng điện tính tốn:
Itt1 =
√
=
√
= 74.73 (A)
TÍNH TƢƠNG TỰ VỚI CÁC NHĨM CÕN LẠI, TA CĨ BẢNG :
Nhóm
Ptt=Kmax*Ksd*P
Qt =Ptt*tanφ
Stt
Itt
1
32,76
36.09
49.18
74,73
2
40,02
40,82
57,16
86,85
3
40,14
41,34
57,62
87,55
4
41,37
42,61
59,39
90,24
5
38,56
39,72
55,36
84,12
6
29,82
31,31
43,24
65,69
Bảng 2.4 : Kết quả tính tốn phụ tải theo nhóm
2.2 Tính tốn chiếu sáng cho xƣởng thực hành cơ khí
Thiết kế chiếu sáng cho phân xƣởng
a) Kích thƣớc:
Chiều dài : a = 24 m
Chiều rộng: b = 27 m
Chiều cao : c = 3.5 m
Diện tích: S = 648 m2.
b) Màu sơn :
Hệ số phản xạ trần (màu trắng)
Hệ số phản xạ tƣờng (màu trắng )
Hệ số phản xạ sàn ( màu gach)
11
= 0,7
= 0,5
= 0,2
Khóa luận tốt nghiệp
Lê Văn Hùng- Thân Hồng Phƣơng-Lê Mạnh Cƣờng
c) Độ rọi yêu cầu: (Theo TCVN 7114 : 2002). Ta chọn
500 lux
d) Thông số bộ đèn:
Mã hiệu bộ đèn
Philip TBS 769 3×14W C7
Loại bóng
TL5-14W
Số đèn/1bộ đèn
3
Quang thơng ( ) bộ đèn
3×1200lm
Cơng suất bộ đèn (PBĐ)
77W
Hiệu suất cấp bộ đèn
0.73C+0.00T
Bảng 2.5 :Thông số bộ đèn
e) Chọn hệ chiếu sáng : Chung đều
f) Phân bố bộ đèn :
Cách trần
0m
Bề mặt làm việc
0,8 m
Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc :
2,7 m
g) Chỉ số địa điểm:
(
)
(
)
h) Hệ số sử dụng :
-
Với chỉ số địa điểm K = 4.7 .hệ số sử dụng Ud = 0,78
-
Tra bảng thơng số bộ đèn ta có cấp, hiệu suất bộ đèn là: (0,73C + 0,00T). Vậy
hiệu suất trực tiếp của bộ đèn là :
= 0,73
U= d u d i ui = 0,7 x 0.78 = 0,57
i) Hệ số bù : Ta tra bảng PL5.2.2 ( Sách Đồ án mơn học Thiết kế cung cấp điện)
ta có d = 1,25.
j) Tỉ số treo:
12
Khóa luận tốt nghiệp
Lê Văn Hùng- Thân Hồng Phƣơng-Lê Mạnh Cƣờng
k) Quang thông tổng :
l) Xác định số bộ đèn :
-
Chọn 196 bộ đèn.
m) Kiểm tra sai số quang thông:
Phù hợp trong khoảng cho phép (-10% đến +20%)
Kết luận: Chọn 189 bộ đèn.
n) Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc sau 1 năm:
Để thuận tiện cho việc lắp đặt, ta chọn số bộ đèn là 196
đèn huỳnh quang có gắn tụ Cos φ =0.93, tan φ = 0.4
=P*N=77*196=15.092 (kW)
Qttcs = Pttcs*tanφ = 15.092*0.4= 6.036 (kVAR)
Sttcs = √
=√
= 16.254 (kVA)
Phụ tải chiếu sáng là thiết bị 1 pha sử dụng điện áp pha nên dòng điện đƣợc tính theo
cơng thức
Ittcs =
√
=
( )
Trong đó:
F: diện tích phân xƣởng xác định theo bản vẽ mặt bằng (
13
)
Khóa luận tốt nghiệp
Lê Văn Hùng- Thân Hồng Phƣơng-Lê Mạnh Cƣờng
: công Suất chiếu sáng (W/
Ở đây ta chọn
=15 (W/
)
)
Phân bố bóng đèn làm 14 dãy 1 dãy 14 bóng
Chia làm 3 line
Line 1 gồm 5 dãy gồm 70 bộ đèn công suất tổng 5390 Kw
Line 2 gồm 5 dãy gồm 70 bộ đèn công suất tổng 5390 Kw
Line 3 gồm 4 dãy gồm 64 bộ đèn công suất tổng 4928 Kw
2.3
Cơng suất tồn xƣởng thực hành cơ khí
Phụ tải tính tốn của tồn phân xƣởng sửa chữa cơ khí là :
= (∑Pđli + Pcs) =240.3 (KW)
= (∑Qi +Qcs)= 236.9 (KVAR)
=√
= 337 KVA
Bảng tổng kết
Nhóm
Ptt (kw)
Qtt (KVAr)
Stt (KVA )
Itt (A)
1
32,76
36.09
49.18
74,73
2
40,02
40,82
57,16
86,85
3
40,14
41,34
57,62
87,55
4
41,37
42,61
59,39
90,24
5
38,56
39,72
55,36
84,12
6
29,82
31,31
43,24
65,69
Chiếu sáng
15,09
6,04
16,25
24.7
Bảng 2.6 : Kết quả tính tốn phụ tải theo nhóm
14
Khóa luận tốt nghiệp
Lê Văn Hùng- Thân Hồng Phƣơng-Lê Mạnh Cƣờng
CHƢƠNG 3
THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP CHO XƢỞNG THỰC HÀNH CƠ KHÍ
3.1
Xác định tâm phụ tải
3.1.1 Ý nghĩa của việc xác định tâm phụ tải
Tâm phụ tải để đặt tủ động lực (hoặc tủ phân phối) ở tâm phụ tải nhằm cung
cấp điện với tổn thất điện áp và tổn thất cơng suất nhỏ nhất và chi phí hợp lý. Tuy
nhiên vị trí đặt tủ cịn phụ thuộc vào yếu tố mỹ quan .
