“THIẾT kế cấp điện CHO PHÂN XƯỞNG sửa CHỮA THIẾT bị điện”

82 48 0
  • Loading ...
1/82 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 21/10/2019, 20:43

Tài liệu chuẩn:Đồ án “THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA THIẾT BỊ ĐIỆN”1.Tính toán phụ tải điện2.Xác định sơ đồ cấp điện của phân xưởng3.Lựa chọn và kiểm tra các thiết bị điện4.Thiết kế trạm biến áp5.Tính bù công suất phản kháng nâng cao hệ số công suất6.Tính toán nối đất và chống sét7.Dự toán công trìnhKết luậnII.Bản vẽ1.Sơ đồ mạng điện trên mặt bằng phân xưởng với sự bố trí của các tủ phân phối, các thiết bị;2.Sơ đồ nguyên lý của mạng điện có chỉ rõ các mã hiệu và các 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 trạm biến áp;4.Sơ đồ tủ phân phối, sơ đồ chiếu sáng và sơ đồ nối đất;5.Bảng số liệu tính toán mạng điện: phụ tải, so sánh các phương án; giải tích chế độ xác lập của mạng điện; dự toán công trình. NHĨM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MƠN CUNG CẤP ĐIỆN ĐỀ TÀI 01: “THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA THIẾT BỊ ĐIỆN” Nhóm 1: Gồm sinh viên: 1) TRỊNH NGỌC ĐỨC 2) CAO THẾ TÀI 3) TRẦN QUANG QUYẾT Thời gian thực hiện: Từ ngày 1/9 đến ngày 11/11 Dữ liệu phục vụ thiết kế - Mặt bố trí thiết bị phân xưởng: NHĨM 60 - 00 Ký hiệu công suất đặt thiết bị nhà xưởng: Số hiệu sơ đồ Tên thiết bị Hệ số ksd cosϕ Công suất đặt P, kW Bể ngâm dung dịch kiềm 0,35 15i Bể ngâm nước nóng 0,32 12i Bể ngâm tăng nhiệt 0,3 4i Tủ sấy 0,36 12i Máy quấn dây 0,57 0,80 1,2i Máy quấn dây 0,60 0,80 2,2i Máy khoan bàn 0,51 0,78 2,2i Máy khoan đứng 0,55 0,78 7,5i NHÓM Bàn thử nghiệm 0,62 0,85 6,5i 10 Máy mài 0,45 0,70 4,5i 11 Máy hàn 0,53 0,82 5,5i 12 Máy tiện 0,45 0,76 8i 13 Máy mài tròn 0,4 0,72 3,2i 14 Cần cẩu điện 0,32 0,8 7,5i 15 Máy bơm nước 0,46 0,82 3,2i 16 Máy hàn xung 0,32 0,55 20i Bàn lắp ráp thử nghiệm 0,53 0,69 10i; 12i 19 Máy ép nguội 0,47 0,70 20i 20 Quạt gió 0,45 0,83 8,5i 17, 18 - Biết i tính theo cơng thức sau: i = + N2/800 Nguồn cấp điện cho nhà xưởng lấy từ đường dây 22kV cách nhà xưởng 250m Điện trở suất vùng đất xây dựng nhà xưởng đo mùa khô ρ đ = 60Ωm NHIỆM VỤ CẦN THỰC HIỆN I Thuyết minh Tính tốn phụ tải điện 1.1 Phụ tải chiếu sáng 1.2 Phụ tải thơng thống làm mát 1.3 Phụ tải động lực: phân nhóm thiết bị, xác định phụ tải nhóm, tổng hợp phụ tải động lực 1.4 Tổng hợp phụ tải tồn phân xưởng NHĨM 1.5 Nhận xét đánh giá Xác định sơ đồ cấp điện phân xưởng 2.1 Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng 2.2 Các phương án cấp điện cho phân xưởng (3 đến phương án, sơ chọn tiết dây dẫn, tính tốn loại tổn thất mạng điện) 2.3 Đánh giá lựa chọn sơ đồ nối điện tối ưu Lựa chọn kiểm tra thiết bị điện 3.1 Tính tốn ngắn mạch 3.2 Chọn kiểm tra dây dẫn 3.3 Chọn kiểm thiết bị trung áp (dao cách ly, cầu chảy, chống sét van, v.v…) 3.4 Chọn thiết bị hạ áp (loại tủ phân phối, cái, sử đỡ, thiết bị chuyển mạch tay tự động đóng/cắt nguồn tự động, aptomat/cầu