Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ án môn cung cấp điện - Đại học Điện Lực
ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:PHẠM MẠNH HẢI ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN (BÀI 25B) A. Đề bài: Thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp gồm các phân xưởng với các dữ kiện trong bảng. Công suất ngắn mạch tại thời điểm đấu điện S k . MVA. khoảng cách từ điểm đấu điện đến nhà máy là L. m. Cấp điện áp truyền tải là 110 kV. Thời gian sử dụng công suất cực đại la T M . h. Phụ tải loại I và loại II chiếm KI&II. %. Giá thành tổn thất điện năng C ∆ =1500 đ/kWh; suất thiệt hại do mất điện g th =10000 đ/kWh; hao tổn điện áp cho phép trong mạng điện tính từ nguồn (điểm đấu điện) la ∆U cp =5%. Các số liệu khác lấy trong phụ lục và các sổ tay thiết kế điện. Bảng 1.1. Số liệu thiết kế cung cấp điện cho xí nghiệp (nhà máy). Sk. MVA KI&II. % T M . h L. m Hướng tới của nguồn 310 45 4630 278 Đông Bảng 1.2. Dữ liệu thiết kế cấp điện xí nghiệp. nhà máy kim loại màu N 0 theo sơ đồ mặt bằng Tên phân xưởng và phụ tải Số lượng thiết bị điện Tổng công suất đặt,kW Hệ số nhu cầu,k nc Hệ số công suất, cos ϕ 1 Phân xưởng đúc 73 2500 0,38 0,75 2 Bộ phận điện phân 136 1200 0,36 0,76 3 Xem dữ liệu phân xưởng 4 Lò hơi 32 350 0,42 0,78 5 Khối các phân xưởng phụ trợ 35 700 0,42 0,70 6 Máy nén 1 14 800 0,49 0,62 7 Máy nén 2 14 850 0,49 0,64 8 Máy bơm 1 40 85 0,41 0,57 9 Máy bơm 2 35 70 0,42 0,61 10 Nhà hành chính, sinh hoạt 6 60 0,59 0,86 11 Kho OKC 6 32 0,59 0,81 12 Kho than 5 30 0,61 0,86 13 Kho vật liệu xỉ 7 30 0,56 0,82 14 Kho dụng cụ 4 20 0,65 0,88 15 Các kho khác 8 70 0,55 0,86 15 NGÔ VĂN HƯNG-D5H4 trang 1 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:PHẠM MẠNH HẢI 16 3 4 13 5 17 11 14 12 8 9 1 6 7 2 10 B. Nhiệm vụ thiết kế I. Tính toán phụ tải 1.1. Xác định phụ tải tính toán phân xưởng - Xác định phụ tải động lực của các phân xưởng - Xác định phụ tải chiếu sáng (lấy Po=15w/ 2 m ) -Tổng hợp phụ tải của mỗi phân xưởng 1.2. Xác định phụ tải của các phân xưởng khác 1.3. Tổng hợp phụ tải của toàn xí nghiệp. xây dựng biểu diễn biểu đồ phụ tải trên mặt bằng xí nghệp II. Xác định sơ đồ nối của mạng điện nhà máy 2.1. Chọn cấp điện áp phân phối 2.2. Xác định vị trí đặt của trạm biến áp (hoặc trạm phân phối trung tâm) 2.3. Chọn công suất và số lượng máy biến áp của trạm biến áp nhà máy và các trạm biến áp phân xưởng 2.4. Chọn dây dẫn từ nguồn tới trạm biến áp nhà máy NGÔ VĂN HƯNG-D5H4 trang 2 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:PHẠM MẠNH HẢI 2.5. Lựa chọn sơ đồ nối điện từ trạm biến áp nhà máy/TPPTT đến các phân xưởng (so sánh ít nhất 2 phương án) III. Tính toán tải điện 3.1. Xác định hao tổn điện áp trên đường dây và trong máy biến áp 3.2. Xác định hao tổn công suất 3.3. Xác định hao tổn điện năng IV. Chọn và kiểm tra thiết bị điện 4.1. Tính toán ngắn mạch tại các điểm đặc trưng (chọn điểm ngắn mạch phù hợp) Chọn và kiểm tra thiết bị: - Cáp điện lực - Thanh cái và sứ đỡ - Máy cắt. dao cách ly. cầu dao. cầu chảy. aptomat… - Máy biến dòng và các thiết bị đo lường 4.2. Kiểm tra chế độ mở máy của động cơ V: Tính toán bù hệ số công suất 5.1. Tính toán bù hệ số công suất phản kháng để nâng hệ số công suất lên giá trị 2 os 0,9C ϕ = 5.2. Đánh giá hiệu quả bù BẢN VẼ: 1. Sơ đồ mặt bằng xí nghiệp với sự bố trí các thiết bị và biểu đồ phụ tải; 2. Sơ đồ mạng điện trên mặt bằng xí nghệp gồm cả các sơ đồ của các phương án so sánh 3. Sơ đồ nguyên lý mạng điện vớ đầy đủ mã hiệu của các thiết bị lựa lựa chọn 4. Sơ đồ trạm biến áp gồm: sơ đồ nguyên