Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí Trường Đại học Công nghiệp Tp. Hồ Chí Minh ( Cơ sở 1) :Khóa luận tốt nghiệp Khoa Công nghệ Điện

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN

--------- ---------

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XƯỞNG

CƠ KHÍ TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

(CƠ SỞ 1)

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: Th.S LÂM TẤN CÔNG

NHÓM SINH VIÊN THỰC HIỆN

LÊ PHI PHONG 15090661

TỐNG VIẾT QUÂN 15093131

LỚP : DHDI11B

Khóa Luận Tốt Nghiệp Lê Phi Phong-Tống Viết Quân

i

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ,NĂM 2019

PHIẾU GIAO ĐỀ ÁN TỐT NGHIỆP

1. Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài

(1): Lê Phi Phong MSSV: 15090661

(2): Tống Viết Quân MSSV: 15093131

Tên đề tài

THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XƯỞNG CƠ KHÍ TRƯỜNG ĐH CÔNG

NGHIỆP TPHCM (cơ sở 1)

2. Nội dung

- Xác định phụ tải tính toán

- Thiết kế mạng điện hạ áp cho xưởng thực hành cơ khí

- Tính toán bù công suất phản kháng để nâng cao hệ số công suất cosφ cho

phân xưởng

- Tính toán nối đất làm việc cho phân xưởng

3. Kết quả

- Hiểu được quy trình thiết kế một phân xưởng

- Biết cách tính toán và lựa chọn thiết bị

Giảng viên hướng dẫn

Trưởng bộ môn

Tp. HCM, ngày tháng năm 2019

Sinh viên

Khóa Luận Tốt Nghiệp Lê Phi Phong-Tống Viết Quân

II

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

TP.HCM , Ngày…...tháng….năm 2019

Giảng viên hướng dẫn

Khóa Luận Tốt Nghiệp Lê Phi Phong-Tống Viết Quân

III

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1....................................................................................................................vi

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI.......................................................................1

1 .1 Giới thiệu về đề tài ..................................................................................................1

1.2 Mục tiêu thiết kế ........................................................................................................1

1.3 Nội dung tính toán thiết kế .......................................................................................2

1.3.1 Thông số thiết bị trong toàn xưởng ........................................................................2

1.3.2 Nội dung tính toán ..................................................................................................3

CHƯƠNG 2.....................................................................................................................4

XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN ..............................................................................4

2.1 Tính toán phụ tải động lực của xưởng thực hành cơ khí...........................................4

2.1.1 Phân nhóm phụ tải động lực ...................................................................................4

2.1.2 Tính toán phụ tải động lực từng nhóm ...................................................................7

2.2 Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng ......................................................................16

2.3Công suất toàn xưởng thực hành cơ khí...................................................................18

CHƯƠNG 3...................................................................................................................20

THIẾT KẾ MẠNG HẠ ÁP CHO XƯỞNG..................................................................20

THỰC HÀNH CƠ KHÍ.................................................................................................20

3.1 Xác định tâm phụ tải................................................................................................20

3.1.1 Ý nghĩa của việc xác định tâm phụ tải .................................................................20

3.1.2 Xác định tâm phụ tải.............................................................................................20

3.2 Chọn phương án cung cấp điện cho xưởng thực hành cơ khí .................................27

3.2.1 Phương án cấp điện ..............................................................................................28

3.2.2 Phân tích và lựa chọn phương án cấp điện cho xưởng thực hành cơ khí.............32

3.2.3 Sơ đồ nguyên lí của xưởng thực hành cơ khí......................................................32

3.2 Lựa chọn phương pháp tính tiết diện dây dẫn cho CB............................................34

3.4Tính toán chọn tiết diện dây Lựa chọn loại dây cho toàn xưởng là cáp lõi đồng cách

điện PVC loại mềm đặt cố định do CADIVI chế tạo. ...................................................37

3.4 Chọn CB (APTOMAT)..........................................................................................49

Ngắn mạch tại TPPC ............................................................................................. 49

3.5.2 Chọn CB (APTOMAT) cho xưởng thực hành cơ khí ...................................... 51

Khóa Luận Tốt Nghiệp Lê Phi Phong-Tống Viết Quân

IV

CHƯƠNG 4...................................................................................................................63

BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG CHO PHÂN XƯỞNG .........................................63

4.1 Biện pháp nâng cao hệ số cosφ...............................................................................63

4.1.1 Nâng cao hệ số cosφ tự nhiên ..............................................................................63

4.1.2 Nâng cao hệ số cosφ bằng phương pháp bù công suất phản kháng .................. 63

4.2 Chọn thiết bị bù .......................................................................................................64

4.2.1 Tụ điện..................................................................................................................64

4.2.2 Máy bù đồng bộ ............................................................................................ 64

Động cơ không đồng bộ rotor dây quấn được đồng bộ hóa ...................................... 65

4.3 Vị trí và phân bố thiết bị bù trong mạng điện hình tia ............................................65

4.3.1Vị trí.............................................................................................................. 65

4.3.2 Tính toán tụ bù: ....................................................................................................67

4.4 Lựa chọn dây dẫn, CB, contactor cho tụ bù: ...........................................................69

4.4.1 Chọn dây dẫn:............................................................................................... 70

4.4.2 Chọn CB:...................................................................................................... 70

4.4.3 Chọn contactor :............................................................................................ 70

CHƯƠNG 5...................................................................................................................72

NỐI ĐẤT.......................................................................................................................72

5.1 Các hệ thống nối đất................................................................................................72

5.1.1 Mục đích và ý nghĩa của hệ thống nối đất:...................................................... 72

5.2 Sơ đồ nối đất:...........................................................................................................74

5.2.1 Sơ đồ IT ....................................................................................................... 74

5.2.2 Sơ đồ TN..............................................................................................................76

5.2.3 Sơ đồ TT ...................................................................................................... 80

5.3Lựa chọn và tính toán hệ thống nối đất làm việc .....................................................82

Khóa Luận Tốt Nghiệp Lê Phi Phong-Tống Viết Quân

V

DANH SÁCH HÌNH

Hình 1.1: Mặt bằng phân xưởng......................................................................................3

Hình 3.1 Mặt bằng phân xưởng....................................................................................21

Hình 3.2 : Sơ đồ mạng trục chính..................................................................................30

Hình 3.3 : Sơ đồ mạng hình tia......................................................................................30

Hình .3.4 : Sơ đồ mạch vòng .........................................................................................31

Hình 3.5 : Sơ đồ nguyên lý xưởng thực hành cơ khí.....................................................33

Hình 3.8 : Sơ đồ tính ngắn mạch ...................................................................................49

Ngắn mạch tại TPPC .....................................................................................................49

3.5.2 Chọn CB (APTOMAT) cho xưởng thực hành cơ khí ..........................................51

Hình 3.9: Sơ đồ nguyên lí cấp điện cho các tử động lực...............................................55

Hình 3.10 : Sơ đồ nguyên lí cấp điện cho động lực 1 ..................................................56

Hình 3.11: :Sơ đồ nguyên lí cấp điện cho động lực 1 ..................................................57

Hình 3.12: Sơ đồ nguyên lí cấp điện cho động lực 3 ...................................................58

Hình 3.13: Sơ đồ nguyên lí cấp điện cho động lực 4 ...................................................59

Hình 3.14: Sơ đồ nguyên lí cấp điện cho động lực 5 ...................................................60

Hình 3.16 : Sơ đồ nguyên lí cấp điện cho động lực 7 ..................................................62

Hình 4.1 Bù tập trung ...................................................................................................66

Bù nhóm ( từng phân đoạn )..........................................................................................66

Hình 4.2 : Bù theo nhóm (khu vực)...............................................................................67

Hình 4.3 : Hình ảnh tụ bù ..............................................................................................68

Hình 4.1 : Sơ đồ nguyên lý cấp điện cho tủ bù .............................................................71

Hình 5.1 : Sơ đồ hệ thống nối đất bảo vệ ......................................................................73

Hình 5.2 :Hệ thống nối đất LE ......................................................................................74

Hình 5.4 : Sơ đồ IT........................................................................................................75

Hình 5.5 : Sơ đồ TN-C ..................................................................................................76

Hình 5.6 : Sơ đồ TN-S...................................................................................................77

Hình 5.7 : Sơ đồ TN-C-S...............................................................................................78

Hình 5.8 : Sơ đồ TT.......................................................................................................80

Hình 5.9 Bãi cọc tiếp địa hệ thống nối đất làm việc ....................................................83

Khóa Luận Tốt Nghiệp Lê Phi Phong-Tống Viết Quân

VI

DÁNH SÁCH BẢNG

Bảng 1.1: Thông số các thiết bị trong phân xưởng .........................................................2

Bảng 2.6 :Kết quả tính toán phụ tải theo nhóm.............................................................19

Bảng 3.1 : Bảng tọa độ phụ tải trong nhóm 1................................................................22

Bảng 3.2 : Bảng tọa độ phụ tải trong nhóm 2................................................................22

Bảng 3.3 : Bảng tọa độ phụ tải trong nhóm 3................................................................23

Bảng 3.4 : Bảng tọa độ phụ tải trong nhóm 4................................................................24

Bảng 3.5 : Bảng tọa dộ phụ tải trong nhóm 5................................................................25

Bảng 3.6 : Bảng tọa độ phụ tải trong nhóm 6................................................................26

Bảng 3.7 : Bảng tọa độ phụ tải trong nhóm 7................................................................27

Bảng 3.8 Kết quả tính toán đối với từng phụ tải động lưc ............................................47

Bảng 3.9 Kết quả lựa chọn dây dẫn cho từng phụ tải động lực ....................................47

Bảng 3.10 : Kết quả tính ngắn mạch cho từng nhóm....................................................51

Bảng 3.11 : Kết quả chọn thết bị bảo vệ cho các tủ động lực .......................................53

Bảng 3.14 : Kết quả chọn dây dẫn và thiết bị bảo vệ cho từng phụ tải động lực..........54

Bảng 5.1: Dòng điện định mức theo điện trở nối đất ....................................................81

Khóa Luận Tốt Nghiệp Lê Phi Phong-Tống Viết Quân

1

CHƯƠNG 1

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI

1 .1 Giới thiệu về đề tài

Trong xưởng thực hành cơ khí có nhiều loại máy móc khác nhau rất đa dạng,

phong phú và phức tạp. Các loại máy 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.

Đây là xưởng thực hành nên phân bố các thiết bị tương đối đều. Phần lớn các

thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn. Những đặc điểm này cần quan tâm khi phân

nhóm phụ tải, xác định phụ tải tính toán và lựa chọn phương án thiết kế cung cấp

điện cho phân xưởng.

Phụ tải điện trong xưởng thực hành 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 dải từ 1 đến hàng chục

kW và được cung cấp bởi dòng điện xoay chiều 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 tần số f =

50 Hz.

1.2 Mục tiêu thiết kế

 Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị

 Đảm bảo trang bị điện vận hành đáp ứng được yêu cầu sử dụng

Khóa Luận Tốt Nghiệp Lê Phi Phong-Tống Viết Quân

2

 Đảm bảo, phù hợp với các tiêu chuẩn hiện hành của Việt Nam và

thế giới.

1.3 Nội dung tính toán thiết kế

1.3.1 Thông số thiết bị trong toàn xưởng

Bảng 1.1: Thông số các thiết bị trong phân xưởng

STT Tên máy

Số

lượng

Hệ

số

ksd

Cos

φ

Điện

áp

(V )

Công

suất

(kw)

1 Máy Phay FVHM – 6000S 10 0.15 0.6 380 3.73

2 Máy Phay BMT – 6000S 6 0.15 0.6 380 16.3

3 Máy Tiện BMT – 1440VE 17 0.15 0.6 380 3.7

4 Máy tiện FSML 12 0.15 0.6 380 2.238

5 Máy tiện FSML – 1440VE 6 0.15 0.6 380 3.73

6 Máy tiện Wasino 6 0.15 0.6 380 2.2

7 Máy mài 5 0.15 0.6 380 0.746

8 Máy tiện MA2160 1 0.15 0.6 380 8

Tổng 63