Đ án thi t k cung c p đi nồ ế ế ấ ệ
Môc lôc
Trang
Lêi nãi ®Çu 3
Ch ng I: T ng quan v thi t k cung c p đi nươ ổ ề ế ế ấ ệ 4
1.1. ý nghÜa cña viÖc thiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp
®iÖn....................................... 4
1.2. Ph©n lo¹i phô t¶i 4
1.3. Nh÷ng yªu cÇu khi thiÕt kÕ cung cÊp ®iÖn 5
1.4. C¸c bíc thiÕt kÕ cung cÊp ®iÖn 5
1.5. C¸c ph¬ng ph¸p x¸c ®Þnh phô t¶i ®iÖn 6
1.6. C¸c ph¬ng ¸n cung cÊp ®iÖn 9
1.7. Tr¹m biÕn ¸p 9
1.8. TÝnh to¸n ng¾n m¹ch 14
1.9. Lùa chän c¸c phÇn tö trong hÖ thèng cung cÊp ®iÖn 17
1.10. Chèng sÐt vµ nèi ®Êt 19
1.11. B¶o vÖ r¬le trong hÖ thèng cung cÊp ®iÖn
20
1.12. TiÕt kiÖm vµ n©ng cao hÖ sè c«ng suÊt cosϕ
20
1.13. ChiÕu s¸ng trong c«ng nghiÖp 22
CH NG 2:ƯƠ X¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n 24
2.1 Tæng quan vÒ c«ng tr×nh cÇn thiÕt kÕ cung cÊp ®iÖn 24
2.2.Xác đ nh ph t i tính toán c a toàn xí nghi pị ụ ả ủ ệ 40
CH NG 3 ƯƠ Ph¬ng ¸n cung cÊp ®iÖn
3.1.V trí đ t bi n ápị ặ ế 42
3.2.Ch n dây d n t ngu n đ n tr m bi n ápọ ẫ ừ ồ ế ạ ế 42
3.3.S đ n i dây t tr m bi n áp đ n các phân x ngơ ồ ố ừ ạ ế ế ưở 42
3.4 Chän c«ng suÊt vµ sè lîng m¸y biÕn ¸p 49
3.5 Hao tæn ®iÖn ¸p lín nhÊt trong m¹ng ®iÖn 50
CHƯƠNG 4 : Chän vµ kiÓm tra thiÕt bÞ 52
4.1 TÝnh to¸n ng¾n m¹ch 52
4.2. Lùa chän vµ kiÓm tra thiÕt bÞ ®iÖn 53
4.3 TÝnh to¸n hÖ sè bï cosϕ 59
4.4 TÝnh to¸n nèi ®Êt tr¹m biÕn ¸p 60
4.5 MÆt b»ng mÆt c¾t hÖ thèng nèi ®Êt tr¹m biÕn ¸p
63
KÕt kuËn 64
Tµi liÖu tham kh¶o 65
GVHD: Th.s Đ ng H ng H iặ ồ ả
SVTH : Nguy n Đ c T i ễ ứ ạ 1
Đ án thi t k cung c p đi nồ ế ế ấ ệ
Lêi nãi ®Çu
X· héi hiÖn nay ngµy cµng ph¸t triÓn, møc sèng cña con ngêi ngµy mét
n©ng cao dÉn ®Õn nhu cÇu tiªu dïng còng nh viÖc lµm ngµy mét t¨ng; c¸c
c«ng ty, nhµ m¸y, xÝ nghiÖp mäc lªn ®¸p øng ngµy cµng nhiÒu nh÷ng nhu
cÇu ®ã. BÊt kú mét c«ng ty, nhµ m¸y nµo còng ph¶i cã mét hÖ thèng cung
cÊp ®iÖn cho toµn bé ho¹t ®éng s¶n xuÊt kinh doanh cña m×nh vµ hÖ thèng
cung cÊp ®iÖn ®ã ph¶i ®îc thiÕt kÕ sao cho tèi u vµ hîp lý nhÊt.
QuyÓn thiÕt kÕ m«n häc nµy tr×nh bµy viÖc thiÕt kÕ cÊp ®iÖn cho mét
xÝ nghiÖp c«ng nghiÖp bao gåm c¸c néi dung nh sau:
Ch¬ng 1 : Tæng quan vÒ thiÕt kÕ cung cÊp ®iÖn
Ch¬ng 2 : X¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n
Ch¬ng 3 : Ph¬ng ¸n cung cÊp ®iÖn
Ch¬ng 4 : Chän vµ kiÓm tra thiÕt bÞ
ViÖc thùc hiÖn thiÕt kÕ m«n häc ®· gióp em cã thªm nhiÒu kiÕn thøc
bæ Ých, bæ sung nh÷ng kiÕn thøc vÒ m«n häc cung cÊp ®iÖn cña m×nh.
Tuy nhiªn do h¹n chÕ vÒ kiÕn thøc nªn quyÓn thiÕt kÕ cßn nhiÒu thiÕu sãt,
em mong c¸c thÇy, c« gãp ý kiÕn x©y dùng ®Ó hoµn thiÖn h¬n.
Em xin ch©n thµnh
c¶m ¬n.
H¶i Phßng n¨m 2012
Sinh viªn: Tr
GVHD: Th.s Đ ng H ng H iặ ồ ả
SVTH : Nguy n Đ c T i ễ ứ ạ 2
Đ án thi t k cung c p đi nồ ế ế ấ ệ
Ch ¬ng 1 : Tæng quan vÒ thiÕt kÕ cung cÊp ®iÖn
1.1. ý nghÜa cña viÖc thiÕt kÕ hÖ thèng cÊp ®iÖn
C«ng nghiÖp lu«n lµ kh¸ch hµng tiªu thô ®iÖn lín nhÊt. Trong nÒn kinh tÕ
c«ng nghiÖp hiÖn nay, c¸c nhµ m¸y, xÝ nghiÖp lín nhá, c¸c tæ hîp s¶n xuÊt
®Òu ph¶i tù h¹ch to¸n kinh doanh trong cuéc sèng c¹nh tranh quyÕt liÖt vÒ
chÊt lîng vµ gi¸ c¶ s¶n phÈm.®iÖn n¨ng thùc sù ®ãng gãp mét phÇn qun träng
vµo l·i lç cña xÝ nghiÖp. NÕu trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt thØnh tho¶ng l¹i mÊt
®iÖn sÏ dÉn ®Õn thiÖt h¹i cho nhµ s¶n xuÊt: chÊt lîng s¶n phÈm, g©y thø
phÈm, phÕ phÈm, gi¶m hiÖu suÊt lao ®éng. ChÊt lîng ®iÖn ®Æc biÖt quan
träng víi xÝ nghiÖp may, xÝ nghiÖp ho¸ chÊt, xÝ nghiÖp chÕ t¹o l¾p gi¸p c¬
khÝ, ®iÖn tö chÝnh x¸c. V× thÕ viÖc ®¶m b¶o ®é tin cËy cÊp ®iÖn vµ n©ng
cÊp chÊt lîng ®iÖn n¨ng lµ mèi quan t©m hµng ®Çu cña ®Ò ¸n thiÕt kÕ cung
cÊp ®iÖn cho xÝ nghiÖp c«ng nghiÖp.
1.2. Ph©n lo¹i phô t¶i
Tuú theo tÇm quan träng trong nÒn kinh tÕ vµ x· héi, hé tiªu thô ®îc cung cÊp
®iÖn víi møc ®é kh¸c nhau vµ ph©n thµnh ba lo¹i.
Hé lo¹i 1: lµ nh÷ng hé tiªu thô mµ khi sù cè ngõng cung cÊp ®iÖn cã thÓ g©y
nªn hËu qu¶ nguy hiÓm ®Õn tÝnh m¹ng con ngêi, lµm thiÖt h¹i lín vÒ kinh tÕ,
dÉn ®Õn h háng thiÕt bÞ, g©y rèi lo¹n c¸c qu¸ tr×nh c«ng nghÖ phøc t¹p,
hoÆc háng hãc hµng lo¹t s¶n phÈm; hoÆc cã ¶nh hëng kh«ng tèt vÒ ph¬ng
diÖn chÝnh trÞ.
§èi víi hé lo¹i 1 ph¶i ®îc cung cÊp ®iÖn víi ®é tin cËy cao, thêng dïng víi hai
nguån ®i ®Õn, ®êng d©y hai lé ®Õn, cã nguån dù phßngv.v... nh»m h¹n chÕ
®Õn møc thÊp nhÊt viÖc mÊt ®iÖn. Thêi gian mÊt ®iÖn ®îc coi b»ng thêi
gian tù ®éng ®ãng nguån dù phßng.
Hé lo¹i 2: lµ nh÷ng hé tiªu thô mµ nÕu ngõng cÊp ®iÖn chØ liªn quan ®Õn
hµng lo¹t s¶n phÈm kh«ng s¶n xuÊt ®îc, tøc lµ dÉn ®Õn thiÖt h¹i kinh tÕ do
ngõng trÖ s¶n xuÊt, h háng s¶n phÈm vµ l·ng phÝ lao ®éng, t¹o nªn thêi gian
chÕt nh©n viªn v.v...
§Ó cÊp ®iÖn cho hé lo¹i 2, ta cã thÓ dung ph¬ng ¸n cã hoÆc kh«ng cã nguån
dù phßng, ®êng d©y mét lé hoÆc ®êng d©y kÐp.
Hé lo¹i 3: lµ tÊt c¶ nh÷ng hé tiªu thô cßn l¹i ngoµi hé lo¹i 1 vµ hé lo¹i 2, tøc lµ
nh÷ng hé cho phÐp cung cÊp ®iÖn víi møc ®é tin cËy thÊp, cho phÐp mÊt
GVHD: Th.s Đ ng H ng H iặ ồ ả
SVTH : Nguy n Đ c T i ễ ứ ạ 3
Đ án thi t k cung c p đi nồ ế ế ấ ệ
®iÖn trong thêi gian söa ch÷a, thay thÕ thiÕt bÞ sù cè, nhng thêng kh«ng cho
phÐp qu¸ mét ngµy ®ªm (24 giê).
§Ó cung cÊp ®iÖn cho hé lo¹i 3, ta cã thÓ dïng 1 nguån ®iÖn, hoÆc ®êng
d©y mét lé.
Ngoµi ra, c¸c hé tiªu thô ®iÖn xÝ nghiÖp còng ®îc ph©n lo¹i theo chÕ ®é lµm
viÖc nh sau:
1. Lo¹i hé tiªu thô cã chÕ ®é lµm viÖc dµi h¹n, khi ®ã phô t¶i kh«ng thay
®æi hay thay ®æi rÊt Ýt. C¸c thiÕt bÞ cã thÓ lµm viÖc l©u dµi mµ
nhiÖt ®é kh«ng vît qu¸ gi¸ trÞ cho phÐp.
2. Lo¹i hé tiªu thô cã chÕ ®é phô t¶i ng¾n h¹n: thêi gian lµm viÖc kh«ng
®ñ dµi ®Ó nhiÖt ®é cña thiÕt bÞ ®Õn gi¸ trÞ qui ®Þnh cho phÐp.
3. Lo¹i hé tiªu thô cã chÕ ®é phô t¶i ng¾n h¹n lÆp l¹i, thiÕt bÞ lµm viÖc
ng¾n h¹n xen kÏ víi thêi kú nghØ ng¾n h¹n.
1.3. Nh÷ng yªu cÇu khi thiÕt kÕ cung cÊp ®iÖn
Môc tiªu chÝnh cña thiÕt kÕ cung cÊp ®iÖn lµ ®¶m b¶o cho hé tiªu thô lu«n
lu«n ®ñ ®iÖn n¨ng víi chÊt lîng n»m trong ph¹m vi cho phÐp.
Mét ph¬ng ¸n cung cÊp ®iÖn xÝ nghiÖp ®îc xem lµ hîp lý khi tho m·n nh÷ng
yªu cÊu sau:
- Vèn ®Çu t nhá, chó ý ®Õn tiÕt kiÖm ®îc ngo¹i tÖ quý vµ vËt t hiÕm.
- §¶m b¶o ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn cao tïy theo tÝnh chÊt h« tiÖu thô.
- Chi phÝ vËn hµnh hµng n¨m thÊp.
- §¶m b¶o an toµn cho ngêi vµ thiÕt bÞ.
- ThuËn tiÖn vËn hµnh, söa ch÷a v.v...
- §¶m b¶o chÊt lîng ®iÖn n¨ng, chñ yÕu lµ ®¶m b¶o ®é lÖch vµ ®é dao
®éng ®iÖn ¸p bÐ nhÊt vµ n»m trong ph¹m vi gi¸ trÞ cho phÐp so víi
®Þnh møc.
1.4. C¸c bíc thiÕt kÕ cung cÊp ®iÖn
1. X¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n cña tõng ph©n xëng vµ cña toµn xÝ
nghiÖp ®Ó ®¸nh gi¸ nhu cÇu vµ chän ph¬ng thøc cung cÊp ®iÖn.
2. X¸c ®Þnh phô t¶i ®iÖn.
3. X¸c ®Þnh ph¬ng ¸n cung cÊp ®iÖn.
4. Tr¹m biÕn ¸p, lùa chän vÞ trÝ, sè lîng vµ dung lîng cña m¸y biÕn
¸p. §Þnh ra chÕ ®é c«ng t¸c vËn hµnh c¸c m¸y biÕn ¸p, tÝnh to¸n tæn
thÊt trong m¸y biÕn ¸p, tÝnh to¸n ®iÖn n¨ng tiªu thô.
5. Lùa chän thiÕt bÞ ®iÖn trong hÖ thèng cung cÊp, lùa chän tiÕt
diÖn c¸p vµ d©y c¸p. TÝnh ng¾n m¹ch vµ kiÓm tra l¹i c¸c thiÕt bÞ ®iÖn
®· lùa chän.
6. TÝnh to¸n c¸c chØ tiªu kinh tÕ - kÜ thuËt cô thÓ ®èi víi m¹ng líi
®iÖn sÏ thiÕt kÕ (c¸c tæn thÊt, hÖ sè cosϕ, dung lîng bï v.v...).
GVHD: Th.s Đ ng H ng H iặ ồ ả
SVTH : Nguy n Đ c T i ễ ứ ạ 4
Đ án thi t k cung c p đi nồ ế ế ấ ệ
7. TÝnh to¸n hÖ thèng b¶o vÖ r¬le bao gåm c¸c h×nh thøc b¶o vÖ,
c¸c th«ng sè cÇn b¶o vÖ, s¬ ®å ®iÒu khiÓn hÖ thèng b¶o vÖ
8. TÝnh chèng sÐt, nèi ®Êt chèng sÐt vµ nèi ®Êt an toµn cho ngêi
vËn hµnh vµ thiÕt bÞ.
9. ThiÕt kÕ c¸c biÖn ph¸p tiÕt kiÖm ®iÖn n¨ng.
10. ThiÕt kÕ chiÕu s¸ng cho c«ng tr×nh bao gåm: c¸c h×nh thøc chiÕu
s¸ng vµ c¸c lo¹i chiÕu s¸ng.
11. Hoµn tÊt hå s¬ thiÕt kÕ bao gåm c¸c hå s¬ kÜ thuËt, chÕ ®é vËn
hµnh, b¶o dìng ®Þnh k× hµng n¨m, b¶o vÖ hoµ c«ng, s¬ ®å ®i d©y
v.v...
1.5. C¸c ph¬ng ph¸p x¸c ®Þnh phô t¶i ®iÖn
1.5.1. X¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n
Nguyªn t¾c chung ®Ó tÝnh phô t¶i cña hÖ thèng ®iÖn lµ tÝnh tõ thiÕt bÞ
cïng ®iÖn ngîc trë vÒ nguån.
Môc ®Ých cña viÖc tÝnh to¸n phô t¶i ®iÖn c¸c ®iÓm nót nh»m:
- Chän tiÕt diÖn d©y dÉn cña líi cung cÊp vµ ph©n phèi ®iÖn ¸p cña tr¹m
biÕn ¸p.
- Chän sè lîng vµ c«ng suÊt m¸y biÕn ¸p c¶u tr¹m biÕn ¸p.
- Chän tiÕt diÖn thanh dÉn cña thiÕt bÞ ph©n phèi.
- Chän c¸c thiÕt bÞ b¶o vÑ vµ chuyÓn m¹ch.
•X¸c ®Þnh phô t¶i ®iÖn theo c«ng suÊt ®Æt vµ hÖ sè nhu cÇu knc.
Phô t¶i tÝnh to¸n cña nhãm thiªt bÞ cã cïng chÕ ®é lµm viÖc ®îc tÝnh theo
biÓu thøc sau:
Ptt = knc .
∑
=
n
i1
P®i (1.1)
Qtt = Ptt . tgϕ(1.2)
Stt =
22
tttt
QP
+
=
ϕ
cos
tt
P
(1.3)
tgϕ - øng víi cosϕ, ®Æc trng cho nhãm thiÕt bÞ trong c¸c tµi liÖu tra cøu ë
cÈm nang. NÕu hÖ sè cosϕ cña c¸c thiÕt bÞ trong nhãm kh«ng gièng nhau
th× ph¶i tÝnh hÖ sè c«ng suÊt trung b×nh theo c«ng thøc:
cosϕ =
n
nn
PPP
PPP
+++
+++
...
cos...coscos
21
2211
ϕϕϕ
(1.4)
Phô t¶i tÝnh to¸n ë ®iÓm nót cña hÖ thèng cung cÊp ®iÖn ®îc x¸c ®Þnh b»ng
tæng phô t¶i tÝnh to¸n cña nhãm thiÕt bÞ nèi ®Õn ®iÓm nót nµy cã kÓ ®Õn
hÖ sè ®ång thêi, tøc lµ tÝnh nh sau:
Stt = k®ång thêi
2
1
2
1
+
∑∑
==
n
i
tti
n
i
tti
PP
(1.5)
GVHD: Th.s Đ ng H ng H iặ ồ ả
SVTH : Nguy n Đ c T i ễ ứ ạ 5