Đang tải... (xem toàn văn)
I. Thuyết minh 2 1. Tính toán phụ tải điện 2 1.1. Phụ tải chiếu sáng 2 1.1.1. Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng 2 1.2. Phụ tải thông gió làm mát 5 1.3. Phụ tải động lực: phân nhóm thiết bị, xác định phụ tải từng nhóm, tổng hợp phụ tải động lực 6 1.4. Tổng hợp phụ tải của toàn phân xưởng. 10 1.5. Nhận xét và đánh giá. 10 2. Xác định sơ đồ cấp điện của phân xưởng 11 2.1. Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng 11 2.2. Các phương án cấp điện cho phân xưởng 11 2.2.1. Các phương án chọn lắp đặt máy biến áp 11 2.2.2. Các phương án cấp điện cho phân xưởng 13 2.2.3. Đánh giá lựa chọn phương án cung cấp điện cho phân xưởng : 25 3. Lựa chọn và kiểm tra các thiết bị điện 25 3.1. Tính toán ngắn mạch 25 3.2. Chọn và kiểm tra dây dẫn 26 3.3. Chọn và kiểm tra thiết bị trung áp 26 3.4. Chọn thiết bị hạ áp 28 3.5. Chọn thiết bị đo lường 31 3.6. Nhận xét và đánh giá 31 4. Thiết kế trạm biến áp 31 4.1. Tổng quan về máy biến áp: 31 4.2. Chọn phương án thiết kế xây dựng trạm biến áp 32 4.3. Tính toán nối đất cho trạm biến áp 32 4.4. Sơ đồ nguyên lý, mặt bằng, mặt cắt của trạm biến áp và sơ sơ đồ nối đất của TBA 33 4.5. Nhận xét 35 5. Tính bù công suất phản kháng nâng cao hệ số công suất 35 5.1. Ý nghĩa của việc bù công suất phản kháng 35 6. Tính toán nối đất và chống sét 36 6.1. Tính toán nối đất 36 6.2. Tính chọn thiết bị chống sét 38 7. Dự toán công trình 38 7.1. Danh mục các thiết bị 38 7.2. Lập dự toán công trình 40
LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, xu hội nhập, trình công nghiệp hóa đại hóa đất nước diễn cách mạnh mẽ Trong trình phát triển đó, điện đóng vai trò quan trọng Nó dạng lượng đặc biệt, có nhiều ưu điểm như: dễ chuyển hóa thành dạng lượng khác( năng, hóa năng, nhiệt năng…), dễ dàng truyền tải phân phối… Do ngày điện sử dụng rộng rãi hầu hết lĩnh vực đời sống, Cùng với xu hướng phát triển mạnh mẽ kinh tế, đời sống xã hội ngày nâng cao, nhu cầu sử dụng điện lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ,… tăng lên không ngừng Để đảm bảo nhu cầu to lớn đó, phải có hệ thống cung cấp điện an toàn tin cậy Với: “Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa khí”, sau thời gian làm đồ án, hướng dẫn thầy TS Đặng Hoàng Anh tài liệu tham khảo - Hệ thống cung cấp điện : Ts Trần Quang Khánh Bài tập cung cấp điện : Ts Trần Quang Khánh Thiết kế cấp điện :Ts Vũ Văn Tẩm-Ts Ngô Hồng Quang Giáo trình cung cấp điện: Ninh Văn Nam (chủ biên)- Hà Văn Chiến –Nguyễn Quang Thuấn Đến nay, chúng em hoàn thành nội dung đồ án môn học Do trình độ thời gian có hạn nên tránh khỏi thiếu sót, chúng em mong bảo, giúp đỡ thầy cô để làm chúng em hoàn thiện Đồng thời giúp chúng em nâng cao trình độ chuyên môn, đáp ứng nhiệm vụ công tác sau Chúng em xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, ngày 21 tháng năm 2016 Sinh viên thực hiện: Nhóm 1: Mặt bố trí thiết bị phân xưởng: A B 6000 D C E 24000 mm 6000 17 27 28 34 19 20 29 10 35 30 36000 mm 11 18 22 36 4 12 32 37 23 21 13 5 38 24 33 25 39 14 15 44 40 41 42 26 45 43 16 31 Mục Lục I Thuyết minh Tính toán phụ tải điện 1.1 Phụ tải chiếu sáng 1.1.1 Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng Trong thiết kế chiếu sáng, vấn đề quan trọng phải quan tâm đáp ứng yêu cầu độ rọi hiệu chiếu sáng thị giác Ngoài độ rọi, hiệu chiếu sáng phụ thuộc vào quang thông, màu sắc ánh sáng, lựa chọn hợp lý bố trí chiếu sáng vừa đảm bảo tính kinh tế mỹ quan hoàn cảnh Thiết kế chiếu sáng phải đảm bảo yêu cầu sau: - Không bị loá mắt - Không loá phản xạ - Không có bóng tối - Phải có độ rọi đồng - Phải đảm bảo độ sáng đủ ổn định - Phải tạo ánh sáng giống ánh sáng ban ngày Các hệ thống chiếu sáng bao gồm chiếu sáng chung, chiếu sáng cục chiếu sáng kết hợp ( kết hợp cục chung ) Do yêu cầu thị giác cần phải làm việc xác, nơi mà thiết bị cần chiếu sáng mặt phẳng nghiêng không tạo bóng tối sâu thiết kế cho phân xưởng thường sử dụng hệ thống chiếu sáng kết hợp Chọn loại bóng đèn chiếu sáng gồm loại: bóng đèn sợi đốt bóng đèn huỳnh quang Các phân xưởng thường dung đèn huỳnh quang đèn huỳnh quang có tần số 50Hz thường gây ảo giác không quay cho động không đồng bộ, nguy hiểm cho người vận hành máy, dễ gây tai nạn lao động Do người ta thường sử dụng đèn sợi đốt cho phân xưởng sửa chữa khí Việc bố trí đèn đơn giản, thường bố trí theo góc hình vuông hình chữ nhật Xác định kích thước phân xưởng Phân xưởng có kích thước sau : rộng a=24m, dài b=36m, cao h=7m Tham khảo bảng hệ số phản xạ (GT cung cấp điện _TS Quyền Huy Ánh bảng 10.5 trang 159 công nghiệp nhẹ), ta xác định hệ số phản xạ trần, tường sàn 50%, 30% 10% Ta chọn loại đèn Metal Halide có hiệu suất sáng lớn số hoàn màu cao, phù hợp với chiếu sáng công nghiệp Chọn loại đèn có thông số sau: P = 150W, quang thông Φ = 11250 lm, loại chóa chiếu sâu, vỏ nhôm, có bóng Chọn chiều cao treo đèn (khoảng cách từ trần đến đèn) 1m, chiều cao làm việc 0,8m, ta tính độ cao treo đèn tính toán là: Htt = 7-1-0,8 = 5,2m Ta tính số phòng i: I = 2,8 Từ tham khảo GT cung cấp điện_TS Quyền Huy Ánh bảng 10.4 Đặc tuyến phân bố cường độ sáng số đèn thông dụng trang 149 ta xác định hệ số sử dụng CU = 92% Ta chọn : Môi trường sử dụng trung bình chế độ bảo trì 12 tháng Hệ số mát ánh sáng: LLF = 0,61 ( Trang 161 GT cung cấp điện_Quyền Huy Ánh) Hệ số mát ánh sáng xác định theo biểu thức: LLF = LLD.LDD.BF.RSD đây: LLD hệ số suy hao quang thông theo thời gian sử dụng, LDD hệ số suy hao quang thông bụi, BF hệ số cuộn chấn lưu, RSD hệ số suy hao phản xạ phòng bụi Độ rọi yêu cầu: Eyc = 150lx (phân xưởng lắp ráp khí chi tiết trung bình – nhỏ) · Tính số đèn sử dụng Phân bố đèn: ta chọn 20 đèn phân bố theo diện tích phân xưởng thành hàng cột sau: Hình 1: Sơ đồ phân bố đèn phân xưởng Kiểm tra độ rọi đồng đều: ta kiểm tra theo hai số α β = 0,8 1,8 (đèn HID – trần cao) β = 0,3 0,5 Theo chiều rộng ta tính được: Phụ tải nhóm chiếu sáng Từ kết thiết kế chiếu sáng ta tính phụ tải chiếu sáng tính toán phân xưởng Trong đó: kđt : hệ số đồng thời phụ tải chiếu sáng N : số bóng cần thiết Pđ : công suất bóng đèn lựa chọn Vì dùng loại đèn Metal Halide nên hệ số cosφ= Do đó, ta có công suất toàn phần nhóm chiếu sáng là: Qcs = (kVAr) 1.2 Phụ tải thông gió làm mát a) Phụ tải thông gió Lưu lượng gió tươi cần cấp vào xưởng là: Q= n*V= 6*24*36*7= 36288 (m3) Trong đó: n số lần làm tươi 1h, V thể tích khí Với số liệu cho: MODEL : DLHCV40-PG4SF có lượng gió 4500 (m3/h) Ta chọn q= 4500 m3/h => số quạt: Nq = quạt Bảng 1: Thông số quạt hút Thiết bị Quạt hút Uđm=380(V); Công suất (W) 300 iđm=0,57(A); Lượng gió 4500 Số lượng Ksd 0,7 cos φ 0,8 ilvmax=0,7(A) Hệ số nhu cầu: (áp dụng công thức 2.34 trang 29 sách giáo trình cung cấp điện) Phụ tải tính toán nhóm phụ tải thông gió làm mát:Nếu chưa biết hiệu suất động nên ta lấy gần P đ=Pđm (áp dụng công thức 2.41 chương sách giáo trình cung cấp điện) Trong đó: Pđmi công suất định mức thiết bị thứ i,kW Ptt,Qtt,Stt : Công suất tác dụng ,phản kháng toàn phần tính toán nhóm thiết bị,kW,kVAR,kVA; n:là số thiết bị nhóm; knc : hệ số nhu cầu; b) Phụ tải làm mát • Để đảm bảo cho không gian làm việc thông thoáng mát mẻ ta chọn 15 quạt đứng công nghiệp có thông số sau: Model SLS650 • Kiểu: Đứng • Công suất(W): 225 • Sải cánh (mm): 650 • Lượng gió (m3/min): 220 • Cấp độ gió: cấp độ • Tần số (Hz): 50 • Độ ồn (Db): 68 • Tốc độ (Rpm): 1400 • Điện áp (V): 220 • Ksd=0,7;cosφ =0,8; • Hãng sản xuất: Điện Hà Nội giá bán 1.480.000 VNĐ Tính tương tự làm mát ta Knc=0,77; Pttlm= 2,598 (kW) ; Qttlm=1,95(kVAr); Sttlm=3,248 (kVA) c) Tổng hợp phụ tải thông gió làm mát Công suất tác dụng: Ptttglm=Ptttg+Pttlm=2,16+2,598=4,578 (kW) Công suất phản kháng: Qtttglm=Qtttg+Qttlm=1,62+1,95=3,57(kVAr) Công suất toàn phần : Stttglm=Stttg+Sttlm=2,7+3,248=5,948(kVA) Dựa vào TCVN 5687 -2010 thông gió,điều hòa không khí tiêu chuẩn thiết kế 1.3 Phụ tải động lực: phân nhóm thiết bị, xác định phụ tải nhóm, tổng hợp phụ tải động lực Bảng 2: Phụ tải động lực TT Tên thiết bị Nhóm 