Khoá luận tốt nghiệp: Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa thiết bị điện

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:65

Thêm vào BST

Báo xấu

36
lượt xem 16
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Khoá luận "Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa thiết bị điện" được hoàn thành với mục tiêu nhằm phải thiết kế hệ thống cung cấp điện một cách đúng bài bản và đúng quy cách, phù hợp với các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Khoá luận tốt nghiệp: Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa thiết bị điện

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT KHOA ĐIỆN ĐIỆN TỬ KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH : ĐIỆN CÔNG NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA THIẾT BỊ ĐIỆN HỌ TÊN TÁC GIẢ KHOÁ LUẬN LÊ ĐÌNH VŨ Bình Dương, 5/2014
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CAO ĐẲNG NIÊN KHÓA 2011 – 2014 THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA THIẾT BỊ ĐIỆN Ngành: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN - ĐIỆN TỬ Chuyên ngành: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP Giáo viên hướng dẫn: Ths PHẠM HỒNG THANH Sinh viên thực hiện: LÊ ĐÌNH VŨ MSSV: 111C660018 Lớp: C11DT01 Bình Dương, Tháng5 Năm 2014
LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan đây là bài làm do chính bản thân mình làm , được xuất phát từ yêu cầu làm đồ án của nhà trường và khoa đưa ra để có đủ điều kiện để ra trường. Các số liệu có nguồn gốc rõ ràng tuân thủ đúng nguyên tắc và kết quả trình bày trong đồ án được thu thập được trong quá trình làm bài là trung thực chưa từng được ai công bố trước đây.
LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay trong sinh hoạt hàng ngày và hoạt động kinh tế thì điện năng là một thứ không thể thiếu. Đặc biệt trong quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước thì điện là một nguồn năng lượng rất quan trọng. Do đó khi xây dựng một công trình xí nghiệp hay một khu dân cư thi chúng ta đều nghĩ đến viêc xây dựng một hệ thống cung cấp điện phải đạt được các tiêu chuẩn như tổn thất điện năng, chi phí lắp đặt, công suất,an toàn ,đảm bảo hệ thống cung cấp điện liên tục... Việc thiết kế cung cấp điện cho một nhà máy, một phân xưởng, khu dân cư, nơi tiêu thụ điện đạt tiêu chuẩn không những có lợi cho nhà máy, khu dân cư...mà còn có lợi cho ngân sách nhà nước. Thiết kế cấp điện cho xưởng sửa chữa thiết bị điện cũng không ngoài mục đích đó. Trong quá trình làm đồ án em đã được sự giúp đỡ ,chỉ bảo tận tình của thầy PHẠM HỒNG THANH thì em đã hoàn thành được đồ án của mình. Tuy nhiên trong quá trình làm thì em cũng không tránh khỏi được những thiếu sót do đó em rất mong sự thông cảm và góp ý khiến của các thầy cô trong khoa. Em xin chân thành cảm ơn !
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề Điện năng ngày càng đóng vai trò hết sức quan trọng trong cuộc sống con người. Chính vì những ưu điểm vượt trội của nó so với các nguồn năng lượng khác (như: dễ chuyển thành các dạng năng lượng khác, dễ truyền tải đi xa, hiệu xuất cao,... Cho dến sinh hoạt đời sống hằng ngày của mỗi giađình. Có thể rằng ngày nay không một quốc gia nào tren thế giới không sản xuất và tiêu thụ điện năng, và trong tương lai thì nhu cầu của con người về nguồn năng lượng đặc biệt này sẽ vẫn tiếp tục cao. Trong những năm gần đây, số lượng các nhà máy công nghiệp, các hoạt động thương mại, dịch vụ,... Của nước ta gia tăng đáng kể, dẫn đến sản lượng điện sản xuất gia tăng đáng kể. Do đó hiện nay chúng ta đang rất cần những người am hiểu về điện để làm công tác thiết kế hệ thống cung cấp điện. Cùng với xu thế hội nhập quốc tế hiện nay là việc mở rộng quan hệ quốc tế, ngày càng có thêm nhiều nhà đầu tư nước ngoài đến với chúng ta. Do vậy mà vấn đề đặt ra là phải thiết kế hệ thống cung cấp điện một cách đúng bài bản và đúng quy cách, phù hợp với các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành. Có như thế thì chúng ta mới theo kịp trình độ của các nước. 1.2 Những yêu cầu chủ yếu khi thiết kế một hệ thống cung cấp điện Thiết kế hệ thống cung cấp nên nhớ phải đạt các yêu cấu kỹ thuật , vận hành an toàn và kinh tế Một phương án cung cấp được xem là hợp lý khi thõa mãn được các yêu cầu sau; Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cao tùy theo tính chất hộ tiêu thụ. Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị. Đảm bảo chất lượng điện năng mà chủ yếu là đảm bảo độ lệch và độ dao động điện trong phạm vi cho phép. Vốn đấu tư nhỏ, chi phí vận hành hằng năm thấp.
Thuận tiện cho công tác vận hành và sửa chửa... Những yêu cầu trên thường mâu thuẫn nhau, nên người thiết kế phải cân nhắc tùy vào hoàn cảnh cụ thể. Ngoài ra khi thiết kế cung cấp điện cũng cần chú ý đến những yêu cầu khác như: có điều kiện thuận lợi nếu có yêu cầu phát triển phụ tải sau này, rút ngắn thời gian xây dựng CÁC SỐ LIỆU KỸ THUẬT Các dữ liệu ban đầu -Kích thước của phân xưởng : 22x20x4,2 (mét) -Vị tri nguồn cấp điện cách phân xưởng 43 (mét) -Độ rọi yêu cầu cho phân xưởng là 100 (lux) -Hao tổn điện áp cho nguồn đến đầu vào của các thiết bị dùng điện Error! Reference source not found. -Hệ số công suất cần nâng cao là 0,93 -Thời gian hoàn vốn Ttc =8 năm , hệ số khấu hao thiết bị K kh =6%;thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax =3500h -Công suất ngắn mạch tại điểm đấu điện S k =2,65MVA, thời gian tồn tại dòng ngắn mạch t k =2,5s. Bảng 1. Số liệu thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa thiết bị điện k.thước Công suất của các thiết bị (kw) E I axb H lux mét 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 22x20 4.2 100 43 3 3.6 4.5 3,5 2,4 2 0,65 0.85 5 2.8 3 4 2.8 7 2.8 Bảng 2. Bảng số liệu thiết bị
Số TT Thiết bị Công suất đặt P, kw Hệ số K sd cos ϕ 1 Bể ngâm dung dịch kiềm 3 0,35 1 2 Bể ngâm nước nóng 3,6 0,32 1 3 Bể ngâm tăng nhiệt 4,5 0,3 1 4 Tủ sấy 3,5 0,36 1 5 Máy quấn dây 2,4 0,57 0,80 6 Máy quấn dây 2 0,60 0,80 7 Máy khoan bàn 0,65 0,51 0,78 8 Máy khoan đứng 0,85 0,55 0,78 9 Bàn thử nghiệm 6 0,62 0,85 10 Máy mài 2,8 0,45 0,70 11 Máy hàn 3 0,53 0,82 12 Máy tiện 4 0,45 0,76 13 Máy mài tròn 2,8 0,40 0,72 14 Cần cẩu điện 7 0,32 0,80 15 Máy bơm nước 2,8 0,46 0,82 NỘI DUNG THIẾT MINH. Tính toán chiếu sáng cho phân xưởng Tính toán phụ tải : -Phụ tải chiếu sáng -Phụ tái thông gió 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 điện. -Chọn dây dẫn cho mạng động lực và mạng chiếu sáng. -Chọn thiết bị bảo vệ. -Chọn phương án cung cáp điện
-Tính chọn tụ bù nâng cao hệ số cosError! Reference source not found. -Dự toán BẢN VẼ -Mặt phẳng phân xưởng với sự bố trí của thiết bị -Sơ đồ mạng điện trên mặt bằng phân xưởng -Sơ đồ nguyên lý của mạng điện có chỉ rõ các mã hieuj và các tham số của thiết bị được chọn -Bảng số liệu tính toán
CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG 2.1 Những vấn đề chung Trong bất kỳ xí nghiệp nào, ngoài chiếu sáng tự nhiên còn phải dùng chiếu sáng nhân tạo, phổ biến nhất là dùng đèn để chiếu sáng nhân tạo. Thiết kế chiếu sáng công nghiệp cũng phải đáp ứng yêu cầu về độ rọi và hiệu quả của chiếu sáng đối với thị giác. Ngoài ra, chúng ta còn quan tâm tới màu sắc ánh sáng, lựa chọn các chao chụp đèn, sự bố trí chiếu sáng vừa đảm bảo tính kinh tế, kỹ thuật và còn phải đảm bảo mỹ quan. Thiết kế chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu sau: Không lóa mắt: vì với cường độ ánh sáng mạnh sẽ làm cho mắt có cảm giác lóa, thần kinh bị căng thẳng, thị giác mất chính xác. Không lóa do phản xạ: ở một số vật công tác có các tia phản xạ khá mạnh và trực tiếp do đó khi bố trí đèn cần chú ý tránh. Không có bóng tối: ở nơi sản xuất các phân xưởng không lên có bóng tối, mà phải sáng đồng đều để có thể quan sát được toàn bộ phân xưởng. Muốn khử các bóng tối cục bộ thường sử dụng bóng mờ và treo cao đèn. Độ rọi yêu cầu đồng đều: nhằm mục đích khi quan sát từ vị trí này sang vị trí khác mắt người không phải điều tiết quá nhiều gây mỏi mắt. Phải tạo được ánh sáng giống ánh sáng ban ngày: để thị giác đánh giá được chính xác 2.2 Phương án bố trí đèn Đối với phân xưởng sửa chữa cơ khí ta bố trí đèn cho chiếu sáng chung . Chiếu sáng chung sẽ phải dùng nhiều đèn. Vấn đề đặt ra là phải xác định được vị trí hợp lí của các đèn và khoảng cách giữa đèn với trần nhà và mặt công tác. Đối với chiếu sáng chung người ta hay sử dụng 2 cách bố trí đèn :Theo hình chữ nhật và Theo hình thoi 2.3 Các phương pháp tính toán chiếu sáng được sử dụng khi tính chiếu sáng công nghiệp + Phương pháp hệ số sử dụng. + Phương pháp từng điểm.
+ Phương pháp tính gần đúng. + Phương pháp tính gần đúng đối với đèn ống. + Phương pháp tính toán với đèn ống. 2.4 Thiết kế chiếu sáng Có hai cách tính toán: 2.4.1 Tính toán sơ bộ Ở bước thiết kế sơ bộ, hoặc với đối tượng chiếu sáng không yêu cầu chính xác cao có thể dùng phương pháp tính toán gần đúng theo các bước sau : - Lấy một suất chiếu sáng Po, W/m2 sao cho phù hợp yêu cầu khách hang - Xác định công suất tổng cần cấp cho chiếu sáng khu vực có diện tích S, m 2 Pcs = Po.s ( kw) -Xác định số lượng đèn: chọn công suất một bóng đèn Pb, từ đây dễ dàng xác định số lượng bóng đèn: Error! Reference source not found. - Bố trí đèn trong khu vực (theo cụm hoặc theo dãy) 2.4.2 Tính toán theo phương pháp hệ số sử dụng Trình tự tính toán theo phương pháp này như sau: Chiều cao tính toán h = H – h2
Hình 2.1 Bố trí đèn trên mặt bằng ngang h H h Hình 2.2 Bố trí đèn trên mặt cắt Trong đó: h độ cao treo đèn = 0.5 m Chiều cao của mặt bằng làm việc thường 0.7-0.9m từ bảng 7.4 sách giáo trình cung cấp điện tra tỉ số L/H, xác định được khoảng cách giữa 2 đèn kề nhau L(m) căn cứ vào bố trí đèn trên mặt bằng mặt cắt xác định hệ số phản xạ của tường, trần Ptg , Ptr Xác định chỉ số của phòng kích thước a.b
a.b ϕ= H ( a + b) từ Ptg , Ptr , ϕ tra bảng tìm ra hệ thống K sd Xác định quang thông của đèn E yc. S .δ dt F= η d .k sd Trong đó : k là hệ số dự trữ E là độ rọi (lx) S là diện tích phân xưởng Error! Reference source not found. là hệ số tính toán, thường là 0,8-1,4 n là số bóng đèn,xác định saukhi bố trí đèn trên mặt bằng từ đây tra ở trang web: //denphilip.com tìm công suất bóng đèn có công suất tương ứng. 2.5 Áp dụng tính toán cho phân xưởng - Xác định số lượng và công suất bóng Vì xưởng có nhiều máy điện quay nên ta chọn đèn MASTER HPI Plus 250W/667 BU E 40 1SL với công suất 250 W và quang thông F= 18000 lumen.