3.1.2
Xác định tâm phụ tải
Tâm phụ tải là một điểm nằm trong mặt bằng phụ tải, nếu ta đặt tủ phân phối
chính hay trạm biến áp tại đó thì các chi phí về kim loại màu, về tổn thất công suất, về
tổn thất điện năng và tổn thất điện áp xem nhƣ là rất nhỏ.
Chọn hệ trục tọa độ Oxy: Lấy góc bên trái phía dƣới làm gốc tọa độ, trục tung oy
trùng với cạnh rộng của mặt bằng phân xƣởng, trục ox trùng với cạnh dài của mặt
bằng phân xƣởng.
Dựa vào hệ trục toạ độ ta xác định đƣợc tâm phụ tải của từng nhóm máy và của
tồn phân xƣởng.
Cơng thức xác định tâm phụ tải:
X=
Y=
∑
(
)
∑
∑
(
∑
Trong đó:
, : Tọa độ của điểm tải thứ i
:Cơng suất của điểm tải thứ i
X,Y: Tọa độ của trạm biến áp phân phối
15
)
Khóa luận tốt nghiệp
Lê Văn Hùng- Thân Hồng Phƣơng-Lê Mạnh Cƣờng
SƠ ĐỒ PHÂN BỐ PHỤ TẢI
Hình 3.1 : Mặt bằng phân xƣởng
16
Khóa luận tốt nghiệp
Lê Văn Hùng- Thân Hồng Phƣơng-Lê Mạnh Cƣờng
Ta tiến hành tính tâm phụ tải của từng nhóm
NHĨM 1
Kí hiệu
trên mặt Tên máy
STT
Y(m)
X (m)
P (Kw)
bằng
1
1.1.1
Máy tiện vạn năng MA2160
11,07
13,57
8
2
1.1.2
Máy tiện vạn năng MA2160
9,3
11,8
8
3
1.1.3
Máy tiện vạn năng MA2160
7,2
9,7
8
4
1.2.1
Máy tiện FSML 1440VE
8,8
11,3
3,73
5
1.2.2
Máy tiện FSML 1440VE
6,3
8,8
3,73
6
1.2.3
Máy tiện FSML 1440VE
4
6,5
3,73
7
1.2.4
Máy tiện FSML 1440VE
4
6,5
3,73
8
1.2.5
Máy tiện FSML 1440VE
6,2
8,7
3,73
9
1.2.6
Máy tiện FSML 1440VE
8,7
11,2
3,73
10
1.2.7
Máy tiện FSML 1440VE
10
12,5
3,73
11
1.2.8
Máy tiện FSML 1440VE
7,2
9,7
3,73
12
1.2.9
Máy tiện FSML 1440VE
7,1
9,6
3,73
13
1.2.10
Máy tiện FSML 1440VE
10
12,5
3,73
14
1.2.11
Máy tiện FSML 1440VE
8,1
10,6
3,73
15
1.2.12
Máy tiện FSML 1440VE
10,4
12,9
3,73
16
1.2.13
Máy tiện FSML 1440VE
12,8
15,3
3,73
Bảng 3.1 : Bảng tọa độ phụ tải trong nhóm 1
=
=
∑
(
)
∑
∑
(
∑
)
= 10.5 (m)
= 8.0 (m)
Để tiện lợi và thẩm mỹ, ta đặt tủ động lực nhóm 1 (DL1) ở vị trí có tọa độ: X =0 ,
Y = 12.775
17
Khóa luận tốt nghiệp
Lê Văn Hùng- Thân Hồng Phƣơng-Lê Mạnh Cƣờng
NHĨM 2
Kí
hiệu
STT trên
mặt Tên máy
Y(mm) X (mm) P (Kw)
bằng
1
2.1.1
Máy tiện FSML 1440VE
11,9
14,4
3,73
2
2.1.2
Máy tiện FSML 1440VE
9,9
12,4
3,73
3
2.1.3
Máy tiện FSML 1440VE
7,8
10,3
3,73
4
2.1.4
Máy tiện FSML 1440VE
5,8
8,3
3,73
5
2.1.5
Máy tiện FSML 1440VE
3,7
6,2
3,73
6
2.1.6
Máy tiện FSML 1440VE
12,7
15,2
3,73
7
2.1.7
Máy tiện FSML 1440VE
7,3
9,8
3,73
8
2.1.8
Máy tiện FSML 1440VE
4,2
6,7
3,73
9
2.1.9
Máy tiện FSML 1440VE
9,6
12,1
3,73
10
2.1.10
Máy tiện FSML 1440VE
7,3
9,8
3,73
11
2.2.1
Máy phay vạn năng BMT 6000F 4,5
7
16,3
12
2.2.2
Máy phay vạn năng BMT 6000F 2,6
5,1
16,3
Bảng 3.2 : Bảng tọa độ phụ tải trong nhóm 2
=
=
∑
(
)
∑
∑
(
∑
)
= 8.4 (m)
= 6.9 (m)
Để tiện lợi và thẩm mỹ, ta đặt tủ động lực nhóm 2 ở vị trí có tọa độ: X = 4.15 m, Y = 0
18
