Đồ án môn học Cung cấp điện: Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng sản xuất công nghiệp

Chia sẻ: Duong Hoang | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:132

Thêm vào BST

Báo xấu

157
lượt xem 25
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đồ án môn học Cung cấp điện sẽ bao gồm các nội dung sau: Tính toán phụ tải điện; Sơ đồ cấp điện của phân xưởng; Lựa chọn và kiểm tra các thiết bị của sơ đồ nối điện. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án môn học Cung cấp điện: Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng sản xuất công nghiệp

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN Sinh viên thực hiện: :Dương Văn Hoàng Mã sinh viên: :1781420146 Giảng viên hướng dẫn: :T.S Đặng Việt Hùng Ngành: :Kỹ thuật điện :Điện công nghiệp và Chuyên ngành: dân dụng Lớp: :D12ĐCN&DD Hà nội, tháng 11 năm 2020 Trang 1
LỜI NÓI ĐẦU Trong công cuộc xây dựng và đổi mới đất nước , nghành công nghiệp điện lực luôn giữ một vai trò vô cùng quan trọng . Ngày nay điện năng trở thành dạng năng lượng không thể thiếu được trong hầu hết các lĩnh vực .Khi xây dựng một khu công nghiệp mới , một nhà máy mới , một khu dân cư mới thì việc đầu tiên phải tính đến là xây dựng một hệ thống cung cấp điện để phục vụ cho nhu cầu sản xuất và sinh hoạt cho khu vực đó . Trong công cuộc công nghiệp hoá hiện đại hoá , ngành công nghiệp nước ta đang ngày một khởi sắc , các nhà máy xí nghiệp không ngừng được xây dựng . Gắn liền với các công trình đó là hệ thống cung cấp điện được thiết kế và xây dựng . Xuất phát từ yêu cầu thực tế đó , cùng với những kiến thức đã học tại bộ môn Cung cấp điện , em đã nhận được đề tài thiết kế đồ án môn học :“Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng sản xuất công nghiệp” . Đồ án môn học này đã giúp em hiểu rõ thêm về công việc thực tế của một kĩ sư hệ thống điện , hay chính là công việc sau này của bản thân . Em xin gửi lời cám ơn đến thầy Đặng Việt Hùng tận tình hướng dẫn em hoàn thành đồ án môn học.Đồ án của em có thể còn một vài thiếu sót ,kính mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô trong khoa để bản đồ án của em được hoàn thiện hơn. . Hà nội, tháng 11 năm 2020 Sinh viên thực hiện Dương Văn Hoàng Trang 2
Trang 3
Trang 4
Mục Lục Trang 5
ĐỒ ÁN “Thiết Kế Cung Cấp Điện Cho Phân Xưởng Sản Xuất Công Nghiệp”. PHẦN A: Dữ kiện Thiết kế cung cấp điện Bài 3A “Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất công nghiệp’’ Thiết kế mạng điện cung cấp cho một phân xưởng với số liệu cho trong bảng số liệu thiết kế cấp điện phân xưởng. Tỷ lệ phụ tải điện loại I là 70%. Hao tổn điện áp cho phép trong mạng điện hạ áp 3.5% . Hệ số công suất cấn nâng lên là cos = 0,9. Hệ số chiết khấu i=12%. Công suất ngắn mạch tại điểm đấu điện , MVA; Thời gian tồn tại của dòng ngắn mạch tk =2,5. Giá thành tổn thất điện năng c∆ =1300đ/kWh; Điện áp lưới phân phối là 22kV. Thời gian sử dụng công suất cực đại TM =4500(h). Chiều cao phân xưởng h=5,5(m). Khoảng cách từ nguồn điện đến phân xưởng L=900(m). Các tham số khác lấy trong phụ lục và sổ tay thiết kế cung cấp điện. Trang 6
Số hiệu trên sơ đồ Tên thịết bị Hệ số Cos Công suất đặt P, KW theo các phương án 1;2;3;19;20;26;27 Máy tiện ngang bán 0.35 0.67 15+18+22+7,5+18+22+22 tự động 4;5;7;8;24 Máy tiện xoay 0.32 0.68 1.5+2.8+7.5+10+5.5 6 Máy tiện xoay 0.3 0.65 8.5 11 Máy khoan đứng 0.37 0.66 2.8 9;10;12 Máy khoan đứng 0.37 0.66 4.5+7.5+7.5 13 Máy khoan định tâm 0.3 0.58 2.8 14;15;16;17 Máy tiện bán tự động 0,41 0.63 2.8+2.8+5.5+7.5 18 Máy mài nhọn 0,45 0,67 2.2 21;22;23;28;29;30;31 Máy tiện ren 0,47 0.7 3+2.2+2.8+5+4.5+5+10 25;32;33 Máy doa 0.45 0.63 4.5+7.5+6 34 Máy hàn hồ quang 0.53 0.9 30 35 Máy biến áp 0.45 0.58 33 36 Máy tiện ren 0.4 0.6 15 37 Máy hàn xung 0.32 0.55 20 38;39 Máy chỉnh lưu hàn 0.46 0.62 25+30 Trang 7
sơ đồ mặt bằng phân xưởng cơ khí sửa chữa N4 Trang 8
CHƯƠNG I. TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN 1.1 Tính toán chiếu sáng cho phân xưởng. Thiết kế chiếu sáng là yêu cầu cơ bản trong mọi công việc. Vấn đề quan trọng nhất trong thiết kế chiếu sáng là đáp ứng các yêu cầu về độ rọi và hiệu quả của chiếu sáng đối với thị giác. Ngoài ra hiệu quả của chiếu sáng còn phụ thuộc vào quang thông, màu sắc ánh sáng, sự lựa chọn hợp lý cùng sự bố trí chiếu sáng vừa đảm bảo tính kinh tế và mỹ quan hoàn cảnh. Thiết kế chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu sau: o Không bị loá mắt. o Không loá do phản xạ. o Không có bóng tối. o Phải có độ rọi đồng đều. o Phải đảm bảo độ sáng đủ và ổn định. o Phải tạo ra được ánh sáng giống ánh sáng ban ngày. Các hệ thống chiếu sáng bao gồm chiếu sáng chung, chiếu sáng cục bộ và chiếu sáng kết hợp ( kết hợp giữa cục bộ và chung). Do yêu cầu thị giác cần phải làm việc chính xác, nơi mà các thiết bị cần chiếu sáng mặt phẳng nghiêng và không tạo ra các bóng tối sâu thiết kế cho phân xưởng thường sử dụng hệ thống chiếu sáng kết hợp. Các phân xưởng thường ít dùng đèn huỳnh quang vì đèn huỳnh quang có tần số làm việc là 50Hz gây ra ảo giác không quay cho các động cơ không đồng bộ, nguy hiểm cho người vận hành máy, dễ gây ra tai nạn lao động. Do đó người ta thường sử dụng đèn sợi đốt cho các phân xưởng sửa chữa cơ khí. Việc bố trí đèn khá đơn giản, thường được bố trí theo các góc của hình vuông hoặc hình chữ nhật. Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sản xuất công nghiệp có kích thước axbxh là 24x36x5,5 m. Coi trần nhà màu trắng, tường màu vàng, sàn nhà màu sám,với độ rọi yêu cầu là Eyc = 50 lux.( theo bảng 18.pl.BT) Trang 9
Theo biểu đồ Kruithof ứng với độ rọi 50 lux nhiệt độ màu cần thiết là sẽ cho môi trường ánh sáng tiện nghi. Mặt khác vì là xưởng sữa chữa có nhiều máy điện quay nên ta dùng đèn rạng đông với công suất là 200W với quang thông là F= 3000 lumen.( bảng 45.pl trang 488 gt ccđ thầy hòa). Chọn độ cao treo đèn là : h’ = 0,5 m ; Chiều cao mặt bằng làm việc là : hlv = 0,8 m ; Chiều cao tính toán là : h = H – hlv = 5,50,8 =4,7m; Hình 1.1: sơ đồ tính toán chiếu sáng Tỉ số treo đèn:  thỏa mãn yêu cầu Ngoài chiếu sáng chung còn trang bị thêm cho mỗi Căn cứ vào kích thước phân xưởng ta chọn khoảng cách giữa các đèn là L d = 4 m và Ln = 4 m  q=2; p=2; Sơ đồ chiếu sáng cho phân xưởng Trang 10
24m 1.6m 36m 4.1m 4,1m 1.75m Hình 1.2: sơ đồ bố trí bóng đèn trong phân xưởng Kiểm tra điều kiện đảm bảo độ đồng đều ánh sang tại mọi điểm Ld Ld q 3 2 và Ln Ln p 3 2 hay và  thỏa mãn Vậy số lượng đèn tối thiểu để đảm bảo đồng đều chiếu sáng là Nmin = 54; Hệ số không gian: Căn cứ đặc điểm của nội thất chiếu sáng có thể coi hệ số phản xạ của trần: tường: sàn là 70:50:30 (Tra bảng 47.pl trang 313 gt cung cấp điện sách thây khánh) ứng với hệ số phản xạ đã nêu trên và hệ số không gian là k kg =4,8 ta tìm được hệ số lợi dụng kld = 0,598; Hệ số dự trữ lấy bằng kdt=1,2; hệ số hiệu dụng của đèn là . Xác định quang thông tổng: Trang 11
E yc .S .K dt 50.24.36.1, 2 F = = = 149463, 7297 η.K ld 0, 58.0, 598 (lumen) Số lượng đèn tối thiểu là: Như vậy tổng số đèn cần lắp đặt là 54 được bố trí như sau: Kiểm tra độ rọi thực tế: Fd .N .η.K ld 3000.54.0,58.0,598 E= = = 54,193 a.b.δdt 36.24.1, 2 > E =50lux yc Tổng công suất chiếu sáng chung (coi hệ số đồng thời kđt =1), Pcs chung = kđt . N . Pd = 1 . 54 . 200 = 10800 W Chiếu sáng cục bộ : Pcb = 39.100 = 3900 W Vậy tổng công suất chiếu sáng là: Pcs = Pcs chung + Pcb = 10800 + 3900 = 14700 W = 14.7 kW Vì đèn dùng nên hệ số cos của nhóm chiếu sáng là 1 Trang 12
1.2. Phụ tải thông thoáng và làm mát. Phân xưởng trang bị 40 quạt trần mỗi quạt có công suất là 150 W và 10 quạt hút mỗi quạt 80 W, hệ số công suất trung bình của nhóm là 0,8. Tổng công suất thông thoáng và làm mát là: Plm = 40.150 +10.80 = 5340 W = 5,34 kW 1.3. Phụ tải động lực Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ tải thực tế về mặt hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ huỷ hoại cách điện. Phụ tải tính toán phụ thuộc vào các yếu tố như: công suất, số lượng, chế độ làm việc của các thiết bị điện, trình độ và phương thức vận hành hệ thống...Vì vậy xác định chính xác phụ tải tính toán là một nhiệm vụ khó khăn nhưng rất quan trọng. Từ trước tới nay đã có nhiều công trình nghiên cứu và có nhiều phương pháp tính toán phụ tải điện. Song vì phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố như đã trình bày ở trên nên cho đến nay vẫn chưa có phương pháp nào hoàn toàn chính xác và tiện lợi. Những phương pháp đơn giản thuận tiện cho việc tính toán thì lại thiếu chính xác, còn nếu nâng cao được độ chính xác, kể đến ảnh hưởng của nhiều yếu tố thì phương pháp tính lại phức tạp. Sau đây là một số phương pháp tính toán phụ tải thường dùng nhất trong thiết kế hệ thống cung cấp điện: Phương pháp tính theo hệ số nhu cầu Phương pháp tính theo hệ số kM và công suất trung bình Phương pháp tính theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm
Phương pháp tính theo suất phụ tải trên đơn vị diện tích sản xuất Trong thực tế tuỳ theo quy mô và đặc điểm của công trình, tuỳ theo giai đoạn thiết kế sơ bộ hay kỹ thuật thi công mà chọn phương pháp tính toán phụ tải điện thích hợp Trong một phân xưởng thường có nhiều thiết bị có công suất và chế độ làm việc khác nhau, muốn xác định phụ tải tính toán được chính xác cần phải phân nhóm thiết bị điện. Việc phân nhóm phụ tải tuân theo các nguyên tắc sau: + Các thiết bị điện trong cùng một nhóm nên ở gần nhau để giảm chiều dài đường dây hạ áp. Nhờ vậy có thể tiết kiệm được vốn đầu tư và tổn thất trên đường dây hạ áp trong phân xưởng. + Chế độ làm việc của các thiết bị điện trong nhóm nên giống nhau để xác định phụ tải tính toán được chính xác hơn và thuận tiện trong việc lựa chọn phương thức cung cấp điện cho nhóm. + Tổng công suất của các nhóm thiết bị nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tủ động lực cần dùng trong phân xưởng và trong toàn nhà máy. Số thiết bị trong một nhóm cũng không nên quá nhiều bởi số đầu ra của các tủ động lực thường là 8 ÷ 12 Tuy nhiên thường rất khó khăn để thỏa mãn cả 3 điều kiện trên, vì vậy khi thiết kế phải tùy thuộc vào điều kiện cụ thể của phụ tải để lựa chọn phương án tối ưu nhất trong các phương án có thể. Dựa vào nguyên tắc phân nhóm ở trên và căn cứ vào vị trí, công suất của các thiết bị được bố trí trên mặt bằng phân xưởng, ta có thể chia các phụ tải thành 5 nhóm. Kết quả phân nhóm phụ tải được trình bày ở bảng 2.1
Bảng 1.1: Phân nhóm thiết bị điện của phân xưởng sửa chữa cơ khí ST Tên thiết bị Số hiệu Hệ số Cosφ Công T trên sơ suất đồ P(KW) Nhóm 1 1 Máy tiện ngang bán tự động 1 0.35 0.67 15 2 Máy tiện xoay 6 0.3 0.65 8.5 3 Máy tiện xoay 7 0.32 0.68 7.5 4 Máy khoan định tâm 13 0.3 0.58 2.8 5 Máy tiện ngang bán tự động 19 0.35 0.67 7.5 6 Máy tiện ngang bán tự động 26 0.35 0.67 22 7 Máy hàn hồ quang 34 0.53 0.9 30 8 Máy biến áp 35 0.45 0.58 33 Tổng 135.8 Nhóm 2 1 Máy tiện ngang bán tự động 2 0.35 0.67 18 2 Máy tiện ngang bán tự động 3 0.35 0.67 22 3 Máy tiện xoay 4 0.32 0.68 1.5 4 Máy tiện xoay 5 0.32 0.68 2.8 5 Máy tiện xoay 8 0.32 0.68 10 6 Máy khoan đứng 9 0.37 0.66 4.5 7 Máy khoan đứng 10 0.37 0.66 7.5 8 Máy khoan đứng 11 0.26 0.56 2.8 9 Máy khoan đứng 12 0.37 0.66 7.5 10 Máy tiện bán tự động 17 0.41 0.63 7.5 11 Máy mài nhọn 18 0.45 0.67 2.2 Tổng 81.8 Nhóm 3 1 Máy tiện bán tự động 14 0.41 0,63 2.8 2 Máy tiện bán tự động 15 0.41 0,63 2.8 3 Máy tiện bán tự động 16 0.41 0,63 5.5 4 Máy tiện ngang tự động 20 0.35 0.67 18 5 Máy tiện ren 21 0.47 0.7 3 6 Máy tiện ren 22 0.47 0.7 2.2 7 Máy tiện ngang tự động 27 0.35 0.67 22 8 Máy tiện ren 28 0.47 0.7 5 9 Máy tiện ren 29 0.47 0.7 4.5 10 Máy tiện ren 36 0.4 0.6 15 11 Máy hàn xung 37 0.32 0.55 20 Tổng 100.8 Nhóm 4
1 Máy tiện ren 23 0.47 0.7 2.8 2 Máy tiện xoay 24 0.32 0.68 5.5 3 Máy doa 25 0.45 0.63 4.5 4 Máy tiện ren 30 0.47 0.7 5 5 Máy tiện ren 31 0.47 0.7 10 6 Máy doa 32 0.45 0.63 7.5 7 Máy doa 33 0.45 0.63 6 8 Máy chỉnh lưu hàn 38 0.46 0.62 25 9 Máy chỉnh lưu hàn 39 0.46 0.62 30 Tổng 88.8
Hình 1.1 sơ đồ phân nhóm phụ tải Tính toán cho Nhóm1: (Số liệu phụ tải cho trong bảng 2.1) a) Xác định hệ số sử dụng tổng hợp Xác định hệ số sử dụng tổng hợp của phụ tải nhóm I theo công thức: = Trong đó : ksdi là hệ số sử dụng của thiết bị Pi là công suất đặt của thiết bị Vậy hệ số sử dụng tổng hợp của Nhóm 1 là:
= Số lượng hiệu dụng của nhóm thứ i: ( Pi ) 2 nhdni = Pi 2 Pi – công suất định mức của thiết bị điện thứ i. Nếu số lượng thiết bị điện n > 4 và giá trị của tỷ số k= Pmax/Pmin nhỏ hơn giá trị kb cho trong bảng sau, ứng với hệ số sử dụng tổng hợp, thì có thể lấy giá trị nhd= n. Bảng 1.2. Điều kiện để xác định nhd ksd∑ 0,2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 >0.8 kb 3 3.5 4 5 6.5 8 10 Không giới hạn Hệ số nhu cầu nhóm thứ i: Tổng công suất phụ tải nhóm thứ i: Hệ số công suất của phụ tải nhóm thứ i:
Bảng 1.3 Bảng phụ tải nhóm 1 S Tên thiết bị Số hiệu Hệ Cos Công P. ksd P.cos P T trên sơ số φ suất φ T đồ Ksd P(KW) 1 Máy tiện ngang bán 1 0.35 0.67 15 5.25 10.05 225 tự động 2 Máy tiện xoay 6 0.3 0.65 8.5 2.55 5.53 72.25 3 Máy tiện xoay 7 0.32 0.68 7.5 2.4 5.1 56.25 4 Máy khoan định tâm 13 0.3 0.58 2.8 0.84 1.62 7.84 5 Máy tiện ngang bán 19 0.35 0.67 7,5 2.625 5.025 56.25 tự động 6 Máy tiện ngang bán 26 0.35 0.67 22 7.7 14.74 484 tự động 7 Máy hàn hồ quang 34 0.53 0.9 30 15.9 27 900 8 Máy biến áp 35 0.45 0.58 33 14.85 19.14 1089 Tổng 133.8 54.74 93.23 3059.34 Hệ số sử dụng nhóm 1: = = =0,41 Số lượng hiệu dụng của nhóm thứ i: ứng với = 0,41 ta có k
Hệ số công suất của phụ tải nhóm thứ i: = 0.7 Tính toán tương tự cho các nhóm phụ tải khác: Nhóm 2. Bảng 2.4. Bảng phụ tải nhóm 2. STT Tên thiết bị Số Hệ Cos Công P. ksd P.cos P hiệu số φ suất φ trên Ksd P(KW) sơ đồ 1 Máy tiện ngang 2 0.3 0.67 18 6.3 12.06 324 bán tự động 5 2 Máy tiện ngang 3 0.3 0.67 22 7.7 14.74 484 bán tự động 5 3 Máy tiện xoay 4 0.3 0.68 1.5 0.48 1.02 2.25 2 4 Máy tiện xoay 5 0.3 0.68 2.8 0.89 1.904 7.84 2 6 5 Máy tiện xoay 8 0.3 0.68 10 3.2 6.8 100 2 6 Máy khoan 9 0.37 0.66 4.5 1.67 1.57 7.84 đứng 7 Máy khoan 10 0.37 0.66 7.5 2.78 4.95 56.25 đứng 8 Máy khoan 11 0.2 0.56 2.8 0.73 1.57 7.84 đứng 6 9 Máy khoan 12 0.37 0.66 7.5 2.78 4.95 56.25 đứng 10 Máy tiện bán tự 17 0.41 0.63 7.5 3.08 4.73 56.25 động