Hình2.3 Hình ảnh về đèn MASTER HPI Plus 250W/667 BU E 40 1SL Chọn độ cao treo đèn h’ = 0.5 m ; Chiều cao của mật bằng làm việc h2 = 0.8 m ; Chiều cao tính toán h = H – h2 = 4,2 – 0.8 = 3,4m ; Tỷ số treo đèn: h, 0,5 J= = = 0,1282 h+h , 3,4 + 0,5 Với loại đèn dùng để chiếu sáng cho phân xưởng sản xuất khoảng cách giữa các đèn được xác định theo tỷ lệ L/h = 1,5 ( bảng 12.4), tức là: L = 1,5h =1,5.3,4 = 5,1 m
Căn cứ vào kích thước của nhà xưởng ta chọn khoảng cách giữa các đèn là Ld =4,5 m và Ln = 4 m. Kiểm tra điều kiện: 4,5 4,5 4 4 ≤2≤ và ≤2≤ 3 2 3 2 Như vậy bố trí đèn hợp lý; Số lượng đèn tối thiểu để đảm bảo độ đồng đều của chiếu sáng là : N min =20; Xác định hệ số không gian: a+b 22 x 20 K kg = = = 3,0812 h( a + b ) 3,4(22 + 20) Coi hệ số phản xạ của nhà xưởng là : trần = 0,5; tường = 0,3; xác định hệ số lợi dụng ánh sáng tương ứng với hệ số không gian 2,5 là K sd = 0,55. Lấy hệ số dữ trữ là δ tb = 1,2 hệ số hiệu dụng của đèn η =0,58, xác định tổng quang thông cần thiết. E yc .S .δ dt 100 x 22 x 20 x1,2 F= = = 165517 lm η d .k sd 0,58 x0,55 Số lượng đèn cần thiết để đảm bảo đủ độ rọi yêu cầu: F∑ 165517 N= = = 9,2 Fd 18000
m Phòng wc thay dô Đơn vị là (dm) Hình 2.3 Sơ đồ tính toán chiếu sáng phân xưởng Như vậy tổng số đèn cần lắp đặt sẽ là 12 bóng được bố trí trên sơ đồ hình 2 Fd Nη d k ld 18000 .12.0,58.0,55 E= = = 130,5 lx a.b.δ dt 22.20.1,2
Ngoài chiếu sáng chung cần trang bị thêm : cho mổi máy ( trừ tủ sấy) 1 bòng đèn huỳnh quang CF 27W để chiếu sáng cục bộ, cho 2 phòng thay đồ và 2 phòng vệ sinh mỗi phòng 1 bóng huỳnh quang CF 27W Ta đặt riêng 1tủ chiếu sáng cạnh cửa ra vào và được lấy điện từ tủ phân phối của xưởng. Tủ gồm 1 áptômát tổng 3 pha 4 cực và 6 áptômát nhánh 1 pha. Trong đó 4 áptômát nhánh 1pha bảo vệ cho 12 bóng MASTER HPI Plus 250W/667 BU E 40 1SL250w mỗi áp bảo vệ cho 4 bóng. 1 áptômát bảo vệ cho 4 bóng đèn huỳnh quang 27w. Còn 1 áptômát còn lại bảo vệ cho thiết bị làm mát và thông gió .
CHƯƠNG 3: XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI m Phòng wc thay 2 4 15 dô 1 5 14 13 3 6 8 11 10 2 12 7 o Đơn vị là (dm) Hình 3.1 Mặt bằng phân xưởng 3.1 Mục đích Xác định tâm phụ tải là nhằm xác định vị trí hợp lý nhất để đặt các tủ phân phối ( hoặc động lực). Vì khi đặt tủ phân phối( hoặc động lực) tại vị trí đó thì ta sẽ thực hiện được việc cung cấp điện với tổn thất điện áp và tổn thất công suất nhỏ, chi phí kim loại màu là hợp lý nhất. Tuy nhiên, việc lựa chọn vị trí cuối cùng còn phụ thuộc vào yếu tố khác như: đảm bảo tính mỹ quan, như thuận tiện và an toàn trong thao tác,.... Ta có thểxác định tâm phụ tải cho nhóm thiết bị( để định vị trí đặt tủ động lực), của một phân xưởng ,vài phân xưởng hoặc của toàn bộ nhà máy để xác định vị trí đặt tủ
phân phối . Còn vị trí đặt tủ động lực thì chỉ cần xác định một cách tương dối bằng ước lượng sao cho vị trí tủ nằm cân đối trong nhóm thiết bị và ưu tiên gẩn các động cơ có công suất lớn. 3.2 Công thức tính toán Trên sơ đồ mặt bằng xưởng , vẽ một hệ tọa độ xOy , có vị trí trọng tâm các nhà xưởng là ( xi , yi ) sẽ xác định được tọa độ tối ưu M(x,y) để đặt trạm PPTT như sau: n n ∑ X i Pđmi ∑Y P i đmi X= i =1 n ;Y = i =1 n (3.1) ∑P i =1 đmi ∑P i =1 đmi Trong đó: X,Y là hoành độ và tung độ của tâm phụ tải X i , Yi là hoành độ và tung độ của thiết bị thứ i Pđmi là công suất định mức của thiết bị thứ i. 3.3 Xác định tâm phụ tải cho phân xưởng Trước tiên, ta quy ước dánh số thứ tự của các thiết bị bố trí trên sơ đố mặt bằng theo thứ tự tăng dần từ trái sang phải và từ dưới lên trên. Chọn tọa độ tại vị trí góc dưới bên trái( trên sơ đố mặt bằng) cuả phân xưởng. Để tiện lợi cho việc tính toán tâm phụ tải theo công thức, ta lập bảng 3
STT Xi Yi Pi Xi*Pi Yi*Pi 1 21 14 3 63 42 2 16 19 3.6 57.6 68.4 3 21 10 4.5 94.5 45 4 10 19 3.5 35 66.5 5 16 13 2.4 38.4 31.2 6 21 5 2 42 10 7 7 1 0.65 4.55 0.65 8 16 5 0.85 13.6 4.25 9 21 1 5 105 5 10 5 5 2.8 14 14 11 10 5 3 30 15 12 13 1 4 52 4 13 5 13 2.8 14 36.4 14 10 13 7 70 91 15 5 19 2.8 14 53.2 47.9 647.65 486.6 Từ bảng 3 ta tính được: n ∑X i =1 i * Pi = 647,65(kW .m) n ∑ Y * P = 486,6(kW .m) i =1 i i
n ∑ P = 47,9(kW ) i =1 i Thay vào công thức (3.1) ta có 647,65 X= = 13.5m 47,9 486,6 Y= = 10,2m 47,9 Vậy tâm phụ tải là vị trí có độ tọa là( 13,5m và 10,2m) Đặt tủ động lực (phân phối) ở tâm phụ tải là nhằm cung cấp điện với tổn thất điện áp và tổn thất công suất nhỏ, chi phí kim loại màu hợp lý hơn cả. Việc lựa chọn vị trí cuối cùng còn phụ thuộc vào cả yếu tố mỹ quan , thuận tiện thao tác... m Phòng 20Y2;Y4;Y15 wc thay 2 4 15 18 dô 16 Y1 1 14 13 14 Y5;Y14;Y13 5 12 Y3 3 10 M(13,5;10,2) 8 6 8 11 10 6 Y6;Y8;Y11;Y10 4 12 2 Y9;Y12;Y7 9 7 4 2 o 22 20 18 16 14 12 10 8 X76 X10;X13;X15 X2;X5;X8 X12 X4;X11;X14 X1;X3;X6;X9