Thiết kế cung cấp điện cho công ty bao bì mai thư đồ án tốt nghiệp

NHẬN XÉT CỦA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho cán hướng dẫn) Họ tên SV: Đinh Văn Tráng Mã số SV: 18020050 Lớp: 21DT01 Ngành: Công nghệ kĩ thuật điện - điện tử Tên đề tài: Thiết kế cung cấp điện CƠNG TY CỔ PHẦN BAO BÌ MAI THƯ Người hướng dẫn: Nội dung đồ án a Nhận xét hình thức báo cáo Số trang số chương Số bảng số liệu số hình vẽ Số tài liệu tham khảo sản phẩm b Nhận xét nội dung (kiến thức, phương pháp mà sinh viên tìm hiểu, nghiên cứu nhận xét ưu điểm hạn chế) Ý nghĩa đồ án i Nhận xét đồ án (nhận xét kiến thức, phương pháp mà sinh viên tìm hiểu, nghiên cứu, việc xây dựng ứng dụng demo, thái độ, ưu điểm, hạn chế sinh viên tham gia) a Ưu điểm b Hạn chế Đề suất, đánh giá Đủ tiêu chuẩn bảo vệ Chưa đủ tiêu chuẩn bảo vệ Đánh giá chung NỘI DUNG Điểm tối đa Điểm Hướng nghiên cứu (cách tiếp cận đề tài, qua trình thực phương pháp nghiên cứu điều tra, 1.5 khảo sát) ii Nội dung trình bày từ hướng nghiên cứu (đặt vấn 1.0 đề, giải vấn đề) Sự phù hợp phương pháp (giá trị khoa học, thực 3.0 tiễn kết nghiên cứu) Phạm vi phân tích (tính mới, tính sáng tạo, độc 2.0 đáo đề tài) Kết đạt kiến nghị (kết nghiên 1.0 cứu, tóm tắt, kiến nghị đề tài) Hình thức (định dạng, cấu trúc, nội dung, mục lục 1.5 tài liệu tham khảo CB HƯỚNG DẪN iii NHẬN XÉT CỦA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho cán phản biện) Họ tên SV: Đinh Văn Tráng Mã số SV: 18020050 Lớp: 21DT01 Ngành: Công nghệ kĩ thuật điện - điện tử Tên đề tài: Thiết kế cung cấp điện CTY BAO BÌ MAI THƯ Người phản biện: Nội dung đồ án c Nhận xét hình thức báo cáo Số trang số chương Số bảng số liệu số hình vẽ Số tài liệu tham khảo sản phẩm d Nhận xét nội dung (kiến thức, phương pháp mà sinh viên tìm hiểu, nghiên cứu nhận xét ưu điểm hạn chế) Ý nghĩa đồ án iv Nhận xét đồ án (nhận xét kiến thức, phương pháp mà sinh viên tìm hiểu, nghiên cứu, việc xây dựng ứng dụng demo, thái độ, ưu điểm, hạn chế sinh viên tham gia) c Ưu điểm d Hạn chế Đề suất, đánh giá Đủ tiêu chuẩn bảo vệ Chưa đủ tiêu chuẩn bảo vệ Câu hỏi (phản biện đặt câu hỏi) v Đánh giá chung NỘI DUNG Điểm tối đa Điểm Hướng nghiên cứu (cách tiếp cận đề tài, qua trình thực phương pháp nghiên cứu điều tra, 1.5 khảo sát) Nội dung trình bày từ hướng nghiên cứu (đặt vấn 1.0 đề, giải vấn đề) Sự phù hợp phương pháp (giá trị khoa học, thực 3.0 tiễn kết nghiên cứu) 10 Phạm vi phân tích (tính mới, tính sáng tạo, độc 2.0 đáo đề tài) 11 Kết đạt kiến nghị (kết nghiên 1.0 cứu, tóm tắt, kiến nghị đề tài) 12 Hình thức (định dạng, cấu trúc, nội dung, mục 1.5 lục tài liệu tham khảo CB PHẢN BIỆN vi LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, trước hết em xin gửi đến quý Thầy, Cô Khoa Điện – Điện tử Trường Đại học Bình Dương lời cảm ơn chân thành sâu sắc nhất! Sau năm học Trường Đại học Bình Dương, em Q Thầy/ Cơ giáo giảng dạy tận tình, truyền đạt cho em kiến thức bổ ích em có vốn kiến thức vững vàng quan trọng cho chuyên ngành Điện – Điện tử em sau Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn đến Thầy Trần Nguyễn Nhật Phương, người tận tình hướng dẫn, giúp đỡ để em hoàn thành đồ án tốt nghiệp lần Đây khoảng thời gian đầy ý nghĩa quý giá Đồ án tốt nghiệp công trình nghiên cứu khoa học em thực để tốt nghiệp trường, tảng quan trọng đánh dấu bước ngoặc đường chạm đến thành công em sau Không thể tránh thiếu sót Em mong nhận bảo, đóng góp ý kiến Quý Thầy/Cô để em nâng cao trau dồi thêm kiến thức, phục vụ tốt cho công tác sau Em xin chân thành cảm ơn! Bình Dương, ngày 02 tháng 10 năm 2022 Sinh viên Đinh Văn Tráng vii Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kĩ thuật điện – điện tử Mục lục CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 1.1 Khái niệm hệ thống điện 1.2 Ưu điểm điện 1.3 Các khái niệm 1.4 Các yêu cầu hệ thống điện CHƯƠNG II: TÍNH TỐN PHỤ TẢI CỦA TỒN NHÀ MÁY 10 2.1 Mục đích việc xác định phụ tải tính tốn 10 2.2 Khái niệm chung 10 2.3 Các phương pháp xác định phụ tải 10 2.3.1 Xác định PTTT theo công suất đặt hệ số nhu cầu 10 2.3.2 Xác định PTTT theo công suất đơn vị diện tích sản xuất 11 2.3.3 Xác định PTTT theo công suất tiêu hao điện ĐVSX 12 2.3.4 Xác định PTTT theo hệ số cực đại Kmax công suất trung bình Ptb 12 2.3.5 Xác định PTTT theo hệ số đồng thời Ks cơng suất tính tốn Ptt 14 2.4 Thông số phụ tải xác định tâm phụ tải 15 2.4.2 Phân nhóm phụ tải 16 2.4.3 Xác định tâm phụ tải nhóm thiết bị 16 2.4.3.1 Xác định tâm phụ tải nhóm 17 2.4.3.2 Xác định tâm phụ tải nhóm 18 2.4.3.3 Xác định tâm phụ tải nhóm 19 2.4.3.4 Xác định tâm phụ tải nhóm 20 2.4.3.5 Xác định tâm phụ tải TPPC 21 2.4.3.6 Sơ đồ bố trí tủ 21 2.5 Xác định cơng suất tính tốn phụ tải 22 2.6 Tính toán phụ tải chiếu sáng cho nhà máy 22 2.6.1 Giới thiệu phương pháp tính tốn chiếu sáng 22 2.6.1.1 Phương pháp hệ số sử dụng 22 2.6.1.2 Phương pháp đơn vị công suất 23 SVTH: ĐINH VĂN TRÁNG GVHD: TRẦN NGUYỄN NHẬT PHƯƠNG Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kĩ thuật điện – điện tử 2.6.1.3 Phương pháp điểm 23 2.6.2 Tính tốn chiếu sáng 24 2.7 Tính tốn phụ tải sinh hoạt 25 2.8 Tính tốn phụ tải 27 2.8.1 Các phương pháp tính phụ tải tính toán (PTTT) 28 2.8.1.1 Xác định PTTT theo công suất đặt hệ số nhu cầu 28 2.8.1.2 Xác định PTTT theo suất phụ tải đơn vị diện tích sản xuất 28 2.8.1.3 Xác định PTTT theo suất tiêu hao điện cho đơn vị sản phẩm 29 2.8.1.4 Xác định PTTT theo hệ số đồng thời Ks cơng suất tính tốn Ptt 29 2.8.2 Xác định phụ tải tính tốn 29 2.8.2.1 Tủ động lực 30 2.8.2.2 Tủ động lực 30 2.8.2.3 Tủ động lực 32 2.8.2.4 Tủ động lực 33 2.8.2.5 Cơng suất tính tốn cho toàn phân xưởng: 34 CHƯƠNG III: CHỌN DUNG LƯỢNG MÁY BIẾN ÁP VÀ TÍNH TỐN BÙ CƠNG SUẤT PHẢN KHÁNG 35 3.1 Lựa chọn máy biến áp 35 3.1.1 Dự báo phát triển phụ tải 35 3.1.2 Chọn cấp điện áp máy biến áp 35 3.1.3 Chọn số lượng máy biến áp trạm 35 3.2 Chọn máy phát dự phòng 36 3.3 Bù công suất phản kháng 37 3.3.1 Mục đích 37 3.3.2 Các thiết bị bù công suất phản kháng 37 3.3.3 Các phương pháp bù công suất phản kháng 38 3.3.3.1 Bù tập trung 38 3.3.3.2 Bù nhóm 39 3.3.3.3 Bù riêng lẻ 40 SVTH: ĐINH VĂN TRÁNG GVHD: TRẦN NGUYỄN NHẬT PHƯƠNG Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kĩ thuật điện – điện tử 3.3.4 Xác định dung lượng bù 41 CHƯƠNG IV: LỰA CHỌN DÂY DẪN THEO TIÊU CHUẨN IEC VÀ KIỂM TRA SỤT ÁP CHO PHÉP 43 4.1 Phương án dây phân xưởng 43 4.1.1 Yêu cầu 43 4.1.2 Các phương án dây 43 4.1.2.1 Phương án dây hình tia 43 4.1.2.2 Phương án dây phân nhánh 44 4.1.2.3 Phương pháp dây tia phân nhánh 45 4.1.3 Vạch phương án dây 46 4.1.4 Sơ đồ nguyên lý dây nhà xưởng 46 4.1.4.1 Sơ đồ nguyên lý 47 4.1.4.2 Sơ đồ dây 47 4.2 Lựa chọn dây dẫn 48 4.2.1 Mục đích 48 4.2.2 Điều kiện phương pháp chọn dây 48 4.2.2.1 Điều kiện tiên quyết: 48 4.2.2.2 Phương pháp tính tốn chọn tiết diện dây dẫn theo tiêu chuẩn TCVN 74475-52:2010 (IEC 60364-5-52:2015) 49 4.2.3 Quy trình chọn dây 52 4.2.3.1 Chọn dây pha 52 4.2.3.2 Chọn dây trung tính 53 4.2.3.3 Chọn dây FE 53 4.2.4 Lựa chọn dây dẫn theo tiêu chuẩn IEC 54 4.2.4.1 Lựa chọn dây dẫn từ MBA đến TPPC 54 4.2.4.2 Lựa chọn dây dẫn từ TPPC đến TDL 55 4.2.4.3 Lựa chọn dây dẫn từ TĐL đến thiết bị 59 4.3 Kiểm tra sụt áp 72 4.3.1 Phương pháp tính tốn 72 SVTH: ĐINH VĂN TRÁNG GVHD: TRẦN NGUYỄN NHẬT PHƯƠNG Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kĩ thuật điện – điện tử Trong : Rd : điện trở tản nối đất toàn hệ điện cực Rc : điện trở hệ cọc Rt : điện trở hệ ngang 6.6 Tính tốn hệ thống nối đất cho nhà máy Áp dụng theo TCVN 46-1984 TCVN 8701-2009 Nối đất an toàn theo quy định phải nhỏ Rnđ 4Ω Ta dùng tiếp địa khoan giếng cho hệ thống nối đất bảo vệ Tiếp địa hệ thống nối đất đặt khu vực nhà máy bao gồm: Chiều sâu giếng : 9m Cọc tiếp địa tr n (đồng) : lcoc = 4,5m, đường kính d = 16mm = 0,016m Thanh thép trịn (ngang) : lthanh = 9m, đường kính d = 16mm = 0,016m Chiều dài dây dẫn (điện cực) nằm ngang : L = (9 x 3) + (4,5 x 4) = 45m Khoảng cách cọc : a = 9m Tổng số lượng cọc: nc = cọc Chôn sâu xuống đất : t0 = 0,8m Khoảng cách chiều dài từ mặt đất đến l/2 cọc : 𝑙 4.5 2 𝑡 = 𝑡0 + + 4.5 = 0.8 + + 4.5 = 7.55m Hình 6.8 Hệ thống nối đất nhà máy SVTH: ĐINH VĂN TRÁNG 110 GVHD: TRẦN NGUYỄN NHẬT PHƯƠNG Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kĩ thuật điện – điện tử  Điện trở suất đất : Nhà máy xây dựng vùng có ρđo = 100 Ωm (tra bảng Phụ luc I, TCVN - 46:1984), ta lựa chọn thơng số để tính tốn, xác ta phải đo trực tiếp nơi lắp đặt Hệ số điện trở suất đất thay đổi theo mùa, ta chọn Kmùa = 1,4 (tra bảng Phụ Lục II TCXD - 46:1984) Suy : tt = Km * ρđo= 1,4*100 =140 Ωm  Các cọc nối với cách hàn hay bắt bulong  Điện trở (điện cực) cọc thẳng đứng chôn sâu 0,8m: Rc = = 0.366∗𝑃𝑇𝑇 𝐼𝐶 0.366∗140 4.5 (log (log Với: tỷ số 𝑎 21𝐶 𝑑 2∗4.5 0,016 4𝑡+ 1𝑐 4𝑡− 1𝑐 + log ) 4∗7.55+4.5 4∗7.55−4.5 + log ) = 32 ( Ω ) = ,nc = (tra bảng phụ lục TCXD – 46 :1984) ta có hệ số sử dụng 𝑙 cọc η𝑐 = 0,84 𝑅ℎ𝑡_𝑐𝑜𝑐 = 𝑟𝑐 η𝑐 ∗𝑛 = 32 = 9.52 ( Ω ) 0.84∗4 Điện trở cực (dây dẫn) nằm ngang sâu 0,8m: Rthanh = = 0.366∗𝑃𝑇𝑇 0.366 ∗ 140 45 𝐿 𝐿 𝐿 𝑑 4𝑡 log ( ∗ ∗ (log ( 45 0.016 ∗ ∗ 4) 45 4∗0.8 ∗ 4)) = 5.92 ( Ω ) Điện trở tản hệ thống (dây dẫn): 𝑎 Với: Tỷ số , nc = (tra bảng phụ lục TCXD– 46 – 1984) 𝑙 Ta có η𝑡ℎ𝑎𝑛ℎ = 0,89 Rth_thanh = 𝑅thanh η𝑡ℎ𝑎𝑛ℎ = 5.92 0.89 = 6.65 ( Ω ) Điện trở nối đất tản hệ thống nối đất bảo vệ: SVTH: ĐINH VĂN TRÁNG 111 GVHD: TRẦN NGUYỄN NHẬT PHƯƠNG Đồ án tốt nghiệp Rnt_bv = 𝑅ht_coc∗ 𝑅 Ngành: Công nghệ kĩ thuật điện – điện tử ht_thanh ηht_coc∗ η ht_thanh = 9.52∗6.65 9.52+6.65 = 3.91 ( Ω ) Như hệ thống nối đất bảo vệ cho nhà máy thỏa điều kiện: Rnđ_bv = 3,91 (Ω) < (Ω) Tính tốn hệ thống nối đất chống sét cho nhà máy - Áp dung theo TCVN 46-1984 TCVN 8701-2009 Nối đất chống sét theo quy định phải nhỏ Rnđ 10Ω - Ta dùng tiếp địa khoan giếng cho hệ thống nối đất bảo vệ Tiếp địa hệ thống nối đất đặt nhà máy bao gồm:  Chiều sâu giếng: 8m  Cọc tiếp địa tr n (đồng): lcoc =4m , đường kính d=16 mm =0,016m  Dây dẫn đồng (ngang): l = 8m , đường kính d=16 mm =0,016m  Chiều dài dây dẫn (điện cực) nằm ngang: L= (2 x 8) + (4 x 3) = 30m  Khoảng cách cọc: a =8m  Tổng số lượng cọc: cọc  Chôn sâu xuống đất: t0 = 0,8m  Khoảng cách chiều dài từ mặt đất đến l/2 cọc: 𝑙 2 T= 𝑡0 + + = 0.8 + + = 6.8 m Điện trở suất đất : Nhà máy xây dựng vùng có ρđo =100 Ωm (tra bảng Phụ luc I, TCVN - 46:1984), ta lựa chọn thơng số để tín tốn, xác ta phải đo trực tiếp nơi lắp đặt Hệ số điện trở suất đất thay đổi theo mùa, ta chọn Kmùa = 1,4 (tra bảng Phụ Lục II TCXD - 46:1984) Suy : tt = Km * ρđo= 1,4*100 =140 Ωm  Các cọc nối với cách hàn hay bắt bulong Điện trở (điện cực) cọc thẳng đứng chôn sâu 0,8m: SVTH: ĐINH VĂN TRÁNG 112 GVHD: TRẦN NGUYỄN NHẬT PHƯƠNG Đồ án tốt nghiệp Rc = = Ngành: Công nghệ kĩ thuật điện – điện tử 0.366∗𝑃𝑇𝑇 (log 𝐼𝐶 0.366∗140 4.5 (log 2∗4 0,016 21𝐶 4𝑡+ 1𝑐 4𝑡− 1𝑐 + log 𝑑 4∗6.8+4 4∗6.8−4 + log ) ) = 35,39 ( Ω ) Điện trở tản hệ thống cọc: 𝑎 Với: tỷ số = 2, nc = (tra bảng phụ lục TCXD – 46 :1984) ta có hệ số sử dụng 𝑙 cọc η𝑐 = 0,79 𝑟𝑐 𝑅ℎ𝑡_𝑐𝑜𝑐 = = η𝑐 +𝑛 35.39 0.79∗3 = 14.93 ( Ω ) Điện trở cực (dây dẫn) nằm ngang sâu 0,8m: Rthanh = = 0.366∗𝑃𝑡𝑡 𝐿 0.366 ∗ 140 30 𝐿 𝐿 𝑑 4𝑡 log ( ∗ ∗ (log ( 30 0.016 ∗ ∗ 4) 30 4∗0.8 ∗ 4)) = 8.27 ( Ω ) Điện trở tản hệ thống (dây dẫn): 𝑎 Với: Tỷ số = , nc = (tra bảng phụ lục TCXD– 46 – 1984) 𝑙 Ta có η𝑡ℎ𝑎𝑛ℎ = 0,79 Rth_thanh = 𝑅thanh η𝑡ℎ𝑎𝑛ℎ = 8.27 0.79 = 10.46 ( Ω ) Điện trở nối đất tản hệ thống nối đất bảo vệ: Rnt_bv = 𝑅ht_coc∗ 𝑅 ht_thanh ηht_coc∗ η ht_thanh = 14.93∗10.46 14.93+10.46 = 6.15 ( Ω ) Như hệ thống nối đất bảo vệ chống sét cho nhà máy thỏa điều kiện: Rnđ_cs = 6,15 (Ω) < 10 (Ω) 6.8 Thiết kế hệ thống thu sét cho nhà máy 6.8.1 Tổng quan SVTH: ĐINH VĂN TRÁNG 113 GVHD: TRẦN NGUYỄN NHẬT PHƯƠNG Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kĩ thuật điện – điện tử - Sét dạng phóng điện tia lửa khơng khí với khoảng cách lớn Q trình phóng điện xảy đám mây giông, đám mây với đám mây với đất Ở ta xét phóng điện mây đất - Khi sét đánh trực tiếp vào dây dẫn đường dây truyền tải điện, thiết bị điện vào cơng trình gây thiệt hại : • Gây cháy, nổ, hư hại cơng trình • Phá hủy thiết bị, phương tiện thông tin liên lạc • Gây nhiễu loạn hay ngưng vận hành hệ thống • Mất liệu hay hỏng liệu • Ngừng dịch vụ gây tổn thất kinh tế tổn thất khác • Gây chết người - Do thiệt hại sét lớn khơng thể dự báo trước nên việc phịng chống sét ln mối quan tâm người tính tốn chống sét trở thành cơng việc bắt buộc người thiết kế cung cấp điện - Cũng cần lưu ý việc phịng chống sét khơng thể đạt mức an tồn tuyệt đối mà việc phịng chống sét nhằm giảm thiệt hại sét mức thấp - Để chống sét cách toàn diện có hiệu cho cơng trình, cần tuân theo giải pháp chống sét toàn diện điểm sau: • Thu bắt sét điểm định trước để tạo khả kiểm soát đường dẫn sét đánh xuống đất • Dẫn sét xuống đất an tồn, khơng gây hiệu ứng phóng điện thứ cấp q trình tản sét khơng gây nhiễu điện từ cho thiết bị vùng bảo vệ • Tản nhanh lượng sét vào đất với tổng trở nối đất nhỏ, tốt 10 Ω • Đẳng hệ thống đất, ngăn chặn chênh lệch điện hệ thống đất trình tản sét, khắc phục tượng phóng điện ngược gây nguy hiểm cho người thiết bị • Chống sét lan truyền đường cấp nguồn, đề ph ng hư hỏng cho thiết bị nối với chúng điện áp khí hay điện áp nội • Chống sét lan truyền đường tín hiệu, đề ph ng hư hỏng cho thiết bị hệ thống liên lạc nhạy cảm như: điện thoại, Internet, đo lường, điều khiển,… Hiện thị trường có nhiều loại thiết bị chống sét kim Franklin, kim phóng điện SVTH: ĐINH VĂN TRÁNG 114 GVHD: TRẦN NGUYỄN NHẬT PHƯƠNG Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kĩ thuật điện – điện tử sớm ESE, kim phóng xạ, tia Laser,… 6.8.2 Các phương pháp chống sét A, Phương pháp lồng Faraday: Là phương pháp dùng lồng kim loại bao phủ kín xung quanh tường cơng trình cần bảo vệ Hình 6.9 Phương pháp lồng Faraday - Hệ thống chống sét gồm dây dẫn sét đan xen lồng lưới (lồng Faraday) Các dây dẫn đối xứng xung quanh tòa nhà - Theo lý thuyết sóng điện từ phương pháp lý tưởng để phòng chống sét - Phương pháp chống sét sử dụng để bảo vệ cho tòa nhà cao với nhiều thiết bị điện tử nhạy cảm ph ng máy tính, hay số khu vực đặc biệt nơi chứa thuốc nổ, hạt nhân - Phương pháp có ưu điểm bảo vệ toàn thiết bị phận bên SVTH: ĐINH VĂN TRÁNG 115 GVHD: TRẦN NGUYỄN NHẬT PHƯƠNG Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kĩ thuật điện – điện tử cơng trình khỏi ảnh hưởng sét đánh - Tuy nhiên phương pháp tốn không khả thi áp dụng cho tất cơng trình B Phương pháp dùng kim thu sét Franklin Đây phương pháp chống sét truyền thống, phương pháp dùng kim thu sét kim loại đặt đỉnh nhà, nối với dây kim loại dẫn xuống đất Hình 6.10 Phương pháp dùng kim thu sét Franklin Phương pháp thực hai nhiệm vụ: làm chệch hướng tia sét vào nhà, dẫn lượng xuống đất phân tán lượng điện mây ngăn chặn tia sét - Cột thu sét Franklin chống sét đánh trực tiếp có hiệu tốt cho nhà, SVTH: ĐINH VĂN TRÁNG 116 GVHD: TRẦN NGUYỄN NHẬT PHƯƠNG Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kĩ thuật điện – điện tử cơng trình có chiều cao 20m - Phương pháp thường dễ lắp đặt không tốn nhiều chi phí, thích hợp cho cơng trình, nhà xưởng có tầng - Tuy nhiên phương pháp có số nhược điểm phạm vi bảo vệ hẹp, độ tin cậy khơng cao, phải tính tốn sử dụng nhiều kim, khối lượng dây dẫn liên kết kim dẫn xuống đất nhiều ảnh hưởng đến mỹ quan kiến trúc cơng trình, loại kim thường bị rỉ sét, đứt gãy, tuổi thọ hệ thống thấp C Phương pháp dùng kim thu sét phóng tia tiên đạo sớm ( ESE ) Đây phương pháp chống sét chủ động, sử dụng kim thu sét phóng tia tiên đạo Hình 6.11 Kim thu sét phóng tia tiên đạo sớm SVTH: ĐINH VĂN TRÁNG 117 GVHD: TRẦN NGUYỄN NHẬT PHƯƠNG Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kĩ thuật điện – điện tử Nguyên lý cấu tạo đầu thu sét phát xạ sớm chủ yếu nhằm làm giảm hiệu ứng CORONA (hiện tượng phóng tia lửa hay tiếp đất) tăng cường độ điện trường đầu kim thu, tạo điều kiện tối ưu để tập trung lượng kích phát d ng tiên đạo từ đầu kim hướng đám mây giơng để đón bắt d ng tiên đạo sét từ đám mây giông đánh xuống, ngăn ngừa hình thành tia sét Ưu điểm phương pháp hiệu cao, giảm thiểu tình trạng phóng điện, phóng tia lửa ngồi – Độ tin cậy cao – Vùng bán kính bảo vệ rộng – Đẹp, mĩ quan – Tuổi thọ bền lâu Hình 6.12 Phương pháp dùng kim thu sét phóng tia tiên đạo sớm - Mơ hình điện từ phát xạ sớm tia tiên đạo: mơ hình chống sét đại tiên tiến Nó tiên tiến mơ hình điện hình học ứng dụng loại kim chủ động phát xạ sớm Nó có phạm vi bảo vệ hình chng cao rộng khơng phải hình nón có đường sinh thẳng hay lõm mơ hình chống sét cổ điển - Cũng thế, nên với phạm vi cần bảo vệ, số cực thu sét phát xạ sớm cần nhiều số cực thu sét Franklin Hơn nữa, mỹ quan lắp đặt nhanh chóng Trong SVTH: ĐINH VĂN TRÁNG 118 GVHD: TRẦN NGUYỄN NHẬT PHƯƠNG Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kĩ thuật điện – điện tử cơng trình cụ thể tổng kinh phí cho việc lắp đặt cực thu sét phát xạ sớm thường tổng chi phí lắp đặt cực thu sét Franklin - Đây phương pháp chống sét nước tiên tiến áp dụng Ở Việt Nam, năm gần đa số nhà máy, cơng trình nhiều nhà dân áp dụng phương pháp - Tuy nhiên Việt Nam chưa có tiêu chuẩn dành riêng cho kim thu sét ESE nên việc cơng bố bán kính bảo vệ nhiều nhà cung cấp bừa bãi Vì việc chọn lựa lắp đặt hệ thống cần phải tham khảo thật kĩ tiêu chuẩn catalogue gốc để chọn kim có bán kính bảo vệ phù hợp 6.9 Tính tốn chống sét cho nhà máy A Giới thiệu cơng trình - Cơng trình phân xưởng có diện tích 80 m × 78 m trải dài mặt có tầng Xưởng cao 10m chưa tính mái Xưởng Bảo trì khơng có nhiều vật dụng dễ gây cháy nổ B Chọn phương pháp chống sét Ta thấy phương pháp chống sét dùng kim ESE đảm bảo nhiều yêu cầu độ tin cậy chống sét, cách lắp đặt, thẩm mỹ kinh tế Hơn phương pháp chống sét đại sử dụng phổ biến cho cơng trình Vậy ta chọn phương pháp dùng kim ESE (Early Streamer Emission ) làm phương pháp chống sét cho xưởng - Dùng kim thu sét stormaster ESE đặt trung tâm phân xưởng có chiều dài 77m chiều ngang 30m - Bán kính tối thiểu kim thu sét cần bảo vệ cho phân xưởng R= √802 ∗ 782 =55.86 m Vì phân xưởng khí khơng có vật dễ gây cháy nổ, khơng nguy hiểm nên ta chọn mức độ bảo vệ cấp (Protection Level II HIGH ) Tra bảng catalog tiêu chuẩn kim thu sét stormaster: SVTH: ĐINH VĂN TRÁNG 119 GVHD: TRẦN NGUYỄN NHẬT PHƯƠNG Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kĩ thuật điện – điện tử Hình 6.13 Catalog tiêu chuẩn kim thu sét Stormaster Tra bảng catalog tiêu chuẩn kim thu sét stormaster: Ta chọn kim Stormaster ESE 50 chiều cao lắp đặt 4m bán kính bảo vệ tối đa kim 69m ❖ Kiểm tra công thức: RP = √2ℎ𝐷 − ℎ2 + ∆L ( 2D + ∆L ) Trong đó: Rp : Bán kính bảo vệ mặt phẳng ngang tính từ chân đặt kim thu sét - h : Chiều cao kim thu sét bề mặt bảo vệ - D : Chiều cao ảo tăng thêm chủ động phát xung theo tiêu chuẩn cấp bảo vệ dựa vào tiêu chuẩn NFC 17-102/2011 Pháp Như sau: - 20m dùng cho cấp I - 30m dùng cho cấp II - 45m dùng cho cấp III - 60m dùng cho cấp IV ∆T (µs): thời gian phát tia tiên đạo theo thực nghiệm ∆L = 106 ∆T SVTH: ĐINH VĂN TRÁNG 120 GVHD: TRẦN NGUYỄN NHẬT PHƯƠNG Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kĩ thuật điện – điện tử Ta chọn kim Stormaster ESE 30 chọn cấp bảo vệ mức nên ta có thơng số sau: ▪ ΔT=50 µs →∆L = 106 ∆T= 106 50.10-6 = 50m ▪ D = 30m Vì ta đặt kim có chiều cao h = 4m nên sử dụng cơng thức sau để tính bán kính bảo vệ kim: ( tiêu chuẩn chống sét NFC 17-102:2011) Rp = h xRp(5)/ Tính Rp(5) với h=5m: Rp5= √2 ∗ ∗ 30 − 52 + 50 (2 ∗ 30 + 50) = 75.99 (m) Bán kính bảo vệ kim: Rp = h x Rp5/ = 4 75.99/5=60.79(m) Vậy phân xưởng chống sét an toàn với kim Stormaster ESE 50 chiều cao lắp đặt h = 4m SVTH: ĐINH VĂN TRÁNG 121 GVHD: TRẦN NGUYỄN NHẬT PHƯƠNG Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kĩ thuật điện – điện tử CHƯƠNG VII: KẾT LUẬN Sau tháng làm đồ án tốt nghiệp: “Thiết kế cung cấp điện cho Cơng ty BAO BÌ MAI THƯ”, với hướng dẫn tận tình Thầy Th.s Trần Nguyễn Nhật Phương Đến em hoàn thành đồ án Qua tập đồ án giúp em nắm vững kiến thức học để giải vấn đề công tác thiết kế vận hành hệ thống cung cấp điện Tập đồ án hoàn thành mục: - Xác định tâm phụ tải - Tính tốn phụ tải cho nhà máy - Tính tốn chiếu sáng sơ cho nhà máy - Chọn máy biến áp cấp nguồn cho nhà máy - Chọn máy phát dự phòng cho nhà máy - Tính tốn bù cơng suất phản kháng cho nhà máy - Tính tốn tổn thất điện áp - Lựa chọn dây dẫn - Tính tốn ngắn mạch - Chọn thiết bị bảo vệ cho hệ thống - Tính tốn nối đất an tồn điện cho nhà máy - Tính tốn chống sét cho nhà máy Với thời gian làm đồ án có hạn nên đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót chưa giải vấn đề : - Tính tốn chi tiết hệ thống chiếu sáng - Tính tốn tổn thất cơng suất - Hướng phát triển đề tài - Lập bảng dự trù vật tư chi phí SVTH: ĐINH VĂN TRÁNG 122 GVHD: TRẦN NGUYỄN NHẬT PHƯƠNG Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kĩ thuật điện – điện tử Các vấn đề chưa giải em xin bước hồn thiện sau Rất mong góp ý chân tình q Thầy Cơ giáo nhà trường đặc biệt thầy cô Khoa Kỹ thuật Điện - Điện tử bạn nhằm làm cho tập đồ án ngày hoàn thiện Một lần em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ Thầy hướng dẫn Th.s Trần Nguyễn Nhật Phương quý Thầy Cô khoa Kỹ Thuật - Điện Điện Tử cho việc hoàn thành đồ án tốt nghiệp em thời hạn SVTH: ĐINH VĂN TRÁNG 123 GVHD: TRẦN NGUYỄN NHẬT PHƯƠNG Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kĩ thuật điện – điện tử TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách “Hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn IEC”, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Sách “Cung Cấp Điện” Nguyễn Xuân Phú, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hướng dẫn chọn dây dẫn theo TCVN 7447-5-52:2010(IEC 60364-5-52:2009) Tác giả ThS Trần Nguyễn Nhật Phương TCVN 9206:2012- Đặt thiết bị điện nhà công trình cơng cộng- Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 9207:2012 Đặt đường dẫn điện nhà cơng trình công cộng- Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 9208:2012 Lắp đặt cáp dây dẫn cơng trình cơng nghiệp-Tiêu chuẩn thiết kế TCXDVN 394: 2007 thiết kế lắp đặt trang thiết bị điện cơng trình xây dựng – Phần an toàn điện Bộ Xây dựng ban hành TCVN 46:1984 chống sét cho cơng trình xây dựng - tiêu chuẩn thiết kế - thi công Tiêu chuẩn IEC 61439 tiêu chuẩn điện kỹ thuật quốc tế Uỷ ban Kỹ thuật Điện Quốc tế 10 TCVN 6434-1:2008 IEC 60898-1:2003 khí cụ điện - áptơmát bảo vệ q dịng dùng gia đình hệ thống lắp đặt tương tự 11 TCVN 6592-2:2009 IEC 60947-2:2009 Thiết bị đóng cắt điều khiển hạ áp 12 Tiêu chuẩn chống sét NFC 17-102 tháng 9:2011 Pháp 13 Catalog kim thu sét Stormaster 14 Catalog MCCB Mitsubishi 15 Nguồn Internet SVTH: ĐINH VĂN TRÁNG 124 GVHD: TRẦN NGUYỄN NHẬT PHƯƠNG