Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy sản xuất nệm mousse thủ đức

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: Ths Phan Thị Thu Vân LỜI NÓI ĐẦU Điện dạng lượng phổ biến có tầm quan trọng thiếu lĩnh vực kinh tế quốc daancuar đất nước Người ta thống kê 70% điện sản xuất dùng xí nghiệp, nhà máy công nghiệp Vấn đề đặt làm để cung cấp điện cho phụ tải cách hiệu quả, tin cậy Vì vậy, việc cung cấp điện cho nhà máy, xí nghiệp cơng nghiệp có ý nghĩa to lớn kinh tế quốc dân Nhìn phương diện quốc qia việc đảm bảo cung cấp điện cách liên tục tin cậy cho ngành công nghiệp tức đảm bảo cho kinh tế quốc gia phát triển liên tục tiến kịp với khoa học công nghệ thới giới Nếu ta nhìn phương diện sản xuất tiêu thụ điện cơng nghiệp ngành tiêu thụ lượng nhiều Vì cung cấp điện sủ dụng điện hợp lý lĩnh vực có tác dụng trực tiếp đến việc khai thác cách hiệu công suất nhà máy phát điện sủ dụng hiệu lượng điện sản xuất Một phương án cung cấp điện hợp lý phải kết hợp cách hài hòa yêu cầu kinh tế, độ tin cậy cung cấp điện, độ an toàn cao, đồng thời phải đảm bảo tính liên tục cung cấp điện, tiện lợi cho việc vận hành, sửa chữa hư hỏng phải đảm bảo chất lượng điện nằm phạm vi cho phép Hơn nữa, việc cung cấp điện phải thuận lợi cho việc mở rộng phát triển tương lai Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: Ths Phan Thị Thu Vân LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn cô Phan Thị Thu Vân tận tình hướng dẫn hết lòng giúp đỡ bảo em suốt thời gian thực đồ án vừa qua Để có thành em chân thành cảm ơn giảng dạy giúp đỡ Thầy cô khoa Xây dựng & Điện nói chung Thầy mơn Cung Cấp Điện nói riêng tận tình truyền đạt cho em kinh nghiệm quí báu suốt thời gian học tập trường Mình xin chân thành cảm ơn đến toàn thể lớp CN08B1, cảm ơn bạn tích cực đóng gốp ý kiến chia kinh nghiệm diễn dàn lớp vấn đề xung quanh đồ án để người tiến bộ, hoàn thành tiến độ thực đồ án giao Khi thực hiên đồ án này, em cố gắng phân tích, tổng hợp kiến thức học trường tham khảo thêm số tài liệu chuyên môn nhằm đạt kết tốt Tuy nhiên, tài liệu tham khảo, thời gian có hạn nên thiếu sót khơng thể tránh khỏi Kính mong q thầy cơ, bạn bè đóng góp thêm ý kiến q báo để đề tài hồn thiện Em xin chân thành cảm ơn ! Người thực đồ án Lê Phú Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: Ths Phan Thị Thu Vân CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Tổng quan cung cấp điện: 1.1.1 Sơ lược cung cấp điện: 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 sử dụng rộng rãi lĩnh vực, từ công nghiệp, dịch vụ…cho dến phục vụ sinh hoạt ngày gia đình Có thể nói ngày giới không quốc gia giới không sản xuất tiêu thụ điệ tương lai nhu cầu người nguồn lượng đặc biệt tiếp tục tăng cao Ngày kinh tế nước ta phát triển, đời sống nhân dân nâng lên nhanh chóng dẫn đến nhu cầu tiêu dùng điện tăng trưởng khơng ngừng Để đáp ứng nhu cầu cán bboj kỹ thuật trơng ngồi ngành điện lực tham gia thiết kế lắp đặt cơng trình phục vụ cho nhu cầu Cấp điện cơng trình điện Để thực cơng trình nhỏ caanfco kiến thức tổng hợp từ ngành khác nhau, phải có hiểu biết xã hội, mơi trường đối tượng cung cấp điện, để từ tính toán, 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 bảng thiết kế cung cấp điện, đảm bảo sụt áp chấp nhận được, khả chịu dòng ngắn mạch với thời gian nhát định Tính tốn dung lượng tụ bù cần thiết để giảm điện áp, điện lưới trung, hạ Bên cạnh phải biết 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 độ an toàn cao Cùng với xu hội nhập quốc tế việc mở rộng quan hệ quốc tế, ngày có nhiều nhà đầu tư nước ngồi đến với Do vấn đề đặt cần phải thiết kế hệ thống điện cách bảng, qui cách, phù hợp với tiêu chuẩn hành Có iscos thể theo kịp với trình độ nước 1.1.2 Những yêu cầu chủ yếu thiết kế hệ thống cung cấp điện: Thiết kế hệ thống điện tổng thể lựa chọn phần tử hệ thống cho phần tử đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, vận hành an toàn kinh tế SVTH: Lê Phú MSSV: 0851030058 Trang Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: Ths Phan Thị Thu Vân mục tiêu đảm bảo cho hộ tiêu thụ đủ điện chất lượng nằm phạm vi cho phép Một phương án cung cấp điện xem hợp lý thỏa mãn yêu cầu sau: - Đảm bảo đọ tin cung cấp điện cậy 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 cấp quốc gia phải đảm bảo liên tục cung cấp điện mức cao nghĩa khơng điện tình Những đối tượng nhà máy, xí nghiệp, tổ sản xuất… tốt dùng máy phát dự phòng, điện dùng điện máy phát cấp cho phụ tải quan trọng Các hệ thống thủy điện, nhiệt điện… liên kết hỗ trợ cho gặp cố - Đảm bảo chất lượng điện năng: chất lương điện đánh giá qua hai tiêu tần số điện áp Chỉ tiêu tần số quan hệ thống điện quốc gia điều chỉnh Như người thiết kế phải đảm bảo vấn đề điện áp Điện áp lưới trung hạ cho phép dao động khoảng  5% Các nhà máy yêu cầu chất lượng điện áp cao phải  2,5% - Đảm bảo an toàn cho người thjieets bị: cơng trình cung cấp điện phải thiết kế có tính an tồn cao An tồn cho người vận hành, người sử dụng, an toàn cho thiết bị tồn cơng trình Người thiết kế ngồi việc tính tốn xác, lựa chọn thiết bị khí cụ điện phải nắm vững qui định an toàn Nhưng qui phạm cần thiết thực cơng trình, hiểu rõ mơi trường hện thống cấp điện đối tượng cấp điện - Vốn đầu tư nhỏ, chi phí vận hành hàng năm thấp 1.1.3 Các bước thực cung cấp điện: Sau bước để thực bảng thiết kế kỹ thuật phương án cung cấp điện cho nhà máy: - Xác định phụ tải tính tốn động lực cho phân xưởng toàn nhà máy để đánh giá nhu cầu chọn phương thức cung cấp điện - Thiết kế chiếu sáng cho toàn nhà máy - Xác định phương án nguồn điện, xác định cấu trúc mạng - Tính tốn tiêu kinh tế kỹ thuật cụ thể mạng lưới điện thiết kế - Chọn thiết bị - Các vấn đề an toàn: nối đất, chống sét… SVTH: Lê Phú MSSV: 0851030058 Trang Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: Ths Phan Thị Thu Vân 1.2 Tổng quan nhà máy: 1.2.1 Giới thiệu nhà máy: Nhà Máy Sản Xuất Nệm Mousse Thủ Đức có khu nhà xưởng diện tích 1500M2 Thủ Đức, TP Hồ Chí Minh, nhá máy sản xuất ngành nệm quy mô Việt Nam Nhá máy chuyên sản xuất chủng loai: Nệm cao su, nệm lò xo, nệm giường, nệm mousse Tất trình sản xuất nghiêm ngặc tuân theo Tiêu Chuẩn Quản Lý Chất Lượng Quốc Tế ISO 9001-2000, Giấy Phép đạt TCNK Hoa Ký Hiệp Hội Hàng Gia Dụng Tiểu Bang California cấp Số: IMP 138942 Nhằm đảm bảo chất lượng sản phẩm, bồi huấn cán kỹ thuật, làm tốt khâu phục vụ hậu Nhà máy có nguyên đội ngũ chuyên viên kỹ thật, thường xuyên nước tiếp thu kỹ thuật tân tiến, nhằm đảm bảomạng lưới phục vụ khách hàng cách tận tâm tận nơi 1.2.2 Quy trình sản xuất nhà máy: Mủ cao su Pha chế Bơm vào khuôn Đưa nước vào Sấy thành nệm Máy cắt, gọt Tấm nệm hoàn chỉnh SVTH: Lê Phú MSSV: 0851030058 Trang Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: Ths Phan Thị Thu Vân CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI - TÍNH TỐN ĐỘNG LỰC 2.1 Tính toán phụ tải 2.1.1 Cơ sở lý thuyết Mạng điện phân xưởng mạng điện có nhiệm vụ phân phối truyền tải điện đến thiết bị dùng điện Trong việc thiết kế hệ thống cung cấp điện cho xí nghiệp việc thiết kế mạng điện phân xưởng có ảnh hưởng lớn đến độ tin cậy, tổn thất điện năng, vốn đầu tư hệ thống mạng điện phân xưởng thiết lặp dựa vào quy trình cơng nghệ cơng suất vị trí lắp đặt thiết bị hay nhóm thiết bị Vì vấn đề phụ tải tính tốn manh tính chất định cho việc thiết kế tốt để có phương pháp tính tốn phù hợp với tình hình cụ thể cơng ty, người thiết kế cần phải phân tích kĩ chọn phương pháp tối ưu 2.1.2 Xác định tâm phụ tải 2.1.2.1 Mục đính Mục đích xác định tâm phụ tải tìm vị tí trung tâm phụ tải, vị trí cơng suất mặt cân bằng, bố trí dây dẫn thích hợp tối ưu Nó sở để chọn vị trí lắp đặt tủ động lực, tủ phân phối xí nghiệp Để xác định tâm phụ tải, ta dựng hệ trục Oxy mặt cần thiết kế cung cấp Hệ trục tùy chọn, ta chọn gốc tọa độ gốc bên trái phía xưởng, trục Y chiều ngang, trục X chiều dài 2.1.2.2 Phân nhóm phụ tải: Tùy theo trường hợp cụ thể số thiết bị mà ta phân nhóm thiết bị nhà máy sau: - Phân theo mặt - Phân theo chế độ làm việc - Phân theo dây chuyền sản xuất - Phân theo cấp điện áp - Phân theo công suất Danh sách thiết bị nhà máy: SVTH: Lê Phú MSSV: 0851030058 Trang Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp Số TT Tên thiết bị TĐL1 GVHD: Ths Phan Thị Thu Vân Số lượng Pđm (KW) Ksd Cosφ Máy sấy 01 Máy sấy 02 Máy bock Máy cắt thường Máy cắt CNC Máy nấu hạt 1 1 11,5 15 7,5 12 20 0,8 0,8 0,7 0,7 0,7 0,75 0,9 0,9 0,8 0,8 0,8 0,85 Máy trộn 7,5 0,7 0,78 Máy đúc 6,5 0,35 0,8 Máy nén khí A 22 0,7 0,8 10 Máy nấu thổi 18 0,8 0,9 11 Bàn xẻ 7,5 0,8 0,85 12 Bàn chặt 7,5 0,7 0,8 13 Máy tạo chuẩn 10 0,7 0,8 14 Máy khuôn 01 36 0,35 0,7 15 Máy khuôn 02 27 0,35 0,7 16 Máy dập 15 0,35 0,8 17 Máy gọt 11 0,35 0,8 18 Cần trục 17 0,35 0,5 19 Bơm giếng 0,7 0,8 20 Bơm nước tháp 15 0,7 0,8 21 Quạt tháp 10 0,7 0,8 22 Bơm nén nước 23 0,7 0,8 23 Nồi 50 0,8 0,8 Tổng SVTH: Lê Phú 171 MSSV: 0851030058 Trang Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: Ths Phan Thị Thu Vân 2.2 Tính tốn phụ tải xác định tâm tủ động lực 1: 2.2.1 Tính tốn phụ tải cho tủ động lực 1:  Tủ động lực 1: Số TT Tên thiết bị TĐL1 Máy sấy 01 Máy sấy 02 Máy bock Máy cắt thường Máy cắt CNC 01 Máy cắt CNC 02 Máy nấu hạt Máy trộn Máy đúc Tổng KH Số MB lượng 5a 5b Pđặt= Pđm/  (KW) 14,4 11,3 18,8 9,4 15 15 25 9,4 8,1 126,4 Pđm (KW) 1 1 1 1 11,5 15 7,5 12 12 20 7,5 6,5 101 Ksd Cosφ 0,8 0,8 0,7 0,7 0,7 0,7 0,75 0,7 0,35 0,9 0,9 0,8 0,8 0,8 0,8 0,85 0,78 0,8 Xi Yi 4,5 9,5 14,5 19,5 24,5 21,5 15,5 9,5 4,5 21 21 21 21 21 16 16 16 16 Tủ gồm có n = thiết bị n Tổng công suất định mức tủ: Pđmtu1   Pđmi = 101 (KW) i 1 n Công suất đặt tủ 1:Pđặt tủ   Pđmi /   126,4( KW ) i 1 Hệ số cơng suất trung bình: cos  tu1 n  Pđăti  cos  i  i 1  0,83 n  Pđăti i 1 Từ cos tủ1 = 0,83  tg tủ = SVTH: Lê Phú  = 0,67 cos  MSSV: 0851030058 Trang Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: Ths Phan Thị Thu Vân Số thiết bị dùng điện hiệu quả: nhqtu1  n    Pđăti   8   i n1  Pđăti i 1 n Hệ số sử dụng tủ 1: K sdtu1   (K sdi i 1  Pđăti ) n P i 1  0,7 đăti Ta có 4< nhq =8 < 10 - Dòng điện định mức lớn nhóm (máy 6): Iđm  Pđat  U day  cos   25  0,38  0,85 =44,7(A) - Cơng suất trung bình nhóm + Cơng suất tác dụng trung bình nhóm 1: Ptb tủ1= Ksd tủ1 x Pđặt tủ 1= 0,7x126,4 = 88,5(KW) + Cơng suất phản kháng trung bình nhóm Qtb tủ 1= Ptb tủ1 x tg = 88,5x0,67 = 59,3 (KVAR) - Cơng suất tính tốn nhóm 1: với K sdnh1 =0,7 nhq =8 tra bảng A.2 trang (TKCCĐ) ta được: Kmax=1,2  Ptttu1 = Kmax x Ksdnh1 x Pđặt tủ =1,2 x 0,7 x 126,4 =106,2 (KW) - Cơng suất phản kháng tính tốn tủ 1:Qtt tủ  Ptttu1  tg  106,2  0,67  71,2( KVAR) - Cơng suất biểu kiến tính tốn tủ : Stttủ  Ptt2  Qtt2  106,2  71,2  127,9( KVA) - Dòng điện tính tốn tủ : Itt tủ  S tt 3.U day  127,9 3.0,38  194,3( A) - Dòng đỉnh nhọn tủ 1: Imm max= Kmm x Iđm max= 2,5 x 44,7 = 111,8 (A) Iđn= Itt tủ1 + Imm max - Ksd x Iđm max = 194,3 + 111,8 - 0,75 x 44,7= 274,8 (A) 2.2.2 Xác định tâm tủ động lực 1: SVTH: Lê Phú MSSV: 0851030058 Trang Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: Ths Phan Thị Thu Vân n X   Pđmi  X i i 1 n P n  14,5 Y  P đmi i 1 đmi i 1  Yi n P i 1  18,73 đmi Ta dời tủ động lực cho phù hợp mặt tọa độ tủ động lực là: P1(14,5; 24,6) 1.2.3 Bảng tóm tắt số liệu tính tốn tủ động lực 1: 1 Pđặt= Pđm/  (KW) 14,4 11,3 18,8 5a Qtt (KV ar) Stt (KV A) 13,8 10,8 15,8 6,9 5,4 11,8 15,4 12,1 19,7 9,4 7,9 5,9 15 12,6 5b 15 Tên thiết bị TĐL1 KH MB SL Máy sấy 01 Máy sấy 02 Máy bock Máy cắt thường Máy cắt CNC 01 Máy cắt CNC 02 Máy nấu hạt Máy trộn Máy đúc Tủ động lực 1 SVTH: Lê Phú Ptt Iđm Iđn (A) Ksd Cosφ 24,3 19,1 35,7 62,7 50,1 94,1 0,8 0,8 0,7 0,9 0,9 0,8 9,9 17,9 47 0,7 0,8 9,4 15,7 28,5 75,1 0,7 0,8 12,6 9,4 15,7 28,5 75,1 0,7 0,8 25 22,5 13,9 26,4 44,7 118,3 0,75 0,85 1 9,4 8,1 7,9 3,4 6,3 2,5 10,1 4,2 18,3 8,5 48,2 39,5 0,7 0,35 0,78 0,8 126,4 106,2 71,2 127,9 274,8 0,7 0,83 (KW) MSSV: 0851030058 (A) Trang Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: Ths Phan Thị Thu Vân - Hệ số tăng cao cho điện cực nằm đứng: Kđ = 1,5 (tra sách thiết kế cung cấp điện Nguyễn Xuân Phú) - Điện trở suất tính tốn: Thanh ngang: ttng = Kng x đo = x 100 = 200 [/m] Thanh đứng: ttd = Kd x đo = 1,5 x 100 = 150 [/m] Với độ chôn sâu tc = 0,8 [m]; chiều dài cọc L = [m] Khoảng cách từ đất tới điểm điện cực thẳng đứng: t = tc + l = 0,8 + = 2,3 [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] R1c  0, 366 4t  l   2l   ttd   lg   lg l 4t  l   d  0,366  2,3    23  150   lg   lg  = 39,7 [Ω]  2,3    0,057 - Chiều dài m, khoảng cách cọc 3m => số cọc cần dùng: n = cọc R1th    L2  0,366    ttng  lg  L  bt   RllHT  SVTH: Lê Phú  0,366  92    26,4  200   lg  0,04  2,3  R1c  R1th 39,7  26,4   9,02  R0 LL  10 R1c  th  n  c  R1th 39,7  0,8   0,8  26,4 MSSV: 0851030058 Trang 101 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: Ths Phan Thị Thu Vân 9.4.3 Nối đất chống sét: - Điện trở nối đất theo yêu cầu năm không vượt 10[  ] - Điện cực nối đất gồm cột chôn sâu 0,8 [m] - Cột thẳng đứng dài 3[m], dùng thép góc L 60 x 60 x - Điện trở suất đất chỗ nối đất đo = 100 [/m] (Tra PL6.4 - 412, sách “Hệ thống cung cấp điện” Nguyễn Công Hiền - Nguyễn Mạnh Hoạch) - Hệ số tăng cao cho điện cực nằm ngang: Kng = (tra sách thiết kế cung cấp điện Nguyễn Xuân Phú) - Hệ số tăng cao cho điện cực nằm đứng: Kđ = 1,5 (tra sách thiết kế cung cấp điện Nguyễn Xuân Phú) - Điện trở suất tính tốn: Thanh ngang: ttng = Kng x đo = x 100 = 200 [/m] Thanh đứng: ttd = Kd x đo = 1,5 x 100 = 150 [/m] Với độ chôn sâu tc = 0,8 [m]; chiều dài cọc L = [m] Khoảng cách từ đất tới điểm điện cực thẳng đứng: t = tc + l = 0,8 + = 2,3 [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] R1c  SVTH: Lê Phú 0, 366 4t  l   2l   ttd   lg   lg l 4t  l   d MSSV: 0851030058 Trang 102 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp  GVHD: Ths Phan Thị Thu Vân 0,366  2,3    23  150   lg   lg  = 39,7 [Ω]  2,3    0,057 - Chiều dài 10m, số cần dùng nth= thanh, khoảng cách cọc 3m, số cọc cần dùng: nc = cọc thanh, nc tổng= cọc   L2  0,366  0,366  10      24,43    ttng  lg   200   lg L 10  bt   0,04  2,3  R1th  xkc = 0,75;  xkth =0,9 Rxkc   xkc  R1c = 0,75 x 39,7 = 29,8 [Ω] Rxkth   xkth  R1th = 0,9 x 24,43 = 22 [Ω] R xkc  Rxkth R xk SVTH: Lê Phú    R xkc 29,8   5,4 nctông   xk  0,92  Rxkth 22   12 nth   xk  0,92  R xkc   R xkth R xkc   R xkth     xk  5,4  12   4,1  10 5,4  12 0,92 MSSV: 0851030058 Trang 103 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: Ths Phan Thị Thu Vân CHƯƠNG 10: THIẾT KẾ CHỐNG SÉT 10.1 Hiện tượng sét: Sét tượng phóng tia lửa điện khí đám mây đất Sự hình thành phát triển phóng điện sét kết q trình tích tụ điện đám mây dơng số lần phóng điện sét từ đám mây dông phụ thuộc vào tốc độ tái sinh điện tích, độ lớn phân bố chúng lòng đám mây Sét đánh trực tiếp gián tiếp vào thiết bị điện làm hư hỏng thiết bị điện gây nguy hiểm cho người vận hành, làm gián đoạn sản xuất lâu dài nhà máy, ảnh hưởng đến đại đa số sống người dân khu vực Sự phóng điện sét chia làm giai đoạn Phóng điện mây đất bắt đầu xuất dòng sáng phát triển xuống đất chuyển động đợt với tốc độ 100-1000Km/giây Dòng mang phần lớn điện tích đám mây, tạo nên đầu cực điện áp cao hàng triệu V giai đoạn gọi phóng điện tiên đạo bậc Khi dòng tiên đạo vửa phát triển đến đất hay vật dẫn điện nối với đất giai đoạn thứ hai bắt đầu, giai đoạn phóng điện chủ yếu sét Trong giai đoạn này, điện tích dương đất di chuyển có hướng từ đất theo dòng tiên đạo với tốc độ lớn 6.104105km/giây chạy lên trung hồ với điện tích âm dòng tiên đạo Sự phóng điện chủ yếu đặc trưng dòng điện lớn qua chỗ sét đánh gọi dòng điện sét loé sáng mãnh liệt dòng phóng điện Nhiệt độ khơng khí dòng phóng điện nung nóng đến nhiệt độ khoảng 100000C giản nở nhanh tạo thành sóng âm Giai đoạn phóng đện thứ ba sét kết thúc di chuyển điện tích mây mà từ bắt đầu phóng điện loé sáng dần biến Phóng điện sét thường gồm loạt phóng điện di chuyển điện tích từ phần khác đám mây Tiê đạo lần phóng điện theo dòng phóng bị ion hố ban đầu, chúng phát triển liên tục gọi tiên đạo dạng mũi tên Các giai đoạn phóng điện sét biến thiên dòng điện theo thời gian: Is Is a t Is Is b t c t d t a : giai đoạn phóng điện tiên đạo SVTH: Lê Phú MSSV: 0851030058 Trang 104 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: Ths Phan Thị Thu Vân b : tiên đạo đến gần mặt đất c : giai đoạn phóng điện ngược hay phóng điện chủ yếu d : giai đoạn phóng điện chủ yếu Biên độ dòng sét khơng vượt q 200-300KA lớn 100KA Vì theo tầm quan trọng vật bảo vệ, tính tốn thường lấy dòng điện sét 50-100KA Quá điện áp khí thường phát sinh sét đánh trực tiếp vào vật đặt trời Điện áp mây dơng đất đạt tới trị số hàng chục, chí hàng trăm triệu Volt Khoảng cách phóng điện, tức độ dài tia chớp mà ta nhìn thấy thay đổi phạm vi vài tới hàng chục km Dòng điện sét từ vài chục đến vài trăm KA Do điện áp dòng điện sét lớn nên sét đánh vào hệ thống điện, cơng trình nhà máy gây thiệt hại nghiêm trọng kinh tế tính mạng người 10.2 Hậu phóng điện sét: Đối với người súc vật, sét nguy hiểm trước hết nguồn điện áp cao có dòng điện lớn Như biết, cần dòng điện nhỏ khoảng vài mA qua gây chết người Dòng sét gây nhiệt độ lớn, phóng vào vật cháy mái nhà tranh, gỗ khơ gây nên đám cháy lớn Sét phá huỷ bề mặt học Đã có nhiều trường hợp tháp cao, cối bị nổ tung dơng sét qua nung nóng phần lõi, nước bốc nhanh phá vỡ thân Nếu công trình nối đất liền với vật dẫn điện kéo dài đường dây điện thoại, đường ray ống nước vật dẫn mang điện cao từ xa tới gây nguy hiểm cho người vật dễ cháy nổ Tóm lại sét gây nguy hiểm trực tiếp gián tiếp để lại hậu vơ nặng nề thiết kế bảo vệ chống sét đánh trực tiếp phần khơng thể khơng có hệ cung cấp điện 10.3 Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp: Các hệ thống bảo vệ chống sét nay: Hệ thống bảo vệ chống sét gồm: đầu thu đón bắt sét đặt không trung nối với dây dẫn đưa xuống, đầu dây dẫn lại nối đến mạng lưới nằm đất  Loại theo tập quán kinh điển: đầu thu cột thu lôi thông thường đặt sở phát minh Franklin SVTH: Lê Phú MSSV: 0851030058 Trang 105 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: Ths Phan Thị Thu Vân  Loại đầu thu không theo tập quán hay loại tăng cường, đầu thu mang tính tích cực Bản thân đầu thu phát dãy sớm gọi ESE Cấu tạo gồm phần:    Bộ phận thu sét: kim hay dây dẫn đắt nằm ngang Bộ phận dây dẫn nối phận thu sét với hệ thống nối đất Bộ phận tiếp đất có nhiệm vụ tản nhanh dòng sét đánh vào đất Nguyên lý hoạt động: Khi đám mây tích điện tích âm qua đỉnh cột thu lơi ( có chiều cao mặt đất có điện đất xem 0) nhờ cảm ứng tĩnh điện đỉnh cột thu sét nạp điện tích dương Cường độ điện trường tập trung vùng đỉnh nhọn cột thu lôi điều dễ dàng tạo nên kênh phóng điện từ cột thu lơi đến đám mây tích điện âm, có dòng điện phóng từ đám mây xuống đất 10.4 Các phương pháp bảo vệ:  Bảo vệ chống sét theo nguyên tắc trọng điểm Theo phương thức bảo vệ trọng điểm, phận thường hay bị sét đánh phải bảo vệ Đối với cơng trình mái bằng, trọng điểm bảo vệ góc, xung quanh tường chắn mái kết cấu nhô cao lên khỏi mặt mái Đối với cơng trình mái dốc, trọng điểm đỉnh hồi, bờ nóc, bờ chảy, góc diềm mái kết cấu nhô khỏi mặt mái, cơng trình lớn thêm xung quanh diềm mái Bảo vệ cho trọng điểm đặt kim thu sét ngắn (0,2-0,3m) cách khoảng 5-6m trọng điểm bảo vệ đặt đai thu sét diềm lên trọng điểm bảo vệ  Bảo vệ thu sét theo nguyên tắc tồn Tồn cơng trình phải nằm phạm vi bảo vệ phận thu sét Lựa chọn phương án chống sét Dùng kim hay dây thu sét theo nguyên tắc cổ điển có ưu điểm giá thành hạ công nghệ đơn giản Nhưng lại có khuyết điểm tính tốn thiết kế phức tạp, phải dùng nhiều kim dây thu sét phạm vi bảo vệ nhỏ làm vẻ mỹ quan cơng trình, độ tin cậy khơng cao Dùng đầu thu sét đại có tác dụng đón bắt sét tích cực, có ưu điểm có phạm vi bảo vệ rộng, số lượng đầu thu cần lắp đặt có khuyết điểm giá thành đầu tư cao 10.5 Chống sét cho nhà máy: SVTH: Lê Phú MSSV: 0851030058 Trang 106 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: Ths Phan Thị Thu Vân Chống sét cho nhà máy đầu thu sét phát tia tiên đạo sớm (ESE: Early Streamer Emission): - Cách lắp đặt: ESE lắp đặt độc lập cột hay kết cấu cơng trình bảo vệ, cho đỉnh kim cao độ cao cần bảo vệ - Nguyên lý làm việc: ESE làm việc dựa nguyên lý làm thay đổi trường điện từ chung quanh cấu trúc cần bảo vệ thông qua việc sử dụng vật liệu áp điện (thiết kế theo Flanklin France) Cấu trúc đặc biệt ESE tạo gia tăng cường độ điện trường chỗ, tạo thời điểm kích hoạt sớm, tăng khả phát xạ ion, nhờ tạo điều kiện lý tưởng cho việc phóng điện sét Mơ hình chống sét - Vùng bảo vệ: hình nón có đỉnh đầu kim thu sét có bán kính bảo vệ Rp (m) = f (khoảng cách kích hoạt sớm trung bình L (m) kim thu sét, khoảng cách kích hoạt D (m) tuỳ theo mức độ bảo vệ) Cơng thức tính bán kính bảo vệ đầu kim thu sét ESE, áp dụng h  5m Rp = với h  (2D  h)  L  (2D  L) D – phụ thuộccấp bảo vệ I, II, III [m] h – chiều cao đầu thu sét tính từ đỉnh kim đến bề mặt bảo vệ [m] L – độ lợi khoảng cách phóng tia tiên đạo [m] L = v x T với T – độ ợi thời gian [s] Không gian bảo vệ kim ESE SVTH: Lê Phú MSSV: 0851030058 Trang 107 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp - GVHD: Ths Phan Thị Thu Vân Ngày tiến hành thiết kế lựachọn hệ thống chống sét cho cơng trình hay thiết bị liên hệ với nhà cung cấp thường họ chuẩn bị sẵn thông số cần thiết để chọn lựa  Tính tốn cụ thể: Ta chọn đầu thu sét phát tia tiên đạo sớm Ellip 1.2 - D = 20 ( cấp bảo vệ cấp I) - T = 25 [s], v = 1[m/s] => L = T x v = 25 m  => Rp = Với độ cao cần bảo vệ cao 12m (h = 5m):  (2  20  5)  25  (2  20  25) = 42,3 m  Với độ cao cần bảo vệ thấp 4m (h = 13m): => Rp = 13  (2  20  13)  25  (2  20  25) = 44,5 m Bán kính xa cần bảo vệ: R = 37,17 m SVTH: Lê Phú MSSV: 0851030058 Trang 108 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp SVTH: Lê Phú GVHD: Ths Phan Thị Thu Vân MSSV: 0851030058 Trang 109 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: Ths Phan Thị Thu Vân PHỤ LỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] [5] Giáo trình “ Hướng Dẫn Thiết Kế Lắp Đặt Điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC ” Hồ Văn Nhật Chương, “Bài tập Kỹ Thuật Điện Cao Áp” Nhà xuất Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh Trường Đại Học Bách Khoa Nguyễn Xuân Phú, “ Giáo Trình Cung Cấp Điện ” Phan Thị Thu Vân – Phan Thị Thanh Bình – Dương Lan Hương “ Hướng dẫn đồ án môn học Thiết Kế Cung Cấp Điện” Nhà xuất Đại học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh TS Trần Quang Khánh – Ths Nguyễn Quang Thuấn Ths Ninh Văn Nam – Ths Trịnh Trọng Trưởng, “ Giáo trình Cung Cấp Điện” Nhà xuất Giáo Dục Việt Nam SVTH: Lê Phú MSSV: 0851030058 Trang 110 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU LỜI CẢM ƠN CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Tổng quan cung cấp điện: 1.1.1 Sơ lược cung cấp điện: 1.1.2 Những yêu cầu chủ yếu thiết kế hệ thống cung cấp điện: 1.1.3 Các bước thực cung cấp điện: 1.2 Tổng quan nhà máy: 1.2.1 Giới thiệu nhà máy: 1.2.2 Quy trình sản xuất nhà máy: CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI - TÍNH TỐN ĐỘNG LỰC 2.1 Tính toán phụ tải 2.1.1 Cơ sở lý thuyết 2.1.2 Xác định tâm phụ tải 2.1.2.1 Mục đính 2.1.2.2 Phân nhóm phụ tải: 2.2 Tính tốn phụ tải xác định tâm tủ động lực 1: 2.2.1 Tính tốn phụ tải cho tủ động lực 1: 2.2.2 Xác định tâm tủ động lực 1: 1.2.3 Bảng tóm tắt số liệu tính tốn tủ động lực 1: 2.3 Tính tốn phụ tải xác định tâm tủ động lực 2: 2.3.1 Tính tốn phụ tải cho tủ động lực 2: 2.3.2 Xác định tâm tủ động lực 2: 11 2.3.3 Bảng tóm tắt số liệu tính toán tủ động lực 2: 11 2.4 Tính tốn phụ tải xác định tâm tủ động lực 3: 11 2.4.1 Tính tốn phụ tải cho tủ động lực 3: 11 2.4.2 Xác định tâm tủ động lực 3: 14 2.4.3 Bảng tóm tắt số liệu tính toán tủ động lực 3: 14 2.5 Tính tốn phụ tải xác định tâm tủ động lực 4: 15 2.5.1 Tính tốn phụ tải cho tủ động lực 4: 15 2.5.2 Xác định tâm tủ động lực 4: 17 2.5.3 Bảng tóm tắt số liệu tính toán tủ động lực 4: 17 2.6 Tâm tủ phân phối toàn nhà máy: 18 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG 19 3.1 Một vài khái niệm dùng chiếu sáng: 19 3.2 Tính tốn cụ thể: 19 3.2.1 Nhà xưởng: 19 3.2.2 Văn phòng, phòng bảo vệ: 22 3.2.3 Nhà kho: 25 3.2.4 phòng vệ sinh (WC): 28 3.2.5 Nhà xe: 31 3.2.6 Đường nhà máy: 34 3.2.7 Tính tốn phụ tải máy lạnh 35 3.2.8 Tính tốn phụ tải ổ cắm 36 3.3 Tổng cơng suất chiếu sáng tồn nhà máy: 36 3.4 Tổng cơng suất tủ phân phối chính: 37 CHƯƠNG 4: BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG - LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP - MÁY PHÁT ĐIỆN DỰ PHÒNG 38 4.1 Bù công suất phản kháng: 38 4.1.1 Lựa chọn phương án bù: 38 4.1.2 Tính tốn bù cơng suất phản kháng: 38 4.2 Lựa chọn vị trí đặt máy biến áp: 39 4.2.1 Lý thuyết: 39 4.2.2 Các kiểu trạm biến áp: 39 4.2.2.1 Trạm treo: 39 4.2.2.2 Trạm bệt: 39 4.2.2.3 Trạm kín 39 4.2.3 Vị trí lắp đặt 40 4.2.4 Chọn máy biến áp: 40 4.3 Lựa chọn máy phát dự phòng: 41 4.4 Chọn hệ thống A TS (Auto Transfer Switch) 41 CHƯƠNG 5: CHỌN DÂY DẪN- TÍNH TỐN SỤT ÁP 43 5.1.Mục đích 43 5.2.Các phương pháp lựa chọn tiết diện dây dẫn 43 5.3 Chọn dây cho mạng điện nhà máy: 45 5.4 Bảng chọn lam đồng cho tủ: 54 5.5 Tính tốn sụt áp: 54 5.5.1 Lý thuyết: 54 5.5.2 Tính toán sụt áp: 55 CHƯƠNG 6: TÍNH TỐN NGẮN MẠCH PHA CHO HỆ THỐNG ĐIỆN 64 6.1 Mục đích tính tốn: 64 6.2 Phương pháp tính ngắn mạch pha: 64 6.3 Tính tốn ngắn mạch: 64 CHƯƠNG 7:TÍNH TỐN NGẮN MẠCH MỘT PHA 70 7.1 Mục đích: 70 7.2 Tính tốn ngắn mạch pha: 70 CHƯƠNG 8: CHỌN THIẾT BỊ ĐÓNG CẮT 77 8.1 Các yêu cầu để chọn thiết bị bảo vệ hạ áp 77 8.2 Phương án chọn CB 77 8.3 Đặc tính CB 78 8.4 Kiểm tra chỉnh định CB 78 8.5 Chọn CB cho mạng điện: 79 8.5.1 Chọn CB cho đường dây tù MBA đến tủ ATS: 79 8.5.2 Chọn CB cho đường dây từ máy phát đến tủ ATS: 80 8.5.3 Chọn CB cuối đường dây từ tủ ATS đến TPP: 81 8.5.4 Chọn CB cho đường dây từ TPP đến TĐL1: 83 8.5.4.1 Chọn CB đầu đường dây từ TPP đến TĐL1: 83 8.5.4.2 Chọn CB cuối đường dây từ TPP đến TĐL1: 84 8.5.5 Chọn CB cho đường dây từ TPP đến TĐL2: 85 8.5.5.1 Chọn CB đầu đường dây từ TPP đến TĐL2: 86 8.5.5.2 Chọn CB cuối đường dây từ TPP đến TĐL2: 87 8.5.6 Chọn CB cho đường dây từ TPP đến TĐL3: 88 8.5.6.1 Chọn CB đầu đường dây từ TPP đến TĐL3: 88 8.5.6.2 Chọn CB cuối đường dây từ TPP đến TĐL3: 89 8.5.7 Chọn CB cho đường dây từ TPP đến TĐL4: 90 8.5.7.1 Chọn CB đầu đường dây từ TPP đến TĐL4: 90 8.5.7.2 Chọn CB cuối đường dây từ TPP đến TĐL4: 91 8.5.8 Chọn CB cho đường dây từ TPP đến TCS: 92 8.5.8 Chọn CB cho đông cơ: 93 8.5.9 Chọn CB cho đường dây từ tủ ATS đến tủ bù: 95 CHƯƠNG 9: NỐI ĐẤT 96 9.1 Vấn đề an toàn 96 9.2.Nối đất sơ đồ nối đất nhà máy: 96 9.2.1 Nối đất: 96 9.2.2 Sơ đồ nối đất an toàn mạng hạ áp nhà máy 96 9.3 Thiết kế nối đất: 97 9.4 Tính nối đất cho nhà máy: 98 9.4.1 Nối đất làm việc: 98 9.4.2 Nối đất lập lại: 100 9.4.3 Nối đất chống sét: 102 CHƯƠNG 10: THIẾT KẾ CHỐNG SÉT 104 10.1 Hiện tượng sét: 104 10.2 Hậu phóng điện sét: 105 10.3 Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp: 105 10.4 Các phương pháp bảo vệ: 106 10.5 Chống sét cho nhà máy: 106 PHỤ LỤC 110 TÀI LIỆU THAM KHẢO 110 ... quan nhà máy: 1.2.1 Giới thiệu nhà máy: Nhà Máy Sản Xuất Nệm Mousse Thủ Đức có khu nhà xưởng diện tích 1500M2 Thủ Đức, TP Hồ Chí Minh, nhá máy sản xuất ngành nệm quy mô Việt Nam Nhá máy chuyên sản. .. 1.1.3 Các bước thực cung cấp điện: Sau bước để thực bảng thiết kế kỹ thuật phương án cung cấp điện cho nhà máy: - Xác định phụ tải tính tốn động lực cho phân xưởng toàn nhà máy để đánh giá nhu... lý thuyết Mạng điện phân xưởng mạng điện có nhiệm vụ phân phối truyền tải điện đến thiết bị dùng điện Trong việc thiết kế hệ thống cung cấp điện cho xí nghiệp việc thiết kế mạng điện phân xưởng