Đồ án tốt nghiệp Trịnh Văn Phơng HTĐ - K40 Lời nói đầu Trong nghiệp công nghiệp hoá - Hiện đại hoá nớc nhà, công nghiệp Điện Lực giữ vai trò đặc biệt quan trọng điện nguồn lợng đợc dùng rộng rÃi ngành kinh tế quốc dân Khi xây dung nhà máy, khu kinh tế, khu dân c, thành phố trớc tiên ngời ta phải xây dung hệ thống cung cấp điện để cung cấp điện cho máy móc nhu cầu sinh hoạt ngời Sự phát triển ngành công nghiệp nhu cầu sử dụng điện đà làm cho phát triển không ngừng hệ thống điện công suất truyền tải mức độ phức tạp với yêu cầu chất lợng, điện ngày cao, đòi hỏi ngời làm chuyên môn cần phải nắm vững kiến thức bản, hiểu biết sâu rộng hệ thống điện Bản đồ án em tập dợt quý báu trớc bớc vào thực tế khó khăn Bản đồ án em thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy đờng, với đặc thù loại nhà máy có nhiều thiết bị công đoạn yêu cầu đợc cung cấp điện liên tục với chất lợng đảm bảo Vì phần đồ án đợc làm chi tiết đợc chia thành phần nhỏ sau: Phần I: Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy đờng Chơng I: Giới thiệu chung nhà máy Chơng II: Xác định phụ tải tính toán Chơng III: Thiết kế mạng hạ áp cho phân xởng sửa chữa khí Chơng IV: Thiết kế mạng cao áp cho toàn nhà máy Chơng V: Tính bù công suất phản kháng Chơng VI: Tính toán nối đất Phần II: Thiết kế hệ thống chiếu sáng cho phân xởng sửa chữa khí Trong suốt thời gian làm đồ án đợc giúp đỡ tận tình thầy cô giáo môn Hệ Thống Điện - Khoa Điện - Trờng đại học Bách Khoa Hà Nội đặc biệt hớng dẫn tận tình, chi tiết cô giáo Ths Nguyễn Thị Hồng Hải đà giúp em hoàn thành đồ án Mặc dù em đà cố gắng tìm hiểu, học hỏi nhiên thời gian có hạn hạn chế kiến thức nên đồ án không tránh khỏi thiếu sót Em kính mong đợc bảo thầy, cô Cuối em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ tận tình thầy, cô Hà Nội, ngày Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy đờng tháng năm 2005 Đồ án tốt nghiệp Trịnh Văn Phơng HTĐ - K40 Sinh viên Trịnh Văn Phơng Phần I Thiết kế hệ thống cung cấp ®IƯn ThiÕt kÕ hƯ thèng cung cÊp ®iƯn cho nhµ máy đờng Đồ án tốt nghiệp Trịnh Văn Phơng HTĐ - K40 Cho nhà máy đờng Chơng 1: mở đầu 1.1 Giới thiệu chung nhà máy Chúng ta biết khoảng 70% điện sản xuất đợc sử dụng cho xí nghiệp công nghiệp, vấn đề cung cấp điện cho lĩnh vực công nghiệp cã ý nghÜa to lín ®èi víi nỊn kinh tÕ quốc dân Chính việc đảm bảo cung cấp điện cho công nghiệp tức đảm bảo cho ngành kinh tế quan trọng đất nớc hoạt động liên tục phát huy đợc tiềm Đứng mặt sản xuất tiêu thụ điện mà xét công nghiệp lĩnh vực tiêu thụ nhiều điện Vì việc thiết kế cung cấp điện sử dụng điện hợp lý lĩnh vực có tác dụng trực tiếp đến việc khai thác khả nhà máy phát điện sử dụng hiệu lợng điện sản xuất Nhiệm vụ đặt thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy đờng (nhà máy số 4) Nhà máy bao gồm 09 phân xởng Nguồn cung cấp điện cho nhà máy đợc lấy từ trạm biến áp trung gian quốc gia, điện áp 10KV, công suất vô lớn, dung lợng ngắn mạch phía hạ áp 200MVA, nguồn cách nhà máy 6Km dùng đờng dây lộ kép loại dây AC để truyền tải điện, nhà máy làm việc với chế độ ca, thời gian sử dụng công suất cực đại nhà máy T max = 5000h Thiết bị phân xởng có công suất nhỏ, nhng máy móc phân xởng tơng đối nhiều, máy móc hoạt ®éng ë møc ®é tèi ®a, tỉ chøc lµm viƯc hiệu liên tục, biểu đồ phụ tải phẳng hệ số đồng thời phụ tải cao, khoảng 0,85 - 0,95, hệ số nhu cầu Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy đờng Đồ án tốt nghiệp Trịnh Văn Phơng HTĐ - K40 cao Theo yêu cầu thiết kế nhà máy sau thiết kế mạng hạ áp phân xởng sửa chữa khí, ta thiết kế mạng cao áp cho toàn nhà máy Sau vẽ mặt toàn nhà máy, số liệu cụ thể phân xởng số liệu cụ thể thiết bị phân xởng sửa chữa khí sơ đồ toàn phân xởng Sơ đồ mặt toàn nhà