Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy thủy tinh công ty TNHH trường vĩnh phát
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.02 MB, 103 trang )
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KỸ SƯ NGÀNH ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ
MÁY THUỶ TINH
CÔNG TY TNHH TRƯỜNG VĨNH PHÁT
SVTH : NGUYỄN PHÚC DƯƠNG
MSSV : 20 702008
GVHD : Th.S PHAN THỊ THU VÂN
TP. Hồ Chí Minh, tháng 02 năm 2012
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư điện GVHD: Th.S Phan Thị Thu Vân
SVTH: Nguyễn Phúc Dương MSSV: 20702008
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, nền kinh tế nước ta đang phát triển ngày càng mạnh mẽ, đời sống nhân dân cũng
nâng cao nhanh chóng. Nhu cầu dùng điện trong các lĩnh vực như công nghiệp, nông nghiệp,
dịch vụ và sinh hoạt tăng lên không ngừng. Việc thiết kế cung cấp điện trở thành một việc làm
không thể thiếu .Nhưng việc thiết kế cung cấp điện cần tuân thủ đảm bảo an toàn, tiết kiệm,
hiệu quả.
Để một nhà máy đi vào hoạt động thì việc thiết kế cung cấp điện cho nó là một việc làm
không thể thiếu và đề tài “ Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy thuỷ tinh công ty TNHH
Trường Vĩnh Phát ” được trình bày trong đồ án này chính là vận dụng những kiến thức đã học
vào thực tiễn.
Trong quá trình hoàn thành đồ án này không tránh khỏi những sai sót,em rất mong nhận
được sự thông cảm và chỉ dẫn thêm của thầy cô.Em xin chân thành cảm ơn.
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Phúc Dương
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư điện GVHD: Th.S Phan Thị Thu Vân
SVTH: Nguyễn Phúc Dương MSSV: 20702008
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành đồ án này em xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến các thầy , cô trong khoa đã
hết lòng dạy dỗ và truyền đạt kiến thức và kinh nghiệm cho em trong suốt quá trình học tập
vừa qua.
Em xin chân thành cảm ơn cô Phan Thị Thu Vân đã luôn tận tình động viên, hướng dẫn và
giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện đồ án này.
Em cũng xin cảm ơn những người thân,bạn bè đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ để em
hoàn thành đồ án này.
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Phúc Dương
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư điện GVHD: Th.S Phan Thị Thu Vân
SVTH: Nguyễn Phúc Dương MSSV: 20702008
MỤC LỤC
Lời mở đầu
Lời cảm ơn
Mục lục
Chương I: TỔNG QUAN ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
I.Tổng quan về thiết kế cung cấp điện 1
II. Sơ lược về nhà máy thuỷ tinh công ty TNHH Trường Vĩnh Phát 1
1.Sơ lược về nhà máy thuỷ tinh 1
2.Bảng phụ tải nhà máy thuỷ tinh 1
Chương II: PHÂN NHÓM PHỤ TẢI VÀ XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN
I.Phân nhóm phụ tải 3
1.Nguyên tắc phân nhóm phụ tải 3
2.Xác định tâm phụ tải 3
II.Xác định phụ tải tính toán 11
1.Phương pháp tính P
tt
theo hệ sử dụng K
u
và hệ số đồng thời K
s
11
2.Tính toán phụ tải 13
3.Tính phụ tải bằng phần mềm Ecodial 15
Chương III: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ TÍNH PHỤ TẢI CHIẾU SÁNG
I.Thiết kế hệ thống chiếu sáng 26
1.Thiết kế chiếu sán theo phương pháp quang thông ……………….26
2.Thiết kế chiếu sáng với phần mềm DIALux 28
II.Tính toán phụ tải chiếu sáng 48
1.Cơ sở lý thuyết 48
2.Tính toán phụ tải chiếu sáng và sinh hoạt 49
III.Công suất tổng của nhà máy 52
Chương IV: LỰA CHỌN TỤ BÙ – CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP VÀ MÁY
FSFSFSFSFSFSFSFSFSFSFSFSPHÁT DỰ PHÒNG
I.Tính toán lựa chọn tụ bù 53
1.Ý nghĩa của việc nâng cao hệ số công suất 53
2.Xác định dung lượng bù 53
3.Chọn thiết bị bù 54
II.Chọn công suất máy biến áp 55
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư điện GVHD: Th.S Phan Thị Thu Vân
SVTH: Nguyễn Phúc Dương MSSV: 20702008
III.Chọn công suất máy phát dự phòng 56
Chương V: LỰA CHỌN DÂY DẪN VÀ TÍNH SỤT ÁP
I.Lựa chọn dây dẫn 57
1.Cơ sở lý thuyết 57
2.Chọn dây dẫn cho toàn nhà máy 58
II.Tính toán sụt áp 64
1.Nguyên tắc tính sụt áp 64
2.Tính sụt áp ở điều kiện làm việc bình thường 66
3.Tính sụt áp ở chế độ khởi động 70
Chương VI: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ BẢO VỆ
I.Phương pháp tính ngắn mạch và chọn thiết bị bảo vệ 72
1.Tính toán ngắn mạch 72
2.Chọn thiết bị bảo vệ 72
II.Tính ngắn mạch và chọn thiết bị bảo vệ 74
Chương VII: THIẾT KẾ AN TOÀN VÀ HỆ THỐNG CHỐNG SÉT
I.Thiết kế an toàn 88
1. Các hệ thống nối đất trong mạng hạ áp theo tiêu chuẩn IEC 88
2. Tính toán nối đất 90
II.Thiết kế chống sét 94
KẾT LUẬN 96
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 97
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư điện GVHD: Th.S Phan Thị Thu Vân
SVTH: Nguyễn Phúc Dương MSSV: 20702008 Trang 1
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CUNG CẤP
ĐIỆN
I. Tổng quan về thiết kế cung cấp điện
Trong quá trình thiết kế cấp điện, một phương án lựa chọn được coi là hợp lý khi nó thoả
mãn các yêu cầu :
- Vốn đầu tư nhỏ.
- Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện tùy theo mức độ tính chất phụ tải.
- Chi phí vận hành hàng năm thấp.
- Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.
- Thuận tiện cho vận hành và sửa chữa.
- Đảm bảo chất lượng điện nhất là đảm bảo độ lệch và độ dao động điện áp bé nhất và nằm
trong giới hạn cho phép so với định mức.
Ngoài ra khi thiết kế cung cấp điện cũng cần chú ý tới các yêu cầu phát triển phụ tải tương
lai, giảm ngắn thời gian thi công lắp đặt và tính mỹ quan công trình.
Các bước chính của việc thiết kế bao gồm:
- Khảo sát đối tượng cung cấp điện.
- Tính phụ tải tính toán của phân xưởng .
- Thiết kế mạng hạ áp của phân xưởng .
- Thiết kế hệ thống chiếu sáng phân xưởng .
II. Sơ lược về nhà máy thuỷ tinh công ty TNHH Trường Vĩnh Phát
1.Sơ lược về nhà máy thuỷ tinh
- Công ty TNHH Trường Vĩnh Phát được thành lập ngày 10/09/1999.
- Địa chỉ công ty: Lô A5/II và A6/II khu công nghiệp Vĩnh Lộc , đường số 2B, phường Bình
Hưng Hoà B- Bình Tân – TP. HCM
- Với diện tích toàn công ty 10000 m
2
được chia thành nhiều khu vực sản xuất. Công ty
chuyên sản xuất các mặt hàng chai lọ và ly thuỷ tinh cung cấp trong và ngoài nước .
2. Bảng phụ tải nhà máy thuỷ tinh
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư điện GVHD: Th.S Phan Thị Thu Vân
SVTH: Nguyễn Phúc Dương MSSV: 20702008 Trang 2
STT Tên thiết bị
Kí
hiệu
Công suất
P (kW)
S.L Ku
cosϕ
Diện tích
(Dài x rộng)
I Xưởng đốt lò 30*20
1 Động cơ bơm dầu
1
7,50 2 0.7 0.75
2 Quạt làm mát
2
11,00 4 0.7 0.75
3 Bộ đốt giữ nhiệt
3
75,00 4 0.7 0.85
II Xưởng sản xuất 40*30
1 Động cơ bơm dầu
4
22,00 4 0.7 0.75
2 Động cơ quay mâm
5
18,00 4 0.7 0.75
3 Động cơ kẹp giữ khuôn
6
7,50 4 0.7 0.75
4 Quạt làm mát
7
7,50 4 0.7 0.75
5 Động cơ đèn đốt
8
0,75 12 0.7 0.75
6
Động cơ kéo băng
chuyền
9
2,50 4 0.7 0.75
7 Buồng đốt điện trở
10
35,00 6 0.7 1
8
Động cơ kéo băng
chuyền
11
7,50 2 0.7 0.75
III Xưởng in bông 30*20
1 Buồng đốt điện trở
12
22,00 3 0.7 1
2
Động cơ kéo băng
chuyền
13
2,50 1 0.7 0.75
IV Xưởng cơ khí 45*9
1 Máy nén khí
14
22,00 8 0.4 0.68
2 Máy tạo Oxy
15
75,00 2 0.4 0.68
3 Máy tiện
16
2,50 4 0.4 0.68
4 Máy khoan
17
7,50 2 0.4 0.68
5 Máy mài
18
1,50 15 0.4 0.68
V Khu nhập liệu 40*10
1 Động cơ bằng chuyền 19 5,50 1 0,7 0,75
2 Động cơ trộn 20 18,00 1 0,7 0,75
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư điện GVHD: Th.S Phan Thị Thu Vân
SVTH: Nguyễn Phúc Dương MSSV: 20702008 Trang 3
CHƯƠNG II . PHÂN NHÓM PHỤ TẢI VÀ XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI
TÍNH TOÁN
I.Phân nhóm phụ tải
1.nguyên tắc phân nhóm phụ tải
Ta phân nhóm phụ tải theo một số quy tắc như sau :
- Phân nhóm theo vị trí địa lý.
- Phân nhóm theo dặc điểm công nghệ.
- Phân nhóm theo day chuyền sản xuất.
- Phân nhóm theo công suất.
Việc phân chia nhóm phụ tải cũng cần chú ý đến tính thuận tiện trong thao tác khi sản
xuất cũng như khi xảy ra sự cố.
