Đồ án thiết kế cung cấp điện

Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế cung cấp điện


Đồ án tốt nghiệp
cấp điện

Thiết kế cung

Lời giới
thiệu

C

ông
nghiệp
Điện
lực giữ
vai trò
rất
quan
trọng
trong
công
cuộc
xây
dựng
đất
nước,
yêu
cầu về

sử
dụng
điện &
thiết bị
điện
ngày
càng
tăng.
Việc
trang
bị
những
kiến
thức về
hệ
thống
cung

cấp
điện
nhằm
phục
vụ cho
nhu
cầu


sinh hoạt của con người cung cấp điện năng
cho các thiết bị của khu vực kinh tế, các khu
chế xuất, các xí nghiệp là rất cần thiết.

Hệ thống cung cấp điện là hệ thống
gồm các khâu sản xuất, truyền tải và phân
phối điện năng. Ngày nay điện năng đã trở
thành dạng năng lượng không thể thiếu được
trong hầu hết các lĩnh vực. Khi xây dựng một
nhà máy, một khu vực kinh tế, một thành
phố ...
Trước hết chúng ta phải xây dựng hệ thống
cung cấp điện để đảm bảo đủ điện năng cho
máy móc, các nhà máy và nhu cầu sinh hoạt
của con người. Sự phát triển của sản xuất và
nhu cầu sử dụng năng lượng điện đã dẫn đến
việc hình thành các hệ thống điện ngày càng
lớn với điện áp chuyển tải ngày càng cao làm
nảy sinh nhiều vấn đề khó khăn, phức tạp.
Những người làm chuyên môn cần nắm vững
kiến thức cơ bản và hiểu biết sâu rộng về hệ
thống điện thì mới có thể đáp ứng được yêu
cầu hiện nay. Bản đồ án này đối với em là
một sự tập dượt qúy báu khi bước vào thực tế
đầy khó khăn. Đồ án gồm 2 phần:
Trang 1


Đồ án tốt nghiệp
cấp điện

Thiết kế cung
Ph
ần

1:

Thiết
kế

hệ

thống
cung
cấp
điện
cho
nhà
máy
sản
xuất
vòng
bi gồm
có

5

chươn
g:
Ch
ương
1:
Thiết
kế

mạng hạ áp của phân xưởng sửa chữa cơ
khí.

Trang 2

Chương 2; 3: Thiết kế mạng cao áp cho
nhà máy.
Chương 4: Tính bù công suất phản kháng
cho nhà máy
Chương 5: Thiết kế nối đất cho nhà máy
Phần 2 : Thiết kế chiếu sáng cho phân
xưởng sửa chữa cơ khí.
Chương 1: Khái niệm về ánh sáng.
Chương 2 : Thiết kế hệ thống chiếu sáng
cho phân xưởng sửa chữa cơ khí.
Đến nay bản đồ đã được hoàn thành,
mặc dù bản thân em đã rất cố gắng nhưng
chắc chắn vẫn còn nhiều thiếu sót, em rất
mong nhận được sự chỉ bảo thêm của các
thầy, cô.
Em xin chân thành cảm ơn thầy: Trần
Tấn Lợi đã hướng dẫn en hoàn thành đồ án
này. Xin cảm ơn quí thầy, qúi cô và các bạn
đã giúp em trong suốt quá trình học tập và
làm đồ án này.


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế cung
c
ấ
p
đ
i
ệ
n

Phần I
THIẾT KẾ
CUNG CẤP
ĐIỆN
CHO NHÀ
MÁY CHẾ
TẠO VÒNG
BI
Chương I

GIỚI THIỆU
CHUNG VỀ
XÍ NGHIỆP
1.
LOẠI
NGÀ
NH
NGH
Ề,
QUY

MÔ
VÀ
NĂN


G
LỰC
CỦA
XÍ
NG
HIỆ
P

1.1.
Loại
ngà
nh
ngh
ề:

công nghiệp hoá, hiện đại hoá
đất nước thì các loại hình doanh
nghiệp Nhà nước nói chung và
nhà máy chế tạo vòng bi nói
riêng là những mục tiêu hàng đầu
trong việc sản xuất ra sản phẩm
và phát triển nền kinh tế quốc
dân.
- Nhà máy chế tạo vòng bi

Ng

mà em thiết kế là nhà máy có

ày nay,

nhiệm vụ sản xuất chế tạo các

nền

loại vòng bi phục vụ cho sự

kinh tế

nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại

nước ta

hoá đất nước. Ngoài những mặt

đang

hàng trên nhà máy còn có dây

phát

chuyền sản xuất bi gang, phục vụ

triển

cho các máy nghiền than của các

mạnh

nhà máy Xi măng và các nhà

mẽ, đời

máy Nhiệt điện.

sống
nhân
dân
cũng
được
nâng
cao
nhanh
chóng.
Trong
quá
trình

Trang 3


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế cung
c

ấ
p
đ
i
ệ
n
Đ
ể
t
h
ự
c
h
i
ệ
n
t
ố
t
n
h
i
ệ
m
v
ụ


sản

vực cung cấp điện cho nhà

xuất

máy.

chiến

q

lược

1.2. Quy mô, năng lực của
xí nghiệp:

của

- Xí nghiệp có tổng diện

mình,

tích là 34.975m2 nhà xưởng,

không

bao gồm 10 phân xưởng, được

những

xây dựng tập trung tương đối

chỉ đòi

gần nhau, với tổng công suất

hỏi về

dự kiến phát triển sau 10 năm

tính

sau là 15MVA.

chất
công

- Dự kiến trong tương lai

xí nghiệp sẽ được mở rộng và

TRẠM BƠM

u
y
t

BPHC & QL

r
ì

n

BP.
NÉ
N
ÉP

h

PX. RÈN

px. SCCK

t
r

nghệ

được thay thế, lắp đặt các thiết

mà

bị máy móc hiện đại hơn. Đứng

n

còn

về mặt cung cấp điện thì việc

Trang 4

a

g

Đồ án tốt nghiệp
cấp điện

yêu

thiết kế cấp điện phải đảm bảo

cầu

sự gia tăng phụ tải trong tương

đảm

lai về mặt kỹ thuật và kinh tế,

bảo

phải đề ra phương pháp cấp

chất

điện sao cho không gây quá tải

đ

lượng

sau vài năm sản xuất và cũng

i

và độ

không để quá dư thừa dung

ệ

tin cậy

lượng mà sau nhiều năm xí

n

cao

nghiệp vẫn không khai thác hết

trong

dung lượng công suất dự trữ

lĩnh

dẫn đến lãng phí.

2 . QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
SẢN XUẤT CỦA XÍ NGHIỆP:

b
ị

v
-

à

T
h

q

e

u

o

y


trình

của xí nghiệp đảm bảo vận hành

công

tốt thì phải đảm bảo chất lượng

nghệ

điện năng và độ tin cậy cung cấp

sản xuất

điện cho toàn xí nghiệp và cho

của

các phân xưởng quan trọng trong

xí

nghiệp,
thì việc
ngừng
cung

xí nghiệp.
3 . GIỚI THIỆU PHỤ TẢI
ĐIỆN CỦA TOÀN XÍ
NGHIỆP.

cấp điện

3.1. Các đặc điểm của phụ

tải điện.

sẽ

- Phụ tải điện trong xí

ảnh

hưởng
đến chất
lượng

phẩm,
gây
thiệt hại
về

kinh tế,
do đó ta
xếp

xí

nghiệp
vào phụ
tải loại
I.
- Đ

ể

+ Phụ tải động lực
+ Phụ tải chiếu sáng.

sản

lớn

nghiệp công nghiệp có thể phân
ra làm hai loại phụ tải:

quy

trình
sản xuất

- Phụ tải động lực thường có
chế độ làm việc dài hạn, điện
áp yêu cầu
trực tiếp đến thiết bị với độ lệch
điện áp cho phép UCf = ± 5%
Uđm. Công suất của chúng nằm
trong dải từ một đến hàng chục
kw, và được cấp bởi tần
số f=50Hz.
- Phụ tải chiếu sáng thường

là phụ tải một pha, công suất
không lớn. Phụ tải chiếu sáng
bằng phẳng, ít thay đổi và

thường dùng dòng điện tần số f =
50Hz. Độ lệch điện áp trong mạng
điện chiếu sáng
UCf = ±2,5%.

Trang 5


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế cung
c
ấ
p
đ
i
ệ
n
cpđiệ
3.2
. Các
un cầu về
yêu
ncủa
gxí
ngh
ciệp.
ấ
-

C
á
c
y
ê
u
c
ầ
u
c
u
n
g
c
ấ
p
đ
i
ệ
n


phải dựa
vào
phạm vi
và mức
độ quan
trọng
của các
thiết bị

để từ đó
vạch ra
phương
thức cấp
điện cho
từng
thiết bị
cũng
như cho
các
phân
xưởng
trong xí
nhiệp,
đánh giá
tổng thể
toàn nhà
máy chế
tạo
vòng bi
ta thấy
tỷ
lệ
(%) của
phụ tải
loại I là
82%.
Phụ tải
loại
I

lớn gấp
4
lần
phụ tải
loại III,
do đó xí

4. PHẠM VI ĐỀ TÀI.
- Đây là một đề tài thiết kế

tốt nghiệp, nhưng do thời gian có
hạn nên việc tính toán chính xác
và tỷ mỉ cho công trình là một
khối lượng lớn, đòi hỏi thời gian
dài, do đó ta chỉ tính toán chọn
cho những hạng mục quan trọng
của công trình.
- Sau đây là những nội dung

chính mà bản thiết kế sẽ đề
cập đến:
+ Xác định phụ tải tính toán

của phân xưởng sửa chữa cơ khí
và toàn nhà máy.
+ Thiết kế mạng điện cao áp

cho toàn nhà máy.
+ Thiết kế mạng điện hạ áp

cho phân xưởng sửa chữa
cơ khí.
+ Tính toán nâng cao hệ số

cho toàn nhà máy.
+ Thiết kế chiếu sáng cho

phân xưởng sửa chữa cơ
khí.

Trang 6


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế cung
c
ấ
p
đ
i
ệ
n

PHỤ
TẢI
ĐIỆN
CỦA
NHÀ
MÁY

SẢN
XUẤT
VÒNG
BI


Trang 7


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế cung
c
ấ
p
đ
i
ệ
n

D
A
N
H
S
Á
C
H
T
H

I
Ế
T
B
Ị
T


R

35
36
37
38
39
40

2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

15
16
17

O
N
G
P
H
Â
N
X
Ư
Ở
N

41
42
43
44
45
46

18
19

S

h

Trang 9

Đồ án tốtụ nghiệp
cấp điện

Ử
A

H
Ữ
A
C
Ơ
K
HÍ
TT

1/ Các
phươn
g pháp
xác
định
phụ
tải
tính
toán.
P

G

C

I- XÁC
ĐỊNH
PHỤ
TẢI
TÍNH
TOÁN
CỦA
PHÂN
XƯỞN
G
SCCK.

Trang 8

t

Đồ án tốt nghiệp
cấp điện

47

20
21
22
23
24
25
26

27
28
29
30
31
32
33
34

48
49
50

ả
i
t
í

Chương II:

n

XÁC ĐỊNH
PHỤ TẢI
TÍNH TOÁN
CHO
PHÂN
XƯỞNG SỬA
CHỮA CƠ
KHÍ VÀ

TOÀN NHÀ
MÁY

h
t
o
á
n
l


à số liệu

toán khác nhau, tùy theo từng

cơ bản,

trường hợp cụ thể mà áp dụng

dùng để

phương pháp phù hợp.

thiết kế
Ví dụ: Như khi xác định

cung

phụ tải tính toán của nhóm thiết

cấp

bị, yêu cầu chính xác, thì phải sử

điện,
phụ tải
tính
toán

là

phụ tải

dụng phương pháp số thiết bị
hiệu quả.
Phương pháp xác định phụ
tải tính toán được xem là quan
trọng, trong việc thiết kế cung

giả thiết

cấp điện. Người ta thường quan

không

tâm đến các thông số cơ bản khi

đổi

thiết kế, có nhiều phương pháp

tương

để xác định phụ tải tính toán &

đương

ngày càng được hoàn thiện về

với phụ

mặt lý thuyết.

tải thực
tế

về

mặt

Khi tiến hành thì phải sử
dụng đến một số đại lượng, ví dụ
như: Pđm, Pđ, Ptb ... & các hệ số
tính toán.

phát

Sau đây là một số phương
pháp xác định phụ tải tính
toán thường dùng:

nóng
của thiết
bị.

• Phương pháp tính theo

Có

suất tiêu hao điện năng
cho một đơn vị sản

nhiều
phương

phẩm

pháp
xác định
phụ tải
tính

Trang 10


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế cung
c
ấ

p
đ
i
ệ
n
• Phươ

ng
pháp
tính
theo
suất
phụ
tải
trên
đơn
vị
diện
tích
sản
xuất
• Phươ

ng
pháp
tính
theo
hệ số
yêu
cầu

• Phươ

ng
pháp
tính
theo
công
suất
trung
bình
1
.
1


/ Xác

Stt: Công suất toàn phần
tính toán

định
phụ tải
tính
toán

Trong phương pháp này,
nếu các hệ số công suất cosϕ của
các động cơ khác nhau thì ta phải
tính toán cosϕtb.

theo
công
suất đặt

Với: cosϕtb

Pđ, &
hệ số
nhu
cầu

Ưu điểm của phương pháp

Knc.

này là đơn giản & được sử
dụng rộng rãi. Nhược
điểm của phương pháp này
Knc

là kém chính xác. Vì
Pđ: Công suất đặt của phân xưởng
phương pháp
Qtt = P
này tính theo hệ số nhu cầu tức là
do tổng kết kinh nghiệm & đồng
thời hệ số
Qtt
:
Cô

ng
suấ
t
ph
ản
kh
án
g

Knc không phụ thuộc vào số lượng
nhưng thực chất:
Knc = Kmax . Ksd lại phụ
thuộc vào số lượng thiết bị
& chế độ vận hành.

Trang 11


Đồ án tố t nghiệp Thiết kế cung cấp điện
1.2/ Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện
tích.
Ptt = Po . F (KW)

(1.2)

Po: Suất phụ tải trên một đơn vị diện tích (KW/m2)
F: Diện tích sản xuất (m2)
Phương pháp này cũng chỉ cho kết quả gần đúng & chỉ có thể áp dụng
cho các phân xưởng truyền thống & có mật độ thiết bị tương đối đồng đều.
1.3/ Xác định phụ tải tính toán theo phương pháp suất tiêu hao điện

năng trên một đơn vị sản phẩm.

P

=
tt

M: Là số sản phẩm được sản xuất ra trong một năm
W0: Suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản phẩm (Kwh/sản
phẩm)
Tmax: Thời gian sử dụng công suất lớn nhất (h)
1.4/ Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại & công suất trung
bình. (Phương pháp số thiết bị hiệu quả)
Ptt = Kmax . Ksd . Pđm (KW)
n

= Kmax . Ptb = Kmax . Ksd . ∑ Pdmi
i=1

Ksd: hệ số sử dụng của thiết bị, tra trong sổ tay
Kmax : Hệ số cự đại, có thể tra trên đồ thị hoặc bảng Kmax = t(Ksd, nhq)
Pđm: Tổng công suất định mức của các thiết bị trong nhóm (KW).
Phương pháp này cho kết quả tương đối chính xác, & thường được dùng
để xác định phụ tải tính toán của nhóm thiết bị.
+ Nếu n≤ 3 và nhq < 4 thì tính như sau:
Ptt = ΣPđmi ( KW )

(1.4.2)

Trang 12

Đồ án tố t nghiệp Thiết kế cung cấp điện
Với các thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lập lại thì có thể tính như
sau:
Ptt =
+ Nếu n>3 & nhq <4 thì phụ tải tính toán được xác định theo công thức
sau:

Kpti: Hệ số phụ tải của thiết bị thứ i
+ Nếu nhq > 300 & Ksd< 0,5 thì lấy ứng với nhq = 300;
còn nếu nhq > 300 & Ksd ≥ 0,5 thì Ptt = 1,05 . Ksd . Pđm
+ Đối với các thiết bị có đồ thị phụ tải bằng phẳng (các máy bơm, quạt

nén khí ...) phụ tải tính toán có thể lấy bằng phụ tải trung bình
Ptt = Ptb = Ksd . Pđm (KW)
+ Nếu có thiết bị 1 pha thì cố gắng phân phối đều phụ tải cho các pha
& phải tính quy đổi về 3 pha.

2/ Tính toán cụ thể cho từng phân xưởng của nhà máy sản xuất
vòng bi.
Bảng chỉ dẫn các thông số của các phân xưởng của nhà máy sản xuất
vòng bi.
Căn cứ vào đầu đề thiết kế ta có bảng sau:
Ký hiệu trên
mặt bằng
1
2
3
4

5
6

Trang 13

Đồ án tốt nghiệp


cấp điện

2.1/ Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng sửa chữa cơ khí. a.
Phân loại và phân nhóm phụ tải trong phân xưởng sửa chữa cơ khí
- Các thiết bị đều làm việc ở chế độ dài hạn.
- Để phân nhóm phụ tải ta dựa theo nguyên tắc sau :
+ Các thiết bị trong nhóm nên có cùng một chế độ làm việc
+ Các thiết bị trong nhóm nên gần nhau, tránh trồng chéo dây dẫn
+ Công suất thiết bị trong nhóm cũng nên cân đối để khỏi quá chênh lệch

giữa các nhóm
+ Số lượng thiết bị trong nhóm nên có một giới hạn

Căn cứ vào vị trí, công suất của các máy công cụ bố trí trên mặt bằng
xưởng ta chia ra làm 5 nhóm thiết bị (phụ tải ) như sau :
+ Nhóm 1: 1;1 ;2; 2; ;3; 4; 11; 6; 5; 12; 23;
+ Nhóm 2 : 3; 8; 34; 9; 13; 17;17;
+ Nhóm 3 : 20; 21; 33; 26; 24; 25;18;
+ Nhóm 4: 19; 22; 28; 31; 44;
+ Nhóm 5 : 37; 40; 41; 42; 46; 47; 48; 49; 50;

Bảng 2-1: Bảng công suất đặt tổng của các nhóm.

Nhóm phụ tải

Công suất tổng (kw
Số lượng thiết bị

b. Xác định phụ tải động lực tính toán của phân xưởng.

Trang 14


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế cung

c
ấ
p
đ
i
ệ
n
*.
Các
phươ
ng
pháp
xác
định
phụ
tải

tính
toán
- The

o
côn
g
suất
trun
g
bìn
h và
hệ
số
cực
đại.
- The

+ Pđm

o
côn
g
suất
trun
g
bìn
h
và
độ

lệc
h
củ
a
ph
ụ
tải
kh
ỏi
giá
trị
tru
ng
bình.
- Th

eo
cô
ng
suấ
t
tru
ng
bìn
h
và
hệ
số

hìn
h
dá
ng
củ
a
đồ
thị
ph
ụ
tải
- Th

eo
cô

ng suất đặt và hệ số nhu
cầu.
Vì đã có thông tin chính xác
về mặt bằng bố trí máy móc thiết
bị, biết được công suất và quá
trình công nghệ của từng thiết
bị, nên ta xác định phụ tải tính
toán theo công suất trung bình
và hệ số cực đại .
*. Xác định phụ tải tính toán
của nhóm 1

Bảng 2-2:
Bảng số

liệu nhóm
1.
TT
1
2
3
4
5
6
7
8
9

Công thức tính phụ tải tính
toán:
Ptt =Kmax . Ptb = Kmax . Σ Ksdi .
Pđmi.
( 2-1)

Trong đó:
+ Ptb : công suất trung bình
của phụ tải trong ca mang tải
lớn nhất (kw)

: công suất
định mức
của phụ tải
(kw)

Trang 15

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế cung
c
ấ
p
đ
i
ệ
n
: hệ
+K
số sử
dụng
công
suất
của
nhóm
thiết
bị.
(Bản
g phụ
lục 1
trang
321
HT
CCĐ
).

+

K
m
a
x

:
h
ệ
s
ố
c
ự
c
đ
ạ