thiết kế điện xưởng cơ khí.pdf

Trường ĐH Sư Phạm Kĩ Thuật TPHCM Đồ Án Môn Học Cung Cấp Đi

Trang 1 Mai trần phương MSSV: 10102107

LỜI NÓI ĐẦU Trong sự nghiệp công nghiệp hoá - Hiện đại hoá nước nhà, công nghiệp

Điện Lực giữ một vai trò đặc biệt quan trọng bởi vì điện năng là nguồn năng lượng được dùng rộng rãi nhất trong các ngành kinh tế quốc dân. Khi xây dung một nhà máy, một khu kin h tế, khu dân cư, thành phố trước tiên người ta phải xây dung hệ thống cung cấp điện để cung cấp điện năng cho các máy móc và nhu cầu sinh hoạt của con người. Với tính hình kinh tế thị trường hiện nay, các xí nghiệp lớn nhỏ, các tổ hợp sản xuất đều phải hoạch toán kinh doanh trong cuộc cạnh tranh quyết liệt về chất lượng và giá cả sản phẩm. Điện năng thực sự đóng góp một phần quan trọng vào lỗ lãi của xí nghiệp.Vì thế, đảm bảo độ tin cậy cấp điện áp và nâng cao chất lượng điện năng là mối quan tâm hàng đầu của đề án thiết kế cấp điện cho khu xí nghiệp.

Nhằm hệ thống hoá và vân dụng những kiến thức đã được học tập trong những năm ở trường để giải quyết những vấn đề thực tế, em đã được giao thực hiện đề tài thiết kế môn học với nội dung: thiết kế cung cấp điện cho xưởng co khí sửa chửa.

Đồ án môn học đối với em là một sự tập dượt quý báu trước khi bước vào thực tế khó khăn. Với đặc thù của xưởng cơ khí là có nhiều thiết bị và công đoạn yêu cầu được cung cấp điện liên tục với chất lượng đảm bảo. Em đã cố gắn tìm hiểu trên mạn và đọc nhiều sách về cung cấp điện đồng thời có sự hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Ngọc Âu. Em đã nhanh chóng hoàn thành tốt đồ án môn học này.

Do kiến thức và thời gian có hạn, đồ án môn học không tránh khỏi sai sót, kính mong thầy góp ý kiến để bản đồ án được hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn !



Nhận xét của giáo viên hướng dẫn:

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

TP. Hồ Chí Minh ngày ……. tháng….. năm 2013

GVHD: Nguyễn Ngọc Âu



CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề: Trong sư nghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa hiện nay, nguồn điện năng là

một dạng năng lượng được sử dụng rộng rải nhất đặc biệt là các khu công nghiệp, các nhà máy và chi tiết hơn là các xưỡng cơ khí. Đặc điểm của xưởng cơ khí là các thiết bị sử dụng điện đều là các động cơ, các máy cắt gọt kim loại. việc đảm bảo cung cấp điện, cũng như chất lượng điện năng cho xưởng cơ khí cũng đồng nghĩa với việc đảm bảo năng suất làm việc của toàn xưởng.

2. Nhiêm vụ đề tài Quá trình thiết kế hệ thống điện cho phân xưởng cơ khí trước hết là việc tìm

hiểu về đặc tính của tải như: công suất, hệ số công suất, các thông số đồng thời kđt , hệ số sử dụng ksd , từ các thông số này để tìm đc công suất của toàn phân xưởng để lựa chọn máy biến áp thích hợp. bên cạnh đó nhiệm vụ của người thiết kế cũng phải lựa chọn, phân nhóm phụ tải, lựa chọn dây dẫn thich hợp cho từng máy để đảm bảo an toàn cháy nổ. và cuối cùng là phải lặp được dự toán vật tư điện.

3. Mục đích đề tài: Để đảm bảo cung cấp điện liên tục cho xưởng cơ khí cũng như đảm bảo các

yêu cầu liên quan như: chất lượng điện năng, đảm bảo an toàn cho người vận hành, tạo điều kiện thuận lợi cho công nhân làm việc như độ chiếu sáng, sự thoáng mát, và báo sự cố. chính vì thế, nhiệm vụ của người thiết kế điện cho khu xưởng cơ khí phải có sự tính toán hợp lí, có trình tự và chính xác nhằm đảm bảo cung cấp tốt điện năng cũng như đảm bảo an toàn điện cho công nhân, và một phần không thể thiếu là chi phí thiết kế là tốt nhất cho nhà đầu tư.

4. Kế hoạch thực hiện: Khảo sát phân xưởng cơ khí trong trường. đưa ra các dự tính ban đầu về vị

trí lắp đặt các thiết bị cũng như các tủ phân phối. lặp kế hoạch thiết kế: Bước 1: thiết kế chiếu sáng. Vì đây cũng là một phần tải tiêu thụ điện trong xưởng, cần thiết lặp trước để thuận tiện cho việc tính toán công suất Bước 2: chọn trạm biến áp Bước 3: chọn dây dẫn và thiết bị đóng cắt Bước 4 tính công suất bù phản kháng Bước 5 tính toán chống sét và nối đất Bước 6 lập dự toán vật tư



CHƯƠNG I: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG 1. Kích thước:

Chiều dài : a = 50 (m) Chiều rộng : b = 25 (m) Chiều cao : h = 7.15 (m) Diện tích : s = 1250 (m2)

2. Hệ số phản xạ: Theo tính chất công trình là công nghiệp nhẹ ta có hệ số phản xạ (tra ở bảng

10.2 trang 111 sỏ tay thiết kế điện hợp chuẩn) Trần : 50 % Tường : 30% Sàn : 10%

3. Độ rọi yêu cầu- hệ số mất mát ánh sáng: Với tính chất là phân xưởng cơ khí (chi tiết trung bình) dự vào bảng 10.6 trang 113 sổ tay thiết kế điện hợp chuẩn ta chọn: Eyc = 150(lux) Độ mất mát ánh sáng của đèn huỳnh quang trong môi trường trung bình và chế độ bảo trì cứ 6 tháng một lần được tra ở bảng 10.7 trang 79 ( giáo tình ccd): LLF = 0.61

4. Chọn bộ đèn: Dựa vào yêu cầu chiếu sáng cho phân xương ta chọn đèn Metal Halide( bảng

10.14 trang 120 sách TKDHC)) Công suất mỗi bóng là 150w Quang thông mỗi bóng là: Φ = 11250 (lm) Cấp bộ đèn A1

5. Chiều cao treo đèn: Đèn được treo cách trần (h’=1.3 m) Độ cao treo đèn so với bề mặt làm việc ( hlv = 0.85m ) htt = H – h’ – hlv htt = 7.15 -1.3 - 0.85= 5

6. Các thông số kỹ thuật ánh sáng: Chỉ số phòng: i= ∗

( )= ∗

( ∗ )= 3.33

Với chỉ số phòng i, cấp bộ đèn A1 , hệ số phản xạ trần, tường, sàn => hệ số sử dụng CU = 0.92 (bảng 10.7 trang 116 sách TKDHC)

7. Xác định bộ đèn và phân bố đèn:

n = Eyc x a x b

Φ x CU x LLF = × ×× . × .

≈ 30 bóng



Để thuận tiện cho việc lắp đặt ta chọn 32 bóng được lắp đặt như hình dưới đây:

Kiểm tra độ rọi đồng đều: ta kiểm tra theo hai chỉ số α và β

α = khoảng cách giữa 2 đèn

Htt = 0.8 1.8 (đèn HID – trần cao)

β = khoảng cách giữa dãy đèn và tường

khoảng cách giữa 2 đèn = 0.3 0.5

Theo chiều rộng, ta tính được:

α = 575.6 =1.35

β = 75.625.2 = 0.333

Theo chiều dài:

α = 55.6 = 1.3

β = 5.6

25.2 0.346

Ta thấy phân bố như vậy là thõa mãn yêu cầu Vậy ta chọn 32 bộ đèn Metal Halide 150W phân bố như bản vẽ trang trước 8. Phân bố quạt Chọn quạt hút công nghiệp có thông số Công suất Pq = 370(w) Đừng kính quạt d = 740(mm) Hệ số 푐표푠휑 = 073



Lưu lượng gió của quạt Q=18000( m3/h) Quạt có Model: VGP 740A

Theo số liệu của nhà sản xuất đưa ra thì số lượng quạt được tính theo công thức: T : Thể tích Xưởng(m3) ;Tg : Tổng lượng không khí cần dùng (m3/h) ; X : Số lần thay đổi không khí Q : Lưu lượng gió của quạt VGP ( m3/h) ; N : Số quạt cần dùng cho nhà Xưởng . Công thức tính : Tg = X × T - N = Tg / Q Đối vói nhà xưởng ta chọn X = 40 => Tg=40× 50 × 25 × 7.15=357500 (m3/h) N=357500/18000≈ 20 (cái)

CHƯƠNG II: CHỌN TRẠM BIẾN ÁP 1. Các thiết bị trong phân xưởng và thiết lập tủ phân phối:

Thông số kỉ thuật của các thiết bị:

Sơ đồ mặt bằng:

Tên ký hiệu máy U (220/380V) 푐표푠휑 P(kw) Số pha Số lượng

1 220/380 0.85 9 3 5 2 220/380 0.84 8 3 4 3 220/380 0.83 7 3 1 4 220/380 0.85 10 3 3 5 220/380 0.86 12 3 2 6 220/380 0.83 5 3 2 7 220/380 0.86 11 3 2 8 220/380 0.86 20 3 4 9 220/380 0.83 6 3 2 10 220/380 0.86 13 3 2 11 220/380 0.86 15 3 1 12 220/380 0.86 14 3 1



Xác định tâm phụ tải như sau :

n

ii

n

iii

P

xPX

1

1.

;

n

ii

n

iii

P

yPY

1

1.

Nhóm 1:

33.722021072839

)185.14(20)7.65.4(10167)5.65(835.19.

1

11

n

ii

n

iii

P

xPX

27.1522021072839

222205.52105,672228)5.51116(9.

1

11

n

ii

n

iii

P

yPY

Để thuận tiện cho việc vận hành đóng cắt cũng như tiện cho việc di chuyển ta đặt tủ phân phối 1 trên tường có tọa độ (25, 7.33)

Nhóm 2:

55.23)11512(2

)2927(11)3116(5)2118(12.

1

12

n

ii

n

iii

P

xPX

2.9)11512(2

211112511212.

1

12

n

ii

n

iii

P

yPY



Để thuận tiện cho việc vận hành đóng cắt cũng như tiện cho việc di chuyển ta đặt tủ phân phối 2 trên tường có tọa độ (10, 25) Nhóm 3:

64.351522028

3715)3430(20)4542(8.

1

13

n

ii

n

iii

P

xPX

221522028

)1522028(22.

1

13

n

ii

n

iii

P

yPY

Để thuận tiện cho việc vận hành đóng cắt cũng như tiện cho việc di chuyển ta đặt tủ phân phối 3 trên tường có tọa độ (25, 30) Nhóm 4:

1.41142133629

4314)395.35(13)404137(62479.

1

14

n

ii

n

iii

P

xPX

Để thuận tiện cho việc vận hành đóng cắt cũng như tiện cho việc di chuyển

ta đặt tủ phân phối 4 trên tường có tọa độ (11, 50) Tủ phân phối chính:

86.24767156110

761.417164.355655.2311035.7.

1

1

n

ii

n

iii

P

xPX

Do nhu cầu về thẩm mỹ cũng như vệc tiện lợi khi đóng cắt nên tủ phân phối chính và tủ đèn quạt được đặt ngay tại cửa chính có tọa độ (25,20). Tủ đèn quạt đặt kế tủ phân phối chỉnh để thuận tiện tao tác có tọa độ(25,19)

7.7142133629

14213)8216(6)1816(9.

1

14

n

ii

n

iii

P

yPY

87.13767156110

767.77122562.911027.15.

1

14

n

ii

n

iii

P

yPY



2. Phụ tải tính toán: Phụ tải tính toán của phân xưởng có công thức

Ptt = ks *∑(ku * Pdm)

Do đặc điểm của các phân xưởng trong xí nghiệp nên ở đây chúng ta sẽ lựa chọn phương án phân nhóm phụ tải theo phương pháp phân nhóm theo vị trí trên mặt bằng. Ta phân chia xưởng thành 4 phụ tải sau như hình: Hệ số sử dụng Ku = 0.8 ( bảng 1.11 trang 6 sổ tay TKĐHC)

a. Nhóm phụ tải 1:

nhóm tên Số lượng

Pdm(kw) ∑Pidm 푐표푠휑

1 1 3 9 27 0.85 2 2 8 16 0.84 3 1 7 7 0.83 4 2 10 20 0.85 8 2 20 40 0.86

Hệ số đồng thời Ks1 = 0.6 ( tra bảng 1.12 trang 6 STTKĐHC) Ptt1 = ks1 *∑(ku * Pdm) = 0.6*0.8* (27+16+7+20+40) = 52.8 (kw)

Hệ số trung bình 푐표푠휑1 = 0.848 b. Nhóm 2:

nhóm tên Số lượng Pdm(kw) ∑Pidm 푐표푠휑 2 5 2 12 24 0.86

6 2 5 10 0.83 7 2 11 22 0.86

Hệ số đồng thời Ks2 = 0.7 ( tra bảng 1.12 trang 6 STTKĐHC) Ptt2 = ks2 *∑(ku * Pdm) = 0.7*0.8*(24 + 10 + 22) = 31.36 (kw)

Hệ số trung bình 푐표푠휑2 = 0.85 c. Nhóm 3:

nhóm tên Số lượng Pdm(kw) ∑Pidm 푐표푠휑 3 2 2 8 16 0.84

8 2 20 40 0.86 11 1 15 15 0.86

Hệ số đồng thời Ks3 = 0.8 ( tra bảng 1.12 trang 6 STTKĐHC) Ptt3 = ks3 *∑(ku * Pdm) = 0.8 *0.8*(16+40+15) = 45.44 (kw)

Hệ số trung bình 푐표푠휑3 = 0.852 d. Nhóm 4:



nhóm tên Số lượng

Pdm(kw) ∑Pidm 푐표푠휑

4 1 2 9 18 0.85 9 3 6 18 0.83 10 2 13 26 0.86 12 1 14 14 0.86

Hệ số đồng thời Ks1 = 0.7 ( tra bảng 1.12 trang 6 STTKĐHC) Ptt4 = ks4 *∑(ku * Pdm) = 0.7*0.8* (18+18+26+14) = 42.56 (kw) Hệ số trung bình 푐표푠휑4 = 0.84625

e. Phụ tải tính toán của 4 nhóm: nhóm Ptt (kw) 푐표푠휑 1 52.8 0.848 2 31.6 0.85 3 45.44 0.852 4 42.56 0.84625 Hệ số đồng thời Ks = 0.8( tra bảng 1.12 trang 6 STTKĐHC) Pdl = ks *∑ Ptt = 0.8*( 52.8+31.6+45.44+42.56) = 137.92 (kw) Hệ số 푐표푠휑 = 0.85 Công suất Qdl = Pdl * 푡푔휑 = 137.92 * 0.62 = 85.47 (kvar)

Công suất biểu kiến Sdl = ..

= 162.26 (kvA)

3. Công suất chiếu sáng và quạt: Công suất đèn

Pđtt = số đèn × Pđ = 32 ×150 =4.8 (kw) Sđtt = Pđtt /cos휑đ = 12.6/0.9 = 5.33 (kva)

Công suất quạt Pqtt = số quạt × Pq = 20 × 370 =7.4 (kw) Sqtt = Pqtt/cos휑푞 = 7.4 / 0.73= 10.14 (kva)

4. Công suất tổng toàn xưởng: P = Pdl + Pđtt + Pqtt = 137.92 + 4.8 + 7.4 =150.12 (kw) S = Sdl + Sđtt + Sqtt = 162.26 + 5.33 + 10.14 = 177.73 (kva) Hệ số cos휑 = P/S =152.984/179.545 = 0.85

Dựa vào công suất biểu kiến S ta chọn máy biến áp THIBIDI có S = 250 (kva). Máy biến áp có các thông số kĩ thuật: Tổn thất không tải: WPN 700 ; Điện áp ngắn mạch: %4% NU



Điện trở MBA:

32

32

2

32

1079.1250

104.07.010

đm

đmNT S

UPr

064.0250

104.0410% 22

đm

đmNT S

UUx

CHƯƠNG III: CHỌN DÂY DẪN VÀ THIẾT BỊ ĐÓNG CẮT BẢO VỆ 1. Chọn dây dẫn:

a. Chọn day từ trạm vào tủ phân phối chính: Tuyến dây đi từ trạm biến áp đến tủ phân phối chính là tuyến dây chính, chịu dòng tải lớn nên thường dùng 4 sợi (3 dây pha và 1 dây trung tính). Ta chọn phương án đi cáp ngần trong đất và được đặt trong ống nhựa cứng PVC chuyên dùng của công ty điện lực (đi ngầm cách mặt đất 50cm) trong hào đặt riêng rẽ các dây pha và dây trung tính vào mỗi đường ống khác nhau - Dây dẫn từ trạm biến áp DT (Distribution Transformer) đến tủ phân phối chính MDB (Main Distribution Board) ta chọn cáp điện lực CV đơn lõi, cách điện PVC, ruột đồng do CADIVI sản xuất. Trong đó gồm 3 dây pha A, B, C cùng loại dây, 1 dây trung tính N, chọn tiết diện bằng nữa tiết diện dây pha.

Ta có : )(1.3604.03

2503

AU

SIdm

MBAttpx

Chọn dây dẫn từ máy biến áp đến tủ phân phối chính nằm ngầm trong đất ta có:(các hệ số K trong đồ án được tra trong sách giáo trình cung cấp điện của TS.Quyền Huy Ánh đại học sư phạm kỹ thuật thành phố HCM) K4:xét đến ảnh hưởng của cách lắp đặt- K5:số mạch/dây cáp trong một hang đơn K6:tính chất của đất K7:nhiệt độ đất khác 200C - K4=1 (ống nhựa PVC) - K5=1 (số mạch 1) - K6=1 (đất khô) - K7=0.95 (nhiệt độ đất 250C) - K = K4.K5.K6.K7 = 0.95

)(1.37995.0

1.360 AKIII tt

quidoicp

Vậy ta chọn cáp điện lực CV dòng điện định mức và độ sụt áp của cáp CXV/DTA , CXV/WA ruột đồng, cách điện XLPE, vỏ PVC có giáp bảo vệ, chôn trong đất, do công ty CADIVI sản xuất với các thông số như sau:(dây dẫn chọn đã được nhà sản xuất tính đến phương án đi dây ngầm chôn dưới đất):



Thông số lắp đặt cơ sở : Nhiệt trở suất của đất : 1,2 0Cm/W Nhiệt độ đất : 150C Nhiệt độ không khí : 250C Độ sâu chôn cáp : 0,5m Nhiệt độ làm việc tối đa của ruột dẫn là 900C

Mã SP Code

Ruột dẫn-Conductor Đ. kính tổng

gần đúng Appr.Overall

Diameter

Kh. lượng dây

(Gần đúng)

Approx. weight

Đ. Trở DC ở

20OC DC res. at

20OC (max)

Lực kéo Đứt

Breaking load (min)

Cường độ

dòng điện

tối đa

Điện áp rơi Mặt cắt

Danh định

Nominalarea

Kết cấu

Structure

Đ/kính Ruột dẫn

Cond. diameter

mm2 N0 /mm mm Mm Kg/Km /km N A V/A/Km1040137 185 37/2,52 17,64 21,64 1881,9 0,0991 185 405 17,64

b. Chọn dây từ tủ phân phối chính đến tủ phân phối phụ: Tuyến dây đi từ tủ phân phối chính đến tủ động lực ta đi dây 4 sợi (3 dây

pha và một dây trung tính) và đi trên máng cáp nên ta có: K1: xét ảnh hưởng của cách lắp đặt K2: xét đến số mạch /dây trong trong mọt hang đơn. K3: xét đến nhiệt độ môi trường khác 300C K = K1*K2*K3

(tra bảng chọn hệ số K sách giáo trình cung cấp điện của TS Quyền Huy Ánh đại học Sư phạm kỹ thuật thành phố HCM ) Ta có:

K1=1 K2=0.68(4 dây trong máng) K3=1(bọc cách điện bằng PVC, 30oC)

68,0168,01.. 321 KKKK Tủ phân phối chính tới tủ 1:

)(87.894.03

26.623

11 A

USI

dm

ttnttn

)(16.13268.097.89

68.01

1 AII ttncpn

Tủ phân phối chính tới tủ 2:

)(25.534.03

373

22 A

USI

dm

ttnttn

)(3.7868.025.53

68.02

2 AII ttncpn




)(774.03

3.533

33 A

USI

dm

ttnttn

)(2.11368.0

7768.0

33 AII ttn

cpn


)(6.724.03

3.503

44 A

USI

dm

ttnttn

)(75.10668.0

6.7268.0

44 AII ttn

cpn

Tủ phân phối chính tới tủ đèn quạt:

)(33.224.03

47.153

AU

SI

dm

ttndqttndq

)(84.3268.033.22

68.0A

II ttndq

cpndq

Vậy ta chọn dây dẫn từ tủ động lực MDB đến tủ động lực DB là: cáp điện lực CV ruột dẫn bằng đồng nhiều sợi xoắn, cách điện bằng nhựa PVC- 660V, do cơng ty CADIVI sản xuất với các thông số như sau:

Nhóm

Mã SP code

Tiết diện danh định (mm2

)

Số sợi/đườn

g kính sợi

(N/mm)

Đường kính

dây dẫn

(mm)

Đường kính tổng (mm)

Trọng lượng gần

đúng (kg/km

)

Cường độ dòng điện

tối đa (A)

điện áp rơi

(V/A/Km)

1 1040117 35 7/2,52 7,56 9,96 372,9 140 0,524 2 1040113 16 7/1.7 5.0 7.10 269 88 1.15 3 1040115 25 7/2.14 6.42 9.6 291 115 1.41 4 1040115 25 7/2.14 6.42 9.6 291 115 1.41

Đèn quạt 1040110 10 7/1.35 4.2 6.8 132 75 3.1

a. Chọn dây từ tủ phân phối phụ đến tải:

Do đặc tính truyền tải từ tủ DB xuống động cơ nên ta chọn dây cáp điện lực 4 ruột

và lắp đặt trên máng cáp nên ta có hệ số K: K = K1*K2*K3 (tra bảng chọn hệ số K sách giáo trình cung cấp điện của TS Quyền Huy Ánh đại học Sư phạm kỹ thuật thành phố HCM )



Tủ phân phôi DB1 xuống tải Ta có: K1 = 0.9 (cáp đa lõi)

K2= 0.78(10 dây trong máng) K3=1(bọc cách điện bằng PVC, 30oC)

=> K= 0.9*0.78*1=0.702

dm

tttt U

SI

3

702.0tt

cpII

Tủ phân phôi DB2 xuống tải Ta có:K1 = 0.9 (cáp đa lõi)

K2=0.79(6dây trong máng) K3= 1(bọc cách điện bằng PVC, 30oC

=> K= 0.9*0.79*1=0.711

dm

tttt U

SI

3

711.0

ttcp

II

nhóm tên Pdm(kw) 푐표푠휑 Stt Itt Icp

2 5 12 0.86 14 20.2 28.4 6 5 0.83 6.02 8.7 12.2 7 11 0.86 12.8 18.5 26

Tủ phân phôi DB3 xuống tải Ta có: K1= (cáp đa lõi) K2=0.8(6 dây trong máng) K3= 1(bọc cách điện bằng PVC, 30oC

K= 0.9*0.8*1=0.72

dm

tttt U

SI

3

72.0tt

cpII


1 1 9 0.85 10.6 15.3 21.8 2 8 0.84 9.52 13.7 16.14 3 7 0.83 8.43 12.16 17.33 4 10 0.85 11.76 17 24.18 8 20 0.86 23.25 33.6 47.8


3 2 8 0.84 9.52 13.7 19.1 8 20 0.86 23.25 33.6 46.6 11 15 0.86 17.44 25.2 35



Tủ phân phôi DB4 xuống tải

Ta có: K1 = 0.9 (cáp đa lõi) K2=0.78(6 dây trong máng) K3= 1(bọc cách điện bằng PVC, 30oC

K= 0.9*0.78*1=0.702

dm

tttt U

SI

3

702.0

ttcp

II

Với dòng điện Icp tính trước đó Ta chọn dây từ các tủ DB tới các động cơ là dây cáp điện lực 4 ruột có ruột dẫn : bằng đồng nhiều sợi xoắn. Cách điện : nhựa PVC ( dựa vào bảng 8.8 trang 102 giáo trình cung cấp điện của thầy Huyền Huy Ánh)

có tiết diện theo bảng sau: Tủ phân phối đèn quạt xuống tải

Ta có: K1 = 1 K2=0.78(10 dây trong máng) K3= 1(bọc cách điện bằng PVC, 30oC

K= 1*0.78*1=0.78

dm

tttt U

SI

78.0tt

cpII

Quạt: ta điều khiển mỗi công tắc 2 cái quạt Đèn: điều khiển bật tắt mỗi lúc 2 dãy đèn theo chiều dọc tổng cộng 8 bóng Dựa vào bảng số liệu trang 15 sổ tay thiết kế điện hợp chuẩn ta chọn dây có các thông số: chọn dây cáp ruột đồng CVV cách điện PVC vỏ PVC không giáp bảo vệ lắp trên không VCmd-2×1.5 Cu/PVC

nhóm Tên Pdm(kw) 푐표푠휑 Stt Itt Icp

4 1 9 0.85 10.6 15.3 21.8 9 6 0.83 7.23 10.4 15 10 13 0.86 15.11 22 31 12 14 0.86 16.3 23.5 33.5

nhóm Pdm(kw) 푐표푠휑 Số lượng Stt(KVA) Itt(A) Icp(A) Quạt 0.37 0.73 2 1.01 2.53 3.25 Đèn 0.15 0.9 8 1.33 3.33 4.27



DB máy

Mã SP code

Tiết diện danh định

Số sợi/đường kính

sợi

Đường kính dây dẫn

Đường kính tổng

Trọng lượng gần

đúng

Cường độ

dòng điện

tối đa

điện áp rơi

(mm2

) (N/mm

) (mm) (mm) (kg/km) (A) (V/A/Km)

1

1 1E+06 4×4 7/0.85 2.55 17 533 28 4.61 2 1E+06 4×2 7/0.6 1.8 15 396 18.5 9.43 3 1E+06 4×2 7/0.6 1.8 15 396 18.5 9.43 4 1E+06 4×4 7/0.85 2.55 17 533 28 4.61 8 1E+06 4×11 7/1.4 4.2 22 1082 55 1.71

2 5 1E+06 4×6 7/1.04 3.12 18 624 36 3.08 6 1E+06 4×2 7/0.6 1.8 15 396 18.5 9.43 7 1E+06 4×4 7/0.85 2.55 17 533 28 4.61

3 2 1E+06 4×2.5 7/0.67 2.01 15 420 21 7.41 8 1E+06 4×11 7/1.4 4.2 22 1082 55 1.71

11 1E+06 4×6 7/1.04 3.12 18 624 36 3.08

4

1 1E+06 4×4 7/0.85 2.55 17 533 28 4.61 9 1E+06 4×2 7/0.6 1.8 15 396 18.5 9.43

10 1E+06 4×6 7/1.04 3.12 18 624 36 3.08 12 1E+06 4×6 7/1.04 3.12 18 624 36 3.08

ĐQ đq 1021206 2×1.5 32/0,20 1,58 4,58 x 7,56 65,53 13.3

2. Chọn thiết bị đóng cắt: Dựa vào dòng làm việc tinh được từ phần chọn dây dẫn ta chọn đực dòng làm việc của CB như sau:

Chọn CB cho tủ phân phối chính Với điều kiện Ilvcb > Ilvt

ta có Ilvt= 360.1(A) ta chọn MCCB 4 P có dòng làm việc Ilvcb=400(A) với điện áp làm việc 400(V) AC , Icu=45kA , loại NF400-SW



Chọn CB chính cho các tủ phân phối phụ: Với điều kiện Ilvcb > Ilvt

Tủ DB1 DB2 DB3 DB4 ĐÈN QUẠT Ilvt(A) 89.87 53.25 77 72.6 22.33 Dựa vào điều kiện và để thuận lợi cho việc lắp đặt ta chọn CB loại NF125-SW 4P có điện áp Udm=400(V)AC Icu=30KA với dòng làm việc cho các tủ DB là Ilv=100(A) và tủ đèn quạt là Ilvcb =32(A)

Chọn CB điều khiển tải từ tủ phân phối phụ: Với điều kiện Ilvcb > Ilvt

Dựa vào điều kiện và để thuận lợi cho việc lắp đặt ta chọn CB loại NF63-HW 3P có điện áp Udm=400(V)AC Icu=10KA với dòng làm việc : Tên thiết bị 1 2 3 4 5 6 Ilvt(A) 15.3 13.7 12.16 17 20.2 8.7 Ilvcb(A) 20 20 20 20 32 16 Tên thiết bị 7 8 9 10 11 12 Ilvt(A) 18.5 33.6 10.4 22 25.2 23.5 Ilvcb(A) 20 40 20 32 32 32

Chọn CB điều khển đèn quạt từ tủ đè quạt: Với điều kiện Ilvcb > Ilvt Ta có dòng làm việc của đèn và quạt như sau: Ilvq=2.53(A), Ilvđ=3.33(A) Dựa vào điều kiện và để thuận lợi cho việc lắp đặt ta chọn CB loại BH-D6 có

điện áp làm việc Ulv= 230(V) AC, dòng điện làm việc định mức: Ilvcb = 6(A) Icu=6KA.

CHƯƠNG IV: BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG Theo số liệu tính toán ở chương chọn trạm biến áp ta có: Công suất tác dụng của toàn xưởng P=150.12 (KW), S= 177.73(KVA), hệ số

cos휑=0.85. công suất phản khán cần bù được tính theo công suất sau: Qbù = P×(tanφt – tanφs) Trong đó : φs là góc của hệ số cosφ (hệ số công suất tiêu chuẩn) φt là góc của hệ số cosφt (hệ số công suât ban đầu của hệ thống) Theo tiêu chuẩn việt nam thì hệ số công suất tiêu chuẩn cosφs = 0.95. áp

dụng công thức ta có: Qbù = P×(tan(arccos(cos φt)) – tan(arccos(cos φs ))) =150.12×(tan(arccos(0.85) – tan(arccos(0.95))=43.7(Kvar)

Ta chọn tụ bù Mikro MKC-445050KT có dụng lượng là 5KVAR, điện áp làm việc là 440V. Theo công suất cần bù ta tính được số tụ cần bù:



95

7.43

tu

bù

QQn

Do đặc tính làm việc của xưởng nên ta bù nền cho toàn xưởng. chọn CB đóng cắt có dòng làm việc Ilv= 125A (NF125-HGW RT)

CHƯƠNG V : TÍNH SÉT TOÁN NỐI ĐẤT VÀ CHỐNG 1. Chống sét: Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại kim chống sét có khả năng thu bắt

sét nhanh chống và hiệu quả. Trong số đó có loại kim chống sét ESE là loại kim thu sét từ một điểm định trước. với giá thành trên thị trường có cao hơn kim chống sét franklin nhưng so sánh về mức độ bảo vệ và chi phí lắp đặt thì kim ESE cho hiệu quả cao hơn. ở đây ta chọn kim chống sét có mã : LPI ESE 30 có các thông số như sau :

Hlv= 5m tương ứng với các bán kính bảo vệ: Cấp I: 48 Mét, Cấp II: 63 Mét, Cấp III: 71 Mét

Xưởng cơ khí có chiều cao từ mái so với đất là 9m tai chọn một kim ESE (LPI ESE 15 (53)) để báo vệ chống sét cho toàn bộ phân xưởng.

2. Nối đất: Trong phân xưởng cần 2 hệ thống nối đất: hệ thống nối đất cho hệ thống



chống sét và hệ thống nối đất cho trung tính máy biến áp. Đối với hệ thống nối đất cho hệ thống chống sét ta thiết kế đện trở nối đất phải đạt được 10Ω, hệ thống nối đất trung tíh máy biến áp là 4Ω. Với điện trở đất khô là 300Ω-m. để đơn giản tính toán ta dùng phần mềm GEM để tính toán nối đât.

Điện trở nối đấtcủa một cọc được xác định theo công thức sau

LhLh

dLLn

Lr tt

c

42

36,14

2

Trong đó tt : Điện trở xuất tính toán của nối đất

L : chiều dài cọc nối đất : h : độ sâu của cọc nối đất rc : điện trở của cọc nối đất : Điện trở xuất nối đất

- với cọc chọn thẳng đứng, độ sâu của bộ phận nối đất 0,8 m ,tra bảng 3.5 giáo trình an toàn điện trường đại học sư phạm kỷ thuật : QUYỀN HUY ÁNH Chọn Km = 1, = 300 Ωm

Hình thức nối dât

Độ sâu bộ phận nối đất

Hệ số thay đổi điện trở xuất

Ghi chú

Tia(thanh)đặt nằm ngang

0,5 0,8 1

1,4 1,8 1,25 1,45

Trị số ứng với loại đất(đo vào mùa khô)

Cọc đóng thẳng đứng

0,8 1,2 1,4 Trị số ứng với loại đất ẩm(đo vào mùa mưa)

- Điện trở xuất tính toán

)(3903003,1 mKmtt Chọn cọc nối đất dài L = 3m,đường kính d = 16mm=0,016m, chôn sâu h = 0,8m, - điện trở của cọc nối đất

)(952,9638,0438,02

016,036,134ln

314,32390

42

36,14ln

2

LhLh

dL

Lr tt

c

- tra bảng 3.8 giáo trình an toàn điện trường đại học sư phạm kỷ thuật : QUYỀN HUY ÁNH ,Chọn: c =0,62 với n=24 cọc

Điện trở của hệ thống cọc nối đất

)(516,662,024

952,96

c

cc n

rR

- Chọn cáp nối các cọc là cáp đồng trần tiếp diện 50 mm² ,d= 8mm=0,008m Điện trở nối đất của dây cáp đồng nối các cọc có tổng chiều dài chon cách mặt đất h =0,8m



L1 = 50 2+25 2 =150 (m)

)(56,618,0008,0

1504ln15014,3

39014

ln 1

11

dh

LL

r tt

- Tra bảng 3.8 giáo trình an toàn điện Trường Đại Học Sư Phạm Kỷ Thuật : QUYỀN HUY ÁNH ,Chọn:hệ số sử dụng thanh (dây) th =0,31

)(2,2131,056,61

thth

rR

Điện trở của hệ thống nối đất

)(98.42,21516,62,21516,6

thc

thcht RR

RRR

Điện trở xung nối đất chọn =1 98.4htnd RR

1098.4htnd RR đạt yêu cầu

CHƯƠNG VI: LẶP DỰ TOÁN VẬT TƯ ĐIỆN Máy biến áp:

Công suất 250kVA có giá bán thị trường là 186 triệu đồng. Đèn – quạt:

Tên thiết bị và số

seri Số lượng (bộ) Giá bán thị trường

(vnđ)

Tổng giá cả (vnđ)

Quạt 20 5,700,000 114,000,000 đèn 32 715,000 22,880,000 ống kẽm 32 82,000 2,624,000 Tổng 139,504,000

Thiết bị đóng cắt:

Tủ phân phối được lắp đặt cách đất 1.3m để tiện cho việc vận hành. Máng cáp đặt cách đất 6.15m cao hơn đèn chiếu sáng 30cm để đảm bảo việc chiếu sáng.



Tên thiết bị và số

seri Số lượng Giá bán thị trường

(vnđ)

Tổng giá cả (vnđ)

NF-400 SW 1 15,354,000 15,354,000 NF125-SW 5 5,658,000 28,290,000 NF63-HW 29 1,903,000 55,187,000 BH-D6 14 127,000 1,778,000 NF125-HGW RT 1 5,544,000 5,544,000 Tổng 106,153,000

Dây cáp Từ máy biến áp vào tủ phân phối chính:

Khoảng cách là 5m cộng thêm độ sâu, chiều cao lắp đặt trạm biến áp( trạm giàn), chiều cao lắp đặt tủ phân phối chính và mối nối giữa hai đâu là 6.3m tổng là 11.3m. Chiều dài dây phải mua: L= 11.3×4p= 45.2m (dây CV-185) giá thị trường 428,230(vnd-m) => giá tiền cáp là 19,355,996(vnd)

Từ tủ phân phối chính đến tủ phân phối phụ: Đến tủ 1: khoảng cách từ chính đến tủ phụ là 12.67m cộng thêm khoảng cách

từ tủ lên và xuống máng là 9.7m tổng là 22.37m(dây CV-35) Đến tủ 2: khoảng cách từ tủ chính đến tủ 2 là 20m tương tự như tủ 1 ta có

chiều dài dây là 32.07m để thuận tiện cho việc thi công ta chọn dây có tiết diện dây là (CV-25)

Đến tủ 3: l= 15m => chiều dài tính toán đi dây là 24.7m(dây CV-25) Đến tủ 4: l=39m=> chiều dài tính toán đi dây là 48.7m (dây CV-25) Tủ đèn quạt đạt kế tủ phân phối chính, để tiện cho việc chọn dây dẫn ta chọn

tiết diện dây bằng với tiết diện dây của các tủ DB. Chọn chiều dài đi dây là 0.5m. (dây CV-25) =>Tổng chiều dài dây dẫn đến tủ phân phối phụ là: Dây CV-35 là: l=4P×22.37=89.5m Dây CV-25 là: l= 4P× (32.07+24.7+48.7+0.5)≈ 424m Tên cáp Chiều dài (m) Giá thị trường (vnđ) Tổng giá(vnđ) CV-25 424 59,290 25,138,960 CV-35 89.5 81,400 7,285,300 Tổng 32,424,260

Tủ phân phối phụ đến tải:



DB máy Mã SP code

Tiết diện danh định

(mm2)

1 2 3 Tổng chiều dài

1 1 1051906 4×4 24.95 29.95 35.45 90.35

2 1051903 4×2 15.45 15.45 0 30.9

3 1051903 4×2 21.45 0 0 21.45

4 1051906 4×4 30.95 32.95 0 63.9

8 1051911

4×11 20.32 23.82 0 44.14

2 5 1051308

4×6 15.15 18.15 0 33.3

6 1051903 4×2 28.15 28.15 0 56.3

7 1051906 4×4 15.15 18.15 0 33.3

3 2 1051904

4×2.5 25.25 0 0 25.25

8 1051911

4×11 13.15 17.15 0 30.3

11 1051308

4×6 20.15 28.15 0 48.3

4 1 1051906 4×4 19.15 15.15 0 34.3

9 1051903 4×2 25.5 29.5 22.5 77.5

10 1051308

4×6 30.15 33.65 0 63.8

12 1051308

4×6 26.15 0 0 26.15

Đèn Quạt

đèn 1021206

2×1.5 241.5 0 0 241.5

Quạt 1021206

2×1.5 404.5 0 0 404.5



Chống sét:

Kim chống sét Stormaster ESE-30 có giá bán thị trường là 8,100,000(vnd) Cáp thoát sét 50mm2 có chiều dài là 20m với giá 100,000(vnd-m) Tổng tiền chống sét là 10,100,000(vnd)

Nối đất:

Tên thiết bị Số lượng Giá thành Thành tiền Cọc nối đất 24 cọc 130000(vnđ-cọc) 3,120,000 Cáp nối đất 150m 100,000(vnđ- m) 15,000,00 Tổng 18,120,000

Tụ bù:

Tên thiết bị Số lượng Giá thị trường (vnđ) Tổng tiền (vnđ) Tụ Mikro MKC-445050KT 9 325,000 2,925,000

Tiết diện dây

Mã SP code

Chiều dài dây(m)

Giá thị trường(đ-m) Thành tiền(đ)

4×2 1051903 186.15

20075 3,736,961.25 4×2.5 1051904 25.25

30470 7,69,367.5 4×4 1051906 221.85 46090 10,225,066.5 4×6 051308 171.55 65890 11,303,429.5 4×11 1051911 74.44 108680 8,090,139.2 2×1.5 1021206 404.5+241.5 8,085 5,222,910 Tổng 39,347,874



Tổng chi phí lắp đặt điện trong phân xưởng:

Tên thiết bị Chi phí

Máy biến áp 186,000,000

Đèn quạt 139,504,000

Thiết bị đóng cắt 106,153,000

Dây cáp 263,128,130

Chống sét nối đất 18,120,000

Tụ bù 2,925,000

Tổng chi phí 715,830,130



CHƯƠNG KẾT LUẬN Bản đồ án đối với em là một sự tập dượt quý báu trước khi bước vào thực tế

khó khăn. Bản đồ án của em là thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí , với đặc thù của xưởng là có nhiều thiết bị và công đoạn yêu cầu được cung cấp điện liên tục với chất lượng đảm bảo. Với sự giúp đỡ của thầy Nguyễn Ngọc Âu và sự tình tòi của mình, em đã hoàn thành việc thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng và đã đưa ra được mức giá lặp dự toán đầu tư điện. Tuy có một thời gian tương đối dài để thiết kế. Song do là lân đầu tiên nên em gặp không ít khó khắn trong việc thiết kế, đặc biệt là trong công đoạn tiềm hiểu các tiêu chuẩn của việc thiết kế điện và chọn thiết bị phù hợp. Hiện nay việc gia nhập vào thị trường thế giới với nhiều đổi mới cũng như sự phát triển không ngừng của các thiết bị. Vì thế nhiệm vụ của một kỹ sư thiết kế là phải đưa ra được phương án chọn thiết bị phù hợp, không những đơn giản trong thiết kế lắp đặt, chất lượng cao mà còn phải phù hợp với túi tiền của nhà đầu tư. Khi học lý thuyết môn cung cấp điện em chỉ được học về cách tính toán, nhưng được làm một cách thưc tế thì chưa. Đồ án môn học 2 này là một cơ hội để em tìm tòi và va chạm với việc tính toán thiết kế cung cấp điện. Qua việc thiết kế điện cho phân xưởng em đã đúc kết được khá nhiều kinh nghiệm trong việc chọn lựa thiết bị điện và hiểu biết thêm về nhiều loại tiêu chuẩn trong ngành điện. đây thực sự là một kinh cơ hội lớn để đánh giá bản thân và tìm nhược điểm khắc phục.



MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU ....................................................................................................... 1

CHƯƠNG MỞ ĐẦU ............................................................................................. 3

1. Đặt vấn đề: .................................................................................................. 3

2. Nhiêm vụ đề tài ........................................................................................... 3

3. Mục đích đề tài: .......................................................................................... 3

4. Kế hoạch thực hiện: .................................................................................... 3

CHƯƠNG I: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG ............................................................. 4

1. Kích thước: ................................................................................................. 4

2. Hệ số phản xạ:............................................................................................. 4

3. Độ rọi yêu cầu- hệ số mất mát ánh sáng: ................................................... 4

4. Chọn bộ đèn: ............................................................................................... 4

5. Chiều cao treo đèn: ..................................................................................... 4

6. Các thông số kỹ thuật ánh sáng: ................................................................ 4

7. Xác định bộ đèn và phân bố đèn: ............................................................... 4

8. Phân bố quạt ............................................................................................... 5

CHƯƠNG II: CHỌN TRẠM BIẾN ÁP ............................................................... 6

1. Các thiết bị trong phân xưởng và thiết lập tủ phân phối: ........................ 6

2. Phụ tải tính toán: ........................................................................................ 9

3. Công suất chiếu sáng và quạt: .................................................................. 10

4. Công suất tổng toàn xưởng: ..................................................................... 10

CHƯƠNG III: CHỌN DÂY DẪN VÀ THIẾT BỊ ĐÓNG CẮT BẢO VỆ ......... 11

1. Chọn dây dẫn: ........................................................................................... 11

2. Chọn thiết bị đóng cắt: ............................................................................. 16

CHƯƠNG IV: BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG ............................................ 17

CHƯƠNG V : TÍNH SÉT TOÁN NỐI ĐẤT VÀ CHỐNG ................................ 18

1. Chống sét: ................................................................................................. 18

2. Nối đất: ...................................................................................................... 18

CHƯƠNG VI: LẶP DỰ TOÁN VẬT TƯ ĐIỆN ................................................ 20

CHƯƠNG KẾT LUẬN ....................................................................................... 25

Documents

thiết kế điện xưởng cơ khí.pdf