máy số M 1: 5000 Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy đờng Đồ án tốt nghiệp Trịnh Văn Phơng HTĐ - K40 Phụ tảI đIện nhà máy đờng Ký hiệutrên mặt Tên phân xởng Công suất đặt Pđ (KW) Kho củ cải đờng Phân xởng thái nấu củ cải đờng Bộ phận cô đặc Phân xởng tinh chế Kho thành phẩm Phân xởng sửa chữa khí Trạm bơm Nhà máy nhiệt điện ( tự dùng 12% ) Kho than Chiếu sáng phân xởng 350 700 DiÖn tÝch ( m2 ) 2100 1500 550 750 150 Theo tÝnh to¸n 600 Theo tÝnh to¸n 600 1000 900 800 600 1200 350 Xác định theo diện tÝch 1000 10 Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy đờng Đồ án tốt nghiệp Trịnh Văn Phơng HTĐ - K40 Danh sách thiết bị phân xởng sửa chữa khí Tên thiết bị STT Số lợng NhÃn hiƯu C«ng st ( KW ) 2 M¸y tiƯn ren M¸y tiƯn ren M¸y tiƯn ren M¸y tiƯn ren cÊp chÝnh x¸c cao Máy doa tốc độ Máy bào ngang Máy xọc Máy phay vạn Máy phay ngang Máy phay đứng Máy mài Máy mài phẳng Máy mài tròn Máy khoan đứng Máy khoan đứng Máy cắt mép Máy mài vạn Máy mài dao cắt gọt Máy mài mũi khoan Máy mài sắc mũi phay Máy mài dao chuốt Máy mài mũi khoét Thiết bị để hoá bền kim loại Máy dũa Máy khoan bàn Máy để mài tròn Bể nớc Máy đo độ cứng đầu côn Máy đo độ cứng đầu tròn 2 IA616 IA62 IK62 IΠ6Π 7,0 7,0 10,0 1,7 1 2 1 1 1 1 1 1 2A450 7M36 7A420 6H82 6K82Γ 6H11 3A240 311NI 3130 2A125 2135 866A 3A64 3818 36652 3667 360 3659 ΠΠ - 58 2,0 7,0 2,8 7,0 7,0 2,8 4,5 2,8 2,8 2,8 4,5 4,5 1,75 0,65 1,5 1,0 0,65 2,9 0,8 HC125 2,2 0,65 1,2 34 Bàn Máy mài sắc Bàn Cần trục cánh có palăng điện Thiết bị cao tần 35 36 37 38 39 40 Tủ Bàn Thiết bị đo bi Tủ đựng bi Bàn Máy nén khí 1 1 1 Ghi chó 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 Bé phËn dông cô 1 1 TK TШ 0,6 1 1 330-2 0,25 ПГ-606 1,3 ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp điện cho nhà máy đờng 80,0 23,0 45 Đồ án tốt nghiệp 41 Máy bào gô 42 Trịnh Văn Phơng HTĐ - K40 Bộ phận mộc C-4 Máy khoan CBA 43 44 45 46 Bàn mộc Máy ca đai Bàn Máy bào gỗ 1 C80-3 4,5 CP6-5 7,0 1,3 1,7 47 Máy ca tròn -5 7,0 48 49 50 Quạt gió trung áp Qu¹t giã sè 9,5 Qu¹t giã sè14 Bé phËn qu¹t giã 1 ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp điện cho nhà máy đờng 2,0 4,5 1,0 3,2 9,0 12,0 18,0 ThiÕt kÕ hƯ thèng cung cÊp ®iƯn cho nhà máy đờng Phòng sinh hoạt Kho Kho Phòng sinh hoạt Buồng thông gió 11 17 17 10 13 14 12 23 21 20 37 36 25 24 33 26 21 22 32 35 29 19 30 28 18 31 Bé phËn nhiÖt luyÖn 38 39 34 nguyễn thị hồng hải truờng đại học bách khoa hà nội lớp : hệ thống điện N1- k40 Trịnh văn phuơng Sinh viên thực 42 46 Giáo viên huớng dẫn 43 44 41 47 45 Bộ phận mộc 45 45 Mặt mạng điện phân xƯởng sửA CHữA khí 50 Bản vẽ số : Tỉ lệ : 1:5000 MặT BằNG MạNG ĐIệN PHÂN XƯởNG SửA CHữA CƠ KHí 49 Bộ phận quạt gió 48 Máy nén khí 40 Đồ án tốt nghiệp Trịnh Văn Phơng HTĐ - K40 Đồ án tốt nghiệp Trịnh Văn Phơng HTĐ - K40 Chơng ii Xác định phụ tảI tính toán Khi thiết kế cung cấp điện cho công trình đó, nhiệm vụ xác định phụ tải điện công trình Tùy theo quy mô công trình mà phụ tải điện phải đợc xác định theo phụ tải thực tế, phải kể đến khả phát triển công trình, tơng lai năm, 10 năm lâu Nh xác định phụ tải điện giải toán dự báo phụ tải ngắn hạn dài hạn Dự báo phụ tải ngắn hạn tức xác định phụ tải công trình sau công trình vào vận hành, phụ tải thờng đợc gọi phụ tải tính toán Ngời thiết kế cần biết phụ tải tính toán để chọn thiết bị điện nh : Máy biến áp, dây dẫn, thiết bị đóng cắt, bảo vệ vv để tính tổn thất công suất, điện áp để chon thiết bị bù v.v Nh phụ tải tính toán sè liƯu quan träng ®Ĩ thiÕt kÕ cung cÊp ®iƯn Phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh :Công suất, sô lợng máy,chế độ vận hành chúng, quy trình công nghệ sản xuất Vì xác định xác phụ tải tính toán nhiệm vụ khó khăn nhng quan trọng , xác