Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy cơ khí và xây dựng tân định

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: PGS.TS Nguyễn Hoàng Việt SVTH: Lê Đặng Tôn Đức Việt MSSV: 0851030093 Trang 1 LỜI NÓI ĐẦU Trong sự nghiệp công nghiệp hoá –hiện đại hoá nước nhà , công nghiệp điện lực giữ vai trò đặc biệt quan trọng , bởi vì điện năng là nguồn năng lượng được dùng rộng rãi nhất trong các ngành kinh tế quốc dân . Khi xây dựng nhà máy , khu dân cư , thành phố ….trước tiên người ta phải xây dựng hệ thống cung cấp điện để cung ấp điện năng cho các máy móc vì nhu cầu sinh hoạt và sản xuất của con người . Hệ thống cung cấp điện bao gồm các khau phát điện , truyền tải và phân phối điện năng . Trong đồ án này chỉ trình bày một phần là truyền tải và phân phối điện năng ,làm nhiệm vụ cung cấp điện cho một khu vực nhất định . Đối với các xí nghiệp , nhà máy sản xuất tiêu thụ điện thì vấn đề về an toàn ,kinh tế , tiện lợi là rất quan trọng vì nó liên quan trực tiếp đến sức khoẻ và lợi ích kinh tế của họ . Trong đề tài này em chỉ trình bày một phần trong hệ thống cung cấp điện nói chung là thiết kế cung cấp điện cho nhà máy sản xuất cơ khí . Vì thời gian thực hiện đề tài có hạn nên không thể tránh được những thiếu sót. Em mong được sự góp ý của thầy cô và bạn bè để đề tài được tốt hơn . SVTH : Lê Đặng Tôn Đức Việt. Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: PGS.TS Nguyễn Hoàng Việt SVTH: Lê Đặng Tôn Đức Việt MSSV: 0851030093 Trang 2 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN    Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: PGS.TS Nguyễn Hoàng Việt SVTH: Lê Đặng Tôn Đức Việt MSSV: 0851030093 Trang 3 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN    Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: PGS.TS Nguyễn Hoàng Việt SVTH: Lê Đặng Tôn Đức Việt MSSV: 0851030093 Trang 4 LỜI CẢM ƠN Trong quá trình theo học tại trường em đã được các thầy cô chỉ dẫn rất nhiều cùng với sự nổ lực của bản thân để có thể tiếp thu những kiến thức bổ ích để phục vụ cho bản thân và xã hội được tốt hơn . Em xin cảm ơn quý thầy cô trường Đại Học Mở TP.HCM đã tạo điều kiện tốt nhất để em hoàn thành tốt đề tài. Em xin thành thật cảm ơn thầy Nguyễn Hoàng Việt đã tận tình chỉ dẫn en trong suốt quá trình thực hiện đề tài để có thể hoàn thành được tốt hơn. Lê Đặng Tôn Đức Việt. Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: PGS.TS Nguyễn Hoàng Việt SVTH: Lê Đặng Tôn Đức Việt MSSV: 0851030093 Trang 5 TÓM TẮT NỘI DUNG ĐỒ ÁN. Nội dung đồ án gồm :  Tìm hiểu về hệ thống cung cấp điện .  Phân chia nhóm , xác định phụ tải tính toán .  Tính toán chiếu sáng dùng phần mềm Dialux.  Thiết kế mạng điện hạ áp cung cấp cho nhà máy ( chon MBA ,dây dẫn , CB , tính toán ngắn mạch , sụt áp .  Tính toán nối đất an toàn .  Tính toán chống sét. Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: PGS.TS Nguyễn Hoàng Việt SVTH: Lê Đặng Tôn Đức Việt MSSV: 0851030093 Trang 6 MỤC LỤC PHẦN A : GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT ĐỀ TÀI Trang I . Tổng quan về cung cấp điện . 8 II. Phân tích phạm vi nghiên cứu . 8 III. Giải pháp dự định sử dụng trong luận văn . 9 IV. Giới thiệu tổng quát về Công Ty Cơ Khí Và Xây Dựng Tân Định. 9 PHẦN B :NỘI DUNG CHÍNH . CHƯƠNG 1 : Xác định phụ tải tính toán . 13 1.1 Những yêu cầu khi thiết kế cung cấp điện . 13 1.2 Phân nhóm thiết bị và xác định tâm phụ tải . 14 1.3 Xác định tâm phụ tải . 15 CHƯƠNG 2 : XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN 2.1 Những định nghĩa và khái niệm chung . 20 2.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán . 21 2.3 Tính toán thực tế. 24 CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG 33 3.1 Đặt vấn đề . 33 3.2 Tính toán chiếu sáng . 33 3.3 Tính toán chiếu sáng bằng phần mềm Dialux 35 CHƯƠNG 4 : PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO NHÀ MÁY . 58 4.1 Phụ tải tính toán chiếu sáng 58 CHƯƠNG 5 : CHỌN MBA VÀ NGUỒN DỰ PHÒNG 64 (MÁY PHÁT ĐIỆN ) CHƯƠNG 6 : CHỌN DÂY DẪN , KIỂM TRA SỤT ÁP. 6.1 . Chọn dây dẫn . 68 6.2. Tính toán. 68 6.3 . Chọn dây cho thiết bị . 72 6.4 . Chọn dây cho ổ cắm, quạt gió và đèn cho khu phân xưởng. 77 6.5 . Chọn dây cho ổ cắm, quạt gió và đèn cho khu văn phòng. 79 6.6 . Lựa chọn dây trung tính. 82 6.7 . Kiểm tra sụt áp. 84 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: PGS.TS Nguyễn Hoàng Việt SVTH: Lê Đặng Tôn Đức Việt MSSV: 0851030093 Trang 7 6.8 . Kiểm tra sụt áp trong điều kiện thiết bị khởi động . 89 CHƯƠNG 7 : TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ BẢO VỆ 7.1. Tính toán ngắn mạch 3 pha . 98 7.2. Tính toán ngắn mạch 1 pha. 102 7.3. Lựa chọn thiết bị bảo vệ. 107 CHƯƠNG 8 : THIẾT KẾ CÁC BIỆN PHÁP AN TOÀN ĐIỆN . 8.1 An toàn điện . 119 8.2 Thiết kế bảo vệ an toàn nối đất . 120 8.3 Thiết kế bảo vệ an toàn nối đất . 136 PHẦN C : KẾT LUẬN . 149 TÀI LIỆU THAM KHẢO 150 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: PGS.TS Nguyễn Hoàng Việt SVTH: Lê Đặng Tôn Đức Việt MSSV: 0851030093 Trang 8 PHẦN A : GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT ĐỀ TÀI I ) TỔNG QUAN VỀ CUNG CẤP ĐIỆN : Thực tiển cho thấy điện năng đóng vai trò rất quan trọng trong sản suất, đời sống sinh hoạt của con người . Nhu cầu điện năng không ngừng tăng lên trong mọi linh vực nhất là trong công nghiệp , chính vì lý do đó nó được đánh giá là một trong những mục tiêu quan trọng để phát triển quốc gia. Thiết kế cung cấp điện là một ngành rất khó và rất quan trọng vì hầu như trên thế giới hiện nay bất cứ một quốc gia nào cũng phải sử dụng điện năng. Khi điện năng sinh ra thì ngành thiết kế cũng bắt đầu hình thành, nó giúp cho chúng ta sử dụng hiệu quả hơn, tiết kiệm hơn, an toàn hơn khi sử dụng điện. Điện là một nguồn năng lượng lớn nó có thể chuyển hoá thành cách năng lượng khác như cơ năng, nhiệt năng… để phục vụ cho sản xuất cũng như sinh hoạt cho nên đời sống con người không thể thiếu điện năng. Trong đó ngành công nghiệp là một khách hàng lớn nhất, hiện nay nền kinh tế ngày càng phát triển do đó mục tiêu hiện đại hoá đất nước ngày càng mở rộng thúc đẩy các ngành ngày càng phát triển và tự động hoá. Điện năng rất cần thiết vì hầu hết các dây chuyền hoạt đồng sản xuất đều sử dụng điện năng. Chính vì vậy ngành thiết kế cũng phải không ngừng phát triển theo để đảm bảo thiết kế công trình điện một cách hiệu quả,an toàn, và tiết kiệm chi phí đó là mục tiêu hàng đầu mà hầu hết các khách hàng đưa ra. II. PHÂN TÍCH PHẠM VI NGHIÊN CỨU : Đề tài : Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy cơ khí và xây dựng Tân Định . Trong bảng nhiệm vụ được giao GVHD đã yêu cầu : - Lấy các thông số kỹ thuật của nhà máy - Phân chia nhóm , xác định phụ tải tính toán . - Tính toán chiếu sáng dùng phần mềm Dialux. - Thiết kế mạng điện hạ áp cung cấp cho nhà máy ( chọn MBA , dây dẫn , CB, tính toán ngắn mạch ,sụt áp . -Tính toán nối đất an toàn . -Tính toán chống sét. Vốn kiến thức về chế độ hoạt động của các thiết bị tiêu thụ điện, tức “tải” ( nhu cầu về trạng thái ổn định, điều kiện khởi động, hoạt động không đồng thời v v) cùng với vị trí và biên độ của mỗi tải biểu diên trên bản vẽ đang xây dựng cho phép bạn liệt kê những đòi hỏi công suất để soạn thảo. Danh sách sẽ bao gồm tổng công suất của các tải được cài đặt cung như dự đoán tải phải cung cấp thật sự , vốn được rút ra từ các chế độ hoạt động. Từ dữ liệu này, bạn sẽ nắm bắt công suất yêu cầu từ nguồn cung cấp và số nguồn cần thiết để cung cấp thoả đáng. - Nối kết mạng lưới cung cấp: Nối kết này có thẻ được thực hiện tại: Cao thế : Trạm điện phụ loại cho người tiêu thụ phải được nghiên cứu, xây dựng và trang bị. Có thể lắp đặt trạm điện phụ trong nhà hoặc ngoài trời theo đúng quy định và tiêu chuẩn thích hợp ( nghiên cứu riêng phân đoạn hạ thế, nếu yêu cầu). Có thể cao thế hoặc hạ thế ở đây. Hạ thế : hệ thống lắp đặt sẽ nối kết vói mạng đi ện địa phương và ( khi cần thiết) được đo theo biểu giá hạ thế - Năng lượng trở kháng : Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: PGS.TS Nguyễn Hoàng Việt SVTH: Lê Đặng Tôn Đức Việt MSSV: 0851030093 Trang 9 Bù lại năng lượng trở kháng bên trong hệ thống điện thông thường chỉ liên quan đến việc cải thiện hệ số công suất, và được thực hiện cục bộ, toàn cục hoặc kết hợp cả hai phương pháp. - Phân phối hạ thế: Toàn bộ mạng lưới phân phối được xem như một hệ thống hoàn chỉnh. Đặc tính và số lượng nguồn cung cấp dự phòng trong trường hợp khẩn cấp sẽ được xác định địa phương liên quan đến nguồn điện năng và bản chất của tải trong hệ thống lắp đặt. Các kỹ sư xác định thành phần cứng phân phối, cùng với tủ phân phối và tuyến cáp dựa trên kế hoặc xây dựng cũng như địa điểm và nhóm tải. Các loại địa điểm và những hoạt động diễn ra ở đó, có thể ảnh hưởng đến mức độ kháng lại các tác hại bên ngoài. - Chống điện giật:( an toàn điện) Hệ tống nối đất (TT,IT hoặc TN) đã được xác định trước đó, để bảo vệ con người khỏi bị nguy hiểm do tiếp xúc trực tiếp và gián tiếp với điện, qua đó lựa chọn phương thức bảo vệ thích hợp. - Mạch điện và cơ cấu đóng ngắt: Đây là lúc xem xét chi tiết từng mạch điện. Từ dòng điện định mức của tải, dòngngắn mạch và loại thiết bị bảo vệ, chúng ta có thể quyết định tiết diện dây dẫn mạch, có tính đến tính chất của tuyến điện cáp và ảnh hưởng của chúng lên giá trị dòng điện trong dây dẫn. Trước khi thông qua kích thước dây dẫn, phải bảo đảm thoả những yêu cầu sau:  Sụt áp phải theo đúng tiêu chuẩn  Khởi động thoả đáng  Bảo vệ chống điện giật tốt. Bây giờ, xác định dòng ngắn mạch Isc , kiểm tra khả năng chịu nhiệt và sức điện động dòng Isc của mạch điện. Các phép tính này cho thấy cần thiết phải có kich thước dây dẫn khác kích thước đã chọn ban đầu. Tính năng mà cơ cấu đóng ngắt yêu cầu sẽ quyết định thể loại và đặc tính của nó. Kiểm tra việc sử dụng kỹ thuật nối tầng, hoạt động có chọn lọc của cầu chì và cơ cấu đóng ngắt ở bộ ngắt mạch. - Tải và nguồn cung cấp tương ứng: Các thành phần cụ thể của máy móc và thiết bị sẽ được xem xét: Nguồn cụ thể, như máy phát xoay chiềuhay bộ đổi điện. Tải cụ thể với những đặc tính đặc biệt như động cơ cảm ứng, mạch chiếu sáng hoặc biến thế hạ thế/hạ thế. Hệ thống c ụ thể, như lưới điện một chiều. III. GIẢI PHÁP DỰ ĐỊNH SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN: Giải pháp dự định sử dụng trong luận văn: Sau khi ta phân tích xong các phụ tải mục đích sử dụng của nhà máy ta tiến hành sử dụng cách tính các bước cơ bản yêu cầu của ngành cung cấp điện theo tiêu chuẩn của IEC (tiêu chuẩn quốc tế) các tiêu chuẩn được đề cập đến mà cụ thể là tiêu chuẩn IEC 364 và 479-1 là cơ sở phần lớn các tiêu chuẩn về điện trên thế giới. IV. GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT VỀ CÔNG TY CƠ KHÍ VÀ XÂY DỰNG TÂN ĐỊNH Giới thiệu về công ty : Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: PGS.TS Nguyễn Hoàng Việt SVTH: Lê Đặng Tôn Đức Việt MSSV: 0851030093 Trang 10 Công ty cơ khí và xây dựng Tân Định là một đơn vị trực thuộc Bộ Xây Dựng , tiền thân của công ty là nhà máy cơ khí Tân Định được ra đời trước năm 1975. Hiện nay công ty có 5 đơn vị trực thuộc với hơn 300 cán bộ công nhân viên. Cơ cấu tổ chức của công ty Địa chỉ : Đường 2B Khu công nghiệp Đồng An – Thuận An – Bình Dương với diện tích hơn 10400 m 2 . Công ty cơ khí và xây dựng Tân Định bao gồm các xí nghiệp , phân xưởng trực thuộc sau : Xí nghiệp sản xuất cơ khí . Phân xưởng khuông mẫu. Xí nghiệp đúc Bình Lợi. Xí nghiệp khai thác đá . Nhà máy phụ kiện vệ sinh. Do nhu cầu thị trường cuối năm 2000 công ty liên doanh với công ty SANCO của Hàn Quốc đầu tư các máy móc hiện đại để sản xuất các sản phẩm cơ khí chính xác . GIÁM ĐỐC P.GIÁM ĐỐC KỸ THUẬT P.GIÁM ĐỐC KINH DOANH NM SX PHỤ KIỆN VS PHÂN XƯỞNG KHUÔNG MẪU PHÒNG KỸ THUẬT PHÒNG TC HÀNH CHÁNH PHÒNG KHO VẬT TƯ PHÒNG TÀI VỤ [...]... điện áp ở lưới trung áp và hạ ápcho phép dao động quanh giá trị  5% điện áp định mức Đối với những phụ tải có yêu cầu cao về chất lượng điện áp như nhà máy hoá chất ,cơ khí , điện tử … điện ap`1 cho phép dao động  2.5 % 1.1.3 An toàn cung cấp điện : Hệ thống cung cấp điện phải được vận hành an toàn đối với người và thiết bị Muốn đạt được diều đó , người thiết kế phải chọn được sơ dồ cung cấp điện. .. CHÍNH XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN 1.1 Những yêu cầu khi thiết kế cung cấp điện : Khi thiết kế cung cấp điện cho bất cứ công trình nào cũng phải tuân theo nhữnh yêu cầu bắt buộc nhất định Có thể nêu ra những yeu cầu sau : 1.1.1 Độ tin cậy khi cung cấp điện : Độ tin cậy khi cung cấp điện tuỳ thuộc vào hộ tiêu thụ loại nào , trong điều kiện cho phép người ta cố gắng chọn phương án cung cấp điện có độ... lượng điện : Chất lượng điện được đánh giá bằng 3 chỉ tiêu : tần số , điện áp , và thời gian cung cấp điện Chỉ tiêu tần số do cơ quan điều chỉnh hệ thống quy định Chỉ có những hộ tiêu thụ loại lớn (hàng chục MW) mới chỉ quan tâm đến chế dộ vận hành của mình sau cho hợp lý để góp phần ổn định hệ thống điện Vì vậy , khi thiết kế cung cấp điện thường chỉ qua tâm đến đảm bảo chất lượng điện áp cho khách... mb PHÂN XƯỞNG ĐÚC 1 Máy làm lõi cát 3 1 2 Máy đúc đồng 2 2 3 Lò cảm ứng 1 3 4 Máy cưa 4 4 5 Máy phá lõi 1 5 6 Máy phun cát 1 6 7 Máy bắn bi 1 7 8 Máy đúc kẽm 1 8 PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ 1 Máy hai đầu 4 9 2 Máy bốn đầu 2 10 3 Máy sáu đầu 2 11 4 Máy dập 1 12 5 Máy tiện vạn năng 1 13 6 Máy phay vạn năng 1 14 7 Máy tiện CNC 2 15 8 Máy mày hai đá 1 16 PHÂN XƯỞNG ĐÁNH BÓNG 1 Máy mài 10 17 2 Máy hút bụi 2 18 PHÂN... từng thiết bị trong phân xưởng Pi : công suất của từng máy X , Y : toạ độ tâm phụ tải phân xưởng 1.3 Xác định tâm phụ tải : Trong công ty cơ khí và xây dựng Tân Định gồm có các phân xưởng dùng diện sau : - Phân xưởng đúc - Phân xưởng cơ khí - Phân xưởng đánh bóng - Phân xưởng mạ - Phân xưởng lắp ráp sơn tĩnh điện Do thiết bị dùng diện cho từng phân xưởng khá nhiều nên ta tính phụ tải tính toán cho. .. (t ), điện năng tiêu thụ A (t) Sự thay đổi thời gian ta có thể quan sát được nhờ dụng cụ đo và dụng cụ tự ghi.Các số liệu này được ghi lại trong khoảng thời gian bằng nhau, trên cơ sở đó chúng ta xây dựng được các đồ thị phụ tải điện 2.1.3 Xác định phụ tải điện: Đây là công việt đầu tiên của người thiết kế cung cấp điện, nhằm mục đích chọn và kiểm tra các phần tử mang điện, các chế độ làm việc và phát... phòng (Phân xưởng đúc và phòng máy ) nên để tiện việc điều khiển đóng ngắt, ta lấy các thiết bị thuộc phòng máy cung cấptừ TĐL1-1 (Pđm =35.25 Kw ) Rồi ta lấy nguồn điện từ TĐL1 cung cấp 1 nhánh đến TĐL1-1 và các nhánh khác đến các thiết bị còn lại trong phân xưởng đúc Xác định phụ tải tính toán TĐL1-1 : -Phụ tải tính toán TĐL1-1 : S TT Tên TB 1 2 3 4 Máy cưa Máy phá lõi Máy phun cát Máy bắn bi KH MB Số... trương cho tiêu hao công suất ( điện năng) trong một thời gian nhất định +Pđm :là đại lượng chính xác để ghi phụ tải điện năng điện năng của hộ tiêu thu , đối với máy là chỉ số ghi trên động cơ, đối với nhóm máy này: ñm   ñmi Qñm   Qñmi 2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN 2.2.1 Khái quát : Dựa vào số liệu phụ tải của xí nghiệp sản xuất đã thu thập được , thiết kế lại hệ thống cung cấp điện. .. (2)  Pdm i 1 a.Phân xưởng đúc: Gồm 14 thiết bị Chọn góc toạ độ tại góc trái của phân xưởng , trục tung là trục X , trục hoành là trục Y Bảng thiết bị nhóm 1 STT Nhóm 1 Vị trí 1 Máy làm lõi cát 2 Máy làm lõi cát 3 Máy làm lõi cát 4 Máy đúc đồng 5 Máy đúc đồng 6 Lò cảm ứng 7 Máy cưa 8 Máy cưa 9 Máy cưa 10 Máy cưa 11 Máy phá lõi 12 Máy phun cát 13 Máy bắn bi 14 Máy đúc kẽm Tổng công suất: 1 1 1 2 2 3... có nhà máy sản xuất phụ kiện vệ sinh và phân xưởng khuôn mẫu cùng nằm trên một địa chỉ trên nên khi thiết kế cung cấp điện ta chỉ xét cung cấp cho 2 phân xưởng này cùng khu vực văn phòng Các sản phẩm của công ty: Công ty sản xuất theo đơn đặt hàng của khách hàng nên sản phẩm rất đa dạng , các sản phẩm chính đó là : Các loại phụ tùng máy móc (bánh lăn , puli , trục vít …) Các thiết bị phục vụ ngành xây . phải xây dựng hệ thống cung cấp điện để cung ấp điện năng cho các máy móc vì nhu cầu sinh hoạt và sản xuất của con người . Hệ thống cung cấp điện bao gồm các khau phát điện , truyền tải và phân. Việt MSSV: 0851030093 Trang 10 Công ty cơ khí và xây dựng Tân Định là một đơn vị trực thuộc Bộ Xây Dựng , tiền thân của công ty là nhà máy cơ khí Tân Định được ra đời trước năm 1975. Hiện nay. Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy cơ khí và xây dựng Tân Định . Trong bảng nhiệm vụ được giao GVHD đã yêu cầu : - Lấy các thông số kỹ thuật của nhà máy - Phân chia nhóm , xác định phụ tải tính