Đang tải... (xem toàn văn)
BÀI TẬP DÀI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN(Đề 2 Số thứ tự của Sinh viên: a = 2)I. ĐẦU ĐỀ THIẾT KẾThiết kế cung cấp điện cho một nhà máy sản xuất máy kéoII. CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU1.Phụ tải điện của nhà máy2.Phụ tải của phân xưởng sửa chữa cơ khí3.Điện áp nguồn: Uđm = 35 kV4.Dung lượng ngắn mạch về phía hạ áp trạm biến áp khu vực: 250MVA5.Đường dây cung cấp điện cho nhà máy: Dùng dây AC treo trên không.6.Khoảng cách từ nguồn đến nhà máy: l = 12 km7.Công suất của nguồn điện: Vô cùng lớn8. Nhà máy làm việc 3 ca, Tmax = 300(10+a) = 300.(10+2) = 3600 giờ
Đồ án mơn học TRƯỜNG ĐHBK HÀ NỘI BỘ MƠN HỆ THỐNG ĐIỆN Thiết kế hệ thống cung cấp điện THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN BÀI TẬP DÀI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN (Đề - Số thứ tự Sinh viên: a = 2) I ĐẦU ĐỀ THIẾT KẾ Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo II CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU Phụ tải điện nhà máy Phụ tải phân xưởng sửa chữa khí Điện áp nguồn: Uđm = 35 kV Dung lượng ngắn mạch phía hạ áp trạm biến áp khu vực: 250MVA Đường dây cung cấp điện cho nhà máy: Dùng dây AC treo không Khoảng cách từ nguồn đến nhà máy: l = 12 km Công suất nguồn điện: Vô lớn Nhà máy làm việc ca, Tmax = 300*(10+a) = 300.(10+2) = 3600 Nguyễn Đình Ngọc Đồ án mơn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sơ đồ mặt nhà máy sản xuất máy kéo 10 Tõ hƯ thèng ®iƯn ®Õn 11 12 Tû lÖ: 1/4500 TT Phụ tải điện nhà máy sản xuất máy kéo Tên phân xưởng Công suất đặt (kW) Loại hộ tiêu thụ Khu nhà phòng quảm lý xưởng thiết kế 200 III Phân xưởng (PX) đúc 1500 I PX gia cơng khí 3600 I PX lắp ráp 3200 I PX luyện kim mầu 1800 I PX luyện kim đen 2500 I PX sửa chữa khí Theo tính tốn III PX rèn dập 2100 I PX nhiệt luyện 3500 I 10 Bộ phận nén khí 1700 III 11 Trạm bơm 800 I 12 Kho vật liệu 60 III 13 Chiếu sáng phân xưởng Nguyễn Đình Ngọc Theo diện tích Đồ án môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Danh sách thiết bị phân xưởng sửa chữa khí TT Tên phân xưởng SL Nhãn máy Công suất(kW) máy Toàn BỘ PHẬN DỤNG CỤ Máy tiện ren IK625 10 40 Máy tiện ren IK620 10 40 Máy doa toạ độ 2450 4.5 4.5 Máy doa ngang 2614 4.5 4.5 Máy phay vạn 6H82Ш 14 Máy phay ngang 6H84Ґ 4.5 4.5 Máy phay chép hình 6HПKП 5.62 5.62 Máy phay đứng 6H12 14 Máy phay chép hình 642 1 10 Máy phay chép hình 6461 0.6 0.6 11 Máy phay chép hình 64616 3 12 Máy bào ngang 7M36 14 13 Máy bào giường trụ MC38 10 10 14 Máy xọc 7M430 14 15 Máy khoan hướng tâm 2A55 4.5 4.5 16 Máy khoan đứng 2A125 4.5 4.5 17 Máy mài tròn 36151 7 18 Máy mài tròn vạn 312M 2.8 2.8 19 Máy mài phẳng có trục đứng 373 10 10 20 Máy mài phẳng có trục nằm 371M 2.8 2.8 21 Máy ép thuỷ lực ΠO-53 4.5 4.5 22 Máy khoan bàn HC-12A 0.65 0.65 23 Máy mài sắc 2.8 5.6 24 Máy ép tay kiểu vít 0 25 Bàn thợ nguội 10 0 26 Máy giũa 1 27 Máy mài sắc có dao cắt gọt 3A625 2.8 2.8 BỘ PHẬN SỬA CHỮA CƠ KHÍ VÀ ĐIỆN Máy tiện ren IA62 28 Nguyễn Đình Ngọc Đồ án môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Máy tiện ren 1616 4.5 13.5 Máy tiện ren IE6EM 3.2 12.8 Máy tiện ren ID63A 10 20 Máy khoan đứng 2A125 2.8 2.8 Máy khoan đứng 2A150 7 Máy phay vạn 6H81 4.5 4.5 Máy bào ngang 7A35 5.8 5.8 Máy mài tròn vạn 3130 2.8 2.8 10 Máy mài phẳng - 4 11 Máy cưa 872A 2.8 5.6 12 Máy mài hai phía - 2.8 5.6 13 Máy khoan bàn HC-12A 0.65 3.9 14 Máy ép tay P-4T 0 15 Bàn thợ nguội - 0 Nguyễn Đình Ngọc Đồ án môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Mặt phân xưởng sửa chữa khí Kho linh kiÖn háng 13 11 13 26 Bộ phận sửa chữa khí 20 Phßng thư nghiƯm 2 23 23 25 25 25 25 25 25 10 17 25 Bé phËn dông cô 21 16 13 Phßng thư nghiƯm 15 15 15 18 15 15 15 15 14 14 15 15 25 Bé phËn dông cô Kho phơ tïng 13 Nguyễn Đình Ngọc 2 25 25 11 13 1 12 13 1 22 13 12 Bộ phận sửa chữa điện 24 27 10 14 19 11 12 12 Đồ án môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện LỜI NĨI ĐẦU Trong cơng xây dựng đất nước nghành cơng nghiệp điện ln giữ vai trị quan trọng, trở thành nghành khơng thể thiếu kinh tế quốc dân thiết kế cung cấp điện việc phải làm Khi nhà máy xí nghiệp khơng ngừng xây đựng hệ thống cung cấp điện cần phải thiết kế xây dựng Từ yêu cầu thực tế đó, kiến thức học,em nhận tập lớn : Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản suất máy kéo Cùng với nỗ lực thân giúp đỡ tận tình thầy Bạch Quốc Khánh , em hoàn thành xong tập yêu cầu Trong q trình thiết kế khơng tránh khỏi sai sót cố gắng khơng thể tránh khiếm khuyết, mong thầy cô giáo góp ý thêm Em xin gửi đến thầy Bạch Quôc Khánh thầy cô giáo môn Hệ Thống Điện lời cảm ơn chân thành Hà Nội , ngày 06 tháng 12 năm 2007 Sinh viên Nguyễn Đình Ngọc Nguyễn Đình Ngọc Đồ án môn học CHƯƠNG I Thiết kế hệ thống cung cấp điện GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY 1.1 Loại ngành nghề, quy mô lực nhà máy 1.1.1 Loại ngành nghề - Đây nhà máy có tầm quan trọng kinh tế quốc dân, đặc biệt nông nghiệp, nên nhà máy cần đảm bảo tin cậy cung cấp điện cách cấp điện đường dây lõi kép từ trạm trung gian phân xưởng nhà máy, cần đảm bảo cung liên tục cung cấp điện 1.1.2 Quy mô, lực nhà máy Đây nhà máy sản xuất máy kéo có quy mơ lớn, gồm 12 phân xưởng với tổng công suất đạt gần 21000 kVA Cơng suất đặt Loại hộ Diện tích TT Tên phân xưởng (kW) tiêu thụ (m2) Khu nhà phòng quảm lý 200 III 1640.25 xưởng thiết kế Phân xưởng (PX) đúc 1500 I 2956.5 PX gia công khí 3600 I 4252.5 PX lắp ráp 3200 I 4131 PX luyện kim mầu 1800 I 3442.5 PX luyện kim đen 2500 I 2571.75 PX sửa chữa khí Theo tính tốn III 1134 PX rèn dập 2100 I 2916 PX nhiệt luyện 3500 I 1822.5 10 Bộ phận nén khí 1700 III 2268 11 Trạm bơm 800 I 1620 12 Kho vật liệu 60 III 3543.75 1.2 Giới thiệu phụ tải điện toàn nhà máy Phụ tải điện toàn nhà máy phân làm hai loại phụ tải: - Phụ tải động lực - Phụ tải chiếu sáng Phụ tải động lực phụ tải chiếu sáng thường làm việc chế độ dài hạn, điện áp yêu cầu trực tiếp tới thiết bị 380/220 (V) tần số công nghiệp f=50(Hz) 1.3 Những yêu cầu thiết kế cung cấp điện nhà máy 1.3.1 Độ tin cậy cung cấp điện Nguyễn Đình Ngọc Đồ án môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Độ tin cậy cung cấp điện tuỳ thuộc vào hộ tiêu thụ loại (loại 1, 2, hay 3) Trong điều kiện cho phép, người ta cố gắng chọn phương án cung cấp điện có độ tin cậy cao tốt 1.3.2 Chất lượng điện áp Chất lượng điện đánh giá hai tiêu tần số điện áp Chỉ tiêu tần số quan điều khiển hệ thống điều chỉnh Chỉ có hộ tiêu thụ lớn (hàng chục MW trở lên) phải quan tâm đến chế độ vận hành cho hợp lý để góp phần ổn định tần số hệ thống điện Nói chung, điện áp lưới trung áp hạ áp cho phép dao động quanh giá trị 5% điện áp định mức Đối với phụ tải có yêu cầu cao chất lượng điện áp nhà máy hoá chất điện tử, khí xác… điện áp cho phép dao động khoảng 2,5% 1.3.3 An toàn cung cấp điện Hệ thống cung cấp điện phải vận hành an tồn người thiết bị Do đó, sơ đồ cung cấp điện phải hợp lý, rõ ràng, mạch lạc để tránh nhầm lẫn vận hành thiết bị điện phải chọn chủng loại công suất Công tác xây dựng, lắp đặt việc vận hành quản lý hệ thống cung cấp điện ảnh hưởng lớn đến độ an toàn cung cấp điện Do đó, người sử dụng phải tuyệt đối chấp hành quy định an toàn sử dụng điện 1.3.4 Kinh tế Khi đánh giá so sánh phương án cung cấp điện, tiêu kinh tế xét đến tiêu kỹ thuật nêu đảm bảo Chỉ tiêu kinh tế đánh giá thơng qua tổng vốn đầu tư, chi phí vận hành thời gian thu hồi vốn đầu tư Việc đánh giá tiêu kinh tế phải thơng qua tính tốn so sánh tỷ mỉ phương án, từ đưa phương án thích hợp Nguyễn Đình Ngọc Đồ án mơn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN 2.1 Đặt vấn đề Phụ tải tính tốn phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ tải thực tế (biến đổi) mặt hiệu ứng nhiệt lớn Nói cách khác, phụ tải tính tốn làm nóng dây dẫn lên tới nhiệt độ nhiệt độ lớn phụ tải thực tế gây 2.