Đồ án cung cấp điện cho một phân xưởng cơ khí

Chia sẻ: Ngoc Hung | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:38

Thêm vào BST

Báo xấu

1.402
lượt xem 409
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Phân xưởng cơ khí có dạng hình chữ nhật, nền xi măng, trần lợp tôn hai mái. Toàn bộ phân xưởng có năm cửa, bốn cửa phụ và một cửa chính. Phân xưởng có các kích thước sau:

Chủ đề:

Bình luận(2) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án cung cấp điện cho một phân xưởng cơ khí

CHƯƠNG I TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CHO PHÂN XƯỞNG 1.1 Giới thiệu sơ bộ về phân xưởng: - Phân xưởng cơ khí có dạng hình chữ nhật, nền xi măng, trần lợp tôn hai mái. Toàn bộ phân xưởng có năm cửa, bốn cửa phụ và một cửa chính. Phân xưởng có các kích thước sau: - Chiều dài: 54m - Chiều ngang: 18m - Chiều cao:7m Phân xưởng được cấp điện từ trạm biến áp khu vực có cấp điện áp 22/0,4 kv. 1.2 Danh mục các thiết bị trong phân xưởng: Ký Số Piđm ∑Piđm cosφ Ksd hiệu lượng 1 5 5 25 0,8 0,6 2 4 20 80 0.9 0,4 3 1 14 14 0,85 0,6 4 3 5 15 0,9 0,5 5 2 7 14 0,85 0,7 6 2 3 6 0,9 0,6 7 2 9 18 0,85 0,6 8 4 5 20 0,9 0,6 9 2 1 2 0,85 0,4 10 2 3 6 0,9 0,6 11 1 12 12 0,85 0,6 12 1 18 18 0,9 0,6 Tổng 29 230 1.3 Sơ đồ mặt bằng của phân xưởng: 1
2
1.4 Phụ tải tính toán động lực của phân xưởng: Phụ tải tính toán của phân xưởng được tính theo công thức: Ptt = kđt× ( ∑ksd×Piđm) Trong đó kđt: Là hệ số đồng thời. Chọn Kđt = 0,9 cho cả phân xưởng. ksd: Là hệ số sử dụng Căn cứ vào vị trí và công suất của các thiết bị đ ược bố trí trên mặt bằng ta chia phân xưởng thành bốn nhóm phụ tải cụ thể trong bảng sau: Nhóm Ký Số Piđm ∑Piđm cosφ Ksd hiệu lượng 1 3 7 21 0,65 0,7 2 2 14 28 0,75 0,8 1 3 3 11 33 0,65 0,9 5 3 12 36 0,75 0,8 8 1 1 1 0,75 0,9 Tổng 11 107 3 2 11 22 0,65 0,9 2 4 3 18 54 0,85 0,7 6 1 7 7 0,75 0,8 Tổng 6 83 5 3 12 36 0,75 0,8 3 9 3 5 15 0,75 0,7 10 1 9 9 0,75 0,8 Tổng 7 60 7 2 3 6 0,75 0,8 8 2 1 2 0,75 0,9 4 10 2 9 18 0,75 0,8 11 3 16 48 0,75 0,9 12 2 9 18 0,75 0,5 Tổng 11 92 3
1.4.1 Phụ tải tính toán của nhóm 1: Nhóm một có các thiết bị: Nhóm Ký Số Piđm ∑Piđm cosφ Ksd hiệu lượng 1 3 7 21 0,65 07 2 2 14 28 0,75 0,8 1 3 3 11 33 0,65 0,9 5 2 12 24 0,75 0,8 8 1 1 1 0,75 0,9 Tổng 11 107 Áp dụng công thức: Ptt = kđt× ( ∑ksd×Piđm) Do đó ta có được: Công suất tác dụng tính toán. Ptt1 Hệ số công suất trung bình. Cosφtb1 Công suất biểu kiến. Stt1 Công suất phản kháng. Qtt1 1.4.2 Phụ tải tính toán nhóm 2: Nhóm 2 có các thiết bị: Nhóm Ký Số Piđm ∑Piđm Cosφ Ksd hiệu lượng 4
3 2 11 22 0,65 0,9 2 4 3 18 54 0,85 0,7 6 1 7 7 0,75 0,8 Tổng 6 83 Tương tự ta cũng tính được phụ tải tính toán của nhóm 2: Công suất tác dụng Ptt2 Hệ số công suất trung bình Cosφtb2 Công suất biểu kiến Stt2 Công suất phản kháng Qtt2 1.4.3 Phụ tải tính toán nhóm 3: Nhóm 3 có các thiết bị như sau: Nhóm Ký Số Piđm ∑Piđm cosφ Ksd hiệu lượng 5 3 12 36 0,75 0,8 3 9 3 5 15 0,75 0,7 10 1 9 9 0,75 0,8 Tổng 7 60 Phụ tải tính toán của nhóm 3: Công suất tác dụng Ptt3 Hệ số công suất trung bình 5
Cosφtb3 Công suất biểu kiến Stt3 Công suất phản kháng Qtt3 1.4.4 Phụ tải tính toán nhóm 4: Nhóm 4 có các thiết bị như sau: Nhóm Ký Số Piđm ∑Piđm cosφ Ksd hiệu lượng 7 2 3 6 0,75 0,8 8 2 1 2 0,75 0,9 4 10 2 9 18 0,75 0,8 11 3 16 48 0,75 0,9 12 2 9 18 0,75 0,5 Tổng 11 92 Phụ tải tính toán nhóm 4 được xác đinh như trên: Công suất tác dụng Ptt4 Hệ số công suất trung bình Cosφtb4 Công suất biểu kiến Stt4 Công suất phản kháng Qtt4 Phụ tải tính toán của 4 nhóm: 6
Nhóm Stt(KV Ptt(K Qtt(KV cosφ A) W) AR) 1 111,73 78,21 79,79 0,7 2 72 56,88 41,44 0,79 3 55,44 41,58 36,67 0,75 4 87,84 65,88 58,1 0,75 Tổng 327,01 242,55 216 0,74 Phụ tải động lực của phân xưởng: Công suất tác dụng tính toán của các nhóm Pttđl = kđt×(Pn1+Pn2+Pn3+Pn4) = 0,9 ×242,55 = 218,3(kw) Công suất phản kháng tính toán của các nhóm Qttđl = kđt×(Qn1+Qn2+Qn3+Qn4) = 0,9×216 = 194,4 (kvAr) Hệ số cosφtb Cosφtb 1.5 phụ tải chiếu sáng của phân xưởng: Phụ tải chiếu sang của phân xưởng được xác định theo phương pháp suất phụ tải trên một đơn vị diện tích, được tính theo công th ức sau: Pcs = Po×F Trong đó: Po là suất phụ tải trên một đơn vị diện tích là 1m 2, đơn vị là (KW/m2). F = 54×18 = 972 m2 là diện tích bố trí nhóm hộ tiêu thụ Là phân xưởng cơ khí có suất phụ tải trên một đơn vị diện tích nằm trong khoản từ (12 – 16) W/m2. Ta chọn Po= 15(W/m2) và hệ số cosα= 1. Từ đó ta có công suất chiếu sang của phân xưởng là: Pcs = Po×F = 15×972 = 14,58 (kw) 7
1.6 Phụ tải tính toán toàn phân xưởng: Phụ tải tính toán của phân xưởng bao gồm phụ tải động lực và phụ tải chiếu sáng và có giá trị: Công suất tái dụng của phân xưởng Ptt = Pttđl+Pcs= 218,3+14,58 = 232,88(kw) Công suất phản kháng của phân xưởng Qtt = Qttđl = 194,4(kvAr) Công suất biểu kiến của phân xưởng Stt Hệ số công suất cosα của phân xưởng Cosα 1.7 Xác định tâm phụ tải của các nhóm thiết bị và phân xưởng: Tâm phụ tải là điểm mà từ điểm này đi đến các tải là gần nhất. Mục đích của việc xác định tâm phụ tải để chọn vị trí đặt tủ phân phối và trạm biến áp cho phân xưởng. Do đường đi từ tâm phụ tải đến các tải là ngắn nhất cho nên giảm được tổn thất điện áp, tổn thất công suất mang lại chỉ tiêu về kinh tế, kỹ thuật cho dự án. Tâm phụ tải được tính theo công thức: X= Y= Trong đó X,Y là tọa độ tâm phụ tải 1.7.1Tâm phụ tải nhóm 1: Tọa độ phụ tải của nhóm 1 ST Ký Pi(KW) xi(m) yi(m) T hiệu 1 1A 7 7,2 9 2 1B 7 10,2 9 3 1C 7 13,2 9 4 2A 14 2,2 5 5 2B 14 2,2 10,2 8
6 3A 11 8,8 3 7 3B 11 11,8 3 8 3C 11 14,8 3 9 5A 12 18,4 8 10 5B 12 20,4 8 11 8A 1 1,6 1 Theo công thức trên X= Y= Tọa độ tâm phụ tải của nhóm 1 X1 = Y1 = 1.7.2 Tâm phụ tải của nhóm 2: Tọa độ của các phụ tải nhóm 2 ST Ký Pi(KW) xi(m) yi(m) T hiệu 1 3D 11 16,2 16 2 3E 11 20,4 16 3 4A 18 5,6 16 4 4B 18 8,1 16 5 4A 18 10,6 16 6 6A 7 18,2 13,8 Tương tự ta cũng xác được tâm phụ tải của nhóm 2 X2 = Y2 = 9
1.7.3Tọa độ tâm phụ tải nhóm 3: Tọa độ các phụ tải nhóm 3 ST Ký Pi(KW) xi(m) yi(m) T hiệu 1 5C 12 43 16 2 5D 12 45 16 3 5E 12 47 16 4 9A 5 33 16 5 9B 5 35 16 6 9C 5 37 13,8 7 10A 9 50 16 Tâm phụ tải nhóm 3 X3 = Y3= 1.7.4Tọa độ tâm phụ tải nhóm 4: Tọa độ các phụ tải nhóm 4 ST Ký Pi(KW) xi(m) yi(m) T hiệu 1 7A 3 30,8 8 2 7B 3 43,8 6,4 3 8B 1 34,2 1,6 4 8C 1 46 1,6 5 10B 9 39 1,6 6 10C 9 43 1,6 7 11A 16 52 4,2 10
8 11B 16 52 7,2 9 11C 16 52 10,2 10 12A 9 40,6 9 11 12B 9 45 9 Tọa độ tâm phu tải nhóm 4 X3 = Y3= Tọa độ tâm phụ tải của các nhóm: Nhóm Ptt(K W) X Y 1 78,21 10,74 6,49 2 56,88 11,66 10,03 3 41,58 43,25 16 4 65,88 43,09 5,16 Tổng 242,55 Tọa độ tâm phụ tải của phân xưởng: X= Y = 1.7.5Chọn ví trí đặt tủ phân phối phân cho các nhóm phụ tải và phân xương: Sau khi tính toán đã xác định được tâm phụ tải của các nhóm phụ tải và của phân xưởng tuy nhiên theo sơ đồ mặt bằng tâm phụ tải nằm giữa phân xương, để đảm bảo an toàn liên tục cung cấp điện và mỹ 11
quan nên ta dời tâm phụ tai của các nhóm về phía tường và tâm phụ tải (nơi đặt máy biến áp) ra ngoài phân xưởng. Vị trí đặt tủ phân phối phân xưởng và tủ phân phối động lực các nhóm phụ tải trong bảng sau: Tên tủ X (m) Y(m) Tủ phân phối chính 22 18 Tủ phân phôi nhóm 1 10 0 Tủ phân phối nhóm 2 13 18 Tủ phân phối nhóm 3 40 18 Tủ phân phối nhóm 4 45 0 Tủ phân phối chiếu 31 18 sáng 1.7.6 Chọn dung lượng máy biến áp: Từ công suất biển kiến tính toán ta chọn được dung lượng máy biên áp. Ta có: Stt = 303,4 (kVA) Sđm Stt = 303,4 Tra bảng 1.1 trang 19 sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết b ị điện của Ngô Thời Quang chọn máy biến áp phân phối do ABB chế tạo có các thông số sau: Công Điện Kich Trọng PN UN suất áp ∆Po(w) thước dài lượng (w) (%) (kVA) (kV) – rộng -cao (kg) 1620-1055- 400 22/0,4 840 5750 4 1440 1500 12
CHƯƠNG II LẬP PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY,LỰA CHỌN, KIỂM TRA CÁC THIẾT BỊ TRUYỀN DẪN VÀ BẢO VỆ CHO PHÂN XƯỞNG 2.1Phương án đi dây mạng điện phân xưởng: - Phân xưởng được cấp điện từ trạm biến áp có công suất 400(kVA). Trong phân xưởng đặt sáu tủ phân phối: Một tủ phân phối chính lấy điện từ trạm biến áp cấp điện cho năm tủ phân phối còn lại (một tủ phân phối chiếu sáng và bốn tủ phân phôi cho bốn nhóm phụ tải). - Đường dây từ trạm biến áp về tủ phân phối phân xưởng dùng 5 sợi cáp đồng một lõi, 3 sợi cho 3 pha, 1 sợi cho trung tính và 1 cho dây nối đất. - Đường dây từ tủ phân phối phân xưởng về các tủ phân phối còn lại cũng dùng cáp đồng một lõi, để đảm bào độ tin c ậy cung c ấp điện và thuận tiện trong vận hành sửa chữa ta dùng mạng điện hình tia kết hợp với mạng liên thông cấp điện cho phân xưởng. - Từ tủ phân phối phân xưởng đi 5 lộ đến 5 tủ phân phối các nhóm phụ tải, đóng cắt và bảo vệ cho các lộ này ta dùng 5 áptômát(CB) và 1 áptômát tổng, ngoài ra còn có lộ dự phòng. - Trong mỗi tủ phân phối có một CB tổng, một thanh cái, và các CB con. Số lượng CB con phụ thuộc vào số thiết bị trong từng nhóm. - Cáp điện dẫn đến các tủ phân phối và thiết bị được đi trong ống và đặt trong rãnh cáp ngầm. 2.2Chọn thiết bị truyền dẫn và thiết bị bảo vệ cho phân xưởng: 2.2.1Chọn dây dẫn cho các phụ tải: Có nhiều phương pháp chọn dây dẫn như là: chọn tiết diện dây dẫn theo phương pháp mật độ dòng điện kinh tế J kt, chọn tiết diện dây dẫn theo phương pháp mật độ dòng điện không đổi Jkđ, chọn tiết diện dây dẫn theo phương pháp tổn thất ∆Ucp, chọn tiết diện dây dẫn theo phương pháp điều kiện phát nóng cho phép. Tuy nhiên ứng với từng 13
mạng điện cụ thể mà ta chọn tiết diện dây dẫn theo một phương pháp cho phù hợp. Ở đây là mạng điện hạ áp cấp điện cho các thi ết bị cho phân xưởng cơ khí, để đảm bảo tính an toàn liên t ục cung c ấp đi ện trong quá trình vận hành ta chọn tiết diện dây dân theo đi ều ki ện phát nóng cho phép. Chọn cáp cách điện bằng PVC do CADIVI sản suất. Ta có công thức: Trong đó: Iđm là dòng điện định mức khc là hệ số hiệu chỉnh kch = k4×k5×k6×k7 k4: ảnh hưởng của cách lắp đặt k5: ảnh hưởng của số dây đi chung với nhau k6: ảnh hưởng của loại đất k7: ảnh hưởng của nhiệt độ đất Tra bảng chọn: k4 = 0,8 dây đi ngầm k6 = 1 đất khô k7 = 0,95 hiệu chỉnh nhiệt độ của cáp a/ Chọn cáp cho các thiết bị điện trong phân xưởng:  Chọn cáp cho động cơ 1, động cơ 6, động cơ 10, động c ơ 12 có cùng một vì công suất của các động cơ này tương đương nhau: Động cơ 1,động cơ 6 có cùng công suất định mức: Pđm = 7(kw), cosφ = 0,65 Động cơ 10, động cơ 12 có cùng công suất định mức: Pđm = 9(kw), cosφ = 0,75 Chọn tiết diện cáp theo công suất của động cơ 10 Ta có: : kch = k4×k5×k6×k7 = 0,8×1×1×0,95 = 0,76 k5 = 1: đi một mạch trong một ống Dòng điện cho phép của cáp Tra bảng chọn cáp đồng ba lõi và dây bảo vệ PE có thông số sau: 14
Dây Điện áp thử F (mm2) d (mm) I(A) roở 20oC (V) Φ 3×4,0 2,55 30 4,61 1500 PE 2,0 1,8 29 9,43 1500  Chọn cáp cho động cơ 2, động cơ 3, động cơ 5 có cùng một tiết diện. Công suất định mức của động cơ 2: Pđm = 14(kw), cosφ = 0,75 Công suất định mức của động cơ 3: Pđm = 11(kw), cosφ = 0,65 Công suất định mức của động cơ 5: Pđm = 12(kw), cosφ = 0,75 Chọn tiết diện cáp theo công suất của động cơ 2 Dòng điện cho phép của cáp: Tra bảng chọn cáp ba lõi và dây bảo vệ PE có thông số: Dây Điện áp thử F (mm2) d (mm) I(A) roở 20oC (V) Φ 3×8 3,6 44 2,31 1500 PE 2,0 1,8 29 9,43 1500  Chọn cáp cho các động cơ 7, động cơ 8, động cơ 9 có cùng tiết diện Công suất của động cơ 7: Pđm = 3(kw), cosφ = 0,75 Công suất của động cơ 8 Pđm = 1(kw), cosφ = 0,75 Công suất của động cơ 9 Pđm = 5(kw), cosφ = 0,75 Chọn tiết diện cáp theo công suất của động cơ 9 15
Dòng điện cho phép của cáp: Tra bảng chọn cáp ba lõi và dây bảo vệ PE có thông số: Dây Điện áp thử F (mm2) d (mm) I(A) roở 20oC (V) Φ 3×2,0 1,8 20 9,43 1500 PE 2,0 1,8 29 9,43 1500  Chọn cáp cho động cơ 4, động cơ 11, có cùng một tiết diện. Công suất định mức của động cơ 4: Pđm = 18(kw), cosφ = 0,85 Công suất định mức của động cơ 3: Pđm = 16(kw), cosφ = 0,75 Chọn tiết diện cáp theo công suất của động cơ 2 Dòng điện cho phép của cáp: Tra bảng chọn cáp ba lõi và dây bảo vệ PE có thông số: Dây Điện áp thử F (mm2) d (mm) I(A) roở 20oC (V) Φ 3×10 4,05 49 1,83 1500 PE 2,0 1,8 29 9,43 1500 b/ chọn cáp cho các tủ động lực:  Chọn cáp cho tủ động lực nhóm 1 Công suất tính toán phụ tải Ptt1 = 78,21, cosφ = 0,7 Ta có: : kch = k4×k5×k6×k7 = 0,8×0,9×1×0,95 = 0,684 k5 = 0,9: 3 dây đi chung trong một ống 16
Dòng điện cho phép của cáp Tra bảng chọn ba cáp một lõi cho ba pha và dây bảo vệ PE có thông số: Dây Điện áp thử F (mm2) d (mm) I(A) roở 20oC (V) Φ 80,0 11,5 268 0,234 2500 PE 35,0 7,56 165 0,524 2500  Chọn cáp cho tủ động lực nhóm 2 Công suất tính toán phụ tải Ptt2 = 56,88(kW), cosφ = 0,79 Ta có: : kch = k4×k5×k6×k7 = 0,8×0,9×1×0,95 = 0,684 k5 = 0,9: 3 dây đi chung trong một ống Dòng điện cho phép của cáp Tra bảng chọn ba cáp một lõi cho ba pha và dây bảo vệ PE có thông số: Dây Điện áp thử F (mm2) d (mm) I(A) roở 20oC (V) Φ 38,0 7,8 174 0,497 2500 PE 16,0 5,1 108 1,15 2000  Chọn cáp cho tủ động lực nhóm 3 Công suất tính toán phụ tải Ptt3 = 41,58(kW), cosφ = 0,75 Ta có: : kch = k4×k5×k6×k7 = 0,8×0,9×1×0,95 = 0,684 k5 = 0,9: 3 dây đi chung trong một ống 17
Dòng điện cho phép của cáp Tra bảng chọn ba cáp một lõi cho ba pha và dây bảo vệ PE có thông số: Dây Điện áp thử F (mm2) d (mm) I(A) roở 20oC (V) Φ 25,0 6,42 130 0,727 2000 PE 14 4,1 94 1,13 2000  Chọn cáp cho tủ động lực nhóm 4 Công suất tính toán phụ tải Ptt4 = 65,88(kW), cosφ = 0,75 Ta có: : kch = k4×k5×k6×k7 = 0,8×0,9×1×0,95 = 0,684 k5 = 0,9: 3 dây đi chung trong một ống Dòng điện cho phép của cáp Tra bảng chọn ba cáp một lõi cho ba pha và dây bảo vệ PE có thông số: Dây F (mm2) d (mm) I(A) roở 20oC Điện áp thử (V) Φ 50,0 9 204 0,387 2500 PE 30,0 6,9 148 0,635 2000  Chọn cáp cho tủ phân phối chính: Công suất tính toán tủ phân phối chính Stt = 303,4 (KVA),cosφtb = 0,77 Dòng điện tính toán: : kch = k4×k5×k6×k7 = 0,8×0,9×1×0,95 = 0,684 k5 = 0,9: 3 dây đi chung trong một ống 18
Dòng điện cho phép của cáp Tra bảng chọn ba cáp một lõi cho ba pha, dây trung tính, dây b ảo vệ PE có thông số: Dây Điện áp thử F (mm2) d (mm) I(A) roở 20oC (V) Φ 325 23,4 654 0,0576 3500 N 200 18,2 480 0,094 3000 PE 185 17,46 450 0,099 3000 2.2.2 Chọn thanh dẫn cho tủ phân phối: Lựa chọn thanh dẫn theo điền kiện dòng điện phát nóng lâu dài cho phép. Ta có công thức: Trong đó Icp là dòng điện cho phép của thanh dẫn k1 hệ số hiệu chỉnh theo cách đặt thanh dẫn (k1 = 1 đặt thẳng đứng) k2 = 0,9 hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ  Lựa chọn thanh dẫn cho tủ phân phối phân xưởng: Dòng điện tính toán: Dòng điện cho phép của thanh cái Chọn thanh dẫn hình chữ nhật có các thông số: Kích Tiết diện của Khối lượng Dòng điện cho thước một thanh (mm )2 (kg/m) phép (A) (mm) 40×4 160 1,424 625  Chọn thanh dẫn cho tủ động lực của các nhóm phụ tải 19
Ta chọn thanh dẫn cho tủ động lực của các nhóm phụ tải có cùng kích thước và chọn theo công suất của nhóm phụ tải lớn nhất (nhóm 1): Công suất tính toán phụ tải Ptt1 = 78,21, cosφ = 0,7 Ta có: Dòng điện cho phép của thanh cái Chọn thanh dẫn hình chữ nhật có các thông số: Kích Tiết diện của Khối lượng Dòng điện cho thước một thanh (mm )2 (kg/m) phép (A) (mm) 25×3 75 0,668 340 2.2.3 Chọn thiết bị đóng cắt (CB) cho thiết bị và tủ phân phối: Chọn thiết bị đóng cắt và bảo vệ CB theo ba điều kiện: UđmCB ≥ Uđmlđ IđmCB ≥ Itt IcđmCB ≥ IN Với lưới điện hạ áp vì ngắn mạch xa nguồn nên: IN = Ick = I∞= I’’ Và a/ Chọn CB đóng cắt và bảo vệ cho các động cơ:  Chọn CB cho động cơ 1 và động cơ 6 (hai động cơ có cùng công suất) Động cơ 1 có các thông số Pđm = 7 (KV), cosφ = 0,65 Dòng điện định mức: Tra bảng 3.1 trang 146 sổ tay tra lựa chọn và tra cứu thiết b ị điện của Ngô Thời Quang ta chọn CB do LG chế tạo có các thông số: Loại Kiể Số Uđm( Iđm Icđm( Kích Khối lượng(kg) u cực v) (A) kA) thư 20