Thông thường ta đặt tủ động lực (hay tủ phân phối) ở tâm phụ tải nhằm mục đích cung
cấp điện với tổn thất điện áp và tổn thất công suất, chi phí dây dẫn hợp lí hơn cả. Sự lựa
chọn cuối cùng phụ thuộc vào mặt bằng mỹ quan, thuận tiện thao tác, an toàn . . .
Tuy nhiên, tủ động lực không nhất thiết phải đặt ở tâm phụ tải nếu việc đặt tủ gây ảnh
hưởng đến quá trình công nghệ hay cản trở giao thông. Vì thế nên lắp đặt tủ gần với tâm
phụ tải nhất khi có thể để giảm chi phí cho dây dẫn và giảm tổn hao công suất.
Dựa vào nguyên tắc phân chia nhóm phụ tải và căn cứ vào mặt bằng công ty ta chia
các thiết bị thành 9 nhóm phụ tải (TĐL) như sau:
- Nhóm 1 ( TĐL 1 ): Có 2 thiết bị ( động cơ băng chuyền 19, động cơ trộn 20 )
- Nhóm 2 ( TĐL 2 ) : Có 10 thiết bị (động cơ bơ dầu 1, quạt làm mát 2, bộ đốt giữ nhiệt 3 )
- Nhóm 3 ( TĐL 3 ) : Có 16 thiết bị ( động cơ bơm dầu 4, động cơ quay mâm 5, động cơ
kẹp giữ khuôn 6, quạt làm mát 7 )
- Nhóm 4 ( TĐL 4 ) : Có 16 thiết bị ( động cơ đèn đốt 8, động cơ kéo băng chuyền 9 )
- Nhóm 5 ( TĐL 5 ) : Có 8 thiết bị ( buồng đốt điện trở 10, động cơ kéo băng chuyền 11)
- Nhóm 6 ( TĐL 6 ) : Có 4 thiết bị ( buồng đốt điện trờ 12, động cơ kéo băng chuyền 13)
- Nhóm 7 ( TĐL 7 ) : Có 10 thiết bị ( máy nén khí 14, máy tạo oxy 15)
- Nhóm 8 ( TĐL 8) : Có 6 thiết bị ( máy tiện 16, máy khoan 17)
- Nhóm 9 ( TĐL 9 ) : Có 15 thiết bị ( máy mài 18)
2.Xác định tâm phụ tải
Nhóm 1 ( TĐL 1):
STT Tên Thiết Bị Kí hiệuP
đm
(kW) K
u
cosφ X
i
(m) Y
i
(m)
1 Động cơ băng chuyền 19 5,5 0,7 0,75 5,7 30
2 Động cơ trộn 20 18 0,7 0,75 1,2 30
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư điện GVHD: Th.S Phan Thị Thu Vân
SVTH: Nguyễn Phúc Dương MSSV: 20702008 Trang 4
()
2
1
2
1
52,95
2,25
23,5
idmi
i
dmi
i
xP
X
P
=
=
×
===
∑
∑
()
7
1
7
1
705
30
23,5
idmi
i
dmi
i
yP
Y
P
=
=
×
===
∑
∑
Nơi đặt tủ động lực 1 có toạ độ (2,25m x30 m).
Nhóm 2 (TĐL2):
STT Tên Thiết Bị Kí hiệuP
đm
(kW) K
u
cosφ X
i
(m) Y
i
(m)
1 Động cơ bơm dầu 1 7,5 0,7 0,75 26,2 73,8
2 Động cơ bơm dầu 1 7,5 0,7 0,75 72,9 15,2
3 Quạt làm mát 2 11 0,7 0,75 31,9 71,7
4 Quạt làm mát 2 11 0,7 0,75 38,5 71,7
5 Quạt làm mát 2 11 0,7 0,75 31,9 58,6
6 Quạt làm mát 2 11 0,7 0,75 38,5 58,6
7 Bộ đốt giữ nhiệt 3 75 0,7 0,85 44,3 55,4
8 Bộ đốt giữ nhiệt 3 75 0,7 0,85 44,3 61,5
9 Bộ đốt giữ nhiệt 3 75 0,7 0,85 44,3 66,8
10 Bộ đốt giữ nhiệt 3 75 0,7 0,85 44,3 72,9
()
10
1
10
1
15582
43,4
359
idmi
i
dmi
i
xP
X
P
=
=
×
===
∑
∑
()
10
1
10
1
22779
63,45
359
idmi
i
dmi
i
yP
Y
P
=
=
×
===
∑
∑
Nơi đặt tủ động lực 2 có toạ độ (43,4m x63,45 m).
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư điện GVHD: Th.S Phan Thị Thu Vân
SVTH: Nguyễn Phúc Dương MSSV: 20702008 Trang 5
Nhóm 3 (TĐL3) :
STT Tên Thiết Bị Kí hiệuP
đm
(kW) K
u
cosφ X
i
(m) Y
i
(m)
1 Động cơ bơm dầu 4 22 0,7 0,75 47,9 55,4
2 Động cơ bơm dầu 4 22 0,7 0,75 47,9 61,5
3 Động cơ bơm dầu 4 22 0,7 0,75 47,9 66,8
4 Động cơ bơm dầu 4 22 0,7 0,75 47,9 72,9
5 Động cơ quay mâm 5 18 0,7 0,75 51,3 53,3
6 Động cơ quay mâm 5 18 0,7 0,75 51,3 59,4
7 Động cơ quay mâm 5 18 0,7 0,75 51,3 64,7
8 Động cơ quay mâm 5 18 0,7 0,75 51,3 70,9
9 Động cơ kẹp giữ khuôn 6 7,5 0,7 0,75 53,7 53,3
10 Động cơ kẹp giữ khuôn 6 7,5 0,7 0,75 53,7 59,4
11 Động cơ kẹp giữ khuôn 6 7,5 0,7 0,75 53,7 64,7
12 Động cơ kẹp giữ khuôn 6 7,5 0,7 0,75 53,7 70,9
13 Quạt làm mát 7 7,5 0,7 0,75 52,5 55,4
14 Quạt làm mát 7 7,5 0,7 0,75 52,5 61,5
15 Quạt làm mát 7 7,5 0,7 0,75 52,5 66,8
16 Quạt làm mát 7 7,5 0,7 0,75 52,5 72,9
()
16
1
16
1
11094
50,4
220
idmi
i
dmi
i
xP
X
P
=
=
×
===
∑
∑
()
16
1
16
1
13901
63
220
idmi
i
dmi
i
yP
Y
P
=
=
×
===
∑
∑
Nơi đặt tủ động lực 3 có toạ độ (50,4m x63 m).
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư điện GVHD: Th.S Phan Thị Thu Vân
SVTH: Nguyễn Phúc Dương MSSV: 20702008 Trang 6
Nhóm 4(TĐL4):
STT Tên Thiết Bị Kí hiệuP
đm
(kW) K
u
cosφ X
i
(m) Y
i
(m)
1 Động cơ đèn đốt 8 0,75 0,7 0,75 56,8 59,4
2 Động cơ đèn đốt 8 0,75 0,7 0,75 56,8 64,7
3 Động cơ đèn đốt 8 0,75 0,7 0,75 56,8 70,9
4 Động cơ đèn đốt 8 0,75 0,7 0,75 56,8 53,3
5 Động cơ đèn đốt 8 0,75 0,7 0,75 58,6 59,4
6 Động cơ đèn đốt 8 0,75 0,7 0,75 58,6 64,7
7 Động cơ đèn đốt 8 0,75 0,7 0,75 58,6 70,9
8 Động cơ đèn đốt 8 0,75 0,7 0,75 58,6 53,3
9 Động cơ đèn đốt 8 0,75 0,7 0,75 60,3 59,4
10 Động cơ đèn đốt 8 0,75 0,7 0,75 60,3 64,7
11 Động cơ đèn đốt 8 0,75 0,7 0,75 60,3 70,9
12 Động cơ đèn đốt 8 0,75 0,7 0,75 60,3 53,3
13 Động cơ kéo băng chuyền 9 2,5 0,7 0,75 61,5 51,6
14 Động cơ kéo băng chuyền 9 2,5 0,7 0,75 61,5 57,8
15 Động cơ kéo băng chuyền 9 2,5 0,7 0,75 61,5 63,5
16 Động cơ kéo băng chuyền 9 2,5 0,7 0,75 61,5 69,3
()
16
1
16
1
1142
60,1
19
idmi
i
dmi
i
xP
X
P
=
=
×
===
∑
∑
()
16
1
16
1
1164,2
61,27
19
idmi
i
dmi
i
yP
Y
P
=
=
×
===
∑
∑
Nơi đặt tủ động lực 4 có toạ độ (60,1m x61,27 m).
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư điện GVHD: Th.S Phan Thị Thu Vân
SVTH: Nguyễn Phúc Dương MSSV: 20702008 Trang 7
Nhóm 5(TĐL5):
STT Tên Thiết Bị Kí hiệuP
đm
(kW) K
u
cosφ X
i
(m) Y
i
(m)
1 Buồng đốt điện trở 10 35 0,7 1 63,9 55,7
2 Buồng đốt điện trở 10 35 0,7 1 63,9 66,8
3 Buồng đốt điện trở 10 35 0,7 1 65,6 55,7
4 Buồng đốt điện trở 10 35 0,7 1 65,6 66,8
5 Buồng đốt điện trở 10 35 0,7 1 67,3 55,7
6 Buồng đốt điện trở 10 35 0,7 1 67,3 66,8
7 Động cơ kéo băng chuyền 11 7,5 0,7 0,75 67,6 53,7
8 Động cơ kéo băng chuyền 11 7,5 0,7 0,75 67,6 53,7
()
8
1
8
1
14790
65,73
225
idmi
i
dmi
i
xP
X
P
=
=
×
===
∑
∑
()
8
1
8
1
13668
60,7
225
idmi
i
dmi
i
yP
Y
P
=
=
×
===
∑
∑
Nơi đặt tủ động lực 5 có toạ độ (65,73 x60,7 m).
Nhóm 6 (TĐL6):
STT Tên Thiết Bị Kí hiệuP
đm
(kW) K
u
cosφ X
i
(m) Y
i
(m)
1 Buồng đốt điện trở 12 22 0,7 1 55,7 41,9
2 Buồng đốt điện trở 12 22 0,7 1 55,7 44,8
3 Động cơ kéo băng chuyền 12 22 0,7 1 55,7 47
4 Động cơ kéo băng chuyền 13 2,5 0,7 0,75 55,7 36,9
()
4
1
4
1
3815,45
55,7
68,5
idmi
i
dmi
i
xP
X
P
=
=
×
===
∑
∑
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư điện GVHD: Th.S Phan Thị Thu Vân
SVTH: Nguyễn Phúc Dương MSSV: 20702008 Trang 8
()
4
1
4
1
3033,65
44,29
68,5
idmi
i
dmi
i
yP
Y
P
=
=
×
===
∑
∑
Nơi đặt tủ động lực 6 có toạ độ (55,7m x44,29 m).