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn Hiện có nhiều phương pháp để tính phụ tải tính tốn Những phương pháp đơn giản, tính tốn thuận tiện kết khơng thật xác Ngược lại, độ xác nâng cao phương pháp tính phức tạp Vì vậy, tuỳ theo giai đoạn thiết kế, tuỳ theo yêu cầu cụ thể mà chọn phương pháp tính cho thích hợp Sau số phương pháp xác định phụ tải tính tốn thưịng dùng 2.2.1 Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất đặt hệ số nhu cầu Ptt = k nc P® Trong đó: knc: Hệ số nhu cầu thiết bị, tra sổ tay kỹ thuật Pđ : Công suất đặt thiết bị nhóm thiết bị, tính tốn xem gần Pđ = Pđm (kW) 2.2.2 Xác định phụ tải tính tốn theo hệ số hình dáng đồ thị phụ tải công suất trung bình Ptt = khd.Ptb Trong đó: khd : Hệ số hình dáng phụ tải (tra sổ tay) Ptb : Cơng suất trung bình thiết bị nhóm thiết bị: t Pt dt A t t 2.2.3 Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình độ lệch đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình Ptt = Ptb ± Trong đó: Ptb : Cơng suất trung bình nhóm thiết bị (kW) : Độ lệch đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình : Hệ số tán xạ 2.2.4 Xác định phụ tải tính tốn theo hệ số cực đại kmax cơng suất bình Ptb (cịn gọi phương pháp số thiết bị hiệu nhq) Ptt = kmax.Ptb = kmax.ksd.Pdđ Trong đó: Ptb : Cơng suất trung bình nhóm thiết bị (kW) Pdđ : Cơng suất danh định nhóm thiết bị (kW) Ptb Nguyễn Đình Ngọc Đồ án mơn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện ksd : Hệ số sử dụng một nhóm thiết bị kmax : Hệ số cực đại, tra sổ tay kỹ thuật theo quan hệ: kmax = f(nhq, ksd) nhq : Số thiết bị dùng điện hiệu 2.2.5 Xác định phụ tải tính tốn theo suất chi phí điện cho đơn vị sản phẩm a M Ptt = Tmax Trong đó: a0 : Suất chi phí điện cho đơn vị sản phẩm (kWh/đvsp) M : Số sản phẩm sản xuất năm Tmax : Thời gian sử dụng công suất lớn (h) 2.2.6 Xác định phụ tải tính tốn theo suất trang bị điện cho đơn vị sản phẩm Ptt = p0.S Trong đó: p0 : Suất trang bị điện cho đơn vị diện tích [W/m2] S : Diện tích đặt thiết bị (m2) 2.2.7 Phương pháp tính trực tiếp Trong phương pháp trên, phương pháp 1, dựa kinh nghiệm thiết kế vận hành để xác định PTTT nên cho kết gần Tuy nhiên chúng đơn giản tiện lợi Các phương pháp lại xây dựng sở lý thuyết xác suất thống kê có xét đến nhiều yếu tố có kết xác khối lượng tính tốn lớn phức tạp Tuỳ theo u cầu tính tốn thơng tin có phụ tải, nguời thiết kế lựa chọn phương pháp thích hợp để xác định PTTT Trong đồ án này, với phân xưởng sửa chữa khí, ta biết vị trí, cơng suất đặt chế độ làm việc thiết bị phân xưởng nên tính tốn phụ tải động lực phân xưởng sử dụng phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình hệ số cực đại Các phân xưởng lại biết diện tích cơng suất đặt nên để xác định phụ tải động lực phân xưởng ta áp dụng phương pháp tính theo cơng suất đặt hệ số nhu cầu Phụ tải chiếu sáng phân xưởng xác định theo phương pháp suất chiếu sáng đơn vị diện tích sản xuất 2.3 Xác định phụ tải tính tốn phân xưởng sửa chữa khí Phân xưởng sửa chữa khí phân xưởng số sơ đồ mặt nhà máy, có diện tích bố trí thiết bị 1500m2 Trong có 72 thiết bị, cơng suất thiết bị khác nhau: công suất lớn 24,6 kW, công suất nhỏ 0,65 kW Phần lớn thiết bị có chế độ làm việc dài hạn, có máy biến áp hàn có chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại Những đặc điểm Nguyễn Đình Ngọc 10 Đồ án mơn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Theo tính tốn chương I ta có thống số tính tốn nhóm Bảng 6.2 - Thơng số phụ tải tính tốn nhóm Nhóm Ptt ( kW ) Qtt ( kVAr ) Stt ( kVA ) Itt ( A ) Idn(A) 22.77 30.36 37.95 57.66 205.53 21.56 28.68 35.93 54.60 202.47 20.56 27.34 34.27 52.06 199.93 20.81 27.67 34.86 52.69 200.56 19.41 25.82 32.17 49.15 152.63 Nhận thấy nhóm có cơng suất tương đối Nhóm máy có dịng điện tính tốn dịng điện đỉnh nhọn lớn nhóm nên ta chọn áptômát nhánh tủ theo điều kiện u cầu nhóm - Đối với áptơmát nhánh chọn theo điều kiện sau: Điện áp định mức : Udm.A Udm.m = 0,38 kV Dòng điện định mức: Idm.A Itt Nhóm = 57,66 A Chọn loại C60N hãng Merlin Gerin chế tạo với thông số Bảng 6.3 - Thông số áptômát nhánh tủ PP Loại Số lượng Udm,V Idm, A IcắtN, kA Số cực C60N 440 63 4.4.3 Chọn tủ động lực - Chọn góp tủ: Thanh góp tủ chọn theo điều kiện : khc.Icp IttNhóm.max = 57,66A (lấy khc = 1) (nhóm có dịng tính tốn lớn nên ta chọn góp tủ động lực theo TĐL1) Chọn đồng có kích thước 153 mm2 với Icp = 210 A - Chọn áptômát tổng tủ ĐL: Cũng chọn tương tự đầu tủ phân phối, đầu vào tủ động ta đặt áptômát loại C60a hãng Merlin Gerin chế tạo, có thơng số sau Nguyễn Đình Ngọc 76 Đồ án môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Bảng 6.4 - Thông số áptômát tổng TĐL Loại Số lượng Udm,V Idm, A IcắtN, kA Số cực C60a 440 63 - Chọn áptômát nhánh tủ ĐL: Áptômát chọn theo điều kiện sau: Điện áp định mức : Udm.A Udm.m = 0,38 kV Dòng điện định mức : Idm.A Ilvmax = Idm A (Chú ý : Các áptômát nên chọn loại để dễ mua tiện thay cần thiết) * Tủ động lực1: Cấp điện cho nhóm máy 1: - Chọn áptơmát bảo vệ động : Áptômát bảo vệ máy tiện ren Pdm = 10,00 kW Idm = 25,32 A IdmA Idm = 25,32 A Chọn Áptômát loại C60a Merlin Gerin chế tạo có : IdmA = 30A , UdmA = 440 V, IcắtN = 3kA , cực Áptômát bảo vệ máy doa ngang Pdm = 4,50 kW Idm = 11,40 A IdmA Idm = 11,40 A Chọn Áptômát loại C60a Merlin Gerin chế tạo có : IdmA = 15A , UdmA = 440 V, IcắtN = 3kA , cực Áptômát bảo vệ máy mài phẳng có trục nằm : Pdm = 2,80 kW Idm = 7,09 A IdmA Idm = 7,09 A Chọn Áptômát loại C60a Merlin Gerin chế tạo có : IdmA = 10A , UdmA = 440 V, IcắtN = 3kA , cực * Áptômát bảo vệ cho nhóm máy: - Máy mài sắc : Pdm = 2,80 kW Idm = 7,09 A - Máy dũa : Pdm = 1,00 kW Idm = 2,53 A - Máy mài sắc có dao cắt gọt : Pdm = 2,80 kW Idm = 7,09 A IdmA Itt = 7,09 + 2,53 + 7,09 = 16,71 A Chọn Áptômát loại C60a Merlin Gerin chế tạo có : Nguyễn Đình Ngọc 77 Đồ án môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện IdmA = 20A , UdmA = 440 V, IcắtN = 3kA , cực Hoàn toàn tương tự ta chọn áptômát (trong bảng6 6) 4.5 Chọn cáp 4.5.1 Nguyên tắc chung Trong mạng điện phân xưởng cáp dây dẫn điện chọn theo điều kiện sau: - Đảm bảo điều kiện phát nóng - Tiết diện phải phù hợp với thiết bị bảo vệ cầu chì hay áp tơ mát Đảm bảo tổn thất điện áp phạm vi cho phép Trong phân xưởng điều kiện bỏ qua chiều dài đường dây ngắn nên U không đáng kể - Kiểm tra độ sụt áp có động lớn khởi động Điều kiện ta bỏ qua phân xưởng khơng có động có cơng suất qúa lớn Như cáp dây dẫn chọn chủ yếu phải thoả mãn điều kiện sau: - Phát nóng: k1.k2.Icp Ilvmax (6.1) Trong : k1, k2 - hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường đặt cáp số lượng cáp song song rãnh, Icp - dòng điện làm việc lâu dài cho phép dây cáp chọn [A] Ilvmax - dòng điện làm việc lớn phân xưởng, nhóm, hay thiết bị điện đơn lẻ - Phối hợp với thiết bị bảo vệ: Cáp bảo vệ áptômát : KDnhiet 1 cp (6.2) -1 = 0,8 cho mạng chiếu sáng -1 = 1,5 cho mạng động lực KDdientu 2 cp (6.3) mạng chiếu sáng khơng cần tính Nguyễn Đình Ngọc 78 Đồ án mơn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện -2 = 4,5 cho mạng động lực Trong : IKDnhiet - dịng điện khởi động nhiệt áptômát (IKDnhiet = 1,25IdmA) IKDdientu - dịng điện khởi động điện từ áptơmát (IKDdientu =1,25 Idn) IdmA - dịng điện định mức ấptơmát Idn - dòng điện đỉnh nhọn phụ tải nhóm phụ tải Với phụ tải động : Idn = 5.Idm Với phụ tải nhóm động : Idn = Imm + (IttNhom – Idm(max).ksd) ksd- Hệ số sử dụng nhóm phụ tải 4.5.2 Chọn cáp từ trạm biến áp đến tủ phân phối Theo chương III ta chọn cáp (theo điều kiện phát nóng) từ trạm biến áp B5 đến tủ phân phối phân xưởng loại cáp đồng PVC(370+35) hãng LENS chế tạo có Icp = 246 A, nên ta cần kiểm tra lại cáp theo điều kiện phối hợp với áptômát Dùng áptômát loại NS250N hãng Merlin Gerin chế tạo có IdmA = 250 A Điều kiện : KDnhiet 1,25.I dmA 1,25.250 1,27 1 1,5 cp 246 246 Vậy cáp PVC(370+35) chọn hợp lý 4.5.3 Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực I (cho nhóm 1) Cáp bảo vệ áptơmát C60N có Idm = 63A (kết tính phần trên) IttNhom1= 57,66 A(kết bảng 2.7) Theo điều kiện ta có : KDnhiet 1,2. dm 1,2.63 1 cp KDnhiet 50,4 cp 1 1 1,5 Vậy ta chọn cáp đồng lõi cách điện PVC hãng LENS chế tạo có mã hiệu 4G10 có Icp = 87 A Kiểm tra lại theo điều kiện phát nóng cho phép Cáp đặt hào cáp riêng tuyến nên khc = k1.k2.Icp = 87 A Ilvmax = IttNhom1 = 57,66 A Chọn cáp 4G10 cách điện PVC Các tuyến cáp khác chọn tương tự, kết ghi bảng sau : Nguyễn Đình Ngọc 79 Đồ án mơn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Nhận thấy tổng công suất phụ tải tính tốn nhóm đồng nên ta chọn loại cáp cho tất nhóm, nhhư thuận tiện cho việc mua bán thay thế, sửa chữa cần thiết Bảng 4.5 - Kết chọn cáp từ TPP đến TĐL Tuyến Cáp Itt [A] IKDnhiet/1,5 [A] Loại cáp [mm2] Icp [A] TPP - TĐL1 57.66 38.44 4G10 87 TPP - TĐL2 54.60 36.4 4G10 87 TPP - TĐL3 52.06 34.71 4G10 87 TPP - TĐL4 52.69 35.13 4G10 87 TPP - TĐL5 49.15 32.77 4G10 87 4.5.4.Lựa chọn cáp dẫn từ tủ động lực tới động cơ: Tất dây dẫn xưởng chọn cáp đồng hạ áp lõi cách điện PVC hãng LENS chế tạo đặt ống thép có đường kính 3/4’’ Chọn cáp cho nhóm phụ tải Cáp từ tủ ĐL1 đến Máy tiện ren (ký hiệu mặt :1) Có : Pdm = 10,00 kW Idm = 25,32 A Idn = 5.Idm Theo điều kiện kiểm tra ta có (theo CT 6.2 6.3): KDnhiet 1,25.I dmA 1,25.30 1 cp KDnhiet 25 A cp 1 1 1,5 KDdientu 1,25.I dn 1,25.5.25,32 cp KDdientu 35,17 A cp 2 2 4,5 Vậy chọn cáp loại 4G2,5 có Icp = 41 A Kiểm tra điều kiện phát nóng: k1.k2.Icp = 41 A Ilvmax = Idm = 25,32 A Chọn cáp 4G2,5 cách điện PVC Cáp từ tủ ĐL1 đến máy doa ngang (ký hiệu mặt : 4) Có : Pdm = 4,50 kW Idm = 11,40 A Idn = 5.Idm Theo điều kiện kiểm tra ta có : Nguyễn Đình Ngọc 80 Đồ án mơn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện KDnhiet 1,25.I dmA 1,25.15 1 cp KDnhiet 12,50 A cp 1 1 1,5 KDdientu 1,25.I dn 1,25.5.11,40 cp KDdientu 15,83 A cp 2 2 4,5 Vậy chọn cáp loại 4G1,5 có Icp = 31 A Kiểm tra điều kiện phát nóng: k1.k2.Icp = 31 A Ilvmax = Idm = 11,40 A Chọn cáp 4G1,5 cách điện PVC Cáp từ tủ ĐL1 đến máy mài phẳng có trục nằm (ký hiệu mặt : 20) Có : Pdm = 2,80 kW Idm = 70,09 A Idn = 5.Idm Theo điều kiện kiểm tra ta có : KDnhiet 1,25.I dmA 1,25.10 1 cp KDnhiet 8,33 A cp 1 1 1,5 KDdientu 1,25.I dn 1,25.5.7,09 cp KDdientu 9,85 A cp 2 2 4,5 Vậy chọn cáp loại 4G1,5 có Icp = 31 A Kiểm tra điều kiện phát nóng: k1.k2.Icp = 31 A Ilvmax = Idm = 7,09 A Chọn cáp 4G1,5 cách điện PVC Cáp từ tủ ĐL1 đến nhóm máy Máy mài sắc : Pdm = 2,80 kW Idm = 7,09 A Máy dũa : Pdm = 1,00 kW Idm = 2,53 A Máy mài sắc có dao cắt gọt : Pdm = 2,80 kW Idm = 7,09 A IttNhom = 7,089 + 2,532 + 7,089 = 16,710 A Idn = Imm(max) + (IttNhom – ksd.Idm(max)) = = 5.7,09 + ( 16,71 – 0,16.7,09) = 51,03 A Theo điều kiện kiểm tra ta có : KDnhiet 1,25.I dmA 1,25.20 1 cp KDnhiet 16,67 A cp 1 1 1,5 KDdientu 1,25.I dn 1,25.51,03 cp KDdientu 14,17 A cp 2 2 4,5 Vậy chọn cáp loại 4G1,5 có Icp = 31 A Kiểm tra điều kiện phát nóng: k1.k2.Icp = 31 A Ilvmax = Idm = 16,71 A Nguyễn Đình Ngọc 81 Đồ án môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Chọn cáp 4G1,5 cách điện PVC Tính tốn hoàn toàn tương tự ta chọn cáp dẫn tới thiết bị bảng Bảng 4.6 - Kết chọn cầu chì TĐL cáp đến thiết bị TT Tên thiết bị Phụ tải Số Dây Dẫn áptômát Ghi Trên Ptt Itt F Icp Mã Idm IKDnh/1,5 (kW) (A) (mm2) (A) Hiệu (A) (A) vẽ 10 11 Nhóm 1 Máy tiện ren 10.00 25.32 4G2,5 41 C60a 30 25.00 Máy doa ngang 4.50 11.40 4G1,5 31 C60a 15 12.50 20 2.80 7.09 4G1,5 31 C60a 10 8.33 Máy mài phẳng có trục nằm Máy mài sắc Máy dũa Máy mài sắc có dao cắt gọt 24 2.80 7.09 4G1,5 31 C60a Chung 27 1.00 2.53 28 2.80 7.09 31 C60a 4G1,5 20 31 C60a 0.00 Nhóm Máy tiện ren Máy phay chép hình Máy mài trịn Máy khoan để bàn Máy mài sắc 16.67 10.00 25.32 4G2,5 41 C60a 30 Chung Chung 10 0.60 1.52 17 7.00 17.73 4G2,5 41 C60a C60a 22 0.65 1.65 4G1,5 31 C60a 24 2.80 7.09 4G1,5 31 C60a 25.00 30 25.00 10 8.33 Nhóm3 Máy phay