Đồ án Thiết kế mạng địên cho phân xưởng sửa chửa cơ khí

DANH SÁCH CÁC BẢN VẼ 1.Mặt bằng và mạng động lực phân xưởng Ao 2. Mặt bằng và mạng và mạng chiếu sáng phân xưởng Ao 3. Mạng chiếu sáng sự cố phân xưởng A1 4. Sơ đồ vòng tròn phụ tải phân xưởng A1 5. Sơ đồ vòng tròn phụ tải phân xưởng A1 6. Nối đất, chống sét của phân xưởng và trạm biến áp A1 THIẾT KẾ MẠNG ĐỊÊN CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỬA CƠ KHÍ TỔNG QUAN: Quá trình thiết kế bao gồm sự thi công số liệu và biểu diển chúng, nghĩa là bao gồm sự ảnh hưởng của con người lên đối tượng thiết kế thông qua các phương tiện thiết kế, quá trình thiết kế có thể phân chia thành các giai đoạn sau: Phải tìm hiểu rỏ vai trò, chức năng của phần tử tiêu thụ điện trong sản xuất, định mức đô tin cậy, mối tương quan theo công nghệ sản xuất, vị trí phân bố để tìm ra các nhóm thiếy bị, phương án cấp địên. Danh mã kinh tế – kỹ thuất của các phương án để xác định lời giải tối ưu. Xác định các thông số kỹ thuật của các phần tử của lưới thiết kế. Các tính toán kinh tế- kỹ thuật Tính toán các thông số của mạng. Kiểm tra tính đúng đắng và chất lượng của lưới thiết kế. Tóm lại: Thiết kế mạng điện cho nhà máy, xưởng nhằm giúp sinh viên làm quen với công việc thiết kế mạng điện đồng thời cũng giáp sinh viên có đựoc một tác phong làm việc độc lập. CHƯƠNG I: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ. PHÂN NHÓM THIẾT BỊ VÀ XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN PHẦN A: LÝ THIẾT Những định nghĩa cơ bản và các ký hiệu: 1.Đặt điểm hộ tiêu thụ: + thiết bị hay còn gọi là trhiết bị tiêu thụ là những thiết bị tiêu thụ điện năng như: động cơ điện, lò điện, đền điện… + Hộ tiêu thụ là một bộ phận quan trọng của hệ thống cung cấp điện, nơi biến đổi điện năng thành các dạng năng lượng khác để sử dụng sản xuất dân dụng… + Phụ tải điên là một đại lượng đặt trưng cho công suất tiêu thụ của các thiết bị hoặc các hộ tiêu thụ điện năng. + Xác định phụ tải là công việc đầu tiên của công tác thiết kế hệ thống điện nhằm mục đích lựa chọn và kiểm tra các lhần tử mang điện và maý biến áp theo điều kiện phát nóng, lựa chọn các thiết bị bảo vệ… + Khi thiết kế và vận hành hệ thốngđiên cung cấp cho xí nghiệp chú ý 3 dạng cơ bản sau: Công suất tác dụng P Công suất lhản kháng Q Dòng điện I + Tuỳ theo tầm quan trọng trong nghành kinh tế xã hội, các hộ tiêu thụ được cung cấp điện với mức độ tin cậy khác nhau và phân thành 3 loại: - Hộ tiêu thụ loại 1: là những hộ tiêu thụ khi ngừng sự cung cấp điện sẽ gây nên những hậu quả nguy hiểmđến tính mạng con người, làm thiệt haịo lớn kinh tế dẩn đến sự hư hỏng thiết bị, gây rối loạn vông tring công nghệ phức tạp, làm hư hỏng hàng loạt sản phẩm hoặc có ảnh hưởng không tốt về phương diện. VD: Xí nghiệp luyện kim, Xí nghiệp hoá chất, cơ quan Nhà nước…. - Đối với hộ loại này phải có 2 nguồn độc lập hoặc có nguồn dự phòng. _ Hộ loại 2: là những hộ khi ngừng cung cấp điện thì dẩn đến thiệt hại về kinh tế do ngừng trí truệ sản xuất, hư hỏng sản phẩm, lãng phí lao động. VD: Nhà máy cơ khí, nhà máy thực phẩm công nghệ nhẹ… Đối với hộ loại này hoặc không có thêm nguồn dự phòng thuộc vào sự so sánh giữa vốn đầu tư và hiệu quả kinh tế khi ngừng cung cấp điện. Cho phép mất điện từ 1 đến 2 giờ. _ Hộ loại 3: là tấ cả các hộ tiêu thụ còn lại ngoài hộ loại 1 và 2, cho phép cung cấp điện tin cậy cho phép thấp. Nghĩa là cho phép mất điện trong thời gian sửa chửa khắc phục sự cố. Cho phép từ 4 đến 5 giờ. Những yêu cầu cần thiết trong cung cấp điện: Độ tin cậy cung cấp điện: Tuỳ thuộc vào loại hộ tiêu thụ trong điều kiện cho phép ta cố gắng chọn phương án độ tin cậy càng cao. Chất lượng điện: đánh giá bằng tần sốvà điện áp. Tần số do cơ quan hệ thống điện điều chỉnh. Do đó người thiết kế chỉ quan tâm đến chất lượng điện áp. Nói chung điện áp ở cao thế và trung thế chỉ có thể giao động quang giá trị 5 điện áp định mức. An tàon trong cung cấp điện: hệ thống cung cấp điện phải vận hành với người và thiết bị. Do đó phải chọn hồ sơ hợp lý, mạch lạc, rỏ ràng. Kinh tế: so sánh đánh giá thông qua tính toán từ đó chọn phương án hợp lý ít tốn kém. 3. Các bước thiết kế trong cung cấp điện: Bước 1: - thu thập dữ liệu ban đầu nhiệm vụ và mục đích thiết kế đặt điểm của quá trình công nghệ và công trình được cung cấp điện dữ liệu từ nguồn, công suất phân bố, phân loại hộ tiêu thụ Bước 2: - Phụ tải tính toán Danh mục thiết bị điện Tính phụ tải động lực phân phối Tính phụ tải chiếu sáng c)Bước 3: Thiết kế chiếu sáng: - Tính chọn số đèn, loại đèn, công suất tổng cộng chiếu sáng - Tính lại công suất tính toán của nhà máy. d) Bước 4: Chọn máybiến áp - Bù công suất phản kháng để giảm công suất của nhà máy, để giảm tiền điện e) Bược 5: Chọn dây dẩn và CB - Tính toán dòng điện để chọn dây dẩn và CB f) Bước 6: Tính ngắn mạch và sụt áp - Để kiểm tra lại CB và dây dẩn g) Bước 7: Thiết kế nối đất an toàn - Chọn sơ đồ đi dây - tính số cọc tính dòng chạm vỏ để kiểm tra CB h) Bước 8: hồ sơ cung cấp điện -Bảng thống kê dữ liệu ban đầu -Bảng vẽ mặt bằng và công trình phân bố phụ tải -Bảng vẽ sơ đồ nguyên lý -Bảng vẽ mặt bằng và sơ đồ đi dây. 4. Các đại lượng và hệ số tính toán thường gặp: a) Phụ tải đỉnh nhọn: là phụ tải xuất trong khoảng thời gian rất ngắn 1 đến 2 giây. Phụ tải này để kiểm tra độ dao động địên áp, kiểm tra điều kiện tự khởi động của động cơ, chọn dây chải và cầu chì và tính dòng khởi động của rơle. Phụ tải đỉnh nhọn thường xảy ra khi khởi động. Chúng ta không chỉ quan tâm d8ến chỉ số của nó mà còn quan tâm đến tần số của nó vì số lần suất hiện càng tăng thì sẻ ảnh hưởng tới sự làm việc bình thường của các thiết bị khác trong cùng một mạng điện. b) phụ tải tính toán: Phụ tải tính toán teo điều kiện phát nóng cho phép gọi là phụ tải tính toán, đó 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 tác dung nhiệt nặng nề nhất. Nói cách khác phụ tải tính toán củng làm nóng dây dẩn lên, ếu ta chọn các thiết bị điệntheo phụ tải tính toán, thì có thể đảm bảo an toàn cho các thiết bị đó trong mọi trạng thái vận hành. Hệ số sử dụng: Hệ số sử dụng là tỉ số giửa phụ tải tác dụng trung bình với công suất đặt trong mộy khoảng thời gian xem xét. Thời gian xem xét này được gọi là một chu kỳ xem xét. Hệ số sử dụng nói lên mức sử dụng mức độ khai thác công suất và thời gian sử dụng của thiết bị trong thời gian vận hành. Hệ số đồng thời: Là tỉ số của công suất tác dụng tính toán cực đại tại nút khảo sát của hệ thốngcung cấp điện với tổng các công suất tác dụng tính toán cực đại. Hoăc có thể định nghĩa như sau: Hệ số đồng thời là tỉ số giửa phụ tải cực đại với tổng các phụ tải nửa giờ của các nhóm riêng bịêt Đối với phân xưởng: Đối với nhà máy: Đối với các đường dây cao áp của hệ thống cung cấp điện trong xí nghiệp gần đúng Đối với thanh cài của tram biến áp của xí nghiệp và đường dây tải thì Số thiết bị hiệu quả :n Số thiết bị tiêu thụ điện năng hiệu quả :n là một số quy đổi gồm có thiết bị có công suất định mức và chế độ làm việc như nhau và tạo nên phụ tải tính toán bằng phụ tải tiêu thụ thực bởi n thiết bị tiêu thụ trên công suất xác định. n= - nếu tất cả các thiết bị có cùng một nhóm công suất thì :n= 0 - nếu các thiết bị có công suất khác nhau thì :n< n ta có thể tính toán như sau: n và sau khi tính được n và ta dùng bảng