lý. sơ đồ mặt bằng và mặt cắt trạm biến áp. sơ đồ nối đất 5. Bảng số liệu và các kết quả tính toán NGÔ VĂN HƯNG-D5H4 trang 3 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:PHẠM MẠNH HẢI CHƯƠNG I: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI 1.1:Xác định phủ tải tính toán phân xưởng: Do chỉ biết trước công suất đặt và diện tích của các phân xưởng, hệ số nhu cầu và hệ số công suất nên ở đây sẽ sử dụng phương pháp xác định PTTT theo công suất đặt và hệ số nhu cầu. Phương pháp xác định PTTT theo công suất đặt và hệ số nhu cầu: Theo phương pháp này phụ tải tính toán của phân xưởng được xác định theo các biểu thức: * Ta có suất chiếu sáng p 0 = 15 W/m 2 , ở đây ta sử dụng đèn sợi đốt nên có cosϕ cs = 1; tgϕ cs = 0. * Công suất tính toán động lực: P đli = k nc . P đi Trong đó : P đi là công suất đặt của phân xưởng i Q đli = P đli . tgϕ * Công suất tính toán chiếu sáng: P csi = p 0 . S Trong đó : p 0 là suất chiếu sáng S là diện tích của phân xưởng Q cs = P cs . tgϕ cs * Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng: P tt = P đl + P cs * Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng: Q tt = Q đl + Q cs * Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng: S tt = NGÔ VĂN HƯNG-D5H4 trang 4 22 tttt QP + ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:PHẠM MẠNH HẢI U S I tt .3 = 1.1.1 Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng đúc - Diện tích của phân xưởng đúc: S = a.b = 30.7 = 210( m 2 ) - Suất chiếu sáng của thiết bị phân xưởng: P 0 = 15 W/m 2 - Ta có cosϕ = 0,75 => tgϕ = 0,882 - Công suất động lực của phân xưởng: . 2500.0,38 950( ) dl d nc P P k kW = = = . 950.0,882 837,9( ) đl dl Q P tg kVAr ϕ = = = - Công suất tính toán chiếu sáng của phân xưởng: 0 3 15.210 . 3,15( ) 10 cs P P S kW = = = . 3,15.0 0( ) cs cs cs Q P tg kVAr ϕ = = = - Công suất tác dụng tính toán của phân xưởng: 950 3,15 953,15( ) ttpx dl cs P P P kW = + = + = - Công suất phản kháng tính toán của phân xưởng: 837,9 0 837,9( ) ttpxđl cs Q Q Q kVAr = + = + = - Công suất toàn phần tác dụng của phân xưởng: 2 2 2 2 953,15 837,9 1269,083( ) ttpx ttpx ttpx S P Q kVA = + = + = 1269,083 1928,172( ) 3. 3.0,38 tt S I A U = = = Tính toán tương tự cho các phân xưởng khác, ta có bảng kết quả sau: NGÔ VĂN HƯNG-D5H4 trang 5 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:PHẠM MẠNH HẢI Stt tên phân xưởng Pd ( kW) Pdl (kW) Qdl (kVAr) Pcs ( kW) Qcs (kVAr) Pttpx (kW) Qttpx (kVar) Sttpx (kVA) I(A) NGÔ VĂN HƯNG-D5H4 trang 6 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:PHẠM MẠNH HẢI 1 phân xưởng đúc 2500 950 837,900 3,15 0 953,15 837,900 1269,083 1928,17 2 2 bộ phận điện phân 1200 432 369,360 27,195 0 459,195 369,360 589,310 895,364 3 xem dữ liệu phân xưởng 0 0,000 6,69 0 6,69 0,000 6,690 10,164 4 lò hơi 350 147 117,894 1,53 0 148,53 117,894 189,632 288,116 5 khối cácphân xưởng phụ trợ1 700 294 299,880 2,34 0 296,34 299,880 421,599 640,553 6 máy nén 1 800 392 495,880 0,54 0 392,54 495,880 632,443 960,898 7 máy nén 2 850 416,5 500,217 0,54 0 417,04 500,217 651,260 989,487 8 máy bơm 1 85 34,85 50,219 0,315 0 35,165 50,219 61,307 93,146 9 máy bơm2 70 29,4 38,191 0,315 0 29,715 38,191 48,389 73,519 10 nhà hành chính,sinh hoạt 60 35,4 20,992 2,22 0 37,62 20,992 43,080 65,453 11 kho OKC 32 18,88 13,669 10,8 0 29,68 13,669 32,676 49,646 12 kho than 30 18,3 10,852 5,775 0 24,075 10,852 26,408 40,123 13 kho vật liệu xỉ 30 16,8 11,726 0,81 0 17,61 11,726 21,157 32,145 14 kho dụng cụ 20 13 7,020 2,1 0 15,1 7,020 16,652 25,300 15 các kho khác 1 70 38,5 22,831 0,54 0 39,04 22,831 45,226 68,714 16 các kho khác 2 70 38,5 22,831 0,81 0 39,31 22,831 45,459 69,068 17 khối các phân xưởng phụ trợ 2 700 294 299,880 4,05 0 298,05 299,880 422,802 642,381 tổng 3238,85 3119,342 4523,173 6872,24 9 1.2 Xác định phụ tải tính toán cho toàn nhà máy : + Phụ tải tính toán tác dụng của toàn nhà máy: NGÔ VĂN HƯNG-D5H4 trang 7 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:PHẠM MẠNH HẢI . 0,9.3238,85 2914,97( ) ttnm dt ttpx P k p kW = = = ∑ Trong đó: Hệ số đồng thời của toàn phân xưởng k đt = 0,9 + Phụ tải tính toán phản kháng của toàn nhà máy: . 0,9.3119,342 2807,408( ) ttnmđt ttpx Q k Q kVAr = = = ∑ + Phụ tải tính toán toàn phần của nhà máy: 2 2 2 2 2914,97 2807,408 4047,05( ) ttnm ttnm ttnm S P Q kVA = + = + = + Hệ số công suất của toàn nhà máy: 2914,97 cos 0,72 4047,05 ttnm nm ttnm P S ϕ = = = 1.3 Biểu đồ phụ tải điện: Biểu đồ phụ tải điện là một vòng tròn vẽ trên mặt phẳng, có tâm trùng với tâm của phụ tải điện, có diện tích tương ứng với công suất của phụ tải theo tỉ lệ xích nào đó tuỳ chọn. Biểu đồ phụ tải cho phép người thiết kế hình dung được sự phân bố phụ tải trong phạm vi khu vực cần thiết kế, từ đó có cơ sở để lập các phương án cung cấp điện. Biểu đồ phụ tải được chia thành 2 phần: phần phụ tải động lực (phần hình quạt gạch chéo) và phần phụ tải chiếu sáng (phần hình quạt để trắng). Để vẽ được biểu đồ phụ tải cho các phân xưởng, ta coi phụ tải của các phân xưởng phân bố đều theo diện tích phân xưởng nên tâm phụ tải có thể lấy trùng với tâm hình học của phân xưởng trên mặt bằng. Bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải của phụ tải thứ i được xác định qua biểu thức: ∏ = .m S R ttpxi i Trong đó m là tỉ lệ xích, ở đây chọn m = 3 kVA/m 2 Góc của phụ tải chiếu sáng nằm trong biểu đồ được xác định theo công thức sau: NGÔ VĂN HƯNG-D5H4 trang 8 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:PHẠM MẠNH HẢI Ptt P cs cs .360 = α Kết quả tính toán R i và α csi của biểu đồ phụ tải các phân xưởng được ghi trong bảng sau : TT theo sơ đồ mặt bằng Pcs, kW P tt S tt , kVA Tâm phụ tải R,m o cs α kW X, m Y,m 1 3,15 953,15 1269,083 92 61 11,607 1,190 2 27,195 459,195 589,31 90 99 7,909 21,320 3 6,69 6,69 6,69 98 40 0,843 360,000 4 1,53 148,53 189,632 66 30 4,487 3,708 5 2,34 296,34 421,599 37 15 6,690 2,843 6 0,54 392,54 632,443 37 95 8,194 0,495 7 0,54 417,04 651,26 49 95 8,315 0,466 8 0,315 35,165 61,307 15 21 2,551 3,225 9 0,315 29,715 48,389 15 14 2,266 3,816 10 2,22 37,62 43,08 122 104 2,139 21,244 11 10,8 29,68 32,676 32 63 1,862 130,997 12 5,775 24,075 26,408 21 38 1,674 86,355 13 0,81 17,61 21,157 58 20 1,499 16,559 14 2,1 15,1 16,652 29 49 1,330 50,066 15 0,54 39,04 45,226 83 19 2,191 4,980 16 0,81 39,31 45,459 125 39 2,197 7,418 17 4,05 298,05 422,802 58 8 6,700 4,892 3.Vẽ biểu đồ phụ tải cho các phân xưởng Sơ đồ mặt bằng nhà máy cơ khí 15 16 3 4 13 5 NGÔ VĂN HƯNG-D5H4 trang 9 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:PHẠM MẠNH HẢI 17 11 14 12 8 9 1 6 7 2 10 Vòng tròn phụ tải : Phụ tải chiếu sáng Phụ tải động lực cs α Biểu đồ phụ tải trên mặt bằng nhà máy sửa chữa cơ khí 4 5 3 1 2 7 6 11 12 8 NGÔ VĂN HƯNG-D5H4 trang 10 . ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:PHẠM MẠNH HẢI ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN (BÀI 25B) A. Đề bài: Thiết kế cung cấp điện cho một xí. 10 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN GVHD:PHẠM MẠNH HẢI 9 14 13 15 16 17 10 Chương II XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ NỐI CỦA MẠNG ĐIỆN NHÀ MÁY Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp điện