Nội dung

LỜI MỞ ĐẦU Điện năng là một dạng năng lƣợng có nhiều ƣu điểm nhƣ: Dễ dàng chuyển thành các dạng năng lƣợng khác (nhiệt, cơ, hóa…) dễ truyền tải và phân phối. Chính vì vậy điện năng đƣợc sử dụng rất rộng rãi trong mọi lĩnh vực hoạt động của con ngƣời. Điện năng là nguồn năng lƣợng chính của các ngành công nghiệp, là điều kiện quan trọng để phát triển đô thị và các khu vực dân cƣ. Ngày nay nền kinh tế nƣớc ta đang từng bƣớc phát triển, đời sống nhân dân đang từng bƣớc đƣợc nâng cao, cùng với nhu cầu đó thì nhu cầu về điện năng trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ, và sinh hoạt cũng từng bƣớc phát triển không ngừng. Đặc biệt với chủ trƣơng kinh tế mới của nhà nƣớc, vốn nƣớc ngoài tăng lên làm cho các nhà máy, xí nghiệp mới mọc lên càng nhiều. Do đó đòi hỏi phải có hệ thống cung cấp điện an toàn, tin cậy để sản xuất và sinh hoạt. Để làm đƣợc điều này thì nƣớc ta cần phải có một đội ngũ con ngƣời đông đảo và tài năng để có thể thiết kế, đƣa ứng dụng công nghệ điện vào trong đời sống. Sau 4 năm học tập tại trƣờng, em đƣợc giao đề tài tốt nghiệp: “ Thiết kế cung cấp điện cho phân xƣởng sửa chữa cơ khí của Công ty cổ phần tƣ vấn đầu tƣ và xây lắp Hải Sơn” do Thạc sỹ Đỗ Thị Hồng Lý hƣớng dẫn. Đề tài gồm có những nội dung sau: Chƣơng 1: Giới thiệu về Công ty cổ phần tƣ vấn đầu tƣ và xây lắp Hải Sơn Chƣơng 2: Thiết kế mạng cao áp cho Công ty cổ phần tƣ vấn đầu tƣ và xây lắp Hải Sơn Chƣơng 3: Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xƣởng sửa chữa cơ khí. Chƣơng 4: Tính toán bù công suất phản kháng. -1- Chƣơng 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TY CỔ PHẦN TƢ VẤN ĐẦU TƢ VÀ XÂY LẮP HẢI SƠN 1.1. QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỆN. Tên công ty: CÔNG TY CỔ PHẦN TƢ VẤN ĐẦU TƢ VÀ XÂY LẮP HẢI SƠN. Tên giao dịch tiếng anh: HAI SON CONSULTING INVESTEMENT AND ASSEMBLING JOINT STOCK COMPANY. Giấy phép kinh doanh số: 0203001007 do sở kế hoạch đầu tƣ thành phố Hải Phòng cấp ngày 18 tháng 10 năm 2002. Địa chỉ: Khu nhà ở 8A – Đƣờng Lê Hồng Phong – Quận Ngô Quyền – TP. Hải Phòng. Tel/Fax: 031.3841361 * Email: haisonjsc@gmail.com Công ty đƣợc thành lập trong năm 2002 bởi những kỹ sƣ giàu kinh nghiệm,tâm huyết với nghề. Sau 8 năm thành lập và phát triển với rất nhiều khó khăn thách thức, nhƣng đội ngũ cán bộ công nhân viên đã năng động, sáng tạo từng bƣớc vƣợt qua thử thách khó khăn, gian khổ để tự khẳng định mình và hòa nhập với công cuộc đổi mới của đất nƣớc. Cho đến nay công ty đã trở thành một công ty tƣ vấn, thiết kế, xây lắp hàng đầu của Hải Phòng, có đội ngũ cán bộ công nhân viên năng động, giàu kinh nghiệm, có đủ khả năng đảm nhận tất cả các lĩnh vực của công tác thiết kế, xây lắp với chất lƣợng cao, thỏa mãn các yêu cầu khắt khe của các chủ đầu tƣ và đối tác. Lĩnh vực hoạt động: - Thiết kế các công trình đƣờng dây cao thế, hạ thế, trạm biến áp, điện chiếu sáng dân dụng và công nghiệp. -2- - Tƣ vấn, giám sát thi công, xây dựng các công trình dân dụng, công nghiệp, giao thông, thủy lợi, hạ tầng, (cấp điện, cấp thoát nƣớc), điện chiếu sáng công cộng. - Xây lắp đƣờng dây cao thế và trạm biến áp đến 110KV. 1.2. CƠ CẤU TỔ CHỨC. Đến nay Công ty với 8 phân xƣởng sản xuất, 12 phòng - ban chức năng, 04 trung tâm cụ thể: Các phân xƣởng sản xuất. 1. Nhà máy sửa chữa bảo dƣỡng thiêt bị điện . 2. Xí nghiệp cơ giới và tƣ vấn công trình. 3. Xí nghiệp thiết bị động lực. 4. Xí nghiệp tƣ vấn và thiết kế xây dựng. 5. Xí nghiệp trang trí nội thất dân dụng . 6. Xí nghiệp lắp ráp và sửa chữa máy điện. 7. Phân xƣởng trang trí 1. 8. Phân xƣởng trang trí 2. -3- Các phòng – ban chức năng GIÁM ĐỐC CÔNG TY Phòng thiết bị động lực Phòng quản lý dự án Phòng Sản xuất Phòng Kế toán tài chính Trung tam thiết kế và chuyển giao công nghệ Phòng công nghệ thông tin Các trung tâm Trung tâm tƣ vấn giám sát chất lƣởng sản phẩm và đo lƣờng lƣờng Văn phòng đảng ủy Trung tâm cung ứng vật tƣ ,thiết bị điện Ban giám định và quản lý chất lƣợng công trình Trung tâm dịch vụ đời sống Bảng 1.1 Sơ đồ cơ cấu tổ chức -4- Phòng lao động tiền lƣơng Phòng kinh tề đối ngoại Phòng an toàn lao động Phòng y tế Chƣơng 2. THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CAO ÁP CHO CÔNG TY CỔ PHẦN ĐẦU TƢ VÀ XÂY LẮP HẢI SƠN 2.1. ĐẶT VẤN ĐỀ. Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp điện ảnh hƣởng rất lớn đến các chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật của hệ thống. Một sơ đồ cung cấp điện đƣợc coi là hợp lý phải thoả mãn những yêu cầu cơ bản sau : * Đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật. * Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện. * Thuận tiện và linh hoạt trong vận hành. * An toàn cho ngƣời và thiết bị. * Dễ dàng phát triển để đáp ứng yêu cầu tăng trƣởng của phụ tải điện. * Đảm bảo các chỉ tiêu về mặt kinh tế. Trình tự tính toán thiết kế mạng điện cao áp cho nhà máy bao gồm các bƣớc : * Vạch các phƣơng án cung cấp điện. * Lựa chọn vị trí, số lƣợng, dung lƣợng của các trạm biến áp và lựa chọn chủng loại, tiết diện các đƣờng dây cho các phƣơng án. * Tính toán kinh tế - kỹ thuật để lựa chọn phƣơng án hợp lý. * Thiết kế chi tiết cho phƣơng án đƣợc chọn. 2.2. CÁC PHƢƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN. Trƣớc khi đƣa ra các phƣơng án cụ thể cần lựa chọn cấp điện áp hợp lý cho đƣờng dây tải điện từ hệ thống về nhà máy. Biểu thức kinh nghiệm để lựa chọn cấp điện áp truyền tải : U = 4,34 × l 0,016 P (kV) Trong đó : P : Công suất tính toán của nhà máy (kW) l : Khoảng cách từ trạm biến áp trung gian về nhà máy (km) -5- Nhƣ vậy cấp điện áp hợp lý để truyền tải điện năng về nhà máy sẽ là : U = 4,34 × 1 0,016 1782,27 = 23,17 (kV) Trạm biến áp trung gian ( BATG) có các cấp điện áp ra là 22 (kV) , 10 (kV) và 6 (kV). Từ kết quả tính toán ta chọn cấp điện áp để cung cấp cho nhà máy là 10 (kV). Căn cứ vào vị trí, công suất và yêu cầu cung cấp điện của các phân xƣởng có thể đƣa ra các phƣơng pháp cung cấp điện nhƣ sau. 2.2.1. Phƣơng án về các trạm biến áp phân xƣởng (BAPX). Các trạm biến áp (TBA) đƣợc lựa chọn dựa trên các nguyên tắc sau : 1. Vị trí đặt TBA, phải thoả mãn các yêu cầu gần tâm phụ tải thuận tiện cho việc vận chuyển, lắp đặt, vận hành, sửa chữa, an toàn và kinh tế. 2. Số lƣợng máy biến áp (MBA) đặt trong các TBA đƣợc lựa chọn vào căn cứ vào yêu cầu cung cấp điện của phụ tải: điều kiện vận chuyển và lắp đặt; chế độ làm việc của phụ tải. Trong mọi trƣờng hợp TBA chỉ đặt 1 MBA sẽ là kinh tế và thuận lợi cho việc vận hành, song độ tin cậy cung cấp điện không cao. Các TBA cung cấp cho hộ loại 1 và loại 2 chỉ nên đặt 2MBA, hộ loại 3 có thể đặt 1 MBA. 3. Dung lƣợng các MBA đƣợc chọn theo điều kiện : Với trạm một máy : Sđm≥ Stt (2.1) Với trạm hai máy : SđmB ≥ Stt (2.2) 1,4 Phƣơng án lắp đặt các trạm biến áp phân xƣởng trên thực tế của công ty . Đặt 6 trạm biến áp phân xƣởng căn cứ vào vị trí, công suất của các phân xƣởng, nhà máy trong Công Ty. * Trạm biến áp B1 cấp điện cho Nhà hành chính ,phòng bảo vệ ,nhà xe . * Trạm biến áp B2 cấp điện cho Khu hoàn thiện sản phẩm . * Trạm biến áp B3 cấp điện cho Khu sản xuất , Phân xƣởng đúc . * Trạm biến áp B4 cấp điện cho Bãi phôi. -6- * Trạm biến áp B5 cấp điện cho Phân xƣởng nhiệt luyện . * Trạm biến áp B6 cấp điện cho Phân xƣởng sửa chữa cơ khí. Trong đó các trạm biến áp B2, B3, B4, B5, B6, cấp điện cho các phân xƣởng chính, xếp loại 1, cần đặt 2 máy biến áp. Trạm B1 thuộc loại 3 chỉ cần đặt 1 máy. Các trạm dùng loại trạm kề, có 1 tƣờng trạm chung với tƣờng phân xƣởng, các máy biến áp dùng máy do ABB sản xuất Chọn dung lƣợng các máy biến áp. * Trạm biến áp B1 cấp điện cho Nhà hành chính ,phòng bảo vệ ,nhà xe . Trạm đặt 1 máy biến áp. SđmB ≥ Stt1 = 275,00 (kVA) Chọn dùng 1 máy biến áp 500-10/0,4 có Sđm = 500 (kVA) * Trạm biến áp B2 cấp điện cho Khu hoàn thiện sản phẩm . SđmB ≥ S tt 2 471,83 = = 337,02 (kVA) 1,4 1,4 Chọn dùng 2 máy biến áp 500-10/0,4 có Sđm = 500 (kVA) Các trạm khác chọn tƣơng tự. -7- Bảng 2.1. Kết quả chọn máy biến áp cho các trạm biến áp phân xƣởng. STT KH trên mặt bằng 1 1 2 Tên phân xƣởng Số máy Stt(kVA) SđmB(kVA) Tên trạm Nhà hành chính ,phòng bảo vệ ,nhà xe 1 275,00 500 B1 2 Khu hoàn thiện sản phẩm 2 471,83 500 B2 3 3 Khu sản xuất ,Phân xƣởng đúc 2 509,29 500 B3 4 4 Bãi phôi 2 763,61 800 B4 5 5 Phân xƣởng nhiệt luyện 2 426,05 500 B5 6 6 Phân xƣởng sửa chữa cơ khí 2 238,58 500 B6 -8- 2.2.2. Xác định vị trí đặt các trạm biến áp phân xƣởng. Trong các nhà máy thƣờng sử dụng các kiểu TBA phân xƣởng : * Các trạm biến áp cung cấp điện cho một phân xƣởng có thể dùng loại liền kề có một tƣờng của trạm chung với tƣờng của phân xƣởng nhờ vậy tiết kiệm đƣợc vốn xây dựng và ít ảnh hƣởng đến công trình khác. Trạm lồng cũng đƣợc sử dụng để cung cấp điện cho một phần hoặc toàn bộ một phân xƣởng vì có chi phí đầu tƣ thấp, vận hành, bảo quản thuận lợi song về mặt an toàn khi có sự cố trong trạm hoặc phân xƣởng không cao. * Trạm biến áp dùng chung cho nhiều phân xƣởng nên đặt gần tâm phụ tải, nhờ vậy có thể đƣa điện áp cao tới gần hộ tiêu thụ và rút ngắn khá nhiều chiều dài mạng phân phối cao áp của xí nghiệp cũng nhƣ mạng hạ áp phân xƣởng, giảm chi phí kim lọai làm dây dẫn và giảm tổn thất. Vì vậy nên dùng trạm độc lập, tuy nhiên vốn đầu tƣ xây dựng trạm sẽ gia tăng. Tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể có thể lựa chọn một trong các loại trạm biến áp đã nêu.Đảm bảo cho ngƣời cũng nhƣ thiết bị, đảm bảo mỹ quan công nghiệp ở đây sẽ sử dụng loại trạm xây, đặt gần tâm phụ tải, gần các trục giao thông trong nhà máy, song cũng cần tính đến khả năng phát triển và mở rộng sản xuất. Để lựa chọn đƣợc vị trí các TBA phân xƣởng cần xác định tâm phụ tải của các phân xƣởng hoặc nhóm phân xƣởng đƣợc cung cấp điện từ các TBA đó. * Xác định vị trí đặt biến áp B1 cung cấp điện cho Nhà hành chính ,nhà xe ,phòng bảo vệ . n S 01 x01 x01 = i 1 n = 275,00 255,45 = 255,45 275,00 = 275,00 351,16 = 351,16 351,16 S 01 i 1 n S 01 y 01 y01 = i 1 n S 01 i 1 -9- Căn cứ vào vị trí của nhà xƣởng ta đặt trạm biến áp B1 tại vị trí (291,06 ; 227,03) Đối với các trạm biến áp phân xƣởng khác, tính toán tƣơng tự ta xác định đƣợc vị trí đặt phù hợp cho các trạm biến áp phân xƣởng trong phạm vi nhà máy. Bảng 2.2 Vị trí đặt các trạm biến áp phân xƣởng Vị trí đặt Tên trạm x01 y01 B1 291,06 227,03 B2 346,08 203,51 B3 429,66 321,99 B4 321,99 166,35 B5 120,21 335,65 B6 346,08 355,65 2.2.3. Phƣơng án cung cấp điện cho các trạm biến áp phân xƣởng. 2.2.3.1. Các phƣơng án cung cấp điện cho các trạm biến áp phân xƣởng. * Phƣơng án sử dụng sơ đồ dẫn sâu. Đƣa đƣờng dây trung áp 10 (kV) vào sâu trong nhà máy đến tận các trạm biến áp phân xƣởng. Nhờ đƣa trực tiếp điện áp cao vào các trạm biến áp phân xƣởng sẽ giảm đƣợc vốn đầu tƣ xây dựng trạm biến áp trung gian hoặc trạm phân phối trung tâm, giảm đƣợc tổn thất và nâng cao năng lực truyền tải của mạng. Tuy nhiên nhƣợc điểm của sơ đồ này là độ tin cậy cung cấp điện không cao, các thiết bị sử dụng trong sơ đồ giá thành đắt và yêu cầu trình độ vận hành phải rất cao nó chỉ phù hợp với các nhà máy có phụ tải lớn và tập trung nên ở đây ta không xét đến phƣơng án này. - 10 -