chảy, khởi động từ v.v…) 3.5 Chọn thiết bị đo lường: máy biến dòng, ampe mét, vol mét, công tơ v.v 3.6 Kiểm tra chế độ mở máy động 3.7 Nhận xét đánh giá Thiết kế trạm biến áp 4.1 Tổng quan trạm biến áp 4.2 Chọn phương án thiết kế xây dựng trạm biến áp 4.3 Tính tốn nối đất cho trạm biến áp 4.4 Sơ đồ nguyên lý, mặt bằng, mặt cắt trạm biến áp sơ đồ nối đất TBA 4.5 Nhận xét Tính bù cơng suất phản kháng nâng cao hệ số công suất 5.1 Ý nghĩa việc bù công suất phản kháng 5.2 0,9 Tính tốn bù cơng suất phản kháng để cosφ mong muốn sau bù đạt 5.3 Đánh giá hiệu bù công suất phản kháng 5.4 Nhận xét đánh giá Tính tốn nối đất chống sét 6.1 Tính tốn nối đất 6.2 Tính chọn thiết bị chống sét 6.3 Nhận xét đánh giá NHÓM Dự tốn cơng trình 7.1 Kê danh mục thiết bị 7.2 Lập dự tốn cơng trình Nhận xét đánh giá Kết luận II.Bản vẽ Sơ đồ mạng điện mặt phân xưởng với bố trí tủ phân phối, thiết bị; Sơ đồ nguyên lý mạng điện có rõ mã hiệu tham số thiết bị chọn; Sơ đồ trạm biến áp gồm: sơ đồ nguyên lý, sơ đồ mặt mặt cắt trạm biến áp; Sơ đồ tủ phân phối, sơ đồ chiếu sáng sơ đồ nối đất; Bảng số liệu tính tốn mạng điện: phụ tải, so sánh phương án; giải tích chế độ xác lập mạng điện; dự tốn cơng trình NHĨM BÀI LÀM Với N=5 ta tính i = + N2/800=2.03 Ta có bảng số liệu sau đây: Số hiệu sơ đồ Tên thiết bị Hệ số ksd cosϕ Công suất đặt P, kW 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Bể ngâm dung dịch kiềm Bể ngâm nước nóng Bể ngâm tăng nhiệt Tủ sấy Máy quấn dây Máy quấn dây Máy khoan bàn Máy khoan đứng Bàn thử nghiệm Máy mài Máy hàn Máy tiện Máy mài tròn Cần cẩu điện Máy bơm nước Máy hàn xung Bàn lắp ráp thử nghiệm Bàn lắp ráp thử nghiệm Máy ép nguội Quạt gió 0.35 0.32 0.30 0.36 0.57 0.60 0.51 0.55 0.62 0.45 0.53 0.45 0.40 0.32 0.46 0.32 0.53 0.53 0.47 0.45 1 1 0.8 0.8 0.78 0.78 0.85 0.7 0.82 0.76 0.72 0.8 0.82 0.55 0.69 0.69 0.7 0.83 30.47 24.38 8.13 24.38 2.44 4.47 4.47 15.23 13.20 9.14 11.17 16.25 6.50 15.23 6.50 40.63 20.31 24.38 40.63 17.27 TÍNH TỐN PHỤ TẢI ĐIỆN xác định phụ tải chiếu sáng Thông số phụ tải chiếu sáng: Diện tích: F=A*B=36*24=864 m2 (A:chiều dài(m),B:chiểu rộng(m)) Cơng suất đơn vị diện tích: P0 =0.015 kW/m2 Hệ số chiếu sáng: (Theo tiêu chuẩn 7114:2006) NHĨM Cơng suất chiếu sáng: cs =F*P0 =864*0.015=12.96 kW Cơng suất tồn phần: Scs= Công suất phản kháng:kVAR  Kiểm tra lại Độ rọi yêu cầu cho phân xưởng sửa chữa khí từ 100 ÷ 400 lux , độ rọi chọn : Eyc = 400 lux Với độ rọi theo biểu đồ Kruithof , nhiệt độ màu cần thiết 30000 K cho môi trường sáng tiện nghi Vì xưởng sửa chữa có nhiều máy điện quay nên chọn đèn huỳnh quang ới công suất 36W quang thơng F = 5600 lumen • chọn độ cao treo đèn h’=0,5m • chiều cao mặt làm việc h2=0,8m • chiều cao tính tốn h = H-h2 - h’= 8-0,8-0,5=6,7m (với H chiều cao xưởng lấy H = m)  tỷ số treo đèn   Để đảm bảo độ rọi đồng chọn loại bóng loại B  nmax=6,7.1,1=7,37 • Số đèn chọn theo chiều rộng: Na= • Số đèn chọn theo chiều rộng: • Xác định quang thông đèn Tra bảng 4.4 kỹ thuật chiếu sáng lấy phản xạ trần 0.5, tường 0.5 sàn 0,1 hệ số dự trữ σdt =1.35, hiệu suất đèn η =0.9, xác định quang thông tổng theo công thức: Thay số ta : = lm Số lượng bóng đèn cần thiết cho đèn là: Số lượng bóng 51 bóng NHĨM Suy Chọn dây có tiếp diện PCB-2,5 mm2 với giá 56.106 đ PHỤ TẢI THƠNG THỐNG VÀ LÀM MÁT Cách tính chọn quạt thơng gió cho nhà xưởng: Bước 1: Bước nên tính thể tích nhà xưởng cần lắp quạt thơng gió cơng nghiệp Thể tích nhà xưởng: V= Dài x rộng x cao (m3) Bước 2: Tính tổng lượng khơng khí cần dùng: Tg = X x V (m3/h) Bước 3: Tính số lượng quạt thơng gió cần dùng cho nhà xưởng N = Tg / Q (c) Trong đó: V : thể tích Tg : Tổng lượng khơng khí cần dùng (m3/h) N : Số quạt cần dùng cho nhà xưởng X : Số lần thay đổi khơng khí Q : Lưu lượng gió quạt(m3/h) Số liệu sau: Dài=36 m, Rộng=24 m, Cao=8 m - Thể tích nhà xưởng V= Dài x rộng x cao=36248= 6912 m3 - Tính lưu lưu lượng khí lưu thơng với tần xuất thay đổi khơng khí X=40: Tg=X x V=6912 x 40= 276480 (m3/h) - Chọn quạt thơng gió: Phi cánh Công suất Tốc độ ĐC Điện áp Lưu lượng Cột áp (mm) (kW) (V/P) (V) () (Pa) (H2O) Kích thước Dài Rộng Cao NHÓM 1000 0.75 1390 380 3000035000 6-4 1150 1150 455 Thông số quạt thơng gió lựa chọn cho nhà xưởng - Tính số lượng quạt cần dùng: N=Tg/ lưu lượng quạt = 276480/30000 = quạt Tổng công suất quạt sử dụng với (Ks=1) là: Pttp=ks x N x Pdmp = x x 0.75= 6.75 kW Để đảm bảo gặp cố hỏng hóc ta sử dụng quạt dự phòng: số lượng quạt Mỗi bên tường quạt thơng gió XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI ĐỘNG LỰC 3.1 sở lý thuyết: Trong phân xưởng thường có nhiều thiết bị có cơng suất chế độ làm việc khác nhau, muốn xác định phụ tải tính tốn xác cần phải phân nhóm thiết bị điện • Các thiết bị điện nhóm nên gần để giảm chiều dài đường dây hạ áp Nhờ tiết kiệm vốn đầu tư tổn thất đường dây hạ áp phân xưởng • Chế độ làm việc thiết bị điện nhóm nên giống để xác định phụ tải tính tốn xác thuận tiện việc lựa chọn phương thức cung cấp điện cho nhóm • Tổng cơng suất nhóm thiết bị nên xấp xỉ để giảm chủng loại tủ động lực cần dùng phân xưởng tồn nhà máy Số thiết bị nhóm không nên nhiều số đầu tủ động lực thường ÷ 10  Xác định hệ số sử dụng theo tổng hợp nhóm theo cơng thức sau:  Xác định số thiết bị hiệu dụng nhóm nhd theo cơng thức sau: NHÓM  n   ∑ Pi ÷  i =1  n ∑P Nhq= i i =1 Các bước tính hệ số nhp thơng qua n* tương đối công suất tương đối p * nhóm: Bước 1: Trong đó: • n số thiết bị nhóm • n1 số thiết bị có công suất không nhỏ nửa công suất thiết bị có cơng suất lớn nhóm • P P1 tổng công suất tương ứng n n1 thiết bị Bước 2: nhp* Bước 3: nhp=n.nhp* Hệ số thiết bị hiệu số liệu quan trọng để xác định phụ tải tính tốn, đặc biệt tính tốn phụ tải nhà máy phân xưởng  Hệ số nhu câu nhóm: k sd + Knc= − ksd nhq  Tính cosφ cho tồn nhóm theo công thức: n ∑ P cosϕ i =1 i n ∑P Cos φtb= i =1 i  Phụ tải tính tốn nhóm: i NHĨM 7 10 1: Máy biến áp 11 6: Thanh