Luận Văn Thiết kế hệ thống cung cấp đIện Cho nhà máy đường ( 09 phân xưởng)

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 kinh 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. Sự phát triển của các ngành công nghiệp và nhu cầu sử dụng điện năng đã làm cho sự phát triển không ngừng của hệ thống điện cả về công suất truyền tải và mức độ phức tạp với sự yêu cầu về chất lượng, điện năng ngày càng cao, đòi hỏi người làm chuyên môn cần phải nắm vững kiến thức cơ bản, và hiểu biết sâu rộng về hệ thống điện.
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 nhà máy đường, với đặc thù của loại nhà máy này là có nhiều thiết bị và công đoạn yêu cầu được cung cấp điện liên tục với chất lượng đảm bảo. Vì vậy phần đồ án được làm khá chi tiết và được chia thành những phần nhỏ sau:
Phần I: Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy đường.
Chương I: Giới thiệu chung về nhà máy.
Chương II: Xác định phụ tải tính toán.
Chương III: Thiết kế mạng hạ áp cho phân xưởng sửa chữa cơ khí.
Chương IV: Thiết kế mạng cao áp cho toàn nhà máy.
Chương V: Tính bù công suất phản kháng.
Chương VI: Tính toán nối đất.
Phần II: Thiết kế hệ thống chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa cơ khí.
Trong suốt thời gian làm đồ án được sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo trong bộ môn Hệ Thống Điện - Khoa Điện - Trường đại học Bách Khoa Hà Nội và đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình, chi tiết của cô giáo Ths. Nguyễn Thị Hồng Hải đã giúp em hoàn thành bản đồ án này.
Mặc dù em đã rất cố gắng tìm hiểu, học hỏi tuy nhiên do thời gian có hạn và hạn chế về kiến thức nên bản đồ án này không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất kính mong được sự chỉ bảo của các thầy, cô.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình của các thầy, cô.




Mục lục
Lời nói đầu 1
Chương I: mở đầu 4
1.1Giới thiệu chung về nhà máy 4
Chương II 10
Xác định phụ tảI tính toán 10
1. Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu. 10
2. Xác định phụ tải tính toán theo công suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất. 11
3. Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm. 11
4. Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại kmax và công suất trung bình P tb ( còn gọi là phương pháp số thiết bị dùng điện hiệu quả nhq) 11
21. Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng sữa chữa cơ khí. 13
1.1Xác định phụ tải tính toán của nhóm 1. 13
1.2.Tính toán phụ tải điện cho nhóm 2. 16
1.3. Xác định phụ tải đỉnh nhọn của nhóm. 17
1.4 Xác định phụ tải tính toán cho toàn phân xưởng sửa chữa cơ khí. 17
Chương 3 22
Thiết kế mạng hạ áp cho phân xưởng 22
sửa chữa cơ khí 22
3.1. Chọn Sơ đồ cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa cơ khí. 22
3.2. Lựa chọn dây dẫn và thiết bị điện cho mạng điện phân xưởng. 24
1. Chọn cáp tủ phân phối đến các tủ động lực 28
2. Chọn cầu chì cho các tủ động lực 30
3. Chọn cáp từ tủ động lực các thiết bị. 31
Chương 4 36
Thiết kế Mạng cao áp cho toàn nhà máy 36
I. xác định phụ tảI tính toán của các phân xưởng 36
1. Kho củ cải đường 36
2. Phân xưởng thái và nấu củ cải đường 37
3. Bộ phận cô đặc 38
4. Phân xưởng tinh chế 38
5. Kho thành phẩm 38
6. Phân xưởng sửa chữa cơ khí ( đã tính toán ở chương 2 ) 39
7. Trạm bơm 39
8. Nhà máy nhiệt điện ( tự dùng 12% ) 40
9. Kho than 40
I. Xác định phụ tải tính toán toàn nhà máy 40
II. Chọn sơ đồ cung cấp đIện cho mạng cao áp của nhà máy 43
1. Lập biểu đồ phụ tải của nhà máy 43
2. Xác định bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải và góc hình quạt của phần chiếu sáng cho các phân xưởng. 43
3. Các Phương án nối điện mạng cao áp của nhà máy. 46
3.1 Xác định tâm phụ tải của nhà máy. 46
3.2. Chọn sơ đồ các phương án cung cấp điện cho nhà máy. 47
3.3. Chọn sơ bộ máy biến áp cho các phương án. 49
1. Chọn máy biến áp cho phương án 1. 49
4. Tính toán các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật. 63
4.1. Chon dây dẫn. 63
4.2. Tính tổn thất điện năng và tổn thất điện áp trong mạng cao áp. 66
4.4. Tính chi phí tính toán cho các phương án. 70
Iii - Lựa chọn sơ đồ trạm phân phối trung tâm và các 73
trạm biến áp phân xưởng. 73
1. Sơ đồ trạm phân phối trung tâm. 73
2. Sơ đồ trạm biến áp phân xưởng . 73
IV. tính toán ngắn mạch - kiểm tra các thiết bị đã chọn. 79
1. Tính toán ngắn mạch. 79
2. Kiểm tra các thiết bị điện đã chọn. 81
chương 5: Bù công suất phản kháng 83
I. Xác định dung lượng bù cần thiết cho toàn nhà máy. 83
II. PHÂN Bố DUNG Lượng bù cho các nhánh . 84
III.chọn thiết bị bù. 85
Chương 6 : Tính toán nối đất 88
I. Tính điện trở nối đất cần thiết . 88
II. Xác định điện trở nối đất nhân tạo . 89
III. Thiết kế nối đất nhân tạo . 89
Chương I 94
Khái niệm về ánh sáng 94
1.1. Khái niệm chung về ánh sáng. 94
1. Sóng điện từ: 94
2. Bức xạ, ánh sáng, màu sắc: 95
1.2. Phổ của ánh sáng. 95
3. Mắt người và sự cảm thụ ánh sáng, màu sắc: 96
1.3. các đơn vị cơ bản: 96
1. Góc khối: 96
2. Quang thông F LUMEN (lm): 97
3. Cường độ sáng I, CANDELA (cd). 98
4. Độ rọi E, LUX (lx). 99
5. Độ chói L, cd/m2. 100
6. Hệ số phản xạ, xuyên sáng và hấp thụ ánh sáng: 100
Chương II 102
thiết kế hệ thống chiếu sáng 102
2.1. thiết kế chiếu sáng 102
1. Đặt vấn đề 102
2.2. trình tự thiết kế chiếu sáng. 103
1. Chọn độ rọi. 103
2. Chọn loại đèn 103
3. Chọn kiểu chiếu sáng bộ đèn. 104
4. Chọn chiều cao của đèn. 104
5. Bố trí các đèn. 105
6. Quang thông tổng. 105
2.3. Các phương pháp tính toán thiết kế chiếu sáng. 106
1. Phương pháp hệ số sử dụng ( phương pháp quang thông) 106
2. Phương pháp tính từng điểm. 107
3. Phương pháp tính gần đúng. 109
4. Phương pháp tính toán với đèn huỳnh quang. 110
2.3.Chiếu sáng tự nhiên và chiếu sáng nhân tạo. 111
1. Chiếu sáng tự nhiên. 111
2. Chiếu sáng nhân tạo. 111
2.4. Các loại hình chiếu sáng. 113
1. Chiếu sáng chung, chiếu sáng cục bộ và chiếu sáng hỗn hợp. 113
2. Chiếu sáng làm việc và chiếu sáng sự cố: 113
3. Chiếu sáng trong nhà và chiếu sáng ngoài trời và đặc điểm của phụ tải chiếu sáng: 113
2-5. thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa cơ khí. 114
1. Lựa chọn số lượng, công suất bóng đèn. 114
2.6. Tính toán chiếu sáng cho các phân xưởng khác. 119
1. Phương án tính toán chiếu sáng bằng đèn sợi đốt cho các phân xưởng. 119
1.1. Kho củ cải đường. 119
1.2. Phân xưởng thái và nấu củ cải đường. 120
1.3. Bộ phận cô đặc. 121
1.4. Phân xưởng tinh chế. 122
1.5. Kho thành phẩm. 123
1.6. Tram bơm. 125
1.7. Nhà máy nhiệt điện tự dùng. 126
1.8. Kho than. 127
2. Phương án tính chiếu sáng bằng đèn huỳnh quang. 128
2.1. Thay thế cho kho củ cải đường 129
2.2. Thay thế cho phân xưởng thái và nấu củ cải đường. 129
2.3. Thay thế cho bộ phận cô đặc. 129
2.4. Thay thế cho phân xưởng tinh chế . 129
2.5. Thay thế cho kho thành phẩm. 130
2.6. Thay thế cho trạm bơm . 130
2.7. Thay thế cho nhà máy nhiệt điện. 130
2.8. Thay thế cho kho than. 131
3. Phân tích kinh tế - kỹ thuật các phương án. 132
3.1 phân tích kinh tế - kỹ thuật . 132
3.2. Vốn đầu tư ban đầu của mỗi phương án . 133

Phần I
Thiết kế hệ thống cung cấp đIện
Cho nhà máy đường


Chương 1: mở đầu
1.1 Giới thiệu chung về nhà máy
Chúng ta đều biết rằng khoảng 70% điện năng sản xuất ra được sử dụng cho xí nghiệp công nghiệp, vì vậy vấn đề cung cấp điện cho lĩnh vực công nghiệp có ý nghĩa to lớn đối với nền kinh tế quốc dân. Chính vì thế việc đảm bảo cung cấp điện cho công nghiệp tức là đảm bảo cho một ngành kinh tế quan trọng nhất của đất nước hoạt động liên tục phát huy được tiềm năng của nó. Đứng về mặt sản xuất và tiêu thụ điện năng mà xét thì công nghiệp là lĩnh vực tiêu thụ nhiều điện năng nhất. Vì vậy việc thiết kế cung cấp điện và sử dụng điện hợp lý trong lĩnh vực này sẽ có tác dụng trực tiếp đến việc khai thác khả năng của nhà máy phát điện và sử dụng hiệu quả lượng điện năng sản xuất ra.
Nhiệm vụ đặt ra là thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy đường (nhà máy số 4).
Nhà máy bao gồm 09 phân xưởng. Nguồn cung cấp điện cho nhà máy được lấy từ trạm biến áp trung gian quốc gia, điện áp 10KV, công suất vô cùng lớn, dung lượng ngắn mạch phía hạ áp là 200MVA, nguồn cách nhà máy 6Km và dùng đường dây lộ kép loại dây AC để truyền tải điện, nhà máy làm việc với chế độ 3 ca, thời gian sử dụng công suất cực đại của nhà máy là Tmax = 5000h. Thiết bị trong các phân xưởng đều có công suất nhỏ, nhưng máy móc trong các phân xưởng tương đối nhiều, các máy móc đều hoạt động ở mức độ tối đa, tổ chức làm việc hiệu quả và liên tục, do đó biểu đồ phụ tải khá bằng phẳng hệ số đồng thời của các phụ tải khá cao, khoảng 0,85 - 0,95, hệ số nhu cầu cũng khá cao. Theo yêu cầu thiết kế nhà máy thì sau khi thiết kế mạng hạ áp của phân xưởng sửa chữa cơ khí, ta thiết kế mạng cao áp cho toàn bộ nhà máy. Sau đây là bản vẽ mặt bằng toàn nhà máy, số liệu cụ thể của các phân xưởng và số liệu cụ thể của các thiết bị trong phân xưởng sửa chữa cơ khí và sơ đồ toàn phân xưởng.