Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy chế biến gỗ đồng nai

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 CHO NHÀ MÁY CHẾ BIẾN GỖ ĐỒNG NAI SVTH : MSSV : GVHD : NGUYỄN BẢO GIANG LÂN 0851030039 TS.NGUYỄN HOÀNG VIỆT TP Hồ Chí Minh, tháng năm 2103 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư cơng nghiệp GVHD: PGS Nguyễn Hồng Việt LỜI MỞ ĐẦU Hiện , điện ngày đóng vai trò quan trọng kinh tế quốc dân Điện định phần lớn tốc độ cơng nghiệp hóa đại hóa Nâng cao chất lượng điện độ tin cậy lưới phân phối mối quan tâm hàng đầu nhà phân phối điện người sử dụng Thực tế , hệ thống điện ln có vấn đề cần xử lý nhằm mục đích ổn định cung cấp liên tục cho khách hàng Để ngăn ngừa cố tránh hư hỏng thiết bị, tránh nguy hiểm người sử dụng điện yêu cầu thiết kế mạng điện hạ áp phải kỹ thuật đảm bảo an tồn Tuy nhiên việc tính tốn thiết kế cung cấp điện công việc khó khăn, đòi hỏi nhà thiết kế ngồi lĩnh vực chun mơn kỹ thuật phải có hiểu biết mặt : môi trường, xã hội, đối tượng cấp điện,… Trong trình thiết kế cấp điện, phương án xem hợp lý tối ưu thỏa yêu cầu sau :      Vốn đầu tư nhỏ đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện tuỳ theo mức độ tính chất phụ tải Chi phí vận hành hàng năm thấp Đảm bảo an toàn cho người thiết bị Thuận tiện cho việc vận hành, bảo quản sửa chửa Đảm bảo chất lượng điện ( đảm bảo độ lệch độ dao động điện áp bé nằm giới hạn cho phép so với định mức ) Tuy nhiên hạn chế kiến thức kinh nghiệm thực tế tài liệu tham khảo, thời gian thực hiện, nên đồ án khơng thể tránh khỏi thiếu sót , kính mong thầy hướng dẫn góp ý xây dựng cho đồ án ngày hoàn thiện để cố kiến thức em tương lai Ngày tháng năm 2013 Sinh viên thực Nguyễn Bảo Giang Lân SVTH: Nguyễn Bảo Giang Lân MSSV : 0851030039 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư cơng nghiệp GVHD: PGS Nguyễn Hồng Việt LỜI CẢM ƠN Để thực hoàn chỉnh luận văn này, ngồi cơng sức nhỏ bé em, cơng lao tận tình giảng dạy, truyền thụ lớn tất Thầy Cô khoa Xây Dựng Và Điện nói chung Thầy Cơ giảng dạy mơn Điện-Điện Tử nói riêng Đặc biệt cả, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành PGS Nguyễn Hoàng Việt dành thời gian quý báo, tận tình giúp đỡ em thực hoàn thành luận văn thời hạn Và xin chân thành cảm ơn người bạn, người thân giúp đỡ động viên học tập trình thực đồ án tốt nghiệp Cuối cùng, em xin chúc quý Thầy Cô khoa Xây Dựng Và Điện, Thầy Cô hội đồng bảo vệ Thầy hướng dẫn PGS Nguyễn Hoàng Việt dồi sức khỏe SVTH: Nguyễn Bảo Giang Lân MSSV : 0851030039 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư cơng nghiệp GVHD: PGS Nguyễn Hồng Việt MỤC LỤC Lời mở đầu Lời cảm ơn Mục lục Chương 1: PHÂN NHĨM VÀ XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN 1.1 Tổng quan nhà máy…………………………………………………….…… 1.2 Giới thiệu chung thiết kế cung cấp điện…………………………………… 1.3 Phân nhóm phụ tải …………………………………………………… ……… 1.4 Xác định tâm phụ tải nhóm, đặt TDL, TPPP, TPPC nhà máy……… … 1.4.1 Xác định tâm phụ tải nhóm……………………………………………… 1.4.2 Tâm phụ tải tủ phân phối phụ tủ phân phối phụ 2……………….…… 12 1.4.3 Tâm phụ tải tủ phân phối …………………………………… ……… 14 Chương 2: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN 15 2.1 Cơ sở lý thuyết………………………………………………………………… 15 2.1.1 Phương pháp xác định phụ tải theo công suất đặt………………………… 15 2.1.2 Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình hệ số cực đại……………………………………………………………… 16 2.2 Tính tốn phụ tải nhóm 1……………………………………………………… 18 2.3 Tính tốn phụ tải nhóm 2…………………… ……………………………… 20 2.4 Tính tốn phụ tải nhóm 3……………………………………………………… 22 2.5 Tính tốn phụ tải nhóm 4……………………………………………………… 24 2.6 Tính tốn phụ tải nhóm 5……………………………………………………… 26 2.7 Tính toán phụ tải cho tủ phân phối (TPP1)………………………………… 28 CHƯƠNG : THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG 30 3.1 Các yêu cầu chung hệ thống chiếu sáng…………………………….…… 30 3.2 Các đại lượng kỹ thuật chiếu sáng……………………… … 30 3.3 Phương pháp tính tốn………………………………………….………… 31 SVTH: Nguyễn Bảo Giang Lân MSSV : 0851030039 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư cơng nghiệp GVHD: PGS Nguyễn Hồng Việt 3.3.1 Chọn nguồn sáng…………………………………………… ………… 31 3.3.2 Chọn thiết bị chiếu sáng… ………………………………… ………… 32 3.3.3 Hạn chế lóa mắt………………………………….……… ………… 32 3.3.4 Lựa chọn độ rọi theo yêu cầu…… ………………………… ………… 32 3.3.5 Lựa chọn chiếu sang treo đèn…… ………………………… ………… 33 3.4 Phương pháp tính tốn………………………………………….………… 33 3.4.1 Phương pháp quang thông………………………… ……… ………… 33 3.4.2 Phương pháp số địa điểm…….………………… ……… ………… 34 3.4.3 Phương pháp điểm………………………………… ……… ………… 34 3.5 Tính tốn cụ thể…… ………………………………………….………… 35 3.5.1 Chiếu sang khu vực phân xưởng nhà máy.…….………… … 35 3.5.2 Tính tốn phụ tải chiếu sáng cho khu vục hành lang bảo vệ……………… 38 3.6 Tính tốn cơng suất chiếu sáng…………………………………………… 40 3.6.1 Cơng suất chiếu sáng xưởng……………… …….………………… 40 3.6.2 Công suất chiếu sáng cho hành lang bảo vệ……………………….……… 40 3.6.3 Công suất chiếu sáng cho nhà kho…………… …….………………… 41 3.7 Tính toán thống kê ổ cắm, quạt máy lạnh nhà máy…… ……… 43 3.7.1 Tính tốn cơng suất ổ cắm………………………………… …… ……… 43 3.7.2 Tính tốn ổ cắm nhà xưởng……………………………… …… ……… 43 3.7.3 Tính tốn cơng suất quạt công nghiệp dân dụng……… …… ….… 45 3.7.4 Tính tốn quạt cho nhà xưởng……………………………… … ……… 45 3.7.5 Tính tốn cơng suất máy lạnh cho khu vực văn phòng…………… ….… 46 3.7.6 Tính tốn cụ thể cơng suất cho phòng giám đốc………… .…… ….… 46 3.8 Tính tốn tủ chiếu sang tổng(TSCT)………………………… …… ….… 49 3.9 Tính tốn tủ phân phối (TPPC) cho tồn nhà máy… .…… ….… 50 SVTH: Nguyễn Bảo Giang Lân MSSV : 0851030039 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: PGS Nguyễn Hồng Việt CHƯƠNG : BÙ CƠNG SUẤT PHẢN KHÁNG-LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP 52 4.1 Chọn bù công suất phản kháng…………………………… …… ….… 52 4.1.1 Tính tốn cơng suất cần bù…………… …………………………………… 52 4.1.2 Chọn tụ bù…………… ……………………………………………………… 53 4.1.3 Phương pháp bù…………… …………………………………………… … 53 4.2 Lựa chọn máy biến áp………………………………………… …… ….… 54 4.2.1 Chọn máy biến áp………… ………… ………………………………… … 54 4.2.2 Chọn máy phát điện dự phòng… ………… ………………… ……… … 54 CHƯƠNG : CHỌN DÂY DẪN-PHƯƠNG PHÁP VÀ SƠ ĐỒ ĐI DÂY-CHỌN THANH CÁI CÁC TỦ ĐIỆN CHÍNH 56 5.1 Phương pháp dây …………………………………………………………… 56 5.2 Sơ đồ dây …………………….……………………………………………… 56 5.3 Chọn dây dẫn ………… ……………………………………………………… 56 5.4 Tính toán chọn dây dẫn ……….……………………………………………… 57 5.4.1 Chọn dây dẫn từ MBA máy phát đến tủ phân phối chính( TPPC)….… 57 5.4.2 Chọn dây dẫn từ TPPC đến TPPP1 TPPP2……………………… …… 58 5.4.2.1 Chọn dây dẫn từ TPPC đến TPPP1 ……… ……………………… …… 58 5.4.2.2 Chọn dây dẫn từ TPPC đến TPPP2………………………………… …… 58 5.4.2.3 Chọn dây dẫn từ TPPC đến TCST ………………………………… …… 59 5.4.3 Chọn dây dẫn từ TPPP đến tủ động lực( TĐL) xưởng …… …… 60 5.4.3.1 Chọn dây dẫn từ TPPP1 đến tủ động lực( TĐL) ……… …… …… 60 5.4.3.2 Chọn dây dẫn từ TPPP2 đến tủ động lực( TĐL) ……… …… …… 62 5.4.3.3 Chọn dây dẫn từ tủ chiếu sang tổng (TCST) đến tủ chiếu sáng …… 63 5.4.4 Chọn dây dẫn từ tủ động lực( TĐL) đến thiết bị xưởng………… 64 5.5 Chọn cho tủ điện ………… …………………………… 67 5.5.1 Chọn cho tủ phân phối………………………………… …… 67 SVTH: Nguyễn Bảo Giang Lân MSSV : 0851030039 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: PGS Nguyễn Hoàng Việt 5.5.2 Chọn cho tủ động lực xưởng……………………… …… 68 5.5.3 Các tủ chiếu sáng cho khu vực nhà máy…… ……………………… …… 68 CHƯƠNG : KIỂM TRA SỤT ÁP VÀ TÍNH NGẮN MẠCH 69 6.1 Kiểm tra sụt áp………… ……………………………………………………… 69 6.1.1 Yêu cầu kiểm tra sụt áp…………… ………………………………… …… 69 6.1.2 Phương pháp tính sụt áp…………… ……… ……………………… …… 69 6.1.3 Tính sụt áp chế độ vận hành bình thường…………….…………… …… 70 6.1.3.1 Tính tốn sụt áp xưởng…………… …………………………… …… 70 6.1.3.2 Tính tốn sụt áp tủ chiếu sáng…………… ……………… …… 76 6.1.4 Tính sụt áp chế độ vận hành khởi động………….………………… …… 77 6.2 Tính toán ngắm mạch pha ba pha………… ………………………… 84 6.2.1 Phương pháp tính tốn ngắn mạch ba pha xưởng………….… …… 84 6.2.1.1 Dòng ngắn mạch pha I(3)N điểm ……………………… … … 6.2.1.2.Tính điện trở điện kháng máy biến áp (MBA)…………………… 84 6.2.2 Tính tốn dòng ngắn mạch pha TĐL xưởng………………… 84 6.2.2.1 Ngắn mạch pha TPPC………………………………………………… 85 6.2.2.2 Ngắn mạch pha TPPP2……………….….…………………………… 85 6.2.2.3 Ngắn mạch pha TĐL1………………………………………………… 85 6.2.2.4 Ngắn mạch pha TĐL2………………………………………………… 85 6.2.2.5 Ngắn mạch pha TPPP1……… ……………………………………… 86 6.2.2.6 Ngắn mạch pha TĐL3………………………………………………… 86 6.2.2.7 Ngắn mạch pha TĐL4………………………………………………… 86 6.2.2.8 Ngắn mạch pha TĐL5………………………………………………… 86 6.2.3 Tính tốn dòng ngắn mạch pha TCST, TCS1…TCS4………… 87 6.2.3.1 Ngắn mạch pha TCST………………………………………………… 87 6.2.3.2 Ngắn mạch pha TCS1.……………….….…………………………… 87 SVTH: Nguyễn Bảo Giang Lân MSSV : 0851030039 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư cơng nghiệp GVHD: PGS Nguyễn Hồng Việt 6.2.3.3 Ngắn mạch pha TCS2………………………………………………… 87 6.2.3.4 Ngắn mạch pha TCS3………………………………………………… 88 6.2.3.5 Ngắn mạch pha TCS4 ……… ……………………………………… 88 6.2.4 Phương pháp tính toán ngắn mạch pha xưởng…………………… 89 6.2.4.1 Ngắn mạch pha TPPC……………………………………………… 89 6.2.4.2 Ngắn mạch pha TPPP1……………………………………………… 90 6.2.4.3 Ngắn mạch pha TĐL3……… ……………………………………… 90 6.2.4.4 Ngắn mạch pha TĐL4……… ……………………………………… 90 6.2.4.5 Ngắn mạch pha TĐL5………… …………………………………… 90 6.2.4.6 Ngắn mạch pha TPPP2……… …………… ……………………… 91 6.2.4.7 Ngắn mạch pha TĐL1……… ……………………………………… 91 6.2.4.8 Ngắn mạch pha TĐL2……… ……………………………………… 91 6.2.4.9 Ngắn mạch pha máy bơm 1-1 xưởng… …….………………… 91 6.2.5 Tính tốn dòng ngắn mạch pha từ TCST, TCS1…TCS4…… 92 6.2.5.1 Ngắn mạch pha TCST……… ……………………………………… 92 6.2.5.2 Ngắn mạch pha TCS1 ……….……………………………………… 92 CHƯƠNG : TÍNH TỐN CHUNG VỀ AN TỒN ĐIỆN- CHỌN THIẾT BỊ BẢO VỆ CB 97 7.1 Tính tốn chung an tồn điện……… …………………………………… 97 7.1.1 Chọn sơ đồ bảo vệ dây nối đất nhà máy………………… … 97 7.1.1.1 Chọn sơ đồ nối đất……… ……… ………………………………….…… 97 7.1.1.2 Chọn dây nối đất (PE)…….……… ………………………………….…… 97 7.1.2 Thiết kế nối đất an toàn cho xưởng sản xuất……………………….……… 97 7.2 Chọn thiết bị bảo vệ ( CB )…….……… ………………………………….… 99 7.2.1 Điều kiện chọn thiết bị bảo vệ ( CB )… …………………………….…… 99 7.2.2 Tính tốn chọn thiết bị bảo vệ ( CB )… ………………………………… 99 SVTH: Nguyễn Bảo Giang Lân MSSV : 0851030039 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư cơng nghiệp GVHD: PGS Nguyễn Hồng Việt 7.2.2.1 Chọn CB từ MBA máy phát đến tủ phân phối (TPPC)… … 99 7.2.2.2 Chọn CB cho tụ bù TPPC……………………………………………… 100 7.2.2.3 Chọn CB từ tủ phân phối (TPPC) đến tủ phân phối phụ…… 101 7.2.2.3.1 Chọn CB từ TPPC đến TPPP1………………………………………… 101 7.2.2.3.2 Chọn CB từ TPPC đến TPPP2………………………………………… 102 7.2.2.4 Chọn CB từ tủ phân phối (TPPC) đến tủ chiếu sáng tổng (TCST) 103 7.2.2.5 Chọn CB từ tủ phân phối phụ đến tủ động lực……………………… 103 7.2.2.5.1 Chọn CB từ TPPP1 đến TĐL3………….……………………………… 103 7.2.2.5.2 Chọn CB từ TPPP1 đến TĐL4………….……………………………… 104 7.2.2.5.3 Chọn CB từ TPPP1 đến TĐL5………….……………………………… 105 7.2.2.5.4 Chọn CB từ TPPP2 đến TĐL1………….……………………………… 106 7.2.2.5.5 Chọn CB từ TPPP2 đến TĐL2………….……………………………… 107 7.2.2.6 Chọn CB từ tủ chiếu sáng tổng (TCST) đến tủ chiếu sáng(TCS1÷TCS4) 108 7.2.2.6.1 Chọn CB tủ chiếu sáng 1……………………… ……………………… 108 7.2.2.6.2 Chọn CB tủ chiếu sáng 2……………………… ……………………… 109 7.2.2.6.3 Chọn CB tủ chiếu sáng 3……………………… ……………………… 110 7.2.2.6.4 Chọn CB tủ chiếu sáng 4……………………… ……………………… 111 7.2.2.7 Chọn CB từ tủ động lực (TĐL) đến thiết bị xưởng………… 113 CHƯƠNG : THIẾT KẾ CHỐNG SÉT CHO NHÀ MÁY 117 8.1 Đặc tính sét………… ……………………………………………………… 117 8.2 Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp… ………………….………………………… 118 8.2.1 Nguyên tắc…………………………………… …….………………………… 118 8.2.2 Cột chống sét phạm vi bảo vệ……………………… …………………… 119 8.2.2.1 Phạm vi bảo vệ kim thu sét ……….…………… …………………… 119 8.2.2.2 Phạm vi bảo vệ cột kim thu sét có chiều cao khơng nhau…… 120 8.2.2.3 Phạm vi bảo vệ nhiều cột kim thu sét ………………………………… 120 SVTH: Nguyễn Bảo Giang Lân MSSV : 0851030039 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư cơng nghiệp GVHD: PGS Nguyễn Hồng Việt 8.3 Các hệ thống chống sét nay.… ………………….….…………………… 120 8.4 Tính tốn lựa chọn thiết bị bảo vệ chống sét cho xí nghiệp……………… 121 8.4.1 Các ưu điểm đầu kim thu sét ………………….………………………… 122 8.4.2 Công thức tính tốn vùng bán kính bảo vệ……….………………………… 123 8.4.3 Tính tốn cụ thể…………………………………….………………………… 123 8.5 Hệ thống nối đất chống sét………………………… ……………… …… 123 8.5.1 Tính tốn điện trở cọc đứng………………………………………………… 124 8.5.2 Tính tốn điện trở ngang……………… …………………………… 125 KẾT LUẬN 127 TÀI LIỆU THAM KHẢO 128 SVTH: Nguyễn Bảo Giang Lân MSSV : 0851030039 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: PGS Nguyễn Hoàng Việt Máy thổi nước 1-1 4.9 24.5 C60N/25830 10 50÷100 13.6 0.237 Máy thổi nước 1-2 4.9 24.5 C60N/25830 10 50÷100 13.6 0.26 Máy thổi nước 1-3 4.9 24.5 C60N/25830 10 50÷100 13.6 0.92 Máy thổi nước 1-4 4.9 24.5 C60N/25830 10 50÷100 13.6 0.295 Máy thổi nước 1-5 4.9 24.5 C60N/25830 10 50÷100 13.6 0.365 Máy thổi nước 1-6 4.9 24.5 C60N/25830 10 50÷100 13.6 0.328 Máy thổi nước 2-1 4.9 24.5 C60N/25830 10 50÷100 13.6 0.285 Máy thổi nước 2-2 4.9 24.5 C60N/25830 10 50÷100 13.6 0.258 Máy thổi nước 2-3 4.9 24.5 C60N/25830 10 50÷100 13.6 0.239 Máy thổi nước 2-4 4.9 24.5 C60N/25830 10 50÷100 13.6 0.26 Máy thổi nước 2-5 4.9 24.5 C60N/25830 10 50÷100 13.6 0.2 Máy thổi nước 2-6 4.9 24.5 C60N/25830 10 50÷100 13.6 0.221 Máy Router 4.9 24.5 C60N/25830 10 50÷100 13.6 0.19 Máy Router 4.9 24.5 C60N/25830 10 50÷100 13.6 0.221 Máy Router 4.9 24.5 C60N/25830 10 50÷100 13.6 0.2 Máy Router 4.9 24.5 C60N/25830 10 50÷100 13.6 0.179 Máy nhám 4.6 23 C60N/25829 30÷60 16 0.16 Máy nhám 4.6 23 C60N/25829 30÷60 16 0.19 Máy nhám 4.6 23 C60N/25829 30÷60 16 0.234 Máy nhám 4.6 23 C60N/25829 30÷60 16 0.196 Máy nhám 4.6 23 C60N/25829 30÷60 16 0.17 Máy cắt 4.9 24.5 C60N/25830 10 50÷100 16 0.176 Máy cắt 4.9 24.5 C60N/25830 10 50÷100 16 0.226 Máy cắt 4.9 24.5 C60N/25830 10 50÷100 16 0.239 Máy cắt 4.9 24.5 C60N/25830 10 50÷100 16 0.226 Máy cắt 4.9 24.5 C60N/25830 10 50÷100 16 0.239 Máy mài 3.3 16.5 C60N/25828 20÷40 14.28 0.262 Máy mài 3.3 16.5 C60N/25828 20÷40 14.28 0.235 Máy mài 3.3 16.5 C60N/25828 20÷40 14.28 0.262 Máy mài 3.3 16.5 C60N/25828 20÷40 14.28 0.217 Máy mài 3.3 16.5 C60N/25828 20÷40 14.28 0.236 TĐL3 đến nhóm SVTH: Nguyễn Bảo Giang Lân MSSV : 0851030039 Trang 114 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư cơng nghiệp GVHD: PGS Nguyễn Hồng Việt Máy mài 3.3 16.5 C60N/25828 20÷40 14.28 0.2 Máy mài 3.3 16.5 C60N/25828 20÷40 14.28 0.208 Máy mài 3.3 16.5 C60N/25828 20÷40 14.28 0.18 Máy mài 3.3 16.5 C60N/25828 20÷40 14.28 0.194 Máy mài 10 3.3 16.5 C60N/25828 20÷40 14.28 0.17 Máy khoan rê 3.3 16.5 C60N/25828 20÷40 14.28 0.233 Máy khoan rê 3.3 16.5 C60N/25828 20÷40 14.28 0.249 Máy khoan rê 3.3 16.5 C60N/25828 20÷40 14.28 0.192 Máy khoan rê 3.3 16.5 C60N/25828 20÷40 14.28 0.206 Máy khoan rê 3.3 16.5 C60N/25828 20÷40 14.28 0.221 Máy khoan rê 3.3 16.5 C60N/25828 20÷40 14.28 0.235 Máy khoan rê 3.3 16.5 C60N/25828 20÷40 14.28 0.165 Máy khoan rê 3.3 16.5 C60N/25828 20÷40 14.28 0.2 Máy khoan rê 3.3 16.5 C60N/25828 20÷40 14.28 0.174 Máy khoan rê 10 3.3 16.5 C60N/25828 20÷40 14.28 0.186 Máy chuốt tròn 15 C60N/25828 20÷40 14.28 0.153 Máy cắt chốt 3.8 0.76 C60N/25828 20÷40 11.9 75.24 Máy cắt chốt 3.8 0.76 C60N/25828 20÷40 11.9 81.78 Máy rút chốt 4.05 0.81 C60N/25829 30÷60 11.9 95.62 Máy rút chốt 4.05 0.81 C60N/25829 30÷60 11.9 91 Máy rút chốt 4.05 0.81 C60N/25829 30÷60 11.9 86.32 Máy nhám thùng 45.6 138.6 C60N/25836 50 250÷500 59.16 0.517 Máy nhám thùng 45.6 138.6 C60N/25836 50 250÷500 59.16 0.512 Máy nhám thùng 45.6 138.6 C60N/25836 50 250÷500 59.16 0.523 Máy nhám thùng 45.6 138.6 C60N/25836 50 250÷500 59.16 0.508 TĐL4 đến nhóm TĐL5 đến nhóm SVTH: Nguyễn Bảo Giang Lân MSSV : 0851030039 Trang 115 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư cơng nghiệp GVHD: PGS Nguyễn Hồng Việt CHƯƠNG THIẾT KẾ CHỐNG SÉT CHO NHÀ MÁY 8.1 Đặc tính sét:  Sét tượng phóng điện khí đám mây đất hay đám mây mang điện tích trái dấu Sự phóng điện sét chia làm giai đoạn:  Giai đoạn phóng điện tiên đạo bậc: Giai đoạn bắt đầu dòng sáng phát triển xuống đất, chuyển động đợt với vận tốc 100 ÷ 1000km/giây Dòng mang phần lớn điện tích đám mây  Giai đoạn phóng điện chủ yếu sét: giai đoạn điện tích dương đất chạy lên trung hòa với điện tích âm dòng điện tiên đạo SVTH: Nguyễn Bảo Giang Lân MSSV : 0851030039 Trang 116 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư cơng nghiệp  GVHD: PGS Nguyễn Hồng Việt Giai đoạn cuối sét kết thúc di chuyển điện tích đám mây từ bắt đầu phóng điện  Thường phóng điện sét gồm loạt phóng điện liên tiếp dịch chuyển điện tích từ phần khác đám mây  Dạng dòng điện sét ghi máy sóng cực nhanh là: A (KA) I smax 0.5I smax a = dIs/dt tds ts t(s) Hình 6.1 : Dạng dòng điện sét  Các thơng số chủ yếu:  Biên độ dòng sét Ismax : giá trị lớn dòng điện sét  Thời gian đầu sóng tđs : thời gian dòng sét từ đến giá trị cực đại  Độ dốc dòng điện sét : a = dis/dt  Dộ dài dòng điện sét (ts) : thời gian từ đầu dòng điện sét đến dòng điện giảm biên độ  Hậu dòng điện sét:  Đối với người súc vật bị sét đánh tru1g chết Nhiều sét khơng phóng điện trực tiếp gây nguy hiểm SVTH: Nguyễn Bảo Giang Lân MSSV : 0851030039 Trang 117 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư cơng nghiệp GVHD: PGS Nguyễn Hồng Việt  Dòng điện sét có nhiệt độ cao khoảng 100000C Khi phóng vào vật dễ cháy : mái nhà tranh, gỗ khô , gây lên đám cháy Điều cần cần phải ý bảo vệ kho nhiên liệu  Sét phá hủy mặt học, có nhiển trường hợp tháp cao, cối bị nổ tung dòng sét qua nung nóng phần lõi làm nước bốc nhanh phá vỡ thân  Rất đáng ý đến điện áp cảm ứng vật dẫn dài tạo thành mạch vòng hở cảm ứng điện từ có phóng điện sét gần Điện áp cảm ứng lên hàng chục kilivolt nguy hiểm 8.2 Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp: 8.2.1/ Nguyên tắc:  Bảo vệ trọng điểm: Là bảo vệ nơi, điểm , chỗ thường hay bị sét đánh  Đối với cơng trình mái : trọng điểm bảo vệ góc, xung quanh tường chắn mái kết cấu nhô cao khỏi mặt mái cơng trình  Đối với cơng trình mái dốc: trọng điểm bảo vệ đỉnh hồi, bờ , bờ chảy, góc diềm kết cấu nhô cao khỏi mặt mái nhà cơng trình  Bảo vệ trọng điểm thực hiệ kim thu sét  Bảo vệ theo ngun tắc tồn bộ: Là tồn cơng trình phải nằm phạm vi bảo vệ kim thu sét SVTH: Nguyễn Bảo Giang Lân MSSV : 0851030039 Trang 118 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: PGS Nguyễn Hoàng Việt 8.2.2 Cột chống sét phạm vi bảo vệ: Cột chống sét sử dụng kim thu sét: Để đảm bảo chống sét đánh trực tiếp vào cơng trình thường dùng cột chống sét hay quen gọc cột thu sét Đây cột tháp có độ cao lớn độ cao cơng trình cần bảo vệ Trên đỉnh cột có gắn mũi nhọm kim loại – kim thu sét Kim nối với dây dẫn sét xuống đất để vào vật nối đất (Rnối đất)  Nguyên tắc bảo vệ chống sét cột thu lôi chiều cao cột thu sét hệ thống nối đất Trên mơ hình người ta xác định vùng bảo vệ cột thu sét Khoảng không gian gần cột thu sét mà vật bảo vệ đặt khả bị sét đánh gọi vùng bảo vệ kim thu sét 8.2.2.1 Phạm vi bảo vệ cột kim thu sét:  Phạm vi bảo vệ cột thu sét hình nón xoay với đường sinh Để đơn giản sử dụng người ta thường thay đường cong bậc hai Rx = f(hx) đường thẳng gãy khúc với phương trình đơn giản sau:  Ở độ cao hx < (2/3)h bán kính bảo vệ là: Rx = 1.5h (1-  hx )p 0.8h Ở độ cao hx > (2/3)h bán kính bảo vệ là: Rx = 0.75h (1- hx )p h  Trong tài liệu Nga gần sở khảo sát mơ hình, trị số bán kính Rx xác định theo cơng thức sau: Rx = 1.6 x h a x P h (1+ x ) h Trong đó:  hx : chiều cao vật bảo vệ  : chiều cao hiệu dụng cột thu sét (ha = h – hx)  P : hệ số : h ≤ 30m P= Khi h ≥ 30 P = SVTH: Nguyễn Bảo Giang Lân 5.5 h MSSV : 0851030039 Trang 119 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư cơng nghiệp GVHD: PGS Nguyễn Hồng Việt  Phạm vi bảo vệ hai kim thu sét tính theo cơng thức sau: Rx : tính trên, bx tính theo cơng thức sau  7h -a  x bx = 4Rx x  a   14h a -a  Với bx phạm vi bảo vệ độ cao h0 a Trong h0 =  ,ha = h - h x 8.2.2.2 Phạm vi bảo vệ hai cột kim thu sét có chiều cao khơng 8.2.2.3 Phạm vi bảo vệ nhiều cột kim thu sét : Phạm vi bảo vệ ba bốn cột kim thu sét: ta kiểm tra phần khu vực bảo vệ kèm theo kiểm tra điều kiện bảo vệ an toàn cho toàn khu vực cần bảo vệ Vật có độ cao hx phạm vi bảo vệ thỏa mãn điều kiện sau  D ≤ x (h – hx): với h < 30m  D ≥ x (h – hx) x p : với h > 30m Trong đó:  Rx, bx tính riên D tính sau: D= a12 x a13 x a 23 x p(p-a12 ) x (p-a13 ) x (p-a 23 ) - D đường kính đường tròn ngoaa5i tiếp tam giác đa giác mà đỉnh cột - P= (a12 + a13 + a 23 ) - h : độ cao cột thu lôi - hx : độ cao thiết bị cần bảo vệ 8.3 Các hệ thống chống sét nay: Các hệ thống chống sét gồm: hệ thống thu nhận sét đặt không trung nối với hệ thống nối đất dây dẫn có cấu tạo đặt biệt SVTH: Nguyễn Bảo Giang Lân MSSV : 0851030039 Trang 120 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: PGS Nguyễn Hoàng Việt  Trong năm gần xuất nhiều loại kim thu sét chủ yếu hai loại sau:  Loại theo tập quán kinh điển dạng đầu thu cột thu sét thông thường đặt sở phát minh Franklin  Loại không theo kinh điển hay gọi loại tăng cường : đầu thu tích cực hơn, thân đầu thu sử dụng đầu thu sét phát tiên đạo sớm (ESE; Early Streamer Emission)  Những tác hại sét đánh trực tiếp gây ra, gây thiệt hại lớn người tài sản phải lựa chọn cấp bảo vệ  Trong hầu hết trường hợp đầu phải cân nhắc  đến yếu tố sau:  Cơng trình có nhiều người làm việc  Dịch vụ cơng trình hoạt động liên tục  Mật độ sét vủng xây dựng cơng trình  Chiều cao cơng trình  Cơng trình có chứa hay khơng chứa vật liệu cháy nổ, di sản văn hóa khơng thể thay Tùy theo đặc điểm công trình mà ta lựa chọn cấp bảo vệ cho thích hợp  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 đồng xử lý Inox, phía có nhiều đầu nhọn làm nhiệm vụ phát xạ ion, đầu làm thép không rỉ Các đầu luồn ống cách điện nối tới điện cực kích thích Thân kim ln nối đến điện cực nối đất chống sét  Bộ kích thích áp điện: Được làm Ceramic áp d9iee65n đặt phía thân kim ngăn cách điện, kích thích áp điện nối tới đỉnh nhọn phát xạ ion cáp cách điện cao 8.4 Tính toán lựa chọn thiết bị bảo vệ chống sét cho xí nghiệp: Trong luận văn em chọn phương án chống sét đầu thu ESE SVTH: Nguyễn Bảo Giang Lân MSSV : 0851030039 Trang 121 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư cơng nghiệp GVHD: PGS Nguyễn Hồng Việt  Chọn loại đầu thu sét : Loại phát tia tiên đạo PREVECTRON – hãng Indelec – cenes – Pháp chế tạo Mẫu kim thu sét phát tia tiên đạo ESE 8.4.1 Các ưu điểm đầu thu sét :  Bán kính bảo vệ rộng  Khả bảo vệ cơng trình mức cao  Tự động hoạt động hồn tồn, khơng cần nguồn điện cung cấp, khơng cần bảo trì thường xun  Nối đất đơn giản tin cậy  Hoạt động tin cậy, an toàn kiểm tra thử nghiệm pgho2ng thí nghiệm trung tâm nghiên cứu khoa học Pháp  Cấp bảo vệ (I, II III) tùy theo u cầu loại cơng trình xác định theo phụ lục B tiêu chuẩn NFC 17 – 102  Cấp bảo vệ cao (cấp I) : D = 20m  Cấp bảo vệ trung bình (cấp II) : D = 40m  Cấp bảo vệ tiêu chuần (cấp III) : D = 60m  Chiều cao thực cột thu lơi tính từ mặt phải bảo vệ h Từ ta có bảng bán kính bảo vệ cho loại đầu kim thu sét , cấp bảo vệ SVTH: Nguyễn Bảo Giang Lân MSSV : 0851030039 Trang 122 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: PGS Nguyễn Hồng Việt 8.4.2 Cơng thức tính tốn vùng bán kính bảo vệ: Rp = h(2D - h) + ΔL(2D + ΔL) Trong :  h : chiều cao thực đầu kim  L : 106 x T  T : độ lợi thời gian đầu kim PREVECTRON – (S)  D = 20, 45, 60 tùy theo cấp bảo vệ  h : chiều cao thực cột thu sét tính từ mặt phải bảo vệ 8.4.3 Tính tốn cụ thể:  Chiều cao xưởng cao : h = 7m  Chiều dài lớn phạm vi cần bảo vệ độ cao tương ứng : L = 150m  Chiều rộng lớn phạm vi cần bảo vệ độ cao tương ứng : W = 35m  Bán kính bảo vệ : Rp = 150  352  77m  Chọn cấp bảo vệ cấp III, D = 60m, độ cao cơng trình 7m, chiều cao kim thu sét 4m,  chọn bán kính bảo vệ Rp = 85m 8.5 Hệ thống nối đất chống sét:  Hệ thống nối đất chống sét tính tốn phần tính tốn điện trở nối đất nguồn phần an tồn  Giá trị điện trở nối đất chọn 4Ω  Đối với sơ đồ cần tính điện trở nối đất nguồn (Rnđng), giá trị điện trở chọn 4Ω  Tính tốn điện trở nối đất nguồn:  Chọn hình thức nối đất gồm cọc hình vẽ sau: SVTH: Nguyễn Bảo Giang Lân MSSV : 0851030039 Trang 123 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư cơng nghiệp GVHD: PGS Nguyễn Hồng Việt L coïc L  Chọn cọc đứng loại thép tròn có chiều cao: L = 3m đường kính 20(mm)  Chọn gang loại thép dẹt có chiều dài L = 12m, có bề rộng b = 4(mm) để tránh ăn mòn Thanh thép dẹt nối với cọc đứng khoảng cách cọc a =3m 0.8m 3m 2.3m 8.5.1 Tính tốn điện trở cọc đứng:  Cọc đứng chôn sâu đất cách mặt đất 0.8m SVTH: Nguyễn Bảo Giang Lân MSSV : 0851030039 Trang 124 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư cơng nghiệp  GVHD: PGS Nguyễn Hồng Việt Nơi chơn cọc nơi đất thịt, có độ ẩm cao pđ = 100(mΩ), hệ số mùa Km ứng với cọc dài ÷ 3m chơn sâu 0.8m  Km = 1.25  ptt = Km x pđ = 125 (mΩ) , t = 2.3m, l = 3m, d = 0.02m  Rc1 p tt  2l  4t + l   ln + ln   =  2πl  d  4t - l   = 125  x  x 2.3 +   ln + ln   = 24.9(Ω) 2π x  0.02  x 2.3 -   Tra bảng chương V với (a/1) = n =  ηđ = 0.74  RΣ = R c1 24.29 = = 8.2(Ω) giá trị điện trở cọc xét đến ảnh nxη x 0.74 hưởng màng che 8.5.2 Tính tốn điện trở ngang:  4mm 0.8m Thanh nằm ngang chôn sâu cách mặt đất khoảng 0.8m  12m Nơi chôn cọc nơi đất thịt, có độ ẩm cao pđ = 100(mΩ), hệ số mùa Km ứng ngang chôn sâu 0.8m  Km = 1.15  ptt = Km x pđ = 115 (mΩ) , t = 0.8m, l = 12m, d = 0.04m  Rng = p ttng 2πl SVTH: Nguyễn Bảo Giang Lân ln 2l2 115 x 122 = ln =13.89 (Ω) bt 2π x 0.04 x 0.8 MSSV : 0851030039 Trang 125 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp  Rng = GVHD: PGS Nguyễn Hoàng Việt 13.89 = 18(Ω) giá trị điện trở nằm ngang 0.77 Vậy giá trị điện trở bốn cọc là:  RΣ = R c1 x R ng R c1 + R ng = 8.2 x 18 = 5.63(Ω) 8.2 + 18  Điện trở nối đất nguồn có giá trị là: Rnđ ng = RΣ 5.63 = = 2.35 (Ω)  4Ω thỏa mãn giá trị chọn 4Ω n x ηtia x 0.8 Với ηtia tra bảng chương V ứng với ltia = 12m, n = tia ta có ηtia = 0.8 SVTH: Nguyễn Bảo Giang Lân MSSV : 0851030039 Trang 126 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư cơng nghiệp GVHD: PGS Nguyễn Hồng Việt KẾT LUẬN Trong đồ án tốt nghiệp này, việc thiết kế cung cấp điện cho nhà xưởng chia làm nhiều phần nhỏ để thuận tiện cho việc tính tốn số liệu Trong thực tế nay, việc thiết kế cung cấp điện ngồi việc tính tốn phương pháp thơng thường, người ta dùng phần mềm để hổ trợ Trong đó:  Tính tốn chiếu sáng, ta dùng phần mềm LUXICON  Thiết kế chống sét, ta dùng phần mềm Benji Dù tính cách thơng thường hay bẳng phần mềm hổ trợ giúp ta tìm tối ưu kinh tế, an toàn thẩm mỹ Do thời gian trình độ có hạn, đồ án chắn khơng tránh khỏi sai sót Kính mong q thầy hướng dẫn góp ý để em rút kinh nghiệm hoàn thiện tương lai Sinh viên thực Nguyễn Bảo Giang Lân SVTH: Nguyễn Bảo Giang Lân MSSV : 0851030039 Trang 127 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư cơng nghiệp GVHD: PGS Nguyễn Hồng Việt TÀI LIỆU THAM KHẢO  HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN Tác giả: Phan Thị Thanh Bình – Dương Lan Hương – Phan Thị Thu vân NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH  HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ LẮP ĐẶT ĐIỆN THEO TIÊU CHUẨN IEC Schneider Electric S.A NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT  KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG Tác giả: Dương Lan Hương  NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH  AN TỒN ĐIỆN Tác giả: Phan Thị Thu vân  SỔ TAY LỰA CHỌN & TRA CỨU THIẾT BỊ ĐIỆN Tác giả: Ngô Hồng Quang  NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT  THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN Tác giả: Nguyễn Xuân Phú  HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN Tác giả: Nguyễn Công Hiền – Nguyễn Mạnh Hoạch  NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT SVTH: Nguyễn Bảo Giang Lân MSSV : 0851030039 Trang 128 ... tốn thiết kế cung cấp điện cơng việc khó khăn, đòi hỏi nhà thiết kế ngồi lĩnh vực chun mơn kỹ thuật phải có hiểu biết mặt : mơi trường, xã hội, đối tượng cấp điện, … Trong trình thiết kế cấp điện, ... Giới thiệu chung thiết kế cung cấp điện Tùy theo quy mơ cơng trình lớn hay nhỏ mà bước thiết kế phân chia tỉ mỉ gộp chung số bước với Nói chung, cách tiến hành thiết kế cung cấp điện phân chia... quan nhà máy -Ngành chế biến gỗ Việt Nam phát triển với tốc độ nhanh số lượng chất lượng năm gần Xí nghiệp có đầu tư trang thiết bị công nghệ tiên tiến phục vụ cho sản xuất -Xí nghiệp chế biến gỗ