Nhóm 7(TĐL7):
STT Tên Thiết Bị Kí hiệuP
đm
(kW) K
u
cosφ X
i
(m) Y
i
(m)
1 Máy nén khí 14 22 0,4 0,68 1,9 93,8
2 Máy nén khí 14 22 0,4 0,68 1,9 97,2
3 Máy nén khí 14 22 0,4 0,68 4,5 93,8
4 Máy nén khí 14 22 0,4 0,68 4,5 97,2
5 Máy nén khí 14 22 0,4 0,68 6,2 93,8
6 Máy nén khí 14 22 0,4 0,68 6,2 97,2
7 Máy nén khí 14 22 0,4 0,68 9 93,8
8 Máy nén khí 14 22 0,4 0,68 9 97,2
9 Máy tạo oxy 15 75 0,4 0,68 12,3 97,2
10 Máy tạo oxy 15 75 0,4 0,68 12,3 93,8
()
10
1
10
1
2795,4
8,57
326
idmi
i
dmi
i
xP
X
P
=
=
×
===
∑
∑
()
10
1
10
1
31133
95,5
326
idmi
i
dmi
i
yP
Y
P
=
=
×
===
∑
∑
Nơi đặt tủ động lực 7 có toạ độ (8,57m x95,5 m)
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư điện GVHD: Th.S Phan Thị Thu Vân
SVTH: Nguyễn Phúc Dương MSSV: 20702008 Trang 9
Nhóm 8(TĐL8):
STT Tên Thiết Bị Kí hiệuP
đm
(kW) K
u
cosφ X
i
(m) Y
i
(m)
1 Máy tiện 16 2,5 0,4 0,68 13,1 97,2
2 Máy tiện 16 2,5 0,4 0,68 16,8 97,2
3 Máy tiện 16 2,5 0,4 0,68 22,1 97,2
4 Máy tiện 16 2,5 0,4 0,68 25,8 97,2
5 Máy khoan 17 7,5 0,4 0,68 29,1 97,2
6 Máy khoan 17 7,5 0,4 0,68 31,9 97,2
()
6
1
6
1
652
26,08
25
idmi
i
dmi
i
xP
X
P
=
=
×
===
∑
∑
()
6
1
6
1
2430
97,2
25
idmi
i
dmi
i
yP
Y
P
=
=
×
===
∑
∑
Nơi đặt tủ động lực 8 có toạ độ (26,08 m x97,2 m).
Nhóm 9(TĐL9):
STT Tên Thiết Bị Kí hiệuP
đm
(KW) K
u
cosφ X
i
(m) Y
i
(m)
1 Máy mài 18 1,5 0,4 0,68 13,9 93,8
2 Máy mài 18 1,5 0,4 0,68 15,2 93,8
3 Máy mài 18 1,5 0,4 0,68 16,8 93,8
4 Máy mài 18 1,5 0,4 0,68 18,1 93,8
5 Máy mài 18 1,5 0,4 0,68 19,3 93,8
6 Máy mài 18 1,5 0,4 0,68 20,5 93,8
7 Máy mài 18 1,5 0,4 0,68 21,7 93,8
8 Máy mài 18 1,5 0,4 0,68 23,7 93,8
9 Máy mài 18 1,5 0,4 0,68 25 93,8
10 Máy mài 18 1,5 0,4 0,68 26,6 93,8
11 Máy mài 18 1,5 0,4 0,68 27,8 93,8
12 Máy mài 18 1,5 0,4 0,68 29,1 93,8
13 Máy mài 18 1,5 0,4 0,68 30,3 93,8
14 Máy mài 18 1,5 0,4 0,68 31,5 93,8
15 Máy mài 18 1,5 0,4 0,68 32,8 93,8
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư điện GVHD: Th.S Phan Thị Thu Vân
SVTH: Nguyễn Phúc Dương MSSV: 20702008 Trang 10
()
15
1
15
1
528,45
23,5
22,5
idmi
i
dmi
i
xP
X
P
=
=
×
===
∑
∑
()
15
1
15
1
2110,5
93,8
22,5
idmi
i
dmi
i
yP
Y
P
=
=
×
===
∑
∑
Nơi đặt tủ động lực 9 có toạ độ (23,5 m x93,8 m).
Nhóm
(TĐL)
Vị trí tâm của nhóm
(TĐL)
X(m) Y(m)
1 2,25 30
2 43,4 63,45
3 50,4 63
4 60,1 61,27
5 65,73 60,7
6 55,7 44,29
7 8,57 95,5
8 26,08 97,2
9 23,5 93,8
Tâm phụ tải cho tủ phân phối phân xưởng:
X
TPPC
=
9
1
9
1
i
i
i
i
XP
P
=
=
×
∑
∑
nhoùm i ñm nhoùm
ñm nhoùm
= 39,14(m)
Y
TPPC
=
∑
∑
=
=
×
11
1
11
1
i
i
i
i
P
PY
nhoùm ñm
nhoùm ñmnhoùmi
=70,5 (m)
Ta chọn vị trí này gần cửa ra vào, cách cửa một khoảng cách phù hợp thuận tiện cho các
quá trình thao tác, đóng cắt …
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư điện GVHD: Th.S Phan Thị Thu Vân
SVTH: Nguyễn Phúc Dương MSSV: 20702008 Trang 11
Sau khi xác định được tâm của các nhóm hay các TĐL thì ta có thể xác định tâm của tủ
TPPC. Nếu đặt tủ phân phối tại vị trí có tọa độ ở trên thì tổn thất điện áp và công suất nhỏ
nhất, chi phí ít.Tuy nhiên để đảm bảo tính mỹ quan cũng như thuận tiện thao tác… Nếu
dời các tủ về vị trí sát tường ,ta có tọa độ các TĐL như bảng sau :
NHÓM
(TĐL)
VỊ TRÍ TÂM CỦA NHÓM
(T
ĐL)
X (m) Y (m)
1 9,6 25
2 35.6 79.4
3 45.4 79,4
4 62.2 79,4
5 79,4 63,7
6 62 49,6
7 14.6 95.8
8 15.4 95.8
9 31.5 91.4
TPPC
78,25 79.6
II. Xác định phụ tải tính toán
Mục đích xác định phụ tải để làm cơ sở cho việc lựa chọn dây dẫn và các thiết bị trên lưới.
Có nhiều phương pháp để xác định phụ tải tính toán:
• Phương pháp hệ số nhu cầu và công suất đặt.
• Phương pháp theo suất tiêu thụ điện năng trên đơn vị sản phẩm.
• Phương pháp tính theo K
max
và công suất trung bình
• Phương pháp tính P
tt
theo hệ sử dụng K
u
( theo tiêu chuẩn IEC) và hệ số đồng thời K
s
.
Ta áp dụng Phương pháp tính P
tt
theo hệ sử dụng K
u
( theo tiêu chuẩn IEC) và hệ số đồng
thời K
s
để tính phụ tải tính toán cho nhà máy.
1.Phương pháp tính P
tt
theo hệ sử dụng K
u
và hệ số đồng thời K
s
Tìm công suất tính toán của nhóm theo công thức.
1
n
tt s ui dm i
i
P
KKP
=
=
∑
Trong đó: P
tt
công suất tác dụng.
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư điện GVHD: Th.S Phan Thị Thu Vân
SVTH: Nguyễn Phúc Dương MSSV: 20702008 Trang 12
P
dmi
công suất định mức của thiết bị thứ i.
K
s
hệ số đồng thời của nhóm thiết bị
K
s
được chọn theo tiêu chuẩn IEC 60439 nhưng còn phụ thuộc vào nhà máy sản
xuất.
Số mạch K
s
Tủ được kiểm nghiệ toàn bộ và 2-3 0.9
4-5 0.8
6-9 0.7
>=10 0.6
Tủ được kiểm nghiệm toàn phần trong mỗi trường hợp được chọn 1
Với U
đm
=U
d
=380 (V)
Tính dòng định mức nhóm :
ϕ
=
Cos.U.3
P
I
d
ñm
ñm
Hệ số nhóm được tính như sau:
1
1
.
i
idmi
i
tb
i
dmi
i
Cos P
Cos
P
ϕ
ϕ
=
=
=
∑
∑
Suy ra
tg
ϕ
tb
= tg [arc cos
ϕ
]
Tính hệ số sử dụng của nhóm
u
k
của nhóm
1
1
.
i
udmi
i
u
i
dmi
i
kP
k
P
=
=
=
∑
∑
Chọn hệ số K
s
Công suất tính toán của nhóm được tính như sau:
Công suất tác dụng tính toán của nhóm:
P
tt
=K
s
.
∑
=
n
i
u
PK
1
ñmi
Công suất phản kháng tính toán của nhóm:
Q
tt
=
tt
P
.tg
ϕ
Công suất biểu kiến tính toán của nhóm:
2
ttnh
2
ttnhttnh
QPS +=
Dòng tính toán của nhóm :
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư điện GVHD: Th.S Phan Thị Thu Vân
SVTH: Nguyễn Phúc Dương MSSV: 20702008 Trang 13
d
ttnh
ttnh
U.3
S
I = (A)
Dòng đỉnh nhọn của nhóm :
max hóm (max) hóm
.
dn mm ttn dm un
II I I k
⎡⎤
=+ −
⎣⎦
(A)
2.Tính toán phụ tải:
a) Nhóm 1(TĐL1)
STT Tên Thiết Bị Kí hiệuP
đm
(Kw) K
u
cosφ I
đm
(A) K
mm
I
mm
(A)
1 Động cơ băng chuyền 19 5,5 0,7 0,75 11,1 2 22,2
2 Động cơ trộn 20 18 0,7 0,75 36,5 2,4 87,6
Với U
đm
=U
d
=380 (V)
Hệ số nhóm được tính như sau:
1
1
.
0,75
i
idmi
i
tb
i
dmi
i
Cos P
Cos
P
ϕ
ϕ
=
=
==
∑
∑
Suy ra
tg
ϕ
tb
= tg [arc cos 0,75] =0,88
Tính hệ số sử dụng của nhóm
u
k
của nhóm
1
1
.
0,7
i
udmi
i
u
i
dmi
i
kP
k
P
=
=
==
∑
∑
Chọn hệ số đồng thời K
s
=1
Công suất tính toán của nhóm được tính như sau:
Công suất tác dụng tính toán của nhóm:
P
tt
=K
s
.
2
1
16,45
u
i
KP
=
=
∑
ñmi
Công suất phản kháng tính toán của nhóm:
Q
tt
=
tt
P
.tg
ϕ
= 16,45 . 0,88 =14,48
Công suất biểu kiến tính toán của nhóm:
22
ttnh ttnh ttnh
SPQ=+=
22
16,45 14,48 21,9+=
Dòng tính toán của nhóm :
d
ttnh
ttnh
U.3
S
I
= =
21,9
33,27
30,38x
=
(A)
Dòng đỉnh nhọn của nhóm :
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư điện GVHD: Th.S Phan Thị Thu Vân
SVTH: Nguyễn Phúc Dương MSSV: 20702008 Trang 14
ma x ( ma x )
.
dn mm tt dm u
I
IIIk
⎡⎤
=+−
⎣⎦
(A)
Với :
maxmm
I
= 87,6 (A),
maxdm
I
= 36.5 (A) ,
u
k
= 0.7 , I
tt
= 33,27 (A)
87,6 (33, 27 36.5*0.7)
dn
I =+ −
= 95,32 (A)
Vậy :
dn
I
= 95,32 (A)
b) Nhóm 2(TĐL2)
STT Tên Thiết Bị Kí hiệuP
đm
(Kw) K
sd
cosφ I
đm
(A) K
mm
I
mm
(A)
1 Động cơ bơm dầu 1 7,5 0,7 0,75 15,2 2 30,4
2 Động cơ bơm dầu 1 7,5 0,7 0,75 15,2 2 30,4
3 Quạt làm mát 2 11 0,7 0,75 22,3 2 44,6
4 Quạt làm mát 2 11 0,7 0,75 22,3 2 44,6
5 Quạt làm mát 2 11 0,7 0,75 22,3 2 44,6
6 Quạt làm mát 2 11 0,7 0,75 22,3 2 44,6
7 Bộ đốt giữ nhiệt 3 75 0,7 0,85 134,1 2,4 321,84
8 Bộ đốt giữ nhiệt 3 75 0,7 0,85 134,1 2,4 321,84
9 Bộ đốt giữ nhiệt 3 75 0,7 0,85 134,1 2,4 321,84
10 Bộ đốt giữ nhiệt 3 75 0,7 0,85 134,1 2,4 321,84
Với U
đm
=U
d
=380 (V)
Hệ số nhóm được tính như sau:
10
1
10
1
.
0,83
idmi
i
tb
dmi
i
Cos P
Cos
P
ϕ
ϕ
=
=
==
∑
∑
Suy ra
tg
ϕ
tb
= tg [arc cos 0,83] =0,67
Tính hệ số sử dụng của nhóm
u
k
của nhóm
1
1
.
0,7
i
udmi
i
u
i
dmi
i
kP
k
P
=
=
==
∑
∑
Chọn hệ số đồng thời K
s
=0.8
Công suất tính toán của nhóm được tính như sau:
Công suất tác dụng tính toán của nhóm:
P
tt
=K
s
.
2
1
0,8.251,3 201,04
u
i
KP
=
==
∑
ñmi
Công suất phản kháng tính toán của nhóm:
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư điện GVHD: Th.S Phan Thị Thu Vân
SVTH: Nguyễn Phúc Dương MSSV: 20702008 Trang 15
Q
tt
=
tt
P
.tg
ϕ
= 201,04 . 0,67 =134,7
Công suất biểu kiến tính toán của nhóm:
22
tt tt tt
SPQ=+=
22
201,04 134,7 242+=
Dòng tính toán của nhóm :
3.
tt
tt
d
S
I
U
=
=
242
367,67
30,38x
=
(A)
Dòng đỉnh nhọn của nhóm :
ma x ( ma x )
.
dn mm tt dm u
I
IIIk
⎡⎤
=+−
⎣⎦
(A)
Với :
maxmm
I
= 321,84 (A),
maxdm
I
= 134,1 (A) ,
u
k
= 0.7 , I
tt
= 367,67 (A)
321,84 (367,67 134,1*0.7)
dn
I =+ −
= 595,64 (A)
Vậy :
dn
I
= 595,64 (A)
Tính toán tương tự ta tính được Ptt cho các nhóm còn lại:
Nhóm(TĐL)
Ku Ks cos
Itt (A) Ptt (kW) Qtt (kVAR)
Stt
(kVA)
TĐL1
0,7 1 0,75 33,27 16,45 14,51 21,9
TĐL2
0,7 0.8 0,83 367,68 200,85 134,97 242
TĐL3
0,7 0.7 0,75 218,79 108 95,25 144
TĐL4
0,7 0.7 0,75 19,14 9,45 8,33 12,6
TĐL5
0,7 0.8 0,98 194,78 125,6 25,5 128,2
TĐL6
0,7 0.8 0,99 58,8 38,36 5,47 38,7
TĐL7
0,4 0.7 0,68 204,2 91,4 98,55 134,4
TĐL8
0,4 0.8 0,68 17,93 8 8,63 11,8
TĐL9
0,4 0.7 0,68 14,28 6,4 6,9 9,4
3. Tính phụ tại bằng phần mềm Ecodial :
a) Giới thiệu phần mềm Ecodial:
Ecodial là một trong các chương trình chuyên dụng EDA(Electric Design
Automation_Thiết kế mạng điện tự động) cho việc thiết kế, lắp đặt mạng điện hạ áp. Nó
cung cấp cho người thiết kế đầy đủ các loại nguồn, thư viện linh kiện, các kết quả đồ thị
tính toán…và một giao diện trực quan với đầy đủ các chức năng cho việc lắp đặt ở mạng
hạ áp.
