Nội dung

Nguyenvanbientbd47@gmail.com Lêi nãi ®Çu §iÖn n¨ng lµ mét d¹ng n¨ng l−îng phæ biÕn vµ cã tÇm quan träng kh«ng thÓ thiÕu ®−îc trong bÊt kú mét lÜnh vùc nµo cña nÒn kinh tÕ quèc d©n cña mçi ®Êt n−íc. Nh− chóng ta ®· x¸c ®Þnh vµ thèng kª ®−îc r»ng kho¶ng 70% ®iÖn n¨ng ®−îc s¶n xuÊt ra dïng trong c¸c xÝ nghiÖp, nhµ m¸y c«ng nghiÖp. VÊn ®Ò ®Æt ra cho chóng ta lµ ®· s¶n xuÊt ra ®−îc ®iÖn n¨ng lµm thÕ nµo ®Ó cung cÊp ®iÖn cho c¸c phô t¶i ®iÖn cho hiÖu qu¶, tin cËy. V× vËy cung cÊp ®iÖn cho c¸c nhµ m¸y, xÝ nghiÖp c«ng nghiÖp cã mét ý nghÜa to lín ®èi víi nÒn kinh tÕ quèc d©n. Nh×n vÒ ph−¬ng diÖn quèc gia th× viÖc ®¶m b¶o cung cÊp ®iÖn mét c¸ch liªn tôc vµ tin cËy cho ngµnh c«ng nghiÖp tøc lµ ®¶m b¶o cho nÒn kinh tÕ cña quèc gia ph¸t triÓn liªn tôc vµ tiÕn kÞp víi sù ph¸t triÓn cña nÒn khoa häc c«ng nghÖ thÕ giíi. NÕu ta nh×n vÒ ph−¬ng diÖn s¶n xuÊt vµ tiªu thô ®iÖn n¨ng th× c«ng nghiÖp lµ ngµnh tiªu thô n¨ng l−îng nhiÒu nhÊt. V× vËy cung cÊp ®iÖn vµ sö dông ®iÖn n¨ng hîp lý trong lÜnh vùc nµy sÏ cã t¸c dông trùc tiÕp ®Õn viÖc khai th¸c mét c¸ch hiÖu qu¶ c«ng suÊt cña c¸c nhµ m¸y ph¸t ®iÖn vµ sö dông hiÖu qu¶ l−îng ®iÖn n¨ng ®−îc s¶n xuÊt ra. Mét ph−¬ng ¸n cung cÊp ®iÖn hîp lý lµ ph¶i kÕt hîp mét c¸ch hµi hoµ c¸c yªu cÇu vÒ kinh tÕ, ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn, ®é an toµn cao, ®ång thêi ph¶i ®¶m b¶o tÝnh liªn tôc cung cÊp ®iÖn, tiÖn lîi cho viÖc vËn hµnh, söa ch÷a khi háng hãc vµ ph¶i ®¶m b¶o ®−îc chÊt l−îng ®iÖn n¨ng n»m trong ph¹m vi cho phÐp. H¬n n÷a lµ ph¶i thuËn lîi cho viÖc më réng vµ ph¸t triÓn trong t−¬ng lai. Víi ®Ò tµi: thiÕt kÕ cung cÊp ®iÖn cho nhµ m¸y s¶n xuÊt m¸y kÐo §· phÇn nµo gióp em lµm quen dÇn víi viÖc thiÕt kÕ ®Ò tµi tèt nghiÖp sau nµy. Trong thêi gian lµm bµi, víi sù cè g¾ng cña b¶n th©n, ®ång thêi víi sù gióp ®ì cña c¸c thÇy c« gi¸o trong bé m«n hÖ thèng ®iÖn vµ ®Æc biÖt ®−îc sù gióp ®ì tËn t×nh cña thÇy : Phan §¨ng Kh¶i em ®· hoµn thµnh tèt bµi tËp dµi cña m×nh. Song do thêi gian lµm bµi kh«ng nhiÒu, kiÕn thøc cßn h¹n chÕ, nªn bµi lµm cña em kh«ng tr¸nh khái nh÷ng thiÕu sãt. Do vËy em kÝnh mong nhËn ®−îc sù gãp ý, chØ b¶o cña c¸c thÇy c¸c c« ®Ó em cã ®−îc nh÷ng kinh nghiÖm chuÈn bÞ cho c«ng viÖc sau nµy. Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n thÇy Phan §¨ng Kh¶i cïng toµn thÓ thÇy c« gi¸o trong bé m«n. Hµ Néi, Ngµy 23/06/2006 Sinh Viªn §µo H¶i Trang 1 Nguyenvanbientbd47@gmail.com môc lôc Lêi nãi ®Çu Trang Ch−¬ng I. Giíi thiÖu chung vÒ nhµ m¸y I. Giíi thiÖu chung vÒ nhµ m¸y ........................................................................................3 II. Néi dung tÝnh to¸n thiÕt kÕ ..........................................................................................7 Ch−¬ng II. X¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n I. X¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n cho ph©n x−ëng söa ch÷a c¬ khÝ ........................................8 1. Ph©n nhãm phô t¶i cña ph©n x−ëng söa ch÷a c¬ khÝ....................................................8 2. TÝnh phô t¶i tÝnh to¸n cho c¸c nhãm thiÕt bÞ trong ph©n x−ëng ................................10 II. X¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n cho nhµ m¸y ................................................................... 16 1. TÝnh phô t¶i tÝnh to¸n cña c¸c ph©n x−ëng trong nhµ m¸y ....................................... 16 2. Phô t¶i tÝnh to¸n cña toµn nhµ m¸y ............................................................................19 Ch−¬ng III. ThiÕt kÕ m¹ng ®iÖn cao ¸p cho toµn nhµ m¸y I. Nguån ®iÖn ................................................................................................................. 20 II / BiÓu ®å phô t¶i cña toµn nhµ m¸y............................................................................ 20 III / C¸c ph−¬ng ¸n cung cÊp ®iÖn cho c¸c ph©n x−ëng.................................................22 IV/ So s¸nh kü thuËt vµ kinh tÕ cho c¸c ph−¬ng ¸n29 1. Ph−¬ng ¸n I…………………………………………………………………..29 2. Ph−¬ng ¸n II…………………………………………………………………34 3. Ph−¬ng ¸n III………………………………………………………………...36 4. Ph−¬ng ¸n IV……………………………………………………………….40 V. ThiÕt kÕ chi tiÕt cho ph−¬ng ¸n ®−îc chän 1. Chän ®−êng ®©y tõ hÖ thèng ®iÖn vÒ TPPTT………………………………..42 2. S¬ då tr¹m ph©n phèi trung t©m……………………………………………...43 3. TÝnh to¸n ng¾n m¹ch vµ lùa chän c¸c thiÕt bÞ ®iÖn…………………………..43 4. S¬ ®å tr¹m biÕn ¸p ph©n x−ëng……………………………………………...47 Ch−¬ng IV. ThiÕt kÕ m¹ng ®iÖn h¹ ¸p cho ph©n x−ëng xöa ch÷a c¬ khÝ I. Giíi thiÖu chung……………………………………………………………...49 II. Lùa chän c¸c ph−¬ng ¸n cÊp ®iÖn. III. Lùa chän c¸c thiÕt bÞ cho tñ ph©n phèi 3.1. Chän c¸p tõ tr¹m biÕn ¸p ph©n x−ëng vÒ tñ ph©n phèi cña ph©n x−ëng…..50 3.2. Chän tñ ph©n phèi cho ph©n x−ëng 3.3. Lùa chän MCCB cho tñ ph©n phèi 3.4. Chän c¸p tõ tñ ph©n phèi ®Õn tñ ®éng lùc IV. TÝnh to¸n ng¾n m¹ch h¹ ¸p…………………………………………………52 V. Lùa chän c¸c thiÕt bÞ trong c¸c tñ ®éng lùc vµ d©y dÉn ®Õn c¸c thiÕt bÞ cña c¸c ph©n x−ëng…………………………………………………………………54 Ch−¬ng V. TÝnh to¸n bï c«ng suÊt ph¶n kh¸ng ®Ó n©ng cao hÖ sè c«ng suÊt cosφ cho nhµ m¸y I. §Æt vÊn ®Ò……………………………………………………………………58 II. X¸c ®Þnh vµ ph©n phèi dung l−îng bï. 2.1. X¸c ®Þnh dung l−îng bï…………………………………………………...59 2.2. Ph©n phèi dung l−îng bï cho c¸c tr¹m biÕn ¸p ph©n x−ëng………………59 Ch−¬ng VI. ThiÕt kÕ hÖ thèng chiÕu s¸ng chung cho ph©n x−ëng Trang 2 Nguyenvanbientbd47@gmail.com söa ch÷a c¬ khÝ I. §Æt vÊn ®Ò…………………………………………………………………….61 II. Lùa chän sè l−îng vµ c«ng suÊt cña hÖ thèng ®Ìn chiÕu s¸ng chung……….63 III. ThiÕt kÕ m¹ng ®iÖn chiÕu s¸ng……………………………………………..63 Tµi liÖu tham kh¶o 1. TL1-ThiÕt kÕ cÊp ®iÖn, Ng« Hång Quang, Vò V¨n TÈm- Nhµ xuÊt b¶n khoa häc kü thuËt 2. TL2-Cung cÊp ®iÖn, Chñ biªn NguyÔn Xu©n Phó- Nhµ xuÊt b¶n khoa häc kü thuËt2005 3. Ng¾n m¹ch vµ ®øt d©y trong hÖ thèng ®iÖn, TS.Ph¹m V¨n Hoµ- Nhµ xuÊt b¶n Khoa häc kü thuËt-2004. Trang 3 Nguyenvanbientbd47@gmail.com Ch−¬ng I Giíi thiÖu chung vÒ nhµ m¸y I. Giíi thiÖu chung vÒ nhµ m¸y 1.1. Giíi thiÖu c¸c quy tr×nh c«ng nghÖ trong nhµ m¸y Ngµy nay víi sù ph¸t triÓn kh«ng ngõng cña c¸c nghµnh khoa häc kü thuËt v× vËy sù ph¸t triÓn cña nghµnh c«ng nghiÖp ®iÖn lµ v« cïng cÇn thiÕt vµ kh«ng thÓ thiÕu ®−îc. BÊt k× mét quèc gia nµo còng cã nh÷ng tæ hîp, nh÷ng khu c«ng nghiÖp, khu chÕ xuÊt mµ ë ®ã cã nh÷ng nhµ m¸y s¶n xuÊt nh− : nhµ m¸y dÖt, nhµ m¸y thÐp, nhµ m¸y s¶n xuÊt « t«, m¸y kÐo …. C¸c nhµ m¸y nµy ®ßi hái cung cÊp cho chóng mét l−îng ®iÖn n¨ng rÊt lín. Nhµ m¸y s¶n xuÊt m¸y kÐo lµ mét nhµ m¸y mµ nã phôc vô cho c¸c nghµnh kh¸c cña mét quèc gia nh− : giao th«ng vËn t¶i,n«ng nghiÖp….do vËy nã t−¬ng ®èi quan träng trong nÒn c«ng nghiÖp. Víi mét quy tr×nh c«ng nghÖ chñ yÕu lµ s¶n xuÊt, söa ch÷a c¸c chi tiÕt thiÕt bÞ, phô tïng cho m¸y kÐo. Do ®ã, viÖc cung cÊp ®iÖn cho nhµ m¸y ph¶i phï hîp víi víi hÖ thèng ®iÖn khu vùc vµ ph¸t triÓn dùa theo quy luËt chung cña nÒn kinh tÕ. Quy tr×nh c«ng nghÖ cña nhµ m¸y gi÷ mét vÞ trÝ t−¬ng ®èi quan träng trong nÒn c«ng nghiÖp vµ n«ng nghiÖp cña mét ®Êt n−íc. ChÝnh v× ®iÒu nµy mµ møc ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn cho nhµ m¸y còng cã mét tÇm quan träng. Tuy nhiªn khi ngõng cung cÊp ®iÖn th× chØ dÉn ®Õn hiÖn t−îng ngõng trÖ s¶n xuÊt vµ l·ng phÝ lao ®éng vµ thiÖt h¹i ®Õn kinh tÕ vµ s¶n phÈm bÞ háng. Do ®ã nhµ m¸y thuéc hé tiªu thô lo¹i II vµ III. 1.2 Phô t¶i cña nhµ m¸y Phô t¶i cña nhµ m¸y cã nhiÒu lo¹i phô t¶i kh¸c nhau. Mçi phô t¶i cã mét ®Æc ®iÓm riªng vµ c¸c chØ tiªu x¸c ®Þnh ®iÒu kiÖn lµm viÖc kh¸c nhau , ®ßi hái khi cung cÊp ®iÖn ta ph¶i tho¶ m·n : * C«ng suÊt ®Þnh møc vµ d¶i c«ng suÊt cña toµn nhµ m¸y * §iÖn ¸p ®Þnh møc vµ d¶i tÇn sè §iÖn ¸p ®Þnh møc cña phô t¶i toµn nhµ m¸y ph¶i phï hîp víi ®iÖn ¸p cña hÖ thèng ®iÖn vµ t−¬ng tù tÇn sè cña c¸c thiÕt bÞ ®iÖn trong nhµ m¸y còng ph¶i phï hîp víi tÇn sè cña hÖ thèng ®iÖn. + §iÖn ¸p 3 pha 127/220V ; 220/380V cung cÊp cho ®¹i bé phËn c¸c thiÕt bÞ trong nhµ m¸y víi c¸c tÇn sè c«ng nghiÖp lµ 50 Hz. + §iÖn ¸p 110V ÷220V cung cÊp cho hÖ thèng chiÕu s¸ng gåm c¸c bãng ®Ìn 110V ÷220V víi tÇn sè c«ng nghiÖp 50 Hz. 1.3. Yªu cÇu vÒ cung cÊp ®iÖn liªn tôc HÇu hÕt c¸c phô t¶i tiªu thô ®iÖn trong nhµ m¸y thuéc hé lo¹i II do ®ã tuy cã tÇm quan träng t−¬ng ®èi lín nh−ng khi ngõng cung cÊp ®iÖn nã chØ dÉn ®Õn thiÖt h¹i vÒ kinh tÕ do h− háng s¶n phÈm, ngõng trÖ s¶n xuÊt vµ l·ng phÝ lao ®éng …… V× vËy nhµ m¸y cã thÓ chØ cÇn cung cÊp b»ng mét nguån ®iÖn nh−ng còng cã thÓ lµ hai nguån ®iÖn. §ång thêi cho phÐp ngõng cÊp ®iÖn khi ®ãng nguån dù tr÷ b»ng tay. Trong nhµ m¸y c¸c hé lo¹i II chiÕm 80% c¸c phô t¶i tiªu thô. §èi víi c¸c hé chiÕu s¸ng, nhµ kho, phßng lµm viÖc, thiÕt kÕ trong nhµ m¸y lµ c¸c hé tiªu thô lo¹i III do vËy møc ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn thÊp h¬n nªn cho phÐp mÊt ®iÖn trong kho¶ng thêi gian mét ngµy ®ªm. C¸c hé nµy ®−îc thiÕt kÕ mét nguån cung cÊp vµ nã chiÕm 20 % phô t¶i cña toµn nhµ m¸y. Trang 4 Nguyenvanbientbd47@gmail.com 1.4. C¸c th«ng sè cña nhµ m¸y H×nh 1.1 S¬ ®å mÆt b»ng nhµ m¸y sè 6. mÆt b»ng ©n x−ëng ¶n lý vµ phßng thiÕt kÕ −ëng c¬ khÝ sè 1 uÊt ®Æt Trang 5 Nguyenvanbientbd47@gmail.com −ëng c¬ khÝ sè 2 −ëng luyÖn kim mµu −ëng luyÖn kim ®en −ëng söa ch÷a c¬ khÝ nh to¸n −ëng rÌn −ëng nhiÖt luyÖn n nÐn khÝ t liÖu ¸ng ph©n x−ëng Ön tÝch B¶ng 1.1. Phô t¶i cña nhµ m¸y u trªn mÆt Õt bÞ g uÊt (kW) Bé phËn ®óc ®ång a kiÓu ®ai bµn tay µi th« oan ®øng o ngang c µi trßn v¹n n¨ng ay r¨ng ay v¹n n¨ng n ren n ren n ren n ren n ren n ren Bé phËn l¾p r¸p oan ®øng c r¸p oan bµn c©n b»ng tÜnh tay cã t¨ng nhiÖt Trang 6 Nguyenvanbientbd47@gmail.com o m n−íc nãng m Natri Hidroxit µi th« Bé phËn hµn h¬i n c¾t liªn hîp hµn µi ph¸ rÌn tay oan ®øng n nh dÊu Bé phËn söa ch÷a ®iÖn m dung dÞch kiÒm m n−íc nãng vËt liÖu c¸ch ®iÖn tay èn d©y èn d©y m tÈm cã t¨ng nhiÖt oan bµn c©n b»ng tÜnh µi th« nghiÖm thiÕt bÞ ®iÖn Bé phËn ®óc ®ång cã tay ®ßn dÇu mì ®Ó luyÖn khu«n ®Ó nÊu ch¶y babit ®Ó m¹ thiÕc ®Ó ®æ babit ®óc ®ång oan bµn n n c¸c tÊm máng µi ph¸ n ®iÓm A Buång n¹p ®iÖn Trang 7 Nguyenvanbientbd47@gmail.com ¹p acquui thiÕt bÞ −u Selenmium B¶ng 1.2. C¸c thiÕt bÞ ®iÖn cña ph©n x−ëng söa ch÷a c¬ khÝ II. Néi dung tÝnh to¸n thiÕt kÕ * Giíi thiÖu chung vÒ nhµ m¸y. * X¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n. * ThiÕt kÕ m¹ng cao ¸p cho toµn nhµ m¸y * ThiÕt kÕ m¹ng h¹ ¸p cho ph©n x−ëng söa ch÷a c¬ khÝ * TÝnh to¸n ng¾n m¹ch vµ kiÓm tra thiÕt bÞ * TÝnh bï c«ng suÊt ph¶n kh¸ng * ThiÕt kÕ chiÕu s¸ng. Ch−¬ng II X¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n Trong thiÕt kÕ cung cÊp ®iÖn th× phô t¶i tÝnh to¸n lµ sè liÖu rÊt quan träng. V× nhê cã phô t¶i tÝnh to¸n ta míi cã thÓ chän ®−îc c¸c thiÕt bÞ ®iÖn : MBA, d©y dÉn vµ c¸c thiÕt bÞ ®ãng c¾t còng nh− c¸c thiÕt bÞ b¶o vÖ kh¸c …, ®ång thêi míi cã thÓ tÝnh ®−îc c¸c tæn thÊt :®iÖn ¸p, tæn thÊt c«ng suÊt, tæn thÊt ®iÖn n¨ng vµ ta chän ®−îc thiÕt bÞ bï. Trang 8 Nguyenvanbientbd47@gmail.com §Ó x¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n mét c¸ch chÝnh x¸c lµ rÊt khã kh¨n v× phô t¶i ®iÖn phô thuéc vµo c¸c yÕu tè nh− : C«ng suÊt, sè l−îng c¸c thiÕt bÞ vµ chÕ ®é vËn hµnh còng nh− c¸c quy tr×nh c«ng nghÖ cña thiÕt bÞ trong vËn hµnh. NÕu ta x¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n kh«ng chÝnh x¸c th× sÏ x¶y ra mét sè tr−êng hîp sau : +NÕu phô t¶i tÝnh to¸n Ptt < PthùctÕ (phô t¶i thùc tÕ) khi ®ã sÏ lµm gi¶m tuæi thä cña thiÕt bÞ vµ kh«ng nh÷ng thÕ cã thÓ g©y ch¸y næ v× c¸c thiÕt bÞ b¶o vÖ ®· chän kh«ng ®¶m b¶o ®−îc yªu cÇu t¸c ®éng khi x¶y ra sù cè. + NÕu phô t¶i tÝnh to¸n Ptt > Pthùc tÕ khi ®ã sÏ dÉn ®Õn l·ng phÝ cho ®Çu t− vèn nh−ng kh«ng mang l¹i hiÖu qu¶ g× vÒ kinh tÕ còng nh− kü thuËt. Nhµ m¸y s¶n xuÊt m¸y kÐo lµ mét nhµ m¸y lín bao gåm nhiÒu ph©n x−ëng nhá cÊu thµnh. V× vËy ®Ó x¸c ®Þnh ®−îc phô t¶i tÝnh to¸n cña nhµ m¸y ta ph¶i ®i x¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n cho c¸c ph©n x−ëng sau ®ã ta míi x¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n cho toµn nhµ m¸y. §Ó ®−a ra ®−îc mét ph−¬ng ph¸p tÝnh to¸n phï hîp ta cÇn ph¶i lùa chän dùa trªn c¸c ph−¬ng ph¸p tÝnh to¸n ®· cã. I. X¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n cho ph©n x−ëng söa ch÷a c¬ khÝ Tr−íc khi x¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n cho toµn ph©n x−ëng ta ph©n nhãm c¸c phô t¶i ra vµ tÝnh to¸n cho c¸c nhãm ®ã. 1 / Ph©n nhãm phô t¶i cña ph©n x−ëng söa ch÷a c¬ khÝ §Ó ph©n nhãm phô t¶i cña ph©n x−ëng tèt ta cÇn ph¶i tu©n theo c¸c nguyªn t¾c chung khi ph©n nhãm : + C¸c thiÕt bÞ trong nhãm nªn cã cïng chÕ ®é lµm viÖc. + C¸c thiÕt bÞ trong nhãm nªn ë gÇn nhau vÒ vÞ trÝ + Tæng c«ng suÊt cña c¸c nhãm trong ph©n x−ëng nªn chªnh lÖch Ýt . Tõ nh÷ng nguyªn t¾c ph©n nhãm trªn ta ph©n ra ®−îc phô t¶i trong x−ëng söa ch÷a c¬ khÝ ra lµm 6 nhãm nh− trong b¶ng 2-1 B¶ng 2.1. Ph©n nhãm thiÕt bÞ trong ph©n x−ëng ãm Õt bÞ ®iÖn trong nhãm g u trªn mÆt uÊt ®Æt ®Þnh W) è thiÕt bÞ a kiÓu ®ai Trang 9 Nguyenvanbientbd47@gmail.com bµn µi th« oan ®øng I II V o ngang c µi trßn v¹n n¨ng heo nhãm ay r¨ng ay v¹n n¨ng n ren n ren n ren n ren n ren n ren ôc heo nhãm oan ®øng oan bµn cã t¨ng nhiÖt o µi th« heo nhãm n c¾t liªn hîp µi ph¸ rÌn oan ®øng æng theo nhãm m dung dÞch kiÒm m n−íc nãng èn d©y èn d©y m tÈm cã t¨ng nhiÖt oan bµn µi th« nghiÖm TB§ heo nhãm dÇu mì ®Ó luyÖn khu«n Trang 10