Tài liệu Mô hình tự động đóng máy phát dự phòng

ĐỀ TÀI: Mô hình tự động đóng máy phát dự phòng

Lời nói đầu

Ngày nay, nền kinh tế nước ta đang phát triển rất mạnh mẽ, đời sống nhân dân được nâng cao nhanh chóng. Nhu cầu điện năng trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ, sinh hoạt tăng trưởng không ngừng. Cùng với sự phát triển đất nước thì Công nghiệp hoá, Hiện đại hóalà một trong những chủ trương hàng đầu của Đảng và nhà nước ta. Với yêu cầu này thì việc tự động hoá các quá trình trong sản xuất là ưu tiên hàng đầu để thúc đẩy sự phát triển của nền Kinh tế, Giáo Dục, Quốc Phòng
Trong các ngành đang được chú trọng để phát triển nền công nghiệp thì ngành điện lực là mét trong những ngành then chốt của hệ thèng công nghiệp hiện đại. Do đó hệ thông cung cấp điện ngày càng được cải tiến để đảm bảo đuợc những yêu cầu cấp điện của từng loại khách hàng. Trong các yêu cầu về hệ thống cung cấp điện thì yêu cầu về mức độ đảm bảo liên tục cấp điện là một trong những yêu cầu hàng đầu.
Một số xí nghiệp do yêu cầu mất diện không được quá lâu, ví dụ như xí nghiệp bánh kẹo, nếu mất điện quá 3 phót, dây chuyền nướng bánh sẽ bị cháy toàn bộ mẻ bánh trong lò, gây thiệt hại về kinh tế. Xí nghiệp gạch dùng lò tuynen nếu mất điện các con lăn không chuyển động sẽ bị háng, xí nghiệp rượu nếu mất điện quá lâu, các máy dung ngưng làm việc, quá trình lên men kém ảnh hưởng đến cấht lượng rượu, Lò nung thép trong các xí nghiệp cơ khí nếu mất điện quá dẫn đến háng mẻ thép đang nung
Do những đòi hỏi trên việc tự động hoá nguồn điện điêzen là yêu cầu cần thiết.
Trên cơ sở những kiến thức đã được học em xin trình bày đồ án tốt nghiệp với đề tài : Mô hình tự động đóng máy phát dự phòng . Sử dụng bộ điều khiển có lập trình PLC.
Em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo Hà Tất Thắng và các thầy cô giáo trong bộ môn tù động hoá trong XNCN đã tận tình hướng dẫn em hoàn thành đồ án tôt nghiệp này.

Hà nội, ngày tháng năm
Sinh viên


Đỗ Mạnh Dũng







Phần I: HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN XÍ NGHIỆP CÔNG NGHIỆP

Chương I: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ HỆ THỐNG CẤP ĐIỆN

I-1 : Đặc điểm của quá trình sản xuất và phân phối điện năng
Điện năng là dạng năng lượng có nhiều ưu điểm nh­ dễ dàng chuyển thành các dạng năng lượng khác, dÔ truyền tải và phân phối. Chính vì vậy điện năng được sử dụng rộng rãi trong mọi hoạt động lĩnh vực của con người.
Quá trình sản xuất điện năng là quá trình từ. Đặc điểm cuả qúa trình này là rất nhanh. Vì vậy để đảm bảo quá trình sản xuất được an toàn, tin cậy đảm bảo chất lượng điện phải áp dụng nhiều biện pháp đồng bộ như: thông tin, đo lường, bảo vệ, tự động hoá
Điện năng là ngồn năng lượng chính của nghành công nghiệp là điều kiện quan trọng để phát triển các đô thị vì vậy kế hoạch phát triển kinh tế thì phải phát triển điện năng.
Hiện nay có nhiều phương pháp sản xuất điện năng từ các dạng năng lượng khác nhau nh­: nhiệt năng, thuỷ năng, năng lượng hạt nhân

I-2 Đặc điểm của hộ tiêu thụ điện
Hộ tiêu thụ điên là thành phần quan trọng của hệ thống cung cấp điện. Tuỳ theo mức độ quan trọng mà hộ tiêu thụ được phân làm ba loại.
1.Hé tiêu thụ loại 1: Là hộ tiêu thụ mà khi ngõng cung cấp điện sẽ dẫn đến nguy hiểm tính mạng con người, gây thiệt hại lớn vÒ kinh tế(nh­ háng máy móc, thiết bị gây ra hàng loạt phế phẩm ), ảnh hưởng đến chính trị , Quốc phòng
Có thể lấy ví dụ các hộ tiêu thụ loại một nhà máy hoá chất bến cảng, văn phòng chính phủ, Quốc hội, phòng mổ bệnh viện, lò luyện thép, hệ thống ra đa quân sự, trung tâm máy tính
Đối với hộ tiêu thụ loại 1 phải được cung cấp Ýt nhất từ hai nguồn độc lập hoặc phải có nguồn dự phòng nóng.
2. Hộ tiêu thụ loại 2: Là hộ tiêu thụ mà khi ngừng cấp điện sẽ gây ra thiệt hại lớn về kinh tế háng hóc một số bộ phận máy móc , thiết bị gâp ra phế phẩm ngừng trệ sản xuất. Ví dụ các hộ tiêu thụ loại 2 nh­ nhà máy cơ khí , nhà máy thực phÈm, khách sạn lớn, trạm bơm tưới tiêu
Cung cấp điện cho hộ loại 2 thường có thêm nguồn dự phòng. Nhưng phải so sánh giữa vốn đầu tư cho nguồn dự phòng và hiệu qủa kinh tế do không bị ngừng cung cấp điện.
3. Hộ tiêu thụ loại 3: là những hộ tiêu thụ còn lại nh­ khu dân cư, trường học, phân xưởng phụ, nhà kho cuả các nhà máy
Đối với các hộ tiêu thụ loại 3 cho phép mất điện trong một thời gian ngắn, để sửa chữa khắc phục các sự cố.
Trong thực tế tuỳ theo tầm quan trọng của hộ tiêu thụ được xét với các hộ còn lại. Mặt khác trong một nhà máy, một khu dân cư có nhiều hộ tiêu thụ nằm xen kẽ nhau, vì vậy hệ thống cung cấp điện phải đảm bảo việc cung cấp điện được an toàn, tin cậy và linh hoạt

I-3 Những yêu cầu khi thiết kế cung cấp điện.
1. Độ tin cậy cấp điện.
Mức độ đảm bảo liên tục cÊp điện tuỳ thuộc vào tính chất yêu cầu của phụ tải. Đối với các họ loaị 1 phải đảm bảo liên tục cấp điện ở mức cao nhất, nghĩa là trong bất kì tinh huống nào cũng không để mất điện
Những đối tượng nhà máy, xí nghiệp, tổ hợp sản xuất tốt nhất là đặt máy dự phòng, khi mất điện sẽ dùng máy phát cấp điện cho những phụ tải quan trong nh­ lò, phân xưởng sản xuất chính Khách sạn cũng nên đặt máy dự phòng.
2. Chất lượng điện.
Chất lượng điện được đánh giá qua 2 chỉ tiêu là tần số và điện áp. Chỉ tiêu tần số do cơ quan điều chỉnh hệ thống điện quốc gia điều chỉnh chỉ những hộ tiêu thụ lớn (hàng chục MW chở lên) mới quan tâm đến chế độ vận hành của mình sao cho hợp lý để góp phần ổn định tần số của hệ thống điện.
Vì vậy việc thiết kế cung cấp điện thường chỉ quan tâm bảo đảm chất lượng điện áp.
Nói chung điện áp ở lưới chung áp và hạ áp cho phép dao động quanh giá trị 5% điện áp định mức. Đối với những phụ tải có yêu cầu cao về chất lượng điện nh­ nhà máy hoá chất, điện tử, cơ khí chính xác điện áp chỉ cho phép dao động trong khoảng 2,5% điện áp định mức.
3. An toàn cấp điện.
Hệ thống cung cấp điện phải được vận hành an toàn đối với người và thiết bị. Muốn đạt được yêu cầu đó, người thiết kế phải chon sơ đồ cung cấp hợp lý, rõ ràng, mạch lạc để tránh nhầm lẫn trong vận hành. Các thiết bị phải đúng chủng loại đúng công suất. Công việc vận hành, quản lý hệ thống điện phải tuyệt đối chấp hành những quy định về an toàn điện.
4. Kinh tế.
Trong quá trình thiết kế hệ thống cung cấp điện thường có nhiều phương án, vì vậy ta phải tiến hành so sánh các phương án để vừa đảm bảo được các chỉ tiêu kĩ thuật vừa đảm bảo về kinh tế. Nh­ cấp điện cho một xí nghiệp có nên đặt máy phát dự phòng hay không, dẫn điện bằng dây trên không hay dây cáp Phương án kinh tế không phải là phương án có đầu tư Ýt nhất mà là phương án tổng hoà của 2 đại lượng vốn đầu tư và chi phí vận hành sao cho thời hạn thu hồi vốn đầu tư sớm nhất. Phương án lùa chọn phải là phương án tối ưu.










Chương II:THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO MỘT XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ

II-1: Nội dung bản thiết kế
1 Xác định phụ tải tính toán xưởng
2. Vạch sơ đồ cấp điện
3. Lùa chọn và kiểm tra các phần tử trên sơ đồ.
4. Tính toán chiếu sáng phân xưởng
5. Tính toán công suất phản kháng, nâng cao hệ số công suất
Bảng các thiết bị của phân xưởn

[TABLE]
[TR]
[TD] Sè thứ tự
[/TD]
[TD]Tên máy
[/TD]
[TD]Số lượng
[/TD]
[TD]Loại
[/TD]
[TD]Công suất KW
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]
[/TD]
[TD]Bộ phận máy
[/TD]
[TD]
[/TD]
[TD]
[/TD]
[TD]
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]1
[/TD]
[TD]Máy cưa kiểu đại
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]8351
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]2
[/TD]
[TD]Khoan bàn
[/TD]
[TD]2
[/TD]
[TD]NC12A
[/TD]
[TD]0.65
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]5
[/TD]
[TD]Máy mài thô
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]PA427
[/TD]
[TD]2.8
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]6
[/TD]
[TD]Máy khoan đứng
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]2A125
[/TD]
[TD]4.5
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]7
[/TD]
[TD]Máy bào ngang
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]736
[/TD]
[TD]4.5
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]8
[/TD]
[TD]Máy xọc
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]7A420
[/TD]
[TD]2.8
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]9
[/TD]
[TD]Máy mài tròn vạn năng
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]3A130
[/TD]
[TD]4.5
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]10
[/TD]
[TD]Máy phay răng
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]5D32t
[/TD]
[TD]4.5
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]11
[/TD]
[TD]Máy phay vạn năng
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]5M82
[/TD]
[TD]7
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]12
[/TD]
[TD]Máy tiện ren
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]1A62
[/TD]
[TD]8.1
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]13
[/TD]
[TD]Máy tiện ren
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]IX62
[/TD]
[TD]10
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]14
[/TD]
[TD]Máy tiện ren
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]123
[/TD]
[TD]14
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]15
[/TD]
[TD]Máy tiện ren
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]1616
[/TD]
[TD]4.5
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]16
[/TD]
[TD]Máy tiện ren
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]1D63A
[/TD]
[TD]10
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]17
[/TD]
[TD]Máy tiẹn ren
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]136A
[/TD]
[TD]20
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]
[/TD]
[TD]BỘ PHẬN LẮP RÁP
[/TD]
[TD]
[/TD]
[TD]
[/TD]
[TD]
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]18
[/TD]
[TD]Máy khoan đứng
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]2118
[/TD]
[TD]0.85
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]19
[/TD]
[TD]Cầu trục
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]XH204
[/TD]
[TD]24.2
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]22
[/TD]
[TD]Máy khoan bàn
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]HC12A
[/TD]
[TD]0.85
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]26
[/TD]
[TD]Bể dầu tăng nhiệt
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]
[/TD]
[TD]8.5
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]27
[/TD]
[TD]Máy cạo
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]30
[/TD]
[TD]Máy mài thô
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]3M634
[/TD]
[TD]2.8
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]
[/TD]
[TD]BỘ PHẬN HÀN HƠI
[/TD]
[TD]
[/TD]
[TD]
[/TD]
[TD]
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]31
[/TD]
[TD]Máy ren cắt liên hợp
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]HB31
[/TD]
[TD]1.7
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]33
[/TD]
[TD]Máy mài phá
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]3M634
[/TD]
[TD]2.8
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]34
[/TD]
[TD]Quạt lò rèn
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]
[/TD]
[TD]1.5
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]38
[/TD]
[TD]Máy khoan đứng
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]2118
[/TD]
[TD]0.85
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]


[TABLE]
[TR]
[TD]
[/TD]
[TD]BỘ PHẬN SỬA CHỮA ĐIỆN
[/TD]
[TD]
[/TD]
[TD]
[/TD]
[TD]
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]41
[/TD]
[TD]Bể ngâm dung dịch kiềm
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]
[/TD]
[TD]3
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]42
[/TD]
[TD]Bể ngâm nước nóng
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]
[/TD]
[TD]4
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]43
[/TD]
[TD]Máy cuốn dây
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]
[/TD]
[TD]1.2
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]47
[/TD]
[TD]Máy cuốn dây
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]48
[/TD]
[TD]Bể ngâm có tăng nhiệt
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]
[/TD]
[TD]4
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]49
[/TD]
[TD]Tủ sấy
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]
[/TD]
[TD]3
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]50
[/TD]
[TD]Máy khoan bàn
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]
[/TD]
[TD]0.65
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]52
[/TD]
[TD]Máy mài thô
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]HC12A
[/TD]
[TD]2.8
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]53
[/TD]
[TD]Bàn thử nghiệm thiết bị điện
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]3M634
[/TD]
[TD]7
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]
[/TD]
[TD]BỘ PHẬN ĐÚC ĐỒNG
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]
[/TD]
[TD]
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]55
[/TD]
[TD]Bể khử dầu mỏ
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]
[/TD]
[TD]4
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]56
[/TD]
[TD]Lò điện để luyện khuôn
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]
[/TD]
[TD]3
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]57
[/TD]
[TD]Lò diện để nấu chảy babit
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]
[/TD]
[TD]10
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]58
[/TD]
[TD]Lò điện mạ thiếc
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]
[/TD]
[TD]3.3
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]60
[/TD]
[TD]Quạt lò đúc đồng
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]
[/TD]
[TD]1.5
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]62
[/TD]
[TD]Máy khoan bàn
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]NC12A
[/TD]
[TD]0.65
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]64
[/TD]
[TD]Máy uốn các tấm mỏng
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]C237
[/TD]
[TD]1.7
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]65
[/TD]
[TD]Máy rài phá
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]3A634
[/TD]
[TD]2.8
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]66
[/TD]
[TD]Máy hàn điểm
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]MTP
[/TD]
[TD]25KVA
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]69
[/TD]
[TD]chỉnh lưu salenium
[/TD]
[TD]1
[/TD]
[TD]BCA5M
[/TD]
[TD]0.6
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]


II-2: Thiết kế cấp điện
II-2-1. Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng
Căn cứ vào vị trí, công suất của máy móc, công cụ, bố trí trên mặt bằng phân xưởng quyết định phân làm 5 nhóm phụ tải
Ở đây ta có thể xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình vầ hệ số cực đại.Tra bảng với nhóm cơ khí ta có:
K­­­­­­­­[SUB]sd [/SUB]=0,16; cosj=0,6
1. Phụ tải tính toán theo công suất trung bình