tra ( sổ tay tra cứu CCĐ) để tìm n và n= n II. Xác định phụ tải tính toán: Hiện nay có nhiều phương pháp xác định phụ tải tính toán. Thông thường những phương pháp đơn giản thì cho kết quả không chính xác, ngược lại muốn độ chính xác cao thì phương pháp tính toán lại phức tạp. Do vậy phải biết cân nhắc để lựa chọn phương pháp tính cho thích hợp. Nguyên tắt chung để tính toán phụ tải là tính thiết bị dùng điện trở ngược về nguồn. Mục đích của vịêc tính toán phụ tải: chọn tiết diên dây dẩn của lưới điện cung cấp một cách kinh tế. Chọn sồ lượng và công suất máy biến áp hợp lý. Chọn tiết diện thanh dần của thiết bị phân phối có tính kinh tế. Chọn các thiết bị chuyển mạch bảo vệ hợp lý. sau đây là một số phương án tính toán: Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng trên đơn vị sản phẩm: Đối với các hộ tiêu thụ có đồ thị phụ tải không đổi hoăc thay đổi ít, phụ tải tính toán được lấy bằng giá trị trung bình cảu các phụ tải lớn nhất, hệ số đóng điện của các hộ tiêu thụ này bằng 1, còn hệ số phụ tải thay đổi rất ít. Phụ tải tính toán được tính theo suất tiêu haođiện năng trên một đơn vị sản phẩm khi vho trước tổng sản phẩm sản xuất trong một khoảng thời gian. Trong đó: : số sản phẩm sản xuất trong một ca : thời gian của ca phụ tải lớn nhất W: suất tiêu hao điện năngtrên một đơn vị sản phẩm(kwh/1dvsp) Khi biết W và tổng sản phẩm sản xuất trong năm M của phân xưởng hay xí nghiệp, phụ tải tính toán sẽ là: : thời gian sử dụng công suất lớn nhất được sử dụng tính toán đối với các thiết bị có đồ thị phụ tải ít biến đổi như quạt gió, bơm nước…. Khi đó kết quả tương đối chính xác. Xác địnhphụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản phẩm: F: diện tích bốtrí nhóm hộ tiêu thụ : suất phụ tải trên 1 đơn vị diện tích sản xuất là m,kw/ m Phưong pháp này chỉ cho kết quả gần đúng. Nó được dùng để tính các phụ tải phân xưởng. Có mật độ máy móc sản xuất phân bố tương đối đều. Xác định phụ tải tính toán theo cọng suất đặt: Xác định đồ thị phụ tải theo hệ số cực đại và công suất trung bình n : n < 4 và n3 nếu : n 3 : hệ số phụ tải thiết bị thứ i khi không có số liệu chính xác về và ta có thể lấy giá trị trung bình như8 sau: - đối với thiết bị làm việc ở chế độ làm việc dài hạn =0,9 và =0,8. đối với thiết bị làm việc ở chế độ làm việc ngắn hạn =0,75 và ø =0,7 nếu n > 300 và 300 thì ø0,5 thì 5)Tính toán đỉnh nhọn: Phụ tải đỉnh nhọn kéo dài từ 1 2 giây thì gọi là phụ tải đỉnh nhọn. Phụ tải đỉnh nhọn thường được tính dưới dòng đỉnh nhọn . Dòng điện này dùng để kiểm tra độ lệch điện áp, chọn các thiết bị bảo vệ tính toán khởi động của động cơ. - Đối với 1 máy: : hệ số mở máy của động cơ. Đối với động cơ địên không đồng bộ roto lồng sóc =5 7. Đối với động cơ địên một chiều hoặc roto dây quấn =2,5. Đối với lò điện =1. Lò điện hồ quan và máy biến áp hàn =3. Đối với nhóm máy lò điện đỉnh nhọn xuất hiện khi có dòng mở máy lớn nhất trong nhóm máy : 6) Xác định tâm đồ thị phụ tải Dựa theo quy trình công nghệ và vị trí phân bố thiết bị theo công suất tasẽ phân chia thiết bị theo nhóm. Mổi nhóm ứng với tủ động lực nếu động cơ có công sưat lớn trội thì có thể đặt riêng tủ. Tâm phụ tải được tính như sau: Đặt tủ động lực (phân phối ) ở tâm phụ tải nhằm mục đích cung cấp điện với tổn thất công suất và điện áp, chi phí kim loại màu hợp lý hơn cả việc lựa vhọn cuối cùng còn phụ thuộc vào cả yếu tố mỹ quan… 7) Phụ tải chiếu sáng: Có thể xác định theo công thức chiếu sáng /m.với chiếu sáng chung đều cần xác định diện tích chiếu sáng và độ cao tính toán, độ rọi và loại đèn sử dụng để tra suất phụ tải. 8) Phụ tải tính toán: - Với tủ dộng lực: - với tủ phân phối: