Trong chương trình đào tạo dành cho sinh viên trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh thì môn học cung cấp điện là một môn học rất quan trọng của ngành ĐiệnĐiện Tử. Việc làm đồ án môn học này là tất yếu và là kết quả của sự vận dụng các kiến thức đã học vào thực tế để thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng, cũng vì thế mà đồ án môn học này sẽ giúp sinh viên có thể hiểu rõ hơn những gì đã học ở lý thuyết mà chưa có dịp để ứng dụng vào thực tiễn và có thể hình dung được ý nghĩa của bộ môn cung cấp điện trong ngành ĐiệnĐiện Tử. “ Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chửa thiết bị điện là nhiệm vụ của môn học này ” là cơ sở cho công việc của sinh viên sau này.
LỜI NĨI ĐẦU *Ý nghĩa mơn học Đồ Án Cung Cấp Điện Ngày nghiệp cơng nghiệp hóa đại hóa tồn cầu đại hóa đất nước cơng nghiệp nặng hay cơng nghiệp nhẹ dịch vụ cần đến công nghiệp điện Vì cơng nghiệp điện nắm giữ vai trị quan trọng điện nguồn lượng sử dụng rộng rãi kinh tế quốc dân Nó đóng góp vai trị vơ quan trọng việc phát triển kinh tế kinh tế đất nước đặc biệt xí nghiệp, nhà máy Theo thống kê có khoảng 70% điện sản xuất dùng xí nghiệp, nhà máy cơng nghiệp Vì việc đảm bảo nhu cầu cung cấp điện liên tục cho xí nghiệp, nhà máy vấn đề thiết đặt Cũng với phát triển mạnh mẽ kinh tế nhu cầu điện sử dụng tất ngành công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ tăng lên không ngừng Do điện nguồn lượng vô hạn nên để cơng trình điện sử dụng điện cách có hiệu (cả độ tin cậy cung cấp điện độ tin cậy kinh tế) ta phải thiết kế cung cấp điện cho cơng trình Thiết kế hệ thơng cung cấp điện việc làm vơ khó Một cơng trình điện dù nhỏ yêu câu hay đòi hỏi kiến thức tổng hợp từ nhiều chuyên ngành hẹp (Cung cấp điện, thiết bị điện, kỹ thuật điện cao áp, hệ thống điện, an toàn điện,…) Ngoài người thiết kế cịn phải có hiểu biết định xã hội, môi trường, đối tượng cấp điện, tiếp thị Cơng trình thiết kế qua dư thừa dẫn đến lãng phí đất đai, nguyên vật liệu, tiền làm ứ động vốn đầu tư Cơng trình thiết kế sai dẫn đến hậu nghiêm trọng (Gây cố điện, thiệt hại cho sản phẩm, gây cháy nổ làm thiệt hại đến tài sản tiền của nhân dân) Trong chương trình đào tạo dành cho sinh viên trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh mơn học cung cấp điện mơn học quan trọng ngành Điện-Điện Tử Việc làm đồ án môn học tất yếu kết vận dụng kiến thức học vào thực tế để thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng, mà đồ án mơn học giúp sinh viên hiểu rõ học lý thuyết mà chưa có dịp để ứng dụng vào thực tiễn hình dung ý nghĩa mơn cung cấp điện ngành Điện-Điện Tử “ Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chửa thiết bị điện nhiệm vụ môn học ” sở cho công việc sinh viên sau Với đề tài thiết kế môn học là: “ Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho xưởng sửa chửa thiết bị điện ” Trong qua trình làm đồ án môn học nhận bảo tận tình hướng dẫn thầy Th.S Lê Công Thành Mặc dù cố gắng để làm đồ án mơn học cách hồn thiện cách tốt chắn khơng thể tránh khỏi thiếu sót chưa có kinh nghiệm lạ so với môn học Vì mong nhận bảo nhận xét thẳng thắng thầy cô bạn bè để có nhận thức đắn môn học công việc thiết kế sau *Nội dung thực bao gồm: -Xác định phụ tải tính tốn phân xưởng -Chọn phương án dây -Chọn dây dẫn khí cụ bảo vệ -Tính tổn thất mạng điện phân xưởng -Tính dung lượng bù cho cơng suất phản kháng *Phương pháp thực hiện: Dựa vào hướng dẫn thầy Th.S Lê Cơng Thành, với áp dụng học từ mơn học Cung cấp điện (lý thuyết) để tính tốn thiết kế hệ thống cung cấp điện cho xưởng sửa chửa thiết bị điện Tham khảo tất tài liệu có liên quan catologe thiết bị đèn, CB,… từ nhà sản xuất để tính tốn cách xác CHƯƠNG TÍNH TỐN PHỤ TẢI 1.1 Các số liệu ban đầu - Đặc điểm phân xưởng Kích thước: Chiều dài: 10 m, chiều rộng: 30 m, chiều cao: 4.2m, diện tích : 300 m2 Kết cấu xây dựng: thiết kế theo dạng nhà lắp ghép, kết cấu khung sắt có tường bao - quanh, mái tole tráng kẽm, nhà lót bê tơng chịu lực Mơi trường làm việc phân xưởng: sạch, bụi, khơ thơng gió Nhiệt độ - trung bình 35 Xưởng làm việc ca ngày Quy mô sản xuất, sản phẩm phân xưởng: quy mô phân xưởng trung bình, - chủ yếu sửa chửa thiết bị điện Yêu cầu độ tin cậy cung cấp điện: phân xưởng thuộc hộ tiêu thụ điện loại 2, lấy - điện trực tiếp từ đường dây trung 22 kV Cơng suất ngắn mạch nguồn phía trung áp 250MVA - Thông số sơ đồ mặt phụ tải điện Công suất biểu kiến thiết bị xác định theo biểu thức: = Trong đó: Pn cơng suất thiết bị (kW), hiệu suất sử dụng máy, hệ số công suất Giả thiết thiết bị chênh lệch không đáng kể cơng suất tính tốn biểu kiến nhóm thiết bị xác định theo biểu thức: Trong đó: n : số thiết bị, : hệ số đồng thời nhóm thiết bị, : hệ số sử dụng thiết bị thứ i nhóm thiết bị, : công suất biểu kiến thiết bị thứ i nhóm thiết bị BẢNG 1.1 Thơng số phụ tải điện phân xưởng ST T Thiết bị Số lượng Pn(kW) Bể ngâm dung dich kiềm cos ϕ η 1 Sn(kVA) ku 0,8 Ghi Bể ngâm nước nóng 3,6 1 3,6 0,8 Bể ngâm tăng nhiệt 1 0,8 Tủ sấy 3,8 1 3,8 0,8 Mấy quấn dây 2,4 0,8 0,7 Máy quấn dây 1 0,8 1,3 0,7 Máy khoan bàn 0,65 0,78 0,8 0,8 Máy khoan đứng 0,85 0,78 1,1 0,8 Bàn thử nghiệm 6,5 0,85 7,7 0,7 10 Máy mài 2,8 0,7 0,8 11 Máy hàn 3,5 0,82 4,7 0,7 12 Máy tiện 0,76 5,3 0,8 13 Máy mài mòn 0,72 4,2 0,8 14 Cần cẩu điện 6,5 0,8 8,1 0,7 15 Máy bơm nước 0,84 4,8 0,8 Sơ đồ mặt phụ tải điện phân xưởng trình bày bẳng vẽ phần phụ lục 1.2 Phân nhóm phụ tải Căn vào vị trí thiết bị mặt phân xưởng, công suất thiết bị, thiết bị chia thành nhóm sau trình bày bảng 1.2 1.3 Xác định phụ tải tính tốn cho phân xưởng Xác định phụ tải tính tốn cho nhóm thiết bị a Xác định phụ tải chiếu sáng phân xưởng Tiêu chuẩn áp dụng * TCVN 3743-1983: Chiếu sáng nhân tạo nhà cơng nghiệp, cơng trình cơng nghiệp * TCVN 7114-1-2008: Ecgonomi-Chiếu sáng nơi làm việc-Phần 1: Trong nhà *TCVN 7114-3-2008: Egonomi-Chiếu sáng nơi làm việc-Phần 3: Chiếu sáng an toàn & Bảo vệ nơi làm việc nhà *TCVN 4400-1987: Kỹ thuật chiếu sáng-Thuật ngữ định nghĩa * TCXDVN 259-200: Lắp đặt thiết bị chiếu sáng cho cơng trình cơng nghiệp- u cầu chung Yêu cầu chung thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng Trong phân xưởng chiếu sáng tự nhiên cần phải dùng chiếu sáng nhân tạo Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng cần phải đáp ứng yêu cầu độ rọi hiệu chiếu sáng thị giác Ngoài ra, cần quan tâm đến màu sắc, lựa chọn chao, chụp đèn, bố trí đèn để đảm bảo kinh tế, kỹ thuật, tính mỹ quan Tính tốn phụ tải chiếu sáng - Kích thước phân xưởng 10x30x4.2(m) - Chức phân xưởng: sửa chữa thiết bị điện - Mơi trường làm việc bụi Vì ngành cơng nghiệp nhẹ nên chọn hệ số phản xạ sau: Các hệ số phản xạ Tường 0,3 Trần 0,3 Sàn 0,1 Chọn đèn - Chọn loại đèn Metal Halide để chiếu sáng cho xưởng : cos ϕ - Số bóng/bộ đèn: - Cơng suất đèn: 250W - Quang thông đèn 20000 (Lm) Xác định độ cao treo đèn, tính tốn: Htt: Chiều cao tính tốn (m) Hđ: Chiều cao đèn với mốc chuẩn trần nhà(m) cở 0,5m H: Chiều cao phân xưởng(m) Htt=H-(0,8+Hđ)=4,2-(0,8+0,5)=2,9(m) Xác định hệ số sử dụng CU + Chỉ số phòng: i= DxR 10 x30 = = 2,59 ( D + R ) xHtt (10 + 30) x 2,9 =0.8; tan ϕ =0.75 Tra bảng phụ lục ứng với i=2.59 chọn hệ số sử dụng công thức: CU = CU1 + (CU1 − CU )(i − i1 ) (84 − 91)(2, − 2) = 84 + = 79,8 i2 − i1 (3 − 2) Xác định hệ số mát ánh sáng LLF tra bảng phụ lục Từ bảng ứng với đèn Metal Halide môi trường làm việc bụi nên chọn mơi trường sử dụng trung bình với chế độ bảo trì 36th => LLF=0,53 Chọn độ rọi yêu cầu Theo yêu cầu chọn độ rọi yêu cầu Eyc=200 lux Xác định số đèn Tổng quan thông là: nL φL = Vậy số đèn ExDxR 200 x10 x30 = = 141864( Lm) LLFXCU 0.53x 0, 798 nL xφL 141864 = =7 φbd 20000 đèn Vậy chọn số đèn với bóng Phân bố đèn Sơ đồ mặt phân bố mạng điện chiếu sáng cho phân xưởng Kiểm tra tính đồng α= L 7,5 = = 2,59 Htt 2,9 Suy thỏa : β= α =2-2,6 (đèn HID-trần thấp) Dt 2,5 = = 0,33 L 7,5 Suy thỏa : β =0,3-0,5 b Xác định phụ tải tính tốn cho phân xưởng Xác định phụ tải tính tốn cho nhóm Nhánh Cơng suất biểu kiến tính tốn nhánh: + Nhánh 1.1 Tương tự cho nhánh để số liệu sau: + Nhánh 1.2: S1.2=4,761KVA + Nhánh 1.3: S1.3=5,04KVA Nhánh + Nhánh 2.1: S2.1=8,6085KVA + Nhánh 2.2: S2.2=6,777KVA + Nhánh 2.3: S2.3=8,4915KVA Tính tốn tương tự cho nhánh để bảng số liệu sau: Bảng 1.2: Phụ tải tính tốn cho nhánh Tên nhóm thiết bị Nhánh 1.1 Nhánh 1.2 Nhánh 1.3 Ký hiệu mặt 15 Tổng cộng Nhánh 2.1 Nhánh 2.2 Nhánh 2.3 10 11 12 13 14 Tổng cộng Dự phòng DLB Tổng cộng Số lượng Co Sn (kVA) Nhóm (DB1) 3,6 3,8 0,8 1,1 4,8 24,1 Nhóm (DB2) 1,3 7,7 4,7 5,3 4,2 8,1 35,3 30% 1,6 79,3 Ku 1 1 1 1 1 1 0,8 0,78 0,78 0,84 0,8 0,8 0,8 0,8 0,75 0,8 0,8 0,85 1 1 1 0,8 0,85 0,7 0,82 0,76 0,72 0,8 0,75 0,7 0,8 0,7 0,8 0,8 0,75 Dịng tính tốn nhóm 1: IDB1 = Dịng tính tốn nhóm 2: IDB2 = Cơng suất MBA cần thiết sử dụng cho cơng trình: ST ≥ Stt =>ST ≥ SMDB * 1,3 => Chọn MBA có cơng suất : ST ≥ 61*1,3 => ST ≥ 79,3KVA =>Chọn MBA có cơng suất: 100KVA CHƯƠNG CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY 10 CHƯƠNG TÍNH DUNG LƯỢNG BÙ CƠNG SUẤT PHẢN KHÁNG 34 Tiêu chuẩn áp dụng TCVN 8083:2013 Tụ điện công suất nối song song loại tự phục hồi dùng cho hệ thống điện xoay chiều có điện áp danh định đến 1000V Phương pháp lựa chọn Việc lắp đặt tụ bù để bù công suất phản kháng đưa lại hiệu nâng cao hệ số cosφ, giảm sóng hài bậc cao giảm tổn thất công suất tác dụng mạng Dung lượng bù xác định: (3.3) Qb = Ptt*(tgφ1 - tgφ2) Trong đó: φ1 góc pha ứng với hệ số công suất trước bù, φ góc pha ứng với hệ số cơng suất sau bù, thông thường hệ số bù cosφ1 = 0,8; cosφ2 = 0,95 5.3 Lắp đặt Bù tập trung, tụ bù lắp đặt tủ điện Máy biến áp bù 320kVAr, nên tụ bù lắp đặt bước với dung lượng tụ 20kVAr Bù ứng động nên tụ tự động đóng lại, hệ số cơng suất cosφ hệ thống thấp giá trị cài đặt điều khiển tự động đóng thêm tụ vào ngược lại, giúp trì hệ số công suất theo yêu cầu Đối với phân xưởng ta chọn bù ứng động bước với dung lượng tụ 20kVar 35 Lựa chọn tụ bù Qb = Ptt*(tgφ1 - tgφ2) Qb = * cosφ1*(tgφ1 - tgφ2) = 100 * 0.8 * (0.75 – 0.33) = 33,6kVar Ta chọn tụ bù ứng động cấp có Qb = 40kVar Chọn MCCB cho tụ bù I= Q 40 = = 60, 77 A 3U 3.0,38 =>Chọn MCCB NF125-SGV 63A 36 PHỤ LỤC Bảng Bảng 37 Bảng 38 Bảng Bảng 39 Bảng 40 Bảng 41 BẢNG VẼ Sơ đồ mặt phân xưởng 42 Sơ đồ nguyên lý phân phối mạng điện phâ xưởng 43 Sơ đồ mạng điện động lực mặt phân xưởng 44 Sơ đồ mạng điện chiếu sáng mặt phân xưởng 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO Quyền Huy Ánh Giáo Trình Cung Cấp Điện File PDF www.quyenhuyanh.com Hướng Dẫn Thiết Kế Lắp Đặt Điện Theo Tiêu Chuẩn Quốc Tế IEC https://vanbanphapluat.co/tcvn-7447-5-52-2010-he-thong-lap-dat-dien-ha-ap-hethong-di-day https://thietbibenthanh.com/bang-gia-thiet-bi-dong-cat-mitsubishi-moi-54-26.html http://www.quyenhuyanh.com/extra-credit 46 KẾT LUẬN Qua 15 tuần làm việc có tín học đồ án để lại nhiều ý nghĩa Đồ án mang lại hiểu biết thêm ngành nghề định hướng công việc sau tốt nghiệp Thực đề tài “Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chửa thiết bị điện” với mục đích: -Tìm phương án cung cấp điện tối ưu cho phân xưởng nhằm sử dụng lượng điện cách hợp lý, nâng cao chất lượng dịch vụ bảo trì để cạnh tranh thị trường -Tạo môi trường an tồn cho cơng nhân kỹ sư làm việc, vận hành xưởng khách hàng đến tham quan -Củng cố lại kiến thức học, áp dụng kiến thức vào thực tế, làm quen với công việc thiết kế sau -Lĩnh hội kinh nghiệm kiến thức quý báu từ giảng viên hướng dẫn trình làm đồ án -Giúp nhận tính tốn thiết kế cung cấp điện cần phải đầu tư kỹ lưỡng, phải đảm bảo tiêu chí an tồn cho người vận hành, công nhân, tất người có mặt phân xưởng -Nhận khơng thể thiết kế cách cẩu thả lãng phí mà thiết bị phân xưởng phải kết hợp với để đảm bảo tính tối ưu kỹ thuật lẫn kinh tế -Trong trình lựa chọn thiết bị cho phân xưởng đúc kết cần phải xem xét kỹ lưỡng để lựa chọn chủng loại thiết bị thích hợp vừa đảm bảo tính kỹ thuật vừa tránh lãng phí -Cần tránh mua thiết bị khơng rõ nguồn góc, ưu tiên nhà sản suất lâu năm có uy tín tránh tiền tật mang -Nắm đặc điểm môn học để vận dụng cho công việc sau Từ việc làm đồ án môn học cung cấp điện với đề tài “Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chửa thiết bị điện” giúp cho sinh viên có nhìn bao qt mường tượng công việc sau theo hướng phát triền làm ME Có thể thấy việc tính tốn thiết kế địi hỏi phải xác để đem lại hiệu cung cấp điện cách liên tục, bên cạnh an tồn cho cán cơng nhân 47 viên có mặt phân xưởng mà rèn cho sinh viên tính tỉ mỉ cẩn trọng từ phép tính tốn Tuy nhiên hạn chế mặt thơi gian hạn chế lực, nhiều phần thiếu sót chưa tính tốn cách kỹ lưỡng Qua nhận thấy cịn cần cố gắng nhiều để hoàn thiện khả thân q trình ngiên cứu cơng tác công việc sau Nhân hội thông qua môn học này, xin cảm ơn hướng dẫn giúp đỡ sâu sắc từ thầy ThS Lê Công Thành quý thầy cô bạn bè, gia đình động viên ngày tháng làm đồ án vừa qua TRÂN TRỌNG! 48 ... Sơ đồ nguyên lý phân phối mạng điện phâ xưởng 43 Sơ đồ mạng điện động lực mặt phân xưởng 44 Sơ đồ mạng điện chiếu sáng mặt phân xưởng 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO Quyền Huy Ánh Giáo Trình Cung Cấp Điện. .. : hệ số đồng thời nhóm thiết bị, : hệ số sử dụng thiết bị thứ i nhóm thiết bị, : cơng suất biểu kiến thiết bị thứ i nhóm thiết bị BẢNG 1.1 Thông số phụ tải điện phân xưởng ST T Thiết bị Số lượng... Vạch phương án dây cho mạng điện phân xưởng Có nhiều phương án dây mạng điện, phương án phổ biến: a) Phương án dây hình tia: Trong sơ đồ hình tia, tủ phân phối phụ cung cấp điện từ tủ phân phối