Đồ án ngành hệ thống điện vu van thuong

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN - - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ TỦ ĐIỆN TRUNG ÁP GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : TS NGUYỄN PHÚC HUY SINH VIÊN THỰC HIỆN : VŨ VĂN THƯỢNG NGÀNH : HỆ THỐNG ĐIỆN MSV : 1281010049 LỚP : D7-H4 KHÓA : 2012-2017 ` Hà Nội, tháng 12 năm 2016 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Phúc Huy LỜI NÓI ĐẦU Ngày này, điện vào mặt đời sống, tất lĩnh vực, từ công nghiệp đời sống sinh hoạt.Trong kinh tế lên chúng ta, ngành công nghiệp điện đóng vai trò quan trọng hết Để xây dựng kinh tế pát triển công nghiêp điện vững mạnh, quy hoạch khu dân cư, đô thị hay khu công nghiệp…thì phải trọng vào phát triển mạng điện, hệ thống điện nhằm đảm bảo cung cấp điện cho khu vực Hay nói cách khác, lập kế hoạch phát triển kinh tế xã hội kế hoạch phát triển điên phải trước bước, thỏa mãn nhu cầu điện không trước mắtmà cho phát triển tương lai Là sinh viên ngành Hệ thống điện em nhận thấy việc thiết kế hệ hệ thống cung cấp điện công việc thiết yếu vô quan trọng Để thiết kế hệ thống điện an toàn đảm bảo đô tin đòi hỏi người kỹ sư phải có trình độ khả thiết kế.Bên cạnh mạch thứ mạch nhị thứ đóng vai trò quan trọng không Vì thân em nhận đề tài:’’Thiết kế tủ trung áp’’ Dưới hướng dẫn bảo nhiệt tình thầy giáo Nguyễn Phúc Huy với cán công nhân viên nhà máy LSIS-VINA cố gắng thân, đến em hoàn thành đồ án thời gian cho phép Tuy nhiên thời gian hạn chế với lượng kiến thức lớn nênem tránh khỏi sai sót Vì em mong nhận nhiều ý kiến đánh giá, góp ý thầy cô bạn sinh viên để em phát triển hoàn thành thêm đề tài Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội,ngày 30 tháng 11 năm 2016 Sinh viên thực hiện: Vũ Văn Thượng SVTH: Vũ Văn Thượng_ D7-H4 Page Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Phúc Huy MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU MỤC LỤC .2 CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐƠN VỊ THỰC TẬP 1.1 Giới thiệu chung LS-VINA 1.1.1 Quy mô nhà máy 1.1.2 Các sản phẩm tủ bảng LS-VINA .5 1.2 Những yêu cầu công tác thiết kế tủ bảng điện 1.2.1 Nhiệm vụ yêu cầu 1.2.2 Yêu cầu áp dụng tiêu chuẩn thiết kế .8 1.3 Quy trình thiết kết, thử nghiệm lắp đặt 1.3.1 Quy trình thiết kế phần điện 1.3.2 Lắp đặt phân xưởng 1.3.3 Thử nghiệm trước xuất xưởng .9 1.4 Chương trình thực tập kết .10 1.4.1 Phòng thiết kế 10 1.4.2 Phòng sản xuất 10 1.4.3 Phòng kiểm tra sản phẩm 10 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG SƠ ĐỒ THIẾT KẾ 12 2.1 Nhiệm vụ thiết kế giao 12 2.2 Loại tủ 13 2.2.1 Tủ MCSG: 13 2.2.2 Tủ MESG: 13 2.3 Các thiết bị điện 14 2.3.1 Máy cắt chân không (VCB) 14 2.3.2 Cắt chọn lọc phối hợp thiết bị 17 2.3.3 Biến dòng điện 20 2.3.4 Biến điện áp 23 2.3.5 Thanh đồng .24 2.3.6 Đồng hồ đa chức 26 2.3.7 Rơle số 27 2.3.8 Áp-tô-mát( MCB ) 30 2.4 Các thiết bị điện phụ .31 SVTH: Vũ Văn Thượng_ D7-H4 Page Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Phúc Huy 2.4.1 Đèn báo tín hiệu (Pilot lamp) 32 2.4.2 Chuông, còi 32 2.4.3 Rơle trung gian .33 2.4.4 Khóa điều khiển 33 2.4.5 Nút bấm 34 2.5 Phụ kiện cáp điện tủ điện .35 2.5.1 Đầu cốt (Terminal lug) 35 2.5.2 Dây xiết cáp (Cable tie) 36 2.5.3 Hộp chứa cáp điều khiển ( Duct wiring) 36 2.5.4 Thanh gài thiết bị (Din Rail) 37 2.5.5 Sứ đỡ (Insulator) 37 2.5.6 Thanh định vị (Busbar clamp) 37 2.5.7 Cáp điều khiển 38 2.6 NGUYÊN TẮC BỐ TRÍ THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG TỦ ĐIỆN 39 CHƯƠNG THIẾT KẾ CHI TIẾT .41 3.1 Lựa chọn tủ điện .41 3.2 Lựa chọn thiết bị điện 41 3.2.1 Lựa chọn máy cắt chân không VCB 41 3.2.2 Lựa chọn role số .43 3.2.3 Lựa chọn đồng hồ đo 43 3.2.4 Lựa chọn máy biến điện áp 44 3.2.5 Lựa chọn máy biến dòng điện (CT) .44 3.2.6 Lựa chọn 45 3.2.7 Lựa chọn áp-tô- mát ( MCB ) 45 3.3 Lựa chọn thiết bị điện phụ 47 3.3.1 Chọn đèn báo 47 3.3.2 Chọn khóa điều khiển local-remote .47 3.3.3 Chọn khóa điều khiển on-off 48 3.3.4 Chọn nút nhấn 48 3.4 Thuyết minh vẽ tủ điện đầu vào .50 3.4.1 Bản vẽ sấy chiếu sáng (P01-220VAC heating & lighting drawing) 50 3.4.2 Bản vẽ nguồn cấp điện chiều (P02-DC power supply) 50 3.4.3 Bản vẽ ba sợi mắc máy biến dòng dao tiếp địa (T01-three line diagram) 50 SVTH: Vũ Văn Thượng_ D7-H4 Page Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Phúc Huy 3.4.4 Bản vẽ ba sợi mắc máy cắt điện (T02-three line diagram) 50 3.4.5 Bản vẽ ba sợi cách mắc máy biến dòng điện (T03-three line diagram) 50 3.4.6 Bản vẽ ba sợi cách mắc đầu vào đồng hồ đo role (T04-three line diagram) 50 3.4.7 Bản vẽ mạch đóng cắt máy cắt điện chân không (VCB) dao tiếp địa (Q01-sequence diagram) 51 3.4.8 Bản vẽ mạch hiển thị (Q02-sequence diagram) .52 3.4.9 Bản vẽ mạch đầu vào role (Q03-sequence diagram) .53 3.4.10 Bản vẽ mô tả role (Q04-sequence diagram) 53 3.5 Bản vẽ cách mắc máy biến điện áp (T01-three line diagram) 53 CHƯƠNG KẾT LUẬN CHUNG 54 4.1 Những điều em học hỏi thu thập .54 4.2 Thuận lợi .54 4.3 Khó khăn .54 4.4 Những mong muốn phát triển sau tốt nghiệp 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 SVTH: Vũ Văn Thượng_ D7-H4 Page Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Phúc Huy CHƯƠNG 1.GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐƠN VỊ THỰC TẬP 1.1 Giới thiệuchung LS-VINA 1.1.1 Quy mô nhà máy LSIS (Leading solution Industrial System) công ty thành lập vào năm 1974 Thời điểm có khoảng 3500 nhân viên thức có công nhân viên làm việc theo mùa vụ.Trụ sở chínhđặt tòa nhà LS Anyang-si, Gyeonggi-do, Korea bao gầm 10 chi nhánh nước có USA, Europe, India, Viet Nam… LSIS công ty dẫn đầu lĩnh vực công nghiệp phân phối lượng tự động, đồng thời công ty xậy dựng lưới điện thông minh Công ty đứng hạng lĩnh vực cung cấp thành phần xe điện bao gồm EV-relay Tổng doanh số bán hàng năm 2013 đạt 2,25 tỷđô Công ty trách nhiệm hữu hạn hệ thống công nghiệp LS-VINA gọi tắt LSVINA (LS-VINA Industrial System Company ) công ty chuyên cung cấp sản suất lắp ráp tủđiện trạm biếnáp thiết bịđiện Công ty đặt tạixã Nguyên Khê, huyện đông Anh,thành phố Hà Nội với vị tríđịa lý sát với đường quốc lộ 3và gần với đường cao tốc giao thông thuận tiện nên dễ dàng cho việc vận chuyển hàng hóa, sản phẩm Công ty có số lượng nhân viên khoảng 180 người có người Hàn Quốc bao gồm giámđốcông Chea Công ty thành lập vào 03/4/1997 với tổng số vốn ước tính khoảng triệu USD 925.000 USD cho việc thuê mua đấtđai, 903.000 USD cho việc xây dựng tòa nhà, lại khoảng 6.172.000 USD cho việc xây dựng xưởng thiết bị,máy móc.Công ty có diện tích khoảng 13.302m2 nhà máy chiếm tới 6.741 m2.Ngoài LS-VINA có hai địađiểm dành cho việc tư vấn bánhàng tòa nhà KeangnamHà Nội vàThành Phố Hồ Chí Minh 1.1.2 Các sản phẩm tủ bảng LS-VINA a Tủ chuyển mạch trung áp loại Hi Power/Solution Power Là loại tủ có khả đóng cắt với mạch điện trạng thái bình thường cố, bảo vệ role đo đếm điện Thường dùng làm tủ nguồn nhà máy điện, trạm biến áp, nhà máy sản xuất công nghiệp Dòng định mức 4000A (12kV), 3150A (24~40,5kV) Các cấp điện áp tủ loại sản xuất 3,6 kV, 7,2 kV, 12kV, 24 kV, 40,5 kV Các máy cắt chân không, máy biến điện áp tủ đưa SVTH: Vũ Văn Thượng_ D7-H4 Page Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Phúc Huy cách dễ dàng thông qua tay quay Tại cấpđiện áp 12kV dòng điện ngắn mạch chịu đựng giây 50 kA (50 kA/3s) Với cấp điện áp 24kV dòng điện chịu đựng giây 31,5 kA (31,5 kA/3s) Sản phẩm đạt IP 41 theo tiêu chuẩn IEC Với sản phẩm nhà máy sản xuất khoảng 200 tủ tháng b Tủ chuyển mạch trung áp loại GSH-V20, GSM-V07 Là loại tủ có khả đóng cắt với mạch điện trạng thái bình thường cố, bảo vệ rơle đo đếm điện Thường dùng làm tủ nguồn nhà máy điện, trạm biến áp, nhà máy sản xuất công nghiệp Dòng định mức 2000A (GSM-V07), 630A (GSH-V20) Các cấp điện áp tủ loại sản xuất: 7,2 kV, 12kV,24 kV Các máy cắt chân không, máy biến điện áp tủ đưa sửa chữa cách dễ dàng mà không ảnh hưởng tới tủ khác liền kề Dòng ngắn mạch chịu đựng khoảng 25 kA Sản phẩm đạt IP 41 theo tiêu chuẩn IEC Với sản phẩm nhà máy sản xuất khoảng 200 tủ tháng c Tủ điện chuyển mạch MASCON S24 Là loại tủ có khả đóng cắt với mạch điện trạng thái bình thường cố, bảo vệ rơle đo đếm điện Thường dùng làm tủ nguồn tòa nhà có diện tích nhỏ Dòng định mức 630A Các cấp điện áp tủ loại sản xuất: 24 kV Dòng ngắn mạch chịu đựng khoảng 25 kA/1s Tủ có liên động khí liên động điện để tránh sai sót thao tác Sản phẩm đạt IP 3X theo tiêu chuẩn IEC Với sản phẩm nhà máy sản xuất khoảng 300 tủ tháng d Tủ điện chuyển mạch thấp áp Là loại tủ có khả đóng cắt với mạch điện trạng thái bình thường cố, đo đếm điện Thường dùng lộ đầu tải nhà máy, tòa nhà Các cấp điện áp tủ loại sản xuất vớiđiệnápđịnh mức: 380-660V Dòng diện định mức khoảng 600-6300 A Dòng cắt ngắn mạch 200 kA Với sản phẩm nhà máy sản xuất khoảng 200 tủ tháng SVTH: Vũ Văn Thượng_ D7-H4 Page Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Phúc Huy e Tủ điện điều khiển động tải Là loại tủ có khả đóng cắt với mạch điện trạng thái bình thường cố, bảo vệ rơle thông qua aptomat nhánh ACB tổng Thường dùng làm phân phối cho tải động tải thông dụng Tủ kéo ra, đẩy vào để sửa chữa thay mà không ảnh hưởng tới phần tủ khác nằm cạnh Tủ có liên động khí liên động điện để tránh thao tác nhầm Dòng ngắn mạch chịu đựng khoảng 65 kA/1s Với sản phẩm nhà máy sản xuất khoảng 100 tủ tháng f Tủ điện điều khiển bảo vệ Là loại tủ có chức thu thập tín hiệu điều khiển từ tủ khác từ thiết bị điện sau thông qua rơle lập trình thực lệnh điều khiển còn có khả lắp đặt truyền thu tín hiệu kết hợp với hệ thống SCADA LS_VINA thường sản xuất lại tủ dành cho cấp điều khiển 110 kV Với sản phẩm nhà máy sản xuất khoảng 100 tủ tháng g Máy biến áp tủ đặt máy biến áp Điện áp định sơ cấp lên tới 35kV.Hạ áp lên tới 600V Công suất từ 50kVA lên tới 15000kVA Loại tủ thường có hệ thống thông thoáng không khí tốt Với sản phẩm nhà máy sản xuất khoảng 500 tủ tháng 1.2 Những yêu cầu công tác thiết kế tủ bảng điện 1.2.1 Nhiệm vụvà yêu cầu Nhiệm vụ mục đích công tác thiết kế phần điện tủ bảng điện kết nối thiết bị điện kết nối với thành hệ thống hoàn chỉnh có chức định đảm bảo: - Các yêu cầu kỹ thuật theo tiêu chuẩn hành - Vận hành tin cậy, an toàn - Đáp ứng yêu cầu khách hàng - Hiệu kinh tế Điều khác biệt thiết kế điện sản phẩm tủ bảng điện so với thiết kế cung cấp điện thông thường giới hạn không gian lắp đặt thiết bị điện Do người thiết kế điện sản phẩm tủ bảng điện cần phải: - Có tư kỹ thuật điện - Có tư không gian lắp đặt thiết bị điện Bên cạnh kiến thức hệ thống điện, hệ thống công nghiệp, cần phải có kiến thức bổ trợ khí, kết cấu khung tủ bảng điện.Và đặc biệt kiến thức SVTH: Vũ Văn Thượng_ D7-H4 Page Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Phúc Huy chủng loại thiết bị điện sử dụng hệ thống Đối với kỹ sư thiết kế tủ bảng điện, bên cạnh kiến thức vững chức năng, nguyên lý cấu tạo - làm việc, thông số kỹ thuật, nguyên tắc kết nối thiết bị, kích thước thiết bị yêu cầu quan trọng Do để thực trở thành kỹ sư thiết kế điện giỏi, cần phải học hỏi nhiều từ sách vở, thực tiễn… yêu cầu người kỹ sư phải có đam mê với nghề Thông thường kỹ sư gia trường sau khoảng 2-3 năm làm việc chăm thiết kế Hệ thống điện xác đầy đủ 1.2.2 Yêu cầu áp dụng tiêu chuẩn thiết kế Hiện tiêu chuẩn sản phẩm tủ bảng điện áp dụng tiêu chuẩn đưa hiệp hội kỹ thuật điện quốc tế (gọi tắt IEC – International Electronic Commitee) áp dụng toàn giới tiêu chuẩn để làm so sánh với tiêu chuẩn mà quốc gia đặt Đối với sản phẩm tủ bảng điện, kỹ sư thiết kế điện cần quan tâm đến tiêu chuẩn IEC sau:  IEC 61439 : Tiêu chuẩn thiết kế Điện cho sản phẩm tủ điện Hạ  IEC 60529: Tiêu chuẩn cấp bảo vệ vỏ (mã IP)  IEC 60439: Tiêu chuẩn cách chọn dây dẫn  IEC 60092 : Tiêu chuẩn thiết kế Điện cho sản phẩm tủ điện lắp tàu biển  IEC 62271-1 : Tiêu chuẩn chung cho thiết kế Điện sản phẩm tủ điện Cao  IEC 62271-200 : Tiêu chuẩn thiết kế Điện cho sản phẩm tủ điện Trung từ 1kV đến 52kV  IEC 62271-202 : Tiêu chuẩn thiết kế Điện cho sản phẩm trạm điện Trung trọn 1.3 Quy trình thiết kết, thử nghiệm lắp đặt 1.3.1 Quy trình thiết kế phần điện      Tiếp nhận thông tin dự án: vẽ sơ đồ sợi, loại dự án, vốn đầu tư cho dự án, chủng loại vật tư sử dụng… Lên giải pháp thiết kế Lên báo giá lập tiến độ thiết kế Triển khai thiết kế Thuyết minh thiết kế hoàn chỉnh hồ sơ thiết kế 1.3.2 Lắp đặt phân xưởng a Quy trình dây:  Bản vẽ bố trí thiết bị với tỉ lệ 1:1 SVTH: Vũ Văn Thượng_ D7-H4 Page Đồ án tốt nghiệp      GVHD: TS Nguyễn Phúc Huy Cố định vẽ bảng dây, cố định vị trí thiết bị que sắt Lấy dây theo yêu cầu vẽ bắt đầu dây bảng Cắt đầu dây đến vị trí thiết bị lồng gen Bó dây lại theo đường gắn tên dự án Gỡ dây mang ép cos b Quy trình lắp ráp phụ:     Tìm bó dây theo dự án đặt vào tủ theo vị trí gen tởi thiết bị Tháo vít lắp đầu cos vào thiết bị Bọc cao su vị trí làm xước dây Lắp ráp tên loại đèn, kí hiệu thiết bị c Quy trình gia công cơ:      Đọc vẽ cắt tôn theo loại Đột dập lỗ uốn góc Hàn chi tiết lại làm bóng Sơn làm khô vị trí cánh tủ Bọc cao su vị tri tránh va đập d Quy trình lắp ráp cơ:   Lắp ráp khung tủ Lắp ráp thiết bị cố định 1.3.3 Thử nghiệm trước xuất xưởng a Nhóm kiểm tra khí Thư kiểm tra khí cố định.ếThư kiểm tra khí cố đị:        Kiểm tra thẳng hàng lực siết bulong đai ốc thiết bị lắp tủ, chịu lực Kiểm tra độ dày độ sơn Kiểm tra độ dày thép làm tủ có độ dày theo thiết kế Kiểm tra kích thước tủ, kích thước có với yêu cầu vẽ không Kiểm tra dây tiếp địa độ chắn ốc vít, chủng loại dây, tiết diện dây với thiết kế yêu cầu Kiểm tra hoạt động khí cửa yêu cầu không sít nặng thao tác Ghi lỗi sửa lỗi (nếu có) b Nhóm kiểm tra phần điện     Kiểm tra chi tiết thông số thiết bị sau lắp vào tủ Kiểm tra thông mạch Kiểm tra cách điện với với vỏ tủ Kiểm tra thí nghiệm cao áp SVTH: Vũ Văn Thượng_ D7-H4 Page IS-VINA B IS-VINA B IS-VINA B IS-VINA B 800 IS-VINA B IS-VINA B IS-VINA B C TC1 TC LS2 M IS-VINA B IS-VINA B IS-VINA B IS-VINA B SPARE A2 A1 IS-VINA B IS-VINA B QB1 QB1 QE1 QE1 QB1 S431 K1 IS-VINA B IS-VINA B ... (VCB) dao tiếp địa (ES) chắn đảm bảo an toàn tối đa bảo dưỡng, thay Hơn khoang động lực trang bị van xả áp để giữ an toàn cho người vận hành Thiết kế dạng môđun: MCSG tiêu chuẩn hóa thành số dạng