báo cáo thực tập tốt nghiệp cung cấp điện

Để theo kịp với nên công nghiệp hiện đại của thế giới, chúng ta phải học hỏi, nghiên cứu và tiếp thu những thành tựu khoa học kỹ thuật của các nước tiên tiến trên thế giới.Muốn đạt được

Báo cáo thực tập Cung Cấp Điện

MỞ ĐẦU

Trong thời đại hiện nay, với sự phát triển vượt bậc của các ngành khoa học kỹ thuật cùng với nền công nghiệp của nước ta đang trên đà phát triển Để theo kịp với nên công nghiệp hiện đại của thế giới, chúng ta phải học hỏi, nghiên cứu và tiếp thu những thành tựu khoa học kỹ thuật của các nước tiên tiến trên thế giới.Muốn đạt được những thành tựu đó chúng ta phải trang bị cho mình một vốn kiến thức lớn bằng cách

cố gắng học tập và tìm hiểu thêm một số kiến thức mới.Cung cấp điện là một môn học quan trọng,nó cung cấp cho chúng ta những kiến thức cơ bản về việc thiết kế, vận hành và bảo trì một hệ thống cung cấp điện Cung cấp điện cho một nhà máy, xí nghiệp, phân xưởng, tòa nhà… là hết sức quan trọng Nó đảm bảo cho quá trình vận hành của nhà máy, phân xưởng, xí nghiệp, tòa nhà… được an toàn, liên tục và đảm bảo tính kỹ thuật cao

Qua việc học môn cung cấp điện và thực tập môn cung cấp điện đã giúp chúng em

có cơ hội tổng hợp lại các kiến thức đã học và học hỏi thêm một số kiến thức mới Trong tập báo cáo này, chúng em xin trình bày một số kiến thức cơ bản nhất mà chúng em học được trong quá trình thực tập cũng như khảo sát thực tế

Ngoài ra, chúng em xin chân thành cám ơn thầy Nguyễn Trọng Nghĩa và thầy

Phạm Khoa Thành đã hướng dẫn và hỗ trợ để chúng em hoàn thành tốt khóa thực

tập này

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 2

MỤC LỤC 3

NỘI DUNG BÁO CÁO 4

1 Hệ thống cung cấp điện 4

1.1 Hệ thống cung cấp điện là gì? 4

1.2 Ý nghĩa của các phần tử bên trong hệ thống cung cấp điện 4

2 Đặc điểm hệ thống cung cấp điện 5

3 Đánh giá chất lượng một hệ thống cung cấp điện 7

4 Tính toán phụ tải tính toán 8

5 Thiết kế chiếu sáng phòng A112 bằng phương pháp quang thông 9

6 Khảo sát, đánh giá và nhận xét trạm biến áp tại khu vực xưởng điện 9

TÀI LIỆU THAM KHẢO 15

PHỤ LỤC 16

NỘI DUNG BÁO CÁO

1 Hệ thống cung cấp điện

1.1 Hệ thống cung cấp điện là gì?

Hệ thống cung cấp điện là tập hợp tất cả các thiết bị điện dùng để sản xuất, biến đổi, truyền tải, phân phối và tiêu thụ điện năng Nhiệm vụ của hệ thống cung cấp điện là đảm bảo cung cấp điện năng cho các hộ tiêu thụ, bao gồm các động cơ truyền động, các máy hàn điện, các thiết bị chiếu sáng…

Sự phát triển của các hộ tiêu thụ làm cho hệ thống cung cấp điện cho xí nghiệp công nghiệp thêm phức tạp, bao gồm các lưới điện cao áp, phân phối và đôi khi cả lưới điện của nhà máy điện xí nghiệp Do đó, hệ thống cung cấp điện phải áp dụng

tự động và điều khiển từ xa để vận hành mạng lưới phân phối điện có hiệu năng và kinh tế

1.2 Ý nghĩa của các phần tử bên trong hệ thống cung cấp điện

1.2.1 Sản xuất

Sản xuất điện năng là giai đoạn đầu tiên trong quá trình cung cấp điện năng đến người tiêu dùng, các giai đoạn tiếp theo là truyền tải và phân phối điện năng Thực chất của sản xuất điện năng là sự biến đổi các dạng năng lượng khác sang năng lượng điện hay điện năng, dòng điện xuất hiện sau khi lưới điện được nối với mạng tiêu thụ

Điện năng được sản xuất ra theo nhiều cách khác nhau, phần lớn được sản xuất bởi các máy phát điện tại các nhà máy điện, chúng có chung nguyên tắt hoạt động

là các nguyên lý động điện (định luật cảm ứng điện của Michael Faraday), các hình thức khác như trong pin, ắc quy,tế bào nhiên liệu hay từ năng lượng mặt trời,

Việc sản xuất điện năng mang lại nhiều ý nghĩa thiết thực và rất quan trọng đến cuộc sống và nền kinh tế của quôc gia, điện năng được sản xuất dựa vào nhiều nguồn năng lượng khác nhau như năng lượng nước, năng lượng gió, năng lượng hạt nhân…, điện năng được sản xuất để tiệu thụ thắp sáng hay dùng trong sản xuất công nghiệp tạo ra kinh tế cho xã hội

Tóm lại, điện năng rất quan trọng trong đời sống xã hội ở bất kỳ một quốc gia nào,nó mang lại cho con người rất nhiều tiện lợi cho cuộc sống

1.2.2 Biến đổi

Máy biến áp là thiết bị biến đổi điện áp Nó chuyển năng lương với hiệu quả rất cao từ mức điện áp này sang mức điện áp khác Năng lượng phía thứ cấp gần

như bằng năng lượng phía sơ cấp, nếu bỏ qua phần tổn hao trong máy biến áp.Việc nâng cao điện áp truyền tải cho phép giảm tổn thất điện năng trên đường dây và cho phép tải năng lượng đi xa

1.2.3 Truyền tải

Điện năng khi sản xuất ra muốn tiêu thụ được thì phải truyền tải từ nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ, đó là khâu thiết yếu không thể thiếu trong một hệ thống cung cấp điện

Và việc truyền tải điện năng từ nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ là một dự án lớn đòi hỏi phải tính toán lâu dài đảm bảo được nhiều vấn đề như: giảm điện năng hao tổn trong quá trình truyền tải, nâng cao năng suất, tiết kiệm kinh phí, mà vẫn đảm bảo được sự an toàn điện và tiện lợi cho việc lăp đặt hay sưa chửa khi có sự cố và vấn đè mở rông nâng cao hệ thống sau này là rất quan trọng

Vậy việc truyền tải điện năng mang lại ý nghĩa hết sức quan trọng cho việc mở rộng và nâng cao hệ thống sau này và đặc biệt nó là khâu không thể thiếu trong một hệ thống cung cấp điện

1.2.4 Mạng phân phối

Mạng phân phối là phần nối kết các trạm phân phối với các hộ tiêu thụ.Trong các hệ thống nhỏ, các dây dẫn được xem là mạng phân phối.Đây cũng là khâu mà đòi hỏi sự tính toán để mang lại sự hợp lý cho hộ tiêu dùng, là khâu tính toán phức tạp đòi hỏi thời gian lâu dài kết hợp với kinh nghiệm thực tế mới mang lại được hiệu quả cao

1.2.5 Tiêu thụ điện năng

Tiêu thụ điện năng là nhu cầu cấp thiết không thể thiếu của người dân, việc tiêu thụ điện mang lại kinh tế cần thiết cho việc đảm bảo cho hệ thống điện ổn định lâu dài, và việc sử dụng điện năng cho sản xuất mang lại hiệu quả kinh tế cao cho quốc gia

2 Đặc điểm hệ thống cung cấp điện

Tính đồng thời: quá trình sản xuất, truyền tải, phân phối, và tiêu thụ điện năng diển ra hầu như cùng một lúc nên trong hệ thống điện luôn luôn duy trì một sự cân bằng năng lượng và điện năng hầu như không thể dữ trữ được

Điện năng dể sản xuất, dễ truyền tải đi xa và dễ sử dụng với nguồn nguyên liệu phong phú từ : nước, gió , thủy triều và năng lượng mặt trời… và được truyền tải khắp nơi qua hệ thống dây sau khi biến đổi được đưa ra sử dụng dễ dàng

Quá trình quá độ trong hệ thống điện diển ra rất nhanh: chế độ của hệ thống điện thay đổi đột ngột sẽ làm phát sinh quá trình quá độ điện từ trong đó quá trình phát sinh do ngắn mạch là nguy hiểm nhất để tính chọn các thiết bị điện và bảo vệ relay cần phải xét đến quá trình quá độ

Hệ thống điện là một hệ thống rất phức tạp: từ sản xuất đến quá trình truyền tải, phân phối và tiêu thụ điện trải qua nhiều giai đoạn cân quan tâm, từ tối ưu hóa hệ thống đến khắc phục các sự cố trong quá trình vận hành, đảm bảo chất lượng điện năng và an toàn cho người sử dụng

Hệ thống điện liên quan chặt chẽ với tất cả các ngành kinh tế quốc dân, hầu hết các ngành công nghiệp đều vận hành dưới dạng năng lượng từ điện Năng lượng điện phục vụ hầu hết từ sinh hoạt đời sống con người đến công nông nghiệp của một nền kinh tế năng lượng thể hiện trình độ phát triển kinh tế của một quốc gia Trong thời đại hiện nay, nguyên liệu ngày càng khan hiếm cùng với nhu cầu phát triển ngày càng tăng thì tiết kiệm năng lượng và tìm ra nguồn năng lượng mới là một nhu cầu cần thiết đối với mỗi quốc gia

Các chế độ của hệ thống điện là quá trình động: chế độ thay đổi đột ngột của hệ thống điện gây ra quá trình quá độ điện từ, trong đó quá trình phát sinh do ngắn mạch

là nguy hiểm nhất vì:

 Phát nóng: dòng ngắn mạch rất lớn so với dòng định mức làm cho các phần tử

có dòng ngắn mạch đi qua nóng quá mức cho phép dù với một thời gian rất ngắn

 Tăng lực điện động: ứng lực điện từ giữa các dây dẫn có giá trị lớn ở thời gian đầu của ngắn mạch có thể phá hỏng các thiết bị

 Điện áp giảm và mất đối xứng: làm ảnh hưởng đến phụ tải, điện áp giảm từ 30% đến 40% trong vòng một giây làm động cơ có thể ngừng quay, sản xuất đình trệ, có thể làm hỏng sản phẩm

 Gây nhiễu với đường dây thông tin ở gần do dòng thứ tự không sinh ra khi ngắn mạch chạm đất

 Gây mất ổn định, khi không cách ly kịp thời phần tử bị ngắn mạch, hệ thống có thể mất ổn định và rã lưới, đây là hậu quả trầm trọng nhất

3 Đánh giá chất lượng một hệ thống cung cấp điện

Để đánh giá chất lượng của 1 hệ thống cung cấp điện có rất nhiều yếu tố, nhưng có thể tóm gọn trong 4 yếu tố chính để ta có thể qua đó đánh giá chung chất lượng của 1

hệ thống đó là: an toàn, ổn định, tin cậy và liên tục

 Thứ nhất là yếu tố an toàn trong 1 hệ thống cung cấp điện, để đánh giá được yếu tố này ta thông qua sơ đồ đi dây cũng như các bản sơ đồ khác có liên quan

về hệ thống cung cấp điện mà chúng ta đang đánh gía Quan trọng nhất chính

là sơ đồ thiết kế hệ thống đi dây của hệ thống, qua sơ đồ ta có thể vận hành hệ thống 1 cách tối ưu nhất để đạt được hiệu suất làm việc cao nhất, và ta có thể đảm bảo tính an toàn cho công nhân trong quá trình bảo trì, hạn chế được tối đa các tình huống nguy hiểm cho con người trong quá trình tham gia vận hành và bảo trì hệ thống cung cấp điện

 Thứ hai là yếu tố ổn định, và để có thể đánh giá đầy đủ về 1 hệ thống cung cấp điện thông qua yếu tố này chúng ta nhất thiết phải tham khảo qua các thông số

về điện áp, dòng điện và tần số của hệ thống Mà chất lượng về tần số được đánh gí bằng độ lệch tần số với độ dao động tần số, và để giữ cho các đại lượng này nằm trong phạm vi cho phép là nhiệm vụ của các nhà máy phát điện Chính vì thế ở đây sẽ không đề cập đến các đảm bảo chất lượng về mặt tần số.Xét thông số điện áp đầu cuối để từ đó suy ra độ chênh lệch có trong phạm

vi cho phép không để từ đó có các nhận xét cũng như đánh giá chuẩn xác về chất lượng ổn định của hệ

 Thứ ba là yếu tố liên tục, tuy nhiên yếu tố liên tục lại phụ thuộc vào việc phân loại hộ tiêu thụ điện:

- Hộ loại 1: Loại hộ tiêu thụ này, nếu mất điện sẽ ảnh hưởng đến tính mạng,

an ninh quốc phòng Yêu cầu cung cấp điện cao, phải đảm bảo cung cấp điện ít nhất từ hai nguồn độc lập Nếu mất điện phải lập tức có ngay

- Hộ loại 2: Nếu mất điện ở hộ loại này sẽ ảnh hưởng lớn đến nền kinh tế, phải đảm bảo có điện từ 3 – 5 phút

- Hộ loại 3: Nếu mất điện ở hộ loại này sẽ ít ảnh hương đến kinh tế hay quốc phòng Do đó, có thể mất điện trong vòng 30 phút

 Yếu tố thứ tư là yếu tố tin cậy, đây là khả năng của hệ thống cung cấp đồng thời cũng liên quan đến yếu tố thứ ba, đó là đảm bảo tính liên tục cung cấp điện với chất lượng được định trước trong khoảng thời gian định trước Yếu tố tin cậy thể hiện qua nguồn lực mà 1 hệ thống cung cấp cần có để đáp ứng cho công trình, nguồn lực này lớn hơn hay nhỏ hơn nhu cầu mà công trình cần để dáp ứng sẽ quyết định xem hệ thống này là đảm bảo chất lượng hay không

4 Tính toán phụ tải tính toán

Tùy vào từng giai đoạn mà khi tính Ptt ta lựa chọn công suất cho hợp lí

 Trong trường hợp biết công suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất ta dùng công thức:

P tt = F x P 0

P0 là công suất đạt , phụ thuộc vào tính chất của từng công trình , ta có thể tìm thấy giá trị này bằng cách tra bảng tính chất công trình , tính địa phương

F : diện tích sản xuất

Phương pháp này thường được áp dụng khi quy hoạch và tính toán cung cấp điện bước sơ khai của các nhà máy hay khu công nghiệp để chọn máy biến áp

và dây dẫn chính…

 Trong trường hợp biết chính xác tải và thông số kỹ thuật đi kèm ta dùng công thức

Pđm là công suất định mức của thiết bị , ta có thể tìm thấy giá trị Pđm trên nhãn máy , catalog

Knhu cầu : Hệ số nhu cầu phụ thuộc vào tính chất công trình

Khi tính toán thiết kế thi công ta thường dùng công thức trên để tính toán, công suất tính được đã dần về công suất thực, mức độ sai số giảm đi

 Trong trường hợp ta biết công suất trung bình của phụ tải ta dùng công thức

Ptt = Kđt x Ptb

Với Ptb = Pđm x Ksd

Ptb là công suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị

Kđt : Hệ số đồng thời của nhóm thiết bị

Ksd : Mức sử dụng của thiết bị , nhóm thiết bị

Khi hệ thống hoạt động thì ta có được công suất trung bình và đây là công suất thực tế của hệ thống tính toán công suất ở giai đoạn này để biết được tình trạng hoạt động của hệ thống và đánh giá chất lượng của hệ thống đồng thời xem hệ thống này còn có thể được mở rộng, có thể gắn thêm tải hay không

5 Thiết kế chiếu sáng phòng A112 bằng phương pháp quang thông

 Diện tích mặt sàn: S=9.3x7.05= 65.5 (m2)

 Chọn độ rọi yêu cầu: Eyc = 200 Lux

 Chọn hệ số sử dụng: CU= 0.41

 Chọn hệ số mất mát ánh sáng : LLF = 0.63

 Chọn số bóng trên 1 bộ đèn: 2 bóng/bộ đèn

 Quang thông ban đầu của 1 bộ đèn: Fd= 2500 Lm

 Số bộ đèn:

Fd x n x CU x LLF =

200x65.5

 Chọn số bộ đèn: 10 ( bộ)

6 Khảo sát, đánh giá và nhận xét trạm biến áp tại khu vực xưởng điện

Mô tả trạm biến áp xưởng điện:

 Trạm biến áp gồm 3 biến áp 1 pha

 Công suất mỗi biến áp là 37.5 KVA

 MCCB có dòng cắt định mức là 200 A

 Trung tính làm việc, an toàn, chống sét nối chung với nhau nối với đất

Hình 1: Hình ảnh trạm biến áp xưởng điện

Hình 2: Bảng vẽ chi tiết trạm biến áp treo xưởng điện

30 26

2 3

5

14 15

23

17 19

10

12

13

16

22

1 8

14

12

22

11 2

9

18 7

29 26

Số liệu khảo sát thực tế trạm biến áp xưởng điện:

- Đo dòng và áp: ( chọn cos µ = 0.86 )

Thời

2h00 53.5 31.5 31.5 227 219 232 395 405 395 10444 5933 6285 6194 3518 3727 2h15 64.5 35.5 39 224 220 224 392 403 383 12425 6717 7513 7368 3983 4455 2h30 54 33 31 230 220 235 396 407 360 10681 6244 6265 6334 3703 3715 2h45 53.5 34 33.5 202 222 227 393 400 395 9294 6491 6540 5512 3849 3878 3h00 50 28 36.5 230 205 230 395 405 395 9890 9873 7220 5865 5855 4281 3h15 56.5 28.5 36.5 221 219 223 385 405 395 10738 5368 7000 6368 3183 4151 3h30 42.5 28.5 37 228 218 232 368 402 395 8333 5343 7382 4942 3169 4378

- Vẽ đồ thị U(t) , I(t), P(t)

Hình 3: Đồ thị biểu diễn điện áp theo thời gian

180

190

200

210

220

230

240

Điện áp

UAN UBN UCN

Hình 4: Đồ thị biểu diễn dòng điện theo thời gian

Hình 5: Đồ thị biểu diễn công suất theo thời gian

0

10

20

30

40

50

60

70

Dòng điện

IA IB IC

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

Công suất

PA PB PC

Nhận xét về trạm biến áp xưởng điện:

 Trạm biến áp xưởng điện đang trong tình trạng hoạt động ổn định, trong quá trình khảo sát trạm đang được vận hành bình thường

 Điện áp ở các pha có sự dao động nhưng không đáng kể và độ chênh lệch điện

áp vượt quá mức cho phép nhưng chỉ xuất hiện trong thời gian ngắn nên

 Dòng điện và công suất giữa các pha có sự chênh lệch rất lớn

 Tổng công suất tiêu thụ giữa các pha tại mọi thời điểm vẫn thấp hơn công suất biểu kiến của trạm biến áp

 Dựa vào các đồ thị, nhóm đưa ra nhận định như sau:

- Thứ nhất, trạm biến áp xưởng điện có thể đáp ứng thời gian hoạt động lâu dài của phụ tải.Tuy nhiên, tại mọi thời điểm, dòng điện lệch pha giữa pha A với pha B,C rất lớn Do đó , chúng ta cần phải phân bố lại phụ tải đều trên các pha bằng cách chuyển một số phụ tải trên pha A sang 2 pha còn lại

- Thứ hai, trạm có khả năng mở rộng phụ tải Tuy nhiên, ta cần phải xem xét lại khả năng chịu dòng của dây dẫn và dòng cắt định mức của MCCB, nếu cần thiết có thể thay thế thiết bị đóng cắt và dây dẫn mới để đáp ứng khả năng mở rộng phụ tại đến mức tối đa có thể