Đang tải... (xem toàn văn)
thiết kế hệ thống điện trong nhà máy
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1 GVHD : NGUYỄN QUÝ LỜI NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . TP.HCM, tháng 07 năm 2012 Giảng viên hưóng dẫn. Ký tên: - 1 - SV : ĐOÀN MINH NHỰT ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1 GVHD : NGUYỄN QUÝ !"#$%&'()*()+)(,-)./0 1, Mục tiêu chính của thiết kế cung cấp điện là đảm bảo cho hộ tiêu thụ luôn luôn đủ điện năng với chất lượng nằm trong phạm vi cho phép. Phải thỏa mãn những yêu cầu sau: o Vốn đầu tư nhỏ, chú ý đến tiết kiệm được ngoại tệ quý và vật tư hiếm. o Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cao tùy theo tính chất hộ tiêu thụ. o Chi phí vận hành hàng năm thấp. o Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị. o Đảm bảo tính kinh tế. o Thuận tiện cho vận hành, sửa chữa v.v… ngoài ra, khithiết kế cung cấp điện phải chú ý đến những yêu cầu khác như : o Dự báo được khả năng phát triển phụ tải sau này. o Rút ngắn thời gian xây xựng. Ngày nay, điện năng được sử dụng rất rộng rãi trong các ngành như: điện tử, giao thông vận tải.v.v Do đó mà vai trò của điện đối với đời sống xã hội, điện năng được xem là chỉ tiêu, là thước đo về sự phát triển của một quốc gia. Hiện nay, nền kinh tế đang phát triển, gắn liền với sự ra đời hàng loạt các khu công nghiệp. Bên cạnh đó các nhà máy, xí nghiệp, chuyên sản xuất các mặt hàng tiêu dùng, thực phẩm lần lượt ra đời làm cho nhu cầu sử dụng điện ngày càng phong phú hơn. Để hệ thống lại kiến thức và làm quen với côngviệc trongtươnglai, với sự hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Quý em làm đồ án với đề tài: Thiết kế hệ thống cung cấp điện và hệ thống chiếu sáng cho xưởng dệt C.A.TORY.BFAC, Hamlet1, Khánh Bình, Tân Yên, Bình Dương. - 2 - SV : ĐOÀN MINH NHỰT ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1 GVHD : NGUYỄN QUÝ 2 3 !4 1($5678,-91!:;<=>: Xưởng dệt C.A.TORY.BFAC là một doanh nghiệp có vốn đầu tư từ nước ngoài, mới đựơc xây dựng nằm trong cụm công nghiệp Bình Dương. Xưởng máy móc phục vụ cho công nghiệp lẫn nông nghiệp nhưng chủ yếu là các máy móc công nghiệp vì thế mạnh của Bình Dương là phát triển công nghiệp. Phù hợp với quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa của đất nước, do đó xưởng đã góp phần không nhỏ trong quá trình phát triển của đất nước. Xưởng dệt có quy mô tương đối lớn, có tổ chức như một công ty. Có ban giám đốc, phòng kỹ thuật, tổ cơ điện, và các phân xưởng sản xuất. v.v Tất cả được thể hiện rõ qua sơ đồ mặt bằng bản vẽ. ?'()*()+6@,-4 1/A4 !4 B!AB Thiết kế đường dây và trạm biến áp đảm bảo cho việc mở rộng xưởng đến năm 2020. Việc cấp điện cho phụ tải động lực ở các xưởng phải tách riêng khỏi mạng điện chiếu sáng để tránh cho việc đóng mở động cơ làm gây ra dao động điện áp cao trên cực đèn. Đường dây cấp điện đi cáp ngầm để đảm bảo mỹ quan và an toàn. Phương án thiết kế phải đảm bảo các điều kiện sau: o Dễ thao tác lúc vận hành. o Dể thay thế, sửa chữa, khi có sự cố. o Đảm bảo sự làm việc liện tục của hệ thống. - 3 - SV : ĐOÀN MINH NHỰT ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1 GVHD : NGUYỄN QUÝ CDD ECFGH 47I,-4 ,4JK/4L!M NN6O)0P,4!QK/4L!M !