dẫn cao áp 2: Tủ điện cao 7: Thơng gió 3: Cáp cao sang MBA 8: Rãnh cáp 4: Hộp đấu cáp cao áp 9: Hố dầu cố 5: Cáp hạ 10: Ống cáp cao áp 11: Ống cáp hạ áp Nhận xét Hệ thống máy biến áp thiết kế phù hợp với xưởng khí cỡ nhỏ Hệ thống nối đất tốn phù hợp với yêu cầu đề NHĨM Tính bù cơng suất phản kháng nâng cao hệ số công suất Ý nghĩa việc bù công suất phản kháng + Việc bù công suất phản kháng dẫn tới việc làm tăng hệ số cosϕ, qua đó: - Về mặt kính tế: + Giảm giá tiền điện tránh bị phạt tiền vượt hệ số cosϕ mà nhà nước quy định - Về mặt kỹ thuật: +Giảm kích cỡ dây dẫn giảm dòng điện +Giảm tổn thất cơng suất (P,kW) cáp điện tổn hao dây dẫn tỉ lệ bình phương với dòng điện NHĨM P2 + Q2 P2 Q2 ∆P = R = R + R = ∆P( P) + ∆P(Q) U2 U U Khi giảm Q ta giảm thành phần tổn thất ∆P(P) Q gây +Giảm sụt điện tụ điện điều chỉnh hệ số công suất làm giảm chí khử hồn tồn dòng phản kháng dây dẫn vị trí trước bù, làm giảm bớt khử bỏ hẳn sụt áp Tuy nhiên việc bù dư gây nên tượng tăng điện áp tụ bù ∆U = P.R + Q X P Q = R + X = ∆U (P) + ∆U (Q) U U U Khi giảm Q ta giảm thành phẩn tổn thất ∆U(Q) Q gây + Tăng khả mang tải: cách tăng hệ số công suất tải cấp từ nguồn vào máy biến áp, dòng điện qua máy biến áp giảm, cho phép việc thêm tải vào máy biến áp Do đó, việc nâng cao hệ số cơng suất đỡ tốn việc thay máy biến áp lớn có u cầu tăng cơng suất phụ tải I= Tức phụ thuộc vào dòng điện cho phép chúng: P2 + Q2 3U Tính tốn bù cơng suất phản kháng để cosφ mong muốn sau bù đạt 0,9 Tụ tĩnh điện • Ưu điểm: - Nó khơng có phần quay nên khơng gây tiếng ồn vận hành quản lý đơn giản - Tổn thất công suất tác dụng tụ bé - Tụ ghép nối tiếp song song để đáp ứng với dung lượng bù cấp điện áp từ 0,4 – 750 kV • Nhược điểm: - Rất khó điều chỉnh trơn - Tụ phát công suất phản kháng mà không tiêu thụ công suất phản kháng - Tụ nhạy với điện áp đầu cực (cơng suất phản kháng phát tỉ lệ với bình phương điện áp đầu cực) NHÓM - Điện áp đầu cực tăng 10% tụ bị nổ Khi xảy cố tụ dễ bị hỏng Máy bù đồng • Ưu điểm: - Có thể điều chỉnh trơn cơng suất phản kháng - Có thể tiêu thu bớt công suất phản kháng hệ thống thừa công suất phản kháng - Công suất phản kháng phát đầu cực tỉ lệ bậc với điện áp đầu cực nên bị nhạy cảm • Nhược điểm: - Giá thành đắt, có phần quay nên gây tiếng ồn - Tổn hao công suất tác dụng lớn - Không thể làm việc cấp điện áp - Máy bù đồng đặt phụ tải quan trọng có dung lượng bù lớn Qua phân tích trên, để đáp ứng yêu cầu toán nâng cao chất lượng điện năng, ta chọn phương pháp bù tụ tĩnh Tính tốn bù cơng suất Ta có cơng thức xác định dung lượng bù: Qb = P(tgφ1 - tgφ2) Trong đó: cosφ1: hệ số cơng suất ban đầu cosφ2:là hệ số công suất mong muốn hệ số công suất trước lúc nâng cosφ1=0,78 tgϕ1 = => 1 −1 = − = 0.80 cosϕ 0,782 hệ số cơng suất mong muốn nâng cosφ2=0,9 NHĨM tgϕ = => 1 −1 = − = 0, 48 cosϕ 0,92 Vậy công suất cần bù xí nghiệp để nâng cao hệ số cơng suất xí nghiệp lên 0,9 là: Qb = P(tgφ1 – tgφ2) = 230,08.