ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: Th.s. Vũ Thị Ngọc TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP ĐỒ ÁN MÔN HỌC CBHD: ThS. Vũ Thị Ngọc SVTH: Lưu Văn Long (MSSV: 11142018) Bùi Vương Diệp (MSSV: 11142079) Lớp: 111421D SVTH: Lưu Văn Long - MSSV: 11142079 Bùi Vương Diệp - MSSV: 11142065 Page ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: Th.s. Vũ Thị Ngọc Thành phố Hồ Chí Minh - tháng 03 năm 2014 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… SVTH: Lưu Văn Long - MSSV: 11142079 Bùi Vương Diệp - MSSV: 11142065 Page ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: Th.s. Vũ Thị Ngọc ………………………………………………………………………………… LỜI NÓI ĐẦU Điện năng là một dạng năng lượng có tầm quan trọng rất lớn trong bất kỳ lĩnh vực nào của nền kinh tế quốc dân và đời sống xã hội .Việc cung cấp điện hợp lí và hiệu quả là vô cùng cần thiết. Nó đòi hỏi kỹ sư nghiên cứu và tính toán sao cho đạt hiệu quả cao, hợp lí và đảm bảo chất lượng về cả kinh tế kĩ thuật và đăc biệt là đối với các xí nghiệp công nghiệp nói riêng và cũng như các nghành kinh tế khác nói chung. Một phương án cung cấp điện hợp lí phải kết hợp một hài hòa các yêu cầu về kinh tế, độ tin cậy cung cấp điện,độ an toàn cao, thẩm mỹ,… Đồng thời phải đảm bảo tính liên tục cung cấp điện ,tiện lợi,vận hành,sữa chữa khi hỏng hóc và đảm bảo chất lượng điện năng nằm trong phạm vi cho phép.Hơn nữa phải thuận lợi cho việc mở rộng và phát triển trong lai. Với đề tài : “ Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng” , em đã cố gắng học hỏi,tìm hiểu để hoàn thành một cách tốt nhất .Trong thời gian thực hiện đề tài cũng như sự cố gắng của bạn than đồng thời em cũng nhận được sự hướng dẫn và giúp đỡ hướng dẫn tận tình của các thầy cô trong khoa đặc biệt là cô giáo TS.Vũ Thị Ngọc người đã trực tiếp hưỡng dẫn em đề tài này. Song với kiến thức còn hạn chế nên trong quá trình làm đề tài chắc chắn có nhiều thiếu xót .Do vậy mong được sự góp ý bảo ban của cô và sự giúp đỡ của các bạn để em có thể hoàn thiện đề tài của mình và hoàn thành tốt công việc học tập trong nhà trường cũng như công việc sau này. Em xin chân thành cảm ơn! SVTH: Lưu Văn Long - MSSV: 11142079 Bùi Vương Diệp - MSSV: 11142065 Page ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: Th.s. Vũ Thị Ngọc LỜI CẢM ƠN Trong quá trình học tập và nghiên cứu môn Cung Cấp Điện, chúng em đã nhận được sự quan tâm hướng dẫn rất tận tình của cô và các bạn. Thông qua việc trình bày kết quả nghiên cứu đồ án môn học, chúng em xin gửi lời cảm ơn đến:  Cô Vũ Thị Ngọc đã trực tiếp hướng dẫn và chỉ bảo tận tình cho chúng em trong quá trình thực hiện đồ án môn học.  Các bạn sinh viên lớp 111421D đã xây dựng và đóng góp ý kiến cho chúng em hoàn thành được đồ án. Chúng em rất mong sẽ tiếp tục nhận được sự quan tâm, hướng dẫn tận tình của cô và các bạn. Chúc cô mạnh khỏe và thành công trong cuộc sống. SVTH: Lưu Văn Long - MSSV: 11142079 Bùi Vương Diệp - MSSV: 11142065 Page ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: Th.s. Vũ Thị Ngọc MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI Mục tiêu “ Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng ” là phải đáp ứng và thỏa mãn được các yêu cầu sau :  Độ tin cậy cung cấp điện : Phải đảm bảo liên tục cung cấp điện cho tất cả các phụ tải quan trong , tốt nhất là cần máy dự phòng, hệ thống phải được liên kết và hỗ trợ khi gặp sự cố .  Chất lượng điện : Chất lượng điện được đánh giá qua tần số và điện áp. Thiết kế cần đảm bảo vấn đề về điện áp. Tần số thì do cơ quan hệ thống quốc gia điều chỉnh. Nhà máy yêu cầu chất lượng điện áp cao thì cho phép dao động ± 2.5%  An toàn : Thiết kế có tính an toàn cao , an toàn cho người vận hành và người sử dụng, an toàn cho thiết bị và toàn bộ công trình. Tính toán chính xác và lựa chọn thiết bị và khí cụ bảo vệ . Hiểu rõ môi trường hệ thống cấp điện và đối tượng cấp điện.  Kinh tế : Phải đảm bảo hài hòa giữa 2 vấn đề kinh tế và kỹ thuật cần phải được nghiên cứu kỹ lưỡng . SVTH: Lưu Văn Long - MSSV: 11142079 Bùi Vương Diệp - MSSV: 11142065 Page ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: Th.s. Vũ Thị Ngọc MỤC LỤC Chương I : Tính toán chiếu sáng…………………… Trang 7 Chương II : Tính toán phụ tải cho phân xưởng…… Trang16 Chương III : Chọn phương án đi dây………………… Trang27 Chương IV : Tính toán lựa chọn trạm biến áp nguồn và nguồn dự phòng……………………………………………… … Trang34 Chương V : Chọn dây dẫn và khí cụ bảo vệ…………. ….Trang41 Kết luận và tài liệu tham khảo ……………………………. Trang70 SVTH: Lưu Văn Long - MSSV: 11142079 Bùi Vương Diệp - MSSV: 11142065 Page ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: Th.s. Vũ Thị Ngọc CHƯƠNG I THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG I. Đặc điểm phân xưởng  Phân xưởng với tổng diện tích mặt bằng là F=20 40=800(m 2 ),cao 7m .Trong đó,chiều dà i phân xưởng là 40m, chiều rộng là 20m.  Phân xưởng có ba cửa ra vào,một cửa chính và hai cửa phụ,còn lại toàn bộ mặt bằng là máy móc và thiết bị .Nguồn điện cung cấp cho phân xưởng được lấy từ trạm biến áp 3 pha 22/0.4KV  Kiến trúc: mái tôn, tường gạch, cột bê tông, sơn trắng.  Phân xưởng được xây dựng ở nơi có nhiệt độ trung bình hằng năm khoảng 25÷30 0 C.Sản phẩm của phân xưởng là sản phẩm cơ khí , phân xưởng làm việc theo ca , mỗi ngày ba ca,trong phân xưởng gồm 30 thiết bị 3 pha.  Sơ đồ bố trí máy trên mặt bằng phân xưởng : (Mũi tên trên mặt bằng chỉ hướng nguồn điện từ trạm biến áp 22/0.4kV đến) 40m SVTH: Lưu Văn Long - MSSV: 11142079 Bùi Vương Diệp - MSSV: 11142065 Page ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: Th.s. Vũ Thị Ngọc II.Các Yêu Cầu Của Chiếu Sáng Trong Công Nghiệp: 1. Phù hợp với môi trường làm việc: Đây là một trong những vấn đề quan trọng của thiết kế chiếu sáng. Khi thiết kế chiếu sáng phải tính đến các phần tử tác động đến hiệu quả của chiếu sáng như: chiều cao trần nhà, độ bóng bề mặt phòng, cửa sổ, ánh sáng mặt trời và cấu trúc hình học của khu vực cần chiếu sáng. Ngoài ra cũng cần quan tâm đến các điều kiện bên ngoài như bụi bẩn, hơi nước, côn trùng,…. 2. Tính tiện nghi cao Hệ thống chiếu sáng có ảnh hưởng trực tiếp đến tâm lý người lao động. Nếu chiếu sáng đạt được mức tiện nghi cao thì sẽ có tác dụng:  Tăng năng suất người lao động  Giảm phế phẩm  Giảm tần số xuất hiện tai nạn lao động Để đạt được điều này, hệ thống chiếu sáng cần đảm bảo:  Độ rọi trên toàn mặt phẳng làm việc cần đạt giá trị tối thiểu theo yêu cầu  Màu sắc của ánh sáng phù hợp tính chất công việc.  Không gây chói 3. Tính mềm dẻo của hệ thống chiếu sáng: Khi thiết kế cũng cần tính toán dự trữ cho nhu cầu phát triển trong tương lai. 4. Tính an toàn cao  Giảm sự cố gây hư hỏng cho người và thiết bị  Đặt các thiết bị bảo vệ chống dòng rò, chống xảy ra chạm chập, cháy nổ  Phải có hệ thống chiếu sáng sự cố, chiếu sáng khẩn cáp khi xảy ra hỏa hoạn 5. Yêu cầu về chi phí và tiết kiệm điện Đây là vấn đề cần quan tâm vì đây là chi phí chính khi thiết kế ban đầu và sử dụng lâu dài. Nên ứng dụng các công nghệ tiên tiến, sử dụng các loại bóng đèn tiết kiệm năng lượng, các hệ thống điều khiển tự động, …. III, Trình Tự Thiết Kế Chiếu Sáng Cho Phân Xưởng: 1. Đối tượng thiết kế chiếu sáng xưởng xửa chữa cơ khí : • Kích thước phân xưởng - Chiều dài : a = 30m - Chiều Phân rộng : b = 20m - Chiều cao : h = 7m - Diện tích : S = 600m 2 SVTH: Lưu Văn Long - MSSV: 11142079 Bùi Vương Diệp - MSSV: 11142065 Page ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: Th.s. Vũ Thị Ngọc • Các hệ số phản xạ - Hệ số phản xạ trần (mái tôn tráng men): ρ tr = 80% - Hệ số phản xạ tường (tường sơn màu trắng): ρ t = 70% - Hệ số phản xạ sàn (xám đâm): ρ s = 10% • Các đặc điểm khác - Môi trường làm việc có bụi - Thời gian làm việc hai ca - Độ tuổi người lao động 25-35 - Tính chất công việc không phân biệt màu sắc, độ tương phản giữa vật và nền tương đối cao. 2. Tính toán thiết kế • Chọn đèn - Chọn kiểu đèn kiểu chiếu sáng trực tiếp chóa phản xạ tròn - loại đèn Metal halide + Công suất bóng đèn : 292(W) bao gồm cả công suất của ballast + Quang thông cực đại : Φ Đ = 20500 Lm + Nhiệt độ màu : T m = 4200 o K - Chọn số bóng đèn trong một bộ đèn : 1bóng - Quang thông và công suất bộ đèn : + Φ Bđ = Φ đ = 20500 + P bđ = P đ = 250w • Phân bố đèn - Chiều cao phòng h : 7m - Đèn cách trần h 1 : 0.3m - Bề mặt làm việc h lv : 0.8m - Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc : H =5.9m Catalog: SVTH: Lưu Văn Long - MSSV: 11142079 Bùi Vương Diệp - MSSV: 11142065 Page ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: Th.s. Vũ Thị Ngọc Chủng loại: HPI Plus 250W/743 BU Tăng phô: BHL 250 W - Công suất (W): 250 - Nhiệt độ màu (K): 4300 - Điện áp (V): 208 - Quang thông (lm): 20500 - Hiệu suất phát sang (lm/w): 72 - Dòng điện (A): 2.2 - Chỉ số màu (Ra): 69 - Tọa độ màu (X): 0.364 - Tọa độ màu (Y): 0.383 • Xác định hệ số sử dụng CU - Chỉ số phòng I = = 2.26 - Căn cứ vào thông số I ,kiểu chiếu sáng của bộ đèn (chiếu rộng) , các hệ số phản xạ của phòng ta chọn CU = 0.71 • Xác định hệ số mất mát ánh sáng LLF - Căn cứ vào môi trường làm việc của phân xưởng , chế độ bảo trì + Môi trường làm việc trung bình + Chế độ bảo trì 6 tháng Ta chọn LLF = 0.69 • Chọn độ rọi yêu cầu - Chọn độ rọi yêu cầu theo tiêu chuẩn phân xưởng cơ khí E yc = 300 (lux) • Xác định số bộ đèn = = 24 bóng N bộ = 24 bóng • Kiểm tra - Độ rọi : SVTH: Lưu Văn Long - MSSV: 11142079 Bùi Vương Diệp - MSSV: 11142065 Page [...]... tính toán với phần mềm visual SVTH: Lưu Văn Long - MSSV: 11142079 Bùi Vương Diệp - MSSV: 11142065 Page ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: Th.s Vũ Thị Ngọc Mặt bằng phân bố đèn 3 Vạch phương án đi dây chiếu sáng: Việc yêu cầu chiếu sáng cho phân xưởng sản xuất phải đảm bảo yêu cầu về chiếu sáng công nghiệp Mạng chiếu sáng được cung cấp từ một đường dây riêng từ tủ chiếu sáng và tủ chiếu sáng được cấp điện từ... 11142065 Page ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN SVTH: Lưu Văn Long - MSSV: 11142079 Bùi Vương Diệp - MSSV: 11142065 GVHD: Th.s Vũ Thị Ngọc Page ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: Th.s Vũ Thị Ngọc CHƯƠNG IV TÍNH TOÁN LỰA CHỌN TRẠM BIẾN ÁP NGUỒN VÀ NGUỒN DỰ PHÒNG I.Chọn vị trí trạm biến áp Yêu cầu cơ bản của trạm biến áp: + Sơ đồ và kết cấu phải đơn giản đến mức có thể; +Dễ thao tác và vận hành +Đảm bảo cung cấp điện liên tục... phân xưởng: 1.Yêu cầu Việc chọn ra phương án đi dây trong mạng phân xưởng ảnh hưởng trực tiếp đến vận hành khai thác và phát huy hiệu quả của hệ thống cung cấp điện Phương án cung cấp điện được coi là hợp lí nếu thoả mãn các yêu cầu sau: - Đảm bảo chất lượng ,tức là đảm bảo tần số và điện áp nằm trong phạm vi cho phép - Đảm bảo độ tin cậy ,tính liên tục cung cấp phù hợp với yêu cầu của phụ tải - Thuận... 11142065 Page ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: Th.s Vũ Thị Ngọc Ngoài ra ,chúng ta phải xét đến các yếu tố không kém phần quan trọng , đó là đặc điểm của quá trình công nghệ ,yêu cầu cấp điện cho phụ tải ,khả năng cấp vốn đầu tư và thiết bị ,trình độ kĩ thuật vận hành của công nhân v v… 2.Phân tích các phương án đi dây: Dựa vào các yêu cầu cơ bản của phụ tải phân xưởng , ta chọn mạng điện cung cấp là mạng hạ... +Nhược điểm: Nếu sự cố xảy ra trên đường dây cấp điện thì sẽ cắt tất cả các mạch phía sau ,vốn đầu tư ban đầu lớn b.Sơ đồ phân nhánh (dùng điều khiển tập trung lưới ) EPS T SVTH: Lưu Văn Long - MSSV: 11142079 Bùi Vương Diệp - MSSV: 11142065 Page ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: Th.s Vũ Thị Ngọc • Ưu khuyết điểm của sơ đồ phân nhánh : + Ưu điểm : - Độ tin cậy cung cấp điện cao - Có tính kinh tế cao hơn so với... chính MĐB Tủ chiếu sáng , các bản điện và công tắc được đặt gần cửa ra vào , tủ chiếu sáng được đặt gần tủ phân phối MĐB Cáp dẫn từ tủ phân phối chính tới tủ chiếu sáng được chôn dưới đất Dây dẫn từ tủ chiếu sáng đến đèn được đặt trong ống nhựa bọc cách điện Sơ đồ nguyên lí chiếu sáng cho phân xưởng SVTH: Lưu Văn Long - MSSV: 11142079 Bùi Vương Diệp - MSSV: 11142065 Page ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: Th.s... MSSV: 11142065 Page ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN • GVHD: Th.s Vũ Thị Ngọc Chọn dây dẩn từ tủ chiếu sáng đến đèn Công suất của một nhóm đèn Sttnhom = Pttnhom = Nbộ.Pđèn = 8* 292 = 2336(kVA) Chọn dây dẩn + Dòng điện tính toán cho mỗi nhóm đèn Ittn1 = = = 10.62 (A) + Chọn dây dẩn bọc cách điện PVC 2 lõi , ruột đồng ,đi trong ống nhựa cách điện trên bắt bằng vít trên trần nhà + Tra Sổ tay thiết kế điện hợp chuẩn như... 11142065 Page ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN 0.9 0.8 0.7 0.6 GVHD: Th.s Vũ Thị Ngọc 2 3 4 5 6 9 10 Với n là số nhánh Trong phân xưởng do có thêm một nhánh chiếu sáng nên n = 4 Vậy nên ta chọn Kđt = 0,8 Vậy: Pttđl = =0,8 (142,6+ 31,7 + 108) = 225,84 KW Hệ số công suất cho toàn phân xưởng là Cosϕtbpx = = 0,83 Suy ra công suất tác dụng Sttđl = = 272KVA Công suất phản kháng Qttđl = = 151,6KVar -Dòng điện tính toán phần động... 11142065 Page ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: Th.s Vũ Thị Ngọc Sơ đồ đi dây chiếu sáng cho phân xưởng 4 Chọn dây dẩn cho mạng chiếu sáng: Chọn dây dẫn từ tủ phân phối • chính đến tủ chiếu sáng : SVTH: Lưu Văn Long - MSSV: 11142079 Bùi Vương Diệp - MSSV: 11142065 Page ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: Th.s Vũ Thị Ngọc - Công suất tính toán chiếu sáng của toàn bộ phân xưởng (tiêu chuẩn IEC trang B23 thì =1): Pttcs = Nbộ.(P1bộ... 3 pha Page ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: Th.s Vũ Thị Ngọc Áp dụng công thức: Ptt = kđt× ( ∑ksd×Piđm) Do đó ta có được: Công suất tác dụng tính toán Từ sơ đồ đi dây ở trên ta thấy nhóm A có 3 nhánh dây đi ra cung cấp cho máy nên ta chọn Kđt = 0,9 Ksd=0,8 Ptt1 = 0,9×(74 + 34 + 90) ×0.8 =142,6(KW) Hệ số công suất trung bình Cosφtb1 = 0,84 Công suất biểu kiến = 169,8 (KVA) Công suất phản kháng Qtt1 = =92,2 . Page ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: Th.s. Vũ Thị Ngọc MỤC LỤC Chương I : Tính toán chiếu sáng…………………… Trang 7 Chương II : Tính toán phụ tải cho phân xưởng…… Trang16 Chương III : Chọn phương án đi. chiếu sáng: - Việc yêu cầu chiếu sáng cho phân xưởng sản xuất phải đảm bảo yêu cầu về chiếu sáng công nghiệp - Mạng chiếu sáng được cung cấp từ một đường dây riêng từ tủ chiếu sáng và tủ chiếu sáng. chiếu sáng phải tính đến các phần tử tác động đến hiệu quả của chiếu sáng như: chiều cao trần nhà, độ bóng bề mặt phòng, cửa sổ, ánh sáng mặt trời và cấu trúc hình học của khu vực cần chiếu sáng. Ngoài