@,4!RO,S 47I,-TO)0P,4/4L!M !@,4!RO,U 47I,-4 B!AB)4 B(VO,-6@,-4 1/2F 47I,-4W,KO&X B,O/YCO&/4O!9Z/4#,-Y@,4!LX[?S 47I,-\ 4W,9Q&9],\4W,=UU 47I,-@,4!RO,VL!O/)4R6@,-4 1/^_ 47I,-@,4!RO,,-`,Ka)4)4R6@,-4 1/b? 47I,-4 B!AB,!R%,0 1,$%)4c,-Vd!bF - 4 - SV : ĐOÀN MINH NHỰT ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1 GVHD : NGUYỄN QUÝ eGHCfCghi 47I,-4 ,4JK/4L!M $%6O)0P,4!QK/4L!M !@,4!RO, Sau khi chia nhóm thiết bị ứng với mỗi nhóm ta đặt một tủ động lực, vị trí đặt tủ phụ thuộc vào tâm phụ tải của nhóm thiết bị,ngoài ra còn phụ thuộc vào các yếu tố khách quan khác như : kinh tế, thuận tiện trong sản xuất, vận hành, môi trường… Việc xác định tâm phụ tải để đặt tủ phân phối, tủ động lực là nhằm: o Bố trí hợp lý vị trí các tủ động lực, tủ phân phối cho các nhóm phụ tải. o Giảm tổn hao công suất. o Giảm tổn hao điện áp. o Giảm chi phí đầu tư dây dẫn. 47I,-TO)0P,4/4L!M !@,4!RO, Việc xác định phụ tải tính toán là cơ sở cho việc lựa chọn dây dẫn và các thiết bị khác trong lưới, phụ tải điện là một đại lượng đặt trưng cho công suất tiêu thụ của các thiết bị riêng lẽ hoặc các hộ tiêu thụ. 47I,-4 B!AB)4 B(VO,- Trong thiết kế cung cấp điện, việc thiết kế chiếu sáng là rất quan trọng. Chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu sau : o Các vật được chiếu sáng phải có huy độ vừa đủ để phát hiện và phân biệt chúng. o Không có sự khác biệt lớn giữa huy độ bề mặt làm việc và không gian xung quanh. o Độ rọi không đổi trên bề mặt làm việc theo thời gian. o Đảm bảo trong tầm nhìn không có những mặt chói lớn . 47I,-4W,KO&X B,O/NCO&/4O!9Z/4#,-Y@,4!LX[ - 5 - SV : ĐOÀN MINH NHỰT ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1 GVHD : NGUYỄN QUÝ Trạm biến áp đóng vai trò rất quan trọng trong hệ thống điện, trạm biến áp dùng để biến đổi từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác. Do quy mô của công ty thuộc loại vừa nên không có trạm biến áp trung tâm chỉ có trạm biến áp lấy từ lưới trung áp 22 (Kv) thuộc tỉnh Bình Dương. Trạm biến áp phải thỏa các điều kiện sau : o An toàn, đảm bảo cung cấp điện liên tục. o Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp đi tới. o Thao tác vận hành, quản lý dễ dàng. o Tiết kiệm, đầu tư chi phí vận hành thấp nhất. o Phải có máy phát dự phòng để đảm bảo cho xưởng được vận hành liên tục. Hầu hết các phụ tải đều tiêu thụ công suất phản kháng. Vì vậy làm cho hệ số công suất giảm đi dòng chuyền tải tăng lên dẫn đến tình trạng sau: o Tổn hao điện và sụt áp trên đường dây chuyền tải lớn. o Kích thước, công suất của các thiết bị điện như dây dẫn thiết bị đóng cắt máy biến áp điều tăng, do đó việc lắp đặt tụ bù là việc hết sức cần thiết. 47I,-\4W,9Q&9],\)4W,= Việc lựa chọn dây dẫn và cáp trong mạng điện dựa vào các điều kiện sau: o Điều kiện phát nóng o Điều kiện tổn thất cho phép, kết cấu của dây. Trong phần đồ án này ta chọn dây dẫn và cáp theo điều kiện phát nóng của dây có kết hợp với thiết bị bảo vệ, sau đó kiểm tra lại theo điều kiện tổn thất điện áp, điều kiện ổn định nhiệt. Khi chọn dây dẫn xong ta tiến hành chọn CB là rất cần thiết, để đảm bảo ngắt mạch khi có sự cố, tăng tính an toàn cho thiết bị. Việc lựa chọn CB phải phụ thuộc vào các điều kiện sau: o Môi trường của thiết bị, nhiệt độ xung quanh. o Các đặt tính lưới điện o Các qui tắc lắp đặt. o Các đặc tính tải như động cơ, đèn chiếu sáng. o Chọn CB theo cường độ dòng điện. - 6 - SV : ĐOÀN MINH NHỰT ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1 GVHD : NGUYỄN QUÝ 47I,-@,4VL!O/ Dùng để bảo vệ thiết bị khi có sư cố xảy ra. 47I,-@,4VL!O/ Dùng để bảo vệ thiết bị khi có sư cố xảy ra. 47I,-4 B!AB,c 0.!,!R%,0 1,$%)4c,-Vd! Chúng ta phải thiết kế an toàn điện vì : o Nếu như một dòng điện vượt quá 30mA đi qua một phần thân thể người sẽ gây nguy hiểm đến tính mạng nếu như dòng không được ngắt kịp thời. o Bảo vệ người chống điện giật trong mạng hạ áp tương ứng với các tiêu chuẩn của từng quốc gia, dựa vào hướng dẫn và các văn bản cụ thể. Do mạng điện hạ áp là nơi mọi người thường tiếp xúc nên việc bảo vệ cho người bị điện giật là việc làm vô cùng quan trọng.Vì vậy thiết kế an toàn bảo vệ người là biện pháp bắt buộc: Một xí nghiệp không được lắp đặt hệ thống chống sét nếu như trời mưa, dông có tia chớp dể xảy ra sự cố phóng điện gây cháy nổ rất nguy hiểm. - 7 - SV : ĐOÀN MINH NHỰT ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1 GVHD : NGUYỄN QUÝ 47I,- 4 ,4 JK/4L!M $%6O)0P,4!QK/4L!M TO)0P,4!QK/4L!M )4R!+0j,-kZ) CL)@)4 Việc đặt tủ động lực ở tâm phụ tải nhằm cung cấp điện áp và tổn hao công suất nhỏ nhất và chi phí kim loại màu hợp lý . Ta xác định tâm phụ tải để đặt tủ động lực (hoặc tủ phân phối) ở tâm phụ tải nhằm cung ấp điện với tổn thất điện áp và tổn thất công suất nhỏ, chi phí hợp lý. Tuy nhiên vị trí đặt tủ còn phụ thuộc vào yếu tố mỹ quan, thuận tiện thao tác… 2CL)0@)46O)0P,4!QK/4L!M Hiện nay có nhiều phương pháp toán học cho phép xác định tâm phụ tải điện của từng phân xưởng củng như toàn xí nghiệp bằng giải tích. Nhưng trong các phương pháp này để xác định tâm phụ tải điện thì kết quả nhận được là một điểm cố định trên mặt bằng của nhà máy. Vị trí đó chưa thể coi là đúng và tính toán để lựa chọn địa điểm còn phải tiếp tục. Trên thực tế, tâm phụ tải điện thường thay đổi vị trí trên mặt bằng của xí nghiệp vì những lí do sau : o Công suất thay đổi của tủ thiết bị thay đổi theo thời gian. Đồ thị phụ tải củng thay đổi do sự thay đổi của quá trình thay đổi công nghệ sản xuất . o Do đó nói cho đúng hơn là tâm phụ tải của phân xưởng của xí nghiệp không phải là một điểm cố định trên mặt bằng mà là một miền tản mạn. o Để đơn giản, rõ ràng, để thực hiện trên máy tính, ta dùng phương pháp tính do giáo sư Fedorov đề nghị, dựa trên một số cơ sở của cơ học lý thiết, cho phép ta xác định tâm phụ tải phân xưởng với độ chính xác cao hay thấp tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể. Nếu căn cứ vào phân bố thực tế của các phụ tải trong phân xưởng thì tâm phụ tải sẽ không trùng với trọng tâm hình học của phân xưởng và việc tìm tâm phụ tải là xác định tâm của khối. 2@,4!RO,!QK/4L!M 2l,-!4m)6O)0P,4!QK/4L!M Tọa độ các phụ tải phân xưởng điện P i - 8 - SV : ĐOÀN MINH NHỰT ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1 GVHD : NGUYỄN QUÝ X = ∑ ∑ = = n i n i Pi PiXi 1 1 (1.1) Y = ∑ ∑ = = n i n i Pi PiYi 1 1 (1.2) trong đó: X i – Toạ độ của thiết bị trục hoành thứ i. Y i – Tọa độ của thiết bị trục trung thứ i. P i – công suất định mức của máy thứ i. n – Số thiết bị của nhóm. 22TO)0P,4!QK/4L!M )+678,-91! Căn cứ vào công suất định mức của từng thiết bị và sơ đồ mặt bằng ta chia phụ tải ra làm 6 nhóm, mỗi nhóm đặt một tủ động lực để cùng cung cấp cho từng thiết bị. Vị trí đặt tủ được bố trí theo những yêu cầu sau: o Vị trí mặt bằng. o Cùng dây chuyền sản xuất. o Công suất tương đương. Bộ phận máy công cụ chia thành 8 nhóm. Xác định tâm phụ tải của phân xưởng bao gồm việc xác định tâm phụ tải của từng nhóm thiết bị để chọn nơi đặt tủ động lực, xác định tâm phụ tải của toàn phân xưởng để chọn nơi đặt tủ phân phối. : n:CDo - 9 - SV : ĐOÀN MINH NHỰT ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1 GVHD : NGUYỄN QUÝ :TpqnCDo • 4JK Tâm phụ tải được tính theo công thức: Để thuận tiện thao tác và vẻ mỹ quan ta dời tủ động lực 1 về tọa độ: TrsKtu rUsKt • 4JK2 KHMB Tên thiết bị Số lượng P đm (kW) K sd cos ϕ X (m) Y (m) 11 Máy dệt CTD 20 7.5 0.55 0.6 10.1 17.9 Tâm phụ tải được tính theo công thức: Để thuận tiện thao tác và vẻ mỹ quan ta dời tủ động lực 2 về tọa độ: TrsKtu rSsKt • 4JK? KHMB Tên thiết bị Số lượng P đm (kW) K sd cos ϕ X (m) Y (m) - 10 - SV : ĐOÀN MINH NHỰT KHMB Tên thiết bị Số lượng P đm (kW) K sd cos ϕ X i (m) Y i (m) 1 Máy canh 1 1 15 0.4 0.6 7.57 34.5 2 Máy canh 2 1 15 0.4 0.6 7.57 38.0 3 Máy canh phân hạng 1 9 0.4 0.6 7.57 41.6 4 Máy hồ 1 1 9 0.6 0.6 5.09 34.5 5 Máy hồ 2 1 9 0.54 0.5 5.09 38.5 6 Máy hồ 3 1 9 0.7 0.67 5.09 41.5 1 n i= ∑ Y i .P đmi 1 n i= ∑ P đmi Y = = 17.9 (m) 1 n i= ∑ X i .P đmi 1 n i= ∑ P đmi X = = 10.1 (m) 1 n i= ∑ X i .P đmi 1 n i= ∑ P đmi X = 7.57 15 7.57 15 7.57 9 5.09 9 5.09 9 5.09 9 6.8( ) 63 m × + × + × + × + × + × = = 1 n i= ∑ Y i .P đmi 1 n i= ∑ P đmi Y = 34.5 15 38.0 15 41.6 9 34.5 9 38.5 9 41.5 9 39.5( ) 63 m × + × + × + × + × + × = = . với côngviệc trong tươnglai, với sự hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Quý em làm đồ án với đề tài: Thiết kế hệ thống cung cấp điện và hệ thống chiếu sáng. vào bảng A.2 sách Hướng Dẫn ĐAMH Thiết Kế Cung Cấp Điện ta sẽ chọn được hệ số K max theo hệ số sử dụng K sd và hệ số thiết bị hiệu quả n hq Công suất
