Luận văn Thạc sĩ Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN XƯỞNG Ngành: Cơ-Điện-Điện Tử Chuyên ngành: Điện Cơng Nghiệp Giảng viên hướng dẫn :TS DỒN THỊ BẰNG Sinh viên thực :NGUYỄN TUẤN ANH MSSV : 1311020053 Lớp : 13DDC02 TP Hồ Chí Minh, 2018 GVHD: TS ĐOÀN THỊ BẰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỆ XÍ NGHIỆP CƠ KHÍ 1.1 Tổng quan: 1.2 Các phân xưởng hành xí nghiệp: 1.3 Yêu cầu xí nghiệp thiết kế: 1.4 Chia nhóm phụ tải xác định tâm: 1.5 Phụ tải tính tốn 14 1.6 Bảng tâm phụ tải tủ phân phối: 29 CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN CHIẾU SÁNG 31 2.1 Các yêu cầu hệ thống chiếu sáng: 31 2.2 Tính toán chiếu sáng: 33 2.2.1 Khu vực sữa chữa 33 2.2.2 Tòa nhà văn phòng: 36 2.3 Tính tốn phụ tải phịng: 39 2.3.1 Tầng 1: 39 2.4 Phụ tải chiếu sáng trời: 40 2.4.1 Phụ tải đèn 40 CHƯƠNG 3:TÍNH TỐN BÙ CƠNG SUẤT PHẢN KHÁNG VÀ CHỌN MÁY BIẾN ÁP 44 3.1 Bù công suất phản kháng: 44 3.1.1 Đặt vấn đề: 44 3.1.2 Ý nghĩa việc nâng cao hệ số công suất cosφ: 44 3.1.3 Hoạt động tụ bù: 44 3.1.4 Xác định dung lượng bù: 45 3.2 Thiết kế bù cosφ cho nhà máy : 46 3.2.1 Thiết bị bảo vệ tụ bù: 48 GVHD: TS ĐOÀN THỊ BẰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 3.3 Chọn máy biến áp: 49 3.3.1 Giới thiệu: 49 3.3.2 Khả tải máy biến áp: 49 3.3.3 Chọn máy biến áp: 50 3.4 Chọn máy phát dự phòng: 51 3.5 Thiết bị ATS dùng cho máy phát: 52 3.5.1 Giới thiệu; 52 3.5.2 Nguyên tắt hoạt động bản: 52 3.5.3 Phân loại: 52 3.5.4 Chọn ATS: 53 CHƯƠNG IV: LỰA CHỌN DÂY DẪN VÀ CHỌN THIẾT BỊ BẢO VỆ 54 4.1 Điều kiện chọn dây dẫn CB: 54 4.1.1 Điều kiện chọn dây: 54 4.1.2 Điều kiện CB: 54 4.2 Chọn dây dẫn thiết bị bảo vệ: 55 4.2.1 Chọn dây dẫn CB từ MBA đến TPPC: 55 4.2.2 Chọn dây dẫn CB từ TPPC đến TPP1: 56 4.3 Chọn dây dẫn CB từ TPP đến tủ động lực 62 4.3.1 Chọn dây dẫn CB từ TPP1 đến TĐL2: 62 4.3.2 Chọn dây dẫn CB từ TPP1 đến TĐL3: 64 4.3.3 Chọn dây dẫn CB từ TPP1 đến TĐL4: 65 4.3.4 Chọn dây dẫn CB từ TPP1 đến TĐL5: 66 4.4 Chọn dây dẫn CB từ TĐL đến thiết bị 67 4.4.1 Chọn dây dẫn CB từ TĐL2 đến nhánh liên thông: 67 4.4.2 Chọn dây dẫn CB từ TĐL2 đến nhánh liên thông: 68 4.4.3 Chọn dây dẫn CB từ TĐL2 đến Lò thấm(43): 69 4.4.4 Chọn dây dẫn CB từ TĐL2 đến nhánh liên thông: 70 GVHD: TS ĐOÀN THỊ BẰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 4.4.5 Chọn dây dẫn CB từ TĐL2 đến nhánh liên thông: 71 4.4.6 Chọn dây dẫn CB từ TĐL2 đến Máy cẩu trung bình(39): 73 4.5 Bảng thống kê dây dẫn CB 74 Chương V:TÍNH TỐN SỤT ÁP 81 5.1 Mục đích : 81 5.2 Tính tốn: 81 5.2.1 Kiểm tra sụt áp từ MBA đến thiết bị Lò ram(42): 81 5.3 Tổng kết sụt áp 83 Chương VI: TÍNH TỐN AN TỒN VÀ CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐẤT 88 6.1 Mục đích : 88 6.1.2 Tiếp xúc gián tiếp : 88 6.2 Các dạng sơ đồ nối đất bảo vệ: 88 6.2.1 Nhận dạng sơ đồ nối đất : 89 6.2.2 Sơ đồ TT: 89 6.2.3 Sơ đồ TN 90 6.3 Phương Pháp lựa chọn sơ đồ: 92 6.4 Lựa chọn dây PE 93 6.4.1 Cách mắc 93 6.4.2 Phương pháp chọn dây PE 94 6.5 Thiết kế nối đất an toàn 98 6.6 Thiết kế chống sét: 102 6.6.1 Chống sét chọn sơ đồ chống sét 102 6.7 Nối đất chống sét 103 KẾT LUẬN 105 7.1 Tổng kết: 105 7.2 Kết luận: 105 TÀI LIỆU THAM KHẢO 106 GVHD: TS ĐOÀN THỊ BẰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI MỞ ĐẦU Trong thời kỳ đại hóa cơng nghiệp lượng yếu tố khơng thể thiếu Cơng nghiệp, yếu tố định phát triển cơng nghiệp Trong lượng điện yếu tố quan trọng, khơng phải tài ngun có sẵn Để sản xuất điện trình mà khơng thể lưu trữ nó, mặt khác sử dụng để tận dụng khả trình tính tốn phức tạp, tốn đặc biệt nguồn lượng điện tiện ích nhiều lĩnh vực song sử dụng khơng mục đích phương pháp gây nguy hiểm khôn lường Từ phát điện ứng dụng đời sống, sinh hoạt sản xuất, công nghệ Điện đóng vai trị then chốt lĩnh lĩnh vực Trong cơng Cơng nghiệp hóa – Hiện đại hóa yêu cầu vè nguồn lượng điện ngày cao địi hỏi phải có đáp ứng kịp thời sản xuất điện năng, đặc biệt thiết kế tính tốn cho đối tượng phụ tải sử dụng điện hợp lý hóa tối ưu sử dụng tiết kiệm hiêu nhiêu: Giảm chi phí lắp đặt, đầu tư, tổn thất, vận hành đơn giản an toàn cho người sử dụng Với mục đích giới thiệu tổng quan lý thuyết cung cấp điện nói chung cung cấp điện cho xí nghiệp nói riêng Đồ án “ Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng ” trình bày với phần khảo sát điều kiện thực tế Công ty chi tiết thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng Do trình độ lực kiến thức cịn hạn chế, thời gian nghiên cứu có hạn, tài liệu thu nhập không nhiều nên đồ án cịn nhiều thiếu sót, sai lầm Vì em mong ý kiến đóng góp, bổ sung thầy cơ, bạn đồng nghiệp để hồn thiện kiến thức Em xin chân thành cảm ơn TS.Đồn Thị Bằng tận tình hướng dẫn em hoàn thành đồ án Xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo trường Đại Học Công Nghệ TPHCM nhiệt tình truyền thụ cho em kiến thức quý báu thời gian GVHD: TS ĐOÀN THỊ BẰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP qua Và cảm ơn bạn đồng nghiệp giúp đỡ tơi hồn thành đồ án - Kết cấu luận văn gồm + Chương 1: Tổng quan xi nghiệp khí + Chương 2: Thiết kế chiếu sáng + Chương 3: Tính tốn bù cơng suất phản kháng chọn máy biến áp + Chương 4: Lựa chọn dây dẫn chọn thiết bị bảo vệ + Chương 5: Tính tốn sụt áp + Chương 6: Tính tốn an tồn chọn sơ đồ nối đất GVHD: TS ĐOÀN THỊ BẰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỆ XÍ NGHIỆP CƠ KHÍ 1.1 Tổng quan: - Cơng ty Cổ phần Xí Nghiệp Cơ khí Quang Trung hoạt động lĩnh vực gia công chế tạo máy, thiết bị phụ trợ phục vụ ngành giấy, dệt nhuộm…và sản xuất loại ống giấy Ngồi cơng ty thiết kế hoàn thiện nhiều thiết bị khí cho nhiều bạn hàng khắp nước 1.2 Các phân xưởng hành xí nghiệp: - Tổ chức hành chính: Đứng đầu lãnh đạo xí nghịêp giám đốc, phó giám đốc sau tới phịng ban với chức chun mơn khác : kỹ thuật, kế toán, lao động – tiền lương v.v nhằm trợ giúp giám đốc quản lý xí nghiệp Mỗi xưởng xí nghiệp quản lý trực tiếp xưởng trưởng Ngồi ra, xí nghiệp cịn có tổ chức cơng đồn đại diện cho anh em công nhân theo luật quy định - Giới thiệu xưởng: GVHD: TS ĐOÀN THỊ BẰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Để hoàn thành tốt nhiệm vụ giao, suất trình thực mình, xí nghiệp nhiều lần cải tạo, trang bị lại máy công cụ đại, công nghệ tiên tiến Hiện nay, xí nghiệp có khoảng 100 thiết bị chính, chủ yếu máy LIÊN XƠ (ngày NGA), phân bố sau: - Xưởng sửa chữa thiết bị khí: Có 22 thiết bị, công suất nhỏ, chủ yếu phục vụ cho việc sửa chữa gia cơng thiết bị khí xí nghiệp bờ Ngồi ra, xưởng cịn nhận gia cơng thiết bị khí phục vụ cho cơng tác sửa chữa, bảo trì giàn khoan - Xưởng sửa chữa thiết bị nặng: Đây xưởng có diện tích lớn tồn xí nghiệp Các thiết bị máy có cơng suất lớn nhằm phục vụ chủ yếu cho việc lắp ráp, sửa chữa thiết bị có khối lượng lớn tàu, dàn khoan - Xưởng sửa chữa thiết bị cơng nghệ: Có khoảng 20 thiết bị với đủ loại công suất nhằm phục vụ sửa chữa thiết bị công nghệ khoan, bơm, vá ép, v.v - Xưởng sửa chữa thiết bị điện – phịng thí nghiệm khí cụ điện: Có khoảng 10 thiết bị cơng suất nhỏ nhằm phục vụ sửa chữa khí cụ điện xí nghiệp dàn khoan Ngồi ra, với phịng thí nghiệm điện đại, xưởng đảm bảo khí cụ điện sau sửa chữa, mua có chất lượng tốt, ổn định trước sử dụng - Xưởng nhiệt luyện: Xưởng có khoảng 10 thiết bị, công suất lớn, chủ yếu chi tiết bị nhiệt làm nhiệm vụ gia tăng thêm độ bền cứng chi tiết sau gia công - Xưởng sửa chữa thiết bị điện - mộc: Đây xưởng có thiết bị xí nghiệp, chủ yếu làm nhiệm vụ gia công chi tiết gỗ - Nhà nghỉ công nhân trạm y tế: Đây điểm mạnh xí nghiệp Để phục vụ tốt cho anh em GVHD: TS ĐOÀN THỊ BẰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP cơng nhân, xí nghiệp có trang bị thiết bị máy nước nóng – lạnh, máy giặt cơng nghiệp - Tồ nhà văn phịng: Tồn chiếm diện tích khoảng 300m2 xây dựng cách đại Toà nhà dùng làm hội trường, phòng làm việc cán lãnh đạo xí nghiệp Tồ nhà gồm tầng có kiến trúc sau: Tầng 1: gồm hội trường diện tích 240m2 hai phịng khoảng 55m2 Tầng 2,3,4: giống nhau: bốn phòng lớn 50m2 bốn phòng nhỏ 25m2 bố trí xen kẽ Ngồi cịn có phòng WC cầu thang hai đầu nhà 1.3 Yêu cầu xí nghiệp thiết kế: - Thiết kế đường dây trạm biến áp đảm bảo cho việc mở rộng xưởng sau Việc cấp điện cho phụ tải động lực xưởng phải tách riêng khỏi mạng điện chiếu sáng để tránh cho việc đóng mở động làm gây dao động điện áp cao cực đèn Đường dây cấp điện cáp ngầm để đảm bảo mỹ quan an toàn Phương án thiết kế phải đảm bảo điều kiện sau: Dễ thao tác lúc vận hành Dễ thay thế, sửa chữa có cố Đảm bảo làm việc liên tục hệ thống 1.4 Chia nhóm phụ tải xác định tâm: Bảng 1.1: Nhóm thiết bị Kí hiệu Tên Thiết Bị Số lượng X Y Pđm(kW) 11 Máy bào trung bình 22.7 11.7 15 28 Máy cưa 8725 29.2 16.2 10 29 Máy cưa HMS450 29.2 4.2 29 Máy cưa HMS450 22.7 7.7 8.0 38 Máy cẩu nhỏ 29.2 9.7 GVHD: TS ĐOÀN THỊ BẰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 51 Bể ngâm dd kiềm 15.2 3.2 52 Bể ngâm nước nóng 19.2 3.2 53 Máy dây nhỏ 15.2 16.2 54 Máy dây lớn 19.2 7.7 55 Bể ngâm có tăng nhiệt 4.7 3.2 56 Tủ sấy 10.7 3.2 57 bàn thử nghiệm thiết bị điện 4.7 16.2 Tổng 12.0 221.9 102.4 71.0 GVHD: TS ĐOÀN THỊ BẰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đặc điểm sơ đồ : Trong mạng điện tiết diện dây thay đổi nên thường có kết hợp hai sơ đồ TN – C TN – C – S Hai sơ đồ dùng chung nhánh Trong sơ đồ TN – C (4 dây ) TN – C – S không sử dụng sau sơ đồ TN – S Điểm phân tách dây PE khỏi dây PEN thường điểm đầu lưới Trong sơ đồ TN – C, chức bảo vệ dây PEN đặt lên hàng đầu, dây PEN cần nối đất trực tiếp với đầu nối đất thiết bị sau nối với đầu trung tính thiết bị Dây PEN cấm không đấu tới đầu trung tính Thực nối đất lặp lại vị trí cần thiết dọc theo dây PEN Dây PEN không cắt trường hợp 6.3 Phương Pháp lựa chọn sơ đồ: Phương pháp lựa chọn cần phải thoả mãn yêu cầu sau: • Chống điện giật • Chống hoả hoạn điện • Cung cấp điện liên tục • Bảo vệ chống áp • Bảo vệ chống nhiễu từ Do mạng điện có nhiều dây có tiết diện thay đổi khác nhau, nên ta dùng sơ đồ TN – C – S Từ sở ta vào phân tích so sánh dạng sơ đồ nối đất khác để lựa chọn Từ dạng đặc điểm sơ đồ trên, khuôn khổ luận án ta chọn sơ đồ nối đất dạng TN – C – S 92 GVHD: TS ĐOÀN THỊ BẰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sơ đồ TN-C-S Đặc điểm sơ đồ: Trong mạng điện tiết diện dây thay đổi nên thường có kết hợp hai sơ đồ TN – C TN – C – S Hai sơ đồ dùng chung nhánh Trong sơ đồ TN – C (4 dây ) TN – C – S không sử dụng sau sơ đồ TN – S Điểm phân tách dây PE khỏi dây PEN thường điểm đầu lưới Trong sơ đồ TN – C, chức bảo vệ dây PEN đặt lên hàng đầu, dây PEN cần nối đất trực tiếp với đầu nối đất thiết bị sau nối với đầu trung tính thiết bị Dây PEN cấm khơng đấu tới đầu trung tính Thực nối đất lặp lại vị trí cần thiết dọc theo dây PEN Dây PEN không cắt trường hợp 6.4 Lựa chọn dây PE 6.4.1 Cách mắc Dây PE cho phép liên kết vật dẫn tự nhiên vỏ kim loại khơng có điện để tạo lưới đẳng áp Các dây dẫn dòng cố hư hỏng cách điện (giữa pha vỏ thiết 93 GVHD: TS ĐOÀN THỊ BẰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP bị) tới điểm trung tính nối đất nguồn Pe bọc màu xanh: khơng chứa hình thức thiết bị cắt nào, nối vỏ thiết bị vào dây PE Sự cố chạm đất nên cắt thiết bị q dịng CB Mục đích bảo vệ người chống giật gián tiếp 6.4.2 Phương pháp chọn dây PE Cũng dây nối đất, ta chọn sau: Thiết kế hệ thống điện theo tiêu chuẩn IEC: Spha ≤ 16 mm2 SPE = Spha 16 < Spha ≤ 35mm2 S PE = 16mm2 S pha > 35mm2 S PE = Spha/2 Bảng 6.1: chọn dây PE Thiết bị Dây dẫn PE(mm2) L(m) Máy cưa 8725(28) 3G10 10 10 3G15 15 21 3G35 16 10 3G2.5 2.5 18 3G4 26 3G4 18 3G1.5 1.5 12 3G120 60 Máy cưa HMS450(29) Máy cẩu nhỏ(38) Máy bào trung bình(11) Máy cưa HMS450(29) Máy dây lớn(54) Từ TĐL1 Bể ngâm nước nóng(52) Bể ngâm dd kiềm(51) Bể ngâm có tăng nhiệt(55) Tủ sấy(56) Máy dây nhỏ(53) Bàn thử nghiệm thiết bị điện(57) Máy khoang tay(6) Từ TĐL2 Máy cuộn ống giấy(25) Máy cẩu trung bình(39) Lị cao tần(45) 94 GVHD: TS ĐOÀN THỊ BẰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Lò Thấm(43) 3G50 25 3G6 11 3G15 7.5 17 Máy cẩu trung bình(39) 3G15 7.5 12 Lò ram(42) 3G120 60 3G25 16 3G70 35 3G15 15 15 3G4 10 3G10 10 20 3G15 15 3G15 15 15 3G15 15 10 3G10 10 25 3G10 25 Máy xọc 5K328(20) Máy phay xác(12) Máy phay 1X620(16) Máy phay 1X620(16) Từ TĐL3 Lị điện (44) Quạt lị rèn (47) Lị tơi(46) Máy tiện trung bình(2) Máy hàn PDU120(32) Máy tiện tổng hợp(1) Máy khoang bàn(7) Máy tiện đứng(4) Từ TĐL4 Máy phay 1A620(15) Máy phay 1A620(15) Máy phay 1A620(15) Máy cuộn ống giấy(25) Máy cuộn ống giấy(25) Máy khoang bàn(7) Máy bào trung bình(11) Máy phay xác(12) Từ TĐL5 Máy phay xác(12) Máy xọc 3K(19) Máy doa D=3M (22) Máy phay 1A620(15) 95 GVHD: TS ĐOÀN THỊ BẰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Máy phay 5M82(14) Máy doa D=3M (22) Máy mài tròn 3U143(26) 3G6 12 Máy doa D=4M(23) 3G10 10 Máy cẩu lớn(40) 3G300 150 Máy bào giường(10) 3G95 42.5 Máy hàn PDU504(34) 3G10 10 15 3G25 16 15 Máy Búa 300 tấn(49) 3G70 35 14 Máy cưa kiểu đại 8513(30) 3G10 10 3G15 15 10 Máy hàn PDU504(34) 3G15 15 Máy cẩu lớn(40) 3G300 150 10 Máy cẩu trục(41) 3G35 16 3G25 16 25 Máy ép 300 tấn(37) 3G50 25 18 Máy Búa 500 tấn(48) 3G120 60 12 3G70 35 15 3G10 10 15 3G50 25 20 3G35 16 Máy mài tròn 3U143(26) Máy phay 1D63A(17) Từ TĐL6 Máy phay 1D63A(17) Máy mài đá 3P633(27) Máy mài đá 3P633(27) Từ TĐL7 Máy mài đá 3P633(27) Máy cẩu nhỏ(38) Máy hàn PDU506(33) Máy doa D=4M(23) Máy cẩu nhỏ(38) Từ TĐL8 Máy phay 1D63A(17) Máy phay 1D63A(17) Máy khoang trung bình(8) 96 GVHD: TS ĐOÀN THỊ BẰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Máy uốn tôn IP2000(31) Máy tiện tổng hợp(1) Máy tiện tổng hợp(1) 3G15 15 28 Máy tiện lớn(3) 3G15 15 18 3G35 16 25 3G35 16 22 3G70 35 10 3G25 16 3G10 10 18 Máy mài tròn 3U143(26) 3G2.5 2.5 20 máy cẩu nhỏ(38) 3G10 10 Máy ép 500 tấn(35) 3G95 42.5 11 3G10 10 18 Tủ Chiếu Sáng 3G35 16 15 Tủ Chiếu Sáng 3G50 25 10 Tủ Chiếu Sáng 3G70 35 40 Tủ Chiếu Sáng 3G50 25 60 Tủ Chiếu Sáng 3G2.5 2.5 10 Từ MPA Tủ Phân Phối Chính 6x(1x500) 500 10 Từ Tủ Tủ Phân Phối 3x(3G185) 270 60 Phân Phối Tủ Phân Phối 6x(3G240) 360 94 Máy doa D=4M(23) Máy mài đá 3P633(27) Máy phay 6P81(18) Máy cẩu trung bình(39) Máy ép 160 tấn(36) Máy hàn PDU506(33) Máy bào trung bình(11) Máy phay 5D32t(13) Máy phay 5D32t(13) Từ TĐL9 Máy tiện trung bình(2) Máy doa Tinh 2431(24) Từ TPPCS 97 GVHD: TS ĐOÀN THỊ BẰNG Chính ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tủ Phân Phối Chiếu Sáng 3x(3G70) 100 60 TĐL 3G185 92.5 15 Từ tủ Phân TĐL 3G300 150 40 Phối TĐL 3G70 35 38 TĐL 3G70 35 30 TĐL 3G150 75 45 Từ Tủ TĐL 2x(3G240) 240 54 Phân Phối TĐL 2x(3G185) 185 39 TĐL 2x(3G185) 185 80 TĐL 3G240 120 35 6.5 Thiết kế nối đất an toàn Xác định điện trở yêu cầu: Từ tiêu chuẩn nối đất sau: • Nối đất làm việc :0,5Ω • Nối đất an tồn: 4Ω • Nối đất bảo vệ : 10Ω Kết hợp với sơ đồ nối đất bảo vệ chọn dạng TN, ta chọn trị số điện trở nối đất yêu cầu là: Ryc = 4Ω Chọn hình thức nối đất: Ta chọn hình thức nối đất dạng lưới Việc nối đất thực vịng kín gồm có cọc thép trịn đường kính dcọc =18mm dẫn đồng có ddây= 6,96mm nối trực tiếp lên đầu cọc Chọn điện trở suất đất: Tra bảng TL TC-IEC, ta có điện trở suất đất (loại đất thịt)  đất= 10 đến 150 Ωm Ta chọn  đất= 100 Ωm 98 GVHD: TS ĐOÀN THỊ BẰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Phương án bố trí cọc thanh: Ta bố trí lưới nối đất bảo vệ sau: Cọc dây chơn chìm đất cách mặt đất to=0,8m Khoảng cách từ cọc đến cọc a=5m Chiều dài cọc lc=2,5m Vậy ta có: t=t0 + l/2 = 0,8 + 2,5/2 = 2,05m Xác định điện trở suất tính tốn cáp điện lực: Tính điện trở suất tính tốn có xét đến hệ số mùa (Km) phụ thuộc vào loại nối đất, loại điện cực, độ chơn sâu Trị số tra bảng 4-3 sách kỹ thuật cao áp, ta có: Hệ số đứng Km-đ = 1,4 Hệ số ngang Km-n = 1,6 Ta có cơng thức tính điện trở suất tính toán: ρttcọc = Km-đ ρđất = 1,4x100 = 140 Ωm ρttdây = Km-n ρđất = 1,6x100 = 160 Ωm Trong đó: ρđất [Ωm]: điện trở suất đất Xác định điện trở tản điện: Với thép tròn ta có đường kính: Đường kính cọc dcọc = 18mm=0,018m Chiều dài cọc l=2,5m Khoảng cách từ cọc đến mặt đất t=2,05m Với cọc chơn chìm thẳng đứng cách mặt đất 0,8m ta có cơng thức tính :   2l 4t   R nđcoïc  tt coïc  ln  ln  2l  d 4t   140   2.5  2.05   ln R nđcoïc   ln   52.98Ω π2.5  0.018  2.05  Trong : ρtt : Điện trở suất tính tốn cọc (Ωm) l : Chiều dài cọc (m) 99 GVHD: TS ĐOÀN THỊ BẰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP dcọc : Đường kính cọc (m) t : Khoảng cách từ cọc đến mặt đất (m) Xác định sơ số cọc: Với: Khoảng cách cọc : a=5m Chiều dài cọc: l =2,5m Ta có hệ số sử dụng a / l = 5/2,5 = Ta có cơng thức tính sơ số cọc : nsb = (R1cọc) / (ηcọcRđ) với :    R1cọc :Điện trở tản cọc ηcọc : Hệ số sử dụng cọc Ryc :Điện trở đất yêu cầu Do tính sơ ta chọn hệ số sử dụng cho cọc thẳng đứng: ηcọc = 0,8 nsb =52,98 /0,8x4 = 16,55 cọc Xác định điện trở tản điện cực nằm ngang: Với điện cực nằm ngang, bắt chặt cách hàn với đầu cọc, dùng loại cáp đồng trần 38mm2, chiều dài cọc l=2,5m Hệ số sử dụng dây dẫn nối thành vòng số điện cực thẳng đứng : Với n =16 cọc tỷ số a/ l =2 Tra bảng hệ số sử dụng Hệ thống cung cấp điện xí nghiệp cơng nghiệp thị nhà cao tầng tác giả Nguyễn Công Hiền Nguyễn Mạch Hoạch: ηthanh =0,35 Điện trở tản kể đến hệ số sử dụng có chu vi vịng L = n.a =16x5 =80 m Ta có cơng thức tính điện trở tản :  tt  n  80 2L2 160  ln  12.734() R th  ln thanh 2L b  t 0.35     80  6.696 10  0.8 :b :Chiều rộng dẹp, cịn dùng điện cực trịn có đường kính d ta có : 100 GVHD: TS ĐỒN THỊ BẰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP b = 2.d Tính xác điện trở toàn số điện cực thẳng đứng : Ta có cơng thức tính : R th cọc  R th R yc R th  R yc  12.734   5.832 () 12.734  Tính xác số điện cực thẳng đứng : Ứng với : Số cọc n =16 cộc a /l =2 Tra bảng hệ số sử dụng Hệ thống cung cấp điện xí nghiệp cơng nghiệp thị nhà cao tầng tác giả Nguyễn Công Hiền Nguyễn Mạch Hoạch: ηcọc=0,66 Số cọc thật : Nthật  K1coïc 52.98   13.76(coïc) coïc R ht 0.66  5.832 Ta chọn số cọc 14 cọc Kiểm tra kết tính tốn : Tính điện trở nối đất toàn số cọc : Ứng với số cọc chọn ncọc =14 cọc Tra bảng hệ số sử dụng Hệ thống cung cấp điện xí nghiệp công nghiệp đô thị nhà cao tầng tác giả Nguyễn Cơng Hiền Nguyễn Mạch Hoạch thì: ηcọc =0,66 R  R1 coïc 52.98  5.648()  coïc ncọc 0.66 14 Tính điện trở nối đất tồn số : Điện trở tản kể đến hệ số sử dụng có chu vi mạch vịng : L = n.a = 14x5 = 70 (m) Tra bảng hệ số sử dụng Hệ thống cung cấp điện xí nghiệp cơng nghiệp thị nhà cao tầng tác giả Nguyễn Công Hiền Nguyễn Mạch Hoạch : ηcọc = 0,36 Ta có cơng thức tính điện trở tản : R  ttn 2L2 160  70 ln ln   13.575() thanh2L b.t 0.36     70  6.696.10 3  0.8 101 GVHD: TS ĐỒN THỊ BẰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính điện trở nối đất hệ thống (toàn số cọc ) : Rht=Rtổngcọc//Rth R ht  R  coïc Rth 5.648 13.575   3.988() R  coïc  R th 5.648  13.575 So sánh kết tính tốn kiểm tra điện trở nối đất hệ thống RHT với điện trở nối đất nhân tạo Rnt ta có kết : Rht = 3.988 (Ω)< Rnđ = (Ω) Kết luận : Ta chọn số lượng cọc lắp đặt cho hệ thống nối đất 14 cọc đạt yêu cầu 6.6 Thiết kế chống sét: 6.6.1 Chống sét chọn sơ đồ chống sét Ta chọn loại kim thu sét tiên đạo (E.S.E) theo tiêu chuẩn Pháp NF C 17-102 - hiệu PSR 6.6.1.1 Cấu tạo kim thu sét Kim thu sét PSR kim thu set chủ động phóng tia điện đạo với xung điện áp cao Có cấu tạo đặc điểm bật sau: + Thiết bị tạo xung điện áp cao phóng lên tạo đường dẫn sét + Không cần dùng nguồn cung cấp lượng phụ + Dòng sét dẫn xuống đất nhanh nhờ khe phóng điện kép + Bán kính bảo vệ lớn với mức an tồn cao + Được chế tạo hợp kim thép không bị ăn mòn theo tiêu chuẩn quốc tế + Vật liệu chế tạo không chứa phụ chất gây ô nhiễm mơi trường + Dễ lắp đặt bảo trì tạo vẽ mỹ quan cho cơng trình; + Tuổi thọ kim thu sét cao 6.6.1.2 Nguyên lý hoạt động: 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 đặt biệt ESE tạo sựu gia tăng cường độ điện trường chỗ, tạo thời điểm kích sớm, tăng khả phát xạ ion, nhờ tạo 102 GVHD: TS ĐỒN THỊ BẰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP nhữn điều kiện lý tưởng cho việc phát triển phòng chống sét 6.6.1.3 Vùng bảo vệ kim thu sét Cơng thức tính bán kính bảo vệ Rp đầu thu sét ESE, áp dụng h  m theo tiêu chuẩn NF-C 17 102 Pháp: Rp  h (2D  h )  L(2D  L) D(m) phụ thuộc vào cầu bảo vệ I, II, III h: chiều cao đầu thu sét tính từ đỉnh kim đến bề mặ cần bảo vệ  L(m): độ lợi khoảng cách phóng tia tiên đạo L  v.T; T (ms) độ lợi thời gian T chọn cầu bảo vệ đầu thu sét hiệu Saint - Elmo: Cấp bảo vệ Chiều cao h(m) Bán kính bảo vệ Rp(m) Cấp III(D=60m) 72(SE15-ΔL=30m) Kiểm tra: R p  h(2D  h)  L(2D  L)  6(2  60)  6  30(2  60)  30  72m 6.7 Nối đất chống sét Theo tiêu chuẩn quy định, để đảm bảo nhanh chóng sét vào đất hệ thống điện trở nối đất < 10 Thực nối đất ta chọn mạch vịng - Dùng cọc thép góc L = 50mm dài 2,5m chôn sâu cách mặt đất 0,8m - Thanh ngang dùng thép có tiết diện 40x4mm2 hàn đầu thép R ndcoc  tt 2l 4t  l (ln  ln ) 2L d 4t  l Tra bảng ta có hệ số chỉnh k = 1,5 R1coc  R tthanh  2.2,5 4.2,05  2,5 300  ln )  104 (ln 0,95.0,05 4.2,05  2,5 2 2,5 d 2L2 ln bt 2 l 103 GVHD: TS ĐOÀN THỊ BẰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chọn khoảng cách cọc a/l = ->a = 5m Chọn sơ 14 cọc Tra bảng có hệ sổ sử dụng coc = 0.67 R14coc  104  11 14.0,67 Xác định điện trở L = 14.5 = 70m  R 'th  ln 2l 2.70 300 2L2 ln  8,6  0,04.0,8 2.70 0,04.0,8 Tra bảng có hệ sổ sử dụng thanh = 0.376 Rth = 8.6/0.376 = 22.8 Điện trở hệ thống: R ht  11.22,8  7,4  10 11  22,8 Vậy hệ thống đạt yêu cầu 104 GVHD: TS ĐOÀN THỊ BẰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KẾT LUẬN 7.1 Tổng kết: - Trong trình học tập trường Đại Học Cơng Nghệ TP.Hồ Chí Minh em thầy giáo viên trường quan tâm giúp đỡ nhiệt tình giảng dạy Nhờ trang bị cho em kiến thức chuyên môn kỹ thuật - Tuy nhiên kiến thức cần phải trải nghiệm qua thực tế ứng dụng hai trình song song bổ sung cho giúp em hiểu sâu sắc vấn đề chuyên môn học - Trong trình làm đồ án này, em tìm hiểu tn thủ theo bước tính tốn thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng khí Đồng thời kết hợp tham khảo ý kiến, hướng dẫn tận tình Cơ Đồn Thị Bằng giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp 7.2 Kết luận: Trong trình thực đồ án em tiếp thu nhiều kiến thức đồ án hoàn thành với nội dung sau:  Xác định phụ tải tính tốn  Tính tốn thiết kế chiếu sáng chung cho phân xưởng  Thiết kế chọn máy biến áp cho phân xưởng  Phân tích phương án cung cấp điện chọn phương án cung cấp tối ưu cho mạng điện phân xưởng  Tính toán ngắn mạch mạng hạ áp  Chọn dây dẫn tính tốn sụt áp  Lựa chọn chi tiết thiết bị điện cho phân xưởng  Thiết kế lắp đặt tụ bù cho máy biến áp nhằm giảm chi phí tổn thất điện phân xưởng  Tìm giải pháp giúp tiết kiệm lượng 105 GVHD: TS ĐOÀN THỊ BẰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÀI LIỆU THAM KHẢO Hướng dẫn đồ án môn học thiết cấp cung cấp điện tác giả: Phan Thanh Bình - Dương Lan Hương - Phan Thị Thu Vân Hệ thống cung cấp điện xí nghiệp cơng nghiệp thị nhà cao tầng tác giả: Nguyễn Công Hiền - Nguyễn Mạch Hoạch Kỹ thuật chiếu sáng tác giả: Dương Lan Hương Giáo trình Mạng Cung cấp điện tác giả: Phan Thị Thu Vân Tài liệu chọn CB http://dienhathe.xyz/ 106 ... thuyết cung cấp điện nói chung cung cấp điện cho xí nghiệp nói riêng Đồ án “ Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng ” trình bày với phần khảo sát điều kiện thực tế Công ty chi tiết thiết kế mạng điện. .. xí nghiệp thiết kế: - Thiết kế đường dây trạm biến áp đảm bảo cho việc mở rộng xưởng sau Việc cấp điện cho phụ tải động lực xưởng phải tách riêng khỏi mạng điện chiếu sáng để tránh cho việc đóng... có khoảng 100 thiết bị chính, chủ yếu máy LIÊN XÔ (ngày NGA), phân bố sau: - Xưởng sửa chữa thiết bị khí: Có 22 thiết bị, công suất nhỏ, chủ yếu phục vụ cho việc sửa chữa gia công thiết bị khí