Thông tin tài liệu
LỜI NĨI ĐẦU Trong nghiệp cơng nghiệp hóa – đại hóa đất nước, cơng nghiệp điện lực giữ vai trị đặc biệt quan trọng, điện nguồn lượng dùng rộng rãi ngành kinh tế quốc dân Khi xây dựng nhà máy, khu dân cư, thành phố v.v…trước tiên người ta phải xây dựng Hệ Thống Cung Cấp Điện để cung cấp điện cho máy móc nhu cầu sinh hoạt người Để đáp ứng nhu cầu nói em làm luận văn với đề tài Thiết kế Cung Cấp điện Trong trình làm luận văn ngồi bảo nhiệt tình Thầy hướng dẫn em tham khảo thêm nhiều tài liệu kiến thức thực tế để làm tốt đề tài Em xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến Ban Giám Hiệu, Quý Thầy cô Khoa Điện – Điện Tử, Bộ Môn Hệ Thống Điện, Trường Đại Học Tôn Đức Thắng nhiệt tình hướng dẫn truyền đạt kiến thức chuyên môn, kinh nghiệm quý báu suốt thời gian học tập trường Đây tảng quan trọng giúp em vận dụng vào thực tế sau Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn Thầy Nguyễn Trung Thắng nhiệt tình hướng dẫn, cung cấp tài liệu truyền đạt kiến thức quý báu giúp em hoàn thành tốt luận văn Em xin gởi lời cảm ơn đến Gia đình, bạn bè người thân động viên khích lệ giúp đỡ em suốt trình học tập làm luận văn tốt nghiệp Do có hạn chế kiến thức, thời gian làm luận văn kinh nghiệm nên tập luận văn tốt nghiệp khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong thơng cảm, góp ý bạn bè dẫn thêm Quý Thầy cô Tp.HCM - Ngày 20 tháng 06 năm 2010 Sinh viên Nguyễn Hồng Hảo Luận Văn Tốt Nghiệp CHƯƠNG TÍNH TOÁN PHỤ TẢI PHÂN XƯỞNG 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ: Khi thiết kế cung cấp điện cho công trình công việc tính toán xác định phụ tải điện công trình quan trọng Tùy theo mức độ tầm quan trọng công trình mà phụ tải điện xác định theo phụ tải thực tế có phải kể đến khả phát triển công trình tương lai Ví dụ, xác định phụ tải điện cho phân xưởng khí chủ yếu dựa vào máy móc thực tế đặt phân xưởng Người thiết kế cần xác định phụ tải tính toán để vạch phương án cấp điện cho phân xưởng để từ tính toán chọn thiết bị như: trạm biến áp, dây dẫn, thiết bị đóng cắt, bảo vệ, tủ phân phối… cho tổn thất công suất, tổn thất điện áp nằm phạm vi cho phép Như phụ tải tính toán số liệu vô quan trọng tính toán thiết kế cung cấp điện để xác định xác phụ tải tính toán nhiệm vụ khó khăn quan trọng 1.2 CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU: Đặc điểm phân xưởng: Kích thước phân xưởng: phân xưởng dài 54m, rộng 18m, cao 7m, diện tích F = 54 x 18 = 972(m2) Phân xưởng có cửa vào cửa vào phụ, bên đặt 49 thiết bị Môi trường làm việc phân xưởng: bụi, khô ráo, nhiệt độ trung bình hàng năm 340C (tại TP.HCM).Sản phẩm chủ yếu phân xưởng sản phẩm khí, phụ tải tiêu thụ điện phân xưởng phụ tải loại 2, quy mô sản xuất phân xưởng trung bình Phân xưởng làm việc theo ca, ngày có ca làm việc Luận Văn Tốt Nghiệp Thông số sơ đồ mặt phụ tải điện phân xưởng: BẢNG THÔNG SỐ PHỤ TẢI ĐIỆN CỦA PHÂN XƯỞNG Ký hiệu Số Pđm (kw) Cos Ksd Ghi Chú mặt Lượng 1 0.8 0.6 Pha 2 0.75 0.8 Pha 3 10 0.6 0.7 Pha 4 2,2 0.7 0.7 Pha 5 2,8 0.8 0.8 Pha 6 4,5 0.81 0.6 Pha 7 4,5 0.78 0.8 Pha 8 0.8 0.8 Pha 9 14 0.85 0.7 Pha 10 10 0.8 0.7 Pha 11 11 12 0.9 0.7 Pha 12 12 20 0.95 0.6 Pha 13 13 10 0.8 0.7 Pha 14 14 0.85 0.8 Pha 15 15 7,5 0.8 0.6 Pha 16 16 12 0.9 0.8 Pha 17 17 0.95 0.8 Pha 49 391 STT Toång Luận Văn Tốt Nghiệp 1.3 PHÂN NHÓM PHỤ TẢI: o Việc phân nhóm phụ tải dựa yếu tố sau: o Các thiết bị nhóm nên có chức o Các thiết bị nhóm có vị trí gần o Phân nhóm có ý phân công suất cho nhóm o Dòng định mức nhóm phù hợp với dòng định mức CB chuẩn o Số nhóm tuỳ thuộc vào quy mô phân xưởng không nên nhiều Căn vào yếu tố ta chia phụ tải phân xưởng làm nhóm máy: Nhóm máy I: Pđm = 78 kW I-A: 3A, 3B, 3C I-B: 6A, 6B, 7A, 7B I-C: 3D,3E, 4A, 4B, 5A, 5B Nhóm máy II: Pđm = 84 kW II-A: 1A, 1B, 2A, 2B, 2C, II-B: 3F, 15A, 16A II-C: 15B, 15C, 6C Nhóm máy III: Pđm = 120 kW III-A: 8A, 8B, 8C, 8D III-B: 8E, 8F, 12A, 12B III-C: 9A, 9B, 10A, 10B Nhóm máy IV: Pñm = 109 kW IV-A: 11A, 11B, 11C, 17A, 17B, 17C IV-B: 13A, 13B, 13C, 14A IV-C: 14B, 14C, 14D Luận Văn Tốt Nghiệp 1.4 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CHO PHÂN XƯỞNG: Phụ tải phân xưởng gồm: - Phụ tải động lực - Phụ tải chiếu sáng Theo yêu cầu thiết kế, sử dụng phương pháp xác định phụ tải tính toán động lực theo hệ số k sd k đt , xác định phụ tải tính toán chiếu sáng theo suất phụ tải đơn vị diện tích sản phẩm Sau phương pháp xác định phụ tải tính toán động lực cho phân xưởng theo phương pháp sử dụng hệ số k sd k đt Công thức tính toán phụ tải: - Công suất tác dụng tính toán P ttj nhóm thiết bị thứ j xác định theo biểu thức: n Pttj k ñtj k sdi Pñmi i 1 Trong ñoù: kñtj : hệ số đồng thời nhóm thiết bị thứ j ksdi: hệ số sử dụng thiết bị thứ i Pđmi : công suất định mức thiết bị thứ i n: số thiết bị nhóm thứ j - Công suất phản kháng tính toán Q ttj nhóm thiết bị thứ j xác định: Q ttj = P ttj tg j - Hệ số công suất trung bình nhóm thiết bị thứ j: n cos i Pñmi cos j i 1 n Pđmi i 1 Luận Văn Tốt Nghiệp Trong đó: cos j hệ số công suất thiết bị thứ i - Công suất biểu kiến tính toán nhóm thiết bị thứ j: Sttj P ttj2 Q ttj2 - Dòng điện tính toán: I ttj Sttj 3.U đm Xác định phụ tải tính toán cho nhóm máy (tủ phân phối): m Pttm k đtm Pttj j 1 Q ttm = P ttm tg m Sttm I ttm P ttm Q ttm Sttm 3.U đm Trong đó: P ttm ;Q ttm ;S ttm : công suất tính toán nhóm máy thứ m P ttj : công suất tính toán nhóm thiết bị thứ j m: số nhánh phân phối nhóm máy thứ m (tủ phân phối thứ m) 1.5 Tính toán phụ tải động lực cho nhóm thiết bị: Phụ tải nhóm máy 1: STT Tên máy Số lượng Pđm (kW) Cos ksd 10 0.6 0.7 2.2 0.7 0.7 2.8 0.8 0.8 4.5 0.81 0.6 4.5 0.78 0.8 Luận Văn Tốt Nghiệp Nhóm máy I-A gồm thiết bị 3A, 3B, 3C: ( Pđm = 30 kW) - Công suất tác dụng tính toán nhóm máy I-A laø: n Ptt kdt ksdi Pdmi = 0,9.( 0,7.10 + 0,7.10 + 0,7.10 ) = 18,9 kW i 1 (nhóm máy I-A gồm thiết bị nên kđt = 0,9) - Hệ số công suất trung bình nhóm máy I-A là: n cos cos P i i 1 ñmi n P i 1 = = 0,6 ñmi tg = 1,33 - Công suất phản kháng tính toán nhóm máy I-A laø: Q tt = P tt tg = 18,9x1,33 = 25,2 kVAr - Công suất biểu kiến tính toán nhóm máy I-A là: Stt(a) Ptt(a) Q tt(a) = = 31,5 kVA - Dòng điện tính toán nhóm máy I-A là: I tt Stt = 3.U = 45,5 A Nhoùm I-B gồm thiết bị 6A, 6B, 7A, 7A: ( Pđm = 18 kW) - Công suất tác dụng tính toán nhóm máy (I-B) là: n Ptt kdt ksdi Pdmi = 0,8.( 0,6.4,5 + 0,6.4,5 + 0,8.4,5 + 0,8.4,5) =12,6kW i 1 (nhóm máy I-B gồm thiết bị nên kđt = 0,8) - Hệ số công suất trung bình nhóm máy (I-B) là: n cos cos P i i 1 n P i 1 dmi = = 0,795 dmi Luaän Văn Tốt Nghiệp tg = 0,76 - Công suất phản kháng tính toán nhóm máy (I-B) là: Q tt = P tt tg = 12,6x0,76 = 9,61 kVAR - Công suất biểu kiến tính toán nhóm máy (I-B) là: Stt P tt Qtt = = 15,85 kVA - Dòng điện tính toán nhóm máy (I-B) là: Stt = 3.U I tt = 22,88 A Nhóm I-C gồm thiết bị 3D, 3E, 4A, 4B, 5A, 5B: ( Pñm = 30 kW) - Công suất tác dụng tính toán nhóm máy I-C là: n Ptt kdt ksdi Pdmi = i 1 = 0,7.( 0,7.10 + 0,7.10 + 0,7.2,2 + 0,7.2,2 +0,8.2,8+0,8.2,8) =15,1kW (nhóm máy I-C gồm thiết bị nên kđt = 0,7) - Hệ số công suất trung bình nhóm máy (I-C) là: n cos P cos i i 1 dmi n P i 1 tg = =0,652 dmi = 1,16 - Công suất phản kháng tính toán nhóm máy (I-C) là: Q tt = P tt tg = 15,1x1,16 = 17,56 kVAR - Công suất biểu kiến tính toán nhóm máy (I-C) là: Stt P tt Qtt = = 232 kVA - Doøng điện tính toán nhóm máy I-C là: I tt Stt = 33,4 A 3.U Luận Văn Tốt Nghiệp Công suất tính toán nhóm máy I: - Công suất tác dụng tính toán nhóm máy là: n P tt1 = k đt1 Pttj = 0,8.( 18,9 +12,6+ 15,1 ) = 37,28 kW j 1 (nhóm máy gồm nhóm máy nên kđt = 0,8) - Hệ số công suất trung bình nhóm máy là: n cos j Pđmj cos 1 j1 n Pñmj = 0,699 tg 1 = 1,02 j1 - Công suất phản kháng tính toán nhóm máy là: Q tt1 = P tt1 tg 1 = 37,28 x 1,02 = 38,1 kVAR - Công suất biểu kiến tính toán nhóm máy là: Stt1 P tt12 Q tt12 = 53,3 kVA - Dòng điện tính toán nhóm máy là: I tt1 Stt1 3.U = 53,3 = 76,94 A 3.0, Tính toán tương tự cho nhóm máy lại: Luận Văn Tốt Nghiệp KẾT QUẢ TÍNH TOÁN CỦA CÁC NHÓM MÁY II Nhóm Phụ tải Pđm (kw) 3F 10 II-A II-B II-C II cos 0.6 Ksd 0.7 Psd (kw) Ssd (KVA) 11.67 Kđt Ptt (KW) 0.9 18.99 0.9 15A 7.5 0.8 0.6 4.5 5.63 16A 12 0.9 0.8 9.6 10.67 6C 4.5 0.81 0.6 2.7 3.33 15B 7.5 0.8 0.6 4.5 5.63 15C 1A 1B 2A 2B 2C II.A II.B II.C 7.5 7 7 18.99 10.53 15.12 0.8 0.8 0.8 0.75 0.75 0.75 0.75 0.8 0.77 0.6 0.6 0.6 0.8 0.8 0.8 1 4.5 4.2 4.2 5.6 5.6 5.6 18.99 10.53 15.12 5.63 5.25 5.25 7.47 7.47 7.47 25.32 13.16 20.16 Stt (KVA) cosφ Qtt (KVAr) Itt (A) 25.16 0.75 16.51 36.32 10.53 13.13 0.80 7.83 18.94 0.7 15,12 29.61 0.77 19.04 42.74 0.9 40.18 52.78 0.76 34.23 76.18 Luận Văn Tốt Nghiệp Trong đó: 78 Lh : Khoảng cách hai đèn theo hàng Lc : Khoảng cách hai đèn theo cột Hđ : Chiều cao treo đèn tính toán D t : Khoảng cách đèn với tường Với (0,8 2) ; (0,4 0,6) : đạt yêu cầu Vậy: việc bố trí đèn chiếu sáng Metal Halide phù hợp, đạt yêu cầu độ đồng chiếu sáng 7.2 THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CHIẾU SÁNG 7.2.1 Phương án dây mạng điện chiếu sáng: Từ tủ phân phối MDB đến tủ chiếu sáng DLB dùng phương án dây hình tia, từ tủ DLB đến đèn dùng sơ đồ phân nhánh, chia làm nhánh, mối nhánh gồm 11 đèn Trong tủ chiếu sáng đặt CB tổng pha nhận điện từ tủ phân phối CB nhánh pha, CB nhánh điều khiển cấp điện cho dãy đèn Sơ đồ nguyên lý mạng điện chiếu sáng cho phân xưởng: 78 Luận Văn Tốt Nghiệp 79 22kV DT MCCB MDB 0,4kV MCCB MCCB MCCB MCCB MCCB MCCB DB2 DB1 DB3 DB4 DLB MCB MCB MCB Sô đồ nguyên lý mạng điện chiếu sáng phân xưởng 7.2.2 Chọn dây dẫn/cáp CB bảo vệ cho mạng điện chiếu sáng: Vì tủ chiếu sáng DLB điều khiển thiết bị đèn, quạt, ổ cắm pha pha nên tuyến dây từ tủ phân phối MDB đến tủ chiếu sáng dùng cáp điện lực CVV lõi, ruột đồng nhiều sợi xoắn, cách điện nhựa PVC, điện áp cho phép 660 V CADIVI sản xuất Trong gồm cáp pha (cùng loại) cáp trung hòa có tiết diện nhỏ cáp pha cấp, với phương án khay cáp kẹp sát tường Tuyến dây từ tủ chiếu sáng đến dãy đèn dùng dây đôi mềm VCm lõi, ruột đồng mềm nhiều sợi xoắn, cách điện nhựa PVC CADIVI sản xuất, với phương án dây nổi, đặt ống nhựa kẹp sát tường 79 Luận Văn Tốt Nghiệp 80 Chọn dây dẫn/cáp từ tủ phân phối đến tủ chiếu sáng: Chương IV trang 40-41 ta chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ chiếu sáng sau: Cáp điện lực CVV CADIVI sản xuất gồm: 3xCVV- +1xCVV-3.5 Chọn dây dẫn/cáp từ tủ chiếu sáng đến dãy đèn: Ba dãy đèn có công suất tính toán nên tiến hành chọn dây dẫn/cáp cho dãy, dãy lại tính tương tự, thường dãy đèn dùng chung loại dây dẫn/cáp: Công suất chiếu sáng dãy đèn: Pdãy đèn = Pđ.(số bóng đèn dãy) = 250.11 = 2750 W = 2,75 kW Dòng làm việc cực đại dây dẫn/cáp: Ilvmax= P U đm cos đ = 2,75 = 15,63 (A) 0,22.0,8 Theo điều kiện phát nóng cho phép, dòng định mức CB phải I đmCB I lv max Vậy: Chọn CB hãng Merlin Gerin có I đmCB = 16 A (Kr=1) Từ điều kiện lắp đặt thực tế, ta có hệ số hiệu chỉnh: K1 = 1: dây đôi mềm máng cáp K2 = 1: mạch dây dẫn/cáp hàng đơn K3 = 0.93: nhiệt độ môi trường 35oC K = K1K2K3 = 1x1x0.93 = 0.93 Dòng phát nóng cho phép dây dẫn/cáp tính đến hệ số hiệu chỉnh theo điều kiện lắp đặt thực tế: I 'cp I cp K = 16 = 17.2 A 0.93 80 Luận Văn Tốt Nghiệp 81 Chọn dây dẫn/cáp CADIVI sản xuất loại dây đôi mềm VCm lõi, có dây pha dây trung tính loại Tra bảng Catalogue ta chọn dây sau: Dây đôi mềm VCm 2x2,5 Bảng thông số dây dẫn/cáp từ DLB đến dãy đèn: Tiết diện Số sợi/đường Đường danh định kính Trọng sợi kính tổng gần lượng Cường độ tối đa (mm2) (N/mm) (mm) (kg/100m) (A) VCm 2x2,50 2x50/0,20 3,7x7,4 5,59 18 7.2.3 Kieåm tra sụt áp: Độ sụt áp cho phép mạng chiếu sáng 5%Un Vậy: Ucp = 400 = 20 V 100 Điều kiện kiểm tra sụt áp cho mạng chiếu sáng là: U Ucp Kiểm tra sụt áp từ tủ phân phối đến tủ chiếu sáng: Chiều dài dây từ MDB đến DLB là: l =7m = 0.7.10-4 km Vì đoạn từ MDB đến DLB ta chọn cáp CVV– 7/2,00 có tiết diện dây F=22mm2 nên ta có: r0= Vậy: 22,5 = = 1,02 /km F 22 R= r0.l= 1,02x0.7.10-4 = 7.14 m X= x0.l= 0,08x0.7.10-4 = 5.6 m Vậy độ sụt áp đoạn naøy laø: U1= 3.I(R cos X sin ) cos cs = 0,8 neân sin cs =0,6 ; I = I ttcs = 72 A -3 U1= 3.15.(7,14 x0,8 5,6 x0,6) 10 =0,24 (V) 81 Luận Văn Tốt Nghiệp 82 Kiểm tra sụt áp từ tủ chiếu sáng đến dãy đèn Vì dãy đèn sử dùng điện pha nên công thức tính độ sụt áp: U2= 2.I(R cos X sin ) Chiều dài từ DLB đến dãy đèn xa l= 44m = 44.10-3 km Vì đoạn từ DLB đến dãy đèn ta sử dụng cáp VCm có F = 2,5mm2 nên ta có: r0= Vaäy: 22,5 = = /km F 2,5 R= r0.l= 44.10-3 = 396 m X= x0.l= 0,08 44.10-3 = 3,52 (m ) cos cs = 0,8 nên sin cs = 0,6 Vậy độ sụt áp đoạn là: -3 U2 = 2.I(R cos X sin ) = 2.15,63.(396.0,8+3,52.0,6)10 = 9,97 V Vậy sụt áp toàn tuyến từ MDB đến dãy đèn là: U = U1 + U2 = 0,24 + 9,97= 10,21 V Ta thấy U < Ucp nên với dây dẫn chọn phù hợp 7.2.4 Chọn CB tủ DLB Chọn CB cho nhánh điều khiển cấp điện cho dãy đèn: Tủ chiếu sáng có MCB điều khiển cấp điện cho dãy đèn có dòng làm việc cực đại nên ta chọn loại MCB cho dãy đèn Bảng thông số MCB: Mã hiệu Ilv max Dòng định Số cực (A) C60a 15,63 mức (A) 16 Điện áp Khả Đặc tuyến định mức Cắt dòng bảo vệ (V) (kA) 230/400 4,5 C 82 Luận Văn Tốt Nghiệp 83 Chọn tủ chiếu sáng DLB: Tủ chiếu sáng DLB bao gồm cái, MCCB tổng mã hiệu S100 11 MCB mã hiệu FMH-C (trong có MCB điều khiển cấp điện cho dãy đèn, MCB cho dãy quạt, MCB cho nhánh ổ cắm pha MCB cho nhánh ổ cắm pha) Tủ DLB có ngõ vào 11 ngõ Kích thước MCCB kích thước tiêu chuẩn là: Chiều dày: 88.5mm Chiều rộng: 106m Chiều cao: 169mm Kích thước MCB C60a có kích thước tiêu chuẩn là: Chiều dày: 72mm Chiều rộng: 54mm (CB cực), 36mm (CB cực) Chiều cao: 90mm Các CB phân bố làm hàng, phía MCCB tổng, hàng hàng MCB Phụ kiện bên có dây dẫn, cái, nối đất, trung tính bảng dẫn chia pha, tủ đặt cao 1,3m, tủ có ngõ vào 11 ngõ Vậy: chọn tủ DLB có mã hiệu CTDBA14/100SG với kích thước sau: Chiều dày: 137mm Chiều rộng: 357mm Chiều cao: 809mm Chỉ số IP là: 40 83 Luận Văn Tốt Nghiệp CHƯƠNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHỐNG SÉT 8.1.1 THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHỐNG SÉT 8.1.2 Phân loại cơng trình theo mức bảo vệ chống sét Theo mức bảo vệ chống sét cơng trình chia làm loại: Cơng trình cấp I Bao gồm cơng trình tồn khí cháy, sợi bụi cháy điều kiện làm việc bình thường khí, cháy, bụi, sợi cháy kết hợp với khơng khí chất oxy hóa khác tạo thành hỗn hợp nổ Hỗn hợp nổ phát nổ có tác dụng sét nổ gây chết người thiệt hại lớn kinh tế Cơng trình cấp II Bao gồm cơng trình tồn khí cháy, bụi sợi cháy xảy cố làm sai ngun tắc vận hành q trình cơng nghệ, đó, khí, cháy, bụi, sợi cháy có khả kết hợp với khơng khí chất oxy hóa khác tạo thành hỗn hợp nổ Cơng trình cấp III Bao gồm cơng trình cịn lại Tuyệt đại đa số nhà cơng trình xây dựng cơng cộng thuộc cơng trình cấp III 8.1.3 Chọn thiết bị bảo vệ chống sét cho Phân Xưởng Khi có vấn đề cố xảy gây thiệt hại kinh tế, nguy hiểm cho người Để bảo vệ chống sét cho nhà máy ta cần thiết kế bảo vệ theo mức bảo vệ chống sét cho cơng trình cấp III Chọn bảo vệ cột thu sét sử dụng đầu thu sét phát tia tiên đạo sớm ( ESE : Early Streamer Emission) Với phát triển khoa học kỹ thuật, công nghệ dạng đầu thu sét có đặc điểm có khả phát tia tiên đạo sớm 84 Luận Văn Tốt Nghiệp Cách lắp đặt đầu thu sét ESE Đầu ESE lắp đặt cột độc lập kết cấu cơng trình bảo vệ, cho đỉnh kim cao độ cao cần bảo vệ Nguyên lý hoạt động đầu thu ESE ESE hoạt động dựa nguyên lý làm thay đổi trường điện từ chung quanh cấu trúc cần bảo vệ thông qua việc sử dụng vật liệu áp điện (piezoelectric) (theo thiết kế Franklin France ) Cấu trúc đặc biệt ESE tạo gia tăng cường độ điện trường chỗ, tạo thời điểm kích hoạt sớm, tăng khả phát xạ ion, nhờ tạo điều kiện lý tưởng cho việc phát triển phóng điện sét Cấu tạo đầu thu sét ESE - Đầu thu : Có hệ thống thơng gió nhằm tạo dịng lưu chuyển khơng khí đỉnh thân ESE Đầu thu làm nhiệm vụ bảo vệ thân kim - Thân kim : làm đồng xử lý inox, phía có nhiều đầu nhọn làm nhiệm vụ phát xạ ion Các đầu làm thép không gỉ luồn ống cách điện nối với điện cực kích thích Thân kim ln nối với điện cực nối đất chống sét - Bộ kích thích áp điện: làm ceramic áp điện (piezoelectric ceramic) đặt phía thân kim, ngăn cách điện, nối với đỉnh nhọn phát xạ ion nêu cáp cách điện cao áp - Vật liệu piezoelectric: cấu trúc tinh thể, đó, lưỡng cực điện làm tăng áp lực theo hướng định trước cách tạo cho chúng trường phân cực ban đầu có mật độ cao Vật liệu sử dụng zircotitanate chì, cứng, đầu kim phủ lớp mỏng điện cực nickel Các vật liệu 85 Luận Văn Tốt Nghieäp chế tạo thành nhiều đoạn nối tiếp Mức điện áp cao đảm bảo đủ điều kiện để tạo ion mong muốn - Sự kích thích áp điện: xuất đám mây giơng mang điện tích, điện trường khí trạng thái tĩnh, kết hợp với tượng cộng hưởng xảy thân kim ESE, áp lực tạo trước Trong kích thích sinh áp lực biến đổi ngược Kết đầu nhọn, phát xạ ion tạo điện cao, sinh lượng lớn ion Những ion ion hóa dịng khí xung quanh phía đầu thu nhờ hệ thống lưu chuyển khơng khí gắn đầu thu Điều giúp làm giảm điện áp ngưỡng phóng điện, đồng thời làm gia tăng vận tốc phóng điện corona - Điểm thu sớm nhất: khả gia tăng kích thích trường tĩnh điện thấp (khả phát xạ sớm) tăng cường khả thu kim thu sét Nhờ trở thành điểm thu sớm so với điểm khác tòa nhà cần bảo vệ Các kim thu sét hoạt động với dòng sét có cường độ thấp (2kA đến 5kA ứng với khoảng cách kích hoạt D nhỏ D = 10I2/3, với I cường độ dịng sét tính kA) - Vùng bảo vệ: vùng bảo vệ ESE hình nón có đỉnh đầu kim thu sét, bán kính bảo vệ Rp(m) = f (khoảng cách kích hoạt sớm trung bình L(m) kim thu sét, khoảng cách kích hoạt D(m) tùy theo mức độ bảo vệ) Cơng thức tính bán kính bảo vệ Rp đầu thu sét ESE, áp dụng h 5m: R p 2D.h h L(2D L) Nếu độ cao kim nhỏ 5m nhà sản xuất cung cấp Catalogue bán kính bảo vệ theo độ cao kim Trong đó: D(m) : phụ thuộc vào cấp bảo vệ I, II, III + D = 20m mức bảo vệ cấp I + D = 45m mức bảo vệ cấp II + D = 60m mức bảo vệ cấp III h(m) : chiều cao đầu thu sét tính từ đỉnh kim đến bề mặt bảo vệ L(m) : độ lợi khoảng cách phóng tia tiên đạo + L = v.T T(S): độ lợi thời gian 86 Luận Văn Tốt Nghiệp Vị trí đặt cầu thu sét Ta chọn vị trí đặt đầu thu sét ESE nằm kết cấu mái nhà xưởng (xem bảng vẽ AUTOCAD), với chiều cao đầu thu sét ESE tính từ đỉnh cầu đến bề mặt bảo vệ h = 3m Bán kính bảo vệ cầu thu sét Tham khảo Catalogue hãng FRANCE PARATONNERRES Dựa vào vị trí chọn ta đặt cầu thu sét có độ cao so với mặt cao xưởng 3m, có bán kính bảo vệ 65m tính từ tâm cầu Sau vẽ lại sơ đồ mặt nhà máy ta thấy toàn nhà máy phủ kín bán kính bảo vệ cầu thu sét, đảm bảo chống sét an tồn có dơng sét 87 Luận Văn Tốt Nghiệp 8.2 TÍNH TỐN NỐI ĐẤT CHỐNG SÉT 8.2.1 Chọn dây dẫn dòng sét Theo tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam: “ TCXD 46 ” kích cỡ dây dẫn để tản dòng sét xuống đất bảo vệ cho cơng trình phải có tiết diện khoảng từ 35mm2 95mm2, tùy thuộc vào tính chất cơng trình cần bảo vệ Phân xưởng cơng trình bảo vệ cấp III có diện tích tương đối lớn, nên ta chọn dây dẫn sét cho cơng trình có tiết diện 70mm2 8.2.2 Tính tốn điện trở nối đất cho hệ thống chống sét Đối với mạng điện có điện áp 1000V, điện trở nối đất chống sét cho hệ thống không vượt 10 Kết cấu địa chất nhà máy đất sét cứng có điện trở suất : đo = 100 m Ta chọn hệ thống nối đất chống sét cho nhà máy hệ thống tổ hợp tia cọc, dạng tia thẳng hàng có cọc Ta dùng thép trịn có dt = 20mm, chiều dài lt = 12m cọc dùng thép trịn có dc = 30mm, chiều dài cọc lc = 3m Điện trở thanh: Trong đó: - Rt : điện trở tản () - t : điện trở suất tính tốn (m) - lt : chiều dài thanh, tia (lt = 12m) - dt : đường kính (dt = 0.02m) - t0 : độ chôn sâu (t0 = 0.8m) - đo : điện trở suất đất đo lúc đất ẩm (đo = 100m) - Kmt : hệ số mùa bảng phụ lục (Kmt = 1.45) 88 Luận Văn Tốt Nghieäp t K mt 100 1.45 145(m) Rt 145 12 ln 17.52() 2 12 0.02 0.8 Điện trở tản cọc: Rc c 2l c 2l c 4t l c ln ln d 4t l c c Trong đó: - Rc : điện trở tản cọc () - c : điện trở suất tính tốn cọc (m) - lc : chiều dài cọc (lc = 3m) - dc : đường kính cọc (dc = 0.03m) - t : độ chơn sâu trung bình cọc (h = h0 + lc/2 = 2.3m) - đo : điện trở suất đất đo lúc đất ẩm (đo = 100m) - Kmc : hệ số mùa cọc tra bảng (Kmc = 1.3) c K mc 100 1.3 130m Rc 130 2.3 ln ln 38.89 2 0.03 2.3 Điện trở nối đất chống sét tổ hợp cọc: Rndcs Rc Rt 1 17.52 38.89 4.95() nt Rc t Rt nc c 0.9 17.52 0.74 38.89 0.72 Trong đó: - Rt : điện trở tản (tia) () - Rc : điện trở tản cọc () - nc, nt : số cọc tia số tia - c , t : hệ số sử dụng cọc nối theo hình tia tra theo bảng - : hệ số sử dụng tổ hợp cọc Kết luận : Ta có điện trở nối đất chống sét Rnđcs = 4.95 < 10 thỏa yêu cầu nối đất chống sét 89 Luận Văn Tốt Nghiệp T I IỆU TH STT [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] TÊN SÁCH KH O Tác giả Hướng Dẫn Thiết Kế Lắp Đặt Điện Theo Tiêu Chuẩn Schneider Electric IEC HD Đồ n Nhiều tác giả Thiết Kế Cung Cấp Điện HD Đồ n TS Hồ Văn Hiến Thiết Kế Mạng Điện Thiết Kế Nhà Máy Điện Thầy Hu nh Trạm Biến p Nhơn Hệ Thổng Điện Truyền tải TS Hồ Văn Hiến & Phân Phối Hệ Thống Cung Cấp Điện Của Xí Nghiệp Cơng Nghiệp Nguyễn Cơng Hiền Đơ Thị & Nhà Cao Tầng Sổ tay lựa chọn tra cứu Ngô Hồng Quang thiết bị điện 0,4-500kV Sổ Tay Thiết Kế Chiếu Nguyễn Viễn Xum Sáng Nhà Xuất Bản Năm NXB KH & KT NXB ĐHQG TP.Hồ Chí Minh NXB ĐHQG TP.Hồ Chí Minh NXB ĐHQG TP.Hồ Chí Minh NXB ĐHQG TP.Hồ Chí Minh Đinh Hồng Bách 2004 2005 2004 2004 NXB KH & KT 2005 NXB KH & KT 2007 NXB Thanh Niên 2002 ĐH Tôn Đức Thắng ĐH Tơn Đức Giáo Trình KT Điện Lạnh TS Nguyễn Dáo Thắng NXB ĐHQG Kỹ Thuật Cao p TS Hồng Việt TP.Hồ Chí Minh Hướng Dẫn Thiết kế NXB ĐHQG TS Dương Vũ Văn Chống sét TP.Hồ Chí Minh NXB ĐHQG An Toàn Điện Phan Thị Thu Vân TP.Hồ Chí Minh Catalogue Dây dẫn Và Cáp Hãng CADIVI Việt Nam Điện Lực Catalogue Thiết Bị Điện Hãng Nhật Công Nghiệp & Tự Động MITSUBISHI Catalogue Hãng France Pháp thiết bị chống sét Paratonnerres Giáo Trình KT Chiếu Sáng 2007 2002 2004 2005 2005 2004 2007 2007 2005 90 MỤC LỤC CHƯƠNG : TÍNH TỐN PHỤ TẢI PHÂN XƯỞNG 1.1 Đặt vấn để 1.2 Các số liệu ban đầu 1.3 Phân nhóm phụ tải 1.4 Xác định phụ tải tính tốn 1.5 Tính phụ tải động lực phân xưởng 1.6 Tính phụ tải chiếu sáng phân xưởng 1.7 Xác định tâm phụ tải 20 CHƯƠNG : VẠCH PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN 2.1 Đặt vấn để 21 2.2 Phương án dây 21 2.3 Chọn phương án dây cách lắp đặt dây 24 CHƯƠNG : CHỌN MÁY BIẾN ÁP 3.1 Đặt vấn để 27 3.2 Chọn vị trí, số lượng dung lượng máy biến áp .27 3.3 Đo lường kiểm tra trạm 33 CHƯƠNG : CHỌN DÂY DẪN & KIỂM TRA SỤT ÁP 4.1 Đặt vấn đề 35 4.2 Phương pháp chọn dây dẫn 35 4.3 Phương án chọn dây cho phân xưởng 36 4.4 Kiểm tra Sụt áp 53 CHƯƠNG : TÍNH NGẮN MẠCH & CHỌN THIẾT BỊ ĐĨNG CẮT 5.1 Cách chọn CB hạ áp .55 5.2 Tính Ngắn mạch điểm 55 5.3 Chọn tủ phân phối cho phân xưởng 63 CHƯƠNG : TÍNH TỔN THẤT VÀ BÙ CƠNG SUẤT PHẢN KHÁNG 6.1 Tính tổn thất cơng suất 65 6.2 Tính tổn thất điện .67 6.2 Bù công suất phản kháng .68 6.2.1 Ý nghĩa bù công suất phản kháng .68 6.3.2 Phương pháp bù 69 6.3.3 Các thiết bị bù công suất 71 6.3.4 Xác định dung lượn bù chọn tụ bù 73 CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG 7.1 Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng 74 7.1.1 Yêu cầu chung 74 7.1.2 Trình tự thiết kế 74 7.2 Thiết kế mạng điện chiếu sáng cho phân xưởng 78 7.2.1 Phương án dây mạng điện chiếu sáng 78 7.2.2 Chọn dây dẫn CB bảo vệ .79 7.2.3 kiểm tra sụt áp 81 7.2.4 Chọn tủ chiếu sáng .82 CHƯƠNG : THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHỐNG SÉT 7.1 Thiết kế chống sét cho phân xưởng .84 7.2 Tính toán nối đất chống sét 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO 90 MỤC LỤC .91
Ngày đăng: 30/10/2022, 15:18
Xem thêm:
