Đồ án tốt nghiệp ngành điện tự động công nghiệp thiết kế cung cấp điện cho khu resort vạn sơn đồ sơn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG ISO 9001:2015 THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU RESORT VẠN SƠN ĐỒ SƠN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CƠNG NGHIỆP HẢI PHỊNG – 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG ISO 9001:2015 THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU RESORT VẠN SƠN ĐỒ SƠN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CƠNG NGHIỆP Sinh viên: Lê Trung Đạt Người hướng dẫn: Th.S Nguyễn Đoàn Phong HẢI PHỊNG – 2019 Cộng hồ xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc lập – Tự Do – Hạnh Phúc o0o BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Sinh viên​ : L ​ ê Trung Đạt – ​MSV : 1412102017 Lớp : ​ĐC1801​- ​Ngành Điện Tự Động Công Nghiệp Tên đề tài : Thiết Kế Cung Cấp Điện Cho Khu Resort Vạn Sơn Đồ Sơn NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI Nội dung yêu cầu cần giải nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp ( lý luận, thực tiễn, số liệu cần tính tốn vẽ) Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính tốn Địa điểm thực tập tốt nghiệp: CÁC CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Người hướng dẫn thứ nhất: Họ tên : Học hàm, học vị : Cơ quan công tác : Trường Đại học dân lập Hải Phòng Nội dung hướng dẫn : Tồn đề tài Người hướng dẫn thứ hai: Họ tên : Học hàm, học vị : Cơ quan công tác : Nội dung hướng dẫn : Đề tài tốt nghiệp giao ngày tháng năm 2018 Yêu cầu phải hoàn thành xong trước ngày tháng .năm 2018 Đã nhận nhiệm vụ Đ.T.T.N Đã giao nhiệm vụ Đ.T.T.N Sinh viên Cán hướng dẫn Đ.T.T.N Lê Trung Đạt Th.S Nguyễn Đoàn Phong Hải Phòng, ngày tháng năm 2018 HIỆU TRƯỞNG GS.TS.NGƯT TRẦN HỮU NGHỊ PHẦN NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 1.Tinh thần thái độ sinh viên trình làm đề tài tốt nghiệp Đánh giá chất lượng Đ.T.T.N ( so với nội dung yêu cầu đề nhiệm vụ Đ.T.T.N, mặt lý luận thực tiễn, tính tốn giá trị sử dụng, chất lượng vẽ ) Cho điểm cán hướng dẫn ( Điểm ghi số chữ) Ngày……tháng…….năm 2018 Cán hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA NGƯỜI CHẤM PHẢN BIỆN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Đánh giá chất lượng đề tài tốt nghiệp mặt thu thập phân tích số liệu ban đầu, sở lý luận chọn phương án tối ưu, cách tính tốn chất lượng thuyết minh vẽ, giá trị lý luận thực tiễn đề tài 2.Cho điểm cán chấm phản biện ( Điểm ghi số chữ) Ngày……tháng…….năm 2018 Người chấm phản biện (Ký ghi rõ họ tên) MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Chương I YÊU CẦU CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU RESORT 1.1 Đặc điểm cung cấp điện cho khu nghỉ dưỡng 1.2 Yêu cầu cung cấp điện cho khụ nghỉ dưỡng 1.3 Các phương pháp tính tốn cung cấp điện 1.3.1 Cơng thức tính 1.3.2 Xác định phụ tải tính tốn theo suất phụ tải đơn vị sản xuất 1.3.3 Xác định phụ tải tính tốn theo suất tiêu hao điện cho đơn vị sản phẩm 1.3.4 Xác định phụ tải tính tốn theo hệ số cực đại kmax​ cơng suất trung bình Ptb​ (còn gọi phương pháp số thiết bị hiệu nhq​) 1.3.5 Phương pháp tính toán chiếu sáng 2.1 Thiết kế cung cấp điện cho hệ thống nhà hàng 10 2.1.1 Thiết kế hệ thống chiếu sáng 10 2.1.2 Thiết kế hệ thống ổ cắm, công tắc 13 2.1.3 Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện 23 CHƯƠNG IV THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHỐNG SÉT CHO KHU RESORT 35 4.1 Hiện tượng sét 35 4.2 Hậu phóng điện sét 36 4.3 Hệ thống chống sét 36 4.4.1 Chống sét trực tiếp 38 4.4.2 Chống sét lan truyền 41 4.4 Hệ thống nối đất chống sét cho tòa nhà 44 KẾT LUẬN 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 LỜI NÓI ĐẦU Trong năm gần đây, nước ta bước vào cơng cơng nghiệp hóa đất nước, giáo dục đóng vai trò quan trọng cơng này, đặc biệt đào tạo đội ngũ có tay nghề cao biết kết hợp chặt chẽ lý thuyết thực tiễn vào lao động sản xuất Để hệ thống lại toàn kiến thức học trường, áp dụng vào tìm hiểu ứng dụng tự động hóa thực tế sản xuất, em giao đề tài “Thiết kế cung cấp điện cho khu Resort Vạn Sơn Đồ Sơn” Bản đồ án em trình bày thành chương: Chương 1: Yêu cầu cung cấp điện cho khu Resort Chương 2: Thiết kế cung cấp điện cho khu Resort Chương 3: Xây dựng phương án tổ chức thi công Chương 4: Thiết kế hệ thống chống sét cho khu Resort Do thời gian trình độ có hạn nên đồ án em khơng tránh khỏi thiếu sót, em mong tham gia góp ý thầy bạn Em xin chân thành cảm ơn! Chương I YÊU CẦU CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU RESORT 1.1 Đặc điểm cung cấp điện cho khu nghỉ dưỡng Điện dạng lượng có nhiều ưu điểm như: dễ dàng chuyển thành dạng lượng khác (như nhiệt năng, năng, hóa năng,…), dễ truyền tải phân phối Cùng với tăng trưởng kinh tế quốc dân, đất nước đổi tiến bộ, nhu cầu đời sống người ngày cao, khu du lịch nghỉ dưỡng mọc lên nhiều, điện đóng vai trò vơ quan trọng, điện nguồn lượng dung rộng rãi lĩnh vực hoạt động người Khi cung cấp điện cho khu nghỉ dưỡng phúc tạp nhiều so với khu cơng nghiệp, phụ tải khu nghỉ dưỡng vừa khó xác định lại dao động nhiều ngày đêm Vì thiết kế cung cấp điện cho khu nghỉ dưỡng ta cần ý tới đặc điểm nêu để đảm bảo cho hệ thống cung cấp điện làm việc an tồn, thỏa mãn khơng nhu cầu mà phải tính tới khả phát triển phụ tải tương lai, đáp ứng nhu cầu điện khơng giai đoạn trước mắt mà dự kiến cho phát triển 5, 10 năm có lâu 1.2 u cầu cung cấp điện cho khụ nghỉ dưỡng a) Độ tin cậy cung cấp điện: Mức độ tin cậy cung cấp điện tùy thuộc vào yêu cầu phụ tải Đối với khu du lịch nghỉ dưỡng phải đảm bảo liên tục cấp điện mức cao nghĩa không để điện tình hoạt động dịch vụ b) Chất lượng điện cung cấp: Chất lượng điện đánh giá qua tiêu tần số điện áp Chỉ tiêu tần số quan điều khiển hệ thống 10 CHƯƠNG IV THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHỐNG SÉT CHO KHU RESORT 4.1 Hiện tượng sét Sét phóng điện khí đám mây mặt đất hay đám mây tích điện với Sự phóng điện sét chia làm giai đoạn: ➢ Sự phóng điện đám mây mặt đất bắt đầu xuất dòng sáng phát triển xuống mặt đất theo đợt với tốc độ 100 – 1000 km/gây Dòng mang phần lớn điện tích đám mây, tạo đầu cực điện hàng triệu vơn Giai đoạn gọi giai đọn phóng tia tiên đạo ➢ Khi dòng tiên đạo vừa phát triển xuống mặt đấtthì gia đoạn thứ hai bắt đầu, giai đoạn phóng điện chủ đạo sét Trong giai đoạn điện tích dương phía mặt đấtdi chuyển từ hướng mặt đất theo tia tiên đạo với tốc độ lớn (6.10​4 – 10​5 km/gy) chạy lên trung hòa điện tích âm dòng tiên đạo Sự phóng điện chủ yếu đặc trưng dóng điện lớn gọi dòng điện sét lóe sang (chớp) mãnh liệt dòng phóng điện Khơng khí vùng đốt nóng đến hàng vạn độ giãn nở nhanh tạo thành dòng âm (sấm) ➢ giai đoạn phóng điện thứ ba kết thúc di chuyển điện tích đám mây, trình phóng điện lóe sang biến Đặc điểm: – Khi bắt đầu phóng điện, Umây -mây​ U​mây -đất ≈ triệu V, – I​sét​ ≈ chục ngàn ampe đến hàng trăm ngàn ampe, – I​max​= 200 KA ÷ 300 KA 45 – Năng lượng sét phóng điện lớn phá hoại cơng trình, thiết bị, nhà cửa, gây chết người súc vật, … Để bảo vệ chống sét người ta sử dụng hệ thống chống sét cột thu lôi lưới chống sét 4.2 Hậu phóng điện sét Đối với nhà cửa gia súc: gây nguy hiểm bị sét đánh trực tiếp Nhiều sét khơng phóng trực tiếp gây nguy hiểm vì: dòng điện sét vào đất gây lên chênh lệch điện lớn vùng gần Nếu người gia súc đứng gần nơi bị sét đánh có điện áp bước lớn gây nguy hiểm tới thể người Đối với cơng trình cơng cộng, nhà cửa, cầu phà: + dòng điện sét có nhiệt độ lớn, phóng vào vật dễ cháy, gây phát sinh cháy, đặc biệt kho nhiên liệu, vật dễ nổ + làm hư hỏng độ bền học (cơng trình gỗ, tre nứa bị hư hỏng hoàn toàn, = gạch đá bị thiệt hại đáng kể, = bê tông cốt thép thiệt hại gây giảm tuổi thọ + đường dây tải điện không bị sét đánh gây sóng điện áp, truyền vào trạm phá hủy thiết bị trạm + gây điện áp cảm ứng lên vật dẫn (cảm ứng tĩnh điện, cảm ứng từ…) có phóng điện sét gần Điện áp lên đến hàng chục KV → nguy hiểm 4.3 Hệ thống chống sét Theo ước tính nhà chun mơn, khắp mặt địa cầu, giây, có khoảng 100 cú sét đánh xuống mặt đất Sét khơng gây thương vong cho người, mà phá hủy tài sản người cơng trình xây dựng, cơng trình cung cấp lượng, hoạt 46 động hàng không, thiết bị dùng điện, đài truyền truyền hình, hệ thống thơng tin liên lạc Sét nguồn điện từ mạnh, xuất hình thành điện tích khối lớn, từ đám mưa giơng mang điện tích dương - phần đám mây - điện tích âm - phần đám mây Chúng tạo điện trường có cường độ lớn chung quanh đám mây.Trong qúa trình tích lũy điện tích trái dấu, điện trường có cường độ gia tăng liên tục hình thành Khi điện nơi đám mây vượt qúa ngưỡng cách điện khơng khí, xảy tượng sét đánh xuyên, hay gọi sét tiên đạo 47 Con đường mà sét qua, làm thiệt hại cho tài sản người mặt đất, kể là: - Sét đánh thẳng vào cơng trình - Sét xâm nhập qua thiết bị anten - Sét xâm nhập qua đường dây treo - Sét xâm nhập qua đường cáp đặt ngầm - Sét xâm nhập qua cáp nối thiết bị - Sét xâm nhập qua mạch cung cấp điện cho thiết bị viễn thông - Sét xâm nhập qua hệ thống tiếp đất điểm đấu chung Muốn chống sét có hiệu qủa tồn diện phải tuân thủ nguyên tắc: Chống sét đánh trực tiếp vào cơng trình, Chống sét lan truyền qua đường cáp nguồn cáp tín hiệu, Hệ thống tiếp đất có tổng trở thấp độ an toàn cao Phân biệt loại thiết bị chống sét: Chống Sét Trực Tiếp Chống Sét Lan Truyền 4.4.1 Chống sét trực tiếp Phương pháp dùng thiết bị chống sét để tạo thành khung sườn bao phủ bên khu vực cần bảo vệ Bằng phương pháp này, có loại hệ thống: hệ thống chống sét chủ động (cấp tiến) hệ thống chống sét thụ động (cổ điển) Hệ thống chống sét chủ động: Hệ thống chủ động dùng thu lơi phóng trực tiếp luồng ion phía đám mây, làm tăng thêm khả phóng điện xảy đám mây 48 H3.1 Thu lôi chống sét INGESCO PDC, sản xuất từ năm 1984 Thu lôi INGESCO bảo đảm khả phóng điện nhiều lần, bền, mà khơng tốn chi phí bảo quản H3.2 Thu lôi chống sét Franklin Benjamin Franklin phát minh năm 1760 49 Đây thiết bị thu sét phổ biến có lẽ tiếng lịch sử Kim thu sét đặt nhiều điểm nhơ cao cơng trình kiến trúc Phạm vi bảo vệ tính tốn nằm vòng tròn bán kính tương đương với chiều cao vị trí trí đặt kim so với mặt đất Kim thu sét Franklin dùng lý tưởng để bảo vệ nơi mà có phần cấu trúc nhơ hẳn lên cao phạm vi cần bảo vệ Hệ thống chống sét thụ động: Là hệ thống khơng kích động cú sét đánh thủng Nó khơng làm tăng thêm khả phóng điện xảy khu vực cần bảo vệ phương pháp chủ động Một hệ thống chống sét thụ động đáng tin cậy biết tên gọi Faraday Cage, Một cơng trình kiến trúc bao phủ trọn vẹn mạng lưới gồm ống kim loại, dẫn xuống vùng rộng lớn đất 50 Loại hệ thống áp dụng nhà máy building có gía trị lịch sử Một loại hệ thống chống sét thụ động khác có tên overhead line.Nó gồm hệ thống đường dây 'ăng-ten' nối cực cơng trình cần bảo vệ dẫn xuống đất loại dây dẫn thích hợp Loại hệ thống chống sét dùng để bảo vệ đường dây diện, container nhỏ chứa chất dễ cháy, trạm phân phối điện, building nhỏ có nguy bị sét đánh trực tiếp 4.4.2 Chống sét lan truyền 51 Sấm sét khiến điện áp tạm thời gia tăng đột ngột Để chế khắc phục thường sử dụng loại thiết bị chống sét lan truyền Trong thực tế thường sử dụng số loại sau: Cơ cấu ngắt nhiệt mức, bảo vệ cho mạng điện áp thấp, đặc biệt cho khu vực nguy hiểm sét lan truyền gây qúa áp, đánh trực tiếp Bảo vệ cho mạng pha mạng pha cấu ngắt nhiệt mức, bảo vệ qúa áp cho mạng điện sơ cấp pha + trung tính sơ cấp tủ phân phối điện Có thể dùng chung riêng cho pha Dòng phóng:I​n​=15kA, I​max​=40kA Mỗi module cắm cho pha 52 Lắp đặt hệ thống đường truyền cable IBM, đặc biệt cáp loại lối vào tòa nhà 53 54 4.4 Hệ thống nối đất chống sét cho tòa nhà Các thơng số ban đầu : điện trở nối đất: R Tòa nhà tầng xây đất thành phố HỒ CHÍ MINH nên thuộc loại đất phù sa - giả sử thời điểm đo - hệ số điều chỉnh theo điều kiện khí hậu Loại nối đất Loại điện Độ chơn cực sâu(m) Hệ số mùa K ( đất khô) Nối đất chống Coc thẳng sét đứng 0,8 1,5 Chọn coc nối đất - Coc tiếp đất coc thép mạ đồng có đường kính d=20mm, coc dài m ,độ chôn coc t khoảng cách hai coc gần L=6 m - Dây nối coc tiếp đất dây đồng có tiết diện 70mm Ta tiến hành tính tốn : Điện trở tản xoay chiều coc: R Trong : l chiều dài coc nối đất (m) ; l=3 m d: dường kính cọc tiếp đất (m) ; d=20mm=0,02 m t: độ chơn sâu cọc tính từ cọc (m) t=t + m 55 P R = Điện trở tản xung kích : R Trong đó: : hệ số xung kích cọc R :điện trở xoay chiều cọc R : điện trở xung kích cọc Giả sử dòng sét I R = R KA =0,7 =0,7.21,18= 14,82 Hệ thống nối đất có n cọc giống ( bỏ qua điện trở dây nối dất chúng ) ghép song song cách đoạn L điện trở xung kích tổ hợp tính theo cơng thức sau: R R : điện trở xung kích cọc n : hệ số xung kích tổ hợp 56 Ước lượng sơ số cọc cần dùng : N= Giả sử hệ thống nối đất có hai cọc nối đất , dây nối đất chúng có điện trở khơng đáng kể, ta có thơng số sau: n=2 ; R =14,28 Hệ số sử dụng xung cọc n =0,8 Điện trở nối đất R Vậy số cọc cần sử dụng cọc 57 , tỉ số KẾT LUẬN Sau thời gian thực đề tài tốt nghiệp với giúp đỡ thầy giáo, thạc sĩ Nguyễn Đoàn Phong, đến đề tài em là: “​Thiết Kế Cung Cấp Điện Cho Khu Resort Vạn Sơn Đồ Sơn​” hoàn thành Trong đề tài em nghiên cứu, tính tốn tìm hiểu vấn đề sau: ➢ Xác định nhu cầu phụ tải ➢ Tính tốn cấp điện cho khu nghỉ dưỡng ➢ Quy trình thi cơng hệ thống điện Tuy nhiên tính tốn lý thuyết, thực tế nhiều bất cập xảy ra, cần có nghiên cứu tính tốn sâu để bảo đảm độ tin cậy an toàn điện cho khu resort đồ sơn Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thạc sỹ Nguyễn Đồn Phong người giúp đỡ tận tình em thực đề tài Do hạn chế kiến thức , kinh nghiệm thực tế, nên đồ án khơng thể tránh khỏi thiếu sót, vấn đề nghiên cứu chưa sâu rộng chưa gắn bó với thực tế Rất mong nhận ý kiến đóng góp thầy bạn đồng nghiệp để đồ án hoàn thiện 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm (2001),​Thiết kế cấp điện, nhà xuất khoa học kỹ thuật Đặng Văn Đào (2005), K ​ ỹ thuật chiếu sáng​, nhà xuất khoa học- kỹ thuật Hà Nội PGS TS Đặng Văn Đào – PGS TS Lê Văn DoanhTS Nguyễn Ngọc Mỹ, ​Thiết bị hệ thống chiếu sáng, N ​ hà xuất giáo dục Nguồn Internet www.webdien.com www.ebook.edu.vn www.tailieu.vn 59