Ecodial là một chương trình cho các kết quả tương thích với tiêu chuẩn IEC nếu áp dụng
vào tiêu chuẩn Việt Nam cần có sự hiệu chỉnh.
Các tiêu chuẩn kỹ thuật của Ecodial
+
Mức điện áp: từ 220 – 690 V.
+
Tần số: từ 50 – 60 Hz.
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư điện GVHD: Th.S Phan Thị Thu Vân
SVTH: Nguyễn Phúc Dương MSSV: 20702008 Trang 16
+ Các sơ đồ hệ thống nối đất: IT, TT, TN, TNC, TNS.
+
Nguồn được sử dụng: 4 nguồn chính và 4 nguồn dự phòng.
+
Tính toán và lựa chọn theo tiêu chuan: NFC 15100, UTE-C 15500, IEC 947-
2 2, CENELEC R064-003.
+
Tiết diện dây tiêu chuẩn: 95, 120, 150, 185, 240, 300, 400, 500, 630 mm
2
.
+
Sai số khi lựa chọn tiết diện dây: 0-5%
Các đặc điểm chung và nguyên tắc tính toán của Ecodial
Ecodial đưa ra 2 chế độ tính toán phụ thuộc và nhu cầu người thiết kế:
+
Tính toán sơ bộ (Pre-sizing) để tình toán nhanh thông số của mạng điện.
+
Tính toán từng bước ( Calculate), ở chế độ này Ecodial sẽ tình toán các thông
a số của mạng tứng bước theo các đặc tính hay các rang buộc do người thiết kế a
nhập vào.
- nguyên tắc
với Ecodial cho phép thiết lập các đặc tính mạch tải cần yêu cầu:
+
Thiết lập sơ đồ đơn tuyến.
+
Tính toán phụ tải
+
Chọn các chế độ nguồn và bảo vệ mạch
+
Lựa chọn kích thước dây dẫn.
+
Chọn máy biến áp và nguồn dự phòng.
+
Tính toán dòng ngắn mạch và độ sụt áp.
+
Xác định yêu cầu chọn lọc cho các thiết bị bảo vệ.
+
Kiểm các tính nhất quán của thông tin được nhập vào.
+
Trong quá trình tính toán, Ecodial sẽ báo lỗi bất kỳ các trục trặc nào gặp phải a
và đưa ra yêu cầu cần thực hiện
+
In trực tiếp các tính toán như các file văn bản khác có kèm theo cả sơ đồ đơn a
tuyến.
+
Một số hạn chế của Ecodial
+ Ecodial không thực hiện được tình toán chống sét.
+
Ecodial không tính toán việc nối đất mà chỉ đưa ra sơ đồ nối đất, để tính toán a
và lựa chọn các thiết bị khác.
+
Trong mỗi dự án Ecodial chỉ cho phép tối đa 75 phần tử của mạch.
b) Tính toán với phần mềm Ecodial
Khởi động phần mềm:
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư điện GVHD: Th.S Phan Thị Thu Vân
SVTH: Nguyễn Phúc Dương MSSV: 20702008 Trang 17
Các số liệu trên hộp thoại General characteristics có thể dễ dàng thay đổi tùy theo yêu cầu
của người thiết kế. Bước đầu tiên xác định các đặc tính chung cho mạng trong hộp thoại
này.
- Chọn điện áp định mức 380V.
- Mạng nối đất kiểu TN-C.
- Chọn tiết diện dây lớn nhất 630 mm
2
- Tiết diện dây trung tính bằng ½ dây pha.
- Chọn hệ số công suất 0.96 .
- Tiêu chuẩn IEC 947 mặc định.
- Chọn sai số cho phép 5%.
Thiết lập sơ đồ đơn tuyến:
Tạo sơ đồ đơn tuyến với các công cụ của phần mềm:
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư điện GVHD: Th.S Phan Thị Thu Vân
SVTH: Nguyễn Phúc Dương MSSV: 20702008 Trang 18
Thư viện nguồn (Sources Library):
Thư viện thanh cái (Busbar Library)
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư điện GVHD: Th.S Phan Thị Thu Vân
SVTH: Nguyễn Phúc Dương MSSV: 20702008 Trang 19
Thư viện ngõ ra (Outgoing Circuits Library):
Thư viện tải (Load Library)
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư điện GVHD: Th.S Phan Thị Thu Vân
SVTH: Nguyễn Phúc Dương MSSV: 20702008 Trang 20
Thư viện máy biến áp (LV transformers Library)
Thư viện các phần tử khác (Others Library)
Sử dụng các công cụ trong thư viện ta thiết lập được sơ đồ đơn tuyến như sau:
