bài tập lớn thiết kế hệ thống cung cấp điện đề tài thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà xưởng xí nghiệp công nghiệp
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (880.62 KB, 61 trang )
<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2"><b>BỘ CÔNG THƯƠNG</b>
<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI</b>
ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN
</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3"><b>MỤC LỤC</b>
<small>CHƯƠNG 1. TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN...5</small>
<small>1.1. Cơ sở lý thuyết:...5</small>
<small>1.1.1. Sơ lược phụ tải điện:...5</small>
<small>1.1.2. Các phương pháp tính tốn phụ tải điện...5</small>
<small>1.2. Nguyên tắc và tiêu chuẩn chiếu sáng...5</small>
<small>1.2.1. Yêu cầu đối với chiếu sáng:...5</small>
<small>1.2.2. Tiêu chuẩn chiếu sáng:...6</small>
<small>1.7. Tính tốn phụ tải thơng thống và làm mát:...11</small>
<small>1.8. Xác định phụ tải tính tốn cho nhà xưởng...12</small>
<small>1.9. Tổng hợp phụ tải toàn phân xưởng...16</small>
<small>Tài liệu tham khảo...17</small>
<small>CHƯƠNG 2. ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN VÀ SO SÁNH KINH TẾ-KỸ THUẬT ĐỂ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ ĐẶT BIẾN ÁP PHÂN XƯỞNG...18</small>
<small>2.1. Cơ sở lý thuyết:...18</small>
<small>2.2. Lựa chọn cấp điện áp từ trạm khu vực về nhà máy:...18</small>
<small>2.3.Vạch phương án cung cấp điện:...19</small>
<small>2.3.1. Phân loại các hộ dùng điện trong nhà máy:...19</small>
<small>2.3.2. Xác định vị trí, cơng suất và số lượng MBA phân xưởng:...20</small>
<small>2.3.2.1. Ngun tắc lựa chọn các trạm biến áp:...20</small>
<small>2.3.2.2. Phương án đặt TBA phân xưởng :...21</small>
<small>2.3.2.3. Vị trí đặt TBA phân xưởng:...23</small>
<small>2.4. Sơ bộ phân bố vị trí của các thiết bị trong phân xưởng:...23</small>
<small>2.5. So sánh kinh tế - kỹ thuật các phương án...27</small>
<small>2.5.1. Phương án 1 :...27</small>
<small>2.5.2. Phương án 2 :...32</small>
<small>2.5.3. Phương án 3 :...34</small>
<small>2.6. So sánh :...37</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4"><small>2.7. Tính tốn mạng điện chiếu sáng...37</small>
<small>Tài liệu tham khảo...39</small>
<small>Chương 3: lựa chọn và kiểm tra thiết bị điện...40</small>
<small>3.1. Tính tốn ngắn mạch...40</small>
<small>3.1.1. Mục đích :...40</small>
<small>3.1.2. Tính tốn dịng ngắn mạch :...40</small>
<small>3.2. Chọn và kiểm tra dây dẫn :...41</small>
<small>3.3. Lựa chọn và kiểm tra thiết bị trung áp...44</small>
<small>3.4. Lựa chọn thiết bị hạ áp :...45</small>
<small>3.4.1. Chọn aptomat cho mạch chiếu sáng:...46</small>
<small>3.4.2. Chọn aptomat bảo vệ động cơ:...46</small>
<small>3.4.3. Chọn aptomat tổng:...46</small>
<small>3.4.4. Kiểm tra ổn định nhiệt của cáp đã chọn:...48</small>
<small>3.5. Chọn thanh cái:...49</small>
<small>Tài liệu tham khảo...49</small>
<small>CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN NỐI ĐẤT VÀ CHỐNG SÉT...50</small>
<small>4.1.Cơ sở lý thuyết...50</small>
<small>4.2.Tính tốn nối đất...51</small>
<small>4.3.Tính chọn thiết bị chống sét...51</small>
<small>4.3.1. Thiết bị chống sét cho TBA...52</small>
<small>4.3.2. Tính tốn chống sét cho phân xưởng...54</small>
<small>4.4. Nhận xét và đánh giá...55</small>
<small>4.5. Tính tốn bù cơng suất phản kháng...55</small>
<small>4.6. Đánh giá hiệu quả bù công suất phản kháng...58</small>
<small>4.7. Nhận xét và đánh giá...60</small>
<small>2</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ BẢNG BIỂU
<small>Bảng 0.1: Phân nhóm thiết bị, xác định phụ tải từng nhóm:...12</small>
<small>Bảng 2: Đoạn dây nhóm 1 phương án 1...29</small>
<small>Bảng 3: Đoạn dây nhóm 2 phương án 1...30</small>
<small>Bảng 4: Đoạn dây nhóm 3 phương án 1...30</small>
<small>Bảng 5: Đoạn dây nhóm 4 phương án 1...31</small>
<small>Bảng 6: Đoạn dây nhóm 5 phương án 1...32</small>
<small>Bảng 7: Đoạn dây nhóm 1 phương án 3...34</small>
<small>Bảng 8: Đoạn dây nhóm 2 phương án 3...34</small>
<small>Bảng 9: Đoạn dây nhóm 3 phương án 3...35</small>
<small>Bảng 10: Đoạn dây nhóm 4 phương án 3...36</small>
<small>Bảng 11: Đoạn dây nhóm 5 phương án 3...36</small>
<small>Bảng 12: Kiểm tra điều kiện dây...43</small>
<small>Bảng 13: Thông số dao cách ly...44</small>
<small>Bảng 14: Thông số máy cắt cao áp...45</small>
<small>Bảng 15: Bảng tổng kết chọn aptomat bảo vệ...46</small>
<small>Bảng 16: Thơng số chống sét van...54</small>
<small>HÌNH 1: Sơ đồ chiếu sáng trong xưởng...9</small>
<small>HÌNH 2: Sơ đồ tính tốn chiếu sáng...10</small>
<small>HÌNH 3: Những sơ đồ đặc trưng cho cung cấp điện cho xí nghiệp từ hệ thống điện...20</small>
<small>HÌNH 4.: sơ đồ đi dây phương án 1...24</small>
<small>HÌNH 5: sơ đồ đi dây phương án 2...25</small>
<small>HÌNH 6: sơ đồ đi dây phương án 2...26</small>
<small>HÌNH 7: Sơ đồ mạch điện chiếu sáng...37</small>
<small>HÌNH 8: Sơ đồ tính tốn ngắn mạch...40</small>
<small>HÌNH 9: Phạm vi bảo vệ chống sét...55</small>
<small>Bảng 17: Thông số công suất phân xưởng...57</small>
<small>Bảng 18: Thông số tụ bù...57</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6"><b>LỜI NĨI ĐẦU</b>
Ngày nay, trong thời kì cơng nghiệp hóa hiện đại hóa ở đất nước ta.Cơng nghiệp điện là một trong những ngành giữ vai trò hết sức quan trọng với nền kinh tế quốc dân. Điện năng trở thành năng lượng không thể thiếu được trong hầu hết các lĩnh vực, làm tăng năng suất lao động, tạo nên sự phát triển nhịp nhàng trong nền kinh tế.
Chính vì vậy, khi xây dựng một nhà máy, xí nghiệp, khu dân cư hay một thành phố,.. thì việc đầu tiên là phải xây dựng một hệ thống cung cấp điện để phục vụ nhu cầu sản xuất sinh hoạt nơi đó. Một phương án cung cấp điện hợp lý là phải kết hợp một cách hài hòa các yêu cầu về kinh tế, độ tin cậy cung cấp điện, độ an toàn cao, đồng thời phải đảm bảo tính liên tục cung cấp điện, tiện lợi cho việc vận hành, sửa chữa khi hỏng hóc và phải đảm bảo được chất lượng điện nằm trong phạm vi cho phép.
Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn đó, với kiến thức của bộ môn cung cấp điện, bộ môn thiết kế hệ thống cung cấp điện cùng với sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình của thầy Ninh Văn Nam đã giúp em hoàn thành đồ án này, Song do thời gian làm đồ án có hạn, kiến thức cịn hạn chế nên đồ án của em không tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy, em mong được sự nhận xét góp ý, chỉ bảo của các thầy (cơ) giáo để em hoàn thiện tốt đồ án này.
Em xin chân thành cảm ơn !!!
<small>4</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7"><b>CHƯƠNG 1. TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN</b>
<b>1.1. Cơ sở lý thuyết:</b><b>1.1.1. Sơ lược phụ tải điện:</b>
Phụ tải điện là số liệu ban đầu rất quan trọng để thiết kế cung cấp điện nhằm lựa chọn và kiểm tra các thiết bị điện như dây dẫn, máy biến áp, thiết bị bảo vệ, thiết bị bù....Phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố: công suất, số lượng máy, chế độ vận hành, quy trình cơng nghệ....Do vậy, việc xác định phụ tải tính tốn rất khó khăn và quan trọng. Nếu lớn hơn thực tế thì gây nên lãng phí, cịn nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ giảm tuổi thọ của các thiết bị điện, gây sự cố cháy nổ, Vì vậy, việc thiết kế cung cấp điện hoàn toàn phụ thuộc vào việc thu thập và phân tích phụ tải điện
.
<b>1.1.2. Các phương pháp tính tốn phụ tải điện</b>
Có rất nhiều cơng trình nghiên cứu và có nhiều phương pháp tính tốn phụ tải điện. Song vì phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố như đã trình bày ở trên nên cho đến nay vẫn chưa có phương pháp nào hồn tồn chính xác và tiện lợi. Những phương pháp đơn giản thuận tiện cho việc tính tốn thì lại thiếu chính xác. cịn nếu nâng cao được độ chính xác, kể đến ảnh hưởng của nhiều yếu tố thì phương pháp tính lại phức tạp.
Sau đây là một số phương pháp tính tốn phụ tải thường dùng nhất trong thiết kế hệ thống cung cấp điện:
- Phương pháp tính theo hệ số nhu cầu.
- Phương pháp tính theo cơng suất trung bình.
- Phương pháp tính theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm. - Phương pháp tính theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất.
Trong thực tế, tùy theo quy mơ và đặc điểm của cơng trình, tùy theo giai đoạn thiết kế sơ bộ hay kĩ thuật thi cơng mà chọn phương pháp tính tốn phụ tải điện thích hợp.
<b>1.2. Nguyên tắc và tiêu chuẩn chiếu sáng1.2.1. Yêu cầu đối với chiếu sáng:</b>
Trong công nghiệp cũng như trong công tác và đời sống, ánh sáng nhân tạo rất cần thiết, nó thay thế và bổ sung cho ánh sáng thiên nhiên. Việc chiếu sáng ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất lao động và sức khoẻ của người lao động trong công tác cũng như trong sinh hoạt. Vì vậy chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu tối thiểu nhất định, các yêu cầu này được
</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">xem như tiêu chuẩn chất lượng ánh sáng, là nguyên tắc để định ra tiêu chuẩn và thiết kế chiếu sáng.
Đảm bảo độ chiếu sáng đủ và ổn định.
+ Nguyên nhân làm ánh sáng dao động là sự dao động của điện áp, vì vậy tiêu chuẩn quy định điện áp chỉ được dao động với U<small>Cf</small> = 2,5% U<small>đm</small>. Trong phân xưởng cơ khí nguyên nhân gây ra dao động là chế độ làm việc không đều của máy công cụ.
+ Một nguyên nhân khác làm ánh sáng dao động là sự rung động cơ học của đèn điện cho nên đèn phải được giữ cố định.
Quang thông phân bố đều trên tồn mặt chiếu sáng (mặt cơng tác).
+ Khơng có các miền cố độ chênh lệch q lớn về độ sáng, khơng có các bóng tối q, đặc biệt là các bóng tối di động. Sự chênh lệch độ chiếu sáng làm mắt luôn phải điều tiết để thích nghi do đó chóng mỏi mệt, các bóng tối di động dễ gây ra tai nạn lao động.
- Không có ánh sáng chói trong vùng nhìn của mắt, làm mắt chóng mỏi và khó điều tiết.
Nguyên nhân của ánh sáng chói có thể là: nguồn sáng có dây tóc lớn lộ ra ngồi, có các vật phản xạ mạnh. Nguồn sáng chớp cháy, để hạn chế ánh sáng chói có thể dùng ánh sáng gián tiếp, góc bảo vệ thích hợp, bóng đèn mờ.
<b>1.2.2. Tiêu chuẩn chiếu sáng:</b>
Tiêu chuẩn chiếu sáng quy định độ chiếu sáng tối thiểu cho các nơi, các loại công tác khác nhau. Tiêu chuẩn được xây dựng trên cơ sở cân nhắc về kinh tế, kỹ thuật nhằm bảo đảm vừa đủ các yêu cầu đã nêu, độ chiếu sáng tối thiểu được quy định căn cứ vào các yêu cầu sau:
Kích thước của vật nhìn khi làm việc và khoảng cách của nó tới mắt, hai yếu tố này được thể hiện thông qua hệ số K :
K = a :
kích thước vật nhìnb : khoảng cách từ vật nhìn tới mắt
Nếu K càng nhỏ thì độ chiếu sáng càng phải lớn.
Mức độ tương phản giữa vật nhìn và nền. Nếu độ tương phản càng nhỏ thì càng khó nhìn, do đó nếu độ tương phản nhỏ thì địi hỏi độ chiếu sáng lớn.
<small>6</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">Hệ số phản xạ của vật nhìn và nền, nếu hệ số phản xạ lớn thì độ chiếu sáng cần nhỏ.
Cường độ làm việc của mắt, phụ thuộc vào đặc điểm riêng biệt của từng cơng tác. Nếu cơng tác địi hỏi tập trung thị giác thì địi hỏi độ chiếu sáng cao.
Ngồi các yếu tố trên khi quy định các quy định chiéu sáng còn xét đến các yếu tố riêng biệt khác như sự cố mặt của các vật dễ gây nguy hiểm trong điện cơng tác, sự có mặt của các thiết bị tự chiếu sáng ...
<b>1.3. Hệ thống chiếu sáng. </b>
Có hai hệ thống chiếu sáng: chiếu sáng chung và chiếu sáng kết hợp giữa chiếu sáng chung với chiếu sáng bộ phận.
- Chiếu sáng chung là hệ thống chiếu sáng mà tồn bộ mặt cơng tác được chiếu sáng bằng đèn chung.
+ Ưu điểm là mặt công tác được chiếu sáng đều hợp với thị giác, mặt khác có thể dùng công suất đơn vị lớn, hiệu suất sử dụng cao .
+ Nhược điểm là lãng phí điện năng và chỉ chiếu sáng được một phía từ đèn tới.
- Chiếu sáng kết hợp là hệ thống chiếu sáng trong đó một phần ánh sáng chiếu chung, phần cịn lại chiếu riêng cho nơi công tác.
+ Ưu điểm là độ chiếu sáng ở nơi công tác được nâng cao do chiếu sáng bộ phận, có thể điều khiển quang thơng theo hướng cần thiết và có thể tắt các chiếu sáng bộ phận khi khơng cần thiết do đó tiết kiệm điện.
<b>1.4. Các loại và chế độ chiếu sáng:1.4.1. Các loại chiếu sáng:</b>
Có hai loại chiếu sáng
Chiếu làm việc đảm bảo đủ ánh sáng cần thiết ở nơi làm việc và trên phạm vi nhà máy.
Chiếu sáng sự cố đảm bảo lượng ánh sáng tối thiểu khi mất ánh sáng làm việc, hệ thống chiếu sáng sự cố cần thiết để kéo dài thời gian làm việc của công nhân vận hành và đảm bảo an tồn cho người rút ra khỏi phịng sản xuất.
<b>1.4.2. Chế độ chiếu sáng:</b>
Chiếu sáng trực tiếp, toàn bộ ánh sáng được chuyển trực tiếp đến mặt thao tác.
</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">Chiếu sáng nửa trực tiếp, phần lớn ánh sáng chuyển trực tiếp vào mặt thao tác, phần còn lại chiếu sáng gián tiếp.
Chiếu sáng nửa gián tiếp, phần lớn ánh sáng chiếu gián tiếp vào mặt cơng tác, phần cịn lại chiếu trực tiếp.
Chiếu sáng gián tiếp, toàn bộ ánh sáng được chiếu gián tiếp vào mặt công tác.
Chiếu sáng trực tiếp có hiệu quả cao nhất, kinh tế nhất nhưng để có độ chiếu sáng đều đèn phải treo cao, dễ sinh ánh sáng chói. Các chế độ chiếu sáng cịn lại hiệu suất thấp vì một phần ánh sáng bị hấp thụ nên thường được dùng trong khu vực hành chính, sinh hoạt, cịn đối với phân xưởng sửa chữa cơ khí ta dùng chế độ chiếu sáng trực tiếp.
<b>1.5. Chọn hệ thống và đèn chiếu sáng.1.5.1. Chọn hệ thống chiếu sáng.</b>
Việc chọn hệ thống chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu chiếu sáng và ưu điểm của hệ thống chiếu sáng .
Hệ thống chiếu sáng chung: khi yêu cầu đảm bảo độ sáng đồng đều trên mặt bằng sản xuất, khơng địi hỏi cường độ thị giác cao và lâu, không thay đổi hướng chiếu trong q trình cơng tác
.
Hệ thống chiếu sáng cục bộ: khi những nơi mà các bộ mặt công tác khác nhau yêu cầu độ chiếu sáng khác nhau và được chia thành từng nhóm ở các khu vực khác nhau trên mặt công tác.
Hệ thống chiếu sáng kết hợp: khi những nơi thị giác cần phải làm việc chính xác, nơi mà các thiết bị cần chiếu sáng mặt phẳng nghiêng và khơng tạo ra các bóng tối sâu.
Vây đối với phân xưởng sửa chữa cơ khí địi hỏi độ chính xác cao trong q trình làm việc nên ta chọn hệ thống chiếu sáng kết hợp .
<b>1.5.2. Chọn loại đèn chiếu sáng.</b>
Thường dùng hai loại đèn sau : + Bóng đèn sợi đốt + Bóng đèn huỳnh quang.
Các phân xưởng sản xuất ít dùng đèn huỳnh quang vì đèn huỳnh quang tần số f = 50Hz gây ra ảo giác không quay đối với các động cơ không đồng bộ, nguy hiểm cho người vận hành máy, dễ gây tai nạn lao động. Do đó ta dùng đèn sợi đốt cho phân xưởng sửa chữa cơ khí.
<small>8</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11"><b>1.6. Khái quát chung về phân xưởng :</b>
Độ rọi yêu cầu chiếu sáng phân xưởng E<small>yc</small> = 50 lux.
Hệ thống làm mát và thơng thống bằng quạt trần và quạt hút. Hao tổn điện áp cho phép từ nguồn đến đầu vào của các thiết bị dùng điện ∆U<small>cf</small> = 3.5%
Hệ số công suất cần nâng lên là cos = 0.92
Kích thước của nhà xưởng: a x b x H (rộng, dài, cao) là: 24 x 36 x 7 m Điểm đấu điện cách nhà xưởng: L = 73.6 m
Thời gian hoàn vốn: T = 8 năm. Hệ số khấu hao thiết bị: k<small>kh</small> =
Thời gian sử dụng công suất cực đại: T<small>M</small> = 4680h
Công suất ngắn mạch tại điểm đấu điện: S
<small>k</small>= 3,32 MVA Thời gian tồn tại của dòng ngắn mạch t
<small>k</small>= 2,5s
<b>1.6.1. Thiết kế chiếu sáng:</b>
Vì xưởng sửa chữa có nhiều máy điện quay nên ta chọn đèn sợi đốt với công suất 200W và quang thông F = 3000 lumen.
Chọn độ cao treo đèn: h’ = 0,5m
Chiều cao của mặt bằng làm việc: h<small>2</small> = 0.,8m Chiều cao tính tốn: h = H - h<small>2</small> = 7 – 0,8 = 6,2m
.
HÌNH 1: Sơ đồ chiếu sáng trong xưởng
Tỷ số treo đèn
:
<small> h' </small>
<small>H h </small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">j = =
Vì h>2h’ nên ta coi j=
HÌNH 2: Sơ đồ tính tốn chiếusáng
Với loại đèn dùng để chiếu sáng cho phân xưởng sản xuất khoảng cách giữa
</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">Số lượng đèn tối thiểu để đảm bảo độ đồng đều của chiếu sáng là N
<small>min</small>= 6 x 9 = 54 đèn.
Xác định hệ số không gian:
k
<small>kg</small>=
Coi hệ số phản xạ của nhà xưởng là: Trần 0.5; Tường: 0.3
Xác định hệ số lợi dụng ánh sáng tương ứng với hệ số không gian 4.8 là: kld = 0.6 (bảng 47.pl)[1]. Lời hệ số dự trữ là: <small>dt</small> = 1.2; Hệ số hiệu dụng của đèn là = 0.58. Xác định tổng quang thơng cần thiết:
Ngồi chiếu sáng chung cần trang bị thêm:
- Mỗi máy ( trừ lị gió ) 1 đèn cơng suất 100W để chiếu sáng cục bộ
<b>1.7. Tính tốn phụ tải thơng thống và làm mát:</b>
Lưu lượng gió cần cấp là
D = 36(m): chiều dài phân xưởng R = 24(m): chiều rộng phân xưởng H = 5(m): chiều cao phân xưởng a<small>r</small> = 6– tỉ số trao đổi khơng khí
Chọn quạt có cơng suất
P
<small>quạt</small>và lưu lượng gióQ
<small>quạt</small>(m
<small>3</small>/h)
Chọn quạt hướng trục DBH – AFT – 3 có
P
<small>quạt</small>= 2,2kW; Q
<small>quạt</small>= 3000-5000 m
<small>3</small>/h
</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">
Số quạt cần lắp là:
<sup>¿</sup><i><small>60× 720</small></i>
Chọn cơng suất làm mátP
<small>quạt= </small>2,2kW
P
<small>lm</small>= NxP
<small>quạt</small>= 15x2,2 = 33 kW, lấy cos
<small>lm</small>=0,8 S
<small>lm</small> <i><small>P</small><sub>lm</sub></i><b>1.8. Xác định phụ tải tính tốn cho nhà xưởng</b>
Vì phân xưởng có nhiều thiết bị nằm rải rác ở nhiều khu vực tên mặt bằng phân xưởng, nên để cho việc tính tốn phụ tải được chính xác hơn và làm căn cứ thiết kế tủ động lực cấp điện cho phân xưởng, ta chia các thiết bị ra từng nhóm nhỏ, đảm bảo:
Các thiết bị điện trong cùng 1 nhóm gần nhau
Nếu có thể, trong cùng 1 nhóm nên bố trí các máy có cùng chế độ làm việc Cơng suất các nhóm xấp xỉ bằng nhau
Vì vậy phụ tải phân xưởng được chia ra thành 5 nhóm và được tính tốn lần lượt như sau:
Bảng 1: Phân nhóm thiết bị, xác định phụ tải từng nhóm:
TTTên thiết bịKý hiệu Số lượng<sup>Cơng suất</sup>
</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">8Máy khoan2011,20,660,31
Nhóm 2
2Máy tiện bu lơng413,60.650,34 3Máy tiện bu lông514,40,650,34
5Máy tiện bu lông1211,60,580,34 6Máy tiện bu lông1313,20,580,34
3Máy tiện bu lông1413,20,580,344Máy tiện bu lông1513,40,580,345Máy tiện bu lông1617,90,580,346Máy tiện bu lông24110,40,580,347Máy tiện bu lông25113,40,580,34
</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">5Máy xọc,(đục)3214,40,60,44
7Máy tiện bu lông3511,90,550,36 8Máy tiện bu lông3613,20,550,36 9Máy tiện bu lông3714,90,550,36
K
<small>nc</small>= K
<small>sd</small>. kmax = 0,35 . 1,53 = 0,535 (Trong đó: kmax = 1,53)
(
<i>tra bảng phụ lục trong Giáo trình Cung cấp điện, NXB Giáo dục Việt Nam, 2016</i>[4]).
Cơng suất tính tốn :
</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">Qtt = √
<i><small>S</small></i><small>2</small><i><small>tt −P</small></i><small>2</small><i><small>tt</small></i>= 21,88 (kVAr).
Dịng điện tính tốn:
Itt = √
<i><small>3 .Udm</small><sup>Stt</sup></i><i> = 45,3 (A).</i>
Làm tương tự với 4 nhóm cịn lại ta được bảng sau:
Bảng 1.8.2: Tính tốn phụ tải cho các nhóm cịn lại
ksdnhqkmaxPttcos
<i><small>φ</small></i>SttQttItt Nhóm 20,472,81,1562,20,6588,863,3133,7 Nhóm 30,345,31,5423,980,5841,3433,6762,8 Nhóm 40,55,71,473,010,7104,374,4158,4 Nhóm 50,434,21,554,050,5991,673,982,12
Đối với nhóm có số thiết bị hiệu quả <4 thì ta xác định theo công thức:
<i>Ptt = Kt . Pdm (tra Giáo trình Cung cấp điện, NXB Giáo dục Việt Nam, 2016, [4])</i>
Với Kt = 0,9 với thiết bị làm việc dài hạn. Kt = 0,75 với thiết bị làm việc ngắn hạn lặp lại.
<b>1.9. Tổng hợp phụ tải toàn phân xưởng </b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19"><b>Tài liệu tham khảo</b>
[1] Ngô Hồng Quang, Giáo trình thiết kế cấp điện, NXBBKHKT, 2016. [2] Nguyễn Đình Thắng, Giáo trình an tồn điện, NXB Giáo Dục, 2004.
[3] Ngô Hồng Quang, Sổ tay tra cứu và lựa chọn các thiết bị điện, NXB Khóa Học và Kĩ Thuật, 2002.
[4] N. V. Nam, Giáo trình Cung cấp điện, NXB Giáo dục Việt Nam, 2016.
</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20"><b>CHƯƠNG 2</b>
<b>. </b><b>ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN VÀ SO SÁNH KINH TẾ-KỸ THUẬT ĐỂ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ ĐẶT BIẾN ÁP PHÂN XƯỞNG.</b>
<b>2.1. Cơ sở lý thuyết:</b>
Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp điện ảnh hưởng rất lớn đến các chỉ tiêu kinh tế, kĩ thuật của hệ thống. Yêu cầu đối với cung cấp điện và nguồn điện cung cấp rất đa dạng. Nó phụ thuộc vào giá trị của nhà máy và công suất yêu cầu. Khi thiết kế các sơ đồ cung cấp điện phải lưu ý các yếu tố đặc trưng cho nhà máy riêng biệt điều kiện khí hậu, địa hình, các thiết bị đòi hỏi độ tin cậy cung cấp điện cao, các đặc điểm của quá trình sản suất và quá trình cơng nghệ ... Để từ đó xác định mức độ đảm bảo an toàn cung cấp điện, thiết lập sơ đồ cấu trúc cấp điện hợp lý.
<b>Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp điện chủ yếu căn cứ vào độ tin cậy tính kinh tế và an</b>
<b>tồn. Độ tin cậy của sơ đồ cấp điện phụ thuộc vào loại hộ tiêu thụ để xác định số lượng</b>
nguồn cung cấp cho sơ đồ.
Sơ đồ cung cấp điện phải có tính an tồn cho người và thiết bị trong mọi q trình vận hành. Ngoài ra, khi lựa chọn sơ đồ cung cấp điện cũng phải lưu ý đến các yếu tố kỹ thuật khác như đơn giản thuận tiện cho vận hàmh, có tính linh hoạt trong sự cố và biện pháp tự động hóa.
<b>2.2. Lựa chọn cấp điện áp từ trạm khu vực về nhà máy:</b>
Trong tính tốn điện áp truyền tải thông thường người ta thường sử dụng công thức kinh nghiệm sau:
U = 4,34 (2-1)
<i>Trong đó: U - Điện áp truyền tải tính bằng [kV].</i>
l - Khoảng cách truyền tải tính bằng [km]. P - Cơng suất cần truyền tải tính bằng [kW].
Như vậy cấp điện áp hợp lý để truyền tải điện năng về nhà máy sẽ là :
U = 4,34 = 4.34 = 8.539 [kV]
Như vậy ta chọn cấp điện áp để cung cấp cho nhà máy là 10 kV
<small>18</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21"><b>2.3.Vạch phương án cung cấp điện:</b>
<b>2.3.1. Phân loại các hộ dùng điện trong nhà máy:</b>
Nguyên tắc chung để đánh giá hộ tiêu thụ điện trong nhà máy ta dựa vào tầm quan trong của phân xưởng. Tức là khi ngừng cung cấp điện hay ngừng hoạt động của phân xưởng thì mức độ ảnh hưởng của nó tơí hoạt động của tồn nhà máy là cao hay thấp, từ đó ta có thể xác định được loại phụ tải và sơ đồ cung cấp điện hợp lý cho phân xưởng trong toàn nhà máy.
Khi đã xác định được hộ tiêu thụ trong nhà máy ta sẽ căn cứ vào đó để đánh giá cho tồn nhà máy với nhà máy ta có số hộ tiêu thụ loại 1 là phân xưởng cơ khí chính
</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">HÌNH 3: Những sơ đồ đặc trưng cho cung cấp điện cho xí nghiệp từ hệ thống điện
<b>2.3.2. Xác định vị trí, cơng suất và số lượng MBA phân xưởng:2.3.2.1. Nguyên tắc lựa chọn các trạm biến áp:</b>
Các TBA được lựa chọn dựa trên các nguyên tắc sau :
+ Vị trí trạm cần phải gần tâm phụ tải (nhàm giảm tổn thất điện năng, điện áp, ....). + Vị trí trạm cần phải được đặt ở những nơi thuận tiện cho việc lắp đặt, vận hành cũng như thay thế và tu sửa sau này (phải đủ khơng gian để có thể dẽ dàng thay máy biến áp, gần các đường vận chuyển ....).
+ Vị trí trạm phải không ảnh hưởng đến giao thông và vận chuyển vật tư chính của xí nghiệp.
+ Vị trí trạm cịn cần phải thuận lợi cho việc làm mát tự nhiên (thơng gió tốt), có khả năng phịng cháy, phịng nổ tốt đồng thời phải tránh được các bị hoá chất hoặc các khí ăn mịn của chính xí nghiệp này có thể gây ra.
Như vậy việc chọn vị trí các trạm phải dựa trên mặt bằng công nghệ của nhà máy, vị trí và hướng gió của nhà máy trong mặt bằng tổng thể của khu vực. Việc quyết định chọn vị trí nên phối hợp hài hồ các các nguyên tắc trên vì mỗi một nguyên tắc đều nhằm thoả mãn một yêu cầu cụ thể nào đó mà vì vậy đơi khi chúng lại mâu thuẫn nhau (ví dụ nguyên tắc gần tâm phụ tải nhiều lúc lại làm vi phạm các nguyên tắc khác và ngược lại). Ngồi ra cịn có thể vì các lý do đặc biệt khác mà khó có thể thoả mãn được các nguyên tắc trên (lý do quốc phòng, lý do chính trị khác v.v...).
Dung lượng các MBA được chọn theo điều kiện :
và kiểm tra theo điều kiện sự cố một MBA ( trong trạm có hơn 1 MBA )
<i>Trong đó :</i>
n - số máy biến áp có trong TBA
k<small>hc </small>- Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường , ta chọn loại máy biến áp chế tạo ở VN nên không cần hiệu chỉnh nhiệt độ : k<small>hc</small> =1 .
<small>20</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">k<small>qt </small>- Hệ số quá tải sự cố , k<small>qt</small> =1,4 nếu thoả mãn điều kiện MBA vận hành quá tải không quá 5 ngày đêm , thời gian quá tải trong một ngày đêm không quá 6h và trước khi quá tải MBA vận hành với hệ số tải 0,93 .
S<small>ttsc</small>- Cơng suất tính tốn sự cố . Khi sự cố một MBA có thể loại bỏ một số phụ tải không quan trọng đẻ giảm nhẹ dung lượng của các MBA , nhờ vậy có thể giảm nhẹ được vốn đầu tư và tổn thất của trạm trong trạng thái làm việc bình thường . Giả thiết trong các hộ loại 1 có 30% là phụ tải loại 3 nên S<small>ttsc </small>= 0,7S<small>tt</small>
Đồng thời cũng hạn chế chủng loại MBA dùng trong nhà máy để tạo điều kiện thuận lợi cho việc mua sắm , lắp đặt , vận hành , sửa chữa , thay thế .
Căn cứ vào vị trí , công suất và yêu cầu cung cấp điện của các phân xưởng có thể đưa ra các phương án :
<b>2.3.2.2. Phương án đặt TBA phân xưởng :</b>
<b>Phương án 1: Dùng 2 máy biến áp làm việc song song có công suất 2250 kVA</b>
Vậy ta chọn máy biến áp BA-250-10/0,4 cấp cho phân xưởng. Khi đó tổn thất trong các máy biến áp:
</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">Y
<small>1</small>= A
<small>th1</small>g
<small>th</small>= 854,4964500 = 3,8510
<small>6</small>đ
Tổng chi phí quy đổi của phương án là
<b> đ</b>
<b> Phương án 2: Ta dùng một máy biến áp có cơng suất 320 kVA</b>Khi đó tổn thất trong các máy biến áp:
Từ 2 hàm chi phí quy đổi trên ta thấy phương án 1 có hàm chi phí nhỏ hơn, Vậy ta chọn phương án 1 gồm 2 máy biến áp 2250-10/0,4
<b>2.3.2.3. Vị trí đặt TBA phân xưởng:</b>
Đặt bên ngoài phân xưởng, cách phân xưởng 10m
<small>22</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25"><b>2.4. Sơ bộ phân bố vị trí của các thiết bị trong phân xưởng:</b>
Trên cơ sở phân bố thiết bị, ta có 3 phương án đặt tủ phân phối và so sánh chọn lựa phương án tối ưu.
<i><b>Phương án 1: Đặt tủ phân phối và tủ động lực của các nhóm đặt tại góc xưởng</b></i>
và kéo đường cáp đến nhóm theo sơ đồ hình tia
HÌNH 4.: sơ đồ đi dây phương án 1
</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26"><i><b>Phương án 2: </b></i>
Đặt tủ phân phối và tủ động lực của các nhóm đặt tại góc xưởng và kéo đường cáp đến từng nhóm theo sơ đồ hình nhánhHÌNH 5: sơ đồ đi dây phương án 2
<small>24</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27"><i>Phương án 3: Đặt tủ phân phối tại góc xưởng và tủ động lực của các nhóm đặt ở góc</i>
phân xưởng
HÌNH 6: sơ đồ đi dây phương án 2
<b>2.5. So sánh kinh tế - kỹ thuật các phương án </b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28"><b>2.5.1. Phương án 1 :</b>
Chọn dây dẫn đến phân xưởng là cáp đồng 3 pha, được lắp đặt trong rãnh. Dòng điện chạy trên đường dây:
A
Mật độ dòng điện kinh tế ứng với T<small>max</small> = 4680h của cáp đồng là 3.1 A/mm<small>2</small>
Vậy tiết diện dây cáp là:
:
thời gian tổn thất lớn nhất, phụ thuộc vào phụ tải (đồ thị phụ tải) và tính chất của phụ tải và được tính bằng cơng thức:</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29"><b>Xác đinh tiết diện dây dẫn từ tủ phân phối đến các thiết bị:</b>
