Thiết kế cung cấp điện công ty cổ phần TM và SX tôn tân phước khanh

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 CÔNG TY CỔ PHẦN TM & SX TÔN TÂN PHƯỚC KHANH SVTH : TRẦN DUY THỊNH MSSV : 0851030076 GVHD : PGS TS.PHAN QUỐC DŨNG TP Hồ Chí Minh, tháng … năm … LỜI MỞ ĐẦU  Trong Xã Hội ngày phát triển mức sống người ngày nâng cao, dẫn đến nhu cầu tiêu dùng tăng, Doanh Nghiệp, Công Ty cần phải gia tăng sản xuất, mặt khác nhu cầu tiêu dùng người đòi hỏi chất lượng sản phẩm, dồi mẫu mã Chính mà Cơng Ty, Xí Nghiệp ln cải tiến việc thiết kế lắp đặt thiết bị tiên tiến để sản xuất sản phẩm đạt hiệu đáp ứng yêu cầu người tiêu dùng Trong hàng loạt Cơng Ty, Xí Nghiệp kể có nhà máy, cụ thể CÔNG TY CỔ PHẦN TM & SX TƠN TÂN PHƯỚC KHANH Do nhu cầu sử dụng điện nhà máy ngày cao, đòi hỏi ngành cơng nghiệp lượng điện phải đáp ứng kịp thời theo phát triển Hệ thống điện ngày phức tạp, việc thiết kế cung cấp có nhiệm vụ đề phương án cung cấp điện hợp lý tối ưu Một phương pháp cung cấp điện tối ưu giảm chi phí đầu tư xây dựng hệ thống điện chi phí vận hành tổn thất điện đồng thời vận hành đơn giản, thuận tiện sửa chữa Việc làm luận văn việc tìm hiểu nhà máy giúp cho em có nhiều kiến thức bổ ích thực tế bổ sung kiến thức học nhà trường Tuy nhiên hạn chế kiến thức kinh nghiệm thực tế tài liệu tham khảo, nên tập luận văn tránh khỏi thiếu sót, kính mong thầy hướng dẫn thầy mơn góp ý xây dựng cho luận văn ngày hoàn thiện LỜI CẢM ƠN  Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo khoa Xây dựng Điện trường đại học Mở TPHCM, quý Thầy, Cô Khoa Điện – Điện Tử môn Thiết Bị Điện trường Đại Học Bách Khoa Đặc biệt thầy PHAN QUỐC DŨNG, dành thời gian quý báo, tận tình hướng dẫn em thực hoàn thành luận văn thời hạn Ngoài việc củng cố kiến thức, đề tài luận văn luyện khả năng, tư duy, tính tốn thiết kế cách khoa học Từ việc tìm hiểu, lựa chọn phương pháp, công thức, đến việc đưa kết thiết kế q trình bao gồm : Phân nhóm thiết bị, tính tâm phụ tải, tính tốn phụ tải, thiết kế chiếu sáng, chọn dây dẫn, tính sụt áp, chọn máy biến áp, máy phát dự phòng, bù cơng suất phản kháng, tính tốn ngắn mạch, tính tốn thiết bị bảo vệ Sau lựa chọn thiết kế bảo vệ an toàn tiếp địa phân xưởng Chống sét Đề tài luận văn thiết kế cung cấp điện xí nghiệp môn học giúp cho sinh viên hệ thống lại kiến thức học, chủ yếu môn ngành Kỹ Thuật Điện Cuối em xin chân thành cảm ơn Thầy hướng dẫn tận tình giúp đỡ em hồn thành luận án Xin chân thành cảm ơn ! Mục Lục Lời mở đầu Lời cảm ơn Mục lục PHẦN A:GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT ĐỀ TÀI CHƯƠNG :TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN TM & SX TÔN TÂN PHƯỚC KHANH CHƯƠNG :PHẠM VI THỰC HIỆN ĐỀ TÀI, ĐẶC ĐIỂM CỦA CÔNG NGHỆ SỬ DỤNG TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN TM & SX TÔN TÂN PHƯỚC KHANH PHẦN B:TÍNH TỐN HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN TẠI CƠNG TY CỔ PHẦN TM & SX TÔN TÂN PHƯỚC KHANH CHƯƠNG :PHÂN NHÓM PHỤ TẢI VÀ XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN Error! Bookmark not defined 1.1 Phân nhóm thiết bị xác định tâm phụ tải: Error! Bookmark not defined 1.1.1 Cơ sở lý thuyết Error! Bookmark not defined 1.1.2 Phân nhóm phụ tải ,xác định tâm phụ tải (TPT) chọn vị trí đặt tủ động lực/ tủ phân phối Error! Bookmark not defined 1.2 Tính tốn phụ tải 11 1.2.1 Các phương pháp tính tốn phụ tải 11 1.2.2 Xác định phụ tải tính tóan cho tủ động lực 13 1.2.3 Xác định phụ tải Tủ phân phối chính: 22 CHƯƠNG THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG 24 2.1 Giới thiệu chung 24 2.1.1 Các yêu cầu chung hệ thống chiếu sáng 24 2.1.2 Các khái niệm kĩ thuật chiếu sáng: 24 2.2 Thiết kế chiếu sáng: 29 2.2.1 Thiết kế chiếu sáng cho phòng: 29 2.2.2 Tính tốn phụ tải chiếu sáng – sinh hoạt: 39 2.2.3 Tính tốn thông số cho tủ phân phối chiếu sáng-sinh hoạt: Error! Bookmark not defined CHƯƠNG THIẾT KẾ LẮP ĐẶT TỤ ĐIỆN BÙ NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT CHO CÔNG TY 47 3.1 Tác dụng việc bù công suất phản kháng: 47 3.2 Thiết kế lắp đặt tụ điện bù : 47 CHƯƠNG CHỌN MÁY BIẾN ÁP,MÁY PHÁT DỰ PHÒNG,CHỌN THIẾT BỊ BẢO VỆ……… 52 4.1 Đặt vấn đề: 52 4.2 Chọn máy biến áp, máy phát dự phòng,chọn thiết bị bảo vệ: 54 4.2.1 Tổng hợp phụ tải tính tốn công ty: 54 4.2.2 Tính tốn cụ thể: 55 CHƯƠNG CHỌN DÂY DẪN ĐIỆN VÀ TÍNH TỐN KIỂM TRA SỤT ÁP 60 5.1 Lựa chọn dây dẫn cáp mạng điện: 60 5.1.1.Phương pháp lựa chọn dây dẫn cáp mạng điện……………………… 60 5.1.2.Lựa chọn dây dẫn cho mạng điện phân xưởng cơng ty…………………………62 5.2 Tính tốnvà kiểm tra sụt áp: 69 5.2.1.Phương pháp tính sụt áp……………………………………………………… 69 5.2.2.Tính tốn sụt áp…………………………………………………………………71 CHƯƠNG TÍNH TỐN NGẮN MẠCH-CHỌN THIẾT BỊ BẢO VỆ-KIỂM TRA TÍNH CẮT CHỌN LỌC CỦA CB 78 6.1 Tính tốn ngắn mạch-chọn thiết bị bảo vệ: 78 6.1.1.Lý thuyết……………………………………………………………………… 78 6.1.2.Tính tốn ngắn mạch pha-chọn CB cho phân xưởng công ty…………………83 6.2 Kiểm tra tính chọn lọc CB Error! Bookmark not defined 6.2.1.Tính cắt chọn lọc……………………………………………………………… 90 6.2.2.Lựa chọn phương án chọn lọc CB…………………………………………91 6.2.3.Kiểm tra tính chọn lọc CB phân xưởng cơng ty…………………… 92 CHƯƠNG THIẾT KẾ BẢO VỆ AN TOÀN ĐIỆN 100 7.1 Lý thuyết: 100 7.1.1 Mục đích ý nghĩa việc nốt đất: 100 7.1.2 Chọn sơ đồ bảo vệ an toàn: 100 7.2 Thiết kế hệ thống nối đất: 104 7.2.1 Tính tốn nối đất 105 7.2.2 Tính tốn an tồn chống chạm điện trực tiếp 109 7.2.3 Tính tốn ngắn mạch pha trường hợp máy phát: 115 CHƯƠNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHỐNG SÉT CHO PHÂN XƯỞNG: 120 8.1 Tống quan: 120 8.2 Lựa chọn phương án chống sét cho phân xưởng công ty: 122 8.3 Tính tốn chống sét cho nhà máy…………………………………………… 125 PHẦN C:KẾT LUẬN …………130 Luận văn tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD:PGSTS.Phan Quốc Dũng PHẦN A:GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT ĐỀ TÀI CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN TM & SX TÔN TÂN PHƯỚC KHANH Thiết kế mạng cung cấp điện trình thu thập số liệu biểu diễn chúng, ngừơi kỹ sư thiết kế đóng vai trò ảnh hưởng lên đối tượng thiết kế thơng qua phương tiện thiết kế, q trình thiết kế phân chia thành giai đoạn sau: Tìm hiểu cơng nghệ sản xuất sử dụng nhà máy, từ đưa phương án thiết kế khả thi Tìm hiểu vai trò, chức phần tử tiêu thụ điện sản xuất, định mức độ tin cậy, mối tương quan theo công nghệ sản xuất, vị trí phân bố để phân nhóm thiết bị phương án thiết kế mạng cung cấp điện Xác định thông số kỹ thuật phần tử thiết kế: CB, dây dẫn, tủ động lực, tủ phân phối, Các tính tốn kinh tế- kỹ thuật cho mang lại hiệu cao nhất, tiết kiệm Tính tốn thơng số mạng theo u cầu thiết kế Kiểm tra tính đắn chất lượng lưới thiết kế phù hợp với tiêu chuẩn thiết kế mạng điện Thiết kế mạng điện cho nhà máy, xưởng nhằm giúp sinh viên làm quen với công việc thiết kế mạng điện đồng thời giúp sinh viên có đựoc tác phong làm việc độc lập SVTH:TRẦN DUY THỊNH MSSV:0851030076 Trang Luận văn tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD:PGSTS.Phan Quốc Dũng CHƯƠNG PHẠM VI THỰC HIỆN ĐỀ TÀI, ĐẶC ĐIỂM CỦA CÔNG NGHỆ SỬ DỤNG TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN TM & SX TÔN TÂN PHƯỚC KHANH Đề tài thực phạm vi thiết kế hệ thống cung cấp, phân phối điện phù hợp với quy trình sản xuất nhà máy, đảm bảo cho nhà máy vận hành liên tục, hạn chế đến mức thấp cố xảy hệ thống cung cấp điện Công ty cổ phần TM & SX Tôn Tân Phước Khanh thành lập từ năm 1993 qua nhiều năm sản xuất kinh doanh thị trường với mặt hàng tơn mạ kẽm Ngồi sản phẩm tôn mạ kẽm mạ màu, công ty tôn Phước Khanh Đại lý thức khu vực miền Nam cơng ty BlueScope (tập đồn thép BHB Australia trước đây) Chi Nhánh: Thành phố Đà Nẵng Địa chỉ: 241 Trường Chinh, Thanh Khê, Đà Nằng Điện thoại: 0511.3266697 – Fax: 0511 3720353 – MST: 0301422157-003 Tỉnh Đồng Nai Địa chỉ: 159 Thanh Hóa, Hố Nai 3, Trảng Bom, Đồng Nai Điện thoại: 061.3984853 – Fax: 061.3984851 – MST: 0301422157-006 Tỉnh Tiền Giang Địa chỉ: 278 ấp Phước Thuận, xã Phước Thạnh, Châu Thành, Tiền Giang Điện thoại: 073.855572 – Fax: 073.868194 – MST: 0301422157-004 Tỉnh Vĩnh Long Địa chỉ: Lô 16 – ô 9-10-11-12 ấp Phước Hòa, xã Hòa Phú, Long Hồ, Vĩnh LongĐiện thoại: 070.982729 – Fax: 070962728 – MST: 0301422157-005 SVTH:TRẦN DUY THỊNH MSSV:0851030076 Trang Luận văn tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD:PGSTS.Phan Quốc Dũng PHẦN B:TÍNH TỐN HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN TM & SX TÔN TÂN PHƯỚC KHANH Các bước thiết kế cung cấp điện Bước 1: Thu thập liệu ban đầu - Nhiệm vụ mục đích thiết kế - Phân loại hộ tiêu thụ - Yêu cầu hệ thống cung cấp điện - Đặt điểm q trình cơng nghệ cơng trình cung cấp điện Bước 2: Phụ tải tính tốn - Danh mục thiết bị điện - Xác định tâm phụ tải - Tính phụ tải động lực phân phối, chọn vị trí đặt tủ động lực, tủ phân phối Bước 3: Thiết kế chiếu sáng: - Tính chọn số đèn, loại đèn, cơng suất tổng cộng chiếu sáng - Tính phụ tải chiếu sáng - Tính lại cơng suất tính tốn nhà máy, tủ PP nhóm, tủ phân phối Bước 4: - Bù công suất phản kháng để giảm công suất nhà máy Bước 5: - Chọn CB Chọn CB Bước 6: - Bù công suất phản kháng chọn máy biến áp Chọn dây dẫn Tính tốn dòng điện để chọn dây dẫn Bước 7: Tính tốn kiểm tra sụt áp,ngắn mạch - Tính tốn kiểm tra sụt áp - Tính tốn kiểm tra ngắn mạch - Chọn lọc CB Bước 8: Thiết kế nối đất an toàn - Tính dòng chạm vỏ - Tính nối đất - Tính chống sét SVTH:TRẦN DUY THỊNH MSSV:0851030076 Trang Luận văn tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp Bước 9: GVHD:PGSTS.Phan Quốc Dũng Hồ sơ cung cấp điện - Bảng thống kê liệu ban đầu - Bảng vẽ mặt cơng trình phân bố phụ tải - Bảng vẽ sơ đồ nguyên lý - Bảng vẽ mặt sơ đồ dây SVTH:TRẦN DUY THỊNH MSSV:0851030076 Trang Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD :PGS TS PHAN QUỐC DŨNG CHƯƠNG PHÂN NHÓM PHỤ TẢI VÀ XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN   1.1 PHÂN NHÓM THIẾT BỊ VÀ XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI: 1.1.1.Cơ sở lí thuyết Phân nhóm thiết bị: Tuỳ theo trường hợp cụ thể số thiết bị mà phân bố nhóm sau: - Phân nhóm theo mặt - Phân nhóm theo chế độ làm việc - Phân nhóm theo dây chuyền sản xuất Trong tồn CƠNG TY CỔ PHẦN TM VÀ SX TƠN TÂN PHƯỞC KHANH chia thành phân xưởng:Khn mẫu,Cơ khí,Cán tơn Nhằm đạt hiệu cao vận hành động điện ta tiến hành phân chia nhóm phụ tải để động điện vận hành tối đa cơng suất nó.Sự phân chia nhóm phụ tải tùy thuộc vào dây chuyền sản xuất vị trí phân bố thiết bị nhà máy nhằm đạt yêu cầu việc phân chia nhóm phu tải.Dựa vào mặt công suất thiết bị ta phân chia phân xưởng thành nhóm thiết bị Xác định tâm phụ tải: Sau phân nhóm thiết bị, nhóm tương ứng với tủ động lực cung cấp nguồn tủ phân phối Việc đặt tủ động lực (tủ phân phối) tâm phụ tải nhằm cung cấp điện với tổn thất điện áp tổn thất cơng suất nhỏ, chi phí kim loại màu hợp lý Bên cạnh xét đến yếu tố mỹ quan, thuận tiện vận hành sản xuất … Công thức xác định tâm phụ tải: n  Pñmi * Xi X= i 1 n  Pñmi i 1 n  Pñmi * Y i Y= i 1 n  Pñmi i 1 Với: n: tổng số thiết bị nhóm Pđmi: cơng suất định mức thiết bị thứ i nhóm (Kw) Xi, yi: toạ độ thiết bị thứ i nhóm SVTH : TRẦN DUY THỊNH MSSV : 0851030076 Trang Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Công nghiệp GVHD : PGS-TS PHAN QUỐC DŨNG Bảng 7.2 TĐL1 TĐL2 TĐL3 Máy 12 21 25 27 27 28 30 31 32 3 8 11 17 19 20 22 22 23 24 26 26 29 5 8 10 SVTH : TRẦN DUY THỊNH L(m) 10 19 11 18 22 14 10 29 15 14 18 15 21 26 22 13 26 11 14 18 22 22 15 19 14 18 10 5 17 R∑(mΩ) 134.4266 40.14715 239.9838 24.80965 45.25965 63.1534 22.93165 40.4389 31.9669 23.9809 44.73844 88.90605 44.73844 127.1384 82.19298 119.6475 149.6112 53.11855 41.8018 38.45709 32.66855 97.3948 63.59571 41.06298 112.4166 42.89355 32.7928 37.9408 34.81366 175.3684 66.90022 81.92204 63.14476 56.5809 85.47749 48.02295 48.02295 43.38265 X∑(mΩ) 51.36 51.2 52.8 50.24 51.52 52.64 50.24 53.28 52 51.36 48.96 52.96 48.96 50.72 49.76 50.56 51.2 50.72 51.68 52.48 49.44 51.84 50.4 49.44 52.48 50.08 50.56 51.2 51.84 49.28 48.16 48.8 48 48.64 47.36 46.56 46.56 48.48 MSSV : 0851030076 Icv(A) 1452 3212 851 3730 3048 2542 3784 3125 3424 3687 3151 2020 3151 1527 2175 1609 1322 2846 3144 3212 3527 1894 2576 3252 1685 3170 3468 3280 3347 1147 2535 2192 2635 2801 2139 3125 3125 3213 ImCB(A) 50 125 50 125 125 125 200 250 250 315 50 100 50 50 50 50 50 100 200 250 60 80 80 60 80 100 200 200 250 50 80 80 80 100 100 100 100 160 Trang 117 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Công nghiệp TĐL4 TĐL5 TPPCS 11 11 11 13 15 16 18 2 3 4 10 12 12 12 12 12 12 12 12 14 17 33 34 34 TCS1 TCS2 TCS3 TCS4 TCS5 TCS6 TCS7 TCS8 SVTH : TRẦN DUY THỊNH GVHD : PGS-TS PHAN QUỐC DŨNG 9 13 13 12 23 17 27 15 11 17 29 35 10 21 28 22 17 10 10 14 12 14 13 17 10 4 11 49 12 90 78 93 69 75 27.94065 27.94065 35.66165 27.2994 26.0124 40.1694 32.4474 212.8229 116.3595 30.28408 45.3059 131.3414 221.2823 266.1777 78.90499 161.305 213.7414 60.2334 42.18215 8.4884 19.71965 15.22715 26.4584 26.4584 35.4434 30.9509 35.4434 29.08915 19.48047 10.34662 7.9532 7.9532 16.08505 50.69762 21.50962 344.0565 298.9911 355.3229 265.192 287.7247 47.2 47.2 47.84 47.84 47.68 49.44 48.48 50.08 44.16 42.88 53.52 44.48 46.4 47.36 43.36 45.12 46.24 45.28 44.48 42.08 42.88 42.56 43.36 43.36 44 43.68 44 43.84 44.48 46.24 45.28 45.28 44.64 50.72 44.8 57.28 55.36 57.76 53.92 54.88 MSSV : 0851030076 3810 3810 3503 3794 3848 3281 3583 956 1679 3981 3327 1507 925 773 2321 1248 956 2774 3409 4869 4428 4624 4115 4115 3699 3904 3699 3972 4304 4411 4546 4546 4405 2914 4206 599 687 581 772 714 160 160 160 200 200 200 200 50 50 80 80 50 50 50 50 50 50 100 125 125 125 125 125 125 125 125 125 160 250 912.414 1116 1116 250 250 200 80 80 80 80 80 Trang 118 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Công nghiệp TCS9 TCS10 TCS11 TCS12 TCS13 TCS14 TCS15 TCS16 TCS17 TCS18 TCS19 TCS20 TCS21 SVTH : TRẦN DUY THỊNH GVHD : PGS-TS PHAN QUỐC DŨNG 72 63 42 63 27 36 81 54 42 63 78 78 60 276.4853 242.6593 16.20862 87.14662 208.3202 275.7383 612.8293 410.5747 320.6838 477.9929 590.3565 590.3565 455.5202 54.4 52.96 49.6 52.96 47.2 48.64 55.84 51.52 49.6 52.96 55.36 55.36 52.48 MSSV : 0851030076 742 841 4005 2049 978 746 340 505 644 435 352 352 456 80 80 500 200 100 100 100 100 100 100 100 100 100 Trang 119 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Công nghiệp GVHD : PGS-TS PHAN QUỐC DŨNG CHƯƠNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHỐNG SÉT CHO PHÂN XƯỞNG  8.1.TỔNG QUAN Hiện tượng sét Sét phóng điện khí đám mây đất, hay đám mây mang điện tích khác dấu Trước có phóng điện sét có phân chia tích luỹ mạnh điện tích đám mây giơng tác dụng luồng khơng khí nóng thổi bốc lên nước ngưng tụ đám mây Các đám mây mang điện kết phân tích điện tích trái dấu tập trung chúng phần khác đám mây Phần đám mây giông thường tích điện âm Các đám mây với đất hình thành tụ điện mây đất Ở phần đám mây thường tích luỹ điện tích dương Cường độ điện trường tụ điện mây đất tăng dần lên chỗ cường độ đạt đến trị số tới hạn 25 – 30 KV/cm khơng khí Ion hố bắt đầu trở nên dẫn điện Sự phóng điện sét chia chia làm ba giai đoạn : Giai đoạn : phóng điện đám mây đất bắt đầu xuất dòng sáng phát triển xuống đất , chuyển động đợt với tốc độ 100  1000 Km/s Dòng mang phần lớn điện tích đám mây , tạo nên đầu cực điện cao hàng triệu volt Giai đoạn , gọi giai đoạn phóng điện tiên đạo bậc Giai đoạn : Khi dòng tiên đạo vừa 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 x 104  105 Km/s) 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 l mãnh liệt dòng phóng điện Khơng khí phóng điện nung nóng đến nhiệt độ 10 0000 C dãn nở nhanh tạo thành sóng âm Giai đoạn : sét kết thúc di chuyển điện tích mây mà từ bắt đầu phóng điện , loé sáng biến Thường phóng điện sét gồm loạt phóng điện dịch chuyển điện tích từ phần tử khác đám mây Tiên đạo lần phóng điện sau theo dòng bị ion hố ban đầu , chúng phát triển liên tục gọi tiên đạo dạng mũi tên SVTH : TRẦN DUY THỊNH MSSV : 0851030076 Trang 120 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Công nghiệp GVHD : PGS-TS PHAN QUỐC DŨNG Các hậu phóng điện sét : Đối với người súc vật , sét nguy hiểm trước hết nguồn điện áp cao có dòng lớn Như biết , cần dòng điện nhỏ khoảng vài chục mili Ampere qua gây nên chết người Vì sét đánh trực tiếp người thường bị chết Khi sét khơng phóng điện trực tiếp gây nguy hiểm Lý dòng điện sét qua vật nối đất , gây nên chênh lệch lớn vùng đất gần , hay nói cách khác có gradient điện lớn , người súc vật vùng điện nguy hiểm Dòng sét gây nhiệt độ lớn , gây nên đám cháy lớn Điểm cần đặc biệt ý việc bảo vệ kho nhiên liệu vật liệu dễ nổ Sét phá huỷ mặt học Khi sét đánh vào tồ nhà hay cơng trình xây dựng gây hư hỏng nặng mặt học Nếu công trình nối liền với vật dẫn điện kéo dài , ví dụ đường dây điện , dây điện thoại , … vật dẫn mang điện mang điện cao từ xa tới (khi chúng bị sét đánh) gây nguy hiểm cho người vật dễ cháy nổ Rất đáng ý tới điện áp cảm ứng vật dẫn (cảm ứng tĩnh điện) có dây dài tạo nên mạch vòng hổ cảm ứng điện từ có phóng điện sét gần Điện áp cảm ứng lên đến lên đến hàng chục kilovolt nguy hiểm Ngoài sét đánh gây điện áp , sóng điện áp tác dụng lên cách điện thiết bị trạm biến áp làm hư hỏng thiết bị máy biến áp Tóm lại , sét gây nguy hiểm trực tiếp hay gián tiếp cho đối tượng bị sét đánh phải ảnh hưởng đến đối tượng xung quanh Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp ■Bảo vệ chống sét theo nguyên tắc điểm : Theo phương thức bảo vệ trọng điểm , phận thường hay bị sét đánh phải bảo vệ Đối với cơng trình mái , trọng điểm bảo vệ góc , xung quanh tường chắn mái kết cấu nhỏ cao lên khỏi mặt mái , cơng trình lớn thêm xung quanh điểm mái Bảo vệ cho trọng điểm đặc kim thu sét ngắn (200 đến 300 mm) cách khoảng đến m trọng điểm bảo vệ đặc đai thu sét lên nhũng trọng điểm bảo vệ ■Bảo vệ chống sét theo nguyên tắc – toàn : Phương thức bảo vệ toàn – Tồn cơng trình phải nằm phạm vi bảo vệ phận thu sét SVTH : TRẦN DUY THỊNH MSSV : 0851030076 Trang 121 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Công nghiệp GVHD : PGS-TS PHAN QUỐC DŨNG 8.2.LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CHỐNG SÉT CHO PHÂN XƯỞNG CÔNG TY Phương pháp chống sét Bảo vệ chống sét theo ngun tắc tồn bộ-Tồn cơng trình phải nằm phạm vi bảo vệ phận thu sét Bảo vệ cột thu sét sử dụng đầu thu sét phát tia tiên đạo sớm (ESE) ■ Cách lắp đặt : đầu ESE lắp đặt cột độc lập kết cấu cơng trình bảp vệ , cho đỉnh kim cao độ cao cần bảo vệ ■Nguyên lý hoạt động : ESE hoạt động dựa theo nguyên lý làm thay đổi trường điện từ chung quanh cấu trúc cần bảo vệ thông qua việc sử dụng vật liệu áp điện (pezoelectric) (theo thiết kế Franklin France) Cấu trúc đặt biệt ESE tạo gia tăng cường độ điện trường chỗ , tạo thời điểm kích hoạt sớm , tăng khả phá xạ ion , nhờ tạo điều kiện lý tưởng cho việc phát triển phóng điện sét ■Cấu tạo 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 : đường làm đồng xử lý inox phía có nhiều đường nhọn làm nhiệm vụ phá xạ ion , đầu thép không rỉ Các đầu luồn ống cách điện nối tới điện cực kích thích Thân kim nối với cách điện cực nối đất chống sét + Bộ kích áp điện : làm ceramic áp điện (piezoelectric ceramic) , đặt thân kim , ngăn cách điện , nối với đỉnh nhọn phát xạ ion nêu cáp cách điện cao áp -■Sự kích thích áp điện : xuất đám mây dơng mang điện tích , điện trường khí trạng thái tỉnh , kết hợp với tượng cộng hưởng xảy thân kim ESE , áp lực tạo trước kích thích sinh áp lực biến đổi ngược Kết đầu nhọn phát xạ ion tạo điện cao , sinh lượng lớn ion (7,65 1010 mức điện áp 2,5 đến 6,5 KV) Những ion ion hố dòng khí xung quanh phía đầu thu nhờ hệ thống lưu chuyển khơng khí gắn đầu thu Điều giúp làm giảm điện áp ngưỡng phóng điện , đồng thời làm gia tăng vận tốc phóng điện corona ■ Điểm thu sớm : Khả gia tăng kích thích trường tĩnh điện thấp (khả phát xạ sớm) tăng cường khả thu kim thu sét Nhờ trở thành điểm thu lớn so với điểm khác nhà cần bảo vệ Các kim thu sét hoạt động với dòng sét có cường độ thấp (2 KA đến KA ứng với khoảng cách kích hoạt D nhỏ D = 10 I3 I : cường độ dòng sét tính KA) SVTH : TRẦN DUY THỊNH MSSV : 0851030076 Trang 122 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Công nghiệp GVHD : PGS-TS PHAN QUỐC DŨNG ■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 17-102 Pháp Rp  h(2D  h)  L (2D  L ) D(m) phụ thuộc cấp bảo vệ I, II, III 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) thời gian phóng điện sớm tùy thuộc loại đầu kim(10 μs,25 μs,40 μs 50 μs,60 μs) v tốc độ phát triển tia tiên đạo lên thường 1.1 m/μs Quan hệ biên độ dòng sét mức bảo vệ I(KA) 10 15 Xác xuất xuất dòng sét có biên độ 99 98 93 85 vượt giá trị I(%) Mức bảo vệ Rất cao Cao Trung bình Tiêu chuẩn D(m) 20 33 46 60 ■Một số hình ảnh kim phóng điện sớm : Kim phóng điện sớm ESE: SVTH : TRẦN DUY THỊNH MSSV : 0851030076 Trang 123 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Công nghiệp GVHD : PGS-TS PHAN QUỐC DŨNG Kim thu sét phóng điện sớm ESE (Early Streamer Emission) hãng Irico với loại kim Dynasphere: Hệ thống nối đất Phân tích hệ thống nối đất đại: Theo tiêu chuẩn NFC 17-102 Pháp Để đảm bảo tản nhanh dòng sét vào đất điện trở hệ thống nối đất Rđ  10 Ở nước ta để giảm điện trở nối đất thường dùng biện pháp đơn giản tăng số lượng cọc, kích thước cọc, cải tạo đất dùng than, muối Các biện pháp dễ làm hiệu kỹ thuật không cao gặp số hạn chế Điện cực nối đất sử dụng phổ biến cọc thép bọc đồng đường kính 13mm, 16mm, hay 23mm có giá thành rẻ , độ dẫn điện tốt, độ chống ăn mịn cao tác động khí hay đất bọc xung quanh bền vững kết nối lắp đặt Liên kết phận nối đất thực ốc xiết lớp chống thấm để chống ăn mịn Gần công nghệ hàn hóa nhiệt CADWELD sử dụng để nối kết phận nối đất với chất lượng cao Hàn hóa nhiệt CADWELD có khả tạo mối nối phân tử đồng-đồng, đồng-thép mà không cần lượng ngồi hay nguồn nhiệt Các mối nối hàn hóa nhiệt CADWELD có đặc điểm sau:  Tản dòng điện hiệu dây dẫn SVTH : TRẦN DUY THỊNH MSSV : 0851030076 Trang 124 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Công nghiệp GVHD : PGS-TS PHAN QUỐC DŨNG   Không hư hỏng hay giảm chất lượng theo thời gian Mối nối hàn hóa nhiệt CADWELD mối nối phân tử nên không bị hỏng hay ăn mịn  Chịu dòng cố lặp lại, khơng đòi hỏi kỹ đặc biệt để thực mối hàn hóa nhiệt CADWELD  Thiết bị nhẹ, khơng đòi hỏi nguồn ngồi khơng đắt tiền Để đạt trị số điện trở yêu cầu vùng có điện trở suất cao ln vấn đề khó khăn, u cầu điện trở đất hệ thống Rđ  10 sử dụng đơn cọc đồng, lưới nhơm khơng nhận kết mong muốn Vì cần phải sử dụng cc loại hóa chất giảm điện trở đất Cơng ty Irico Lighting Technologies cung cấp loại hĩa chất giảm điện trở đất: EEC GEM Hĩa chất giảm trở đất có ưu điểm sau:  Bền vững khơng cần bảo trì  Giữ điện trở đất số ổn định với thời gian  Không bị phân hủy hay mục rữa  Thích hợp cho việc lắp đặt nơi đất khô hay đất bùn  Không phụ thuộc vào diện nước để trì tính dẫn điện 8.3.TÍNH TĨAN CHỐNG SÉT CHO NHÀ MÁY : Tính tốn cho khu vực cơng ty tôn Tân Phước Khanh Đối với nhà máy em chọn lọai cột thu sét sử dụng đầu thu sét Các thông số khu vực cần bảo vệ Chiều dài khu vực L = 89 m Chiều rộng khu vực W = 83 m Cao độ lớn khu vực công ty H = 10 m Bán kính yêu cầu cần bảo vệ khu vực : R= ( L)  (W ) 89  83   61(m) 2 Với thông số khu vực cần bảo vệ tra catalogue kim thu set hang ERICO em chọn SVTH : TRẦN DUY THỊNH MSSV : 0851030076 Trang 125 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Công nghiệp GVHD : PGS-TS PHAN QUỐC DŨNG ■Mức bảo vệ:trung bình ■D=46m ■I=10KA ■Lọai đầu thu sét: Dynasphere ■Mã hàng:DS MKIV-SS ■Mô tả Kim Dynasphere-thép khơng rỉ ■Chiều cao cơng trình:10m ■Chiều cao cột đỡ:5m ■Chiều cao tổng : 15 m ■Bán kính bảo vệ R =77 m -Chọn dây dẫn sét : dùng cáp đồng trần để dẫn sét xuống đất , tiết diện 50 mm2.Dây dẫn sét cố định chắn khoảng kẹp mét.Dây dẫn sét trước tiếp xúc với hệ thống nối đất phải bọc vỏ vật liệu chịu nhiệt cap khoảng 2m kể từ mặt đất -Chọn hệ thống nối đất : hệ thống nối đất chống sét phải đặt cách xa hệ thống nối đất an toàn tối thiểu m, hệ thống nối đất đặt ngòai cơng trình cách xa cửa vào -Vị trí đặt kim thu sét phân xưởng khn mẫu SVTH : TRẦN DUY THỊNH MSSV : 0851030076 Trang 126 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Công nghiệp GVHD : PGS-TS PHAN QUỐC DŨNG Tính tốn nối đất chống sét cho nhà máy: Trong trường hợp nhà máy cần bảo vệ xây dựng vùng đất loại đất pha sét nên điện trở suất đất có giá trị  =100 m bảng sau: Để đảm bảo cho dòng điện sét tản nhanh vào đất chọn giá trị điện trở hệ thống nối đất Rđ 10  đảm bảo cho hệ thống thoát sét Điện trở suất đất đ = 100m Tra bảng 3.5 giáo trình an toàn điện thầy Quyền Huy Ánh chọn hệ số thay đổi điện trở suất theo mùa Km = 1.4 Khi tt = đ Km = 100.1,4 =140 (Ωm) Chọn phương án nối đất cọc dây cáp đồng nối cọc Chọn cọc đồng lõi thép có đường kính Φ= 16mm, dài l = 3m, chơn sâu tc = 0.8m, cọc chôn cách khoảng a = 6m Chọn dây cáp đồng nối cọc tiết diện 50 mm2,d= 8mm Cách chôn cọc:đặt cọc thành dãy Điện trở nối đất cọc: tt =100 Ωm: điện trở suất đất dc = 16mm : đường kính ngồi cọc l = m: chiều dài cọc hs = 0,8 m: độ chôn sâu cọc Cho ̣n sơ bô ̣ số co ̣c SVTH : TRẦN DUY THỊNH MSSV : 0851030076 Trang 127 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Công nghiệp GVHD : PGS-TS PHAN QUỐC DŨNG Ta chọn n = 3cọc ,tỉ số a/l=2 tra bảng 3.8 giáo trình an tồn điện thầy Quyền Huy Ánh ta tìm hệ số sau : 𝜂c = 0,86 hệ số sử dụng cọc 𝜂t = 0,92 hệ số sử dụng Điêṇ trở nố i đấ t của ̣thố ng co ̣c Điêṇ trở xung của ̣ thố ng co ̣c αc =0.75 bảng 7.4 giáo trình an tồn điêṇ thầy Quyề n Huy Ánh Rcx = αcRc =0.75x9.612 =7.209(Ω) Điêṇ trở nố i đấ t của dây cáp đồ ng nố i với các co ̣c với tổ ng chiề u dài Lt = 6x2=12m,cách mă ̣t đấ t hs=0.8m,đường kính cáp đồng trần tiết diện 50 mm2,d=8mm Điêṇ trở nố i đấ t của dây cáp đồ ng nố i với co ̣c xét đế n ̣ số sử du ̣ng (dây) Điêṇ trở xung của ̣ thố ng dây nố i co ̣c αt =1.15 bảng 7.5 giáo trình an tồn điêṇ thầy Quyề n Huy Ánh Rthx = αtRth =1.15x15.561 =17.895(Ω) Điêṇ trở xung của toàn ̣ thố ng SVTH : TRẦN DUY THỊNH MSSV : 0851030076 Trang 128 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Công nghiệp SVTH : TRẦN DUY THỊNH GVHD : PGS-TS PHAN QUỐC DŨNG MSSV : 0851030076 Trang 129 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Công nghiệp GVHD : PGS-TS PHAN QUỐC DŨNG PHẦN C:KẾT LUẬN Đồ án” Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng nhà máycông ty cổ phần TM & SX Tôn Tân Phước Khanh” yêu cầu phân phối cấp điện cho khu vực định lấy từ lưới quốc gia & dùng điện áp 22/ 0,4KV với điều kiện thực tế phân xưởng , dựa tảng xí nghiệp thiết kế sẵn Qua việc thực đồ án này, em hệ thống hóa, cố kiến thức học Hiểu rõ thêm qui tắc, qui định để thiết kế sách tra cưú Nhưng thiết kế hệ thống cung cấp điện tốn khó Một đề tài dù nhỏ yêu cầu cần tổng hợp kiến thức từ nhiều chuyên ngành học : cung cấp điện, an toàn, kỹ thuật cao áp, thiết bị điện Bên cạnh đó,do em chưa có kinh nghiệm thiết kế nên tập đồ án chắn nhiều thiếu sót Em mong q thầy góp ý, giúp đỡ nhằm nâng cao kiến thức tương lai SVTH : TRẦN DUY THỊNH MSSV : 0851030076 Trang 130 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Công nghiệp GVHD : PGS-TS PHAN QUỐC DŨNG Tài liệu tham khảo: 1.Hướng dẫn đồ án môn học thiết kế cung cấp điện Phan Thị Thanh Bình – Dương Lan Hương – Phan Thị Thu Vân NXB Đại Học Quốc Gia Tp.HCM 2.Hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC Schneider Electric S.A – NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật 3.An toàn điện Phan T Thu Vân – NXB Đại Học Quốc Gia Tp.HCM 4.An toàn điện PGS.TS.Quyền Huy Ánh-NXB Đại Học Quốc Gia Tp.HCM 5.Kỹ thuật chiếu sáng Dương Lan Hương – NXB Đại Học Quốc Gia Tp.HCM 6.Catalog Circuit protection and control devices from 0.5 to 6300A - 2012 Merlin Gerin-Schneider Electric SVTH : TRẦN DUY THỊNH MSSV : 0851030076 Trang 131 ... QUAN VỀ THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN TM & SX TÔN TÂN PHƯỚC KHANH CHƯƠNG :PHẠM VI THỰC HIỆN ĐỀ TÀI, ĐẶC ĐIỂM CỦA CÔNG NGHỆ SỬ DỤNG TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN TM & SX TƠN TÂN PHƯỚC KHANH PHẦN... Quốc Dũng PHẦN B:TÍNH TỐN HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN TM & SX TÔN TÂN PHƯỚC KHANH Các bước thiết kế cung cấp điện Bước 1: Thu thập liệu ban đầu - Nhiệm vụ mục đích thiết kế - Phân... PHẦN TM & SX TÔN TÂN PHƯỚC KHANH Thiết kế mạng cung cấp điện trình thu thập số liệu biểu diễn chúng, ngừơi kỹ sư thiết kế đóng vai trò ảnh hưởng lên đối tượng thiết kế thơng qua phương tiện thiết