Luận Văn Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí trung quy mô số 2

Lời nói đầu
Trong sự nghiệp xây dựng và phát triển đất nước, công nghiệp điện giữ một vai trò đặc biệt quan trọng. Bởi vì, công nghiệp điện là ngành có liên quan chặt chẽ đến hầu hết các ngành kinh tế quốc dân, làm tăng năng suất lao động, tạo nên sự phát triển nhịp nhàng trong nền kinh tế.
Chính vì vậy, khi xây dựng một nhà máy, khu dân cư hay một thành phố mới . thì việc đầu tiên là phải xây dựng một hệ thống cung cấp điện để phục vụ cho nhu cầu sản xuất và sinh hoạt của nơi đó.
Đất nước ta đang trên con đường công nghiệp hoá - hiện đại hoá, đẩy mạnh sự phát triển công nghiệp, mở rộng những nhà máy công suất lớn, công nghệ hiện đại. Điều này có ý nghĩa lớn trong việc thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy hay xí nghiệp công nghiệp để đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật.
Với những kiến thức đã được học tập, nghiên cứu trong nhà trường, trước khi tốt nghiệp em được giao đồ án với đề tài: "Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí trung quy mô số 2". Đồ án tốt nghiệp này sẽ là một sự tập dượt rất quý cho em trước khi bước vào thực tế.
Sau một thời gian làm đồ án, với nổ lực của bản thân, đồng thời với sự hướng dẫn giúp đỡ của các thầy cô giáo trong bộ môn, đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của cô giáo Nguyễn Thị Hồng Hải, đến nay em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình. Song với kiến thức còn hạn chế, cùng với đề tài thiết kế hệ thống cung cấp điện là tương đối khó và phức tạp, đòi hỏi phải có nhiều kinh nghiệm và chuyên môn cao nên trong quá trình thiết kế em không tránh khỏi những sai sót.Vì vậy, em mong được sự nhận xét góp ý của các thầy cô giáo.
Em xin chân thành cảm ơn cô giáo Nguyễn Thị Hồng Hải cùng toàn thể thầy cô giáo trong bộ môn đã hướng dẫn em hoàn thành tốt đồ án này.



Lời nói đầu 1
Chương 1 3
Giới thiệu chung về nhà máy cơ khí 3
Chương 2 8
Xác định phụ tải tính toán 8
I. Các đại lượng cơ bản và các hệ số tính toán 9
1. Công suất định mức Pđm: 9
2. Phụ tải trung bình Ptb: 10
3. Phụ tải cực đại Pmax: 11
4. Phụ tải đỉnh nhọn: 11
5. Phụ tải tính toán Ptt: 11
6. Hệ số sử dụng ksd: 11
7. Hệ số phụ tải kPt: 12
8. Hệ số cực đại kmax: 12
9. Hệ số nhu cầu knc: 13
10. Hệ số thiết bị hiệu quả nhq: 13
II. Các phương pháp tính phụ tải tính toán. 14
1. Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu: 14
2. Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích. 15
3. Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm. 15
4. Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại và công suất trung bình.(phương pháp số thiết bị hiệu quả): 16
5. Hướng dẫn cách chọn các phương pháp xác định phụ tải tính toán. 18
III. Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng sửa chữa cơ khí. 19
1. Phân nhóm phụ tải: 19
2. Xác định phụ tải tính toán của các nhóm phụ tải: 20
3. Xác định phụ tải chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa cơ khí: 28
4. Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng: 28
1. Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng kết cấu kim loại. 30
2. Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng lắp ráp cơ khí. 30
3. Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng đúc. 31
4. Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng nén khí. 32
5. Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng rèn. 33
6. Xác định phụ tải tính toán của trạm bơm. 33
7. Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng gia công gỗ. 34
8. Xác định phụ tải tính toán của ban quản lý nhà máy. 35
9. Bảng kết quả toàn nhà máy. 36
Chương 3 37
Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng 37
sửa chữa cơ khí 37
I. Sơ đồ cung cấp điện của phân xưởng sửa chữa cơ khí. 37
II. Lựa chọn phần tử mạng điện hạ áp phân xưởng sửa chữa cơ khí. 38
1. Tủ phân phối. 39
1.1. Chọn áptômát: 40
1.2. Chọn thanh dẫn. 41
2. Lựa chọn cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực. 41
3. Chọn tủ động lực. 43
4. Chọn các thiết bị cho các tủ động lực. 43
4.1. Chọn áptômát. 43
4.2. Chọn dây dẫn. 44
4.3. Đối với tủ động lực 1: 44
Chương 4 51
Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy 51
I. xây dựng biểu đồ phụ tải: 51
1.Tâm phụ tải điện. 51
2. Biểu đồ phụ tải điện. 52
II. Xác định vị trí đặt trạm phân phối trung tâm. 54
III. Xác định vị trí, số lượng, dung lượng trạm biến áp phân xưởng. 55
1. Xác định vị trí trạm biến áp phân xưởng. 55
2. Số lượng trạm biến áp, máy biến áp phân xưởng. 56
3. Chọn dung lượng máy biến áp. 57
4.Tổn thất công suất, tổn thất điện năng trong các máy biến áp. 61
IV. Phương án đi dây mạng điện cao áp cho nhà máy. 63
5. So sánh kinh tế giữa các phương án. 84
VI. Thiết kế mạng điện cao áp cho nhà máy. 85
1. Chọn dây dẫn từ trạm biến áp trung gian về trạm phân phối trung tâm: 85
2. Lựa chọn sơ đồ trạm PPTT và các trạm BAPX. 87
3.Tính toán ngắn mạch và kiểm tra các thiết bị điện đã chọn. 92
3.1. Tính toán ngắn mạch phía cao áp. 92
3.2 Tính ngắn mạch phía hạ áp của phân xưởng sửa chữa cơ khí để kiểm tra cáp và áptômát. 102
Chương 5 108
Tính toán bù công suất phản kháng 108
cho nhà máy. 108
I. Nâng cao hệ số công suất cos tự nhiên. 108
II. Nâng cao hệ số công suất cos Bằng phương pháp bù công suất phản kháng. 109
1. Chọn thiết bị bù. 109
1.1 Tụ điện. 109
1.2. Máy bù đồng bộ. 110
1.3. Động cơ không đồng bộ Rôto dây quấn được đồng bộ hoá. 110
2. Vị trí và phân phối thiết bị bù trong mạng hình tia. 111
2.1. Vị trí đặt bù. 111
2.2. Phân phối dung lượng bù trong mạng hình tia. 111
III. Bù công suất phản kháng cho nhà máy cơ khí. 112
1. xác định dung lượng bù. 112
2. Phân phối dung lượng bù cho các trạm BAPX. 113
2.1. Xác định điện trở tương đương. 113
2.2. Xác định dung lượng bù tại thanh cái trạm BAPX. 115
Chương 6 118
Tính toán nối đất 118
I. Đặt vấn đề 118
II. Nối đất và trang bị nối đất 119
III. Tính toán trang bị nối đất. 119
3.1. Cách thực hiện nối đất. 119
IV. Tính toán nối đất cho nhà máy. 121
4.1. Xác định điện trở của một điện cực chôn thẳng đứng. 121
4.2. Xác định sơ bộ cọc. 122
V. Sơ đồ nối các thiết bị điện đến hệ thống nối đất. 123
Chương 1 126
Khái niệm về ánh sáng 126
I. Khái niệm chung về ánh sáng. 126
1. Sóng điện từ. 126
2. Khái niệm về ánh sáng. 127
II. Phổ của ánh sáng. 127
III. Độ nhạy của mắt với ánh sáng. 128
IV. Các đại lượng đo ánh sáng. 129
1. Góc khối ( ). 129
2. Cường độ sáng - (Cd). 130
3. Quang thông -  (Lm). 131
4. Độ rọi - E (Lux). 131
5. Độ chói - L (Cd/m2). 132
Chương 2 133
Thiết kế hệ thống chiếu sáng 133
cho nhà máy cơ khí. 133
I. Yêu cầu cơ bản khi thiết kế hệ thống chiếu sáng. 133
II. Các phương pháp tính toán chiếu sáng. 134
1. Phương pháp hệ số sử dụng. 134
2. Phương pháp tính theo từng điểm. 135
2.1 Tính độ rọi trên mặt phẳng nằm ngang, Eng. 135
2.2 Tính độ rọi trên mặt phẳng thẳng đứng, Eđ. 135
2.3. Tính độ rọi trên mặt phẳng nghiêng một góc , Engh. 135
3. Phương pháp tính gần đúng. 135
3.1. Cách 1. 135
3.2. Cách 2. 136
4. Phương pháp tính toán với đèn huỳnh quang. 136
III. Yêu cầu của mạng điện chiếu sáng. 137
IV. Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa cơ khí. 138
1. xác định số lượng và công suất của bóng đèn. 138
2. Tính chọn công suất đèn. 138
V. Thiết kế chiếu sáng cho các phân xưởng khác. 142
1. Phương án tính toán chiếu sáng bằng đèn sợi đốt cho các phân xưởng. 142
1.1 Phân xưởng kết cấu kim loại. 143
1.2. Phân xưởng lắp ráp cơ khí. 144
1.3. Phân xưởng đúc. 145
1.4. Phân xưởng nén khí. 146
1.5. Phân xưởng rèn. 147
1.6. Trạm bơm. 147
1.7. Phân xưởng gia công gỗ. 148
1.8. Ban quản lý nhà máy. 149
1.9. Tổng kết tính toán chiếu sáng bằng đèn sợi đốt. 150
2. Phương án tính chiếu sáng bằng đèn huỳnh quang. 151
2.1. Thay thế cho phân xưởng kết cấu kim loại. 151
2.2. Thay thế cho phân xưởng lắp ráp cơ khí. 151
2.3. Thay thế cho phân xưởng đúc. 151
2.4. Thay thế cho phân nén khí. 152
2.5. Thay thế cho phân xưởng rèn. 152
2.6. Thay thế cho ban quản lý nhà máy. 152
2.7 Tổng kết tính toán chiếu sáng dùng đèn sợi đốt và đèn huỳnh quang. 153
3.Phân tích kinh tế - kỹ thuật các phương án. 153
3.1.Phân tích kinh tế - kỹ thuật. 153
3.2. Phân tích vốn đầu tư ban đầu. 154