Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy bia bạc liêu đào duy tuấn

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : PHAN THỊ THU VÂN Lời nói đầu -  o0o  Trong thời đại ngày với kinh tế cơng nghiệp hố đại hố đất nước, nhà nước ta chủ trương sách điện khí hố cho tồn quốc nhu cầu sử dụng điện phù hợp, vừa tiết kiệm vừa phát huy suất tối đa cho động điện Ngày nay, phát triển ngày đa dạng phong phú loại dụng cụ sử dụng điện nên khơng tiết kiệm điện dẫn đến tình trạng thiếu hụt nguồn lượng gây tổn thất nặng nề cho kinh tế quốc gia, cần phải thực tiết kiệm điện để người có điện sử dụng, nhà nhà có điện dùng Để thực điều ,một yêu cầu cần thiết cho người làm công tác thiết kế mạng lưới điện cho hệ thống điện, nhà máy, phân xưởng … phải quan tâm lên hàng đầu Do bước đầu tập làm quen với việc thiết kế trạm cung cấp điện cho phân xưởng tương đối mẽ với em nên không tránh khỏi sai sót q trình tính tốn, thiết kế Em mong thầy cô bạn bỏ qua thiếu sót mà q trình tính tốn vấp phải Một lần em xin chân thành cảm ơn Cô Phan Thị Thu Vân tận tình giúp đỡ, hướng dẫn em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Ngày … tháng … năm 2013 Sinh viên thực Đào Duy Tuấn SVTH : ĐÀO DUY TUẤN MSSV:0851030087 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : PHAN THỊ THU VÂN  Lời cám ơn    TậpLuận Văn Tốt Nghiệp hoàn thành nhờ vào cỗ vũ, động viên, giúp đỡ người : từ người thân gia đình, q thầy bạn bè lớp….Vì thế, ngày hơm tơi xin dành vài lời để bày tỏ tình cảm mình: - Xin kính gửi đến Q thầy Trường Đại Học Mở TP.Hồ Chí Minh, khoa Xây Dựng Và Điện lòng biết ơn chân thành Những người dành hết kiến thức nhiệt huyết người trước truyền đạt lại cho chúng em , dành hết tình cảm tốt đẹp chúng em tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em học tập nghiên cứu - Em xin cám ơn Cô Phan Thị Thu Vân-Người hết long giúp đỡ, hướng dẫn tân tình, tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình thực Đề tài - Xin cám ơn tất an hem đồng nghiệp, quí hữu lớp-Những người giúp mặt từ tinh thần tới vật chất để tơi hồn thành Luận Văn Tốt Nghiệp Chân thành cám ơn Sinh viên ĐÀO DUY TUẤN SVTH : ĐÀO DUY TUẤN MSSV:0851030087 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : PHAN THỊ THU VÂN TÓM TẮT NỘI DUNG ĐỒ ÁN Nội dung đồ án gồm :  Tìm hiểu hệ thống cung cấp điện  Phân chia nhóm , xác định phụ tải tính tốn  Tính tốn chiếu sáng dùng phần mềm Dialux  Thiết kế mạng điện hạ áp cung cấp cho nhà máy ( cho ̣n MBA ,dây dẫn , CB , tính tốn ngắn mạch , sụt áp)  Tính tốn nối đất an tồn  Tính tốn chống sét SVTH : ĐÀO DUY TUẤN MSSV:0851030087 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : PHAN THỊ THU VÂN MỤC LỤC Lời nói đầu Chương I : TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI I.TỔNG QUAN VỀ CUNG CẤP ĐIỆN I.1.Sơ lược I.2.Những yêu cầu chủ yếu thiết kế hệ thống cung cấp điện I.3.Các bước thực thiết kế cung cấp điện II.TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY BIA BẠC LIÊU II.1.Vị trí nhà máy kinh tế tỉnh II.2.Quy trình công nghệ II.3.Sơ đồ dây chuyền thiết bị sản xuất bia Chương II : THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG 13 I.GIỚI THIỆU 14 II.NGUYÊN TẮC CHUNG 14 III.TÍNH TỐN CHIẾU SÁNG CHO NHÀ MÁY 14 1.Tính tốn chiếu sáng cho khu vực văn phòng 14 2.Tính tốn chiếu sáng cho phòng bảo vệ+nhà xe 27 3.Tính tốn chiếu sáng cho phân xưởng 28 4.Tính tốn chiếu sáng cho nhà kho 33 Chương III : PHÂN CHIA NHÓM PHỤ TẢI VÀ XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN………………… 35 I.XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI 36 I.1.Mục đích 36 I.2.Các bước xác định phụ tải tính toán 36 II.PHƯƠNG PHÁP LẮP ĐẶT TỦ ĐIỆN 38 II.1.Tủ phân phối 38 II.2.Tủ động lực 38 II.3.Tủ chiếu sáng 39 III.PHÂN NHÓM THIẾT BỊ 39 IV.XÁC ĐịNH TÂM PHỤ TẢI 39 V.CHỌN VỊ TRÍ ĐẶ TỦ ĐƠNG LỰC VÀ XÁC ĐỊNH PHU TẢI TÍNH TỐN CHO TỪNG NHĨM 40 V.1.Nhóm 1(TDL 1) 41 SVTH : ĐÀO DUY TUẤN MSSV:0851030087 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : PHAN THỊ THU VÂN V.2.Nhóm 2(TDL 2) 44 V.3.Nhóm 3(TDL 3) 46 V.4.Nhóm 4(TDL 4) 49 V.5.Nhóm 5(TDL 5) 52 V.6.Nhóm 6(TDL 6) 55 V.7.Tính tốn phụ tải chiếu sáng-Quạt-Ổ cắm-Máy lạnh 57 VI.TÍNH TÂM PHỤ TẢI ĐỂ ĐẶT TỦ PHÂN PHỐI CHÍNH 61 Chương IV : LỰA CHỌN TỤ, MÁY PHÁT DỰ PHÒNG MÁY BIẾN ÁP VÀ CHỌN TỦ 63 I.CHỌN MÁY PHÁT DỰ PHÒNG 64 II.TÍNH TỐN BÙ CƠNG SUẤT 65 II.1.Ý nghĩa việc nâng cao hệ số công suất 65 II.2.Các dạng thiết bị bù 65 II.3.Xác định dung lượng bù 66 II.4.Nguyên lý làm viê ̣c của bô ̣ tu ̣ bù tự đô ̣ng 67 III.CHỌN MÁY BIẾN ÁP 72 1.Cơ sở lý thuyết 72 2.Thực tế yêu cầu 73 IV.CHỌN TỦ VÀ THANH CÁI CHO TOÀN NHÀ MÁY 74 1.Tủ phân phối 74 2.Các tủ động lực tủ chiếu sáng 75 Chương V : CHỌN DÂY DẪN CHO TOÀN NHÀ MÁY 79 I.CƠ SỞ LÝ THUYẾT 80 I.1.Chọn dây pha 80 I.2.Chọn dây trung tính 80 II.SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ HỆ THỐNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY 81 III.TÍNH TỐN CHỌN CÁC PHẦN TỬ CỦA HỆ THỐNG CÁP ĐIỆN HẠ THẾ CHO NHÀ MÁY 83 1.Chọn dây dẫn từ trạm biến áp đến tủ phân phối 84 2.Chọn dây dẫn từ tủ phân phối đến tủ động lực 84 3.Chọn dây dẫn từ tủ phân phối đến tủ động lực 85 4.Chọn dây dẫn từ tủ phân phối đến tủ động lực 86 5.Chọn dây dẫn từ tủ phân phối đến tủ động lực 86 6.Chọn dây dẫn từ tủ phân phối đến tủ động lực 87 SVTH : ĐÀO DUY TUẤN MSSV:0851030087 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : PHAN THỊ THU VÂN 7.Chọn dây dẫn từ tủ phân phối đến tủ động lực 87 8.Chọn dây dẫn từ tủ phân phối đến tủ chiếu sáng 88 9.Chọn dây dẫn từ tủ phân phối đến tủ chiếu sáng 89 10.Chọn dây dẫn từ tủ phân phối đến tủ chiếu sáng 89 11.Chọn dây dẫn từ tủ phân phối đến tủ chiếu sáng 90 Chương VI : TÍNH TỐN SỤT ÁP- NGẮN MẠCH VÀ CHỌN THIẾT BỊ BẢO VỆ……………… 94 I.TÍNH TỐN SỤT ÁP 95 I.1.Tính tốn sụt áp từ đầu MBA đến TPP 95 1Tính tốn sụt áp từ TPP đến TDL 95 a.Từ TPP đến TDL 95 b.Tính sụt áp đến động 1(DC1) 96 I.2.Tính tốn sụt áp chế độ khởi động 99 II.TÍNH NGẮN MẠCH PHA 102 II.1.Tính ngắn mạch pha Máy biến áp 102 II.2.Tính ngắn mạch pha tủ động lực 103 1.Tại Tủ động lực 103 2.Tại Tủ động lực 104 3.Tại Tủ chiếu sáng 104 III.TÍNH NGẮN MẠCH PHA 106 1.Tính ngắn mạch pha Tủ phân phối 106 2.Tính ngắn mạch pha tủ động lực 106 3.Tính ngắn mạch pha tủ chiếu sáng 106 IV.CHỌN CÁC THIẾT BỊ BẢO VỆ 109 1.Chọn CB tổng cho toàn nhà máy 109 2.Chọn CB cho Tủ động lực 111 Chọn CB cho Tủ động lực 112 Chọn CB cho Tủ động lực 113 Chọn CB cho Tủ động lực 115 Chọn CB cho Tủ động lực 116 Chọn CB cho Tủ động lực 117 Chọn CB cho Tủ chiếu sáng 119 Chọn CB cho Tủ chiếu sáng 120 10 Chọn CB cho Máy phát dự phòng 121 SVTH : ĐÀO DUY TUẤN MSSV:0851030087 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : PHAN THỊ THU VÂN 11 Chọn CB cho Tụ bù 122 12.Chọn CB cho Động 123 13.Chọn CB cho Động 125 Chương VII : THIẾT KẾ AN TOÀN CHO NHÀ MÁY 129 I.THIẾT KẾ NỐI ĐẤT 130 1.Tính tốn nối đất làm việc 132 2.Tính tốn nối đất an tồn 134 3.Tính tốn nối đất chống sét 136 II.THIẾT KẾ CHỐNG SÉT 137 KẾT LUẬN 142 Tài liệu tham khảo SVTH : ĐÀO DUY TUẤN MSSV:0851030087 Luận văn tốt nghiệp GVHD : ThS.Phan Thị Thu Vân CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI SVTH : Đào Duy Tuấn MSSV : 0851030087 Page Luận văn tốt nghiệp GVHD : ThS.Phan Thị Thu Vân CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI I.Tổng quan cung cấp điện I.1.Sơ lược : Điện ngày đóng vai trò quan trọng đời sống người Chính ưu điểm vượt trội so với nguồn lượng khác ( dễ chuyển thành dạng lượng khác, dễ truyền tải xa, hiệu suất cao…) mà ngày điện dược sử dụng rộng rãi lĩnh vực, từ công nghiệp, dịch vụ…cho đến phục vụ đời sống sinh hoạt hang ngày gia đình Có thể nói ngày không quốc gia giới không sản xuất tiêu thụ điện năng, tương lai nhu cầu người nguồn lượng đặc biệt tiếp tục tăng cao Hiện tại, kinh tế nước ta phát triển mạnh mẽ, đời sống nhân dân nâng lên nhanh chóng, dẫn đến nhu cầu dung điện tăng trưởng khơng ngừng Để đáp ứng nhu cầu nhiều cán kỹ thuật nghành điện lực tham gia thiết kế, lắp đặt cơng trình cung cấp điện để phục vụ nhu cầu Cấp điện cơng trình điện Để thực cơng trình điện nhỏ cần có kiến thức tổng hợp từ nghành khác nhau, phải có hiểu biết xã hội, môi trường đối tượng cấp điện, để từ tính tốn, lựa chọn, đưa phương án tối ưu Cung cấp điện trình bày bước cần thiết tính tốn, để lựa chọn phần tử hệ thống điện thích hợp với đối tượng Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng , cơng cộng Tính tốn lựa chọn dây dẫn phù hợp với thiết kế cung cấp điện, đảm bảo sụt áp chấp nhận được, có khả chịu dòng ngắn mạch với thời gian định Tính tốn dung lượng bù cần thiết để giảm điện áp, điện lưới trung, hạ áp… Bên cạnh đó, phải thiết kế, lựa chọn nguồn dự phòng cho đối tượng sử dụng điện để lưới điện làm việc ổn định, đồng thời xét đến phương diện kinh tế đảm bảo tính an tồn cao SVTH : Đào Duy Tuấn MSSV : 0851030087 Page Luận văn tốt nghiệp GVHD : ThS.Phan Thị Thu Vân Cùng với xu hội nhập quốc tế việc mở rộng quan hệ quốc tế, ngày có nhiều nhà đầu tư nước đến với Do mà vấn đề đặt cần phải thiết kế hệ thống cung cấp điện cách quy cách, phù hợp với tiêu chuẩn kỹ thuật hiên hành Có theo kịp trình độ nước I.2.Những yêu cầu chủ yếu thiết kế hệ thống cung cấp điện : Thiết kế hệ thống cung cấp điện tổng thể lựa chọn phần tử hệ thống cho phần tử đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, vận hành an tồn kinh tế Trong mục tiêu đảm bảo cho hộ tiêu thụ ln đủ điện với chất lượng nằm phạm vi cho phép Một phương án cung cấp điện xem hợp lý thỏa mãn yêu cầu sau : -Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cao tùy theo tính chất hộ tiêu thụ : Mức độ tin cậy cung cấp điện tùy thuộc vào yêu cầu phụ tải Với cơng trình quan trọng cấp quốc gia phải đảm bảo liên tục cấp điện mức cao nghĩa không điện tình Nhựng đối tượng nhà máy, xí nghiệp, tổ sản xuất…tốt dung máy điện dự phòng, điện dung điện máy phát cấp cho phụ tải quan trọng, hệ thống (gồm : thủy điện, nhiệt điện …) liên kết hỗ trợ cho gặp cố -Đảm bảo chất lượng điện : chất lượng điện đánh giá qua hai tiêu tần số điện áp Chỉ tiêu tần số quan điện hệ thống quốc gia điều chỉnh NHư người thiết kế phải đảm bảo vần đề điện áp Điện áp lưới trung hạ cho phép dao động khoảng ± 5% Các xí nghiệp nhà máy yêu cầu chất lượng điện áp cao phải ± 2.5 % -Đảm bảo an toàn cho người thiết bị : Cơng trình cấp điện phải dược thết kế có tính an toàn cao An toàn cho người vận hành, người sử dụng, an toàn cho thiết bị, cho toàn cơng trình Người thiết kế ngồi việc tính tồn chình xác, lựa chọn thiết bị cụ phải nắm vững quy định an toàn, qui phạm cần thiết thực cơng trình, hiểu rõ môi trường hệ thống cấp điện đối tượng cấp điện -Vốn đầu tư nhỏ, chi phí vận hành hang năm thấp SVTH : Đào Duy Tuấn MSSV : 0851030087 Page Luận văn tốt nghiệp GVHD : ThS.Phan Thị Thu Vân CHƯƠNG VII THIẾT KẾ AN TOÀN ĐIỆN SVTH : Đào Duy Tuấn MSSV : 0851030087 Page 129 Luận văn tốt nghiệp GVHD : ThS.Phan Thị Thu Vân CH ƯƠNG VII THIẾT KẾ AN TOÀN ĐIỆN I THIẾT KẾ NỐI ĐẤT Sơ đồ TN  Sơ đồ TN-C Tả i Đặc tính: - Dây trung tính dây bảo vệ gọi dây PEN Sơ đồ không cho phép sử dụng dây nhỏ 10 mm2 (dây Cu) 16 mm2 (dây Al), thiết bị cầm tay nơi có khả cháy nổ cao - Sơ đồ có dòng cố điện áp tiếp xúc lớn - Quá áp: Trong điều kiện bình thường, điểm trung tính, vỏ thiết bị Hệ quả: đất có điện Khi hư hỏng cách điện hạ áp, điện áp pha vỏ thiết bị vượt điện áp pha – trung tính Do cần nối đất lặp lại SVTH : Đào Duy Tuấn MSSV : 0851030087 Page 130 Luận văn tốt nghiệp GVHD : ThS.Phan Thị Thu Vân - Tương hợp điện từ: Dòng tải khơng đối xứng chạy qua dây PEN tạo nên điện áp rơi tạo nên độ lệch điện Do phát sinh dòng chạy mạch tạo vỏ thiết bị, vật dẫn tự nhiên, cáp đồng trục ……  Sơ đồ TN – S Tả i Đặc tính: - Dây bảo vệ dây trung tính riêng biệt Hệ TN – S mạch bắt buộc mạch có dây tiết diện nhỏ 10 mm2 (dây Cu) 16 mm2 (dây Al) thiết bị di động - Cách nối đất: Điểm trung tính biến áp nối đất lần đầu vào lưới Các vỏ kim loại, vật dẫn tự nhiên nối với dây PE, dây PE nối với trung tính biến áp - Bố trí dây PE: Tách biệt với trung tính định kích cỡ theo dòng cố lớn - Bố trí bảo vệ chống chạm điện: Do dòng cố điện áp tiếp xúc lớn nên tự động ngắt có hư hỏng cách điện Hệ quả: - Q áp: Trong điều kiện bình thường, trung tính biến áp, vỏ thiết bị điện Dòng cố hư hỏng cách điện lớn - Dây PE không nối đất lặp lại để tránh điện áp rơi dây bảo vệ vận hành bình thường SVTH : Đào Duy Tuấn MSSV : 0851030087 Page 131 Luận văn tốt nghiệp GVHD : ThS.Phan Thị Thu Vân - Tương hợp điện từ: Các nhược điểm sơ đồ TN – C khắc phục Khi hư hỏng cách điện, điện áp xung lớn xuất dọc theo PE Sơ đồ an toàn : Trong đồ án sử dụng sơ đồ nối đất TN-C-S, nghĩa sơ đồ TN-C TN-S phối hợp để sử dụng lưới Từ MBA đến tủ phân phối sử dụng sơ đồ TN-C Từ tủ phân phối đến tủ động lực thiết bị sử dụng sở đồ TN-S Thiết kế nối đất: Tính tốn nối đất làm viêc (Nối đất trung tính máy biến áp):  Thiết kế hệ thống nối đất trung tính nguồn phải thỏa điều kiện Rnđ  4 với mạng điện có điện áp 1000V  Trạm biến áp xây dựng đất có điện trở suất ρđo=100 Ω ( Đất cát pha sét )  Ta chọn sơ số cọc đóng cần thiết cho nối đất làm việc n = 20 cọc, cọc đóng thành mạch vòng, hình thức nối đất tập trung, cọc cách a  5m  Chọn cọc thép góc L có kích thước 60x60x6 , chiều dài cọc l  2,5m , chôn sâu cách mặt đất tc = 0,8m  Chọn ngang thép dẹt có tiết diện 40x 4mm2  Hệ số tăng cao cho điện cực dẹt nằm ngang, chôn sâu cách mặt đất 0,8m, hệ số hiệu chỉnh điện trở suất đất ẩm trung bình Kng =  Hệ số tăng cao cho điện cực thẳng đứng, chôn sâu cách mặt đất 0,8m, hệ số hiệu chỉnh điện trở suất đất ẩm trung bình Kđ = 1,5  Điện trở suất tính tốn - Đối với ngang:  ttng  K ng  đo  2.100  200m - Đối với thép thẳng đứng: ttđ  K đ  đo  1,5.100  150m  Khoảng cách từ mặt đất đến điểm điện cực thẳng đứng l 2,5 t  t c   0,8   2,05m 2  Đối với thép góc, đường kính đẳng trị tính: d  0,95.b  0,95.0,06  0,057m Với b = 0,06 bề rộng cạnh thép góc  Điện trở tản điện cực thẳng đứng SVTH : Đào Duy Tuấn MSSV : 0851030087 Page 132 Luận văn tốt nghiệp R1đ  GVHD : ThS.Phan Thị Thu Vân 0,366  2l 4t  l     ttđ lg  lg l  d 4t  l  0,366  2.2,5 4.2,05  2,5  150 lg  lg   45.7 2,5  0,057 4.2,05  2,5  a  Chọn tỷ số  l Với a: khoảng cách cọc (a = 5m) l: chiều dài cọc (l = 2,5m)  Hệ số sử dụng điện cực thẳng đứng ñ  0,69  Hệ số sử dụng nằm ngang  ng  0,4 R1đ  Điện trở toàn số điện cực thẳng đứng R 45.7 Rđ  lđ   3.312 n. đ 20.0,69  Điện cực ngang, ta chọn thép ngang loại 40x 4mm2 hàn với đầu thép góc  Chu vi điện cực ngang L = a = 22.5 = 110 m2  Điện trở tản điện cực nằm ngang có chu vi L = 110m2 là:   '  2  Rng   0,366   ttng lg  L  Rng    b.t     ng  l     ng   2.110     0,366     400.4 Rng   200 lg   , 04 , 05  0,4   2,5     Điện trở toàn hệ thống nối đất Rđ Rng 3.312 * 400.4 RnđđH    3.28  Ro  4 Rđ  Rng 3.312  400.4 Vậy hệ thống nối đất yêu cầu đạt SVTH : Đào Duy Tuấn MSSV : 0851030087 Page 133 Luận văn tốt nghiệp GVHD : ThS.Phan Thị Thu Vân Nối đất an toàn (nối đất lặp lại) : - Hệ thống nối đất yêu cầu điện trở RHT < 10 (Ω) - Điện cực nối đất gồm cọc chôn sâu 0,8 [m] - Cọc thẳng đứng dài 3[m], dùng thép góc L 60 x 60 x - Điện trở suất đất chỗ nối đất ρđ = 100(Ω) ( Đất cát pha sét ) - Hệ số mùa cho ngang : Kng = (tra sách thiết kế cung cấp điện Nguyễn Xuân Phú) - Hệ số mùa cho cọc thẳng đứng là: Kđ = 1,5 (tra sách thiết kế cung cấp điện Nguyễn Xn Phú) - Điện trở suất tính tốn: Thanh ngang: : ρttng = Kng × ρđ = × 100 = 200 (Ωm) Thanh đứng: ρttđ = Kđ × ρđ = 1.5 × 100 = 150 (Ωm) Với độ chôn sâu tc = 0, [m]; chiều dài cọc l = 2.5 [m] Khoảng cách từ đất tới điểm điện cực thẳng đứng: t = tc+ 2, l = 0,8 + = 2,05 [m] 2 Ta dùng thép L 60 x 60 x 6, nên đường kính đẳng trị tính d = 0,95  b (với bề dày cọc b = 0,06 [m]) d = 0,95  0,06 = 0,057 [m] Vậy điện trở cọc thẳng đứng xác định sau: R1d   0.366 4t  l   2l  ttd   lg   lg  l 4t  l   d 0.366  2.05  2.5    2.5  150   lg   lg  2.5  2.05  2.5   0.057 = 45.7 [Ω] - Xác định số cọc: SVTH : Đào Duy Tuấn MSSV : 0851030087 Page 134 Luận văn tốt nghiệp  GVHD : ThS.Phan Thị Thu Vân Chọn tỷ số khoảng cách cọc so với chiều dài: a  l = 2.5 nên: l a = × l = × 2,5 = [m]  Chọn số cọc cọc Tra bảng PL6.7, sách “Hệ Thống Cung Cấp Điện” Nguyễn Công Hiền Nguyễn Mạnh Hoạch ta hệ số sử dụng điện cực thẳng đứng: ; ηc = 0.81 ; ηt = 0.86 Vậy ta có, điện trở khuếch tán số điện cực thẳng đứng: 𝑅𝑐 = 𝑅𝑙𝑐 45.7 = = 11.3 (𝛺) 𝑛 × 𝜂𝑐 × 0.81 Điện trở nối đất ngang nối mạch vòng Chọn loại thép 40×4mm2, l = 65m, chôn sâu đất 0,8m Điện trở tản điện cực ngang: Rt   t  2l2  0.366  ttt  lg   l  bt  Với b bề rộng thép: b = 40mm = 0,04m  Rt    202  0.366   200  lg   0.86 20  0.04  2.05  Rt = 16.97 [Ω] Điện trở toàn hệ thống nối đất: RHT  Rd  Rng Rd  Rng  11.3 16.97  6.78()  R0  10() 11.3  16.97 Như vậy, cách thiết kế điện trở nối đất hệ thống nối đất RHT = 6.78 [Ω] nhỏ điện trở yêu cầu R0 = 10[Ω]: thoả mãn điều kiện kỹ thuật nối đất SVTH : Đào Duy Tuấn MSSV : 0851030087 Page 135 Luận văn tốt nghiệp GVHD : ThS.Phan Thị Thu Vân 3.Nối đất chống sét Hệ thống nối đất yêu cầu điện trở nối đất Rnđ < 10 (Ω) Ta có ρđ = 100(Ω) (Đất cát pha sét) Kmc = 1.5 cọc chôn sâu 0,8m đất khô (Tra PL03 sách Kỹ thuật điện cao áp Hồ Văn Nhật Chương) Kmt = ngang chôn sâu 0,8m đất khô (Tra PL03 sách Kỹ thuật điện cao áp Hồ Văn Nhật Chương) Vậy ρc = ρđ × Kmc = 100 × = 150 (Ωm) ρt = ρđ × Kmt = 100 × = 200 (Ωm) Ta có: Cọc chôn sâu 0.8m, chiều dài cọc l = 3m, Vậy t = tc + l/2 = 0.8 + 1.5 = 2.3 (m) Ta bố trí cọc thành hình tia với số tia tia làm dạng có kích thước = 40x4mm dài 10m: tia nối với cọc tròn có đường kính d = 30mm, cọc dài 3m bố trí sơ đồ sau: Vậy ta có: Điện trở tản cọc chôn thẳng đứng: 0.366 2𝑙 4𝑡 + 𝑙 × 𝜌𝑡𝑡𝑐 × (log + × log ) 𝑙 𝑑 4𝑡 − 𝑙 0.366 2×3 × 2.3 + = × 150 × (log + × log ) 0.03 × 2.3 − 𝑅𝑙𝑐 = = 44.8 (Ω) Điện trở tản chơn nằm ngang là: 0.366 × 𝑙2 𝑅𝑡 = × 𝜌𝑡𝑡𝑡 × log 𝑙 𝑏×𝑡 0.366 × 202 = × 200 × log 20 0.04 × 2.3 = 14.418 (Ω) Ta chọn Is = 20 (KA) SVTH : Đào Duy Tuấn MSSV : 0851030087 Page 136 Luận văn tốt nghiệp GVHD : ThS.Phan Thị Thu Vân Với lcọc = 3m ρđ = 100(mΩ) Ta tra bảng PL15 sách kỹ thuật điện cao áp ta αxkc = 0.6 Vậy ta có Rxk1c = αxkc × Rc = 0.6 × 44.8 = 26.88 (Ω) Với lt = 20m ρđ = 100(mΩ) Ta tra bảng PL15 sách kỹ thuật điện cao áp ta αxkt = 1.5 Vậy ta có Rxkt = αxkt × Rt = 1.5 × 14.418 = 21.627 (Ω) Với số tia số cọc tia độ dài tia 10m tra bảng PL12 sách kỹ thuật điện cao áp Hồ Văn Nhật Chương ta ηxkHT = 0.92 Vậy 𝑅𝑥𝑘𝛴 = = 𝑅𝑥𝑘𝑙𝑐 × 𝑅𝑥𝑘𝑡 × 𝑅𝑥𝑘𝑙𝑐 + 𝑛𝑐𝑜𝑐 × 𝑅𝑥𝑘𝑡 𝜂𝑥𝑘𝐻𝑇 26.88 × 21.627 × 26.88 + × 21.627 0.92 = 4.034 (Ω) < 10 (Ω) Vậy hệ thống chống sét đảm bảo chống sét an tồn cho xí nghiệp II THIẾT KẾ CHỐNG SÉT : Sử dụng thiết bị chống sét đại (chủ động) a Giới thiệu thiết bị chống sét Prevectron – Khi có giơng bảo, điện trường khí tăng nhanh khoảng vài ngàn (V/m) đầu thu sét Prevectron thu lượng điện trường khí hệ điện cực phía dưới, lượng tích lũy trang thiết bị ion hóa Trước xảy tượng sét (gọi sét đánh), có gia tăng nhanh chóng đột ngột điện trường khí quyển, ảnh hưởng tác động làm thiết bị ion hóa giải phóng lượng tích lũy dạng ion, tạo đường dẫn tiên đạo phía chủ động thu dòng sét * Đặc điểm q trình ion: Q trình ion hóa đặc trưng: tính chất sau: - Điều khiển giải phóng ion thời điểm: thiết bị ion hóa cho phép phát khoảng thời gian ngắn thời điểm thích hợp đặc biệt, vài phần giây trước có phóng điện sét Do đảm bảo dẫn sét kịp thời, xác an tồn SVTH : Đào Duy Tuấn MSSV : 0851030087 Page 137 Luận văn tốt nghiệp - GVHD : ThS.Phan Thị Thu Vân Sự hình thành hiệu ứng quầng quang điện Corona: Sự xuất số lượng lớn electron đạo với gia tăng điện trường có tác dụng rút ngắn thời gian tạo hiệu ứng quầng quang Corona - Sự chuẩn bị trước đường dẫn sét phía trên: Đầu thu sét preventron – phát đường dẫn sét chủ động phía nhanh điểm nhọn gần Do đó, đảm bảo dẫn dòng sét cách chủ động xác b Cấu tạo thiết bị chống sét preventron –  Kim thu sét PREVECTRON thu lượng điện trường khí hệ thống điện cực phía điện trường khí gia tăng nhanh chóng Kim thu sét PREVECTRON phát đường sét chủ động phía nhanh điểm nhọn gần Do đảm bảo dẫn sét nhanh xác Ưu điểm : bán kính bảo vệ rộng, khả bảo vệ cơng trình mức cao nhất, tự động hoạt động mà không cần nguồn cung cấp không cần bảo trì, nối đất đơn giản tin cậy Nhược điểm : Giá thành cao Cơng thức tính : R p  h 2D - h   L 2D  L Tóm lại : Tuỳ theo phạm vi bảo vệ lớn hay nhỏ mà ta sử dụng kim thu sét cho hợp lý xét đến tính kinh tế Trong cơng ty có chiều dài lớn nên ta sử dụng cột thu sét thơng thường kinh tế  Thiết bị gồm:  Kim thu sét trung tâm đồng điện phân hay thép không gỉ, kim có tác dụng tạo đường dẫn dòng sét lên tục từ tia đạo xuống đất theo dây dẫn sét Kim thu sét gắn trụ đỡ cao tối thiểu 2m  Hộp bảo vệ đồng hay thép khơng gỉ có tác dụng bảo vệ thiết bị tạo ion bên Hộp gắn vào đầu kim theo sét trung tâm  Thiết bị tạo ion, giải phóng ion phát tia đạo, thiết bị có tính đặc biệt đầu thu sét preventron – Nhờ thiết bị mà đầu thu sét tạo vùng bảo vệ rộng lớn với mức độ an toàn cao  Hệ thống điện cực phía trên: có tác dụng phát tia đạo  Hệ thống điện cực phía dưới: có tác dụng thu lượng điện trường khí giúp cho thiết bị hoạt động SVTH : Đào Duy Tuấn MSSV : 0851030087 Page 138 Luận văn tốt nghiệp  - GVHD : ThS.Phan Thị Thu Vân Các loại đầu thu sét: Loại cấu tạo đồng: kim thu sét trung tâm điện cực chế tạo đồng, đảm bảo thu sét dẫn sét tốt - Loại cấu tạo thép không rỉ: kim thu sét trung tâm điện cực chế tạo thép không rỉ Loại đầu thu sét thích hợp với mơi trường ăn mòn nơi có nhiều bụi bặm Tóm lại đầu thu sét có bán kính bảo vệ khác phù hợp với cấu trúc cơng trình khác Tùy theo loại cơng trình mà ta lựa chọn cho phù hợp c.Thiết kế chống sét : * Bán kính bảo vệ đầu thu sét Preventron - - Bán kính bảo vệ rộng: Rp =  h (2D – h) + L (2D + L) Trong đó:  h : chiều cao thực đầu kim thu sét  L : mặt phải bảo vệ  D = 20m, 45m, 60m tùy thuộc cấp bảo vệ yêu cầu * Lựa chọn thiết bị chống sét cho phân xưởng Kích thước phân xưởng 100×75m bán kính cần bảo vệ xác định vị trí A có khoảng cách R1 = 53 (m) R2 = 73 (m) độ cao kim đến chiều cao cần bảo vệ : h1 = (m) h2 = ( m) Vậy bán kính cần bảo vệ RHT > 53 (m) Phân xưởng có dạng sau: 100m R1 5m 75m R2 SVTH : Đào Duy Tuấn MSSV : 0851030087 Page 139 Luận văn tốt nghiệp GVHD : ThS.Phan Thị Thu Vân Bán kính kim thu sét : Ta có: 𝑅1 = √37.52 + 37.52 = 53 (𝑚) ; 𝑅2 = √62.52 + 37.52 = 73 (𝑚) Để bảo vệ toàn phân xưởng ta chọn loại kim thu có: Mã hiệu: TS 3.40 Chiều cao kim: hkim = m Chiều cao cần bảo vệ m( so với mặt đất ) Độ cao kim thu sét so với chiều cao cần bảo vệ : h = (m) Cấp bảo vệ: D = 45 m SVTH : Đào Duy Tuấn MSSV : 0851030087 Page 140 Luận văn tốt nghiệp GVHD : ThS.Phan Thị Thu Vân Bán kính bảo vệ: Rp = 75 m > 53m Thỏa Kiểm tra so với R2 = 62.5 (m) Chiều cao cần bảo vệ B 5m với kim thu sét TS 3.40 cao 5m có h=7(m) 𝑅2 = √ℎ(2𝐷 − ℎ) + 𝛥𝐿(2𝐷 + 𝛥𝐿) = √7(2 × 45 − 7) + 40(2 × 45 + 40) = 76 (𝑚) Rp = 76 (m) > 73 (m) thỏa Kết luận: Vậy hệ thống chống sét nói đảm bảo an tồn cho xí nghiệp SVTH : Đào Duy Tuấn MSSV : 0851030087 Page 141 Luận văn tốt nghiệp GVHD : ThS.Phan Thị Thu Vân KẾT LUẬN -Trong bốn năm học trường em tiếp thu nhiều kiến thức hữu ích, bên cạnh Thầy Cơ truyền đạt kinh nghiệm, kỹ năng.Có thể nói Nhà trường nơi ươm mầm ước mơ biến ước mơ thành thực Trong đồ án này, việc thiết kế chia thành nhiều phần nhỏ để thực hiện, nhiệm vụ chủ yếu phân nhóm thiết bị cho hợp lý, từ ta thiết kế cung cấp điện cho thiết bị làm việc đảm bảo an toàn tiến độ Qua trình học thiết kế cung cấp điện cho nhà máy Bia Bạc Liêu em thấy việc thiết kế cung cấp điện cho xí nghiệp hay cơng ty dù lớn hay nhỏ vấn đề quan trọng, định đến nhiều mặt, kinh tế, chất lượng uy tín Em hiểu khó khăn người kỹ sư lúc trường cơng việc ngày , bên cạnh em cần phải ln học tập kiến thức mới, ơn lại kiến thức mà học làm hành trang quý giá để bước vào đời vững vàng Cuối em xin gửi lời cám ơn chân thành đến Cô Phan Thị Thu Vân giúp em hoàn thành tốt đồ án Sinh viên thực hành Đào Duy Tuấn SVTH : Đào Duy Tuấn MSSV : 0851030087 Page 142 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : PHAN THỊ THU VÂN Tài liệu tham khảo [1] HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN Tác giả: Phan Thị Thanh Bình – Dương Lan Hương – Phan Thị Thu vân NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH [2] HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ LẮP ĐẶT ĐIỆN THEO TIÊU CHUẨN IEC Schneider Electric S.A NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT [3] KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG Tác giả: Dương Lan Hương NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH [4] AN TỒN ĐIỆN Tác giả: Phan Thị Thu Vân [5] THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN Tác giả: Nguyễn Xuân Phú [6] HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN Tác giả: Nguyễn Công Hiền – Nguyễn Mạnh Hoạch NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT SVTH : ĐÀO DUY TUẤN MSSV:0851030087 ... VỀ CUNG CẤP ĐIỆN I.1.Sơ lược I.2.Những yêu cầu chủ yếu thiết kế hệ thống cung cấp điện I.3.Các bước thực thiết kế cung cấp điện II.TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY BIA BẠC LIÊU... II.Tổng quan nhà máy bia Bạc Liêu II.1.Vị trí nhà máy bia kinh tế tỉnh: Nhà máy bia Bạc Liêu có vị trí quan trọng kinh tế tỉnh, thể qua khía cạnh sau : Hàng năm nhà máy bia Bạc Liêu đóng góp... thết kế cung cấp điện : Sau bước để thực thiết kế kỹ thuật phương án cung cấp điện cho nhà máy : 1.Xác định phụ tải tính tốn phân xưởng tồn xí nghiệp để đánh giá nhu cầu phương thức cung cấp điện