Luận Văn Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen ( Mô hình Nhà máy Tại Thái Nguyên)

Đồ án

1. Tên đề tài thiết kế: Thiết kế HTCCĐ cho nhà máy luyện kim đen
2. Sinh viên thiết kế :
3. Cán bộ hướng dẫn : PGS-TS Đặng Quốc Thống

Nhiệm vụ thiết kế:
1. Mở đầu.
1.1.Giới thiệu chung về nhà máy:
ã Vị trí địa lý, kinh tế.
ã Đặc điểm công nghệ.
ã Đặc điểm và phân bố phụ tải.
ã Phân loại phụ tải.
1.2.Nội dung tính toán thiết kế; Các tài liệu tham khảo.
2. Xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng và toàn nhà máy.
3. Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng sửa chữa cơ khí.
4. Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy.
4.1.Chọn số lượng , dung lượng và vị trí đặt các trạm biến áp phân xưởng.
4.2. Chọn số lượng , dung lượng và vị trí đặt các trạm biến áp trung gian(trạm biến áp xí nghiệp)hoặc trạm phân phối trung tâm.
4.3.Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy.
5. Tính bù công suất phản kháng cho HTCCĐ của nhà máy.
6. Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa cơ khí.
Các bản vẽ trên khổ giấy A0:
1. Sơ đồ nguyên lý mạng điện phân xưởng sửa chữa cơ khí.
2. Sơ đồ nguyên lý HTCCĐ toàn nhà máy.
Các số liệu về nguồn điện và nhà máy:
1. Điện áp: Tự chọn theo công suất của nhà máy và khoảng cách từ nguồn đến nhà máy.
2. Công suất của nguồn điện: vô cùng lớn.
3. Dung lượng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm biến áp khu vực:250 (MVA).
4. Đường dây cung cấp điện cho nhà máy dùng loại dây AC.
5. Khoảng cách từ nguồn đến nhà máy: 15 km.
6. Nhà máy làm việc 3 ca.





Lời nói đầu

Trong công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá, ngành công nghiệp nước ta ngày một khởi sắc và đóng góp một phần rất to lớn trong nền kinh tế quốc dân. Các nhà máy xí nghiệp không ngừng mọc lên ở khắp mọi nơi, tạo ra nhiều việc làm cho người dân cũng như của cải cho đất nước. Một phần không thể thiếu được của tất cả các công trình đó là các hệ thống cung cấp điện. Xuất phát từ yêu cầu thực tế đó, ngành công nghiệp điện cũng đã và đang trở thành một phần không thể thiếu trong hệ thống các ngành công nghiệp ở Việt Nam nói riêng và toàn thế giới nói chung. Tất cả các lĩnh vực của đời sống đều cần đến điện năng. Khi xây dựng một khu dân cư, một khu công nghiệp hay là một nhà máy mới thì điều đầu tiên phải tính đến là xây dựng một hệ thống cung cấp điện để phục vụ cho nhu cầu sản xuất và sinh hoạt cho khu vực đó.
Bản thiết kế môn học cung cấp điện xí nghiệp công nghiệp nhằm mục đích giúp sinh viên biết vận dụng những kiến thức đã học vào việc thực hiện một nhiệm vụ cụ thể. Nhiệm vụ thiết kế môn học tuy không lớn nhưng đòi hỏi sinh viên phải có tương đối đầy đủ kiến thức tổng hợp. Trong quá trình học môn Hệ thống cung cấp điện, em đã được nhận đồ án môn học “Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim đen”. Đây là bước đầu tập dượt giúp em có một số kinh nghiệm khi thiết kế tốt nghiệp cũng như công tác sau này.
Để hoàn thành bản thiết kế, bên cạnh sự cố gắng của bản thân, không thể không kể đến sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của thầy Đặng Quốc Thống. Tuy nhiên, trong quá trình thiết kế, do kiến thức thực tế còn hạn chế nên bản đồ án vẫn còn những thiếu sót. Vì vậy em mong nhận được sự nhận xét và góp ý của thầy cô và các bạn để bản thiết kế của em được hoàn thiện hơn.
Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo hướng dẫn trực tiếp là thầy Đặng Quốc Thống đã giúp đỡ em hoàn thành bản thiết kế đồ án môn học này.






Mục lục

Chương 1: Mở đầu
1.1. Giới thiệu chung về nhà máy
1.2. Nội dung tính toán thiết kế.
Chương 2: Xác định phụ tải tính toán
2.1. Các phương pháp xác định phụ tải tính toán.
Phương pháp xác định PTTT theo công suất đặt và hệ số nhu cầu.
Phương pháp xác định PTTT theo hệ số hình dáng và công suất trung bình.
Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình và độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình.
Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình và hệ số cực đại.
Phương pháp xác định PTTT theo suất chi phí điện năng cho 1 đơn vị sản phẩm.
Phương pháp xác định PTTT theo suất trang bị điện theo 1 đơn vị diện tích.
Xác định PTTT trực tiếp.
2.2. Trình tự xác định PTTT theo công suất trung bình và hệ số cực đại.
2.2.1. Phân nhóm phụ tải.
2.2.2. Tính toán phụ tải cho từng nhóm.
2.2.3. Tính toán phụ tải chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa cơ khí.
2.2.4. Xác định PTTT cho toàn phân xưởng.
2.3. Xác định PTTT cho các phân xưởng còn lại.
2.3.1. Phương pháp xác định PTTT theo công suất đặt và hệ số nhu cầu.
2.3.2. Xác định PTTT của các phân xưởng còn lại.
2.3.3. Phụ tải tính toán cho nhà máy.
2.4. Xác định tâm phụ tải điện và vẽ biểu đồ phụ tải.
2.4.1. Xác định tâm phụ tải điện.
2.4.2. Biểu đồ phụ tải điện.
Chương 3: Thiết kế mạng điện cao áp của nhà máy.
3.1. Đặt vấn đề.
3.2. Vạch các phương án cung cấp điện.
3.2.1. Phương án về các TBA phân xưởng.
3.2.2. Xác định vị trí đặt các trạm biến áp phân xưởng.
3.2.3. Phương án cung cấp điện cho các TBA phân xưởng.
3.3. Tính toán kinh tế kỹ thuật lựa chọn phương án hợp lý.
3.3.1. Phương án 1.
3.3.2. Phương án 2.
3.3.3. Phương án 3.
3.3.4. Phương án 4.
3.4. Thiết kế chi tiết cho phương án được chọn.
3.4.1. Chọn dây dẫn từ TBA khu vực về trạm PPTT.
3.4.2. Tính toán ngắn mạch và lựa chọn các thiết bị điện.
3.4.3. Lựa chọn và kiểm tra các thiết bị điện.
Chương 4: Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng sửa chữa cơ khí.
4.1. Lựa chọn các thiết bị cho tủ phân phối.
4.1.1. Chọn cáp từ trạm TBA B5 về tủ phân phối của phân xưởng.
4.1.2. Chọn attomat cho tủ phân phối.
4.1.3. Chọn cáp từ tủ phân phối đến các tủ động động lực.
4.2. Tính toán ngắn mạch phía hạ áp của phân xưởng sửa chữa cơ khí để kiểm tra cáp và attomat.
4.2.1. Các thông số của sơ đồ thay thế.
4.2.2. Tính toán ngắn mạch và kiểm tra các thiết bị đã chọn.
4.3. Lựa chọn thiết bị trong các tủ động lực và dây dẫn đến các thiết bị của phân xưởng.
Chương 5: Tính bù công suất phản kháng để nâng cao hệ số công suất.
5.1. Đặt vấn đề.
5.2. Chọn thiết bị bù.
5.3. Xác định và phân bố dung lượng bù.
5.3.1. Dung lượng bù toàn xí nghiệp.
5.3.2. Phân bố dung lượng bù cho các TBA phân xưởng.
Chương 6: Thiết kế chiếu sáng chung của phân xưởng xửa chữa cơ khí.
6.1. Đặt vấn đề.
6.2. Lựa chọn số lượng và công suất hệ thống đèn chiếu sáng chung.
6.3. Thiết kế mạng điện chiếu sáng.



Chương I: Mở đầu

1.1. Giới thiệu chung về nhà máy:
Nhà máy luyện kim đen được xây dựng trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên với quy mô lớn gồm 9 phân xưởng và nhà làm việc.Đó là các phân xưởng: PX luyện gang, PX lò Mactin, PX máy cán phôi tấm, PX cán nóng, PX cán nguội, PX tôn, PX sửa chữa cơ khí, trạm bơm, ban quản lý và phòng thí nghiệm.
Do đặc điểm của công nghệ luyện kim là thải nhiều khí bụi nên các nhà máy luyện kim hầu hết đều được xây dựng ở xa thành phố,khu tập trung đông dân cư.
Luyện kim là một ngành công nghiệp quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, cung cấp nguyên vật liệu cho các ngành khác như: cơ khí chế tạo, giao thông, xây dựng .Kinh tế càng phát triển thì nhu cầu về kim loại đen càng tăng cao vì sản lượng gang thép tính theo đầu người là một trong những chỉ tiêu chủ yếu để dánh giá tiềm lực kinh tế của đất nước.Do tầm quan trọng của nhà máy ta xếp nhà máy vào hộ tiêu thụ loại I, cần được đảm bảo cung cấp điện an toàn và liên tục.
Nhà máy làm việc theo chế độ 3 ca, thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax=5500 h, các thiết bị làm việc với công suất tải gần định mức. Các phân xưởng Luyện gang và Cán luôn đòi hỏi nhiều điện năng hơn cả. Các phân xưởng này đều là hộ loại I. Phân xưởng sửa chữa cơ khí và ban quản lý và phòng thiết kế đều là hộ tiêu thụ loại III.
Theo dự kiến của ngành điện, nhà máy sẽ được cấp điện tuqf trạm biến áp trung gian cách nhà máy 15 km bằng đường dây trên không lộ kép, dung lượng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm trung gian là SN=250 MVA.