định phụ tải tính toán mà nhỏ phụ tải thực tế làm giảm tuổi thọ thiết bị điện, có dẫn đến cháy, nổ nguy hiểm, phụ tải tính toán lớn phụ tải thực tế nhiều thiết bị điện đợc chọn lớn so với yêu cầu gây lÃng phí Có nhiều phơng pháp xác định phụ tải điện nhng tính phức tạp phụ tải nên cha có phơng pháp hoàn toàn xác Sau trình bày số phơng pháp tÝnh phơ t¶i thêng dung nhÊt thiÕt kÕ hƯ thống cung cấp điện Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt hệ số nhu cầu Ptt = knc P ® Qtt = Ptt tgϕ Stt= 2 tt tt P +Q = Ptt cos ϕ ( 2-1 - TL1 ) Trong ®ã : knc: Hệ số nhu cầu thờng cho số tay CCĐ Pđ: Công suất đặt phân xởng Phơng pháp có độ xác không cao Vì hệ số k nc cho sổ tay, không phù hợp với thực tế đợc dùng cho tính toán sơ Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy đờng Đồ án tốt nghiệp Trịnh Văn Phơng HTĐ - K40 Xác định phụ tải tính toán theo công suất phụ tải đơn vị diện tích sản xuất Ptt = po.F , (kw ); (2.2) (TL1) Trong ®ã : po - SuÊt phụ tải 1m diện tích sản xuất ( kW/m ) F - DiƯn tÝch s¶n xt, m2 ; Phơng pháp cho kết gần áp dụng cho phân xởng có mật độ máy móc sản xuất phân bổ tơng đối Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện cho đơn vị sản phẩm Ptt = MWo Tmax ( 2.3) (TL1) Trong ®ã : M - Số đơn vị sản phẩm đợc sản xuất năm( sản lợng) Wo -Suất tiêu hao điện cho đơn vị sản phẩm (kWh/ đơn vị sản phẩm) Tmax_- Thời gian sử dụng công suất lớn (h) Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại k max công suất trung bình P tb ( gọi phơng pháp số thiết bị dùng điện hiệu nhq) Ptt = kmax ksd.Pđm kmax, ksd Hệ số cực đại hệ số sử dụng Pđm- công suất định mức (W) Phơng pháp cho kết tơng đối xác thờng đợc dùng để xác định phụ tải tính toán nhóm thiết bị có đặc điểm làm việc tơng đối giống - Dựa vào danh sách thiết bị phân xởng ta phân nhóm thiết bị dựa nguyên tắc thiết bị đặt tơng đối gần giống nhau, tổng công suất đặt nhóm không qu¸ lƯch - Tõ sè liƯu cđa c¸c nhãm ta xác định đợc Pđmmax,Pđmmin - Từ ta tính : m = Pdm max Pdm NÕu m > ta thùc hiƯn tÝnh n lµ sè thiÕt bị có công suất không nhỏ nửa công suất thiết bị có công suất lớn Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy đờng 10 Đồ án tốt nghiệp Trịnh Văn Phơng HTĐ - K40 2.6 Tính toán chiếu sáng cho phân xởng khác Phơng án tính toán chiếu sáng đèn sợi đốt cho phân xởng Nhà máy thiết kế nhà máy trung quy mô nên chủ yếu phân xởng làm việc công đoạn gia công chi tiết máy với nhiều máy công cụ thờng có độ cao gây nhiều bóng tối, cần đợc chiếu sáng tốt với ánh sáng thật Ta sử dụng hình thức chiếu sáng chung phân bổ chọn lọc đên sợi đốt cho phân xởng Ta giả thiết phân xởng có độ cao trần nhà, có độ treo cao đèn so với mặt công tác, hệ số phản xạ tờng trần nh Htrần = 4,5m ; hc= 0,7m; h1v = 0,8m ; β trÇn = 30%; β tg = 50% → H = HtrÇn - hc - h1v = 4,5 - 0,7 - 0,8 = m 1.1 Kho củ cải đờng Diện tích phân xởng là: (42x50) =2100m2 * Xác định hệ số sử dụng: * Xác định số phòng = a.b 42.50 = = 7,60 H (a + b) 3(42 + 50) Tra bảng phụ lục PL6 -7 tìm đợc số sử dụng Ksd =0,506 Xác định số bóng đèn n: Xác định khoảng cách bóng đèn L: Ta có: L = 1,8 (Tra bảng với chiếu sáng phân xởng dùng chao đèn vạn năng): H L =1,8.H =1,8.3=5,4m Ta chọn L =5m Vậy ta bố trí khoảng cách đèn 5m khoảng cánh từ bờ têng ®Õn ®Ìn 2,5m * Sè ®Ìn bè trÝ mét hµng chiỊu däc lµ: n1 = a 42 = ≈ bãng 5 * Sè ®Ìn bè trÝ mét hµng chiỊu ngang lµ: n2 = b 50 = = 10 bãng 5 * Sè ®Ìn mét khu vực chiếu sáng là: Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy đờng 108 Đồ án tốt nghiệp Trịnh Văn Phơng HTĐ - K40 n = n1 n2 = 9.10 = 90 bóng Tra bảng lấy độ rọi E =30lux HƯ sè dù tr÷ K =1,5 HƯ sè tính toán Z =1,2 Vậy quang thông bóng đèn đợc xác định: F= E.S k Z 30.2100.1,5.1,2 = = 2490 1m n.k sd 90.0,506 Tra b¶ng (PL 6-8-TL1) chọn bóng đèn dây tóc vạn có công suất p =200W điện áp U =220/230V có quang thông F = 3000 1m Tổng số bóng đèn phân xởng x10 =90 bóng 1.2 Phân xởng thái nấu củ cải đờng Diện tích phân xởng : (30x50) =1500 m2 * Xác định hệ số sử dụng: * Xác định số phòng: = a.b 30.50 = = 6,25 H (a + b) 3(30 + 50) Tra bảng phụ lục PL -7 tìm đợc hệ số sử dụng ksd = 0,501 * Xác định số bóng đèn n: * Xác định khoảng cách bóng đèn L: Ta có: L = 1,8 (Tra bảng chiếu sáng phân xởng dùng chao đèn vạn năng): H L =1,8.H =1,8.3 =5,4m Ta chän L =5 m Vậy ta bố trí khoảng cách đèn m khoảng cách từ bờ tờng đến bờ ®Ìn 2,5m * Sè ®Ìn bè trÝ mét hµng chiỊu däc lµ: a n1 = = 30 = bóng * Số đèn bố trí hàng chiều ngang lµ: b n2 = = 50 = 10 bãng * Sè ®Ìn mét khu vùc chiÕu sáng là: Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy đờng 109 Đồ án tốt nghiệp Trịnh Văn Phơng HTĐ - K40 n = n1.n2 = 6.10 = 60 bóng Tra bảng lấy độ rọi E =30 Lux Hệ số dự trữ k =1,5 Hệ số tính toán Z =1,2 Vậy quang thông bóng đèn đợc xác định: F= E.S k Z 30.1500.1,5.1,2 = = 2694,6lm n.k sd 60.0,501 Tra b¶ng (PL -8-TL1) chän bãng đèn dây tóc vạn có công suất p =200W điện áp U =220/230V có quang thông F =3000 lm Tổng số bóng đèn phân xởng 60 bóng 1.3 Bộ phận cô đặc Diện tích phân xởng (12 x50) = 600m2 * Xác định hệ số sử dụng: * Xác định số phòng: = a.b 12.50 = = 3,22 H (a + b) 3(12 + 50) Tra bảng phụ lục PL6-7 tìm đợc hệ số sử dụng ksd = 0,45 * Xác định số bóng đèn n: * Xác định khoảng cách bãng L: Ta cã : L = 1,8 (Tra b¶ng với chiếu sáng phân xởng dùng chao đèn vạn năng): H L = 1,8.H =1,8.3 = 5,4m Ta chän L =5m Vậy ta bố trí khoảng cách đèn m khoảng cách từ bờ tờng đến ®Ìn 2,5m * Sè ®Ìn bè trÝ mét hµng chiỊu ngang lµ a 12 ≈ bãng b 50 = 10 bãng n1 = = n2 = = * Sè ®Ìn mét khu vùc chiÕu sáng là: n = n1 n2 =3.10 = 30 bóng Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy đờng 110 Đồ án tốt nghiệp Trịnh Văn Phơng HTĐ - K40 Tra bảng lấy độ rọi E =30 lux Hệ số dự trữ k =1,2 Hệ số tính toán Z =1,2 Vây quang thông bóng đèn đợc xác định: E.S k Z 30.600.1,2.1,2 = = 1920lm n.k sd 30.0,45 F= Tra bảng (PL6-8-TL1) chọn bóng đèn dây tóc vạn có công suất p =150W điện áp U =220/230V cã quang th«ng F = 2200lm Tỉng sè bóng đèn phân xởng 30 bóng 1.4 Phân xởng tinh chế Diện tích phân xởng là: (20 x50) =1000m2 * Xác định hệ số sử dụng: * Xác định số phòng: = a.b 20.50 = = 4,76 H (a + b) 3(20 + 50) Tra bảng phụ lục PL 6-7 tìm đợc hệ số sử dụng ksd = 0,48 * Xác định số bóng đèn n: * Xác định khoảng cách bóng đèn L: Ta cã : L =1,8 (Tra b¶ng víi chiÕu sáng phân xởng dùng chao đèn vạn năng) H L =1,8.H =1,8.3 =5,4m Ta chän L =5 m VËy ta bố trí khoảng cách đèn 5m khoảng cách từ bờ tờng đến bờ đèn 2,5m * Số đèn bố trí hàng chiều dọc là: a n1= = 20 = bãng * Sè ®Ìn bè trÝ mét hµng chiỊu ngang lµ: b n2= = 50 = 10 bãng * Sè ®Ìn khu vực chiếu sáng là: n = n1 n2 = 4.10 = 40 bãng ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cấp điện cho nhà máy đờng 111 Đồ án tốt nghiệp Trịnh Văn Phơng HTĐ - K40 Tra bảng lấy độ rọi E =30 lux Hệ số dự trữ k =1,3 HƯ sè tÝnh to¸n Z =1,2 VËy quang thông bóng đèn đợc xác định: F= E.S k Z 30.1000.1,3.1,2 = = 2437,5lm n.k sd 40.0,48 Tra bảng (PL6 -8-TL1) chọn bóng đèn dây tóc vạn có công suất p = 200W điện áp U =220/230V có quang thông F = 30001m Tổng số bóng đèn phân xởng 4.10 = 40 bóng 1.5 Kho thành phẩm Diện tích phân xởng là: (50 x18) = 900 m2 * Xác định hệ số sử dụng : * Xác định số phòng: a.b 50.18 = = 4,41 H (a + b) 3(50 + 18) ϕ = Tra bảng phụ lục PL6-7 tìm đợc hệ số sử dụng ksd = 0,47 * Xác định số bóng đèn n: * Xác định khoảng cách bóng ®Ìn L: Ta cã: L = 1,8 (Tra b¶ng víi chiếu sáng phân xởng dùng chao đèn vạn năng): H L =1,8 H =1,8.3 =5,4m Ta chän L =5m VËy ta bố trí khoảng cách đèn 5m khoảng cách từ bờ tờng đến đèn 2,5m * Số ®Ìn bè trÝ mét hµng chiỊu däc lµ: a n1= = 50 = 10 bãng * Sè ®Ìn bè trÝ mét hµng chiỊu ngang lµ: b n2 = = 18 ≈ bãng * Sè ®Ìn khu vực chiếu sáng là: n = n1 n2 =10.4 = 40 bóng Tra bảng lấy độ rọi E =30 lux ThiÕt kÕ hƯ thèng cung cÊp ®iƯn cho nhà máy đờng 112 Đồ án tốt nghiệp Trịnh Văn Phơng HTĐ - K40 Hệ số dự trữ k =1,3 Hệ số tính toán Z =1,1 Vây quang thông bóng đèn đợc xác định: F= E.S k Z 30.900.1,3.1,1 = = 2053,7lm n.k sd 40.0,47 Tra b¶ng (PL6 -8-TL1) chọn bóng đèn dây tóc vạn có công suất p =150W điện áp U =220/230V có quang thông F =2200 1m Tổng số bóng đèn phân xởng 40 bóng 1.6 Tram bơm Diện tích phân xởng là: (30 x20) = 600 m2 * Xác định hệ số sử dụng: * Xác định số phßng: ϕ = a.b 30.20 = =4 H (a + b) 3(30 + 20) Tra bảng phụ lục PL6-7 tìm đợc hệ số sử dụng ksd = 0,47 * Xác định số bóng đèn n: * Xác định khoảng cách bóng đèn L: Ta có: L = 1,8 (Tra bảng với chiếu sáng phân xởng dùng chao đèn vạn năng): H L =1,8 H =1,8.3 =5,4m Ta chọn L =5m Vậy ta bố trí khoảng cách đèn 5m khoảng cách từ bờ tờng đến đèn 2,5m * Số đèn bố trí hàng chiều dọc lµ: a n1= = 30 = bãng * Số đèn bố trí hàng chiều ngang là: b n2= = 20 = bãng * Số đèn khu vực chiếu sáng là: n =n1 n2 = 6.4 = 24 bãng Tra b¶ng lÊy ®é räi E =30 lux HƯ sè dù tr÷ k =1,2 Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy đờng 113 Đồ án tốt nghiệp Trịnh Văn Phơng HTĐ - K40 Hệ số tính toán Z =1,2 Vậy quang thông bóng đèn đợc xác định: F= E.S k Z 30.600.1,2.1,2 = = 2297,8lm n.k sd 24.0,47 Tra bảng (PL6 -8-TL1) chọn bóng đèn dây tóc vạn có công suất p =200W điện áp U =220/230V có quang thông F = 30001m Tổng số bóng đèn phân xởng 4.6 =24 bóng 1.7 Nhà máy nhiệt điện tự dùng Diện tích phân xởng : (60 x20) = 1200 m2 * Xác định hệ số sử dụng: * Xác định số phòng: = a.b 60.20 = = 5,0 H (a + b) 3(60 + 20) Tra bảng phụ lục PL6-7 tìm đợc hệ số sử dụng ksd = 0,48 * Xác định số bóng đèn n: * Xác định khoảng cách bóng đèn L: Ta có: L = 1,8 (Tra bảng với chiếu sáng phân xởng dùng chao đèn vạn năng): H L =1,8 H =1,8.3 =5,4m Ta chọn L =5m Vậy ta bố trí khoảng cách đèn 5m khoảng cách từ bờ tờng đến đèn 2,5m * Số đèn bố trí hàng chiều dọc là: a n1= = 60 = 12 bãng * Số đèn bố trí hàng chiều ngang là: b n2= = 20 = bãng * Sè đèn khu vực chiếu sáng là: n = n1 n2 =12.4 = 48 bóng Tra bảng lấy độ räi E =30 lux HƯ sè dù tr÷ k =1,5 HƯ sè tÝnh to¸n Z =1,2 ThiÕt kÕ hƯ thèng cung cấp điện cho nhà máy đờng 114 Đồ án tốt nghiệp Trịnh Văn Phơng HTĐ - K40 Vậy quang thông bóng đèn đợc xác định: F= E.S k Z 30.1200.1,5.1,2 = = 2812,5lm n.k sd 48.0,48 Tra bảng (PL6 -8-TL1) chọn bóng đèn dây tóc vạn có công suất p =200W điện áp U =220/230V có quang thông F = 3000 lm Tổng số bóng đèn phân xởng 12.4 = 48 bóng 1.8 Kho than Diện tích phân xởng là: (50 x20) = 1000 m2 * Xác định hệ số sử dụng: * Xác định số phòng: = a.b 50.20 = = 4,76 H (a + b) 3(50 + 20) Tra bảng phụ lục PL6-7 tìm đợc hệ số sử dụng ksd = 0,476 * Xác định số bóng đèn n: * Xác định khoảng cách bóng đèn L: Ta cã : L = 1,8 (Tra b¶ng víi chiÕu sáng phân xởng dùng chao đèn vạn năng): H L =1,8 H =1,8.3 =5,4m Ta chän L =5m VËy ta bố trí khoảng cách đèn 5m khoảng cách từ bờ tờng đến đèn 2,5m * Số đèn bè trÝ mét hµng chiỊu däc lµ: a n1= = 50 = 10 bãng * Sè ®Ìn bè trÝ mét hµng chiỊu ngang lµ: b n2= = 20 = bãng * Sè ®Ìn mét khu vực chiếu sáng là: n =n1 n2 = 10.4 = 40 bóng Tra bảng lấy độ rọi E =30 lux HƯ sè dù tr÷ k =1,7 HƯ sè tÝnh toán Z =1,2 Vậy quang thông bóng đèn đợc xác định: Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy đờng 115 Đồ án tốt nghiệp F= Trịnh Văn Phơng HTĐ - K40 E.S k Z 30.1000.1,5.1,2 = = 2836,1lm n.k sd 40.0,476 Tra b¶ng (PL6 -8-TL1) chọn bóng đèn dây tóc vạn có công suất p = 200W điện áp U =220/230V có quang thông F = 3000lm Tổng số bóng đèn phân xởng 10.4 = 40 bóng Bảng2.3 tổng kết tính toán chiếu sáng dùng đèn sợi đốt Tên phân xởng Diện tích (m2) Kho củ cải đờng PX thái nấu củ cải đờng Bộ phận cô đặc Phân xởng tinh chế Kho thành phẩm PX sửa chữa khí Trạm bơm Nhà máy nhiệt điện Kho than Tổng 2100 1500 600 1000 900 800 600 1200 1000 Điện Công suất ¸p (W) (V) 220/380 200 220/380 200 220/380 150 220/380 200 220/380 150 220/380 150 220/380 200 220/380 200 220/380 200 Quang th«ng (lm) 3000 3000 2200 3000 2200 2200 3000 3000 3000 Tæng sè bãng 90 60 30 40 40 30 24 48 40 402 Tổng công suất đèn sợi đốt dùng nhà máylà: P = 0,2 ( 90 + 60 + 40 + 24 + 48 + 40 ) + 0,15 ( 30 + 40 + 30 ) = 75,4 kW Phơng án tính chiếu sáng đèn huỳnh quang Do tính chất khác hai loại đèn sợi đốt đèn huỳnh quang nên thiết kế chiếu sáng đèn huỳnh quang không thiết phải thay tất đèn sợi đốt phân xởng đèn huỳnh quang mà thay cho số phân xởng mà làm việc yêu cầu độ rọi cao Ta không thay cho phân xởng sửa chữa khí 2.1 Thay cho kho củ cải đờng Thay toàn đèn sợi đốt đèn huỳnh quang có công suất bóng 40W có lợng quang thông F = 2250lm bóng đèn sợi đốt đợc thay bãng ®Ìn hnh quang Tỉng sè bãng ®Ìn hnh quang lµ : n = (2 x90) = 180 bãng Công suất tổng toàn đèn : P TNΣ = 180.40 = 7200 W = 7,2kW 2.2 Thay cho phân xởng thái nấu củ cải đờng Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy đờng 116 Đồ án tốt nghiệp Trịnh Văn Phơng HTĐ - K40 Tơng tự nh kho củ cải đờng, ta thay toàn đèn sợi đốt đèn huỳnh quang có công suất bóng 40W có lợng quang thông F = 2250lm bóng đèn sợi ®èt ®ỵc thay thÕ b»ng bãng ®Ìn hnh quang Tổng số bóng đèn huỳnh quang : n = (2 x60) = 120 bãng C«ng st tỉng cđa toàn đèn : P TN = 120.40 = 4800 W = 4,8kW 2.3 Thay thÕ cho bé phËn cô đặc Tơng tự nh kho củ cải đờng, ta thay toàn đèn sợi đốt đèn huỳnh quang có công suất bóng 40W có lợng quang thông F = 2250lm bóng đèn sợi đốt đợc thay bóng đèn huỳnh quang Tổng số bóng đèn huỳnh quang : n = (1 x30) = 30 bãng C«ng st tỉng toàn đèn : P TN = 30.40 = 1200 W = 1,2 kW 2.4 Thay thÕ cho phân xởng tinh chế Tơng tự nh kho củ cải đờng, ta thay toàn đèn sợi đốt đèn huỳnh quang có công suất bóng 40W có lợng quang thông F = 2250lm bóng đèn sợi đốt đợc thay bãng ®Ìn hnh quang Tỉng sè bãng ®Ìn hnh quang lµ : n = (2 x40) = 80 bãng Công suất tổng toàn đèn : P TNΣ = 80.40 = 3200 W = 3,2 kW 2.5 Thay cho kho thành phẩm Tơng tự nh kho củ cải đờng, ta thay toàn đèn sợi đốt đèn huỳnh quang có công suất bóng 40W có lợng quang thông F = 2250lm bóng đèn sợi đốt đợc thay bãng ®Ìn hnh quang Tỉng sè bãng ®Ìn huúnh quang lµ : n = (1 x40) = 40 bóng Công suất tổng toàn đèn : P TNΣ = 40.40 = 1600 W = 1,6 kW 2.6 Thay cho trạm bơm Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy đờng 117 Đồ án tốt nghiệp Trịnh Văn Phơng HTĐ - K40 Tơng tự nh kho củ cải đờng, ta thay toàn đèn sợi đốt đèn huỳnh quang có công suất bóng 40W có lợng quang thông F = 2250Im bóng đèn sợi đốt đợc thay thÕ b»ng bãng ®Ìn hnh quang Tỉng sè bóng đèn huỳnh quang : n = (2 x24) = 48 bóng Công suất tổng toàn đèn lµ : P TNΣ = 48.40 = 1920 W = 1,920 kW 2.7 Thay cho nhà máy nhiệt điện Tơng tự nh kho củ cải đờng, ta thay toàn đèn sợi đốt đèn huỳnh quang có công suất bóng 40W có lợng quang thông F = 2250lm bóng đèn sợi đốt ®ỵc thay thÕ b»ng bãng ®Ìn hnh quang Tổng số bóng đèn huỳnh quang : n = (2 x48) = 96 bóng Công suất tổng toàn đèn : P TN = 96.40 = 3840 W = 3,840 kW 2.8 Thay thÕ cho kho than Tơng tự nh kho củ cải đờng, ta thay toàn đèn sợi đốt đèn huỳnh quang có công suất bóng 40W có lợng quang thông F = 2250Im bóng đèn sợi đốt ®ỵc thay thÕ b»ng bãng ®Ìn hnh quang Tổng số bóng đèn huỳnh quang : n = (2 x40) = 80 bóng Công suất tổng toàn đèn : P TN = 80.40 = 3200 W = 3,2 kW Bảng 2.3 Tổng kết tính toán chiếu sáng dùng đèn sợi đốt Tên phân xởng Kho củ cải đờng PX thái nấu củ cải đờng Bộ phận cô đặc Phân xởng tinh chế Kho thành phẩm Diện tích Điện áp (m2) (V) 2100 1500 600 1000 900 220/380 220/380 220/380 220/380 220/380 ThiÕt kÕ hÖ thống cung cấp điện cho nhà máy đờng Công suất (W) 40 40 40 40 40 Quang th«ng (lm) 2250 2250 2250 2250 2250 Tæng sè bãng 180 120 30 80 40 118 Đồ án tốt nghiệp PX sửa chữa khí Trạm bơm Nhà máy nhiệt điện Kho than Trịnh Văn Phơng HTĐ - K40 800 600 1200 1000 220/380 220/380 220/380 220/380 150 ‘ *’ 40 40 40 2200 2250 2250 2250 30 48 96 80 Trong ®ã : * công suất bóng đèn sợi đốt không thay Tổng số bóng đèn huỳnh quang thay : n = 674 bóng Tổng công suất tiêu thụ loại bóng đèn : P ∑ =0,15.30 + 674 0,04 = 4,5 +26,96 = 31,46 kW Phân tích kinh tế - kỹ thuật phơng án 3.1 phân tích kinh tế - kỹ thuật Tổng công suất tiêu thụ phơng án dùng toàn đèn sợi đốt : P = 75,4 kW Tổng sông suất ta dùng phối hợp đèn huỳnh quang sợi đốt : P = 31,46 kW Chênh lệch tiêu thụ công suất phơng án : P = 75,4 - 31,46 = 43,94 kW Nếu giả thiết số tiêu thụ ngày 14 h lợng điện tiết kiệm đợc năm sử dụng hệ thống chiếu sáng đèn sợi đốt kết hợp với ®Ìn huúnh quang : Atk = 14 ∆ P = 14 365 43,94 = 224533,4 kWh Nếu giá điện tiêu thụ 500 đ/ kWh năm nhà máy tiết kiệm đợc khoản tiền : 500 224533,4 = 112266700 đồng Nh vậy, sau phân tích phơng án ta nhận thấy phơng án chiếu sáng dùng phần đèn sợi đốt kết hợp với đèn huỳnh quang đem lại lợi ích rõ rệt Điều có lợi cho xí nghiệp, cho nhà máy sản xuất kinh doanh, giảm chi phí sản xuất hàng năm Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy đờng 119 Đồ án tốt nghiệp Trịnh Văn Phơng HTĐ - K40 3.2 Vốn đầu t ban đầu phơng án Ta thấy : Phơng án thiết kế chiếu sáng dùng hoàn toàn đèn sợi đốt có vốn đầu t ban đầu nhỏ phơng án dùng đèn huỳnh quang đèn sợi đốt nhng chi phí vận hành hàng năm lại lớn Xác định vốn đầu t ban đầu phơng án * Phơng án dùng hoàn toàn bóng đèn sợi đốt : Mua bóng ®Ìn sỵi ®èt hỵp bé ( bao gåm bãng ®Ìn chao đèn ) Giá trung bình 40 000 đồng Chi phí vận chuyển, lắp đặt 5000 đ Vậy vốn đàu t cho phơng án : K = (40000+ 5000).402 = 18090.103đ * Phơng án dùng đèn huỳnh quang đèn sợi đốt : Mua bóng đèn huỳnh quang hợp gồm bóng đèn, chấn lu, stắc te hÃng clipsal giá 150 000đ Chi phí lắp đặt, vận chuyển 10 000đ Tiền mua ®Ìn hnh quang gåm 337 bé K1 = 337 (150 000+ 10 000) = 53920 103® TiỊn mua ®Ìn s¬i ®èt : K2 = (40 000 +5 000) 30 = 1350.103đ Vậy vốn đàu t cho phơng án lµ : K = K1 + k2 = (53920 + 1350) 103đ = 55270.103đ Sau phân tích ta thấy dùng phơng án chiếu sáng hoàn toàn đèn sợi đốt có vốn đàu t ban đàu nhỏ phơng án dùng đèn huỳnh quang đèn sợi đốt nhng lại có chi phí vận hành hàng năm lớn Ta chọn phơng án sử dụng bóng đèn sợi đốt kết hợp với bóng đèn huỳnh quang phơng án chiếu sáng cho nhà máy Vậy doang nghiệp lựa chọ phơng án sử dụng không dựa vào phân tích kinh tế kỹ thuật mà dựa vào vốn đàu t điều kiện doanh nghiệp Tài liệu tham khảo Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Mạnh Hoạch Hệ thống cung cấp điện cho Xí nghiệp công nghiệp Đô thị nhà cao tầng Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà nội 2001 Ng« Hång Quang ThiÕt kÕ hƯ thèng cung cấp điện cho nhà máy đờng 120 Đồ án tốt nghiệp Trịnh Văn Phơng HTĐ - K40 Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500 kV Nhà xuất khoa học kỹ thuật , Hà Nội 2002 Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tầm Thiết kế cung cấp điện Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà nội 2001 A.A.Fedorov, G.V.Xêbônovxki Sách tra cứu cung cấp điện xí nghiệp công nghiệp Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà nội 2001 Lê Văn Doanh, Đặng Văn Đào Kỹ thuật chiếu sáng Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Sách dịch Trần Bách Lới điện hệ thống điện, tập 1,2,3 Nhà xuất khoa học kỹ thuật Nguyễn Đình Thắng, Nguyễn Minh Chớc Kỹ thuật An toàn điện Nhà xuất khoa học kỹ thuật Mục lục Lời nói ®Çu Ch¬ng 1: mở đầu 1.1 Giíi thiệu chung nhà máy Ch¬ng ii .9 Xác định phụ tảI tính toán Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt hệ sè nhu cÇu Xác định phụ tải tính toán theo công suất phụ tải đơn vị diện tích sản xuất 10 Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện cho đơn vị sản phẩm 10 Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại kmax công suất trung bình P tb ( gọi phơng pháp số thiết bị dùng điện hiệu nhq) 10 Xác định phụ tải tính toán phân xởng sữa chữa khí 12 1.1Xác định phụ tải tÝnh to¸n cđa nhãm 12 1.2.Tính toán phụ tải ®iÖn cho nhãm .13 1.3 Xác định phụ tải ®Ønh nhän cña nhãm 15 1.4 Xác định phụ tải tính toán cho toàn phân xởng sửa chữa khí .15 Phụ tải tính toán 17 Nhãm 17 Nhãm .17 Céng nhãm .18 Céng nhãm .18 ThiÕt kÕ hƯ thèng cung cÊp ®iƯn cho nhà máy đờng 121 Đồ án tốt nghiệp Trịnh Văn Phơng HTĐ - K40 Cộng nhóm .18 Ch¬ng 19 Thiết kế mạng hạ áp cho phân xëng .19 sửa chữa khí 19 3.1 Chọn Sơ đồ cung cấp điện cho phân xởng sửa chữa khí 19 21 3.2 Lựa chọn dây dẫn thiết bị điện cho mạng điện phân xởng 22 Chọn cáp tủ phân phối đến tủ ®éng lùc 24 Chọn cầu chì cho tủ động lùc 26 Chọn cáp từ tủ động lực thiết bị .27 Céng nhãm .29 Céng nhãm .29 Céng nhãm .30 Ch¬ng 31 Thiết kế Mạng cao áp cho toàn nhà máy 31 I xác định phụ tảI tính toán phân xởng 31 Kho củ cải đờng 32 Phân xởng thái nấu củ cải đờng 33 Bộ phận cô đặc 33 Ph©n xëng tinh chÕ 33 Kho thµnh phÈm .34 Phân xởng sửa chữa khí ( đà tính toán chơng ) 34 Trạm bơm 34 Nhà máy nhiệt điện ( tù dïng 12% ) .35 Kho than 35 I Xác định phụ tải tính toán toàn nhà máy .35 II Chọn sơ đồ cung cấp đIện cho mạng cao áp nhà máy 38 LËp biÓu đồ phụ tải nhà máy 38 X¸c định bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải góc hình quạt phần chiếu sáng cho phân xëng 38 C¸c Phơng án nối điện mạng cao áp nhà máy 41 3.1 Xác định tâm phụ tải nhà máy 41 3.2 Chän s¬ đồ phơng án cung cấp điện cho nhà máy 42 3.3 Chọn sơ máy biến áp cho phơng án 43 Chän m¸y biÕn ¸p cho ph¬ng ¸n .44 Tên phân xởng 46 Mét m¸y BA 46 Toµn bé 46 Tên phân xởng 48 Mét m¸y BA 48 Toµn bé 48 Tên phân xởng 50 Mét m¸y BA 50 Toµn bé 50 Tên phân xởng 52 Mét m¸y BA 52 Toµn bé 52 Tên phân xởng 54 Mét m¸y BA 54 Toµn bé 54 Tính toán tiêu kinh tế - kỹ thuật 57 4.1 Chon d©y dÉn 57 4.2 TÝnh tổn thất điện tổn thất điện áp mạng cao áp .60 4.4 Tính chi phí tính toán cho phơng án 63 Iii - Lựa chọn sơ đồ trạm phân phối trung tâm .66 trạm biến áp phân xởng .66 Sơ đồ trạm phân phối trung t©m .66 Sơ đồ trạm biến áp ph©n xëng 66 IV tính toán ngắn mạch - kiểm tra thiết bị đà chọn 72 Tính toán ngắn m¹ch .72 KiĨm tra c¸c thiÕt bị điện đà chọn 74 chơng 5: Bù công suất phản kháng .76 I Xác định dung lợng bù cần thiết cho toàn nhà máy .76 II PHÂN Bố DUNG Lợng bù cho c¸c nh¸nh 77 ThiÕt kÕ hƯ thèng cung cÊp ®iƯn cho nhà máy đờng 122 ... TÝnh toán tơng tự cho trạm T2, T3, T4 phơng án khác Kết đợc ghi bảng 4-4 Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy đờng 44 / 314.3 Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy đờng 1/ 165.36... 100/30 ThiÕt kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy đờng 29 Đồ án tốt nghiệp Máy mài vạn Cộng nhóm Trịnh Văn Phơng HTĐ - K40 17 1.75 41.75 Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy đờng 4.43... dụng điện hợp lý lĩnh vực có tác dụng trực tiếp đến việc khai thác khả nhà máy phát điện sử dụng hiệu lợng điện sản xuất Nhiệm vụ đặt thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy đờng (nhà máy