1. Trang Chủ
  2. Điện-Điện tử-Viễn thông
  3. Đồ án Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng Cơ khí 1 và toàn bộ nhà máy Cơ khí 7N4

Đồ án Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng Cơ khí 1 và toàn bộ nhà máy Cơ khí 7N4

Công nghiệp điện lực giữ vai trò rất quan trọng trong công cuộc xây dựng đất nước yêu cầu về sử dụng điện và thiết bị điện ngày càng tăng.Việc trang bị những hệ thống của cấp điện nhằm phục vụ nhu cầu sinh hoạt cua con người ,cung cấp điện năng cho những thiết bị của khu vực kinh tế,các khu chế xuất,các xí nghiệp là rất cần thiết. Để xây dựng một nhà máy,một khu công nghiệp hay một khu dân cư mới,thì việc không thể thiếu là xây dựng một... z GVHD:NGUYỄN THỊ THANH NGÂN ĐỒ ÁN MÔN CUNG CẤP ĐIỆN 

Thể loại Tài liệu miễn phí Điện-Điện tử-Viễn thông

Số trang 80

Ngày tạo 8/30/2018 1:04:01 AM +00:00

Loại tệp DOC

Kích thước 0.58 M

Tên tệp

Tải Đồ án Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưở... (.docx) Tải Đồ án Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưở... (.pdf)

Xem mẫu

  1. z GVHD:NGUYỄN THỊ THANH NGÂN ĐỒ ÁN MÔN CUNG CẤP ĐIỆN  ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng Cơ khí 1 và toàn bộ nhà máy Cơ khí 7N4 Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Thị Thanh Ngân Sinh viên thực hiện : Lê Ngọc Nhu 1 SV:LÊ NGỌC NHU LỚP ĐH ĐIỆN AK3
  2. GVHD:NGUYỄN THỊ THANH NGÂN ĐỒ ÁN MÔN CUNG CẤP ĐIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN Sinh viên thiết kế: LÊ Ngọc Nhu lớp: ĐH- Điện A _K3 Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Thị Thanh Ngân I. ĐỀ.TÀI: Thiết kế hệ thống CCĐ cho phân xưởng Cơ khí 1 và toàn bộ nhà máy Cơ khí 7N4. II. CÁC SỐ LIỆU KỸ THUẬT: - Mặt bằng bố trí thiết bị của phân xưởng và xí nghiệp theo bản vẽ. - Số liệu phụ tải cho theo bảng - Số liệu nguồn Uđm = 22 kV; SNM = 200 MVA III. NỘI DUNG THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN: 1. Phân tích yêu cầu CCĐ cho Hộ phụ tải. 2. Xác định phụ tải tính toán cho Phân xưởng Cơ khí 3. Xác định phụ tải tính toán của toàn Nhà máy. 4. Thiết kế mạng điện cho Phân xưởng và toàn Nhà máy. 5. Chọn và kiểm tra các thiết bị trong mạng điện. 6. Tính toán tụ bù để nâng cao hệ số công suất toàn nhà máy lên 0,93. IV. CÁC BẢN VẼ THIẾT KẾ (GIẤY A3): 1. Sơ đồ mặt bằng và đi dây Phân xưởng. 2. Sơ đồ mặt bằng và đi dây Nhà máy. 3. Sơ đồ nguyên lý CCĐ toàn Nhà máy. 3. Sơ đồ nguyên lý CCĐ phân xưởng. V. KẾ HOẠCH THỰC HIỆN: Ngày giao đ ề tài: ............................ Ngày nộp đồ án: ............................ Vinh, ngày ........tháng........năm 2012 Trưởng Bộ môn Giáo viên hướng dẫn Nguyễn Thị Thanh Ngân 2 SV:LÊ NGỌC NHU LỚP ĐH ĐIỆN AK3
  3. GVHD:NGUYỄN THỊ THANH NGÂN ĐỒ ÁN MÔN CUNG CẤP ĐIỆN BẢNG 1: SỐ LIỆU PHỤ TẢI PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ Công suất(kW,kVA) stt Tên thiết bị ký hiệu Ksd Cos Máy tiện 1. 1. 7,5 0,65 0,18 Máy tiện 2. 2. 6 0,8 0,17 Máy tiện 3. 3. 7 0.6 0,19 4. Máy bào 4. 4,5 0,8 0,16 5. Máy bào 5. 8 0,7 0.15 6. Máy phay 6. 5 0,8 0,16 7. Máy mài tròn 7. 11 0,65 0,19 8. Máy phay 8. 7,5 0,75 0.2 Máy chuốt 9. 9. 4,5 0,65 0,18 Máy sọc 10. 10. 5 0.6 0,16 11. Máy doa 11. 10 0.6 0.2 Máy cắt thép 12. 12. 13 0,65 0,17 13. Máy bào 13. 4,5 0,8 0,16 Máy tiện 14. 14. 4,5 0.6 0,2 15. Máy BA hàn 15. 15 kVA 0,65 0,15 380/65 V (đm = 40%) 16. Máy phay 16. 15 0.6 0,17 17. Máy doa 17. 17 0,65 0,16 Máy tiện 18. 18. 12 0,8 0,15 Máy chuốt 19. 19. 4,5 0,65 0,18 Máy sọc 20. 20. 5 0.6 0,16 21. Máy doa 21. 10 0.6 0.2 Máy cắt thép 22. 22. 13 0,65 0,17 23. Máy bào 23. 4,5 0,8 0,16 BẢNG 2: SỐ LIỆU PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CÁC PHÂN XƯỞNG TRONG NHÀ MÁY Ptt Qtt stt Tên phân xưởng Loại hộ (kW) (kVAr) Cơ điện 1. 120 110 2 Cơ khí 1 2. Ptt Qtt 1 Cơ khí 2 3. 180 130 1 Rèn, d ập 4. 165 125 2 Đúc thép 5. 200 180 1 Đúc gang 6. 180 150 1 Dụng cụ 7. 160 120 2 Mộc mẫu 8. 90 70 1 Nhiệt luyện 9. 170 160 1 Kiểm nghiệm 10. 70 50 1 3 SV:LÊ NGỌC NHU LỚP ĐH ĐIỆN AK3
  4. GVHD:NGUYỄN THỊ THANH NGÂN ĐỒ ÁN MÔN CUNG CẤP ĐIỆN Kho 1(Sản phẩm) 11. 50 35 2 Kho 2(vật tư) 12. 50 25 2 13. Nhà hành chính 70 75 1 4 SV:LÊ NGỌC NHU LỚP ĐH ĐIỆN AK3
  5. GVHD:NGUYỄN THỊ THANH NGÂN ĐỒ ÁN MÔN CUNG CẤP ĐIỆN SƠ ĐỒ MẶT BẰNG NHÀ MÁY CƠ KHÍ (tỷ lệ 1/1000 ) MỘC MẪU ĐÚC GANG CƠ KHÍ 1 CƠ KHÍ 2 ĐÚC THÉP NHIỆT LUYỆN RÈN,DẬP DỤNG CỤ KHO VẬT TƯ KIỂM NGHIỆM NHÀ HÀNH CHÍNH KHO SẢN PHẨM CƠ ĐIỆN BẢO VỆ 5 SV:LÊ NGỌC NHU LỚP ĐH ĐIỆN AK3
  6. GVHD:NGUYỄN THỊ THANH NGÂN ĐỒ ÁN MÔN CUNG CẤP ĐIỆN PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ Diện tích phân xưởng cơ khí được tính theo sơ đồ mặt bằng nhà máy 1 9 7 12 3 4 8 10 5 6 19 13 11 2 20 23 18 21 17 16 15 22 14 Phòng kỹ thuật 6 SV:LÊ NGỌC NHU LỚP ĐH ĐIỆN AK3
  7. GVHD:NGUYỄN THỊ THANH NGÂN ĐỒ ÁN MÔN CUNG CẤP ĐIỆN Lời nói đầu Công nghiệp điện lực giữ vai trò rất quan trọng trong công cuộc xây dựng đất nước yêu cầu về sử dụng điện và thiết bị điện ngày càng tăng.Việc trang bị những hệ thống của cấp điện nhằm phục vụ nhu cầu sinh hoạt cua con người ,cung cấp điện năng cho những thiết bị của khu vực kinh tế,các khu chế xuất,các xí nghiệp là rất cần thiết. Để xây dựng một nhà máy,một khu công nghiệp hay một khu dân cư mới,thì việc không thể thiếu là xây dựng một hệ thống cung cấp điện để phục vujcho nhu cầu sinh hoạt và sản xuất của khu vực đó. Trong công cuộc công nghiệp hóa,hiện đại hóa đất nước thì nghành công nghiệp là nghành chủ chốt cần đầu tư và phát triển. Các nhà máy.các xí nghiệp không ngừng xây dựng gắn liền vơi công trình đó là hệ thống cung cấp điện được thiết kế và xây dựng. Xuất phát từ yêu cầu thực tế đó thì trong quá trình học môn học cung cấp điện đả đưa lại cho chúng em một lượng kiến thức thật rộng rãi và hệ thống cung cấp điện,ngoài ra em còn được thử sức mình bằng đồ án cung cấp điện đó là bước ngoặt quan trọng trong cả quảng thời gian học tập tại trường và sau này đi làm. Trong quá trình làm đồ án cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí 1 và toàn bộ nhà máy cơ khí 7N4 đã có sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của các thầy cô giáo bộ môn và đ ặc biêt là thầy giáo hướng dẫn chính của em,thầy Nguyễn Văn Hà. Tuy với sự giúp đỡ tận tình đó nhưng em vẫn còn nhiều yếu kém và thiếu kinh nghiêm trong thực tế nên vẫn còn nhiều thiếu sót,mong thầy cô góp ý và cho em những lời nhận xét chân thành nhất để bản thiết kế của em được hoàn chỉnh hơn. Em xin chân thành cảm ơn ! Vinh,ngày:07/05/2012 Sinh Viên : LÊ NGỌC NHU 7 SV:LÊ NGỌC NHU LỚP ĐH ĐIỆN AK3
  8. GVHD:NGUYỄN THỊ THANH NGÂN ĐỒ ÁN MÔN CUNG CẤP ĐIỆN CHƯƠNG I NH ỮNG NÉT TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN 1 .1: Khái quát về cung cấp điện……………………………………………9 1 .2: Phân tích yêu cầu cung cấp điện……………………………………...10 1 .3: Phân nhóm phụ tải…………………………………………………… 11 1 .4: Xác định tâm phụ tải………………………………………………….11 CHƯƠNG II XÁC Đ ỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN 2.1 : Khái quát chung............................................................................................ 2.2 : Mục đích xác định phụ tải tính toán……………………………………….. A : Các phương pháp xác đ ịnh phụ tải tính toán................................................. 2.3 :Một số khái niệm........................................................................................... 2.4 :Các phương pháp xác đ ịnh phụ tải thường gặp........................................... 2.5 :Dự báo phụ tải tính toán…………………………………………………… B :Xác đ ịnh phụ tải tính toán cho phân xưởng cơ khí…………………………. 1 :phân xóm phụ tải…………………………………………………………… 2 :Xác định phụ tải tính toán của các nhóm phụ tải………………………….. 3 :Phụ tải chiếu sáng………………………………………………………….. 4.Phụ tải tính toán toàn nhà máy........................................................................ CHƯƠNG III THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG 3.1 - Đánh giá các phụ tải của phân xưởng cơ khí sưa chữa cơ khí ...................... 23 3.2 - Sơ đồ mạng điện phân x ưởng ..................................................................... 24 3.3 Tính chọn các thiết bị trong mạng phân xưởng ............................................... 25 4. Chọn dây dẫn cung cấp điện cho từng nhóm máy . ........................................... 26 5.Thiết kế tủ động lực và tủ phân phối trong phân xưởng ..................................... 28 5.1 Chọn vị trí tủ động lực và tủ phân phối........................................................... 32 5.2 Chọn tủ phân phối và tủ động lực ................................................................... 33 CHƯƠNG IV THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY 1.Cấu trúc của mạng điên trong nhà máy 2.Chọn vịt trí ,dung lượng,số lượng trạm biến áp A-PHƯƠNG ÁN I: 1.Sơ đồ nguyên lý của trạm. 2.Chia phụ tải phân xưởng cho từng MBA 3.Nhận xét tính kỹ thuật của phương án I. B-PHƯƠNG ÁN II: 1.Sơ đồ nguyên lý trạm 2.Chia phụ tải phân xưởng cho từng MBA 8 SV:LÊ NGỌC NHU LỚP ĐH ĐIỆN AK3
  9. GVHD:NGUYỄN THỊ THANH NGÂN ĐỒ ÁN MÔN CUNG CẤP ĐIỆN 3.Nhận xét tính ky thuật của phương án II C-LỰU CHỌN PH ƯƠNG ÁN: 1.So sánh 2 phương án về tính kỹ thuật 2.So sánh hai phương án về kinh tế D-Chọn các thiết bị trong mạng điện nhà máy TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH VÀ KIỂM TRA CÁC THIẾT BỊ TRONG MẠNG ĐIỆN 4.1. TÍNH TOÁN NG ẮN MẠCH ........................................................................ 56 4.2. KIỂM TRA THIẾT BỊ .................................................................................. 66 CHƯƠNG I NH ỮNG NÉT TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN 1.1 :Khái quát về cung cấp điện : Đ iện năng ngày càng đóng vai trò hết sức quan trọng trong đời sống chúng ta.Nó có những ưu điểm ảnh hưởng ảnh hưởng trực tiếp tới sinh hoạt và đời sống chúng,dạng nặng lượng có thể biến đổi một cách linh hoạt từ dạnh năng lượng này sang dang năng lương khác,dễ truyền tải đi x a,hiệu suất cao...)Ngày nay điện được sử dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực,từ công nghiệp,dịnh vụ,...Cho đến phục vụ trong sinh hoạt hàng ngày của mỗi gia đình của chúng ta . Đ iện năng lượng không thể thiếu được trong hầu hết trong các lĩnh vực. Khi xây d ựng nhà máy m ới ,môt khu công nghiệp mới,khu dân cư mới...thì việc đầu tiên tính đến một hệ thống cung cấp điện để phục vụ cho nhu cầu sản xuất sinh ho ạt. Đ iện năng đ ược sản xuất từ nhiều nguồn khác nhau sau đó biến đổi và truyền đến các hộ tiêu thụ với diện áp định mức và công suất định mức phù hợp với các thiết bị điện. Do đó thiết kế cung cấp điện là việc làm phức tạp.Một công trình cung cấp điện dù nhỏ nhất cũng yêu cầu kiến thức tổng hợp từ các chuyên nghành ,hiểu biết về một môi trường và các đối tượng cung cấp điện...Niếu công trình thiết kế quá dư thừa sẽ gây làm ứ đọng vốn đầu tư,công trình thiết kế sai gây hậu quả không lường trước được.công nghiệp là nơi sản xuất ra một lượng hàng hóa có giá trị lớn trong kinh tế quốc dân vì vậy hệ thống cung cấp điện cho các xí nghiệp ,phân x ưởng cơ khí rất quan trọng mang tính chất sống còn đối với hoạt động của xí nghiệp hay của phân xưởng. Trong công cuộc CNH -HĐH đất nước nghành công nhiệp nước ta ngày một khởi sướng,nhà máy xí nghiệp không ngừng được xây dựng.Xuất phát từ thực tế đó thì có một đội ngũ thiết kế các cung cấp điện một cách có bài b ản và đúng 9 SV:LÊ NGỌC NHU LỚP ĐH ĐIỆN AK3
  10. GVHD:NGUYỄN THỊ THANH NGÂN ĐỒ ÁN MÔN CUNG CẤP ĐIỆN cách,phù hợp với các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành. Có như thế thì chúng ta mới theo kịp với trình độ của các nước. 1.2: Phân tích yêu cầu cung cấp điện cho hộ phụ tải : Thiết kế hệ thống cung cấp điện như một tổng thể và lựa chọn các phần tử của hệ thống sao cho các phẩn tử này đáp ứng yêu cầu kỹ thuật ,vận hành an toàn thực tế. Muốn đạt đ ược điều đó, người thiết kế phải chọn sơ đồ cung cấp điện đúng công suất.Trong đó mục tiêu chính là đảm bảo cho hộ tiêu thụ luôn đủ điện năng chất lượng nằm trong phạm vi cho phép. Một phương án cung cấp cấp điện được xem là hợp lí khi thõa mãn những yêu cầu sau : - Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cao tùy tính chất hộ tiêu thụ. - Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị. - Đảm bảo chất lượng điện năng mà chủ yếu độ lệch và dao động điện trong phạm vi cho phép. Vốn đầu tư nhỏ,chi phí hàng năng thấp. - Thuận tiện cho cho công tác vận hành, sữa thay thế .v.v. - Những yêu cầu trên thường mâu thuẫn nhau, nên người thiết kế cần phải cân nhắc, kết hợp hài hòa tùy thuộc vào hoàn cảnh cụ thể. Ngoài ra, khi thiết kế cung cấp điện cũng cần chú ý đến điều kiện thuận lợi có nhu cầu phát triển phụ tải sau này,nhàm rút ngắn thời gian xây dựng ..v.v.. 1.3: Phân nhóm phụ tải : 1.3.1: Các phương pháp phân nhóm phụ tải : Khi bắt tay vào xác định PTTT thì công việc đầu tiên mà ta phải làm là phân nhóm phụ tải.Thông thường người ta sử dụng một trong hai phương pháp sau : - Phân nhóm theo dây chuyền sản xuất và tính chất công việc : Phương pháp này có ưu điểm là bảo đảm tính linh hoạt cao trong van hành cũng như bảo trì ,sũa chữa.Chẳng hạn như khi nhà máy sản xuất dưới công suất thiết kế thì có thể cho ngừng làm việc một vài dây chuyền mà không làm ảnh hưởng tới hoạt động của các dây chuyền khác,hoặc khi bảo trì, sửa chữa thì chỉ có thể cho ngừng hoạt động của từng dây chuyền riêng lẽ,...Nhưng phương án này có một nhược điểm là : Sơ đồ phức tạp, chi phí láp đặt khá cao do có thể thiết bị trong cùng một nhóm lại không nàm gần nhau cho nên tang chi phí đ ầu tư về dây dẫn, ngoài ra đòi hỏi người thiết kế phải nắm vững quy trình công nghệ của nhà máy. Phân nhóm theo vị trí mặt bằng : - Phương pháp này có ưu điểm thiết kế. thi công, chi phí lắp đặt thấp. Nhưng cũng có nhược điểm là kém linh hoạt khi vận hành sữa chữa so với phương pháp thứ nhất. Do vậy tùy theo điều kiện thực tế mà người thiết kế lựa chọn phương án nào cho hợp lý. 10 SV:LÊ NGỌC NHU LỚP ĐH ĐIỆN AK3
  11. GVHD:NGUYỄN THỊ THANH NGÂN ĐỒ ÁN MÔN CUNG CẤP ĐIỆN 1.3.2 Phân chia nhóm phụ tải cho các phân xưởng cơ khí và của toàn bộ nhà máy cơ khí: Ở đ ây, chúng ta sẽ lựa chọn phương án phân nhóm theo phương án 1, tức là phân nhóm theo vị trí trên mặt bằng. Dựa vào sơ đồ bố trí trên mặt bằng, và số lượng của các thiết bị tiêu thụ chúng ta sẽ phân thành các nhóm gồm các thiết bị sau : Nhóm I : 1,2,3,4,5,6,9. Nhóm II : 7 ,8,10,11,12,13,20,23. Nhóm III : 14,15,16,17,18,21,22. Kết quả cụ thể xin tham khảo bảng A trang 14, 15, 16. 1.4 : Xác định tâm phụ tải : 1.4.2 : Mục đích : Xác định tâm phụ tải là nhằm xắc định vị trí hợp lí để đặt các tủ phân phối(hoặc tủ động lực). Vì khi đặt tủ phân phối (hoặc đông lực) tai vị trí đó thì ta thực hiện được việc cung cấp điện với điện áp tổn thất và tổn thất công suất nhỏ , chi phí vào lo ại hợp lí nhất. Tuy nhiên , việc lựa chọn vị trí cuối cùng còn phụ thuộc vào yếu tố khác như : đ ảm bảo tính mỹ quan, tính thuậ tiện và an toàn trong thao tác,v.v.. Ta có thể xác định tâm phụ tải cho nhóm thiết bị (để định vị trí đặt tủ động lực của một phân xưởng, vài phân xưởng hoặc toàn bộ nhà máy (đ ể xác định vị trí tủ phân phối) Nhưng để đơn giản công việc tính toán thì ta cần xác định tâm phụ tải cho các vị trí đặt tủ phân phối. Còn vị trí đặt tủ động lực cần xác một vị trí tương đối bằng ước lượng sao cho và đ ầu tiên gần các động cơ có công suất lớn. 1.4.2 : Công thức tính : Tâm phụ tải được xác định theo công thức : n n  X i .Pdmi  Y .P i dmi i 1 i 1 X= ; Y= n n P P dmi dmi i 1 i 1 Trong đó :X,Y là hoành độ và tung độ của tâm phụ tải(so với gốc chuẩn) X i ,Y i là hoành độ và tung độ của thiết bị thứ i(so với gốc chuẫn) P dmi là công suất định mức của thiết bị thứ i. 11 SV:LÊ NGỌC NHU LỚP ĐH ĐIỆN AK3
  12. GVHD:NGUYỄN THỊ THANH NGÂN ĐỒ ÁN MÔN CUNG CẤP ĐIỆN CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN 2.1 Khái niệm chung: Khi thiết kế cung cấp điện cho một nhà máy ,phân xưởng , xí nghiệp , hộ tiêu thụ thì một trong những công việc rất quan trọng mà ta phải làm đó là tiến hành xác đ ịnh phụ tải tính toán cho nhà máy hay phân xưởng đó. - Phụ tải tính toán(PTTT) : Phụ tải tính toán toán theo điều kiện phát nóng là phụ tải giả thiết(không đổi) lâu dài của các phần tử trong hệ thống cung cấp điện tương đương với phụ tải thực tế(biến đổi) theo điều kiện tắc dụng nhiệt nặng nề nhất. Nói cách khác phụ tải tính toán cũng làm dây dẫn nóng tới nhiệt độ bằng với nhiệt độ lớn nhất do phụ tải tính toán gây ra. Do vậy , về phương diện phát nóng nếu ta chọn thiết bị điện theo điều kiện tính toán có thể đảm bảo an toàn cho thiết bị đó trong một trạng thái vận hành bình thường. 2.2 : Mục đích xác định phụ tải tính toán : Xác định phụ tải tính toán là một công đoạn rất quan trọng trong thiết kế cung cấp điện, nhằm làm cơ sở lựa chọn dây dẫn và các thiết bị của lưới điện cho phụ hợp với mạng điện. A : Các phương pháp xác định phụ tải tính toán : 2.3 : Một số khái niệm : - Hệ số sử dụng K sd : Là tỉ số của phụ tải tính toán trung bình với công suất đặt (công sất định mức ) của thiết bị trong một khoảng thời gian khảo sát(giờ,ca hoặc ngày đêm,...) Ptb + Đối với thiết bị : K sd = (2.2) Pđm n P tbi Ptb i 1 + Đối với nhóm thiết bị : K sd = = (2.3) n Pđm P đmi i 1  Hệ số sử dụng nói lên mức sử dụng, mức độ khai thác công suất thiết bị trong khoảng thời gian cho xem xét. Hệ số đồng thời K đt : Là tỉ số giữa công suất tác dụng tính toán cực đại - tại nơi khảo sát của hệ thống cung cấp điện với tổng công suất tác dụng tính 12 SV:LÊ NGỌC NHU LỚP ĐH ĐIỆN AK3
  13. GVHD:NGUYỄN THỊ THANH NGÂN ĐỒ ÁN MÔN CUNG CẤP ĐIỆN toán cực đại của các nhóm hộ tiêu thụ riêng biệt(hoặc các nhóm thiết bị) nối vào nút đó : Ptt K đt  (2.4) n  Ptti i 1 Hệ số đồng thời phụ thuộc vào các phần tử n đi vào nhóm : K đt =0.9  0.95 khi số phần tử n=2  4 K đt =0.8  0.85 khi số phần tử n=5  10 Hệ số cực đại K max : - Ptt K max = (2.5) Ptb (Hệ số cực đại thường được tính với ca làm việc có phụ tải lớn.) Hệ số K max p hụ thuộc vào thiết bị hiệu quả n hq (hoặc N hq ), vào hệ số sử dụng và hàng loạt các yếu tố khác đặc trưng cho ch ế độ làm việc của các thiết bị trong nhóm. Trong thực tế khi tính toán thiết kế người ta chọn K max theo đường cong K max =( K sd . n hq ),hoặc tra trong bảng cẩm nang tra cứu. Số thiết bị hiệu quả n hq : - G iả thiết cho một nhóm n thiết bị có công suất làm việc khác nhau khi đó ta định nghĩa n hq là một quy đổi gồm có n thiết bị có công suất định mức với chế độ làm việc như nhau và tạo nên phụ tải tính toán bằng với phụ tải tiêu thụ chất mà thiết bị tiêu thụ trên. n (  Pđm ) 2 i 1 n hq = (2.6) n 2  (P ) đm i 1 Hệ số nhu cầu K nc : Là tỉ số giữa công suất tính toán(trong điều kiện - thiết kế cho công suất tiêu thụ(trong điều kiện vận hành) với công suất đặt(công suất định mức) của nhóm hộ tiêu thụ Ptt P P K nc  (2.7)  tt  tb  K max .K sd Pđm Ptb Pđm Hiện nay có nhiều phương pháp để tính PTTT, dựa trên cơ sở khoa học để tính toán phụ tải điện và được hoàn thiện về phương diện lý thuyết trên cơ sở quan sát phụ tải công nghiệp đang vận hành. Thông thường những phương pháp tính toán đơn giản, thuận tiện lại cho kết quả không thật chín xác,còn muốn chính xác cao thì phải tính toán phức tạp. Do vây tùy theo tùy theo giai đoạn thiết kế thi công và yêu cầu cụ thể mà chọn phương pháp tính toán cho phù hợp. N guyên tắc chung để tính PTTT của hệ thống là tính từ thiết bị điện ngược trở về nguồn, tức là được tính từ bậc thấp đến bậc cao của hệ thống cung cấp điện , và ta chỉ cần tính toán tại các điểm nút của hệ thống. * Mục đích của việc tính toán phụ tải tại các điểm nút nhằm : 13 SV:LÊ NGỌC NHU LỚP ĐH ĐIỆN AK3
  14. GVHD:NGUYỄN THỊ THANH NGÂN ĐỒ ÁN MÔN CUNG CẤP ĐIỆN - Chọn tiết diện dây dẫn của lưới cung cấp và phân phối điện áp từ 1000V trở lên. - Chọn số lượng và công suất của biến áp. - Chọn tiết diện thanh dẫn của thiết bị phân phối. - Chọn các thiết bị chuyển mạch và bảo vệ. 2.4 Các phương pháp tính toán PTTT thường dùng : 2.4.1 : Xác định PTTT theo suất tiêu hao điện năng trên đơn vị sản phẩm : Đối với các hộ tiêu thụ có đồ thị phụ tải không đổi hoặc thay đổi ít, phụ tải tính toán lấy bằng giá trị trung bình của phụ tải lớn nhất đó. Hệ số đóng điện của các hộ phụ tải này lấy bằng 1, còn hệ số phụ tải thay đổi rất ít. Đối với các hộ tiêu thụ có đồ thị phụ tải thực tế không thay đổi . pttt bằng phụ tải trung bình và được tính theo suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản phẩm khi cho trước tổng sản phẩm sản xuất trong một đơn vị thời gian. Mca.Wo p tt  Pca  (3.27) Tca Trong đó : M ca - Số lượng sản xuất trong một ca T câ - thời gian của ca phụ tải lớn nhất, [h] W o - suất tiêu hao diện năng cho một đơn vị sản phẩm : kwh/ một đơn vị sản phẩm. Khi biết w o và tổng sản phẩm sản xuất trong cả năm M của phân xưởng hay x ưởng công nghiệp, phụ tải tính toán sẽ là : M .W o P tt = (3.28) Tmax T max - Thời gian sử dụng công suất lớn nhất, giờ[h]. Suất tiêu hao điện năng của từng dạng sản phẩm cho trong các tài liệu cẩm nang tra cứu. 2.4.2 : Xác định pttt theo suất phụ tải trên một đ ơn vị sản xuất. Công thức tính : P tt =P o .F Ở đ ây F- d iện tích bố trí nhóm hộ tiêu thụ (m 2 ). P o -suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất 1m 2 .đơn vị(kw/m 2 ). Suất pttt trên một đơn vị sản xuất phụ thuộc vào dạng sản xuất và được phân tích theo số lượng thống kê. Phương pháp này chỉ cho kết quả gần đúng . Nó được dùng tính phụ tải phân xưởng có mật độ máy móc phân bố tương đối đều. 2.4.3 Xác đ ịnh pttt theo công suất đặt à hệ số nhu cầu K nc : PTTT của nhóm thiết bị có cùng chế độ làm việc được tính theo biểu thức : n  Ptt = k nc . Pdi .  i 1  3  30 Q tt  p tt .tg   Ptt 2 2 S tt  p tt  Qtt  cos   Ở đ ây ta lấy P d =P đm thì ta được : 14 SV:LÊ NGỌC NHU LỚP ĐH ĐIỆN AK3
  15. GVHD:NGUYỄN THỊ THANH NGÂN ĐỒ ÁN MÔN CUNG CẤP ĐIỆN n P tt =K nc .  Pdmi (3-31) i 1 Trong đó , K nc - hệ nhu cầu của nhóm thiết bị tiêu thụ đặc trưng, tra ở cẩm nang tra cứu. tg  _ ứng với cos  , đặc trưng cho các nhóm thiết bị trong các tài liệu tra cứu ở cẩm nang .Nếu cos  của các thiết bị trong nhóm không giống nhau thì phải tính hệ số công suất trung bình theo công thức : p1 cos 1  p 2 cos 2  ...  p n cos  n cos  = p1  p 2  ...  p n Phụ tải tính toán ở điểm nút của hệ thống cung cấp điện (phân xưởng,tòa nhà ,xí nghiệp) được xác định tổng pttt của các nhóm thiết bị nối đến nút này có kể đến hệ số đồng thời ,tức là : 2 2 n  n  Stt =K dt.   Ptti     Qtti  (3.32)  i 1   i 1  n P Ở đ ây : - tổng phụ tải tác dụng tính toán của các nhóm thiết bị. tti i 1 n Q - tổng phụ tải phản kháng tính toán của các nhóm thiết bị. tti i 1 - Hệ số đồng thời ,nó nằm trong giới hạn (0,85-1). Kdt Phương pháp tinh pttt theo hệ số nhu cầu có ưu điểm đơn giản ,tính toán thuận lợi,nên nó là phương pháp thường dùng .Nhược điểm của phương pháp này là kém chính xác vì Knc tra ở sổ tay,thực tế là số liệu phụ thuộc vào chế độ vận hành và số thiết bị trong nhóm này (mà sổ tay thường không tính đến các yếu tố này). Thật vậy ta có thể thấy rõ điều này qua biểu thức : Knc=kmax.ksd Mà kmax phụ thuộc vào hàng loạt các yếu tố đặc trưng cho chế độ làm việc của các thiết bị trong nhóm.Do vậy k nc cũng phụ thuộc vào các yếu tố như đ ối với kmax. Ptt.KmaxPtb=Kmax.Ksd.Pdm (3.33) Hay Ptt=K nc.Pdm 2.4.4 :Xác đ ịnh PTTT theo hệ số cực đại Kmax và công suất trung bình Ptb (còn gọi là phương pháp số thiết bị hiệu quả nhq hay phương pháp sắp xếp biểu đồ). Phương pháp này cho kết quả chính xác ,vì khi tính số thiết bị hiệu quả nhq chúng ta đã xét tới hàng loạt các yếu tố quan trọng như ảnh hưởng của số lượng của số lượng thiệt bị có công suât lớn nhất cũng như sự khác nhau về chế độ làm việc của chúng .Do đó khi cần năng cao chất lượng độ chính xác của PTTT ,hoặc thì không có số liệu cần thiết để áp dụng các phương pháp trên thì ta nên dùng phương pháp này : Công thức tính toán : Ptt =Kmax.Ksd.Pdm 15 SV:LÊ NGỌC NHU LỚP ĐH ĐIỆN AK3
  16. GVHD:NGUYỄN THỊ THANH NGÂN ĐỒ ÁN MÔN CUNG CẤP ĐIỆN Hay Ptt=K nc.Pdm Trong đó : Pdm – công suất định mức của thiết bị trong nhóm thiết bị (kw). Ptb – công suất trung bình của thiết bị trong nhóm thiết bị (kw). Ptb - H ệ số sử dụng tác dụng của thiết bị ,tra trong sổ tay kỹ Ksd= Pdm thuật. K max – hệ số cực đại là tỷ số giữa phụ tải tính toán và phụ tải trung Ptt bình trong khoảng thời gian đang xét:Kmax= . Ptb Hệ số cực đại Kmax của thiết bị phụ tải tra trong sổ tay kỹ thuật theo quan hệ kmax=f(nhq,ksd). Giả thiết có nhóm n thiết bị có công suất định mức và chế độ làm việc khác nhau.Ta gọi nhq là thiết bị tiêu thụ điện năng hiệu quả của nhóm đó,đó là số quy đổi có nhq thiết bị có cùng công suất ,cung chế độ làm việc gây ra một hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ hủy hoại cách điện đúng cách bằng thiết bị thực tế gây ra trong suốt thời gian làm việc và được xác định đúng bằng một cách tương đối như sau: * Nếu các thiết bị tiêu thụ của nhóm đều có công suất định mức như nhau: (n.Pdm ) 2 nhq= =n 2 n.Pdmi * Nếu các hộ tiêu thụ của nhóm có công suất định mức khác nhau thì nhq5 thì việc tính toán nhq như (2.6) rất khó khăn,do vậy ta d ùng phương pháp đơn giản hóa để tính nhq với sai số cho phép là  10%. Trình tự phương pháp đơn giản hóa như sau: - Chọn những thiết bị có công suất lớn mà công suất định mức của mỗi thiết bị bằng hoặc lớn hơn 50% công suất của thiết bị có công suất lớn nhất. - Tính n và n1,trong đó n là thiết bị của cả nhóm,n1 là số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nữa công suất của thiết b ị có công suất lớn nhất trong nhóm. n1 n -Tính P=  Pdm và P1=  Pdm i 1 i 1 p n1 * * - Tính P = 1 , và n = . p n Tra sổ tay kỹ thuật theo quan hệ nhq*=f(n*,p*). - Tính toán nhq=nhq*.n Các bước tính toán: -Tính toán số thiết bị hiệu quả theo công thức (2.6). - Tính hệ số của nhóm thiết bị theo công thức (2.3). - X ét các trường hợp: n + Nếu nhq < 4 và n
  17. GVHD:NGUYỄN THỊ THANH NGÂN ĐỒ ÁN MÔN CUNG CẤP ĐIỆN n +Nếu nhq10). Trong đó Ptb và Q tb là công suất tác dụng và công suất phản kháng trung bình cua nhóm. Ptb =Kmax.Pdm. Q tb=Ptb.tg  tb (3.38) +Phụ tải tính toán của nhóm: - với tủ động lực: Stt= P 2tt  Qtt2 (3.39) n - Với tủ phân phối :Pttpp=K dt.  Qttdt i 1 n 2 2 Và Qttpp=Kdt.  Qttdt  Stt= Pttpp  Qttpp (3.4) i 1 *N ếu phụ tải chiếu sáng đi vào tủ thì phải cộng them các giá trị Pcs và Qcs vào Ptt và Qtt trên các công thức trên: *Xác định phụ tải đỉnh nhọn (PTĐN) :PTĐN là phụ tải cực đại xuất hiện trong thời gian ngắn (trong khoảng vài giây).PTĐN thường được tính dưới dạng dòng điện đỉnh nhọn (Idn).Dòng điện này thường được dung để kiểm tra sụt áp khi mở máy ,tính toán chọn các thiết bị bảo vệ…Đối với một thiết bị dòng đ ỉnh nhọn là dòng m ở máy.Còn đối với 1 nhóm thiết bị thì dòng đ ỉnh nhọn xuất hiện khi máy có dòng mở máy lớn nhất trong nhóm khởi động ,còn các thiết bị khác làm việc bình thường .Do đó dòng đ ỉnh nhọn được tính theo công thức: (Đối với một thiết bị) Idn=Ikd=Kmm.Idm (đối với một nhóm thiết bị) Idn=Ikdmax+Itt-K sd.Idmmax Trong đó :Kmm hệ số mở máy : +Với động cơ KĐB rôto lồng sóc Kmm=5  7. +Động cơ DC hoặc KĐB rôto dây quấn Kmm=2,5 +Đối với MBA và lò hồ quang thì K  3. - Ikdmax và K sd là dòng khởi động và hệ số sử dụng cua thiết bị có dòng khởi động lớn nhất trong nhóm. S tt - Itt là dòng tính toán trong nhóm : Itt= (3.42) 3.U dm 17 SV:LÊ NGỌC NHU LỚP ĐH ĐIỆN AK3
  18. GVHD:NGUYỄN THỊ THANH NGÂN ĐỒ ÁN MÔN CUNG CẤP ĐIỆN Trong đồ án này ngoài phụ tải 3 pha còn có phụ tải 1 pha và phụ tải làm việc với chế độ ngắn hạn. Ta phải tiến hành quy đổi thiết bị làm việc ngắn hạn về dài hạn và 3 pha làm việc. - Đối với các thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại (như cầu trục, máy hàn v.v...) khi tính toán phụ tải điện của chúng, ta phải quy đổi về công suất định mức ở chế độ làm việc d ài hạn. Có nghĩa là quy đổi về chế độ làm việc có hệ số tiếp điện ε% = 100%. Công thức quy đổi như sau: + Đối với động cơ: P'đm = Pđm. ε% + Đối với máy biến áp hàn: P'đm = Sđm.cos  . ε% Trong đó: P'đm là công suất định mức đ ã quy đổi về chế độ làm việc dài hạn. - N ếu trong mạng có các thiết bị một pha thì cần phải phân phối đều các thiết bị cho 3 pha của mạng, trước khi xác định nhq phải quy đổi công suất của các phụ tải 1 pha về phụ tải 3 pha tương đương: Nếu thiết bị 1 pha đấu vào điện áp pha của mạng: Pqđ = 3 .P1pha max Nếu thiết bị 1 pha đấu vào điện áp dây của mạng: Pqđ = 3. P1pha max Với máy biến áp hàn: Giả sử máy biến áp hàn được mắc vào hai pha A, B quy đổi về thiết bị 3 pha có công suất tương đương, ta có: PfaA = p(ab)a.PAB = 0,84.15 = 12,6 (kW). PfaB = p(ab)b.PAB = 0,16.15= 2,4 (kW). PfaC = 0 P = Pmax – Pmin = 12,6 – 0 = 12,6 100 12,6.100  31% . P%  P.   P3 pha 40,5 % Ta thấy P kcb = 3 1% > Pcb = 15%. ε% = 15.0.65. 0,4 = 6,2( kW) Nên P'đm = Sđm.cos  . 2.5 Dự báo phụ tải điện: Dự báo sự phát triển phụ tải điện trong tương lai là một nhiệm vụ rất quan trọng của người quy hoạch và người thiết kế cung cấp điện. Chúng ta biết rằng nhu cầu tiêu dùng điện năng phù thuộc vào trình độ phát triển nền kinh tế quốc dân. Vì thế dự báo phát triển phụ tải là m ột bộ phận dự báo phát triển kinh tế và khoa học kỹ thuật . Ngày nay, d ự báo là một môn khoa học. Chúng ta cần nghiên cứu những phương pháp luận khoa học dự báo tương đối chính xác. Nếu chúng ta dự báo phụ tải quá thừa so với nhu cầu thì dẫn đến việc huy động vốn đầu tư để xây dựng nhiều nguồn phát đện, nhưng thực tế không dụng hết công suất của chúng do đó gây lãng phí. Nếu dự báo phụ tải điện của chúng ta quá nhỏ so với nhu 18 SV:LÊ NGỌC NHU LỚP ĐH ĐIỆN AK3
  19. GVHD:NGUYỄN THỊ THANH NGÂN ĐỒ ÁN MÔN CUNG CẤP ĐIỆN cầu thực tế thì d ẫn tới tình trạng thiếu nguồn điện, ảnh hưởng tới sự phát triển của nền kinh tế quốc dân. Thông thường, có ba dự báo chủ yếu: dự báo tầm ngắn khoảng 1  2 năm ,dự báo tầm vừa khoảng 3  10 năm và dự báo tầm xa khoảng 10  20 năm và có khi dài hơn nữa. Tầm dự báo càng ngắn thì độ chính xác đòi hỏi càng cao. Các dự báo tầm ngắn sai số cho phép khoảng 5  10 0 0 ,tầm vừa và dài sai số cho phép 10  20 0 0 . Đối với một số dự báo tầm xa có tính chiến lược thì nêu lên lên xu hướng phát triển chủ yếu mà không yêu cầu xác định chỉ tiêu cụ thể. Ngoài ra, còn còn gặp dự báo điều độ, tầm dự báo khoảng vài giờ, vài ngày, vài tuần lễ phục vụ cho công tác vận hành xí nghiệp, các hệ thống điiện, sai số vào kho ảng 3  5 0 0 Ngày nay, cố nhiều phương pháp dự báo nhu cầu điện năng như phương pháp hệ số vượt trước, phương pháp tính trực tiếp, phương pháp ngo ại vi theo thời gian, phương pháp tương quan, phương pháp chuyên gia… B.Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng có khí: - 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 các thiết bị điện. Việc phân nhóm phải 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 các 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 cho việc lựa chọn phương thức cung cấp điện cho nhóm. Tổng công suất của các nhóm nên x ấp xỉ nhau để giảm chủng loại tủ động lực cần dùng trong phân xưởng và toàn nhà máy. Số thiết bị trong một nhóm cũng không nên quá nhiều bởi số đầu ra của các tủ động lực thường (812). D ựa vào nguyên tắc phân nhóm điện ở trên và căn cứ vào vị trí, công suất của các thiết bị được bố trí trên mặt bằng phân x ưởng có thể ta chia các thiết bị trong phân xưởng thành các nhóm thiết bị phụ tải như sau : Bảng 2 -1: Phân nhóm các thiết bị trong Phân xưởng cơ khí suất sss Ký Công Tên thiết bị Số lượng Ksd cos hiệu stt Pdm(kW) N hóm I Máy tiện 1 1 1 7,5 0 ,65 0,18 Máy tiện 2 2 1 6 0 ,8 0,17 Máy tiện 3 3 1 7 0 ,6 0,19 4 Máy bào 4 1 4 ,5 0 ,8 0,16 5 Máy bào 5 1 8 0 ,7 0,15 6 Máy phay 6 1 5 0 ,8 0,16 Máy chuốt 7 9 1 4,5 0 ,65 0,18 Tổng nhóm 1 1 42,5 19 SV:LÊ NGỌC NHU LỚP ĐH ĐIỆN AK3
  20. GVHD:NGUYỄN THỊ THANH NGÂN ĐỒ ÁN MÔN CUNG CẤP ĐIỆN N hóm II Máy tiện 1 14 1 4,5 0 ,6 0,2 Máy BA hàn 15 1 6,2 0 ,65 0,15 2 380/65 V 16 1 15 0 ,6 0,17 3 Máy phay 17 1 17 0 ,65 0,16 4 Máy doa 18 1 12 0 ,8 0,15 Máy tiện 5 21 1 10 0 ,6 0,2 6 Máy doa 22 1 13 0 ,65 0,17 Máy cắt thép 7 n=7 7 7,7 Tổng nhóm 2 Nhóm III 7 1 11 0 ,65 0,19 1 Máy mài tròn 8 1 7,5 0 ,75 0,2 2 Máy phay 10 1 5 0 ,6 0,16 Máy sọc 3 11 1 10 0 ,6 0,2 4 Máy doa 12 1 13 0 ,65 0,17 Máy cắt thép 5 13 1 4,5 0 ,8 0,16 6 Máy bào 19 1 4,5 0 ,65 0,18 Cầu chuốt 7 20 1 0 ,6 0,16 Máy sọc 8 5 23 1 4,5 0 ,8 0,16 9 Máy bào Tổng nhóm 3 n=9 65 2.1.3 Tính toán phụ tải từng nhóm - Dòng điện định mức được xác định: Pđm Iđm = , (A) 3.u dm . cos  -Dòng điện mở máy: I kd  K mm .I dm ,chọn K mm =5 , (A) Ký Công suất Số K sd I dm (A) I kd (A) cos  STT Tên thiết bị hiệu (Kw/KvA) lượng 20 SV:LÊ NGỌC NHU LỚP ĐH ĐIỆN AK3
nguon tai.lieu . vn
Thạc sĩ - Tiến sĩ - Cao học Công nghệ thông tin Kinh tế - Thương mại Tài chính - Ngân hàng Kiến trúc - Xây dựng Điện-Điện tử-Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Công nghệ - Môi trường Báo cáo khoa học Quản trị kinh doanh Khoa học xã hội Khoa học tự nhiên Nông - Lâm - Ngư Y khoa - Dược