1 Máy mài nhẵn tròn Máy mài nhẵn phẳng Máy mài nhẵn tròn Máy mài nhẵn phẳng Máy khoan Máy ép Máy khoan Máy khoan Lò gió Tổng nhóm Nhóm Máy tiện bu lông Máy tiện bu lông Máy tiện bu lông Máy khoan Máy tiện bu lông Máy tiện bu lông Cần trục Máy ép nguội Máy ép nguội Tổng nhóm Ký hiệu Số lượn g Công suất Pdm(kw) Cosφ Ksd 1 0.67 0.35 0.68 0.32 0.67 0.35 0.68 0.32 10 17 19 20 27 1 1 n=9 1.2 20 1.6 1.6 55.4 0.66 0.63 0.66 0.66 0.9 0.69 0.27 0.41 0.27 0.27 0.53 0.38 11 12 13 18 22 23 1 1 1 1 n=9 1.2 4.4 1.6 2.4 5.6 80 110 221.2 0.65 0.65 0.65 0.66 0.58 0.58 0.67 0.7 0.7 0.69 0.3 0.3 0.3 0.27 0.3 0.3 0.25 0.27 0.47 0.37 Nhóm Máy phay Máy phay Máy tiện bu lông Máy tiện bu lông Máy tiện bu lông Máy tiện bu lông Máy tiện bu lông Máy mài Tổng nhóm Nhóm Lò gió Máy xọc,(đục) Máy tiện bu lông Máy mài Máy hàn Máy quạt Máy quạt Máy hàn Máy cắt tôn Máy quạt Tổng nhóm Nhóm Cần trục Máy ép quay Máy khoan Máy khoan Máy xọc,(đục) Máy ép quay Máy tiện bu lông Máy tiện bu lông Máy tiện bu lông Tổng nhóm 14 15 16 24 25 26 1 1 1 1 n=8 5.6 5.6 15 20 26 85.2 0.56 0.56 0.58 0.58 0.58 0.58 0.58 0,63 0.58 0.26 0.26 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.45 0.3 31 33 38 39 40 41 42 43 44 45 1 1 1 1 1 11 11 11 56 11 15 56 5.6 15 0.9 0.6 0.55 0.63 0.82 0.78 0.78 0.82 0.57 0.78 0.53 0.4 0.32 0.45 0.46 0.65 0.65 0.46 0.27 0.65 n=1 200.6 0.77 0.48 1 1 1 1 n=9 26 44 2.4 2.4 60 5.6 160.4 0.67 0.58 0.66 0.66 0.6 0.58 0.55 0.55 0.55 0.59 0.25 0.45 0.27 0.27 0.4 0.45 0.32 0.32 0.32 0.39 21 28 29 30 32 34 35 36 37 Tính toán phụ tải nhóm: Bảng 3: Tính toán cho nhóm 10 4.5 Nhận xét Khi tính toán nối đất cho trạm biến áp điện trở đất nhỏ tốt,khi có cố hay có luồng sét đánh vào điện trở đất nhỏ tản dòng sét nhanh, tránh gây nguy hại cho thiết bị Tính bù công suất phản kháng nâng cao hệ số công suất 5.1 Ý nghĩa việc bù công suất phản kháng a) giảm tổn thất công suất điện tất phần tử( đường dây biến áp) ∆p =R = R + R = ∆P(p) + ∆Q(P) Thực Q giảm -> ∆P(Q) giảm -> ∆P giảm ->∆A giảm b) Làm giảm tổn thất điện áp phần tử mạng: ∆U = + = ∆U(p) + ∆U(q) C, tăng khả truyền tải phần tử I= Trong công suất tác dụng đại lượng xác định công suất làm hay lượng truyền tải đơn vị thời gian, công suất S Q không xác định công làm hay lượng truyền tải đơn vị thời gian Nhưng tương tự khái niệm công suất tác dụng kỹ thuật điện ta quy ước cho công suất phản kháng ý nghĩa tương tự 47 coi công suất phát ra, tiêu thụ truyền tải đại lượng quy ước gọi lượng phản khánh Wp -> Q = Wp/t (VArh) Xác định công suất phản kháng cần bù Ta có : Qb∑ = Ptb(tg Trong : Ptb _ công xuất tác dụng trung bình phân xưởng tg(hệ số trước bù) tg(hệ số trước sau bù) ta có Ptt = 588,66( KW) Cos = 0,68 suy tg = 1,08 Cos = 0,9 suy tg0.48 Thay số liệu vào công thức ta có: Qb∑ = 588,66 (1,08 – 0,48) = 353,196(kva) Tính toán nối đất chống sét 6.1 Tính toán nối đất Tính toán nối đất cho phân xưởng khí hạ áp có nguồn cấp lớn 100(KVA) nên theo quy phạm giáo trình an toàn điện ta cần phải tính toán điện trở nối đất đạt yêu cầu :Ryc ≤ 4(Ω) 48 Dự kiến dùng điện cực hỗn hợp gồm 30 cọc thép góc 60x60x60 dài 2,5 (m) chôn thẳng đứng xuống đất theo mạch vòng hình chữ nhật, cọc cách khoảng a = 5(m) Thanh ngang dùng thép dẹt 40x5(mm) chôn độ sâut t = 0,8(m) Hình 5: sơ đồ bố trí cọc Vậy ta áp dụng công thức : Điện trở cọc: R Rc chiều dài cọc l = 2,5(m) độ chôn sâu cọc tc = tt + = 0,8 + 1,25 = 2,05(m) d = 0,95b = 0,9560 = 57(mm)= 0,057(m) 49 p=pdkm = 1002 = 200 (m) ( lấy k=2 dựa vào bảng 5.2 giáo trình ATD) Thay vào công thức ta có: Rc = Điện trở Rt= T=0,8(m) P=pdkm=1001,6=1,6102(Ωm) Lấy km=1,6 d===20(mm)=0,002(m) l=530=150(m) nối 20 cọc với nhau, cọc cách a=5(m) k=f()==1,5 tra bảng 5.3 K=5,81 thay vào công thức ta có: Rt=)=4,44(Ω) Mặt khác ta có số cọc 20 =2 Suy ta tra nc=0,64 nt=0,32 Điện trở điện cực hỗn hợp: R===3,54[...]... khác Trạm xây dựng bên trong được dùng khi phân xưởng rộng có phụ tải lớn Khi sử dụng trạm này cần đảm bảo tốt điều kiện phòng nổ, phòng cháy cho trạm Đối với phân xưởng sửa chữa cơ khí ta chọn phương án Xây dựng trạm biến áp liền kề với phân xưởng Gần tâm phụ tải phía trái phân xưởng, khoảng cách từ trạm tới phân xưởng là L= m 2.2 Các phương án cấp điện cho phân xưởng 2.2.1 Các phương án chọn lắp đặt... phân xưởng, Xét thêm tổn thất trong mạng điện (10%) và khả năng phát triển phụ tải trong 10 năm (10%), ta sẽ có số liệu tính toán phụ tải toàn phân xưởnglà: 1.5 Nhận xét và đánh giá Phân xưởng sửa chữa có đặc điểm hầu hết là các máy có cuộn dây nên hệ số toàn phân xưởng thấp 2 Xác định sơ đồ cấp điện của phân xưởng 2.1 Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng • Vị trí đặt trạm biến áp Việc chọn... thanh dẫn: - Thanh dẫn chỉnh đổi phân phối tới tủ phụ tải: Ilv=1578(A); Jkt =2,1 ứng với Tmax=5000(h) chất liệu bằng đồng 31 3.3 Chọn và kiểm tra thiết bị trung áp - Chọn tủ Với tủ 2,3,4,5,6 Tủ phân phối của phân xưởng: đặt một ATM tổng từ trạm biến áp về và đặt 6 ATM nhánh cấp cấp điện cho tủ động lực Tủ động lực mỗi tủ được cấp điện từ thanh góp của tủ phân phối của phân xưởng bằng một đường cáp ngầm... khẩn cấp, 6 Tổng tổn thất công suất trên các đường dây là nhỏ nhất Vị trí trạm biến áp thường được đặt ở liền kề, bên ngoài hoặc ở bên trong phân xưởng Trạm biến áp đặt ở bên ngoài phân xưởng, hay còn gọi là trạm độc lập, được dùng khi trạm cung 13 cấp cho nhiều phân xưởng, khi cần tránh các nơi, bụi bặm có khí ăn mòn hoặc rung động; hoặc khi không tìm được vị trí thích hợp bên trong hoặc cạnh phân xưởng. .. tải và ngắn mạch cho các thiết bị trong phân xưởng Các nhánh ra cũng đặt các cầu dao, cầu chì nhánh để cấp điện trực tiếp cho các phụ tải - Chọn thiết bị chống sét van: UđmCSV Uđmlưới22kV chọn chống sét van do Siemens chế tạo có thông số như sau: Bảng 20: chọn thiết bị chống sét van Loại 3EA1 Vật liệu SiC Uđm kV 24 Dòng điện 5 Vật liệu vỏ Nhựa - Chọn cầu chì: điều kiện để chọn cầu chì cho mạng cao áp... Siemens chế tạo sách giáo trình thiết kế cung cấp điện ta có bảng sau Bảng 21: Chọn cầu chì cao áp Loại cầu chì Uđm(kV) Iđm(A) Icắt N (kA) Icăt min(A) Tổn hao Số công lượng 32 3GD1 406-3B - 24 32 31.5 270 suất (W) 50 2 Chọn dao cách ly: dao cách ly có tác dụng cách ly giữa phần không mang điện và phần mang điện đồng thời tạo ra khe hở để cho người sửa chữa yên tâm sửa chữa Dao cách ly không có bộ phận... động lực toàn phân xưởng Ptt 583.5 Qtt 870 Stt 639.64 Itt 1322.1 Cos 0.68 1.4 Tổng hợp phụ tải của toàn phân xưởng Công suất tác dụng toàn phân xưởng: Trong đó: -công suất tính toán tổng của các hộ dùng điện, kW – công suất tính toán của nhóm phụ tải thứ I,kW -hệ số đồng thời Pttpx= kđt (Pttđl+ Pcs +Ptttglm)=1(583,5+3+4,578)=591,1(kW); Với kdt=1 12 Hệ số công suất trung bình toàn phân xưởng, Xét thêm... lựa chọn thiết bị tác giả Ngô Hồng Quang, dao cách ly trung áp đặt trong nhà do công ty thiết bị Đông Anh chế tạo Bảng 22: Chọn dao cách ly cao áp Loại Điện (kV) DT24/20 0 24 áp Dòng điện (A) 200 Dòng ngắn mạch (kA) 20 Dòng Số lượng điện ổn định nhiệt(kA) 8 2 Máy căt liên lạc: Chọn máy căt liên lạc trên thanh cái 22kV Dòng qua MCLL là dòng cung cấp cho phụ tải phân đoạn khi thanh cái bị mất điện Dòng... thất điện áp lớn nhất trên dây từ MBA tới thiết bị của từng nhóm thiết bị (ΔU cho phép =5%Udm = 19V) Ta tính toán trên đường dây có phụ tải công suất lớn nhất để tính tổn thất Bảng 18: Tổn thất trên đường dây có phụ tải công suất lớn nhất Đường dây AA2 A29 R(Ω) X(Ω) 2,56.10-3 1,18.10-3 4,6.10-4 2,33.10-4 ΔU (V) 2,2 0,82 ΔA (kWh) 9924089 429893, 5 2.2.3 Đánh giá lựa chọn phương án cung cấp điện cho phân. .. 5 2.2.3 Đánh giá lựa chọn phương án cung cấp điện cho phân xưởng : Lựa chọn phương án 1 vì các lý do sau : Ưu điểm:, vận hành đơn giản,dễ dàng cho người sử dụng ,tổn thất điện áp nhỏ hơn 2 phương án trên , hiệu suất sử dụng cao hơn phương án 2,đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện tốt nhất ,dễ dàng thay thế và bảo dưỡng các thiết bị trong phân xưởng Nhược điểm:chi phí đầu tư ban đầu lớn 29 + Vốn đầu tư