Bài tập dài thiết kế cung cấp điện năm 2024
- 1. SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP ***** ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ CUNG CÂP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA THIẾT BỊ ĐIỆN GVHD : Ths. Lê Công Thành SVTH : MSSV : LỚP : Tp. Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2017
- 2. SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc TP. Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 5 năm 2017 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC Năm học : 2016 –2017 Họ và tên sinh viên: Lớp: MSSV: Giáo viên hướng dẫn: ThS. Lê Công Thành Đầu đề: 1.Các số liệu cho trước: Phân xưởng sửa chữa thiết bị điện gồm 15 thiết bị [từ 1 đến 15], số liệu thiết kế cho trong bảng 1. - Kích thước của phân xưởng: dài 36, rộng 12, cao 4,8 [m] - Khoảng cách từ nguồn đến phân xưởng 50 [m] - Độ rọi tối thiểu yêu cầu Emin = 220 [Lx] - Thời gian sử dụng công suất lớn nhất Tmax =3500giờ - Hệ số công suất cosφ cần nâng lên là 0,95 - Uđm = 380/220V
- 3. số sử dụng Ku Cosφ Ghi chú 1 Bể ngâm dung dịch kiềm 0,80 1 2 Bể ngâm nước nóng 0,80 1 3 Bể ngâm tăng nhiệt 0,80 1 4 Tủ sấy 0,80 1 5 Máy quấn dây 0,75 0,8 6 Máy quấn dây 0,75 0,8 7 Máy khoan bàn 0,80 0,78 8 Máy khoan đứng 0,80 0,78 9 Bàn thử nghiệm 0,70 0,85 10 Máy mài 0,80 0,7 11 Máy hàn 0,70 0,82 12 Máy tiện 0,80 0,76 13 Máy mài tròn 0,80 0,72 14 Cần cẩu điện 0,75 0,8 15 Máy bơm nước 0,85 0,84 Bảng 1: Thông số các thiết bị trong phân xưởng sữa chữa thiết bị điện 2. Nhiệm vụ: a. phần thuyết minh tính toán Tính toán chiếu sáng cho phân xưởng - Tính toán phụ tải điện: - Phụ tải chiếu sáng - Phụ tải thông thoáng và làm mát - Phụ tải động lực - Phụ tải tổng hợp Vạch sơ đồ cấp điện, chọn phương án cung cấp điện hợp lý Lựa chọn và kiểm tra các thiết bị của sơ đồ nối điện - Chọn tiết diện dây dẫn của mạng động lực, mạng chiếu sáng
- 4. bị bảo vệ Tính tổn thất của mạng điện phân xưởng - Tính tổn thất điện áp của mạng điện phân xưởng - Tính tổn thất công suất của mạng điện phân xưởng - Tính tổn thất điện năng của mạng điện phân xưởng Tính chọn tụ bù nâng cao hệ số công suất cosφ b. Phần bản vẽ: Sơ đồ mặt bằng phân xưởng bố trí các thiết bị Sơ đồ mạng chiếu sáng trên mặt bằng phân xưởng Sơ đồ mạng điện động lực trên mặt bằng phân xưởng Sơ đồ nguyên lý phân phối của mạng điện Ngày giao đề: Ngày 8 tháng 3 năm 2017 Ngày hoàn thành: Ngày 20 tháng 5 năm 2017 Giáo viên hướng dẫn Chủ nhiệm Bộ Môn
- 5. GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... .......................................................................................................................................
- 6. ĐẦU...............................................................................................................1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHÂN XƯỞNG..................................................................2 a. Kích thước phân xưởng.......................................................................................2 b. Sơ đồ mặt bằng phân xưởng................................................................................2 c. Danh sách thiết bị có trong phân xưởng...............................................................3 CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG..................................4 1.1. Khái niệm chung:.............................................................................................4 1.2. Các yêu cầu khi thiết kế hệ thống chiếu sáng:..................................................4 1.3. TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG:..........................................................................4 1.3.1. Kích thước phân xưởng:................................................................................4 1.3.2. Tính toán chiếu sáng cho phân xưởng:..........................................................5 1.3.3. Chọn đèn chiếu sáng cho nhà vệ sinh............................................................6 CHƯƠNG 2:TÍNH TOÁN PHỤ TẢI PHÂN XƯỞNG.................................................7 2.1. Phụ tải chiếu sáng.............................................................................................7 2.1.1. Yêu cầu chung...............................................................................................7 2.1.2. Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng:..............................................................7 2.2. Phụ tải thông thoáng và làm mát...................................................................7 2.2.1. Yêu cầu chung...............................................................................................8 2.2.2. tính toán lưu lượng và chọn số lượng quạt....................................................8 2.3. Phụ tải động lực............................................................................................9 2.3.1. Các thiết bị trong phân xưởng.......................................................................9 2.3.2. Phân nhóm phụ tải.........................................................................................9 3.2.3. Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng:................................................11 3.2.3.1.Xác định phụ tải tính toán cho từng nhóm:.................................................11 3.2.4. Công suất biểu kiến tính toán của phân xưởng............................................14 2.4. Chọn máy biến áp cho phân xưởng.............................................................14 2.4.1. Chọn vị trí đặt trạm biến áp.........................................................................14 2.4.2. Chọn số lượng và chủng loại máy biến áp..................................................14 2.4.3. Xác định dung lượng của máy biến áp........................................................14 2.5. Xác định tâm phụ tải...................................................................................15 2.5.1. Phụ tải chiếu sáng.......................................................................................15 2.5.2. Phụ tải thông thoáng và làm mát.................................................................16 2.5.3. Phụ tải động lực..........................................................................................17 2.5.4. Phụ tải tổng hợp..........................................................................................18 2.5.5. Sơ đồ tâm phụ tải của phân xưởng..............................................................19
- 7. vị trí đặt tủ phân phối và tủ động lực...........................................19 CHƯƠNG 3: TÍNH CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY CHO PHÂN XƯỞNG..............21 3.1. Yêu Cầu..........................................................................................................21 3.2. Phân Tích Các Phương Án Đi Dây.................................................................21 3.2.1. Phương án đi dây hình tia............................................................................21 3.2.2. Phương án đi dây phân nhánh.....................................................................22 3.2.3. Sơ đồ mạng hình tia phân nhánh.................................................................23 3.3. VẠCH PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY.....................................................................24 3.4. SƠ ĐỒ MẶT BẰNG ĐI DÂY.......................................................................25 3.5. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ ĐI DÂY CỦA PHÂN XƯỞNG.................................26 CHƯƠNG 4:TÍNH CHỌN DÂY DẪN VÀ KHÍ CỤ ĐIỆN BẢO VỆ........................27 4.1. CHỌN CÁP VÀ DÂY DẪN..........................................................................27 4.1.1. Chọn loại cáp và dây dẫn............................................................................27 4.1.2. Chọn dây dẫn theo điều kiện phát nóng......................................................28 4.1.3. Chọn dây dẫn từ trạm biến áp đến tủ phân phối chính của phân xưởng......28 4.1.4. Chọn dây dẫn từ tủ phân phối chính đến tủ động lực của phân xưởng........29 4.1.5. Chọn cáp từ tủ hộp nối dây đến các động cơ...............................................31 4.2. CHỌN CB......................................................................................................34 4.2.1. Tổng quan về CB........................................................................................34 4.2.2. Tiến hành chọn CB và tính toán ngắn mạch................................................35 4.2.2.1.Tính ngắn mạch và chọn MCCB1 tổng cho tủ phân phối chính..................35 4.2.2.2.Chọn MCCB cho các tủ động lực................................................................36 4.2.3. Chọn MCCB tổng phụ tải chiếu sang và thông gió.....................................37 4.2.4. Chọn CB bảo vệ cho các động cơ...............................................................37 CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SUẤT............................................................39 5.1. Ý nghĩa của việc nâng cao hệ số cos...............................................................39 5.2. Tính dung lượng bù...........................................................................................40 KẾT LUẬN.................................................................................................................42 TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................43 PHỤ LỤC....................................................................................................................44 1. Thông số đèn chiếu sáng phân xưởng................................................................44 2. Thông số đèn nhà vệ sinh..................................................................................44 3. Thông số Quạt Thông Gió KVF 3076................................................................44 4. Thông số kỹ thuật Tụ bù Samwha 3 pha - tụ dầu...............................................45 5. Các ký hiệu dung trong bảng vẽ.........................................................................45
- 8. CẤP ĐIỆN LỜI NÓI ĐẦU Điện năng là một trong những yếu tố quan trọng và cơ bản của một quốc gia. Nền sản xuất hiện đại chỉ có thể phát triển nhờ sự tồn tại của hệ thống điện. Là động lực cho các ngành kinh tế, điện năng được coi như bộ phận quan trọng nhất trong hệ thống cơ sở hạ tầng sản xuất. Việc phát triển hệ thống cung cấp điện kéo theo hàng loạt các ngành công nghiệp khác như công nghiệp thiết bị điện, công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng, luyện kim màu, chế biến kim loại, chế biến thực phẩm, hoá chất, dệt... phát triển Trong quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, yêu cầu đặt ra cho các cơ sở sản xuất là phải trang bị một hệ thống cơ cấu sản xuất hiện đại, với mức độ tự động hóa cao. Để việc trang bị những hệ thống máy móc hiện đại này thì việc cung cấp điện cho nó cũng giữ vai trò cực kỳ quan trọng. Không những phải đảm bảo yêu cầu về mặt kỹ thuật mà còn phải đảm bảo được cả yêu cầu về mặt kinh tế. Một phương án cung cấp điện hợp lý phải kết hợp một cách hài hòa các yêu cầu về kinh tế, độ tin cậy cung cấp điện, độ an toàn, thẩm mỹ,...Đồng thời phải đảm bảo tính liên tục cung cấp điện, tiện lợi cho vận hành, sữa chữa khi hư hỏng và phải đảm bảo được chất lượng điện năng nằm trong phạm vi cho phép. Hơn nữa phải thuận lợi cho việc mở rộng và phát triển trong tương lai. Xuất phát từ các yêu cầu trên kết hợp với kiến thức đã được học nên em đã nhận Đồ án cung cấp điện với đề tài “Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa thiết bị điện” để từ đó làm cơ sở vững chắc về mặt lý thuyết về các phương thức tính toán cũng như các phương pháp lựa chọn tối ưu và đạt hiệu quả cao nhất cho một công trình điện là thấp nhất về mặt kinh tế, nhưng vẫn đảm bảo hội tụ đầy đủ về mặt kỹ thuật. Trong quá trình thực hiện đề tài đề tài cùng với sự cố gắng của bản thân đồng thời em đã nhận được sự hướng dẫn tận tình của thầy cô trong khoa, đặc biệt là thầy Lê Công Thành-người trực tiếp hướng dẫn em thực hiện đề tài này. 1
- 9. CẤP ĐIỆN 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHÂN XƯỞNG 2. a. Kích thước phân xưởng Chiều dài: a = 36 Chiều rộng: b = 12 m Chiều cao: h = 4.8 m Độ cao mặt phẳng làm việc: hlv = 1m Độ phản xạ: Hệ số phản xạ của tường: t = 30% Hệ số phản xạ của trần: tr = 50% Hệ số phản xạ của sàn: s = 10% Môi trường làm việc ít bụi. Tính chất công việc không phân biệt màu sắc, độ tương phản giữa vật và nền tương đối cao Phân xưởng được lấy điện từ trạm biến áp khu vực với cấp điện áp là: 220/380[V] b. Sơ đồ mặt bằng phân xưởng Hình 1: Sơ đồ mặt bằng phân xưởng 2
- 10. CẤP ĐIỆN c. Danh sách thiết bị có trong phân xưởng ST T Thiết bị Pđm [KW] Hệ số sử dụng Ku Cosφ 1 Bể ngâm dung dịch kiềm 3,5 0,80 1 2 Bể ngâm nước nóng 3 0,80 1 3 Bể ngâm tăng nhiệt 4,5 0,80 1 4 Tủ sấy 4 0,80 1 5 Máy quấn dây 2 x 1,2 0,75 0,8 6 Máy quấn dây 1 0,75 0,8 7 Máy khoan bàn 0,8 0,80 0,78 8 Máy khoan đứng 0,8 0,80 0,78 9 Bàn thử nghiệm 6,5 0,70 0,85 10 Máy mài 2,6 0,80 0,7 11 Máy hàn 4 0,70 0,82 12 Máy tiện 5,5 0,80 0,76 13 Máy mài tròn 3,2 0,80 0,72 14 Cần cẩu điện 7,5 0,75 0,8 15 Máy bơm nước 2,8 0,85 0,84 Bảng 1: Danh sách thiết bị có trong phân xưởng 3
- 11. CẤP ĐIỆN 3. CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG 4. 1.1. Khái niệm chung: Do điều kiện làm việc của phân xưởng, nên có những lúc ánh sáng tự nhiên của mặt trời không đủ hay không còn chiếu sáng cho phân xưởng. Cho nên ta phải thiết kế hệ thống chiếu sáng cho phân xưởng. Ánh sáng của hệ thống chiếu sáng phát ra phải đáp ứng được nhu cầu làm việc bình thường của con người, đảm bảo được độ rọi theo yêu cầu của công việc và không được quá chói. Có nhiều hình thức chiếu sáng khác nhau: - Chiếu sáng chung là chiếu sáng đảm bảo tại mọi điểm trên bề mặt được chiếu sáng đều nhận được lượng ánh sáng giống nhau. - Chiếu sáng cục bộ là chiếu sáng cho những nơi có yêu cầu về độ rọi cao. - Chiếu sáng làm việc là chiếu sáng đảm bảo nhu cầu làm việc bình thường. - Chiếu sáng dự phòng là hệ thống chiếu sáng để đảm bảo tiến hành được một số công việc khi hệ thống chiếu sáng làm việc bị sự cố. Chiếu sáng dự phòng còn đảm bảo cho việc di chuyển mọi người ra khỏi khu vực làm việc một cách an toàn... Nguồn chiếu sáng dự phòng phải khác nguồn chiếu sáng làm việc. 1.2. Các yêu cầu khi thiết kế hệ thống chiếu sáng: Một hệ thống chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu sau: - Độ rọi yêu cầu: Độ rọi yêu cầu là độ rọi cần thiết để đảm bảo cho người làm việc với thời gian lâu dài mà không giảm hiệu suất làm việc. Độ rọi yêu cầu phụ thuộc vào tính chất công việc và kích thước vật cần phân biệt. - Hệ thống chiếu sáng không được chói, nếu bị chói sẽ làm giảm thị lực, bị lóa không phân biệt được rõ dẫn đến làm giảm cường độ lao động. - Khi thiết kế chiếu sáng trong khu vực bị che chắn thì phải bảo đảm không có hiện tượng bóng đổ. 1.3. TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG: 1.3.1. Kích thước phân xưởng: Chiều dài: a = 36 Chiều rộng: b = 12 m 4
- 12. CẤP ĐIỆN Chiều cao: h = 4.8 m Độ cao mặt phẳng làm việc: hlv = 1m Độ phản xạ: Hệ số phản xạ của tường: t = 30% Hệ số phản xạ của trần: tr = 50% Hệ số phản xạ của sàn: s = 10% 1.3.2. Tính toán chiếu sáng cho phân xưởng: Độ rọi yêu cầu: Eyc = 220 lx, Z=1,2 Đèn treo cách trần h1 = 0.7m H = h - hlv - h1 = 4,8 - 1 – 0,7 = 3,1 m Chọn tỷ số L/H = 1,8 L=1,8.H = 1,8.3,1 = 5,58 m. Chọn tỷ số 0.5 t L D t D = 0,5.L=0,5.5,58=2,79 �3 m Chỉ số phòng: . 36.12 2,9 .[ ] 3,1.[36 12] a b H a b Căn cứ vào chiều rộng căn phòng, chọn L = 6m. Bố trí bóng đèn trong phân xưởng thành hai dãy, mỗi dãy 5 bóng như hình vẽ: Hình 2: Sơ đồ bố trí bóng đèn trong phân xưởng 5
- 13. CẤP ĐIỆN Tra bảng PL35 trang 212, Giáo trình cung cấp điện, vụ trung học chuyên nghiệp - dạy nghề với loại đèn metal halide chọn hệ số sử dụng: ksd = 0,57 . Tra bảng 7.5 trang 173, Giáo trình cung cấp điện, vụ trung học chuyên nghiệp - dạy nghề chọn kđt = 1,3. . . . 220.432.1,3.1, 2 21487[ ] . 15.0,57 sd E S K Z F lm n k Chọn loại đèn chiếu sáng cho nhà kho là Metal halide [hãng Philips] công suất mỗi bóng 150W, sử dụng chóa, quang thông cực đại mà đèn phát ra là 25000 lm. Công suất chiếu sáng của phân xưởng Pcsx = nđ.Pđèn = 15.250=3750 [W] 1.3.3. Chọn đèn chiếu sáng cho nhà vệ sinh Do phòng vệ sinh không yêu cầu về độ roi nên chọn đèn huỳnh quang compact 20W w 20 22.22 0.9 0.9 c P S [VA] = 0.022 [KVA] 6
- 14. CẤP ĐIỆN CHƯƠNG 2:TÍNH TOÁN PHỤ TẢI PHÂN XƯỞNG 2.1. Phụ tải chiếu sáng 2.1.1. Yêu cầu chung - Một phương án đi dây được chọn sẽ được xem là hợp lý nếu thỏa mãn những yêu cầu sau: - Đảm bảo chất lượng điện năng. Đảm bảo liên tục cung cấp điện theo yêu cầu của phụ tải. An toàn trong vận hành. Linh hoạt khi có sự cố và thuận tiện khi sửa chữa. Đảm bảo tính kinh tế, ít phí tổn kim loại màu. Sơ đồ nối dây đơn giản, rõ ràng. - Các lưu ý khi chọn cách đi dây: Từ tủ phân phối đến các tủ động lực thường dùng phương án đi hình tia. Từ tủ động lực đến các thiết bị thường dùng sơ đồ hình tia cho các thiết bị công suất lớn và sơ đồ phân nhánh cho các thiết bị công suất nhỏ . Các nhánh đi từ tủ phân phối không nên quá nhiều [n