(0,80-0,48)=73,625 kVAr Sau tính tốn ta chọn Tụ bù lắp đặt tủ phân phối phân xưởng Chọn tủ bù DAE YEONG chế tạo có thơng số sau: Bộ điều khiển PFC: để điều khiển tụ bù công suất (Bảng 6.8 - tr 346 Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện - Ngơ Hồng Quang) Kí hiệu Uđm (V) Qb (kVAr) Iđm (A) Giá (x10^6đ) DLE-3H75K6T 380 75 114 6,8 Đánh giá hiệu bù công suất phản kháng Công suất biểu kiến nhà xưởng sau bù: Snx = 230,08 + j.(172,56-75) = 112,78 + j.97,56 (kVA) 1.1.1 Tính tốn tổn thất từ Ng-TBA • Tổn thất điện đoạn Ng-TBA sau bù: ∆ANg-TBA = r0 = 0,524 10-3 2886,21= 24412=24,412 (kW) • Tổn thất điện trước bù bằng:32,18 (kWh) • Số tiền tiết kiệm giảm tổn thất điện đường dây bằng: ∆C = (32,18-24,412).1000 = 7.770 đ 1.1.2 Tính tốn tổn thất TBA • Tổn thất điện sau bù: RB = 0,04 (Ω) ∆P0 = 0,8 (kW) NHÓM ∆PB = ∆P0 + ∆PN.= 0,8 + 2,35 = 2,23 (kW) ∆ATBA = ∆P0.8760 + ∆Pdọc = 0,8.8760 + 2,23.2886,21 = 12.724 (kWh) • Tổn thất điên trước bù: 14.761 (kWh) • Số tiền tiết kiệm được: ∆C = (14.761-12.724).1000 = 2.037.106 đ 1.1.3 Tính tốn tổn thất từ TBA-TPP • Tổn thất điện sau bù: ∆ATBA-TPP = r0 = 0,0778 10-3 2886,21= 789,42 (kW) • Tổn thất điên trước bù: 1043,93(kW) • Số tiền tiết kiệm được: ∆C = 254.510 đ 1.1.4 Đánh giá • Tổng số tiền tiết kiệm được: ∆C∑ = 2,3.106 đ Chi phí vận hành tủ bù: Zb = (+avh).Vb + ∆Ab.c • Thời gian thu hồi vốn lấy năm, lấy a vh= 0,02, bỏ qua tổn thất điện tủ bù: Zb = (+0,02 ).3,8.106 = 0,55.106 đ Nhận xét đánh giá Ta thấy tổng số tiền tiết kiệm lớn nhiều so với chi phí vận hành - Việc lắp đặt tụ bù giúp giảm tổn thất công suất, điện tổn thất điện áp tất phần tử mạng, đồng thời làm tăng khả truyền tải phần tử Vì việc bù cơng suất phản kháng có hiệu kinh tế NHĨM TÍNH TỐN NỐI ĐẤT VÀ CHỐNG SÉT Tính tốn nối đất Mục đích việc nối đất mạng điện vấn đề an toàn Khi tất phận kim loại thiết bị điện nối đất chúng bị nhiễm điện không gây nguy hiểm cho người sử dụng có khả hư hỏng thiết bị điện Nếu dây có điện tiếp xúc với đất tượng đoản mạch xảy cầu chì bị nổ Khi cầu chì bị nổ điện áp nguy hiểm biến Nối đất cho thiết bị điện mang lại nhiều lợi ích: Ta nối đất thiết bị trạm biến áp: • Phương pháp : dùng ngang đan thành lưới chữ nhật (10m x7,5m), đóng 20 cọc cạnh ngồi lưới, cách 2,5m Chọn điện cực ngang thép tròn CT3 Ф16, cọc thép góc 60x60x6 dài 5m Điều kiện tính tốn nối đất Có Ryc
- Xem thêm -

Xem thêm: “THIẾT kế cấp điện CHO PHÂN XƯỞNG sửa CHỮA THIẾT bị điện”, “THIẾT kế cấp điện CHO PHÂN XƯỞNG sửa CHỮA THIẾT bị điện”, Dự toán công trình, 1 cơ sở lý thuyết:, Phương án cấp điện cho phân xưởng, Chọn tiết diện dây dẫn và tính toán các loại tổn thất trong mạng điện, Tính toán ngắn mạch, b) Chọn thanh cái cho các tủ động lực., Tính toán nối đất cho trạm biến áp và phân xưởng, Sơ đồ nguyên lý, mặt bằng, mặt cắt của trạm biến áp và sơ đồ nối đất của TBA, ∆C∑ = 2,3.106 đ

Từ khóa liên quan

Mục lục

Xem thêm

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn