Thiết kế cung cấp điện nhà máy nữ trang PNJ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ NGÀNH CÔNG NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN NHÀ MÁY NỮ TRANG PNJ SVTH : PHẠM DUY QUANG MSSV : 0851030062 GVHD : PGS.TS.PHAN QUỐC DŨNG TP Hồ Chí Minh, tháng năm 2013 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Điện GVHD: PGS.TS Phan Quốc Dũng LỜI MỞ ĐẦU Với đề tài chọn “Thiết kế Cung cấp Điện cho nhà máy nữ trang PNJ” bao gồm nhiệm vụ sau: - Tính tốn thơng số phụ tải: từ công suất định mức, hệ số sử dụng, hệ số đồng thời, hệ số công suất, hiệu suất ta tính tốn dòng làm việc lớn (Itt), cơng suất tính tốn (Stt) Đồng thời tính tốn cơng suất tổng hệ chiếu sáng Từ chọn cơng suất máy biến áp dựa theo tiêu chuẩn IEC - Thiết kế chiếu sáng: Tính tốn chọn đèn, vẽ phân bố đèn chọn sơ đồ mặt bằng, kiểm tra độ rọi, kiểm tra sai số quang thơng… - Tính tốn chọn dây dẫn: từ hình thức mạng cung cấp điện cho xưởng hình tia, dây chơn ngầm, dòng làm việc tính tốn phụ tải… ta chọn dây dẫn theo điều kiện cho phép nhiệt Trên sở dây chọn kiểm tra lại dây dẫn xem có thỏa điều kiện sụt áp hay khơng, khơng phải chọn lại dây dẫn có tiết diện lớn hơn, kiểm tra ổn định nhiệt ngắn mạch ba pha có thỏa khơng, từ kiểm tra tính chọn lọc CB - Tính tốn an tồn: bao gồm chọn sơ đồ nối đất, tính tốn điện trở nối đất, kiểm tra dòng ngắn mạch dòng chạm vỏ thiết bị sơ đồ TN-C-S, để từ chỉnh định ngưỡng tác động cắt (Im) CB chọn Ngồi chương tính tốn an tồn tính tốn chống sét, sở bảo vệ an tồn cho xưởng hoạt động bình thường để tránh thiệt hại sét gây SVTH: Phạm Duy Quang MSSV: 0851030062 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Điện GVHD: PGS.TS Phan Quốc Dũng LỜI CẢM ƠN Kính gửi đến quý Thầy Cô trường Đại Học Mở TP Hồ Chí Minh, Khoa Xây Dựng Điện Thầy Cơ Bộ môn cung cấp Điện trường Đại Học Bách TP Hồ Chí Minh lời cảm ơn chân thành nhất, người tận tâm, tận lực truyền thụ cho chúng em kiến thức vô quý báu em cảm ơn giúp đỡ tận tình bạn bè Đặc biệt em xin gửi đến Thầy Phan Quốc Dũng hết lòng tận tình hướng dẫn, tạo điều kiện kiến thức quý báo, để em hoàn thành tốt luận văn Một lần xin kính gửi tới q Thầy Cơ bạn lời cảm ơn chân thành Tp Hồ Chí Minh ngày 29 tháng năm 2013 Phạm Duy Quang SVTH: Phạm Duy Quang MSSV: 0851030062 Đồ án tốt nghiệp Kỹ Sư Điện GVHD: PGS-TS Phan Quốc Dũng Mục Lục Chương 1: 1.1 TỔNG QUAN Những yêu cầu thiết kế cung cấp điện 1.1.1 Độ tin cậy cung cấp điện 1.1.2 Chất lượng điện 1.1.3 An toàn cung cấp điện 1.1.4 Kinh tế 1.2 Các bước thiết kế cung cấp 1.3 Tổng quan nhà máy sản xuất nữ trang vàng bạc PNJ 1.3.1 Mục đích 1.3.2 Quy trình sản xuất sau Chương 2: PHÂN CHIA NHĨM XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN 2.1 Đặc tính phụ tải 2.2 Xác định phụ tải tính tốn 2.3 Xác định tủ động lực, tủ phân phối 2.3.1 Các phương pháp phân nhóm phụ tải 2.3.2 Xác định tâm phụ tải động lực 2.3.3 Xác định tâm phụ tải phân xưởng: 15 2.4 Tính tốn phụ tải 16 Chương 3: PHỤ TẢI CHIẾU SÁNG 21 3.1 Những vấn đề chung chiếu sáng 21 3.1.1 Đặt Vấn Đề Chung: 21 3.1.2 Nghiên cứu đối tượng chiếu sáng: 22 3.1.3 Chọn hệ thống chiếu sáng: 22 3.1.4 Lựa chọn độ rọi yêu cầu : 22 3.1.5 Chọn nguồn sáng : 23 3.1.6 Chọn đèn: 23 3.1.7 Lựa chọn chiều cao treo đèn: 24 3.2 Tính tốn cụ thể 24 3.2.1 Tính Tốn Tủ Chiếu Sáng Ngoài Trời 37 3.2.2 Tủ phân phối chiếu sáng (TPPCS): 39 3.2.3 Tủ phân phối (TPPC): 39 Chương 4: LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP - MÁY PHÁT DỰ PHÒNG 41 SVTH: Phạm Duy Quang MSSV: 0851030062 Đồ án tốt nghiệp Kỹ Sư Điện GVHD: PGS-TS Phan Quốc Dũng 4.1 Lựa chọn vị trí đặt máy biến áp 41 4.2 Lựa chọn máy phát dự phòng 41 Chương 5: 5.1 THIẾT KẾ MẠNG HẠ ÁP 42 Lựa chọn dây dẫn 42 5.1.2 Phương pháp chọn dây: 42 5.1.3 Điều kiện chọn dây dẫn: 42 5.1.4 Phạm vi ứng dụng 42 5.1.5 Tính tốn chọn dây 43 Chương 6: TÍNH SỤT ÁP – NGẮN MẠCH 53 6.1 Tính sụp áp 53 6.2 Tính tốn 54 6.2.1 Sụp áp chế độ bình thường 54 6.2.2 Tính sụp áp động khởi động 55 6.3 Tính tốn ngắn mạch (NM) 58 6.3.1 Ngắn mạch mạng hạ áp 59 Chương 7: THIẾT KẾ NỐI ĐẤT AN TOÀN 61 7.1 Các Khái Niệm Cơ Bản 64 7.1.1 Hiện tượng điện giật 64 7.1.2 Chạm điện trực tiếp 64 7.1.3 Chạm điện gián tiếp 64 7.1.4 Điên áp tiếp xúc cho phép 64 7.2.1 Bảo vệ chống chạm điện trực tiếp 64 7.2.2 Bảo vệ chống chạm điện gián tiếp 65 7.3 Thiết Kế Bảo Vệ An Toàn 65 7.3.1 Chọn thiết bị bảo vệ an toàn 66 7.3.2 Chọn dây bảo vệ theo tiêu chuẩn IEC: 66 7.3.3 Kiểm tra 66 7.3.4 Thiết kế nối đất 75 Chương 8: BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 80 8.1 Chọn thiết bị tụ bù 80 8.2 Xác Định Dung Lượng Bù 80 8.2.1 8.3 Dung lượng tụ bù: 80 Xác định điện trở phóng điện: 82 SVTH: Phạm Duy Quang MSSV: 0851030062 Đồ án tốt nghiệp Kỹ Sư Điện 8.3.1 8.4 Chọn dây dẫn cho tụ: 83 Tính ngắn mạch chọn CB 83 Chương 9: 9.1 GVHD: PGS-TS Phan Quốc Dũng THIẾT KẾ CHỐNG SÉT 84 Thiết kế chống sét cho nhà máy 84 9.1.1 Đặt vấn đề 84 9.1.2 Xác định xác suất sét đánh vào cơng trình: 85 9.1.3 Chọn thiết bị chống sét: 85 Chương 10: LỰA CHỌN THIẾT BỊ BẢO VỆ TRẠM BIẾN ÁP 91 10.1 Chọn dây dẫn từ trục đường dây trung đến MBA : 91 10.2 Chọn thiết bị : 91 SVTH: Phạm Duy Quang MSSV: 0851030062 Đồ án tốt nghiệp Kỹ Sư Điện Chương 1: GVHD: PGS-TS Phan Quốc Dũng TỔNG QUAN 1.1 Những yêu cầu thiết kế cung cấp điện 1.1.1 Độ tin cậy cung cấp điện Độ tin cậy cung cấp điện tùy thuộc vào phụ tải thuộc loại Trong điều kiện cho phép ta chọn phương án cung cấp điện có độ tin cậy cao tốt 1.1.2 Chất lượng điện Chất lượng điện đánh giá hai tiêu tần số điện áp 1.1.3 An toàn cung cấp điện Hệ thống cung cấp điện phải vận hành an toàn cho người thiết bị Muốn đạt yêu cầu đó, người thiết kế phải chọn sơ đồ cung cấp hợp lý, rỏ ràng mạch lạc tránh nhầm lẫn vận hành 1.1.4 Kinh tế Chỉ tiêu kinh tế đánh giá qua: tổng số vốn đầu tư, chi phí vận hành thời gian thu hồi vốn 1.2 Các bước thiết kế cung cấp - Thu thập liệu ban đầu - Tính phụ tải tính tốn - Chọn trạm biến áp, trạm phân phối - Xác định phương án cung cấp - Tính tốn ngắn mạch - Lựa chọn thiết bị - Tính tốn chống sét - Tính tốn tiết kiện điện nâng cao hệ số công suất cosφ 1.3 Tổng quan nhà máy sản xuất nữ trang vàng bạc PNJ 1.3.1 Mục đích Xí nghiệp khánh thành ngày 18/10/2012 Đây cột mốc quan trọng để PNJ chuẩn bị bước vào tuổi 25, tiếp tục khẳng định vị doanh nghiệp hàng đầu lĩnh vực sản xuất kinh doanh trang sức, đáp ứng tiềm lớn thị trường trang sức Việt Nam phục vụ cho nhu cầu xuất khẩu, góp phần vào phát triển lớn mạnh ngành kim hoàn Việt Nam ngang tầm với quốc gia khu vực Cơng ty có trụ sở 170E Phan Đăng Lưu, P.3, Q Phú Nhuận xí nghiệp sản xuất số 176/6 Dương Quảng Hàm, Phường 5, Quận Gò Vấp với diện tích 12.500 m2,và 1000 cơng nhân, kỹ thuật viên sản xuất SVTH: Phạm Duy Quang MSSV: 0851030062 Trang Đồ án tốt nghiệp Kỹ Sư Điện GVHD: PGS-TS Phan Quốc Dũng 1.3.2 Quy trình sản xuất sau Vàng nhiên liệu nhập vào pha chế, hạ tuổi vàng theo yêu cầu đơn đặt hàng Nếu đơn hàng dây chuyền, sau pha chế cán, kéo thành dạng nhỏ sợ để đan thành dây Dây sau đan nén khít, làm dịu dây hàn lại, dây bào bóng, KCS kiểm xong, dây đem xi mạ, ghi nhãn, KCS kiểm xong nhập kho thành phẩm SVTH: Phạm Duy Quang MSSV: 0851030062 Trang Đồ án tốt nghiệp Kỹ Sư Điện GVHD: PGS-TS Phan Quốc Dũng QUY TRÌNH SẢN XUẤT NỮ TRANG K Nhiên liệu KIỂM ĐỊNH PHA CHẾ CÁN-KÉO CHỈ TẠO PHÔI SÁP ĐAN DÂY LÀM CỨNG ĐÚC PHÔI KIỂM ĐỊNH DẬP DỊU DÂY HÀN DÂY CHUYỀN XỬ LÝ & CHIA PHÔI ĐÚC KCS BÀO DÂY CHUYỀN MÀI TY NGUỘI CN KCS ĐÁNH BÓNG – GẮN DÁ SVTH: Phạm Duy Quang KCS XI MẠ-TẨY RỬA MSSV: 0851030062 KCS ĐÓNG GÓI- TP Trang Đồ án tốt nghiệp Kỹ Sư Điện STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 Tên thiết bị Máy nén khí Máy khoan đứng Máy hàn điện Máy tiện Máy phay Máy mài phẳng Máy bơm giếng Máy cắt sắt Máy cán sợi Máy kéo sợi Máy dịu dây chuyền Máy đan dây chuyền Máy ép vàng Máy hàn dây chuyền Máy dập dây chuyền Máy hàn bấm Máy bào dây chuyền Máy hấp dây chuyền Máy nén khít Máy nấu vàng Máy đúc liên tục Máy sấy li tâm Máy siêu âm Tháp giải nhiệt Máy đo vàng Hệ thống xử lý nước RO Máy xi Máy striping Bể nước nóng Bàn đánh bóng Bàn mài ty Máy bơm sáp Máy đúc chân không Máy dập vàng miếng Máy hấp sáp Lò nung thạch cao Máy cắt phơi Máy cắt kim cương SVTH: Phạm Duy Quang GVHD: PGS-TS Phan Quốc Dũng Kí Hiệu Pđm MB SL (kw) Uđm (kv) Ksd Cosφ 7.4 0.38 0.7 0.8 5.5 0.38 0.5 0.8 7.5 0.38 0.3 0.7 0.38 0.3 0.8 5.5 0.38 0.4 0.8 5.5 0.38 0.4 0.8 6.7 0.38 0.7 0.8 3.5 0.38 0.4 0.8 15 0.38 0.6 0.8 10 15 0.38 0.6 0.8 11 11.5 0.38 0.6 0.8 12 30 3.75 0.38 0.5 0.8 13 7.5 0.38 0.6 0.8 14 15 0.38 0.6 0.8 15 0.38 0.6 0.8 16 25 0.38 0.5 0.7 17 7.5 0.38 0.6 0.8 18 15 0.38 0.7 0.8 19 7.5 0.38 0.4 0.8 20 15 0.38 0.5 0.8 21 15 0.38 0.6 0.8 22 0.38 0.4 0.8 23 0.38 0.6 0.8 24 7.45 0.38 0.8 0.8 25 1.5 0.38 0.6 0.7 26 30 0.38 0.6 0.8 27 11.3 0.38 0.6 0.7 28 7.5 0.38 0.4 0.7 29 3 0.38 0.5 0.8 30 26 2.5 0.38 0.6 0.8 31 14 0.38 0.6 0.8 32 17 0.38 0.6 0.8 33 5.5 0.38 0.6 0.7 34 15 0.38 0.4 0.8 35 0.38 0.4 0.9 36 4.5 0.38 0.7 0.8 37 2.2 0.38 0.3 0.6 38 1.2 0.38 0.6 0.7 MSSV: 0851030062 Trang Đồ án tốt nghiệp Kỹ Sư Điện GVHD: PGS-TS Phan Quốc Dũng trung tính bị đứt mà khơng có nối đất lặp lại xuất dòng chạm vỏ CB không phát để tự ngắt điện  Điện cực thẳng đứng Với độ chôn sâu tc=0.8m; chiều dài cọc L=2.5m khoảng cách từ đất đến điểm điện cực thẳng đứng: l 2, t  tc   0.8   2, 05 [m] 2 Ta dùng thép L 60x60x6mm, 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 tản cọc thẳng đứng xác định sau: 0,366 4t  l   2l  ttd   lg   lg R1đ   l 4t  l   d  0,366  2,05  2,5    2,5  60   lg   lg  2,5  2,05  2,5   0,057 = 18,27 [Ω] Sử dụng thép L 60x60x6mm, dài l= 2m, chôn sâu tc = 0,8m, số cọc n =2 cọc, bố trí thành tia, cách 2m - Mạch vòng thiết kế nối đất cho trạm L= x = m 𝑎 Với số cọc n = 2, tỷ số 𝑙 = =1 Tra bảng PL6.7, sách “Hệ Thống Cung Cấp Điện” Nguyễn Cơng Hiền- Nguyễn Mạnh Hoạch ta có hệ số sử dụng điện cực thẳng đứng: 𝜂d=0.85; ng  0,8 Vậy ta có, điện trở khuếch tán số điện cực thẳng đứng: R1d 18, 27 Rd    10.74    n1  d  0,85  Điện cực ngang: Điện trở nối đất ngang nối mạch vòng Chộn loại thép ngang nối mạch vòng Chọn loại thép 40x4mm2 L=2x2=4m, chôn sâu đất 0.8m SVTH: Phạm Duy Quang MSSV: 0851030062 Trang 78 Đồ án tốt nghiệp Kỹ Sư Điện GVHD: PGS-TS Phan Quốc Dũng Điện trở tản điện cực ngang:  Rng     ng   2l2  0,366 '   Rng      ttng  lg    l b  t   ng  Với b bề rộng thép: b = 40mm = 0,04m  Rng    302  0,366   80  lg   0,8  0,04  2,05  Rng = 33.46 [Ω] Điện trở toàn hệ thống nối đất: RHT  Rd  Rng Rd  Rng  10.74  33.46  8.1   R0  10   10.74  33.46 Như vậy, cách thiết kế điện trở nối đất lặp lại hệ thống RLLHT=8.1 [Ω] nhỏ điện trở yêu cầu R0 = 10[Ω]: thỏa mãn điều kiện điện cực nối đất  Sơ đồ nối đất lặp lại SVTH: Phạm Duy Quang MSSV: 0851030062 Trang 79 Đồ án tốt nghiệp Kỹ Sư Điện Chương 8: GVHD: PGS-TS Phan Quốc Dũng BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 8.1 Chọn thiết bị tụ bù Do xí nghiệp có cơng suất tiêu thụ điện vào loại trung bình, khơng đòi hỏi dung lượng bù lớn thông thường dung lượng bù nhỏ 5000 KVar người ta dùng tụ điện Do đặt điểm thiết bị quy trình cơng nghệ xí nghiệp ta chọn bù công suất tập trung hạ áp máy biến áp 8.2 Xác Định Dung Lượng Bù 8.2.1 Dung lượng tụ bù: Để cải thiện hệ số cơng suất mạng điện, cần có tụ điện làm nguồn phát công suất phản kháng Cách giải gọi bù công suất phản kháng P S’ Q’ Q Qc Hình giản đồ mơ tả nguyên lý bù công suất Qc = P ( tg  tg ' ) cos   PttTPPC 775.404   0,83 => tg ttpx  0.67 SttTPPC 932.70 Chọn cos  sau bù 0.93 => tg  0.39 => Công suất máy bù cần thiết là: ∑Qbù = PttTPPC  ( tgttTPPC  tg sau ) = 775.404  (0.67 – 0.39) = 217.1 (kVar) Sau bù cơng suất nhà máy là: SNM =Kđt PttTPPC  (QttTPPC  Qbù )2 ta chọn Kđt=0,9 (6.7) =0,9 775.404  (516.728  217.1)  748.15 (KVA) Chọn tụ bù với  Qbu  217.1 KVar  Dung lượng tụ bù tính theo cơng thức: Qtd = 2f.U2.C (6.8) = 0,314.U2.C(KVar) Trong đó: SVTH: Phạm Duy Quang MSSV: 0851030062 Trang 80 Đồ án tốt nghiệp Kỹ Sư Điện GVHD: PGS-TS Phan Quốc Dũng U: điện áp đặt lên cực tụ điện, KV C:điện dung tụ điện, F Thay vào công thức ta tính được: C= 217.1  5449.7 F 0,314  0,382  Với dung lượng ta chọn tụ: Loại: KC2-0.38-36-3Y3 Công suất định mức: 36 KVar Điện dung định mức: 794 F Kiểu tụ: đấu tam giác  Sau chọn tụ bù, công suất phản kháng bù vào hệ thống là: Qbù=36x7=252(KVar)  Vậy sau bù công suất nhà máy là: Qttbù=QttTPPC-Qbù=516.728- 252=264.7(KVar) SNM(sau bù) =Kđt PttTPPC  (QttTPPC  Qbù )2 = 737.4(KVA) ta chọn Kđt=0,9  Hệ số công suất sau bù tg  = Qttbu 264.7   0.34 PttTPPC 775.404  Điều chỉnh dung lượng tụ bù: Điều chỉnh dung lượng bù tụ điện thực tay hay tự động Điều chỉnh dung lượng bù tụ điện thường đặt trường hợp bù tập trung với dung lượng lớn Có bốn cách điều chỉnh dung lượng bù tự động : điều chỉnh dung lượng bù theo nguyên tắc điện phân, theo thời gian, theo dòng điện phụ tải theo hướng công suất phản kháng Điều chỉnh dung lượng bù theo điện phân theo thời gian thường dùng Việc điều chỉnh thực rơle (sử dụng phần tử có tiếp điểm), mạch điện tử ( sử dụng phần tử không tiếp điểm) Trong phạm vi đồ án, em đưa phương pháp điều chỉnh dung lượng bù theo nguyên tắc điện phân thực rơle Sơ đồ nối dây tụ điện trình bày đây: SVTH: Phạm Duy Quang MSSV: 0851030062 Trang 81 Đồ án tốt nghiệp Kỹ Sư Điện GVHD: PGS-TS Phan Quốc Dũng MBA TPP CHÍNH TỦ PHÂN PHỐI TỤ BÙ Cos CHÍNH ĐẾN CÁC TỦ Sơ đồ điều chỉnh dung lượng bù theo nguyên tắc điện phân thực rơle Tụ điện điện áp cao loại pha nên nối lại với hình tam giác, pha có cầu chì nối lại riêng, cầu chì pha bị đứt, tụ điện hai pha lại tiếp tục làm việc Để đo lường bảo vệ người ta đặt máy biến dòng BI máy biến điện áp BU Máy biến điện áp ngồi việc đo lường bảo vệ nói dùng làm điện trở phóng điện cho tụ điện cắt khỏi mạng Vì BU nối vào phía thiết bị đóng cắt đầu cực nhóm tụ điện 8.3 Xác định điện trở phóng điện:  U p2  106 R pd  Qbu Trong đó: Qbu: dung lượng tụ [KVar] Up: điện áp pha [KV]  U p2  106  (0.22)  106 Vậy: R pd    1344.4   Qbu 252 Có thể dùng bóng 100W làm điện trở phóng điện U p2 220 Rd    484 Pd 100 Số bóng đèn cần dùng: SVTH: Phạm Duy Quang MSSV: 0851030062 Trang 82 Đồ án tốt nghiệp Kỹ Sư Điện n Rpd Rd  GVHD: PGS-TS Phan Quốc Dũng 1344.44 3 484 Chọn n = bóng Như vậy, dùng bóng đèn 100W, pha bóng làm điện trở phóng điện cho tụ 8.3.1 Chọn dây dẫn cho tụ:  Chọn dây theo điều kiện phát nóng, sau kiểm tra kết hợp với điều kiện bảo vệ Ta có: I tt  ST 252   382.87  A  U dm  0,38 Dòng định mức cáp phải gấp 1.5 lần dòng điện định mức dẫn qua tụ, phần tăng lên khoảng 30% điện áp khoảng 15% tăng lên sai số sản xuất  Cách lắp đặt: ta sử dụng phương pháp dây dẫn ,cáp tải điện cáp 3lõi thang máng Hệ số hiệu chỉnh: K1 = K2 = 0.85 (hai mạch) K3 = 0.93 (nhiệt độ môi trường 35oC, cách điện PVC) K = K1 × K2 × K3 = 0.79 I cp  I ttTu 382.87  1.5  727 [A] = 0.79 K Chọn cáp đồng hạ áp cách điện PVC (tra bảng 8.7 trang 48,sách Hướng dẫn đồ án môn học thiết kế cung cấp điện-Phan Thị Thanh Bình- Phan Thị Thu Vân- Dương Lan Hương) Tiết diện: - F = dây core 400 mm2 Icpdd×1 = 825 [A] 8.4 Tính ngắn mạch chọn CB Chiều dài dây từ TPPC đến Tụ bù khoảng 3m: X0 = 0.08 (  / km ) tiết diện dây F  50 mm2 Xd = 0.08  0.003 = 0.24  10-3 (  ) Rd = 0.0176  0.003 = 0.169  10-3 (  ) => Zd  Rd  X d  (0.169  103 )2  (0.24 103 )2 I N(3)  SVTH: Phạm Duy Quang = 0.294  10-3(  ) U dm 400   25.5 kA  ( Z MBA   Z d )  (2.1925  103  6.83  103 ) MSSV: 0851030062 Trang 83 Đồ án tốt nghiệp Kỹ Sư Điện GVHD: PGS-TS Phan Quốc Dũng Điều kiện chọn CB: UđmCB  Uđmlưới = 380 [V] IđmCB  Ilvmax = 382[A] IđmCB  I’cpdd = 727 [A] INCB  IN(3) =25.5 [KA] Vậy ta chọn CB (tra Catalog CB hãng Schneider) Loại: NS400H Trip unit: STR23SE Số cực: UđmCB = 440 [V] In = 400[A] Ir = 0.8x0.8× In = 256 A Im(Isd) = 10 x Ir = 2.56 [kA] INCB = 42 [kA] Chương 9: THIẾT KẾ CHỐNG SÉT 9.1 Thiết kế chống sét cho nhà máy 9.1.1 Đặt vấn đề Sét phóng điện khí đám mây tích điện đất hay đám mây mang điện tích trái dấu Sét đánh trực tiếp vào dây dẫn đường dây tải điện vào thiết bị điện, cơng trình điện… gây nên điện áp nguy hiểm, làm ngắn mạch, chạm đất pha, làm hư hỏng cách điện thiết bị điện, gây gián đoạn cung cấp điện, làm thiệt hại lớn cho kinh tế quốc dân Vì vậy, bảo vệ chống sét đánh trực tiếp công việc bắt buộc thiết kế cung cấp điện Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp cho thiết bị điện cơng trình điện khác thực cột thu lội Những kết cấu gồm : phận thu sét, phận nối đất phận dẫn dòng điện sét nối liền điện phận phận với Đỉnh phận thu sét vượt cao tất thiết bị phận mạng điện cần bảo vệ Phạm vi bảo vệ phận chống sét phụ thuộc vào nhiều yếu tố : chiều cao, số lượng, cách bố trí cột thu sét, chiều cao định hướng sét điều kiện địa chất, thủy văn nơi đặt hệ thống thu sét Một thiết kế hệ thống chống sét hoàn chỉnh cần phải thực điểm sau : - Đón bắt sét đánh đầu thu sét đặt không trung vị trí ta mong muốn - Dẫn dòng điện sét xuống đất cách an toàn nhờ dây dẫn thiết kế đặc biệt để đưa xuống đất mà khơng nguy hiểm cố q nóng - Tiêu tán lượng sét vào đất với tăng lên điện đất - Loại trừ vòng mạch ngắn nằm đất chênh lệch điện đất cách tạo nên tổng trở thấp, hệ thống nối đất đẳng - Bảo vệ trang thiết bị nối đến đường dây điện lực khỏi bị ảnh hưởng tăng vọt q trình q độ, đề phòng hư hỏng trang thiết bị đình trệ sản xuất SVTH: Phạm Duy Quang MSSV: 0851030062 Trang 84 Đồ án tốt nghiệp Kỹ Sư Điện GVHD: PGS-TS Phan Quốc Dũng 9.1.2 Xác định xác suất sét đánh vào cơng trình: Diện tích thu sét hữu dụng kết cấu diện tích cơng trình kéo dài tất hướng có tính đến chiều cao Cạnh diện tích thu sét hữu dụng mở rộng từ cạnh kết cấu khoảng chiều cao kết cấu điểm tính chiều cao Bởi vậy, tòa nhà hình chữ nhật đơn gian có chiều dài L, chiều rộng W, chiều cao H (đơn vị m), diện tích thu sét hửu dụng có độ dài (L+2H) m chiều rộng (W+2H) m với góc tròn tạo ¼ đường tròn có bán kính H diện tích thu sét hữu dụng Ac (m2) : Ac=LW+2H+2WH+  H2 Xác suất sét đánh vào cơng trình năm, p tính sau: p=Ac×Ng×106 Số vụ sét đánh Km2 năm: sở đồ mật độ sét đánh cho hình hướng dẫn 7.2 (tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 46:2007) xác định giá trị Na 13.7 lần sét đánh xuống đất 1km2 năm  Diện tích thu sét Ac = LW+2HL+2WH+  H2 = (139×90) +2×120×6+2×90×6+3.14×62=15035 m2  Xác suất sét đánh: p= Ac×Ng×10-6= 15035×13.7×10-6= 0.206  Sử dụng hệ số hiệu chỉnh: Các hệ số sau lần lược áp dụng: - Hệ số A=1 (nhà xưởng) - Hệ số B=0.1 ( khung thép , bê tơng cốt thép có mái kim loại) - Hệ số C=0.3 (xưởng sản suất không chứa đồ vật đặt biệt dễ hủy hoại) - Hệ số D=1 (cây xanh hữu khu vực) - Hệ số E=0.3 ( vùng đồng trung du) Tích hệ số =B×C×D×E =1×0.1×0.3×1×0.3=0.09 Xác suất sét đánh tổng hợp là: po= 0.206×0.09= 18.54×10-3 (po