Đang tải... (xem toàn văn)
“thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất công nghiệp”Sinh viên : Bùi Ngọc CươngLớp: D6DCN2Thời gian thực hiện _______________________________________A. Dữ liệu.Thiết kế mạng điện cung cấp cho một phân xưởng với số liệu cho trong bảng số liệu thiết kế cấp điện phân xưởng. Tỷ lệ phụ tải loại I là 60%. Hao tổn điện áp cho phép trng mạng điện hạ áp ∆Ucp = 5%. Hệ số công suất cần nâng lên là cosφ = 0,90. Hệ số chiết khấu i = 12%; công suất ngắn mạch tại điểm đấu điện Sk, MVA; Thời gian tồn tại của dòng ngắn mạch tk = 2,5. Giá thành tổn thất điện năng c∆ = 1500 đkWh; công suất thiệt hại do mất điện gth = 10000dkWh. Đơn giá tụ bù là 140.103 đkVAr, chi phí vận hành tụ bằng 2% vốn đầu tư, suất tổn thất trong tụ ∆Pb = 0,0025kWkVAr. Giá điện trung ình g = 140 đkWh.Điện áp lưới phân phối là 22kV.Thời gian sử dụng công suất cực đại TM = 4000 (h). Chiều cao phân xưởng h=4,2 (m). Khoảng cách từ nguồn điện đến phân xưởng L = 200(m).Các tham số khác lấy trong phụ lục và sổ tay thiết kế cung cấp điện.
Đồ án Thiết kế cung cấp điện TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN Đề tài : Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất công nghiệp Giáo viên hướng dẫn: TS.Phạm Mạnh Hải Sinh viên thực hiện: Bùi Ngọc Cương Mã SV: 1181130107 Lớp: Đ6.ĐCN2 (Học lại) Thiết kế cung cấp điện GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải Page 1 Đồ án Thiết kế cung cấp điện Bài 14A “thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất công nghiệp” Sinh viên : Bùi Ngọc Cương Lớp: D6-DCN2 Thời gian thực hiện _______________________________________ A. Dữ liệu. Thiết kế mạng điện cung cấp cho một phân xưởng với số liệu cho trong bảng số liệu thiết kế cấp điện phân xưởng. Tỷ lệ phụ tải loại I là 60%. Hao tổn điện áp cho phép trng mạng điện hạ áp ∆U cp = 5%. Hệ số công suất cần nâng lên là cosφ = 0,90. Hệ số chiết khấu i = 12%; công suất ngắn mạch tại điểm đấu điện S k , MVA; Thời gian tồn tại của dòng ngắn mạch t k = 2,5. Giá thành tổn thất điện năng c ∆ = 1500 đ/kWh; công suất thiệt hại do mất điện g th = 10000d/kWh. Đơn giá tụ bù là 140.10 3 đ/kVAr, chi phí vận hành tụ bằng 2% vốn đầu tư, suất tổn thất trong tụ ∆P b = 0,0025kW/kVAr. Giá điện trung ình g = 140 đ/kWh.Điện áp lưới phân phối là 22kV. Thời gian sử dụng công suất cực đại T M = 4000 (h). Chiều cao phân xưởng h=4,2 (m). Khoảng cách từ nguồn điện đến phân xưởng L = 200(m). Các tham số khác lấy trong phụ lục và sổ tay thiết kế cung cấp điện. Dữ liệu thiết kế cấp điện phân xưởng Số hiệu trên sơ đồ Tên thiết bị Hệ số k sd cosφ Công suất đặt P,kW 1;8 Máy mài nhẵn tròn 0,35 0,66 3+12 2;9 Máy mài nhẵn phẳng 0,32 0,68 1,5+4,5 3;4;5 Máy tiện bu lông 0,3 0,65 0,8+2,2+4,5 6;7 Máy phay 0.26 0,56 1,5+2,8 10;11;19; 20;29;30 Máy khoan 0,27 0,58 0,8+1,2+0,8+0,8+1,2+1,5 12;13;14; 15;16;24; 25 Máy tiện bu lông 0,30 0,58 1,5+2,8+3+3+5,5+10+10 17 Máy ép 0,41 0,63 13 18;21 Cần cẩu 0,25 0,67 4,5+13 22;23 Máy ép nguội 0,47 0,70 30+45 26;39 Máy mài 0,45 0,63 2,8+4,5 GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải Page 2 Đồ án Thiết kế cung cấp điện 27;31 Lò gió 0,53 0,9 4+5,5 28;34 Máy ép quay 0,45 0,58 22+30 32;33 Máy xọc.(đục) 0,4 0,60 4+5,5 35;36;37; 38 Máy tiện bu lông 0,32 0,55 2,2+2,8+4,5+5,5 40;43 Máy hàn 0,46 0,82 30+28 41;42;45 Máy quạt 0,65 0,78 4,5+5,5+7,5 44 Máy cắt tôn 0,27 0,57 2,8 Hình 1.1. Sơ đồ mặt bằng phân xưởng cơ khí – sửa chữa N 0 1 GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải Page 3 Đồ án Thiết kế cung cấp điện GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải Page 4 Đồ án Thiết kế cung cấp điện B. Nội dung của bản thuyết minh gồm các phần chính sau: I. Thuyết minh 1.Tính toán chiếu sáng cho phân xưởng 2.Tính toán phụ tải điện 2.1. Phụ tải chiếu sáng 2.2. Phụ tải thông thoáng và làm mát 2.3 Phụ tải động lực 2.4 Phụ tải tông hợp 2.5. Tính chọn tụ bù nâng cáo hệ số công suất 3. Xác định sơ đồ cấp điện của phân xưởng 3.1. Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng 3.2. Chọn công suất và số lượng máy biến áp phân xưởng 3.3. Lựa chọn sơ đồ nối điện tối ưu (so sánh ít nhất 2 phương án) 4. Lựa chọn và kiểm tra các thiết bị của sơ đồ nối điệ 4.1 Chọn dây dẫn của mạng động lực, dây dẫn của mạng chiếu sáng 5. Tính toán chế đọ mạng điện 5.1. Xác định hao tổn điên áp trên đường dây và trong máy biến áp 5.2. Xác đinh hao tổn côn xuất 5.3. Xác định tổn thất điện năng II. Bản vẽ 1. Sơ đồ mạng điện trên mặt bằng phân xưởng với sự bố trí của các tủ phân phối và các thiết bị 2. Sơ đồ nguyên lý của mạng điện có chỉ rõ các mã hiệu và tham số của thiết bị được chọn 3. Sơ đồ trạm biến áp gồm sơ đồ nguyên lý, sơ đồ mặt bằng và mặt cắt của trạm biến áp 4. Sơ đồ chiếu sáng và sơ đồ nối đấy 5. Bảng số liệu tính toán mạng điện Contents GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải Page 5 Đồ án Thiết kế cung cấp điện LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ, đời sống nhân dân đã nâng cao nhanh chóng, cùng với xu thế công nghiệp hoá, hiện đại hoá ở nước ta cũng như các nước trên thế giới ngày càng cao. Nhu cầu tiêu thụ điện năng trong tất cả các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, sinh hoạt, v.v ngày càng tăng. Vì thế, việc tính toán thiết kế cung cấp điện cho các khu kinh tế, các khu chế xuất, xí nghiệp, nhà máy là rất cần thiết. Nhờ vào việc tính toán thiết kế cung cấp điện mà nguồn năng lượng điện được truyền tải từ nhà máy và trạm phân phối điện năng đến nơi tiêu thụ một cách an toàn và hiệu quả nhất. Đồ án môn học là kết quả của sự vận dụng các kiến thức đã học vào thực tế để tính toán thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng, cũng vì thế, mà qua đồ án chúng ta có thể hiểu rõ hơn được những gì đã học ở lý thuyết mà chưa có dịp để ứng dụng vào thực tiễn và chúng ta cũng có thể hình dung được ý nghĩa của bộ môn cung cấp điện trong ngành điện khí hoá - cung cấp điện. “Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sửa chữa cơ khí” là nhiệm vụ của đồ án môn học cung cấp điện và cũng là cơ sở để chúng ta thiết kế những mạng điện lớn hơn sau này. Do trình độ có hạn và kinh nghiệm còn hạn chế, vì vậy mà trong quá trình thực hiện tập đồ án này, chắc chắn không tránh khỏi sai sót. Kính mong quý thầy cô và các bạn góp ý để chúng em có cơ hội bổ sung vào vốn kiến thức của mình. Và đây cũng là dịp để chúng em kiểm tra lại kiến thức chuyên ngành về cung cấp điện sau khi đã học xong môn học cung cấp điện. Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy đã chỉ bảo và hướng dẫn tận tình để chúng em hoàn thành tập đồ án này. Hà nội, ngày 17 tháng 1năm 2014 Giáo viên hướng dẫn: TS.Phạm Mạnh Hải Sinh viên thực hiện: Bùi Ngọc Cương GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải Page 6 Đồ án Thiết kế cung cấp điện NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Hà nội, Ngày … tháng … năm 2014 GIÁO VIÊN NHẬN XÉT _________________________ GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải Page 7 Đồ án Thiết kế cung cấp điện THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT CÔNG NGHIỆP Đặc điểm phân xưởng : Kích thước : Chiều dài : 36 m Chiều rộng : 24 m Chiều cao : 4,2 m 1. Tính toán chiếu sáng cho phân xưởng Vì đây là phân xưởng sửa chữa cơ khí nên việc thiết kế hệ thống chiếu sáng cần đảm bảo các yêu cầu về độ rọi và hiệu quả của việc chiếu sáng với thị giác. Nếu ánh sáng ko hợp lý có thể ảnh hưởng đến người lao đông, làm giảm năng suất lao đông, làm giảm sức khỏe người lao động, thậm chí còn có thể gây ra tai nạn lao động. Các yêu cầu của hệ thống chiếu sáng: • Không bị lóa mắt :vì với cường độ ánh sáng mạnh sẽ làm cho mắt có cảm giác loá, thần kinh bị căng thẳng, thị giác sẽ mất chính xác. • Không bị lóa mắt do phản xạ :khi bố trí đèn phải tránh hiện tượng các tia phản xạ mạnh phát ra từ các vật công tác. • Không có khoảng tối : ở phân xưởng không nên có bóng tối mà phải sáng đồng đều, để có thể quan sát được toàn bộ phân xưởng. • Phải có độ rọi đồng đều : phải có độ rọi đồng đều để khi quan sát từ nơi này sang nới khác mắt không phải điều tiết quá nhiều gây mỏi mắt. • Phải tạo được ánh sáng giống với ánh sáng tự nhiên : điều này quyết định thị giác của ta đánh giá là chính xác hay sai lầm. GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải Page 8 Đồ án Thiết kế cung cấp điện Với các phân xưởng sản xuất công nghiệp thường sử dụng hệ thống chiếu sáng chung, khi cần tăng cường ánh sáng tại điểm làm việc đã có hệ thông chiếu sáng cục bộ. Sau đây là phần tính toàn chiếu sáng chung cho toàn phân xưởng. 1.1 Xác định số lượng, công suất bóng đèn. Do yêu cầu công việc cần hiệu suất phát quang lớn, quang thông ít thay đổi khi có sự thay đổi của điện áp để tránh mỏi mắt và cần ánh sáng thực để đảm bảo độ chính xác của sản phẩm nên ta chọn bóng đèn sợ đốt để đảm bảo yêu cầu chiếu sáng. Coi tường nhà màu vàng, sàn nhà màu xám, trần nhà màu trắng. Chọn độ rọi yêu cầu là: E yc = 50 (lux) Theo biểu đồ Kruithof , ứng với E yc = 50 (lux) nhiệt độ màu cần thiết là θ m =3000 0 K sẽ cho môi trường ánh sáng tiện nghi. Mặt khác vì là xưởng sản xuất có nhiều máy điện quay nên ta dùng đèn sợi đốt với công suất là 200(W) với quang thông là F= 3000 (lm). Ta có: - Trần nhà cao h = 4,2 (m) - Độ cao treo đèn = 0,5 (m) - Độ cao mặt bằng làm việc h 2 = 0,7 (m) =>H = h –h 1 – h 2 = 4,2 – 0,7–0,5 = 3 (m) GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải Page 9 Đồ án Thiết kế cung cấp điện Hình 1.1. sơ đồ chiếu sáng => Tỷ số treo đèn : j = = = 0,143 => j ϵ [0; 1/3] (thỏa mãn) Khoảng cách giữa các bóng đèn L : Với loại đèn dùng để chiếu sáng cho phân xưởng sản xuất , khoảng cách giữa các đèn được xác định theo tỷ lện L/H = 1,5 => L = 1,5.H =1,5.3,5 = 5,25 (m) Chỉ số phòng của phân xưởng : φ = = = 4,8 Chọn hệ số phản xạ tường p tường = 30%; hệ số phản xạ trần p trần = 50%. => tra bảng tìm được k ld = 0,6 (Tra bảng 47.pl.TK1) Ta có : hệ số dự trữ k dt = 1,3; hệ số hiệu dụng của đèn là η = 0.58 => Quang thông tổng của phân xưởng : F ∑ = = = 161379,31 (lumen) => Số đèn cần thiết là N đ = = = 53.79 Căn cứ vào kích thước nhà xưởng ( 36 x 24 ) ta chọn khoảng cách giữa các đèn là L d = 4,2 m và L n = 4,1m. Khoảng cách từ đèn đến tường dọc là q=1,5 m, khoảng cách từ đèn đến tường ngang là p = 1,6 m. GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải Page 10 [...]... lượng gió cấp vào phân xưởng là L = K.V Trong đó : L : lưu lượng không khí cấp vào phân xưởng (m3/h) V : thể tích phân xưởng (m3) K : bội số tuần hoàn (lần/h) Được xác định dựa vào bảo số liệu sau: GVHD: TS Phạm Mạnh Hải Page 12 Đồ án Thiết kế cung cấp điện GVHD: TS Phạm Mạnh Hải Page 13 Đồ án Thiết kế cung cấp điện Phòng Bội số tuần hoàn K (lần/h) Phòng kĩ thuật sản xuất 20-30 Phòng máy phát điện 20-30... đồ nối điện tối ưu 3.3.1 Sơ bộ chọn phương án Để cung cấp điện có thể có nhiều phương án đi dây, có thể dùng sơ đồ hình tia có độ tin cậy cung cấp điện cao, có thể dùng sơ đồ đường trục, hoặc hỗn hợp.Với phân xưởng nên áp dụng sơ đồ tia vì các thiết bị điện khá tập trung Các phương án được nêu chi tiết dưới đây Để cấp điện cho các động cơ máy công cụ, trong xưởng dự định đặt 1 tủ phân phối nhận điện. .. biến áp về và cấp điện cho 6 tủ động lực đặt rải rác cạnh tường phân xưởng, mỗi tủ động lực cấp điện cho 1 nhóm phụ tải đã phân nhóm ở trên Căn cứ vào sơ đồ mặt bằng tiến hành xem xét 2 phương án sau : Phương án 1: Đặt tủ phân phối tại trung tâm phụ tải và từ đó kéo cáp đến từng tủ động lực GVHD: TS Phạm Mạnh Hải Page 30 Đồ án Thiết kế cung cấp điện Phương án 2: Đặt tủ phân phối tại góc xưởng và kéo... trong mỗi nhóm cần được phân bố đều để tổng công suất của các nhóm chênh lệch nhau không quá lớn Để thuẩn tiện cho việc - chọn các thiết bị cung cấp điện sau này Số thiết bị trong 1 nhóm ko nên quá nhiều Vì nếu số thiết bị trong 1 nhóm quá nhiều sẽ dẫn đến phực tạp trong quá trình vận hành và giảm độ tin cậy cho từng thiết bị cung cấp điện Căn cứ vào các tiêu chí trên, ta chia phân xưởng thàng 6 nhóm như... án Thiết kế cung cấp điện 1 Tổng 0,42 4 7 4,894 0,68 0,60 169,14 4 2 4 224,35 280,95 Hệ số sử dụng tổng hợp của phân xưởng: ksd∑ = = = 0,424 Số lượng hiệu dụng của của phân xưởng: nhd∑ = = = 4,894 Hệ số nhu cầu của phân xưởng: knc∑ = ksd∑ + = 0,424 + = 0,684 Tổng công suât tiệu thụ phụ tải động lực của phân xưởng: Pdl = knc∑.∑Pi = 0,594.40,4 = 169,144 (kW) Hệ số công suất của phụ tải động lực của phân. ..Đồ án Thiết kế cung cấp điện Hình 1.2 sơ đồ phân bố đèn Kiểm tra điều khiện Thay số => Như vậy việc bố trí đèn là hợp lý Vậy số lượng đèn dự tính để đảm bảo chiếu sáng hệ thông chiếu sáng chung là N = 54 đèn Kiểm tra độ rọi thực tế: GVHD: TS Phạm Mạnh Hải Page 11 Đồ án Thiết kế cung cấp điện E== = 50,1923 (lux) > Eyc Ngoài chiếu sáng chung còn trang bị thêm cho mỗi thiết bị một đèn công suất 100(W)... tụ điện 3 pha loại KM2-0,38-25.Y có công suất định mức là Qbn = 25(kVAr) Để đảm bảo dung lượng bù ta dùng 5 tụ bù như trên ghép song song 2.5.2 Lựa chọn vị trí đặt tụ bù GVHD: TS Phạm Mạnh Hải Page 25 Đồ án Thiết kế cung cấp điện Đối với phân xưởng sửa chữa cơ khí, công suất các máy móc thiết bị trong phân xưởng không quá lớn nên không cần thiết phải đặt tụ bù ở bên cạnh mỗi tủ động lực vì sẽ bị phân. .. áp là hai loại máy điện tiêu thụ nhiều công suất phản kháng nhất Công suất tác dụng P là công suất được biến thành cơ năng hoặc nhiệt năng trong các máy dùng điện; còn công suất phản kháng Q là công suất từ hoá trong các máy điện xoay chiều, nó không sinh ra công Quá trình trao đổi công suất phản kháng giữa máy phát điện và hộ dùng điện là một quá trình dao động Mỗi chu kì của dòng điện Q đảo chiều 4... dùng điện đều tiêu thụ công suất tác dụng P và công suất phản kháng Q Những thiết bị tiêu thụ nhiều công suất phản kháng là: Động cơ không đồng bộ tiêu thụ khoảng 60 – 65% tổng công suất phản kháng của mạng Máy biến áp tiêu thụ khoảng 20 – 25% Đường dây trên không, điện kháng và các thiết bị điện khác tiêu thụ khoảng 10% GVHD: TS Phạm Mạnh Hải Page 24 Đồ án Thiết kế cung cấp điện Như vậy động cơ... kW) Tổng công suất tính toán toàn phân xưởng là : P∑ = Pdl + Pcs.lm = 169,144 +.26,80 = 186,818 (kW) Hệ số công suất tổng hợp : Cosφ∑ = = = 0,66 => tgφ∑ = 1,138 Tổng công suất phản kháng của toàn phân xưởng là : Q∑ = P∑ tgφ∑ = 186,818 1,138 = 212,60 (kVAr) Tổng công suất biểu kiến toàn phân xưởng là: S∑ = = = 283,058 (kVA) 2.5 Tính chọn tụ bù nâng cao hệ số công suất Phần lớn các thiết bị dùng điện đều . ý nghĩa của bộ môn cung cấp điện trong ngành điện khí hoá - cung cấp điện. “Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sửa chữa cơ khí” là nhiệm vụ của đồ án môn học cung cấp điện và cũng là cơ. thực hiện: Bùi Ngọc Cương Mã SV: 1181130107 Lớp: Đ6.ĐCN2 (Học lại) Thiết kế cung cấp điện GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải Page 1 Đồ án Thiết kế cung cấp điện Bài 14A “thiết kế cung cấp điện cho một. Đồ án Thiết kế cung cấp điện TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN Đề tài : Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất công nghiệp Giáo