Đồ án Tốt nghiệp Cung Cấp Điện Phần I Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy chế tạo bơm nông nghiệp Chơng I Giới thiệu chung về xí nghiệp 1. Loại ngành nghề, quy mô và năng lực của xí nghiệp 1.1. Loại ngành nghề: Ngày nay, nền kinh tế nớc ta đang phát triển mạnh mẽ, đời sống nhân dân cũng đợc nâng cao nhanh chóng. Trong quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nớc thì các loại hình doanh nghiệp Nhà nớc nói chung và nhà máy bơm nông nghiệp nói riêng là những mục tiêu hàng đầu trong việc sản xuất ra sản phẩm và phát triển nền kinh tế quốc dân. - Nhà máy chế tạo bơm nông nghiệp ra đời nhằm góp phần phục vụ cho nghành nông nghiệp trong quá trình công nghiệp nghành nông nghiệp. Nhà máychế tạo bơm nông nghiệpthuộc loại hình xí nghiệp cơ khí , sản xuất chủ yếu là các loại máy bơm phục vụ cho tới tiêu ,xả nớc đọng góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp. Để thực hiện tốt nhiệm vụ sản xuất chiến lợc của mình, không những chỉ đòi hỏi về tính chất công nghệ mà còn yêu cầu đảm bảo chất lợng và độ tin cậy cao trong lĩnh vực cung cấp điện cho nhà máy. 1.2. Quy mô, năng lực của xí nghiệp: - Xí nghiệp có tổng diện tích là 28025m 2 nhà xởng, bao gồm 12 phân x- ởng, đợc xây dựng tập trung tơng đối gần nhau, với tổng công suất dự kiến phát triển sau 10 năm sau là 12MVA. - Dự kiến trong tơng lai xí nghiệp sẽ đợc mở rộng và đợc thay thế, lắp đặt các thiết bị máy móc hiện đại hơn. Đứng về mặt cung cấp điện thì việc thiết kế cấp điện phải đảm bảo sự gia tăng phụ tải trong tơng lai về mặt kỹ thuật và kinh tế, phải đề ra phơng pháp cấp điện sao cho không gây quá tải sau vài năm sản xuất và cũng không để quá d thừa dung lợng mà sau nhiều năm xí nghiệp vẫn không khai thác hết dung lợng công suất dự trữ dẫn đến lãng phí. 2 . Quy trình công nghệ sản xuất của xí nghiệp: PX SC cơ khí PXKC Kim loại PX LRáp cơ khí px rèn PX. Đúc PC GC Gỗ BPHC vàKHo trạm bơm PXSCCk Nén khí sản phẩm Đồ án Tốt nghiệp Cung Cấp Điện * BPHC & QL - Bộ phận hành chính và quản lý. * PXCSCK - Phân xởng sửa chữa cơ khí. * PXLRCK - Phân xởng lắp ráp cơ khí. * PXR - Phân xởng rèn. * PXĐ - Phân xởng Đúc. * PXGCG - Phân xởng gia công gỗ. * PXKCKL - Phân xởng kết cấu kim loại. - Theo quy trình trang bị điện và quy trình công nghệ sản xuất của xí nghiệp, thì việc ngừng cung cấp điện sẽ ảnh hởng đến chất lợng sản phẩm, gây thiệt hại về kinh tế, do đó ta xếp xí nghiệp vào phụ tải loại II. - Để quy trình sản xuất của xí nghiệp đảm bảo vận hành tốt thì phải đảm bảo chất lợng điện năng và độ tin cậy cung cấp điện cho toàn xí nghiệp và cho các phân xởng quan trọng trong xí nghiệp. 3 . Giới thiệu phụ tải điện của toàn xí nghiệp. 3.1. Các đặc điểm của phụ tải điện. - Phụ tải điện trong xí nghiệp công nghiệp có thể phân ra làm hai loại phụ tải: + Phụ tải động lực + Phụ tải chiếu sáng. - Phụ tải động lực thờng có chế độ làm việc dài hạn, điện áp yêu cầu trực tiếp đến thiết bị với độ lệch điện áp cho phép U Cf = 5% U đm . Công suất của chúng nằm trong dải từ một đến hàng chục kw, và đợc cấp bởi tần số f=50Hz. Đồ án Tốt nghiệp Cung Cấp Điện - Phụ tải chiếu sáng thờng là phụ tải một pha, công suất không lớn. Phụ tải chiếu sáng bằng phẳng, ít thay đổi và thờng dùng dòng điện tần số f = 50Hz. Độ lệch điện áp trong mạng điện chiếu sáng U Cf = 2,5%. 3.2 . Các yêu cầu về cung cấp điện của xí nghiệp. - Các yêu cầu cung cấp điện phải dựa vào phạm vi và mức độ quan trọng của các thiết bị để từ đó vạch ra phơng thức cấp điện cho từng thiết bị cũng nh cho các phân xởng trong xí nhiệp, đánh giá tổng thể toàn xí nghiệp cơ khí ta thấy tỷ lệ (%) của phụ tải loại II là 67%. Phụ tải loại II lớn gấp 2 lần phụ tải loại III, do đó xí nghiệp đợc đánh giá là hộ phụ tải loại II, vì vậy yêu cầu cung cấp điện phải đợc đảm bảo liên tục. 4. Phạm vi đề tài. - Đây là một đề tài thiết kế tốt nghiệp, nhng do thời gian có hạn nên việc tính toán chính xác và tỷ mỉ cho công trình là một khối lợng lớn, đòi hỏi thời gian dài, do đó ta chỉ tính toán chọn cho những hạng mục quan trọng của công trình. - Sau đây là những nội dung chính mà bản thiết kế sẽ đề cập đến: + Thiết kế mạng điện phân xởng. + Thiết kế mạng điện xí nghiệp. + Tính toán công suất bù cho xí nghiệp. + Tính toán nối đất cho các trạm biến áp phân xởng. + Thiết kế chiếu sáng cho phân xởng sửa chữa cơ khí. Đồ án Tốt nghiệp Cung Cấp Điện Chơng II xác định phụ tải tính toán các phân xởng và toàn xí nghiệp. 1. Xác định phụ tải tính toán cho phân xởng sửa chữa cơ khí. 1.1. Phân loại và phân nhóm phụ tải trong phân xởng sửa chữa cơ khí - Các thiết bị đều làm việc ở chế độ dài hạn. - Để phân nhóm phụ tải ta dựa theo nguyên tắc sau : + Các thiết bị trong nhóm nên có cùng một chế độ làm việc + Các thiết bị trong nhóm nên gần nhau, tránh trồng chéo dây dẫn + Công suất thiết bị trong nhóm cũng nên cân đối để khỏi quá chênh lệch giữa các nhóm + Số lợng thiết bị trong nhóm nên có một giới hạn Căn cứ vào vị trí, công suất của các máy công cụ bố trí trên mặt bằng x- ởng ta chia ra làm 6 nhóm thiết bị (phụ tải ) nh sau : + Nhóm 1: 24: 20: 19: 21: 17: 22: 15: 23: + Nhóm 2 : 28:29: 16:30:25:27:14: + Nhóm 3 : 3:2:1:4:26:5:6:10: + Nhóm 4: 7:8:9:18:11:12:13: + Nhóm 5 : 35:34:31:32:37:30:40: + Nhóm 6 : 33:39:38:43:36:42:41: Bảng 2-1: Bảng công suất đặt tổng của các nhóm. Nhóm phụ tải 1 2 3 4 5 6 Công suất tổng (kw) 15,3 9,95 38,7 27,53 44,5 49,55 Số lợng máy 8 8 13 7 11 15 1.2 . Xác định phụ tải động lực tính toán của phân xởng. a. Các phơng pháp xác định phụ tải tính toán - Theo công suất trung bình và hệ số cực đại. - Theo công suất trung bình và độ lệch của phụ tải khỏi giá trị trung bình. - Theo công suất trung bình và hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải - Theo công suất đặt và hệ số nhu cầu. Đồ án Tốt nghiệp Cung Cấp Điện Vì đã có thông tin chính xác về mặt bằng bố trí máy móc thiết bị, biết đ- ợc công suất và quá trình công nghệ của từng thiết bị, nên ta xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực đại . b. Xác định phụ tải tính toán của nhóm 1 Bảng 2-2: Bảng số liệu nhóm 1. TT Tên thiết bị Số lợng Kí hiệu Công suất (kw) 1 Máy giữa 1 24 2,2 2 Máy mài sắc mũi phay 1 20 1,0 3 Máy mài mũi khoan 1 19 1,5 4 Máy mài dao chuốt 1 21 0,65 5 Máy vạn năng 1 17 1,75 6 Máy mài mũi khoét 1 22 2,9 7 Máy khoan đứng 1 15 4,5 8 TB để hoá bền kim loại 1 23 0,8 Tổng 8 15,3 Công thức tính phụ tải tính toán: P tt =K max . P tb = K max . K sdi . P đmi. ( 2-1) Trong đó: + P tb : công suất trung bình của phụ tải trong ca mang tải lớn nhất (kw) + P đm : công suất định mức của phụ tải (kw) + K sd : hệ số sử dụng công suất của nhóm thiết bị. (Bảng phụ lục 1 trang 253 TKCĐ). + K max : hệ số cực đại công suất tác dụng, tra đồ thị hoặc tra bảng theo hai đại lợng K sd và n hq . + n hq : số thiết bị dùng điện hiệu quả - Ta thấy với nhóm máy công cụ có K sd =0,16; từ cos=0,6 tg = 1,33. Trình tự xác định n hq nh sau : - Xác định n 1 : số thiết bị có công suất lớn hơn hay bằng 1/2 công suất của thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm. Đồ án Tốt nghiệp Cung Cấp Điện Với nhóm 1, ta có n 1 = 2 ; n = 8 - Xác định P 1 tổng công suất định mức của n 1 thiết bị trên. Ta có = n 1 1 dm1 PP + P đm : công suất định mức của n 1 thiết bị. P 1 = 4,5kw - Xác định n* và p* : == P P P* ; n n *n 11 Trong đó: 294,0 15,3 4,5 p* ; 25,0 8 1 * ====n - Từ các giá trị n* = 0,25 và p* = 0,3 tra bảng (PL: 1.5: TKCĐ] đợc n hq *= 0,93, vậy ta có n hq = n . n hq * = 8 . 0,93 = 7,44 Từ K sd = 0,16 và n hq = 7,44 tra bảng [PL: 1.6 TKCĐ] đợc K max = 2,48 vào công thức (2-1) tính đợc: P tt = 2,48 . 0,16 (2,2+1+1,5+0,65+1,75+2,9+4,5+0,8) = 6,07(kw) Q tt = P tt . tg = 6,07.1,33 = 8,07 (KVAR) )(09,1007,807,6 2222 KVAQPS tttttt =+=+= )(33,15 380.3 10.09,10 .3 3 A U S I tt tt === Tơng tự tính toán cho các nhóm khác, kết quả ghi đợc trong bảng B2-3. Một số công thức đợc dùng để tính toán: - Công thức quy đổi chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại về chế độ làm việc dài hạn của thiết bị: 2)-(2 %K.PP ddmqd = + K d %: Hệ số đóng điện phần trăm. - Công thức tính hệ số sử dụng công suất tác dụng trung bình: Đồ án Tốt nghiệp Cung Cấp Điện = n 1 i n 1 i i tb p p k K dm dm . sd sd . (2-3) - Hệ số công suất trung bình: = n 1 dmi n 1 dmi tb p p cos. cos (2-4) - Công thức quy đổi phụ tải 1 pha sang phụ tải 3 pha khi đấu vào điện áp dây. P đm.tđ = 3 P đm.ph.max (2-5) + P đm.ph.max :phụ tải định mức của pha mang tải lớn nhất (kw) Bảng kết quả tính toán B2-3 ở trang sau: Đồ án Tốt nghiệp Cung Cấp Điện Tên TB và nhóm TB Số l- ợng kí hiệu Công suất đạt P đm (kW) Hệ số sử dụng K sd cos tang Số TB hiệu quả N hq Hệ số cực đại K max I đm (A) Phụ tải tính toán P tt (kW) Q tt (kVAr) S tt (kVA) I tt (A) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Nhóm I Máy giữa 1 24 2,2 0,16 0,6/1,33 5,57 Máy mài sắc mũi phay 1 20 1,0 0,16 0,6/1,33 2,53 Máy mài mũi khoan 1 19 1,5 0,16 0,6/1,33 3,79 Máy mài dao chuốt 1 21 0,65 0,16 0,6/1,33 1,64 Máy vạn năng 1 17 1,75 0,16 0,6/1,33 4,42 Máy mài mũi khoét 1 22 2,9 0,16 0,6/1,33 7,34 Máy khoan đứng 1 15 4,5 0,16 0,6/1,33 11,38 TB để hoá bền KL 1 23 0,8 0,16 0,6/1,33 2,02 Kết quả tính 8 15,3 0,16 0,6/1,33 4 3,11 38,69 6,07 8,07 10,09 15,33 Nhóm II Máy mài thô 1 28 2 0,16 0,6/1,33 5,06 Bàn đánh dấu 1 29 0,16 0,6/1,33 Máy cắt mép 1 16 4,5 0,16 0,6/1,33 11,38 Bàn thợ nguội 1 30 0,16 0,6/1,33 Máy khoan bàn 2 25 0,65 0,16 0,6/1,33 3,28 Méy ép tay kiểu vịt 1 27 0,16 0,6/1,33 Máy khoan đứng 1 14 2,8 0,16 0,6/1,33 7,08 Kết quả tính nhóm II 8 9,95 0,16 0,6/1,33 4 3,13 26,8 4,98 15,59 16,37 25,18 Nhóm III Máy tiện ren 2 3 10,0 0,16 0,6/1,33 25,3 Máy tiện ren 2 2 7,0 0,16 0,6/1,33 17,71 Đồ án Tốt nghiệp Cung Cấp Điện Tên TB và nhóm TB Số l- ợng kí hiệu Công suất đạt P đm (kW) Hệ số sử dụng K sd cos tang Số TB hiệu quả N hq Hệ số cực đại K max I đm (A) Phụ tải tính toán P tt (kW) Q tt (kVAr) S tt (kVA) I tt (A) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Máy tiện ren 2 1 7,0 0,16 0,6/1,33 17,71 Máy tiện ren cấp chính xác cao 1 4 1,7 0,16 0,6/1,33 4,3 Máy để mài tròng 1 26 1,2 0,16 0,6/1,33 3,03 Máy doa toạ độ 1 5 2,0 0,16 0,6/1,33 5,06 Máy bào ngang 2 6 7,0 0,16 0,6/1,33 17,71 Máy phay đứng 2 10 2,8 0,16 0,6/1,33 7,08 Kết quả tính 13 38,7 0,16 0,6/1,33 6 2,68 97,9 16,59 22,07 27,61 41,94 Nhóm IV Máy xọc 1 7 2,8 0,16 0,6/1,33 7,08 Máy phay vạn năng 1 8 7,0 0,16 0,6/1,33 17,71 Máy phay ngang 1 9 7,0 0,16 0,6/1,33 17,71 Máy mài dao cắt gọt 1 18 0,63 0,16 0,6/1,33 1,59 Máy mài trong 1 11 4 0,16 0,6/1,33 11,38 Máy mài phẳng 1 12 2,8 0,16 0,6/1,33 7,08 Máy mài tròn 1 13 2,8 0,16 0,6/1,33 7,08 Kết quả tính 7 27,53 0,16 0,6/1,33 7 2,68 69,63 11,8 15,7 19,64 29,83 Nhóm V 0,16 0,6/1,33 Máy tiện ren 2 35 14,0 0,16 0,6/1,33 70,84 Máy tiện ren 3 34 10,0 0,16 0,6/1,33 75,9 Máy tiện ren 3 31 4,5 0,16 0,6/1,33 34,15 Máy tiện ren 1 32 7,0 0,16 0,6/1,33 17,71 Máy khoan hớng tâm 1 37 4,5 0,16 0,6/1,33 11,38 §å ¸n Tèt nghiÖp Cung CÊp §iÖn Tªn TB vµ nhãm TB Sè l- îng kÝ hiÖu C«ng suÊt ®¹t P ®m (kW) HÖ sè sö dông K sd cosϕ tangϕ Sè TB hiÖu qu¶ N hq HÖ sè cùc ®¹i K max I ®m (A) Phô t¶i tÝnh to¸n P tt (kW) Q tt (kVAr) S tt (kVA) I tt (A) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 0,16 0,6/1,33 M¸y mµi ph¸ 1 40 4,5 0,16 0,6/1,33 11,38 KÕt qu¶ tÝnh 11 44,5 0,16 0,6/1,33 8 2,87 221,36 20,43 27,17 34 51,65 Nhãm VI 17,71 M¸y tiÖn ren 1 33 7,0 0,16 0,6/1,33 25,3 M¸y bµo ngang 1 39 10,0 0,16 0,6/1,33 7,08 M¸y bµo ngang 1 38 2,8 0,16 0,6/1,33 62,23 M¸y biÕn ¸p hµn 1 43 24,6 0,16 0,6/1,33 22,77 M¸y khoan ®øng 2 36 4,5 0,16 0,6/1,33 1,64 M¸y khoan bµn 1 42 0,65 0,16 0,6/1,33 136,73 Bµn 8 41 0,16 0,6/1,33 KÕt qu¶ tÝnh 15 [...]... dụng chung cho xí nghiệp và cho tờng phân xởng khi chọn dung lợng MBA - Các kiểm sơ đồ cung cấp điện phù hợp với điện áp truyền tải đã chọn (35kv): Với điện áp truyền tải chọn đợc từ trạm khu vực tới ta có các phơng án cung cấp điện cho nhà amý nh sau: + Phơng án I: Dùng sơ đồ dẫn sâu hình (3-1a) Đồ án Tốt nghiệp Cung Cấp Điện Khi đó điện áp 35kv từ hệ thống đợc dẫn vào trong nhà m áy theo sơ đồ đờng... án III: Đồ án Tốt nghiệp Cung Cấp Điện Phơng án sử dụng trạm BTAG nhận điện từ hệ thống về cấp điện cho các trạm biến áp phân xởng Các trạm biến áp B1; B2; B3; B4; B5; B5; B5; B5; hạ điện áp từ 10kv xuống 0,4 kv để cung cấp điện cho các phân xởng 1 Chọn máy biến áp phân xởng và xác định tổn thất điện năng A trong các trạm biến áp phân xởng: *Chọn máy biến áp phân xởng: Bảng 3-10 kết quả lựa chọn MBA... nhận điện từ hệ thống về hạ xuống điện áp 10kv sau đó cung cấp cho các trạm biến áp phân xởng Các trạm biến áp : B1;B2 ;B3; B4; B5; B6 hạ điện áp từ 10kv xuống 0,4 để cung cấp điện cho các phân xởng 1 Chọn máy biến áp phân xởng và xác định tổn thất điện năng A trong các trạm biến áp: *Chọn máy biến áp trong các TBA: Trên cơ sở đã chọn đợc công suất các máy ở phần trên (3-2-1) ta có bảng kết quả chọn máy. .. 100,93.15,3 + 609,28.14,9 + 65,62.9,9 =6 8550,6 Đồ án Tốt nghiệp Cung Cấp Điện Dịch chuyển ra khoảng trống, vậy ta có tâm phụ tải xí nghiệp: M (xo,yo)= M0(12,18;6) Vẽ hình Chơng III Thiết kế mạch điện cao áp của nhà máy Đ3.1 Đặt vấn đề: Việc la trọn sơ đồ cung cấp điện ảnh hởng rất lớn đến các chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật của hệ thống Một sơ đồ cung cấp điện đợc coi là hợp lý phải thoả mãn những yêu cầu kinh... cậy cung cấp 3.Thuận tiện và linh hoạt trong vận hành 4 An toàn cho ngời và thiết bị 5 Dễ dàng phát triển để đáp ứng yêu cầu tăng trởng của phụ tải điện 6 Đảm bảo các chỉ tiêu về mặt kinh tế Trình tự tính toán thiết kế mạng điện cao áp cho nhà máy bao gồm các bớc: 1 Vạch các phơng án cung cấp điện 2 Lựa trọn vị tri, số lợng, dung lợng của các trạm biến áp và trọn chủng loại, tiết diện các đờng dây cho. .. Phơng áp II: Sơ đồ cung cấp điện tại chỗ chuyển từ sơ đồ cung cấp điện bên ngoài song cung cấp điện bên trong Hình (3-1b) Với kiểu sơ đồ này, tại tâm phụ tải điện của nhà máy, đặt một trạm phân phối hạ áp (biến áp trung tâm) làm nhiệm vụ hạ điện áp 35kV xuống 10kV, phân phối đến các phân xởng Nếu dùng loại sơ đồ dẫn sâu (PAI) mặc dù giảm đợc 2MBA (35kv/10kV) giảm đợc tổn thất điện áp, điện năng trên đờng... bình thờng Giả thiết trong các hộ loại II có 30% là phụ tải loại II nên: Sttsc=0,7.Stt Đồng thời cũng cần hạn chế chủng loại MBA dùng trong nhà máy để tạo điều kiện thuận lợi cho việc mua sắm, lắp đặt, vận hành, sửa chữa thay thế Đồ án Tốt nghiệp Cung Cấp Điện 1 Phơng án 1: Đặt 7 trạm biến áp phân xởng, trong đó: * Trạm biến áp B1: Cấp điện cho phân xởng kết cấu kim loại trạm đặt 2 máy biến áp làm... án Tốt nghiệp Loại TM Sđm KVA 6300 Cung Cấp Điện Uc (KV) 22 UH (KV) 6,3 Po (Kw) PN(Kw) 7,65 46,5 UN % 7,5 C, Phơng án sử dụng trạm phân phối trung tam (PPTT) Điện năng từ hệ thống cung cấp cho các trạm biến áp phân xởng thông qua PPTT Nhờ vậy việc quản lý, vận hành mạng điện cao áp của nhà máy sẽ thuận lợi hơn, tổn thất trong mạng giảm, độ tin cậy cung cấp điện đợc gia tăng, song vốn đầu t cho mạng... về hạ xuống điện áp 10kv sau đó cung cấp cho các trạm biến áp phân xởng Các trạm biến áp B1,B2,B3,B4,B5, B6 B7 hạ điện áp từ 10kv xuống 0,4 kv để cung cấp điện cho các phân xởng 1 Chọn máy biến áp phân xởng và xác định tổn thất điện năng trong các trạm biến áp: * Chọn máy biến áp phân xởng: Trên cơ sở đã chọn đợc công suất các MBA ở phần trên (3-2-1) ta có bảng kết quả chọn máy biến áp cho các trạm... kỹ thuật để lựa trọn phơng án hợp lý 4 Thiết kế chi tiết cho phơng án lựa trọn * 3.2 Vạch các phơng án cung cấp điện: Trớc khi vạch ra các phơng án cụ thể cần lựa trọn cấp điện áp hợp lý cho đờng dây tải điện từ hệ thống về nhà máy Biểu thức kinh nghiệm để lựa trọn cấp điện áp truyền tải: U = 4,34 l + 0,016.P U = 16 P.l U = 17 l + P 16 Trong đó:u: Điện áp truyền tải tính bằng (kv) L: Khoảng