vạn 7.00 17.73 4G1,5 31 C60a 20 16.67 Máy phay ngang 4.50 11.40 4G1,5 31 C60a 15 12.50 Máy phay chép hình 5.62 14.23 4G1,5 31 C60a 15 12.50 Máy phay chép hình 11 3.00 7.60 4G1,5 31 C60a 10 8.33 Máy bào ngang 12 7.00 17.73 4G1,5 31 C60a 20 16.67 Nguyễn Đình Ngọc 82 Đồ án môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Máy bào giường trụ 13 10.00 25.32 4G2,5 41 C60a 30 25.00 Máy khoan hướng tâm 15 4.50 11.40 4G1,5 31 C60a 15 12.50 Máy doa toa độ 4.50 11.40 4G1,5 31 C60a 15 8.33 Máy phay đứng 7.00 17.73 4G1,5 31 C60a 20 16.67 Máy phay chép hình 1.70 4.30 4G1,5 31 C60a 10 8.33 Máy xọc 14 7.00 17.73 4G1,5 31 C60a 20 16.67 Máy khoan đứng 16 4.50 11.40 4G1,5 31 C60a 15 12.50 Nhóm4 Máy mài tròn vạn 18 2.80 7.09 4G1,5 31 C60a 10 8.33 Máy mài phẳng có trục đứng 19 10.00 25.32 4G2,5 41 C60a 30 25.00 Máy ép thủy lực 21 4.50 11.40 4G1,5 31 C60a 15 12.50 Máy cưa 11' 2.80 7.09 4G1,5 31 C60a 10 Máy mài hai phía Chung 12' 2.80 7.09 4G1,5 31 C60a 20 11 Máy khoan bàn 16.67 13' 0.65 1.65 4G1,5 31 C60a Nhóm5 Máy tiện ren 1' 7.00 17.73 4G1,5 31 C60a 20 16.67 Máy tiện ren 2' 4.50 11.40 4G1,5 31 C60a 15 12.50 Máy tiện ren 3' 3.20 8.10 4G1,5 31 C60a 10 8.33 Máy tiện ren 4' 10.00 25.32 4G2,5 41 C60a 30 25.00 Máy khoan đứng 6' 7.00 17.73 4G1,5 31 C60a 20 16.67 Máy phay vạn 7' 4.50 11.40 4G1,5 31 C60a 15 12.50 Máy bào ngang 8' 5.80 14.69 4G1,5 31 C60a 15 12.50 Máy khoan đứng 5' 2.80 7.09 9' 2.80 7.09 Máy mài tròn vạn 10 Máy mài phẳng Nguyễn Đình Ngọc Chung 4G2,5 41 C60a 30 25.00 10' 4.00 10.13 4G1,5 31 C60a 15 12.50 83 Đồ án mơn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện 4.6.Tính ngắn mạch phía hạ áp phân xưởng sửa chữa khí để kiểm tra cáp áptơmát - Sơ đồ nguyên lý: - Sơ đồ thay thế: 4.4.1.Các thông số sơ đồ thay : - Điện trở điện kháng máy biến áp : Sdm = 750 kVA PN = 7,1 UN% = 5,5% R B3 ΔPN U dm 7,1.0,42 106 10 2,02 mΩ Sdm 7502 U N %.U dm 5,5.0,42 6 X B3 10 10 11,73 mΩ 100.Sdm 100.750 - Thanh góp trạm biến áp phân xưởng - TG1 : + Thanh dẫn đồng hình chữ nhật, có sơn kích thước (808) mm2, + Mỗi pha đặt + Chiều dài : l = m + Khoảng cách trung bình hình học D = 100 m Tra PL4.11 (TL1), tìm : 1 r0 0,031mΩ/m R TG1 r0 l 0,031.1 0,010 mΩ 3 1 x 0,102mΩ/m X TG1 x l 0,102.1 0,034 mΩ 3 - Thanh góp tủ phân phối - TG2 : + Thanh dẫn đồng hình chữ nhật, có sơn kích thước (253) mm2, Nguyễn Đình Ngọc 84 Đồ án môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện + Chiều dài : l = m + Khoảng cách trung bình hình học D = 100 m Tra PL4.11 (TL1), tìm : r0 0,268mΩ/m R TG1 r0 l 0,268.1 0,268 mΩ x 0,179mΩ/m X TG1 x l 0,179.1 0,179 mΩ Nhận thấy điện tổng trở góp nhỏ so với tổng trở thành phần lại nên trình tính tốn bỏ qua - Điện trở điện kháng áptômát : Tra PL 3.12 PL 3.13 (TL1), tìm + Áptơmát loại NS250N: RA2 = 0,36 m ; XA2 = 0,28 m ; RT2 = 0,6 m + Áptômát loại C60N(A3), C60a( A4): RA3 = RA4 = 2,35 m XA3 = XA4 = 1,30 m RT3 = RT4 = 1,0 m + Cáp tiết diện 370+35 mm2 - C1 : Chiều dài : l = 120 m r 0,268 mΩ/m R TG2 r0 l 0,268.120 32,16 mΩ Có : x 0,15 mΩ/m XTG2 x l 0,15.120 18 mΩ + Cáp tiết diện 4G10 mm2 - C2 : Chiều dài : l = 40 m (khoảng cách từ TPP đến TĐL xa nhất) r 1,83 mΩ/m R TG2 r0 l 1,83.40 73,20 mΩ Có : x 0,10 mΩ/m X TG2 x l 0,10.40 4,00 mΩ 4.4.2.Tính tốn ngắn mạch kiểm tra thiết bị chọn : * Tính ngắn mạch N1 : R1 = RB3 + RTG1 + 2.RA2 + 2.RT2 + RC1 = 2,02 + 0,010 + 2.0,36+ 2.0,6 + 32,16 = 35,39 m X1 = XB3 + XTG1 + 2.XA2 + XC1 = = 11,73 + 0,034 + 2.0,28+ 18 = 30,324 m 2 Z1 R1 X1 35,392 30,3242 46,605 mΩ Nguyễn Đình Ngọc 85 Đồ án môn học I N1 Thiết kế hệ thống cung cấp điện U 400 4,955 kA 3.Z1 3.46,605 i xkN1 2.1,8.I N 2.1,8.4,955 12,614 kA Kiểm tra áptơmát loại NS250N có IcătN = kA > 4,955 kA Vậy áptômát chọn thoả mãn điều kiện ổn định động Kiểm tra cáp tiết diện 370+35 mm2 : Tiết diện ổn định nhiệt cáp: Với cáp đồng có = 6; lấy thời gian quy đổi thời gian ngắn mạch (tqd =0,2s) F I tqd 6.4,955 0,2 13,296 mm2 Vậy chọn cáp 370+35 mm2 hợp lý * Tính ngắn mạch N2 : R2 = RB3 + RTG1 + 2.RA2 + 2.RT2 + 2.RA3 + 2.RT3 + RC1 + RC2 = 2,02 + 0,010 + 2.0,36 + 2.0,6 + 2.2,35 + 32,16 + 73,20 = 114,01 m X2 = XB3 + XTG1 + 2.XA2 + 2.XA3 + XC1 + XC2 = 11,733 + 0,034 + 2.0,28 + 2.1.30 + 18 + 4,00 = 36,927 m 2 Z2 R X2 114,012 36,9272 119,84 mΩ I N2 U 400 1,927 kA 3.Z2 3.119,84 i xkN1 2.1,8.I N 2.1,8.1,927 4,905 kA Kiểm tra áptơmát loại C60a có IcătN = kA > 1,927 kA Vậy áptômát chọn thoả mãn điều kiện ổn định động Kiểm tra cáp tiết diện 4G10 mm2 : Tiết diện ổn định nhiệt cáp F I tqd 6.1,927 0,2 5,171 mm2 Vậy chọn cáp 4G10 mm2 hợp lý Nguyễn Đình Ngọc 86 Nguyễn Đình Ngọc 87 ' ' ' ' ' ' Bé phận sửa chữa điện ' Kho linh kiện điện háng Kho phô tïng ' ' ' ' ' ' ' ' Bộ phận sửa chữa khí ' tđl5 ' ' ' ' ' ' Tõ tr¹m B3 ®Õn TPP Phßng thư nghiƯm Phßng thư nghiƯm t®l4 t®l1 Bộ phận dụng cụ tđl2 sơ đồ mặt dây phân x-ởng sửa chữa khí t®l3 Đồ án môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Đồ án môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện sơ đồ nguyên lý mạng điện hạ áp phân x-ởng sửa chữa khí Từ trạm B3 đến TG Trạm B3 pvc (3x70+35) NS 250N NS 250N TPP 0,4kv C60N C60N C60N C60N C60N C60N Tđ chiÕu s¸ng 4G4 4G10 4G10 C60a C60a T§L1 1 1 20 24 27 28 2 P ®m 10 10 4,5 2,8 2,8 2,8 25,32 25,32 25,32 11,39 7,09 7,09 2,53 10 4G1,5 C60a 4G2,5 4G2,5 C60a 10 10 10 0,6 17 22 24 2,8 0,65 7,09 M¸y tiện ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy mài fẳng có trục nằm Máy doa ngang Máy mài sắc Máy mài sắc có dao cắt gọt Máy dũa 25,32 25,32 25,32 25,32 Tên máy Máy tiện ren Máy tiện ren M¸y tiƯn ren M¸y tiƯn ren 17,72 1,52 M¸y fay chép hình 1,64 7,09 Máy mài tròn Máy khoan để bàn Máy mài sắc 4G10 4G10 4G10 C60a C60a T§L5 T§L3 7 4,5 5,62 7 17,72 17,72 11,39 14,23 7,6 17,72 17,72 Tên máy Máy fay vạn Máy fay vạn 1' 1' P đm 4,5 10 M¸y fay ngang M¸y M¸y fay chÐp fay chép hình hình Máy bào ngang 3' 4' 3' Máy khoan h-íng t©m 4G1,5 3,2 3,2 10 4,5 5,8 8,1 8,1 25,32 17,72 11,39 14,69 10,13 M¸y tiƯn ren M¸y tiƯn ren M¸y tiƯn ren M¸y tiƯn ren M¸y tiƯn ren Máy tiện ren Máy tiện ren Máy khoan đứng Máy phay vạn Máy bào ngang Máy mài phẳng 19 C60a 4G1,5 18 C60a 4G1,5 C60a 4G1,5 4G1,5 16 C60a 13' 21 12' 11' 13' 12' 4,5 2,8 10 4,5 0,65 2,8 2,8 0,65 2,8 0,65 17,72 17,72 4,3 17,72 17,72 11,39 7,09 25,32 11,39 1,64 7,09 7,09 1,64 7,09 1,64 Tên máy Máy doa toạ độ Máy fay đứng Máy fay đứng Máy fay chép hình Máy xọc Máy xọc Máy khoan đứng Máy mài tròn vạn Máy ép thuỷ lực Máy khoan bàn Máy mài hai fía Máy c-a Máy khoan để bàn Máy mài hai fía Máy khoan bàn Nguyn ỡnh Ngc 4G1,5 4,5 11,39 11,39 4,5 10' 4,5 Itt [A] [kW 14 C60a Máy mài fẳng 88 13' 8' C60a 11,39 4G2,5 14 1,7 C60a 4G1,5 4G1,5 C60a 4G1,5 C60a 4G1,5 C60a 4G1,5 4G1,5 4G1,5 P đm C60a 7' 6' C60a 17,72 TĐL4 C60a C60a 17,72 C60a C60a C60a 4G1,5 C60a 4G2,5 C60a 4G1,5 4G1,5 4G1,5 2' C60a Tên máy 11,39 Máy bào gi-ờng trụ Máy bào ngang 2' C60a Itt [A] [kW 25,32 C60a 4G1,5 15 C60a 4G1,5 13 C60a 4G1,5 4G1,5 12 12 Itt [A] [kW C60a 4G2,5 11 C60a C60a 4G1,5 C60a 4G1,5 C60a 4G1,5 C60a 4G1,5 C60a 4G1,5 P ®m C60a 4G1,5 C60a 4G1,5 C60a 4G2,5 Máy tiện ren Itt [A] 4G1,5 Tên máy 10 25,32 I tt [A] 10 C60a 10 [kW P ®m [kW C60a 4G2,5 4G2,5 C60a 4G2,5 4G10 4G10 4G10 C60a 4G1,5 C60a 4G1,5 C60a 4G1,5 C60a 4G2,5 C60a 4G2,5 C60a 4G2,5 C60a 4G2,5 C60a T§L2 9' 5' 5' 2,8 2,8 2,8 7,09 7,09 7,09 Máy khoan đứng Máy khoan đứng Máy mài tròn vạn ỏn môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY 1.1 Loại ngành nghề, quy mô lực nhà máy .7 1.1.1 Loại ngành nghề 1.1.2 Quy mô, lực nhà máy .7 1.2 Giới thiệu phụ tải điện toàn nhà máy 1.3 Những yêu cầu thiết kế cung cấp điện nhà máy .7 1.3.1 Độ tin cậy cung cấp điện .7 1.3.2 Chất lượng điện áp 1.3.3 An toàn cung cấp điện 1.3.4 Kinh tế CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN 2.1 Đặt vấn đề 2.