Thiết Kế Hệ Thống Cung Cấp Điện Cho Phân Xưởng

Đồ án kỹ thuật nghiên cứu cung cấp điện đề tài thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng, thiết kế chi tiết, tính toán kỹ thuật theo tiêu chuẩn, đánh giá tính khả thi dự án.

Chuyên ngành

Điện-Điện Tử

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Đồ án

2024

74
3
0

Phí lưu trữ

30 Point

Mục lục chi tiết

LỜI MỞ ĐẦU

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Khái niệm về hệ thống cung cấp điện

1.2. Đặc điểm của các phụ tải điện

1.3. Những yêu cầu khi thiết kế cung cấp điện

1.4. Các bước thiết kế cung cấp điện

1.5. Mục tiêu của đồ án

1.6. Số liệu tính toán

2. CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

2.1. Các phương pháp xác định phụ tải tính toán

2.1.1. Phương pháp xác định PTTT theo công suất đặt và hệ số knc

2.1.2. Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên 1 đơn vị diện tính sản xuất

2.1.3. Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm

2.1.4. Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại kmax và công suất trung bình Ptb (còn gọi là phương pháp số thiết bị hiệu quả nhq)

2.2. Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng

2.2.1. Phân nhóm phụ tải

2.2.2. Xác định phụ tải tính toán của từng nhóm phụ tải

2.2.3. Tổng hợp phụ tải động lực cho phân xưởng cơ khí

2.3. Xác định phụ tải chiếu sáng phân xưởng

2.4. Tổng hợp phụ tải của toàn phân xưởng

2.5. Xác định tâm phụ tải

2.5.1. Khái niệm tâm phụ tải

2.5.2. Các bước xác định tâm phụ tải

2.5.3. Xác định tâm phụ tải của từng nhóm

2.5.3.1. Xác định tâm phụ tải của phân xưởng

3. CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG

3.1. Yêu cầu thiết kế chiếu sáng

3.2. Trình tự thiết kế chiếu sáng

3.2.1. Kích thước phân xưởng

3.2.2. Hệ số phản xạ

3.2.3. Chọn bộ đèn

3.2.4. Chọn độ cao treo đèn hđ(m)

3.2.5. Xác định hệ số sử dụng đèn CU

3.2.6. Xác định hệ số mất ánh sáng LLF

3.2.7. Chọn độ rọi theo tiêu chuẩn Emin(lux)

3.2.8. Xác định số bộ đèn

3.2.9. Phân bố các bộ đèn

3.2.10. Kiểm tra độ đồng đều

3.2.11. Vạch phương án đi dây

4. CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG

4.1. Yêu cầu đối với sơ đồ cung cấp điện

4.2. Lựa chọn phương án cấp điện

4.2.1. Các phương án đi dây

4.2.2. Phân tích và lựa chọn sơ đồ đi dây

4.3. Lựa chọn biến áp

4.3.1. Lựa chọn vị trí đặt trạm biến áp

4.3.2. Chọn công suất và số lượng máy biến áp

4.4. Sơ đồ đi dây phân xưởng

5. CHƯƠNG 5: CHỌN VÀ KIỂM TRA CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN

5.1. Chọn dây dẫn

5.1.1. Các phương pháp chọn dây dẫn

5.1.2. Chọn dây dẫn từ trạm biến áp đến tủ phân phối

5.1.3. Chọn dây dẫn từ tủ phân phối tới tủ động lực

5.1.4. Chọn dây dẫn từ tủ động lực đến các thiết bị

5.1.5. Chọn dây dẫn cho phụ tải chiếu sáng

5.2. Chọn Aptomat

5.2.1. Chọn Aptomat cho tủ phân phối

5.2.2. Chọn Aptomat cho tủ chiếu sáng

5.2.3. Chọn Aptomat cho các tủ động lực

5.2.4. Chọn Aptomat cho các thiết bị

5.3. Chọn thanh cái

5.3.1. Chọn thanh cái cho tủ phân phối

5.3.2. Chọn thanh cái cho tủ chiếu sáng

5.3.3. Chọn thanh cái cho các tủ động lực

5.4. Chọn thiết bị bảo vệ phía cao áp

5.4.1. Cầu chì cao áp

5.4.2. Dao cách ly

6. CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TRA TỔN THẤT ĐIỆN ÁP

6.1. Xác định tổn thất điện áp

6.2. Xác định tổn thất công suất

6.3. Xác định tổn thất điện năng

7. CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT VÀ CHỐNG SÉT

7.1. Tính toán nối đất

7.2. Tính toán chống sét

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng

Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng là một nhiệm vụ quan trọng trong ngành công nghiệp. Hệ thống này không chỉ đảm bảo cung cấp điện năng liên tục mà còn phải đáp ứng các yêu cầu về chất lượng và an toàn. Việc thiết kế cần phải xem xét đến các yếu tố như loại phụ tải, công suất tiêu thụ và các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành. Đặc biệt, trong bối cảnh công nghiệp hóa hiện đại hóa, nhu cầu sử dụng điện ngày càng tăng cao, đòi hỏi các giải pháp thiết kế phải linh hoạt và hiệu quả.

1.1. Khái niệm về hệ thống cung cấp điện trong công nghiệp

Hệ thống cung cấp điện trong công nghiệp bao gồm các thành phần chính như nhà máy điện, lưới truyền tải và lưới phân phối. Mỗi thành phần đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo cung cấp điện năng ổn định cho các phụ tải điện trong phân xưởng.

1.2. Vai trò của điện năng trong sản xuất công nghiệp

Điện năng là nguồn năng lượng chính trong sản xuất công nghiệp, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất và chất lượng sản phẩm. Việc cung cấp điện ổn định và an toàn là yếu tố quyết định cho sự phát triển bền vững của các nhà máy.

II. Những thách thức trong thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng

Trong quá trình thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng, nhiều thách thức cần được giải quyết. Các vấn đề như tính toán phụ tải, lựa chọn thiết bị và đảm bảo an toàn điện là những yếu tố quan trọng. Ngoài ra, việc tối ưu hóa chi phí đầu tư và vận hành cũng là một thách thức lớn.

2.1. Tính toán phụ tải cho phân xưởng

Tính toán phụ tải là bước đầu tiên và quan trọng trong thiết kế hệ thống cung cấp điện. Cần xác định chính xác công suất tiêu thụ của từng thiết bị để đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả.

2.2. Lựa chọn thiết bị điện phù hợp

Việc lựa chọn thiết bị điện cần dựa trên các tiêu chuẩn kỹ thuật và yêu cầu cụ thể của phân xưởng. Các thiết bị phải đảm bảo độ tin cậy và an toàn trong quá trình vận hành.

III. Phương pháp thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng

Có nhiều phương pháp thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng, mỗi phương pháp có ưu điểm và nhược điểm riêng. Việc lựa chọn phương pháp phù hợp sẽ giúp tối ưu hóa hiệu quả và giảm thiểu chi phí.

3.1. Phương pháp xác định phụ tải tính toán

Phương pháp xác định phụ tải tính toán dựa trên công suất đặt và hệ số nhu cầu. Đây là phương pháp đơn giản nhưng cần được áp dụng cẩn thận để đảm bảo độ chính xác.

3.2. Phương pháp tính toán theo suất tiêu hao điện năng

Phương pháp này giúp xác định phụ tải dựa trên suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm. Đây là phương pháp thường được sử dụng cho các thiết bị có đồ thị phụ tải ít biến đổi.

IV. Ứng dụng thực tiễn của hệ thống cung cấp điện trong phân xưởng

Hệ thống cung cấp điện được thiết kế và triển khai sẽ mang lại nhiều lợi ích cho phân xưởng. Việc cung cấp điện ổn định không chỉ giúp nâng cao năng suất mà còn đảm bảo an toàn cho người lao động và thiết bị.

4.1. Tăng cường hiệu suất sản xuất

Hệ thống cung cấp điện ổn định giúp các thiết bị hoạt động liên tục, từ đó nâng cao hiệu suất sản xuất và giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động.

4.2. Đảm bảo an toàn cho người lao động

Một hệ thống cung cấp điện được thiết kế tốt sẽ giảm thiểu rủi ro về điện, bảo vệ an toàn cho người lao động trong quá trình sản xuất.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của hệ thống cung cấp điện

Kết luận, thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng là một nhiệm vụ phức tạp nhưng cần thiết. Với sự phát triển của công nghệ, các giải pháp mới sẽ được áp dụng để nâng cao hiệu quả và an toàn cho hệ thống. Tương lai, việc áp dụng công nghệ tự động hóa và hệ thống điện thông minh sẽ là xu hướng tất yếu.

5.1. Xu hướng phát triển công nghệ trong thiết kế điện

Công nghệ mới như IoT và AI sẽ giúp tối ưu hóa việc quản lý và vận hành hệ thống cung cấp điện, từ đó nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng.

5.2. Tầm quan trọng của việc nâng cao chất lượng điện năng

Chất lượng điện năng sẽ ngày càng trở nên quan trọng trong bối cảnh công nghiệp hiện đại. Việc đảm bảo chất lượng điện năng sẽ góp phần nâng cao hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống.

10/07/2025
Đồ án cung cấp điện đề tài thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1.1 Khái niệm về hệ thống cung cấp điện Hệ thống cung cấp điện bao gồm những thành phần sau: - Các nhà máy điện - Lưới truyền tải - Lưới phân phối - Phụ tải điện Trong đó: a. Các nhà máy điện: - Các nhà máy sản xuất điện năng từ các nguồn năng lượng khác nhau (dầu, than đá, nhiệt, năng lượng hạt nhân… ), các nhà máy điện kết nối với nhau nhờ lưới hệ thống (500kV) - Các trạm biến áp : Các nhà máy điện kết nối với hệ thống truyền tải qua các máy biến áp tăng áp. Lưới truyền tải: - Lưới truyền tải chuyển điện năng đi xa từ các nhà máy điện đến trạm địa phương. Lưới phân phối: - Giảm cấp điện áp xuống điện áp cơ bản của lưới phân phối.

- Hệ thống phân phối điện năng từ lưới phân phối qua các máy biến áp phân phối.Điện áp khoảng 4,16-34,5 kV. - Máy biến áp phân phối chuyển đổi điện áp xuống điện áp sử dụng và chuyển tới khách hàng sử dụng điện qua lưới hạ áp (220-380V) d. Phụ tải điện: - Là các phụ tải tiêu thụ điện / trực tiếp dùng điện. Hệ thống cung cấp điện cho công trình được thiết kế với nguyên tắc: 1 Trường ĐH SPKT TPHCM Thiết kế cung cấp điện cho 1 tổng thể và lựa chọn các phần tử của hệ thống sao cho các phần tử này đáp ứng được các yêu cầu kĩ thuật, vận hành an toàn và kinh tế.

Trong đó, mục tiêu chính là đảm bảo cho các hộ tiêu thụ luôn được đầy đủ điện năng với chất lượng cao. Trong quá trình thiết kế, một thiết kế được coi là tối ưu nếu thỏa mãn được đầy đủ các điều kiện sau: - Tính khả thi cao - Vốn đầu tư nhỏ - Đảm bảo độ tin cậy tùy theo mức độ tính chất phụ tải. - Chi phí vận hành hàng năm thấp. - Đảm bảo an toàn cho người dùng và thiết bị - Thuận tiện cho việc bảo dưỡng và sửa chữa.

Ngoài ra khi thiết kế cũng cần phải bảo đảm các yếu tố phát triển trong tương lai, tính mỹ quan của công trình và giảm ngắn thời gian lắp đặt.2 Đặc điểm của các phụ tải điện Phụ tải tiêu thụ điện là nơi mà điện năng được biến đổi trở thành các dạng năng lượng khác như cơ năng, nhiệt năng, quang năng hay chính điện năng,… nhằm phục vụ những nhu cầu và mục đích đa dạng của con người. Phụ tải tiêu thụ điện là bộ phận quan trọng của hệ thống cung cấp điện. Tùy theo mức độ quan trọng mà phụ tải tiêu thụ điện được phân thành 3 loại: a. Phụ tải loại 1: Là loại phụ tải được cung cấp điện liên tục, nếu sảy ra mất điện sẽ gây ra hậu quả vô cùng nghiêm trọng về người và của và mọi mặt.

Đối với phụ tải loại I phải cung cấp điện ít nhất 02 nguồn điện độc lập hoặc phải có nguồn dự phòng nóng. 2 Trường ĐH SPKT TPHCM Ví dụ về phụ tải loại 1: Nhà máy hóa chất, sân bay, bến cảng, lò luyện thép, văn phòng chính phủ, phòng mổ bệnh viện …. Phụ tải loại 2: Là loại phụ tải mà khi sảy ra mất điện sẽ gây ra thiệt hại lớn về kinh tế, ngưng trệ sản xuất,… Cung cấp điện cho phụ tải loại II thường có thêm nguồn dự phòng. Vấn đề ở đây là phải so sánh giữa vốn đầu tư cho nguồn dự phòng và hiệu quả kinh tế đem lại do không bị ngừng cung cấp điện.

Ví dụ về phụ tải loại 2: nhà máy cơ khí, nhà máy thực phẩm, khách sạn lớn, trạm bơm… c. Phụ tải loại 3: Là những hộ tiêu thụ điện còn lại như khu dân cư, trường học, phân xưởng, nhà kho của các nhà máy …Cho phép mất điện trong vài giờ tùy theo tính chất phụ tải.3 Những yêu cầu khi thiết kế cung cấp điện Mục tiêu cơ bản của nhiệm vụ thiết kế cung cấp điện là đảm bảo cho hộ tiêu thụ điện có đủ lượng điện năng yêu cầu với chất lượng tốt. Có thể nêu ra một số yêu cầu chính sau đây: a. Độ tin cậy cung cấp điện : Độ tin cậy cung cấp điện tùy thuộc vào hộ tiêu thụ loại nào, trong điều kiện cho phép người ta cố gắng chọn phương án cung cấp điện có độ tin cậy càng cao càng tốt.

Chất lượng điện năng: Chất lượng điện năng được đánh giá bằng 2 chỉ số là tần số và điện áp. Trong đó, chỉ tiêu tần số do cơ quan điều khiển hệ thống điện điều chỉnh. Chỉ có những hộ tiêu thụ điện lớn (hàng chục MW trở lên) mới phải quan tâm đến chế độ vận hành sao cho hợp lý để góp phần ổn định tần số của hệ thống điện. 3 Trường ĐH SPKT TPHCM Vì vậy người thiết kế cung cấp điện thường phải quan tâm đến chất lượng điện áp cho khách hàng.

Nói chung ở trong lưới trung áp và hạ áp cho phép dao động quanh giá trị ± 5% điện áp định mức. Đối với những phụ tải có yêu cầu cao về chất lượng điện áp như nhà máy hóa chất, điện tử, cơ khí chính xác. điện áp chỉ cho phép dao động trong khoảng ± 2,5%. An toàn cung cấp điện: Hệ thống cung cấp điện phải được vận hành an toàn với người và thiết bị điện.

Muốn đạt được yêu cầu đó người thiết kế phải chọn sơ đồ cung cấp điện hợp lý, rõ ràng, rành mạch để tránh nhầm lẫn trong quá trình vận hành. Các thiết bị phải được chọn đúng chủng loại công suất. Công tác xây dựng lắp đặt hệ thống cung cấp điện ảnh hướng đến độ an toàn cung cấp điện. Người sử dụng phải tuyệt đối chấp hành những quy định về an toàn sử dụng điện.

Kinh tế : Khi đánh giá so sánh các phương án cung cấp điện, chỉ tiêu kinh tế chỉ được xét khi các chỉ tiêu kĩ thuật đã thỏa mãn. Chỉ tiêu kinh tế được đánh giá qua: Vốn đầu tư, chi phí vận hành, thời gian thu hồi vốn đầu tư. Việc đánh giá chỉ tiêu kinh tế phải thông qua tính toán và so sánh tỉ mỉ giữa các phương án, từ đó mới đưa ra phương án lựa chọn tối ưu nhất.4 Các bước thiết kế cung cấp điện Tùy thuộc vào quy mô của công trình lớn hay nhỏ mà các bước thiết kế có thể phân ra tỉ mỉ, hoặc gộp vào một số bước với nhau. Nhìn chung các bước thiết kế cung cấp điện có thể phân ra như sau: 1) Bước 1: Khảo sát và thu thập dữ liệu ban đầu: - Nhiệm vụ, mục đích thiết kế cung cấp điện.

- Đặc điểm về công năng của công trình sẽ được thiết kế cung cấp điện. - Dữ liệu về nguồn điện: Công suất, hướng cấp điện, khoảng cách đến hộ tiêu thụ. 4 Trường ĐH SPKT TPHCM - Dữ liệu về phụ tải: công suất, phân bố, phân loại hộ tiêu thụ. 2) Bước 2: Tính toán phụ tải: - Danh mục thiết bị điện.

- Tính phụ tải động lực. - Tính phụ tải chiếu sáng. 3) Bước 3: Chọn trạm biến áp, chọn trạm phát điện: - Dung lượng, số lượng,vị trí của trạm biến áp, trạm phân phối. - Số lượng, vị trí của tủ phân phối, tủ động lực ở mạng điện hạ áp.

4) Bước 4: Xác định phương án cung cấp điện: - Mạng cao áp. - Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện mạng trung áp, mạng hạ áp. 5) Bước 5: Tính toán ngắn mạch: - Tính toán ngắn mạch trong cao áp. - Tính toán ngắn mạch trong hạ áp.

6) Bước 6: Lựa chọn các thiết bị điện: - Lựa chọn máy biến áp. - Lựa chọn tiết diện dây dẫn. - Lựa chọn thiết bị điện cao áp. - Lựa chọn thiết bị điện hạ áp.

7) Bước 7: Tính toán chống sét và nối đất: - Tính toán chống sét cho trạm biến áp. - Tính toán chống sét cho đường dây cao áp. - Tính toán nối đất dây trung tính của máy biến áp hạ áp. 8) Bước 8: Tính toán tiết kiệm điện và nâng cao hệ số công suất: - Các phương pháp tiết kiệm điện và nâng cao hệ số công suất tự nhiên.

- Phương pháp bù bằng tụ bù: xác định dung lượng bù, phân phối tụ điện bù trong mạng điện cao áp và hạ áp. 9) Bước 9: Bảo vệ rơ le và tự động hóa: 5 Trường ĐH SPKT TPHCM - Bảo vệ rơ le cho máy biến áp, đường dây cao áp, các thiết bị có công suất lớn, quan trọng. - Các biện pháp tự động hóa. - Các biện pháp thông tin điều khiển.

10) Bước 10: Hồ sơ thiết kế cung cấp điện: - Bảng thống kê các dữ liệu ban đầu. - Bản vẽ mặt bằng công trình và phân bố phụ tải - Bản vẽ nguyên lý cung cấp điện mạng cao áp , hạ áp, mạng chiếu sáng. - Bản vẽ mặt bằng và sơ đồ đi dây cung cấp điện mạng cao áp, mạng hạ áp, mạng chiếu sáng. - Bản vẽ thiết bị bảo vệ đo lường, chống sét, nối đất.

- Bản vẽ chỉ dẫn vận hành và quản lý cung cấp điện.5 Mục tiêu của đồ án 1.1 Mục tiêu Trong nhà máy cơ khí có nhiều hệ thống máy móc khác nhau rất đa dạng, phong phú và phức tạp. Các hệ thống máy móc này có tính công nghệ cao và hiện đại. Do vậy mà việc cung cấp điện cho nhà máy phải đảm bảo chất lượng và độ tin cậy cao. Đứng về mặt cung cấp điện thì việc thiết kế điện phải đảm bảo sự gia tăng phụ tải trong tương lai, về mặt kỹ thuật và kinh tế phải đề ra phương án cấp điện sao cho không gây quá tải sau vài năm sản xuất và cũng không gây quá dư thừa dung lượng công suất dự trữ.

Theo quy trình trang bị điện và công nghệ của nhà máy ta thấy khi ngừng cung cấp điện sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm của nhà máy gây thiệt hại về nền kinh tế quốc dân do đó ta xếp nhà máy vào phụ tải loại II, cần được bảo đảm cung cấp điện liên tục và an toàn. Vì vậy mục tiêu thiết kế phụ tải điện trong phân xưởng sữa chữa cơ khí có thể phân ra làm 2 loại phụ tải chính:  Phụ tải động lực thường có chế độ làm việc dài hạn, điện áp yêu cầu trực tiếp đến thiết bị là 380/220V, công suất của chúng nằm trong 6 Trường ĐH SPKT TPHCM dải từ 1 đến hàng chục kW và được cung cấp bởi dòng điện xoay chiều ba pha tần số f = 50Hz.  Phụ tải chiếu sáng thường là phụ tải 1 pha, công suất không lớn. Phụ tải chiếu sáng bằng phẳng, ít thay đổi và thường dùng dòng điện xoay chiều 220V tần số f = 50 Hz.

Tên đề tài Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng 1.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Tài liệu có tiêu đề Thiết Kế Hệ Thống Cung Cấp Điện Cho Phân Xưởng cung cấp cái nhìn tổng quan về quy trình và các yếu tố cần thiết trong việc thiết kế hệ thống cung cấp điện cho các phân xưởng. Nội dung chính của tài liệu bao gồm các phương pháp tính toán, lựa chọn thiết bị, và các tiêu chuẩn an toàn cần tuân thủ. Đặc biệt, tài liệu nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tối ưu hóa hệ thống điện để đảm bảo hiệu suất và tiết kiệm năng lượng, từ đó mang lại lợi ích kinh tế cho doanh nghiệp.

Để mở rộng thêm kiến thức về lĩnh vực này, bạn có thể tham khảo tài liệu Đồ án cung cấp điện đề tài thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí, nơi cung cấp thông tin chi tiết hơn về thiết kế hệ thống điện cho phân xưởng cơ khí. Ngoài ra, tài liệu Đồ án hệ thống điện công trình đồ án thiết kế cung cấp điện cho một công trình sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về ứng dụng của hệ thống điện trong các công trình xây dựng. Cuối cùng, tài liệu Khóa luận thiết kế cung cấp điện cho tòa nhà 94 trần phú sẽ cung cấp thêm thông tin về thiết kế cung cấp điện cho các tòa nhà, giúp bạn có cái nhìn tổng quát hơn về lĩnh vực này.