Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: Nguyễn Hoàng Việt LỜI MỞ ĐẦU Điện phần vô quan trọng hệ thống lượng quốc gia Ngày nay, đất nước ta thời kỳ Cơng nghiệp hóa – Hiện đại hóa điện lại góp phần quan trọng hơn, điện điều kiện định cho việc phát triển công nghiệp ngành sản xuất khác Do kinh tế nước ta thời kỳ phát triển việc sản xuất điện thiếu thốn so với nhu cầu tiêu thụ điện nên việc truyền tải điện, cung cấp điện phân phối điện cần tính tốn kỹ lưỡng Vì vậy, việc thiết kế cung cấp điện cho an toàn, hợp lý kỹ thuật kinh tế có ý nghĩa quan trọng SVTH: Lìu Chánh Đắc MSSV: 0851030021 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư cơng nghiệp GVHD: Nguyễn Hồng Việt LỜI CẢM ƠN Sau hồn thành mơn học đại cương chuyên ngành, chúng em có vinh dự làm luận án tốt nghiệp để thức trở thành kỹ sư thật Để có vinh dư nỗ lực thân có hướng dẫn dạy dỗ tận tình thầy cô giúp đỡ bạn bè Để trở thành người kỹ sư thật sinh viên phải trải qua tháng làm luận án tốt nghiệp chọn cho đề tài để nghiên cứu Sau thời gian cân nhắc em định chọn đề tài : “Thiết kế cung cấp điện cho xí nghiệp khí” Trải qua tháng tìm tòi, nghiên cứu giúp đỡ tận tình thầy Nguyễn Hồng Việt bạn bè cuối em hoàn thành luận án Em cảm thấy vui hạnh phúc thành có giá trị em sau năm học trường Đây thách thức cuối để em vững tin bước vào đời Lời em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Hoàng Việt người trực tiếp hướng dẫn em suốt trình làm luận án Xin cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Mở thầy cô khoa Xây dựng Điện tạo điều kiện cho em làm luận án Và em xin cảm ơn gia đình , bạn bè ủng hộ giúp đỡ em hoàn thành luận án Xin cảm ơn tất Xin chúc sức khỏe đến tất người Sinh viên thực Lìu Chánh Đắc SVTH: Lìu Chánh Đắc MSSV: 0851030021 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư cơng nghiệp GVHD: Nguyễn Hồng Việt MỤC LỤC Lời mở đầu Lời cảm ơn Mục lục Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG Tổng quan Quy mơ xí nghiệp Giới thiệu phụ tải điện xí nghiệp Giới thiệu phân xưởng sản xuất khí Chương 2: XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI Đặt vấn đề Phân nhóm phụ tải Xác định tâm Tủ động lực (TĐL) tâm Tủ phân phối (TPP) Chương 3: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ Khái niệm Các đại lượng hệ số thường gặp xác định phụ tải tính tốn Một số phương pháp xác định phụ tải tính tốn Xác định phụ tải tính tốn nhóm thiết bị phân xưởng khí Chương 4: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ Lý thuyết Thiết kế chiếu sáng Tính tốn phụ tải chiếu sáng 3.1 Tính tốn phụ tải chiếu sáng cho tủ chiếu sáng 3.2 Tính tốn phụ tải chiếu sáng cho tủ chiếu sáng Phụ tải tính tốn tồn xí nghiệp Chương 5: TÍNH TỐN BÙ CƠNG SUẤT PHẢN KHÁNG VÀ CHỌN MBA CHO XÍ NGHIỆP Bù cơng suất phản kháng Lựa chọn Máy biến áp (MBA) Lựa chọn máy phát dự phòng Chương 6: CHỌN DÂY DẪN CHO XÍ NGHIỆP Lý thuyết Tính tốn chọn dây dẫn cho xí nghiệp Chương 7: KIỂM TRA ĐỘ SỤT ÁP CỦA DÂY DẪN Lý thuyết Tính tốn độ sụt áp 2.1 Sụt áp từ MBA tới TPPC 2.2 Sụt áp dây dẫn tới thiết bị nhóm 2.3 Sụt áp dây dẫn đến thiết bị nhóm 2.4 Sụt áp dây dẫn đến thiết bị nhóm 2.5 Sụt áp dây dẫn đến thiết bị nhóm Chương 8: TÍNH TỐN NGẮN MẠCH VÀ CHỌN THIẾT BỊ BẢO VỆ Tính tốn ngắn mạch 1.1 Lý thuyết SVTH: Lìu Chánh Đắc MSSV: 0851030021 1 1 3 11 11 12 16 19 27 27 29 39 40 45 49 50 50 52 54 57 57 61 72 72 72 73 73 74 75 76 81 81 81 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: Nguyễn Hồng Việt 1.2 Tính tốn ngắn mạch pha 1.3 Tính tốn ngắn mạch pha Chọn thiết bị bảo vệ 2.1 Chọn CB tổng bảo vệ cho tủ phân phối Máy biến áp 2.2 Chọn CB bảo vệ cho TĐL1 2.3 Chọn CB bảo vệ cho TĐL2 2.4 Chọn CB bảo vệ cho thiết bị Chương 9:AN TOÀN ĐIỆN VÀ CHỐNG SÉT An toàn điện 1.1 Các khái niệm 1.2 Các biện pháp bảo vệ 81 85 92 92 93 94 95 101 101 101 101 1.3 Một số sơ đồ nối đất 1.4 Lựa chọn sơ đồ nối đất 1.5 Thiết kế hệ thống nối đất Thiết kế hệ thống chống sét 2.1 Các nguyên tắc 2.2 Các hệ thống chống sét 2.3 Tính tốn chọn thiết bị chống sét Phụ lục Tài liệu tham khảo 102 104 104 109 109 109 110 115 120 SVTH: Lìu Chánh Đắc MSSV: 0851030021 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư cơng nghiệp GVHD: Nguyễn Hồng Việt Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG Tổng quan Hiện nay, kinh tế nước ta phát triển mạnh mẽ để sánh vai cường quốc năm châu, đời sống nhân dân ta nâng cao nhanh chóng Trong q trình cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước loại hình doanh nghiệp nhà nước nói chung xí nghiệp khí nói riêng mục tiêu hàng đầu việc sản xuất sản phẩm để góp phần thúc đẩy kinh tế nước ta phát triển Các xí nghiệp khí nơi chuyên nhận lắp đặt, gia công, sữa chữa chi tiết máy, thiết bị khí, cung cấp sản phẩm cho nghành cơng nghiệp góp phần vào phát triển ngành công nghiệp phát triển đất nước Quy mơ xí nghiệp Xí nghiệp xây dựng diện tích 11700 m2 bao gồm:     Xưởng sản xuất khí Kho chứa Khu hành Nhà ăn Giới thiệu phụ tải điện xí nghiệp  Các đặc điểm phụ tải điện: Phụ tải điện xí nghiệp chia làm loại phụ tải:  Phụ tải động lực : có chế độ làm việc dài hạn, điện áp yêu cầu đến thiết bị điện áp pha 380V/ 50Hz  Phụ tải chiếu sáng: phụ tải pha có cơng suất khơng lớn thường dung điện áp pha 220V/50Hz Xí nghiệp lấy điện từ nguồn điện lưới quốc gia cấp điện áp 22 kV, sau qua máy biến áp chuyển xuống mức 0,4 kV để cung cấp cho phụ tải xí nghiệp  Yêu cầu cung cấp điện cho xí nghiệp Các yêu cầu cung cấp điện phải dựa vào phạm vi mức độ quan trọng thiết bị để từ vạch phương thức cấp điện cho thiết bị cho khu vực xí nghiệp Giới thiệu phân xưởng sản xuất khí Phân xưởng khí phân xưởng sản xuất nhà máy với diện tích phân xưởng 2800m2 (Chiều dài 70m x Chiều rộng 40m, Chiều cao 6,5m tính từ mặt đất ) với cửa vào cửa phụ bên Bên phân xưởng đặt thiết bị Phân xưởng gồm có tổng số 28 máy, tồn máy sử dụng động pha với công suất 7,5-25,5 kW Các thiế t bi ̣đề u có chế đô ̣ làm viê ̣c dài ̣n SVTH: Lìu Chánh Đắc MSSV: 0851030021 Trang Đồ án tốt nghiệp kỹ sư cơng nghiệp GVHD: Nguyễn Hồng Việt Danh sách thiết bị phân xưởng sản xuất khí số thơng số thiết bị : STT Tên máy Công suất KW Ký hiệu Số lượng Máy Toàn Hiệu suất ƞ Máy dập thể tích 02 25,5 51 0,95 Máy rèn tự 04 20,0 80,0 0,91 Máy đột dập 01 21,5 21,5 0,85 Máy ép trục vít 01 18,5 18,5 0,92 Máy phay vạn 02 12,5 25,0 0,85 Máy mài tròn 03 9,5 28,5 0.90 Máy mài phẳng 03 9,0 27,0 0,92 Máy nén khí 01 10,0 10,0 0,9 Máy khoan đứng 03 7,5 22,5 0,95 10 Máy khoan bàn 10 03 8,0 24,0 0,93 11 Máy tiện ren 11 01 7,5 7,5 0,90 12 Máy uốn 12 01 8,5 8,5 0,95 13 Máy cắt liên hợp 13 02 10,5 21,0 0,90 14 Máy bào 14 01 8,0 8,0 0,9 SVTH: Lìu Chánh Đắc MSSV: 0851030021 Trang Đồ án tốt nghiệp kỹ sư cơng nghiệp GVHD: Nguyễn Hồng Việt Chương 2: XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI Đặt vấn đề Trọng tâm phụ tải số liệu quan trọng giúp người thiết kế tìm vị trí đặt trạm biến áp, trạm phân phối, tụ động lực nhằm giảm tối đa tổn thất lượng, chi phí lắp đặt giúp cho xí nghiệp việc quy hoạch phát triển sản xuất tương lai Vị trí lắp đặt tủ tùy thuộc vào yếu tố mỹ quan, thuận tiện thao tác Các nguyên tắc để phân nhóm phụ tải: + Các thiết bị nhóm phải có vị trí gần mặt phân bố thiết bị + Các thiết bị nhóm phải phân bố để tổng cơng suất nhóm chênh lệch + Số thiết bị nhóm khơng nên q nhiều + Các thiết bị nhóm có chế độ làm việc Tuy nhiên khó để thỏa mãn lúc điều kiện mà cần phải lựa chọn cách phân nhóm thiết bị cho hợp lý Phân nhóm phụ tải Ý nghĩa:  Việc phân nhóm thiết bị phân xưởng, nhà máy bước có ý nghĩa quan trọng thiết kế cung cấp điện  Phân nhóm phụ tải phân bố thiết bị cho tiện lợi vận hành, dễ dàng xử lý cố phân bố công suất phụ tải hợp lý mặt tổng thể để việc lựa chọn lắp đặt thuận lợi Tùy theo trường hợp cụ thể số thiết bị mà ta phân nhóm thiết bị nhà máy sau:  Phân nhóm theo mặt  Phân nhóm theo chế độ làm việc  Phân nhóm theo dây chuyền sản xuất  Phân nhóm theo cấp điện áp Dựa theo dây chuyền cơng nghệ vị trí phân bổ thiết bị, theo công suất mà ta tiến hành phân chia thiết bị theo nhóm, nhóm thích ứng với tủ cấp điện Nếu động có cơng suất lớn trội đặt riêng tủ Căn theo nguyên tắc phân nhóm phụ tải điện nêu chia thiết bị phân xưởng khí thành nhóm: Nhóm 1: SVTH: Lìu Chánh Đắc MSSV: 0851030021 Trang Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp STT Tên thiết bị GVHD: Nguyễn Hoàng Việt Ký hiệu Số mặt lượng Pdm(kW) máy Toàn Hiệu suất ƞ Máy dập thể tích 1 25,5 25,5 0,95 Máy rèn tự 20,0 20,0 0,91 Máy phay vạn 12,5 12,5 0,85 Máy mài phẳng 9,0 18,0 0,92 Máy khoan đứng 7,5 7,5 0,95 Máy khoan bàn 10 8,0 8,0 0,93 Tổng 91,5 Nhóm 2: STT Tên thiết bị Ký hiệu Số mặt lượng Pdm(kW) máy Toàn Hiệu suất ƞ Máy dập thể tích 1 25,5 25,5 0,95 Máy ép trục vít 18,5 18,5 0,92 Máy phay vạn 12,5 12,5 0,85 Máy mài tròn 9,5 9,5 0,9 Máy nén khí 10,0 10,0 0,9 Máy cắt liên hợp 13 10,5 10,5 0,9 Máy bào 14 8,0 8,0 0,9 Tổng 94,5 Nhóm 3: SVTH: Lìu Chánh Đắc MSSV: 0851030021 Trang Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp STT Tên thiết bị GVHD: Nguyễn Hoàng Việt Ký hiệu Số mặt lượng Pdm(kW) máy Toàn Hiệu suất ƞ Máy rèn tự 20,0 20,0 0,91 Máy đột dập 21,5 21,5 0,85 Máy mài phẳng 9,0 9,0 0,92 Máy khoan đứng 7,5 15 0,95 Máy tiện ren 11 7,5 7,5 0,9 Máy uốn 12 8,5 8,5 0,95 Tổng 81,5 Nhóm 4: STT Tên thiết bị Ký hiệu Số mặt lượng Pdm(kW) máy Toàn Hiệu suất ƞ Máy rèn tự 2 20,0 40,0 0,91 Máy mài tròn 9,5 19 0,9 Máy khoan bàn 10 8,0 16,0 0,93 Máy cắt liên hợp 13 10,5 10,5 0,9 Tổng 85,5 Xác định tâm Tủ động lực (TĐL) tâm Tủ phân phối (TPP) Tâm phụ tải xác định theo biểu thức sau: 𝑋= ∑𝑛 𝑖=1 𝑥𝑖 𝑃đ𝑚𝑖 ∑𝑛 𝑖=1 𝑃đ𝑚 𝑌= ∑𝑛 𝑖=1 𝑦𝑖 𝑃đ𝑚𝑖 ∑𝑛 𝑖=1 𝑃đ𝑚 Trong đó: SVTH: Lìu Chánh Đắc MSSV: 0851030021 Trang Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: Nguyễn Hồng Việt n: số thiết bị nhóm 𝑃𝑑𝑚𝑖 : công suất định mức thiết bị thứ i 𝑥𝑖 , 𝑦𝑖 : tọa độ thiết bị thứ i nhóm (phân xưởng) 𝑃d𝑚𝑖 : Tổng cơng suất nhóm (phân xưởng) Chọn gốc tọa độ góc bên phải nhà xưởng Nhóm 1: STT Tên thiết bị Ký hiệu Số mặt lượng Pdm(kW) X(m) Y(m) Máy dập thể tích 1 25,5 54 12 Máy rèn tự 20,0 62 Máy phay vạn 12,5 46 15 Máy mài phẳng 9,0 54 Máy mài phẳng 9,0 54 18 Máy khoan đứng 7,5 46 Máy khoan bàn 10 8,0 62 15 91,5 Tổng 𝑋= ∑7𝑖=1 𝑃𝑑𝑚𝑖 𝑥𝑖 25,5.54 + 20.62 + 12,5.46 + 9.54 + 9.54 + 7,5.46 + 8.62 = = 54,7 ∑71 𝑃𝑑𝑚𝑖 91,5 𝑌= ∑7𝑖=1 𝑃𝑑𝑚𝑖 𝑦𝑖 25,5.12 + 20.9 + 12,5.15 + 9.6 + 9.18 + 7,5.9 + 8.15 = = 11,7 ∑71 𝑃𝑑𝑚𝑖 91,5 Vậy tâm phụ tải nhóm là: ĐL1=( 54,7;11,7) Để thuận tiện thao tác vẻ mỹ quan ta dời tủ động lực tọa độ là:ĐL1=(54;3) Nhóm 2: SVTH: Lìu Chánh Đắc MSSV: 0851030021 Trang Đồ án tốt nghiệp kỹ sư cơng nghiệp GVHD: Nguyễn Hồng Việt Đối với thép góc có bề rộng cạnh b, đường kính ngồi đẳng trị tính: d = 0.95 b  Xác định sơ số cọc: n R1c c Rd Trong đó: R1c – điện trở nối đất cọc (  ) Rđ – điện trở thiết bị nối đất theo qui định (  )  c – hệ số sử dụng cọc Theo quy định số cọc khơng  Xác định điện trở nối nằm ngang: 𝑅𝑡 = 𝜌.𝐾𝑚𝑎𝑥 2.𝜋.𝑙 𝑙𝑛 2.𝑙 𝑏.𝑡 (Ω) Trong đó:  max – điện trở suất đất độ sâu chôn nằm ngang, ( cm ) l – chiều dài (chu vi) mạch vòng tạo nối (cm) b – bề rộng nối (cm) t – chiều sâu chôn nối(cm) Điện trở nối thực tế phải xét đến hệ số sử dụng  t Rt'  Rt () t  Xác định điện trở (khuếch tán) thiết bị nối đất gồm hệ thống cọc nối nằm ngang: 𝑅𝑛đ = 𝑅𝑐 𝑅𝑡 𝑅𝑐 + 𝑅𝑡 1.5.2 Tính tốn nối đất cho xí nghiệp Ở ta sử dụng sơ đồ TN nên thiết kế hệ thống điện trở nối đất trung tính nguồn nối đất lặp lại sau: Rnđnguồn   ; Rnđll  10   Nối đất nguồn: thực nối đất cho trung tính máy biến áp Điện trở suất đất nơi đặt hệ thống nối đất, loại đất sét pha sỏi tra bảng ta có 𝜌 = 104 (Ω𝑐𝑚) Thiết bị nối đất, dùng cọc thép bọc đồng  16 mm dài 3m, chôn sâu 0,8m SVTH: Lìu Chánh Đắc MSSV: 0851030021 Trang 106 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: Nguyễn Hoàng Việt Hệ số tăng cao cho điện cực thẳng đứng: chôn sâu mặt đất 0.8m loại đất khô, ta tra bảng => Kmax = 1,4 Ta có: t = 80 + (300/2) = 230 (cm)  Điện trở cọc: 𝑅1𝑐 = 1.104 1,4 2.𝜋.300 2.300 (𝑙𝑛 1,6 4.230+300 4.230−300 + 𝑙𝑛 ) = 46,53(Ω)  Xác định sơ số lượng cọc: 𝑛= 𝑅1𝑐 𝑅𝑦𝑐 = 46,53 = 11,63 (𝑐ọ𝑐) Ta chọn n = 12 cọc Các cọc chôn thành mạch vòng cách 6m h=0.8m a=6m t=2.3m l=3m d=1.6cm Ta có tỉ số :a/l = 6/3 =  tra bảng hiệu suất sử dụng cọc  c = 0.68 ;  t = 0.38  Điện trở 12 cọc: Rc  R1c n.c  46,53  5,7() 12.0,68 Thanh nối dẹt nằm ngang có chiều rộng 4cm chôn sâu 0.8m Thanh nối nối qua 12 cọc => l=12.6=72 (m) Hệ số tăng cao cho điện cực ngang chôn sâu mặt đất 0,8m => Kmax = 1,6  Điện trở nối: 𝑅𝑡′ = 104 1,6 72002 𝑙𝑛 = 4,49 (Ω) 𝜋 7200 4.80  Điện trở khuếch tán nối ngang: SVTH: Lìu Chánh Đắc MSSV: 0851030021 Trang 107 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp Rt  Rt' t  GVHD: Nguyễn Hoàng Việt 4,49  11,82() 0,38  Điện trở thiết bị nối đất: 5,7.11,82 𝑅𝑛đ𝑛𝑔𝑢ồ𝑛 = = 3,85 (Ω) < (Ω) → 𝑡ℎỏ𝑎 đ𝑖ề𝑢 𝑘𝑖ệ𝑛 5,7 + 11,82  Nối đất lặp lại Điện trở suất đất nơi đặt hệ thống nối đất, loại đất sét pha sỏi tra bảng ta có 𝜌 = 104 (Ω𝑐𝑚) Thiết bị nối đất, dùng cọc thép bọc đồng  16 mm dài 3m, chôn sâu 0,8m Hệ số tăng cao cho điện cực thẳng đứng: chôn sâu mặt đất 0.8m loại đất khô, ta tra bảng => Kmax = 1,4 Ta có: t = 80 + (300/2) = 230 (cm)  Điện trở cọc: 𝑅1𝑐 = 1.104 1,4 2.𝜋.300 (𝑙𝑛 2.300 1,6 4.230+300 + 𝑙𝑛 4.230−300) = 46,53(Ω)  Xác định sơ số lượng cọc: 𝑅 𝑛 = 𝑅1𝑐 = 𝑦𝑐 46,53 10 = 4,65 (𝑐ọ𝑐) Ta chọn n = cọc Các cọc chôn thành dãy thẳng hàng cách 6m h=0.8m t=2.3m a=6m l=3m d=1.6cm Ta có tỉ số :a/l = 6/3 =  tra bảng hiệu suất sử dụng cọc  c = 0,83 ;  t = 0,87  Điện trở cọc: SVTH: Lìu Chánh Đắc MSSV: 0851030021 Trang 108 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp Rc  R1c n.c GVHD: Nguyễn Hoàng Việt  46,53  14() 4.0,83 Thanh nối dẹt nằm ngang có chiều rộng 4cm chôn sâu 0.8m Thanh nối nối qua cọc => l=3.6=18 (m) Hệ số tăng cao cho điện cực ngang chôn sâu mặt đất 0,8m => Kmax = 1,6  Điện trở nối: 𝑅𝑡′ = 104 1,6 18002 𝑙𝑛 = 14(Ω) 𝜋 1800 4.80  Điện trở khuếch tán nối ngang: Rt  Rt' t  14  16,1() 0,87  Điện trở thiết bị nối đất: 14.16,1 𝑅𝑛đ𝑙𝑙 = = 7,5 (Ω) < 10 (Ω) → 𝑡ℎỏ𝑎 đ𝑖ề𝑢 𝑘𝑖ệ𝑛 14 + 16,1 Thiết kế hệ thống chống sét 2.1 Các nguyên tắc 2.1.1 Bảo vệ chống sét theo nguyên tắc trọng điểm Theo phương thức bảo vệ trọng điểm phận thường hay bị sét đánh bảo vệ Đối với cơng trình mái trọng điểm góc, xung quanh đường chắn mái kết cấu nhô lên khỏi mặt mái Đối với công trình mái dốc, trọng điểm đỉnh hồi, bờ dốc, bờ chảy, diền mái kết cấu nhơ lên khỏi mặt mái, cơng trình lớn thêm diềm mái Bảo vệ trọng điểm thực hiên kim thu sét 2.1.2 Bảo vệ chống sét theo nguyên tắc toàn Là toàn cơng trình phải nằm phạm vi bảo vệ hệ thống chống sét 2.2 Các hệ thống chống sét Một hệ thống chống sét gồm: hệ thống thu đón bắt sét đặt khơng trung nối với hệ thống nối đất dây dẫn có cấu tạo đặc biệt Trong năm gần xuất nhiều đầu thu sét mới: có loại chính:  Loại theo tập quán kinh điển: dạng đầu thu cột thu sét thơng thường đặt sở phát minh Franklin SVTH: Lìu Chánh Đắc MSSV: 0851030021 Trang 109 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư cơng nghiệp  GVHD: Nguyễn Hồng Việt Loại khơng theo tập qn kinh điển hay gọi loại tăng cường: đầu thu tích cực hơn, thân đầu thu phát triển dãy sớm hay gọi ESE Những tác hại sét đánh trực tiếp gây gây thiệt hại lớn người tải sản phải yêu cầu lựa chọn cấp bảo vệ Trong hầu hết trường hợp phải cân nhắc yếu tố sau:      Cơng trình có nhiều người làm việc Dịch vụ cơng trình hoạt động liên tục Mật độ sét vùng xây dựng cơng trình Chiều cao cơng trình Cơng trình có hay khơng có chứa vật liệu cháy nổ, di sản văn hóa khơng thể thay thể Cấu tạo đầu thu ESE:  Đầu thu: có hệ thống thơng gió nhằm tạo dòng lưu chuyển khơng khí đỉnh thân ESE Đầu thu làm nhiệm vụ bảo vệ thân kim  Thân kim: làm đông xử lý làm inox, phía có nhiều đầu nhọn làm nhiệm vụ phát xạ ion, đầu thu làm thép không rỉ Các đầu thu luồn ống cách điện nối tới điện cực kích thích Thân kim nối tới điện cực nối đất chống sét  Bộ kích thích áp điện: làm Ceramic áp điện đặt phía thân kim ngăn cáh điện, kích thích áp điện nối tới đỉnh nhọn phát xạ ion cáp cách điện cao áp 2.3 Tính tốn chọn thiết bị chống sét Trong luận văn chọn phương án chống sét đầu thu ESE Chọn loại đầu thu sét loại tạo tia tiên đạo PREVECTRON – hãng Indelec – cenes Pháp chế tạo  Các ưu điểm đàu thu sét này: - Bán kính bảo vệ rộng - Khả bảo vệ cơng trình mức cao - Tự hoạt động hoàn toàn khơng cần nguồn điện cung cấp, khơng cần bảo trì - Nối đất đơn giản tin cậy - Hoạt động tin cậy , an toàn thử nghiệm phòng thí nghiệm trung tâm nghiên cứu khoa học Pháp  Cấp bảo vệ tùy theo u cầu loại cơng trình - Cấp bảo vệ cấp I: D = 20 m - Cấp bảo vệ cấp II: D = 30 m SVTH: Lìu Chánh Đắc MSSV: 0851030021 Trang 110 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư cơng nghiệp GVHD: Nguyễn Hồng Việt - Cấp bảo vệ cấp III: D = 45 m - Cấp bảo vệ cấp IV: D = 60 m  Tính tốn vùng bảo vệ: Vùng bảo vệ ESE hình nón có đỉnh đầu kim thu sét, 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 tốn bán kính bảo vệ Rp đầu thu sét ESE, áp dụng h  5m theo tiêu chuẩn NF-C Pháp Rp = √ℎ(2𝐷 − ℎ) + 𝛥𝐿(2𝐷 + 𝛥𝐿) Trong đó: D(m) phụ thuộc cấp bảo vệ I, II, III,IV h:chiều cao đầu thu sét tính từ đỉnh kim đến bề mặt bảo vệ L (m) : độ lợi khoảng cách phóng tia điện đạo L  vT T (  s) độ lợi thời gian Tính tốn cụ thể: Do có diện tích khơng lớn nên sử dụng đầu ESE để bảo vệ cho toàn nhà máy Nhà máy : Chiều dài:70 m Chiều rộng: 56 m Cao nhất: m Chọn vị trí đặt đầu ESE xưởng sản xuất SVTH: Lìu Chánh Đắc MSSV: 0851030021 Trang 111 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: Nguyễn Hồng Việt Từ hình vẽ minh họa ta chọn đầu kim thu sét hiệu PREVECTRON – hãng Indelec – cenes Pháp chế tạo Đầu ESE cách điện với cột chông sét nối với dây nối đất liên kết với cọc đóng sâu đất Model: S3.40 Cấp bảo vệ: cấp III D = 45 m Có bán kính bảo vệ 45 m độ cao m so với bề mặt bảo vệ Vậy: nhà máy bảo vệ an toàn Hệ thống nối đất chống sét: Hệ thống nối đất chống sét tính tốn phần tính tốn điện trở nối đất nguồn phần an toàn Giá trị điện trở nối đất chọn phải có Rnđ < 10Ω Điện trở suất đất nơi đặt hệ thống nối đất, loại đất sét pha sỏi tra bảng ta có 𝜌 = 104 (Ω𝑐𝑚) Thiết bị nối đất, dùng cọc thép bọc đồng  16 mm dài 3m, chôn sâu 0,8m Hệ số tăng cao cho điện cực thẳng đứng: chôn sâu mặt đất 0.8m loại đất khô, ta tra bảng => Kmax = 1,4 Ta có: t = 80 + (300/2) = 230 (cm) SVTH: Lìu Chánh Đắc MSSV: 0851030021 Trang 112 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: Nguyễn Hoàng Việt  Điện trở cọc: 𝑅1𝑐 = 1.104 1,4 2.𝜋.300 (𝑙𝑛 2.300 1,6 4.230+300 + 𝑙𝑛 4.230−300) = 46,53(Ω)  Xác định sơ số lượng cọc: 𝑅 𝑛 = 𝑅1𝑐 = 𝑦𝑐 46,53 10 = 4,65 (𝑐ọ𝑐) Ta chọn n = cọc Các cọc chôn thành tia , cọc cọc hướng,mỗi cọc cách 6m h=0.8m t=2.3m a=6m l=3m d=1.6cm Ta có tỉ số :a/l = 6/3 =  tra bảng hiệu suất sử dụng cọc  c = 0,83 ;  t = 0,87  Điện trở cọc: Rc  R1c n.c  46,53  14() 4.0,83 Thanh nối dẹt nằm ngang có chiều rộng 4cm chơn sâu 0.8m Thanh nối nối qua cọc => l=3.6=18 (m) Hệ số tăng cao cho điện cực ngang chôn sâu mặt đất 0,8m => Kmax = 1,6  Điện trở nối: 𝑅𝑡′ = 104 1,6 18002 𝑙𝑛 = 14(Ω) 𝜋 1800 4.80  Điện trở khuếch tán nối ngang: Rt  Rt' t  14  16,1() 0,87  Điện trở thiết bị nối đất: SVTH: Lìu Chánh Đắc MSSV: 0851030021 Trang 113 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: Nguyễn Hoàng Việt 14.16,1 = 7,5 (Ω) < 10 (Ω) → 𝑡ℎỏ𝑎 đ𝑖ề𝑢 𝑘𝑖ệ𝑛 14 + 16,1 *Ta sử dụng cáp đồng trần tiết diện 50mm2 nối từ phận ESE đến cực nối đất để bảo đảm tính dẫn điện liên tục cực tiếp địa 𝑅𝑛đ𝑙𝑙 = SVTH: Lìu Chánh Đắc MSSV: 0851030021 Trang 114 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư cơng nghiệp GVHD: Nguyễn Hồng Việt PHỤ LỤC Một số hình ảnh minh họa cho thiết bị sử dụng đồ án: Bóng đèn  Bộ đèn chống thấm Neptune Poly Osram: + Thông số kĩ thuật: Sử dụng chấn lưu điện tử điều khiển độ sáng(QTIS-E) QTP,EZP Sử dụng bóng huỳnh quang (0,6/1,2m) dạng: * T5 : 1x14 ; 2x14 ; 1x28 ; x 28 ; 1x58 ; 2x58 * T8 : 1x18 ; 2x18 ; 1x36 ; 2x36 Điện áp : 220V/50Hz Chất liệu : Polycarbonate Phạm vi nhiệt độ môi trường : -20 ~ +40 (oC) Cấp bảo vệ : IP65 Lớp bảo vệ(chống sock) : IK08 Bộ đèn bảo hàng 12 tháng + Ưu điểm Đa dạng cơng suất kích thước,dễ dàng lắp đặt sử dụng Vỏ làm chất liệu Polycarbonate cao cấp với khả chịu nhiệt cao,khả chống bụi bẩn,chất lỏng tốt Thiết kể gọn giúp kháng sock va đập thông thường + Phạm vi áp dụng : SVTH: Lìu Chánh Đắc MSSV: 0851030021 Trang 115 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: Nguyễn Hoàng Việt Sử dụng cho nhà ngồi trời Mơi trường ẩm ướt, bụi bẩn, ăn mòn mức trung bình Tổng chiếu sáng sở cơng nghiệp Thích hợp thắp sáng cho hồ bơi,hầm đỗ xe có độ ẩm cao  Bộ đèn cho nhà xưởng + Bộ đèn: Bóng, chấn lưu, kích, tụ Osram + Chóa chiếu sâu Highbay Osram nhơm tinh khiết, độ phản quang cao, có kính chắn + Cơng suất bóng: 150W, 250W, 400W Osram, as trắng vàng + Bóng bảo hàng 12 tháng, điện 15 tháng + Độ cao lắp đèn đến 10m + Ứng dụng: Xưởng SX, Kho chứa, nhà ga, bến xe + Sản phẩm đèn nhà xưởng Osram , IP 65 ( chống bụi , chịu ẩm cao ) Máy biến áp Loại máy biến áp: pha Xuất xứ: Việt Nam Hãng sản xuất: Thibidi Công suất (kVA): 250 SVTH: Lìu Chánh Đắc MSSV: 0851030021 Trang 116 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư cơng nghiệp GVHD: Nguyễn Hồng Việt 3.Máy phát Thông số kỹ thuật máy phát: Hãng sản xuất: CUMMINS Công suất liên tục: 250kVA/200kW Công suất dự phòng: 275kVA/220kW Model: M-C 250 Chạy liên tục: không hạn chế Hệ số công suất : 0,8 Một số loại CB hãng ABB chế tạo Sản xuất Ý, bảo vệ tải, ngắn mạch Chỉnh dòng tải: + Với trip từ nhiệt: từ 0,7-1 ln với dòng định mức từ 1A-250A + Với trip điện tử: từ 0,4-1 ln với dòng định mức ≥ 320 𝐴 Được nhiệt đới hóa,dễ dàng lắp đặt, dòng định mức tới 630A Đáp ứng tiêu chuẩn IEC 60947-2 Khả cắt (kA) 16 SVTH: Lìu Chánh Đắc Loại T1B Dòng định (A) 16 20 25 32 MSSV: 0851030021 mức Mã sản phẩm 1SDA050870R1 1SDA050871R1 1SDA050872R1 1SDA050873R1 Trang 117 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: Nguyễn Hoàng Việt 40 50 63 80 100 125 160 32 40 50 63 80 100 125 160 200 250 1SDA050874R1 1SDA050875R1 1SDA050876R1 1SDA050877R1 1SDA050878R1 1SDA050879R1 1SDA050880R1 1SDA050917R1 1SDA050918R1 1SDA050919R1 1SDA050920R1 1SDA050921R1 1SDA050922R1 1SDA050923R1 1SDA050924R1 1SDA051246R1 1SDA051247R1 T4N 320 1SDA054117R1 T5N 400 630 1SDA054317R1 1SDA054396R1 T1N 36 T3N Thiết bị chống sét Kim thu sét đại Prevectron Kim thu sét phóng tia tiên đạo sớm hãng Indelec Bán kính bảo vệ: Cấp I: 58M, Cấp II: 65 M, Cấp III: 75 M, Cấp IV: 84 M Hiệu: Prevectron - Indelec Model: S 3.40 Xuất xứ: France - Pháp SVTH: Lìu Chánh Đắc MSSV: 0851030021 Trang 118 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư cơng nghiệp GVHD: Nguyễn Hồng Việt BÁN KÍNH BẢO VỆ KIM THU SÉT PREVECTRON SVTH: Lìu Chánh Đắc MSSV: 0851030021 Trang 119 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư cơng nghiệp GVHD: Nguyễn Hồng Việt DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Dương Lan Hương, giáo trình Kỹ thuật chiếu sáng, Nhà xuất Đại học Quốc gia Tp.Hồ chí Minh, 2011 Phan Thị Thanh Bình-Dương Lan Hương-Phan Thị Thu Vân, Hướng dẫn đồ án môn học Thiết kế Cung cấp điện, Nhà xuất Đại học Quốc gia Tp.Hồ chí Minh, 2010 Phan Thị Thu Vân, An toàn điện, Nhà xuất Đại học Quốc gia Tp.Hồ chí Minh, 2010 TS Ngơ Hồng Quang, giáo trình Cung cấp điện, Nhà xuất Giáo dục Việt Nam,2012 Vũ Văn Tẩm-Ngô Hồng Quang, giáo trình Thiết kế cấp điện, Nhà xuất Giáo dục Việt Nam,2009 SVTH: Lìu Chánh Đắc MSSV: 0851030021 Trang 120 ... phân nhóm thiết bị cho hợp lý Phân nhóm phụ tải Ý nghĩa:  Việc phân nhóm thiết bị phân xưởng, nhà máy bước có ý nghĩa quan trọng thiết kế cung cấp điện  Phân nhóm phụ tải phân bố thiết bị cho. .. quan trọng thiết bị để từ vạch phương thức cấp điện cho thiết bị cho khu vực xí nghiệp Giới thiệu phân xưởng sản xuất khí Phân xưởng khí phân xưởng sản xuất nhà máy với diện tích phân xưởng 2800m2... kỹ sư cơng nghiệp GVHD: Nguyễn Hồng Việt Chương 3: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ Khái niệm Khi thiết kế cung cấp điện cho cơng trình đó, nhiệm vụ xác định phụ tải điện cơng trình