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn 2.2.1 Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất đặt hệ số nhu cầu 2.2.2 Xác định phụ tải tính tốn theo hệ số hình dáng đồ thị phụ tải cơng suất trung bình 2.2.3 Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình độ lệch đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình 2.2.4 Xác định phụ tải tính tốn theo hệ số cực đại kmax cơng suất bình Ptb (cịn gọi phương pháp số thiết bị hiệu nhq) 2.2.5 Xác định phụ tải tính tốn theo suất chi phí điện cho đơn vị sản phẩm 10 2.2.6 Xác định phụ tải tính tốn theo suất trang bị điện cho đơn vị sản phẩm 10 2.2.7 Phương pháp tính trực tiếp 10 2.3 Xác định phụ tải tính tốn phân xưởng sửa chữa khí 10 2.3.1 Giới thiệu phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình Ptb hệ số cực đại kmax (còn gọi phương pháp số thiết bị dùng điện hiệu quả) .11 2.3.2 Trình tự xác định phụ tải tính tốn theo phương pháp Ptb kmax 12 2.4 Xác định phụ tải tính tốn cho phân xưởng cịn lại 20 2.4.1 Phân xưỏng đúc 20 2.5 Phụ tải tính tốn nhà máy 22 2.6 Xác định tâm phụ tải biểu đồ phụ tải 22 2.6.1 Tâm phụ tải điện 22 2.6.2 Biểu đồ phụ tải điện .22 CHƯƠNG III THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP CỦA NHÀ MÁY 25 3.1 Đặt vấn đề 25 3.2 Vạch phương án cung cấp điện .25 3.2.1 Phương án trạm biến áp phân xưởng 25 3.2.2 Xác định vị trí trạm biến áp phân xưởng 30 3.2.3 Phương án cung cấp điện cho trạm biến áp phân xưởng 31 3.3Tính tốn kinh tế kỹ thuật, lựa chọn phương án hợp lý 35 3.3.1 Lựa chọn thông số xác định tổn thất điện máy biến áp 35 3.3.2.Chọn cáp 35 Nguyễn Đình Ngọc 89 Đồ án môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện 3.3.3.Xác định tổn thất điện đường dây 36 3.3.4 Tính tốn kĩ thuật cho phương án .37 3.4.Chi phí tính tốn đồng thời cho phương án 52 3.4.1 Phương án 1: 52 3.4.2 Phương án .54 3.4.3 Phương án .56 3.4.4 Phương án .58 3.5 Thiết kế chi tiết cho phương án chọn : 60 3.5.1.Chọn dây dẫn từ trạm biến áp trung gian trạm phân phối trung tâm 60 3.5.2.Tính tốn lựa chọn vẽ sơ đồ TPPTT TBAPX : 60 3.6 Tính tốn ngắn mạch 62 3.6.1 Chọn điểm tính ngắn mạch : 62 3.6.2.Tính tốn thông số sơ đồ : 62 3.9.3.Tính dịng ngắn mạch : .64 3.7 Chọn kiểm tra thiết bị 66 3.7.1 Chọn kiểm tra cáp 35 KV 66 3.7.2.Chọn kiểm tra dẫn phía hạ áp TBAPX : 66 3.7.4.Chọn kiểm tra dao cách ly : 68 3.7.5.Chọn kiểm tra cầu chì cao áp : .68 3.7.6.Chọn kiểm tra máy biến dòng điện : 69 3.7.7.Chọn kiểm tra máy biến điện áp : 69 3.7.8.Chọn kiểm tra chống sét van : 70 CHƯƠNG IV THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ 73 4.1.Phân tích phụ tải phân xưởng SCCK 73 4.2.Lựa chọn sơ đồ cung cấp điên cho phân xưởng : 73 4.3.Chọn vị trí tủ động lực tủ phân phối : 74 4.3.1.Nguyên tắc chung: 74 4.3.2.Sơ đồ dây mặt phương thức lắp đặt đường cáp : .74 4.4 Lựa chọn tủ phân phối tủ động lực .74 4.4.1 Nguyên tắc chung: 74 4.4.2 Chọn tủ phân phối 75 4.4.3 Chọn tủ động lực 76 4.5 Chọn cáp 78 4.5.1 Nguyên tắc chung 78 4.5.2 Chọn cáp từ trạm biến áp đến tủ phân phối 79 4.5.3 Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực 79 4.5.4.Lựa chọn cáp dẫn từ tủ động lực tới động cơ: 80 4.6.Tính ngắn mạch phía hạ áp phân xưởng sửa chữa khí để kiểm tra cáp áptômát 84 4.4.1.Các thông số sơ đồ thay : .84 4.4.2.Tính tốn ngắn mạch kiểm tra thiết bị chọn : 85 Nguyễn Đình Ngọc 90 .. .Đồ án môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện Sơ đồ mặt nhà máy sản xuất máy kéo 10 Tõ hÖ thèng ®iƯn ®Õn 11 12 Tû lƯ: 1/4500 TT Phụ tải điện nhà máy sản xuất máy kéo Tên phân xưởng... đồ phụ tải nhà máy sản xuất máy kéo Nguyễn Đình Ngọc 24 140 Đồ án mơn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện CHƯƠNG III THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP CỦA NHÀ MÁY 3.1 Đặt vấn đề Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp. .. tới thiết bị 380/220 (V) tần số công nghiệp f=50(Hz) 1.3 Những yêu cầu thiết kế cung cấp điện nhà máy 1.3.1 Độ tin cậy cung cấp điện Nguyễn Đình Ngọc Đồ án mơn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện