LÔØI NOÙI ÑAÀU: Hieän nay, ñaát nöôùc ta ñang trong giai ñoaïn coâng nghieäp hoaù, hieän ñaïi hoaù ñaát nöôùc, ngaønh coâng nghieäp ñieän naêng ñoùng moät vaøi troø cöïc kyø quan troïng bôûi noù cung caáp naêng löôïng cho taát caû caùc hoaït ñoäng lao ñoäng saûn xuaát vaø sinh hoaït. Vì theá yeâu caàu veà söû duïng ñieän vaø caùc thieát bò ngaøy caøng taêng. Cung caáp ñieän naêng moät caùch an toaøn vaø oån ñònh cho khu vöïc kinh teá, caùc khu cheá xuaát, caùc xí nghieäp, xöôûng, nhaø maùy laø raát caàn thieát. Ñeå ñaûm baûo ñöôïc yeâu caàu veà chaát löôïng cung caáp vaø tieát kieäm ñieän thì chuùng ta phaûi naém vöõng veà caùc thieát bò tieâu thuï ñieän, caùch vaän haønh cuõng nhö caùch choïn thieát bò, daây daãn, khí cuï baûo veä vaø caùch boá trí vò trí sao cho toái öu nhaát. Do ñoù vieäc khaûo saùt thieát keá heä thoáng cung caáp ñieän ñeå töø ñoù ñöa ra nhöõng löïa choïn, nhöõng phöông phaùp cung caáp ñieän toái öu nhaèm ñaùp öùng nhu caàu tieâu thuï ñieän naêng cuûa moät khu coâng nghieäp, khu daân cö, beán caûng…laø moät coâng vieäc caàn thieát quyeát ñònh cho vieäc thaønh coâng cuûa coâng cuoäc ñoåi môùi ñaát nöôùc. Laø moät sinh vieân khoa ñieän, thuoäc boä moân ñieän coâng nghieäp cuûa tröôøng ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT TP.HCM, ngöôøi nghieân cöùu quan taâm ñeán vaán ñeà naøy vôùi mong muoán naâng cao chaát löôïng cung caáp vaø tieát kieäm ñieän. Vì vaäy, qua cuoán ñoà aùn moân hoïc naøy, ngöôøi nghieân cöùu ñöa ra phöông aùn cung caáp ñieän cho moät phaân xöôûng cô khí vôùi khaû naêng ñaûm baûo veà ñieàu kieän kinh teá vaø kyõ thuaät. Vôùi giôùi haïn laø moät sinh vieân vaø khaû naêng taøi chính, thôøi gian… neân ñoà aùn naøy chæ tìm hieåu möùc ñoä ñôn giaûn. Sau naøy, neáu moïi ñieàu kieän khaùch quan cho pheùp thì seõ tieáp tuïc nghieân cöùu vaø hoaøn thieän ñoà aùn naøy hôn nöõa. Tp. Hoà Chí Minh, Thaùng 12 naêm 2010 Sinh Vieân Thöïc Hieän BUØI QUOÁC ÑÖÙCĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD:ThS.NGUYỄN NGỌC ÂU SVTH :BÙI QUỐC ĐỨC MSSV : 09302010 6 LÔØI CAÛM ÔN Tröôùc heát em xin chaân thaønh caûm ôn thaày NGUYEÃN NGOÏC AÂU ñaõ taän tình höôùng daãn vaø giuùp ñôõ em trong quaù trình thöïc hieän ñoà aùn. Em cuõng xin caûm ôn caùc thaày coâ trong tröôøng, ñaëc bieät laø thaày coâ trong khoa ñieän ñaõ chæ daïy, truyeàn ñaït nhöõng kieán thöùc cho em. Xin caûm ôn caùc baïn sinh vieân ñaõ giuùp ñôõ vaø goùp yù cho taäp ñoà aùn naøy hoaøn thaønh ñuùng thôøi gian. Xin traân troïng caûm ôn. SV. BUØI QUOÁC ÑÖÙCĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD:ThS.NGUYỄN NGỌC ÂU SVTH :BÙI QUỐC ĐỨC MSSV : 09302010 7 NHAÄN XEÙT CUÛA GIAÙO VIEÂN HÖÔÙNG DAÃN: ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... ................................................................................................................... Tp. Hoà Chí Minh, Ngaøy 23 thaùng 12 naêm 2010 Giaùo Vieân Höôùng Daãn ThS. Nguyeãn Ngoïc AÂuĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD:ThS.NGUYỄN NGỌC ÂU SVTH :BÙI QUỐC ĐỨC MSSV : 09302010 8 NHIEÄM VUÏ CUÛA ÑOÀ AÙN: Noäi dung cuûa ñoà aùn bao goàm 7 chöông: · Chöông 1: Xaùc ñònh phuï taûi tính toaùn cho phaân xöôûng, xaùc ñònh taâm phuï taûi. · Chöông 2: Tính choïn traïm bieán aùp cho phaân xöôûng. · Chöông 3: Choïn daây daãn. · Chöông 4: Choïn caùc phaàn töû ñoùng caét, baûo veä, tính ngaén maïch. · Chöông 5: Tính buø coâng suaát phaûn khaùng · Chöông 6: Thieát keá heä thoáng chieáu saùng · Chöông 7: Thieát keá heä thoáng choáng seùt Giaùo vieân höôùng daãn: ThS. Nguyeãn Ngoïc AÂu MUÏC LUÏC: Phaàn giôùi thieäu: · Trang bìa ...................................................................................................ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD:ThS.NGUYỄN NGỌC ÂU SVTH :BÙI QUỐC ĐỨC MSSV : 09302010 9 · Trang lôøi noùi ñaàu .......................................................................................5 · Lôøi caûm ôn.................................................................................................6 · Nhaän xeùt cuûa giaùo vieân höôùng daãn ............................................................7 · Nhieäm vuï cuûa ñoà aùn...................................................................................8 Phaàn noäi dung: ·Chöông môû ñaàu:........................................................................ 12 1. Ñaët vaán ñeà .......................................................................................................12 2. Muïc ñích......................................................................................................... 12 3. Giôùi haïn ñoà aùn...................................................................................................12 · Chöông 1: Xaùc ñònh phuï taûi tính toaùn cho phaân xöôûng, taâm phuï taûi............................... 13 1.1 Ñaëc ñieåm cuûa phaân xöôûng..............................................................................13 1.2 Thoâng soá vaø maët baèng phaân xöôûng ................................................................13 1.2.1 Thoâng soá phaân xöôûng.......................................................................13 1.2.2 Maët baèng phaân xöôûng ......................................................................14 1.2.3 Phaân nhoùm phuï taûi ...........................................................................15 1.3 Xaùc ñònh phuï taûi tính toaùn cho phaân xöôûng....................................................16 · Chöông 2: Tính choïn traïm bieán aùp cho phaân xöôûng...................................... 28 2.1 Khaùi quaùt veà tính choïn traïm bieán aùp..............................................................28 2.2 Choïn vò trí traïm bieán aùp .................................................................................28 2.3 Löïa choïn maùy bieán aùp....................................................................................29 2.3.1 Choïn soá löôïng maùy bieán aùp.........................................................29 2.3.2 Chuûng loaïi maùy bieán aùp ..............................................................29 2.3.3 Xaùc ñònh coâng suaát maùy bieán aùp .................................................30 2.4 Ño löôøng vaø kieåm tra trong traïm....................................................................31 · Chöông 3: Choïn daây daãn ................................................... 33 3.1 Chọn phương án đi dây...............................................................................33 3.11 Yeâu caàu: ....................................................................................... 33 3.12 Phaân tích caùc phöông aùn ñi day ....................................................33 3.13 Vaïch phöông aùn ñi day.................................................................34ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD:ThS.NGUYỄN NGỌC ÂU SVTH :BÙI QUỐC ĐỨC MSSV : 09302010 10 3.1.4 Xaùc ñònh phöông aùn laép ñaët day..................................................34 3.1.5 Sô ñoà nguyeân lyù...........................................................................35 3.1.6 Sô ñoà ñi day.................................................................................36 3.2 Chọn dây dẫn và cáp ................................................................................38 3.21 Choïn loaïi caùp vaø daây daãn.............................................................38 3.22 Tính toaùn löïa choïn daây daãn ..........................................................40 1 Töø traïm bieán aùp ñeán tuû phaân phoái chính:.................................. 40 2 Töø tuû phaân phoái tôùi tuû ñoäng löïc:.........................................................41 3 Töø tuû ñoäng löïc ñeán caùc thieát bò ..........................................................43 · Chöông 4: Choïn daây daãn vaø khí cuï baûo veä ................................ 47 4.1Ñaët vaán ñeà.......................................................................................................47 4.2 Choïn daây daãn ................................................................................................48 +Choïn loaïi caùp vaø daây daãn ............................................................................. +Choïn daây daãn theo ñieàu kieän phaùt noùng........................................................ +Kieåm tra toån thaát ñieän aùp .............................................................................. 4.3 Choïn CB .......................................................................................................49 4.4 Choïn tuû phaân phoái vaø tuû ñoäng löïc ................................................................51 +Sô ñoà nguyeân lyù heä thoáng caáp ñieän cho phaân xöôûng..................................... · Chöông 5: Tính ngaén maïch ....................................................... 53 5.1Khaùi nieäm .......................................................................................................53 5.2Tính toaùn ngaén maïch ......................................................................................54 · Chöông 6: Tính buø coâng suaát phaûn khaùng ...............................................62 6.1Khaùi quaùt .............................................................................................. 62 6.2YÙ nghóa cuûa vieäc buø coâng suaát phaûn khaùng........................................... 63 6.3Caùc bieän phaùp naâng cao heä soá cosj ..................................................... 64 6.4 Vò trí laép ñaët tuï buø vaø tính toaùn dung löôïng buø ...................................... 65 6.5 Tính toaùn buø coâng suaát phaûn khaùng cho phaân xöôûng............................. 65 · Chöông 7: Tính toaùn chieáu saùng ................................................ 66 7.1Daây daãn vaø thieát Ñaët vaán ñeà ................................................................. 66 7.2Tính toaùn chieáu saùng............................................................................. 66 7.3Choïn bò baûo veä cho heä thoáng chieáu saùng ............................................. 72ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD:ThS.NGUYỄN NGỌC ÂU SVTH :BÙI QUỐC ĐỨC MSSV : 09302010 11 · Chöông 8: Choáng seùt vaø noái ñaát................................................. 76 8.1Ñaët vaán ñeà............................................................................................. 76 8.2Heä thoáng noái ñaát.................................................................................... 76 8.3Heä thoáng choáng seùt ............................................................................... 80 · Keát luaän .................................................................................................... 84 · Taøi lieäu tham khaûo.................................................................................... 84 CHÖÔNG MÔÛ ÑAÀU 1. ÑAËT VAÁN ÑEÀ:ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD:ThS.NGUYỄN NGỌC ÂU SVTH :BÙI QUỐC ĐỨC MSSV : 09302010 12 Khi thieát keá cung caáp ñieän cho moät coâng trình naøo ñoù thì nhieäm vuï ñaàu tieân cuûa chuùng ta laø xaùc ñònh phuï taûi ñieän cuûa coâng trình aáy. Tuøy theo qui moâ cuûa coâng trình maø phuï taûi ñieän phaûi ñöôïc xaùc ñònh theo phuï taûi thöïc teá hoaëc coøn phaûi keå ñeán khaû naêng phaùt trieån cuûa coâng trình trong töông lai 5 naêm,10 naêm hoaëc laâu hôn nöõa. Ví duï xaùc ñinh phuï taûi ñieän cho moät phaân xöôûng thì chuû yeáu laø döïa vaøo maùy moùc thöïc teá ñaët trong phaân xöôûng ñoù, xaùc ñònh phuï taûi cho moät xí nghieäp thì phaûi xeùt tôùi khaû naêng môû roäng cuûa xí nghieäp trong töông lai. Nhö vaäy xaùc ñinh phuï taûi ñieän laø giaûi baøi toaùn döï baùo phuï taûi ngaén haïn hay daøi haïn. Döï baùo phuï taûi ngaén haïn laø xaùc ñònh phuï taûi coâng trình ngay sau khi coâng trình vaøo khai thaùc vaän haønh. Phuï naøy ñöôïc goïi laø phuï taûi tinh toaùn, treân cô sôû phuï taûi tính toaùn ñeå choïn caùc thieát bò ñieän cho phuø hôïp nhö maùy bieán aùp, daây daån, caùc thieát bò ñoùng caét, baûo veä… Ñeå tính toaùn caùc toån thaát coâng suaát, ñieän aùp, tuï buø … Do phuï taûi ñieän phuï thuoäc vaøo nhieàu yeáu toá vaø bieán ñoäng theo thôøi gian neân cho ñeán nay tuy ñaõ coù nhieàu coâng trình nghieân cöùu vaø coù nhieàu phöông phaùp tính toaùn nhöng vaãn chöa coù moät phöông phaùp tính moät caùch chính xaùc vaø tieän lôïi. Vì vaäy trong thöïc teá thieát keá, khi ñôn giaûn coâng thöùc ñeå xaùc ñònh phuï taûi ñieän thì cho pheùp sai soá 10 0 0 . 2. MUÏC ÑÍCH: Ñoà aùn “ Thieát keá cung caáp ñieän cho Nhaø maùy cô khí” trang bò cho ngöôøi hoïc nhöõng kieán thöùc cô baûn trong vieäc thieát keá cung caáp ñieän cho caùc coâng trình trong thöïc teá, giuùp ngöôøi hoïc vaän duïng nhöõng kieán thöùc chuyeân nghaønh ñaõ ñöôïc hoïc moät caùch trieät ñeå. Tuy chæ naèm trong phaïm vi cuûa moät ñoà aùn moân hoïc, nhöng ñeà taøi naøy raát coù yù nghóa ñoái vôùi sinh vieân vì noù giuùp sinh vieânï coù moät hình dung töông ñoái veà nhöõng coâng vieäc trong töông lai, töø ñoù traùnh ñöôïc nhöõng bôõ ngôõ ban ñaàu khi hoï böôùc chaân vaøo moâi tröôøng laøm vieäc sau naøy. 3. GIÔÙI HAÏN ÑOÀ AÙN: Vôùi giôùi haïn laø moät sinh vieân vaø khaû naêng taøi chính, thôøi gian… neân ñoà aùn naøy chæ tìm hieåu möùc ñoä ñôn giaûn, chæ môùi thöïc hieän ôû möùc ñoä lyù thuyeát vaø trong tröôøng hoïc, chöa aùp duïng vaøo trong thöïc teá neân khoâng traùnh khoûi nhöõng thieáu xoùt, mong thaày vaø caùc baïn ñoùng goùp yù kieán ñeå ngaøy caøng hoaøn thieän hôn. Sau naøy, neáu moïi ñieàu kieän khaùch quan cho pheùp thì seõ tieáp tuïc nghieân cöùu vaø hoaøn thieän ñoà aùn naøy hôn nöõa. CHÖÔNG I:ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD:ThS.NGUYỄN NGỌC ÂU SVTH :BÙI QUỐC ĐỨC MSSV : 09302010 13 XAÙC ÑÒNH PHUÏ TAÛI TÍNH TOAÙN CHO PHAÂN XÖÔÛNG, XAÙC ÑÒNH TAÂM PHUÏ TAÛI 1.1 ÑAËC ÑIEÅM CUÛA PHAÂN XÖÔÛNG: Tính toaùn phuï taûi ñieän laø böôùc ñaàu tieân trong quaù trình thieát keá moät heä thoáng cung caáp ñieän, noù coù vai troø raát quan troïng bôûi vì neáu ta xaùc ñònh phuï taûi tính toaùn dö thöøa daãn ñeán laõng phí, öù ñoïng voán ñaàu tö... Neáu xaùc ñònh thieáu seõ daãn ñeán maïng ñieän thöôøng xuyeân bò quaù taûi do ñoù vaän haønh khoâng ñaûm baûo chæ tieâu kinh teá kyõ thuaät. Hôn nöõa xaùc ñònh phuï taûi laø cô sôû ñeå löïa choïn coâng suaát nguoàn, tieát dieän daây daãn vaø löïa choïn CB. Do thaáy ñöôïc taàm quan troïng cuûa vieäc xaùc ñònh phuï taûi tính toaùn neân tröôùc khi ñi vaøo tính toaùn phuï taûi ñieän cho moät phaân xöôûng ta phaûi thu thaäp ñaày ñuû caùc döõ lieäu cuûa phaân xöôûng. Dieän tích toaøn phaân xöôûng: 1250m2. Chieàu daøi phaân xöôûng: 50m. Chieàu roäng phaân xöôûng: 25m. 1.2 THOÂNG SOÁ VAØ MAËT BAÈNG PHAÂN XÖÔÛNG: 1.2.1Thoâng soá phaân xöôûng: STT Teân Maùy Kyù Hieäu SL Ñieän AÙp Suaát(KW) Coâng Pha Soá Cosj Chuù Ghi 1 1 1 4 220380V 3 3 0.85 2 2 2 4 220380V 9 3 0.9 3 3 3 4 220380V 12 3 0.9 4 4 4 4 220380V 1 3 0.8 5 5 5 4 220380V 3 3 0.8 6 6 6 4 220380V 7 3 0.85 7 7 7 4 220380V 11 3 0.95 8 8 8 6 220380V 14 3 0.8 9 9 9 4 220380V 16 3 0.85 10 10 10 4 220380V 7 3 0.9 11 11 11 4 220380V 12 3 0.85 1.2.2 Maët baèng phaân xöôûng:ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD:ThS.NGUYỄN NGỌC ÂU SVTH :BÙI QUỐC ĐỨC MSSV : 09302010 14 1.2.3 Phaân nhoùm phuï taûi:ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD:ThS.NGUYỄN NGỌC ÂU SVTH :BÙI QUỐC ĐỨC MSSV : 09302010 15 Vieäc phaân nhoùm phuï taûi nhaèm muïc ñích ñeå sau naøy ta ñaët caùc tuû ñieàu khieån cho töøng nhoùm phuï taûi ñoù. Vì vaäy, vieäc phaân nhoùm phuï taûi coù yù nghóa quan troïng quyeát ñònh ñeán tính tieän nghi söû duïng cuûa maïng ñieän (vaän haønh, baûo trì, söõa chöõa maïng ñieän), ñoàng thôøi noù cuõng aûnh höôûng ñeán tính kinh teá vaø kyõ thuaät cuûa maïng ñieän. Phaân nhoùm phuï taûi döïa vaøo caùc yeáu toá sau: · Caùc thieát bò cuøng chöùc naêng neân ñöôïc xeáp chung nhoùm (ñeå deã ñieàu khieån). · Chuù yù phaân ñeàu coâng suaát cho caùc nhoùm (nhaèm ñôn giaûn hoaù vieäc choïn caùc thieát bò baûo veä vaø daây daãn). · Phaân nhoùm phaûi theo khu vöïc (thuaän tieän cho vieäc ñi daây, ñaûm baûo tính kinh teá). · Doøng taûi cuûa töøng nhoùm gaàn vôùi doøng taûi cuûa CB chuaån. · Soá nhoùm khoâng quaù nhieàu cuõng khoâng quaù ít, thöôøng thì khoaûng 2, 3 hoaëc 4 nhoùm. · Phaân boá phuï taûi ñeàu treân caùc pha (ñeå giaûm ñoä leäch ñieän aùp ). Nhö vaäy ta chia phaân xöôûng laøm 3 nhoùm phuï taûi: Nhoùm 1: goàm 10 ñoäng cô: Teân maùy Kyù hieäu Soá löôïng Pñm (KW) Cosj Ksd 1 maùy Toaøn boä 3 3 4 12 48 0.9 0,6 8 8 6 14 84 0.8 0,6 n1 =10 å= 10 1 1 i Pdmi = 132 (KW) Nhoùm 2: goàm 20 ñoäng cô: Teân maùy Kyù hieäu Soá löôïng Pñm (KW) Cosj Ksd 1 maùy Toaøn boä 4 4 4 1 4 0.8 0,3 5 5 4 3 12 0.8 0,55 6 6 4 7 28 0.85 0,6 7 7 4 11 44 0.95 0,5 11 11 4 12 48 0.85 0,4 n2 = 20ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD:ThS.NGUYỄN NGỌC ÂU SVTH :BÙI QUỐC ĐỨC MSSV : 09302010 16 å= 20 1 2 i Pdmi = 136 (KW) Nhoùm 3: goàm16 ñoäng cô: Teân maùy Kyù hieäu Soá löôïng Pñm (KW) Cosj Ksd 1 maùy Toaøn boä 1 1 4 3 12 0.85 0,4 2 2 4 9 36 0.9 0,6 9 9 4 16 64 0.85 0,5 10 10 4 7 28 0.9 0,4 n3 = 16 å= 16 1 3 i Pdmi = 140 (KW) 1.3 XAÙC ÑÒNH PHUÏ TAÛI TÍNH TOAÙN CHO PHAÂN XÖÔÛNG Hieän nay coù nhieàu phöông phaùp ñeå tính toaùn phuï taûi. Nhöõng phöông phaùp ñôn giaûn tính toaùn thuaän tieän thì keát quaû khoâng ñöôïc chình xaùc. Ngöôïc laïi, nhöõng phöông phaùp phöùc taïp thì coù ñoä chính xaùc cao. Vì vaäy, tuøy theo coâng trình thieát keá vaø tuøy theo yeâu caàu cuï theå maø choïn phöông phaùp cho thích hôïp. 1.3.1Heä soá coâng suaát trung bình cho töøng nhoùm j ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc sau: Cosjtbj = å å = = nj i dmij nj i ij dmij P Cos P 1 1 j Heä soá coâng suaát tr ung bình cho nhoùm maùy thöù nhaát (j =1) Cosjtb1 = å å = = nj i dmij nj i ij dmij P Cos P 1 1 j = 48 84 480,9 840,8 + + = 0,84 Heä soá coâng suaát tr ung bình cho nhoùm maùy thöù 2 (j =2)ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD:ThS.NGUYỄN NGỌC ÂU SVTH :BÙI QUỐC ĐỨC MSSV : 09302010 17 Cosjtb2 = å å = = nj i dmij nj i ij dmij P Cos P 1 1 j = 4 12 28 44 40,8 120,8 280,85 440,95 + + + + + + = 0,89 Heä soá coâng suaát tr ung bình cho nhoùm maùy thöù 3 (j =3) Cosjtb3 = å å = = nj i dmij nj i ij dmij P Cos P 1 1 j = 12 36 64 28 120,85 360,9 640,85 280,9 + + + + + + = 0,87 1.3.2 Heä soá söû duïng trung bình cho töøng nhoùm j ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc sau: Ksdj = å å = = nj i dmij nj i sdij dmij P K P 1 1 Heä soá söû duïng tr ung bình cho nhoùm maùy thöù nhaát (j = 1) Ksd1 = å å = = nj i dmij nj i sdij dmij P K P 1 1 = 4120,6 6140,6 0,6 412 614 + = + Heä soá söû duïng tr ung bình cho nhoùm maùy thöù 2 (j = 2) Ksd2= å å = = nj i dmij nj i sdij dmij P K P 1 1 Ksd2= 410,3 430,55 470,6 4110,5 4120,4 0, 48 41 43 47 411 412 + + + + = + + + + Heä soá söû duïng tr ung bình cho nhoùm maùy thöù 3 (j = 3) Ksd3= å å = = nj i dmij nj i sdij dmij P K P 1 1 = 430,4 490,6 4160,5 470, 4 0,5 43 49 416 47 + + + = + + + 1.3.3 Xaùc ñònh phuï taûi tính toaùn cho töøng nhoùm maùy theo phöông phaùp soá thieát bò duøng ñieän coù hieäu quaû(nhq). · Böôùc 1: Xaùc ñònh soá thieát bò trong töøng nhoùm nj · Böôùc 2: Xaùc ñònh soá thieát bò coù coâng suaát lôùn nhaát trong nhoùm maùy Pmaxj : n11ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD:ThS.NGUYỄN NGỌC ÂU SVTH :BÙI QUỐC ĐỨC MSSV : 09302010 18 · Böôùc 3: Xaùc ñònh soá thieát bò nij trong nhoùm coù: Pñmi ³ 1 2 Pmax · Böôùc 4: Tính toång coâng suaát cuûa thieát bò trong nhoùm å = nj i 1 Pdmij · Böôùc 5: Xaùc ñònh toång coâng suaát cuûa nij thieát bò trong nhoùm å 1 = 1 max n i Pdmi · Böôc 6: Laäp tyû soá: j j j n n n 1 = Pj = åå dmij dmi P P max · Böôùc 7: Tra baûng ñoà thò tìm nhqj = f( nj , Pj) Suy ra nhqj = nhqj .nj · Böôùc 8: Töø nhqj , Ksdj trabaûng tìm ñöôïc Kmaxj · Böôùc 9: Xaùc ñònh phuï taûi tính toaùn cho nhoùm: Ptt =Kmaxj Ksdj å nJ =1 i Pdmij . Sttj = tbj ttj Cos P φ Qttj = S ttj 2 Pttj 2 a Xaùc ñònh phuï taûi tính toaùn cho nhoùm 1 theo phöông phaùp soá thieát bò duøng ñieän coù hieäu quaû. Soá thieát bò trong nhoùm 1: n1 = 10 Thieát bò coù coâng suaát lôùn nhaát trong nhoùm 1:Pmax1 =14 (KW). Soá thieát bò trong nhoùm coù Pñmi ³ 1 2 Pmax1:n11 = 10 Toång coâng suaát cuûa thieát bò trong nhoùm 1: P= å = n1 i 1 Pdmi1 = 412 + 614 = 132 (KW). Toång soá coâng suaát thieát bò trong nhoùm coù Pñmi ³ 1 2 Pmax1. P1=å 1 = 1 max n i Pdmi = 412 + 614 = 132 (KW).ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD:ThS.NGUYỄN NGỌC ÂU SVTH :BÙI QUỐC ĐỨC MSSV : 09302010 19 Tyû soá: 1 10 10 1 11 1 = = = n n n P1 = åå 1 max dmi dmi P P = 132 132 = 1 Tra baûng ñoà thò trang 36 saùch cung caáp ñieän cuaû thaày Nguyeãn Xuaân Phuù tìm nhq1 = f( n1 , P1)
ĐỒ ÁN MƠN HỌC GVHD:ThS.NGUYỄN NGỌC ÂU LỜI NÓI ĐẦU: Hiện nay, đất nước ta giai đoạn công nghiệp hoá, đại hoá đất nước, ngành công nghiệp điện đóng vài trò quan trọng cung cấp lượng cho tất hoạt động lao động sản xuất sinh hoạt Vì yêu cầu sử dụng điện thiết bị ngày tăng Cung cấp điện cách an toàn ổn định cho khu vực kinh tế, khu chế xuất, xí nghiệp, xưởng, nhà máy cần thiết Để đảm bảo yêu cầu chất lượng cung cấp tiết kiệm điện phải nắm vững thiết bị tiêu thụ điện, cách vận hành cách chọn thiết bị, dây dẫn, khí cụ bảo vệ cách bố trí vị trí cho tối ưu Do việc khảo sát thiết kế hệ thống cung cấp điện để từ đưa lựa chọn, phương pháp cung cấp điện tối ưu nhằm đáp ứng nhu cầu tiêu thụ điện khu công nghiệp, khu dân cư, bến cảng…là công việc cần thiết định cho việc thành công công đổi đất nước Là sinh viên khoa điện, thuộc môn điện công nghiệp trường ĐẠ I HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM, người nghiên cứu quan tâm đến vấn đề với mong muốn nâng cao chất lượng cung cấp tiết kiệm điện Vì vậy, qua đồ án môn học này, người nghiên cứu đưa phương án cung cấp điện cho phân xưởng khí với khả đảm bảo điều kiện kinh tế kỹ thuật Với giới hạn sinh viên khả tài chính, thời gian… nên đồ án tìm hiểu mức độ đơn giản Sau này, điều kiện khách quan cho phép tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện đồ án Tp Hồ Chí Minh, Tháng 12 năm 2010 Sinh Viên Thực Hiện BÙI QUỐC ĐỨC SVTH :BÙI QUỐC ĐỨC MSSV : 09302010 ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD:ThS.NGUYỄN NGỌC ÂU LỜI CẢM ƠN Trước hết em xin chân thành cảm ơn thầy NGUYỄN NGỌC ÂU tận tình hướng dẫn giúp đỡ em trình thực đồ án Em xin cảm ơn thầy cô trường, đặc biệt thầy cô khoa điện dạy, truyền đạt kiến thức cho em Xin cảm ơn bạn sinh viên giúp đỡ góp ý cho tập đồ án hoàn thành thời gian Xin trân trọng cảm ơn SV BÙ I QUỐC ĐỨ C SVTH :BÙI QUỐC ĐỨC MSSV : 09302010 ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD:ThS.NGUYỄN NGỌC ÂU NHẬN XÉ T CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: Tp Hồ Chí Minh, Ngày 23 thán g 12 nă m 2010 Giáo Viên Hướ n g Dẫ n ThS Nguyễ n Ngọc  u SVTH :BÙI QUỐC ĐỨC MSSV : 09302010 ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD:ThS.NGUYỄN NGỌC ÂU NHIỆM VỤ CỦA ĐỒ ÁN: Nộ i dung củ a đồ n bao gồ m chương: · Chương 1: Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng, xác định tâm phụ tải · Chương 2: Tính chọn trạm biến áp cho phân xưởng · Chương 3: Chọn dây dẫn · Chương 4: Chọn phần tử đóng cắt, bảo vệ, tính ngắn mạch · Chương 5: Tính bù công suất phản kháng · Chương 6: Thiết kế hệ thống chiếu sáng · Chương 7: Thiết kế hệ thống chống sét Giáo viên hướng dẫn: ThS Nguyễ n Ngọ c  u MỤC LỤC : Phầ n giới thiệu : · Trang bìa SVTH :BÙI QUỐC ĐỨC MSSV : 09302010 ĐỒ ÁN MÔN HỌC · · · · GVHD:ThS.NGUYỄN NGỌC ÂU Trang lời nói ñaàu .5 Lời cảm ơn Nhận xét giáo viên hướng dẫn Nhiệm vụ đồ án Phaà n nội dung: · Chương mở đầu : 12 Đặt vấn đề .12 Mục đích 12 Giới hạn đồ án 12 · Chương 1: Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng, tâm phụ tải 13 1.1- Đặc điểm phân xưởng 13 1.2- Thông số mặt phân xưởng 13 1.2.1- Thông số phân xưởng .13 1.2.2- Mặt phân xưởng 14 1.2.3- Phân nhóm phụ tải 15 1.3- Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng 16 · Chương 2: Tính chọn trạm biến áp cho phân xưởng 28 2.1- Khái quát tính chọn trạm biến áp 28 2.2- Chọn vị trí trạm biến áp 28 2.3- Lựa chọn máy biến aùp 29 2.3.1- Chọn số lượng máy biến áp 29 2.3.2- Chủng loại máy biến áp 29 2.3.3- Xác định công suất máy biến áp 30 2.4- Đo lường kiểm tra trạm 31 · Chương 3: Chọn dây dẫn 33 3.1- Chọn phương án dây .33 3.1-1 Yêu cầu: 33 3.1-2 Phaân tích phương án day 33 3.1-3 Vạch phương án day 34 SVTH :BÙI QUỐC ĐỨC MSSV : 09302010 ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD:ThS.NGUYỄN NGỌC ÂU 3.1.4- Xác định phương án lắp đặt day 34 3.1.5- Sô đồ nguyên lý 35 3.1.6- Sơ đồ day 36 3.2- Chọn dây dẫn cáp 38 3.2-1 Chọn loại cáp dây dẫn .38 3.2-2 Tính toán lựa chọn dây dẫn 40 1/ Từ trạm biến áp đến tủ phân phối chính: 40 2/ Từ tủ phân phối tới tủ động lực: .41 3/ Từ tủ động lực đến thiết bị 43 · Chương 4: Chọn dây dẫn khí cụ bảo vệ 47 4.1-Đặt vấn đề .47 4.2- Chọn dây dẫn 48 +Chọn loại cáp dây dẫn +Choïn dây dẫn theo điều kiện phát nóng +Kiểm tra tổn thất điện áp 4.3- Choïn CB .49 4.4- Chọn tủ phân phối tủ động lực 51 +Sơ đồ nguyên lý hệ thống cấp điện cho phân xưởng · Chương 5: Tính ngắn mạch 53 5.1-Khái niệm .53 5.2-Tính toán ngắn mạch 54 · Chương 6: Tính bù công suất phản kháng .62 6.1-Khái quaùt 62 6.2-Ý nghóa việc bù công suất phản kháng 63 6.3-Các biện pháp nâng cao hệ số cos j 64 6.4 Vị trí lắp đặt tụ bù tính toán dung lượng bù 65 6.5 Tính toán bù công suất phản kháng cho phân xưởng 65 · Chương 7: Tính toán chiếu sáng 66 7.1-Dây dẫn thiết Đặt vấn đề 66 7.2-Tính toán chiếu sáng 66 7.3-Chọn bị bảo vệ cho hệ thống chiếu sáng 72 SVTH :BÙI QUỐC ĐỨC MSSV : 09302010 10 ĐỒ ÁN MƠN HỌC · Chương GVHD:ThS.NGUYỄN NGỌC ÂU 8: Chống sét nối đất 76 8.1-Đặt vấn đề 76 8.2-Hệ thống nối đất 76 8.3-Hệ thống chống sét 80 · Kế t luậ n 84 · Tà i liệ u tham khảo 84 CHƯƠNG MỞ ĐẦ U ĐẶT VẤN ĐỀ : SVTH :BÙI QUỐC ĐỨC MSSV : 09302010 11 ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD:ThS.NGUYỄN NGỌC ÂU Khi thiết kế cung cấp điện cho công trình nhiệm vụ xác định phụ tải điện công trình Tùy theo qui mô công trình mà phụ tải điện phải xác định theo phụ tải thực tế phải kể đến khả phát triển công trình tương lai năm,10 năm lâu Ví dụ xác đinh phụ tải điện cho phân xưởng chủ yếu dựa vào máy móc thực tế đặt phân xưởng đó, xác định phụ tải cho xí nghiệp phải xét tới khả mở rộng xí nghiệp tương lai Như xác đinh phụ tải điện giải toán dự báo phụ tải ngắn hạn hay dài hạn Dự báo phụ tải ngắn hạn xác định phụ tải công trình sau công trình vào khai thác vận hành Phụ gọi phụ tải tinh toán, sở phụ tải tính toán để chọn thiết bị điện cho phù hợp máy biến áp, dây dẩn, thiết bị đóng cắt, bảo vệ… Để tính toán tổn thất công suất, điện áp, tụ bù … Do phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố biến động theo thời gian nên có nhiều công trình nghiên cứu có nhiều phương pháp tính toán chưa có phương pháp tính cách xác tiện lợi Vì thực tế thiết kế, đơn giản công thức để xác định phụ tải điện cho phép sai số 10 0 MỤC ĐÍCH: Đồ án “ Thiết kế cung cấp điện cho Nhà máy khí” trang bị cho người học kiến thức việc thiết kế cung cấp điện cho công trình thực tế, giúp người học vận dụng kiến thức chuyên nghành học cách triệt để Tuy nằm phạm vi đồ án môn học, đề tài có ý nghóa sinh viên giúp sinh viênï có hình dung tương đối công việc tương lai, từ tránh bỡ ngỡ ban đầu họ bước chân vào môi trường làm việc sau GIỚ I HẠN ĐỒ ÁN: Với giới hạn sinh viên khả tài chính, thời gian… nên đồ án tìm hiểu mức độ đơn giản, thực mức độ lý thuyết trường học, chưa áp dụng vào thực tế nên không tránh khỏi thiếu xót, mong thầy bạn đóng góp ý kiến để ngày hoàn thiện Sau này, điều kiện khách quan cho phép tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện đồ án CHƯƠNG I: SVTH :BÙI QUỐC ĐỨC MSSV : 09302010 12 ĐỒ ÁN MƠN HỌC GVHD:ThS.NGUYỄN NGỌC ÂU XÁ C ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁ N CHO PHÂN XƯỞNG, XÁ C ĐỊNH T M PHỤ TẢI 1.1- ĐẶC ĐIỂ M CỦ A PHÂN XƯỞNG: Tính toán phụ tải điện bước trình thiết kế hệ thống cung cấp điện, có vai trò quan trọng ta xác định phụ tải tính toán dư thừa dẫn đến lãng phí, ứ đọng vốn đầu tư Nếu xác định thiếu dẫn đến mạng điện thường xuyên bị tải vận hành không đảm bảo tiêu kinh tế kỹ thuật Hơn xác định phụ tải sở để lựa chọn công suất nguồn, tiết diện dây dẫn lựa chọn CB Do thấy tầm quan trọng việc xác định phụ tải tính toán nên trước vào tính toán phụ tải điện cho phân xưởng ta phải thu thập đầy đủ liệu phân xưởng Diện tích toàn phân xưởng: 1250m2 Chiều dài phân xưởng: 50m Chiều rộng phân xưởng: 25m 1.2- THÔNG SỐ VÀ MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG: 1.2.1-Thôn g số phân xưởn g: STT Tên Máy Ký Hiệu SL Điện Áp Côn g Suất (KW) Số Pha Cos j 1 220/380V 3 0.85 2 220/380V 0.9 3 220/380V 12 0.9 4 4 220/380V 0.8 5 220/380V 3 0.8 6 220/380V 0.85 7 220/380V 11 0.95 8 220/380V 14 0.8 9 220/380V 16 0.85 10 10 10 220/380V 0.9 11 11 11 220/380V 12 0.85 Ghi Chú 1.2.2- Mặt bằn g phân xưởn g: SVTH :BÙI QUỐC ĐỨC MSSV : 09302010 13 ĐỒ ÁN MƠN HỌC GVHD:ThS.NGUYỄN NGỌC ÂU 1.2.3- Phân nhóm phụ tải: SVTH :BÙI QUỐC ĐỨC MSSV : 09302010 14 ĐỒ ÁN MƠN HỌC GVHD:ThS.NGUYỄN NGỌC ÂU 7.2.5 Sơ đồ mạch chiế u sá n g: SVTH :BÙI QUỐC ĐỨC MSSV : 09302010 70 ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD:ThS.NGUYỄN NGỌC ÂU 7.3 Chọ n dâ y dẫ n thiế t bị bả o vệ cho hệ thố n g chiế u sán g Để cung cấp điện cho hệ thống chiếu sáng, ta đặt tủ chiếu sáng gần cửa vào, lấy điện từ tủ điện Tủ chiếu sáng đặt CB: MCB pha CB pha để cung cấp cho dãy đèn thiết bị, đèn nhà điều hành Từ tủ phân phối MDB đến tủ chiếu sáng DLB chọn cáp lõi đồng cách điện PVC, ký hiệu CVV Từ tủ chiếu sáng DLB đến dãy đèn, ta chọn phương án dây nổi, đặt ống nhựa kẹp sát tường 7.3.1 Chọn dâ y dẫn 7.3.1.1 Chọn dâ y dẫn từ tủ phân phố i đến tủ chiế u sán g Dòng điện tính toán phụ tải chiếu sáng: I ttcs = åP cs *U dm *cos fcs = 5,9 = 9A *0,38*1 Chọn K1 = 0,95 (cáp treo trần nhà) K2 = 0,85 ( với số lượng cáp đặt kề ) K3 = ( nhiệt độ môi trường 30 o C ) => K = K1K2K3 = 0,95*0,85*1 = 0,808 Do đó: I cp ³ I ttcs = = 11,11A K 0,808 Chọn cáp CVV – 4x1 mm coù I cpdm = 14 A 7.3.1.2 Chọn dâ y dẫn từ tủ chiế u sán g đến dã y đèn 7.3.1.2.1 Dã y đè n (8 đè n 250 W) Dòng điện tính toán dãy đèn 1: I ttdden = Pdden = = 8, A U dm *cos fcs 0, 23*1 Chọn K1 = 0,95 (cáp treo trần nhà) K2 = 0,75 ( với số mạch cáp cho tủ chiếu sáng ) K3 = ( nhiệt độ môi trường 30 o C ) => K = K1K2K3 = 0,95*0,75*1 = 0,713 Do đó: I cp ³ I ttdden 8, = = 12, (A) K 0, 713 SVTH :BÙI QUỐC ĐỨC MSSV : 09302010 71 ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD:ThS.NGUYỄN NGỌC ÂU Chọn dây đôi mềm tròn VCm – 2x1,5 mm coù I cpdm = 16 A 7.3.1.2.2 Dã y đè n (8 đè n 250 W) Tương tự: Chọn dây đôi mềm tròn VCm – 2x1,5 mm coù I cpdm = 16 A 7.3.1.2.3 Dã y đè n (5 đè n 250 W) Dòng điện tính toán dãy đèn 3: I ttdden = Pdden 1, 25 = = 5, (A) U dm *cos fcs 0, 23*1 Chọn K1 = 0,95 (cáp treo trần nhà) K2 = 0,75 ( với số mạch cáp cho tủ chiếu sáng ) K3 = ( nhiệt độ môi trường 30 o C ) => K = K1K2K3 = 0,95*0,75*1 = 0,713 Do đó: I cp ³ I ttdden 5, = = 7, (A) K 0, 713 Chọn dây đôi mềm tròn VCm – 2x1 mm coù I cpdm = 10 A Chiều dài 60 m 7.3.1.2.4 Dã y đè n nhà điề u hà n h : Dòng điện tính toán dãy đèn: I ttdden = Pdden 0, 66 = = 2,9 (A) U dm *cos fcs 0, 23*1 Chọn K1 = 0,95 (cáp treo trần nhà) K2 = 0,75 ( với số mạch cáp cho tủ chiếu sáng ) K3 = ( nhiệt độ môi trường 30 o C ) => K = K1K2K3 = 0,95*0,75*1 = 0,713 Do đó: I cp ³ I ttdden 2,9 = = 4,1 (A) K 0, 713 Chọn dây đôi mềm tròn VCm – 2x0,5 mm có I cpdm = A 7.3.1.3 Tổn g kế t dây chiế u saùn g SVTH :BÙI QUỐC ĐỨC MSSV : 09302010 72 ĐỒ ÁN MƠN HỌC GVHD:ThS.NGUYỄN NGỌC ÂU Thứ tự Loại dây [mm ] I cpdm [A] Chiề u daøi [m] CVV – 4x1 14 13 VCm – 2x1,5 16 120 VCm – 2x1 10 60 7.3.2 Chọn CB 7.3.2.1 Chọn CB cho chiế u sá n g tổ n g Cáp tủ chiếu sáng, lõi đồng 13 m, 4x1 mm Rdcs = r l 13 = 22,5 = 292,5 (m W ) F X dcs = xo l = 0,09 * 13 = 1,17 (m W ) Ngắn mạch tủ chiếu saùng: Rcs = RT + Rdcs = 6,04 + 292,5 = 298,54 (m W ) X cs = X T + X dcs = 17,514 + 1,17 = 18,684 (m W ) Z cs = Rcs2 + X cs2 = 298,54 + 18,684 = 299,12 (m W ) Dòng ngắn mạch: IN = U dm * Z cs = 400 * 299,12 = 0,77 Choïn CB loại 50AF Số cực Dòng định mức (A) 10 Điện áp định mức(V) 600 Dòng cắt(KA) 2,5 7.3.2.2 Chọn CB cho dã y đèn Dây dãy đèn, đôi mềm đồng: Rd = r l F X d = xo l SVTH :BÙI QUỐC ĐỨC MSSV : 09302010 73 ĐỒ ÁN MƠN HỌC GVHD:ThS.NGUYỄN NGỌC ÂU Ngắn mạch dãy đèn: R NM = Rcs + Rd X NM = X cs + X d 2 Z = R NM + X NM Dòng ngắn mạch: IN = U dm Z TT F L Dã y đè n 1,5 Dã y đè n Dã y ñeø n NDH xo Rd Xd R cs Xcs R NM XNM Z IN 60 0,09 900 5,4 298,5 18,6 1198,5 24,1 1199 0,19 1,5 60 0,09 900 5,4 298,5 18,6 1198,5 24,1 1199 0,19 60 0,09 1350 5,4 298,5 18,6 1648,5 24,1 1649 0,14 0,5 40 0,09 1800 3,6 298,5 18,6 2098,5 22,3 2099 0,11 Choïn CB loại 50AF Thô n g số Dãy đè n Dãy đè n Dãy đè n KCS Kho Số cực 2 2 Dòng định mức (A) 10 10 10 5 Điện áp định mức(V) 600 600 600 600 600 Dòng cắt(KA) 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 SVTH :BÙI QUỐC ĐỨC MSSV : 09302010 74 ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: NGUYỄN NGỌC ÂU CHƯƠNG 8: CHỐNG SÉT VÀ NỐI ĐẤT 8.1 Đặ t vấ n đề Trong thiết kế cung cấp điện vấn đề bảo vệ an toàn cho thiết vị vấn đề cần thiết vô quan trọng Cách điện thiết bị điện bị chọc thủng, người vận hành không theo nguyên tắc an toàn …là nguyên nhân chủ yếu dẫn đến tai nạn điện giật Sét đánh trực tiếp hay gián tiếp vào thiết bị điện làm hư hỏng thiet bị mà gây nguy hiểm cho người vận hành Vì vậy, hệ thống cung cấp điện thiết phải có biện pháp an toàn có hiệu tương đối đơn giản thực việc nối đất đặt thiết bị chống sét 8.2 Hệ thố n g nố i đấ t 8.2.1 Lựa chọn mạn g điện cấ p điện cho phân xưởn g Do phân xưởng khí có nhiều máy móc thiết bị làm việc dễ bị chạm vỏ nên ta chọn mạng TT cấp điện cho phân xưởng Trong sơ đồ mạng TT, vỏ thiết bị điện nối đất riêng trung tính nguồn nối đất riêng Sơ đồ nguyên lý mạng TT sau: SƠ ĐỒ NỐ I ĐẤT KIỂU TT SVTH: BÙI QUỐC ĐỨC MSSV: 09302010 - 75 - ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: NGUYỄN NGỌC ÂU Mạng TT có vỏ thiết bị nối đất riêng nên trạng thái làm việc bình thường Uvỏ = 0, không phụ thuộc vào tình trạng làm việc hệ thống (ba pha đối xứng hay bất đối xứng mạng pha) Do mạng đảm bảo an toàn cho thiết bị người sử dụng hệ thống có độ đối xứng cao 8.2.2 Loạ i nố i đấ t Nối đất có loại: nối đất tự nhiên nối đất nhân tạo - Nối đất tự nhiên sử dụng ống dẫn nước hay ống kim loại khác đặt đất( trừ ống dẫ nhiên liệu lỏng khí dễ cháy), kết cấu kim loại công trình nhà xưởng có nối đất - Nối đất nhân tạo thường thực hịên cọc thép, ống thép, thép dẹp hình chữ nhật thép góc dài 2-3 mét chôn sâu xuống đất cho đầu chúng cách mặt đất khoảng 0.5 - 0.8 m Các thép dẹp chiều dài không nhỏ 4m tiết diện không nhỏ 48mm2 cho trang thiết bị có điện áp đến 1000V không nhỏ 100mm2 cho trang thiết bị có điện áp lớn 1000V 8.2.3 Kiể u nố i đấ t Nối đất tập trung : thường dùng nhiều cọc đóng xuống đất nối với ngang hay cáp đồng trần Khoảng cách cọc thường lần chiều dài cọc để loại trừ hiệu ứng che (hiệu ứng làm giảm khả tản dòng chạm đất cọc vào vùng đất lân cận cọc) Nối đất tập trung thường chọn nơi đất ẩm, điện trở suất thấp xa công trình Nối đất mạch vòng : điện cực nối đất đặt theo chu vi công trình cần bảo vệ (cách mép từ ÷ 1.5m) phạm vi công trình rộng Nối đất mạch vòng đặt khu vực công trình Nối đất mạch vòng thường dùng trang thiết bị có điện áp 1000V, dòng điện chạm đất lớn 8.2.4 Điện tr nố i đấ t * Trường hợp tổng quát : Rđ # 10 * Trường hợp riêng - Mạng hạ áp pha trung tính cách ly : Rđ # - Mạng hạ áp pha trung tính nối đất : Rđ # * Trường hợp cụ thể : - Với mạng điện tiêu thụ dòng điện lớn I > 500A, U < 1000V : Rđ # 0.5 - Với mạng pha trung tính cách điện U < 1000V : Rđ # - Với mạng pha trung tính nối đất U < 220 – 380 – 660V : Rđ = ( ÷ 8) SVTH: BÙI QUỐC ĐỨC MSSV: 09302010 - 76 - ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: NGUYỄN NGỌC ÂU 8.2.5 Xaù c định điệ n tr hệ thố n g nố i đấ t 8.2.5.1 Điệ n tr nố i đấ t củ a cọc thẳn g đứ n g RC = r é ỉ L ự 2h + L lnỗ ữ * 2pL ờở è 1.36 * d øúû 4h + L Trong : đ : điện trở suất đất (m) h : độ chôn sâu cọc (m) – h # 0.8m L : chiều dài cọc nối đất (m) d : đường kính cọc nối đất (m) 8.2.5.2 Điệ n tr nố i đấ t củ a nhiề u cọc thẳ n g đứn g Hệ thống nối đất gồm n cọc chôn thẳng đứng RC = rC n *h C Trong : rC : điện trở nối ủaỏt cuỷa moọt coùc noỏi ủaỏt ỗc : heọ soỏ sử dụng cọc chôn thẳng đứng (Bảng ) 8.2.5.3 Hệ thốn g nối đấ t gồ m (dây) đặ t nằ m ngang nố i cọc chôn thẳ n g đứn g r t rt = r pLt é ỉ Lt ù ÷ - 1ú êln ç h * d ø û ë è Xét đến hệ số sử dụng thanh: Rth = rt h th Trong : rt : điện trở (dây) noỏi ủaỏt ủaởt naốm ngang ỗth : heọ soỏ sửỷ dụng (dây) nối đất đặt nằm ngang nối cọc chôn thẳng đứng *Hệ thống nối đất gồm cọc (dây) kết hợp RHT : RHT = RC * Rth RC + Rth 8.2.6 Tính toán nố i đấ t an toàn cho phân xưởn g SVTH: BÙI QUỐC ĐỨC MSSV: 09302010 - 77 - ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: NGUYỄN NGỌC ÂU Hệ thống cọc nối đất bao gồm 24 cọc dài L = m, đường kính d = 16 mm, đặt theo chu vi mạch vòng, cách a = m, chôn sâu h = 0.8 m, với điện trở suất đất đo vào mùa khô r = 200Wm Điện trở nối đất cọc RC = r é ỉ L ửự 2h + L lnỗ ữ * 2pL êë è 1.36 * d øúû 4h + L RC = 200 é ỉ * ứ * 0.8 + lnỗ = 49.69W ữ * 2p * êë è 1.36 * 16 øúû * 0.8 + Với số cọc n = 24, a/L = 6/3 = tra hc = 0.62 , tra bảng 3.8 sách An Toàn Điện tác giả PGS.TS Quyền Huy Ánh Điện trở hệ thống n = 24 coïc RC = rC 49.69 = = 3.34W n *h C 24 * 0.62 Đường kính cáp đồng tiết diện 50 mm2, d = mm Ta tính trở nối đất dây cáp đồng nối với cọc với tổng chiều dài Lt =(60+24).2 = 168 m, chiều sâu so với mặt đất h = 0.8m ộ ổ Lt ự ữ - 1ỳ ờlnỗ h * d ø û ë è rt = r pLt rt = 200 é ỉ * 168 ứ lnỗ ữ - = 2.42W p * 168 ờở è 0.8 * 0.008 øúû Với số cọc n = 24, a/L = 6/3 = tra hệ số sử dụng hth = 0.31 , điện trở nối đất dây cáp đồng nối cọc xét đến hệ số sử dụng (đồng) nối theo mạch voøng Rth = rt 2.42 = = 7.81W h th 0.31 Điện trở nối đất hệ thống RHT = RC * Rth 3.34 * 7.81 = = 2.34W (Đạt yêu cầu) RC + Rth 3.34 + 7.81 Để thuận tiện cho trình nối đất vỏ thiết bị với hệ thống nối đất, sử dụng 10 bảng đồng nối đất, bảng dài 300 mm, chiều rộng 50 mm, daøy mm SVTH: BÙI QUỐC ĐỨC MSSV: 09302010 - 78 - ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: NGUYỄN NGỌC ÂU Bố trí dọc theo chiều dài phân xưởng Các bảng đồng nối đất nối với hệ thống nối đất cáp trần tiết diện 50mm2, cac vỏ thiết bị nối với bảng đồng gần cáp đồng PVC tiết diện 25 mm2 Ø SƠ ĐỒ BỐ TRÍ HỆ THỐNG NỐI ĐẤ T 8.3 Hệ thố n g chốn g sé t 8.3.1 Khá i niệ m Sét tượng phóng điện khí đám mây đất hay đám mây mang điện trái dấu Sét đánh trực tiếp gián tiếp vào thiết bị điện làm hư hỏng thiết bị điện gây nguy hiểm cho người vận hành, làm gián đoạn sản xuất lâu dài nhà máy, ảnh hưởng đến đại đa số sống người dân khu vực Chính nguy hại đến tính mạng người công trình, phòng chống sét cho công trình cần thiết 8.3.2 Tính toán chốn g sé t Vì tầm quan trọng xí nghiệp không cao nên ta chọn giải pháp chống sét cổ điển Franklin Tức dùng hay nhiều kim thu sét gắn mái tôn tòa nhà hay công trình.(chống sét đánh trực tiếp) Khoảng không gian gần cột thu lôi mà vật bảo vệ đặt đó, có khả bị sét đánh gọi vùng hay phạm vi bảo vệ cột thu lôi Phạm vi bảo SVTH: BÙI QUỐC ĐỨC MSSV: 09302010 - 79 - ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: NGUYỄN NGỌC ÂU vệ cột thu lôi phụ thuộc vào chiều cao thu lôi chống sét số lượng sử dụng hệ thống chống sét Ta thấy diện tích phân xưởng rộng 972(m2), ta sử dụng kim thu sét có chiều cao h=2,4 (m), tự đứng gắn đế kim cố định mái nhà Ta chọn kim thu sét LA-QZ2400 Q3F2-1 Chỉ tiê u kỹ thuật - Lưu lượng dòng sét: £ 300 KA - Cường độ chống gió: £ 40 m/s - Độ cao: 2,4m - Trọng lượng: 14 ± kg - Tiêu chuẩn chấp hành: GB/T50057-94, IEC1024-1-2:1994 Theo chiều dọc ta đặt kim thu sét cách 13.5m, kim thu sét theo chiều ngang cách 9m (hình vẽ) Vì kim thu sét bố trí rìa mái nên ta không cần phải kiểm tra bán kính bảo vệ mà cần kiểm tra khoảng cách an toàn kim đặt gần SVTH: BÙI QUỐC ĐỨC MSSV: 09302010 - 80 - ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: NGUYỄN NGỌC ÂU Theo tr ang 251, giáo tr ình An Toàn Điệ n , Quyền Huy Á n h ta có: Các kim theo chiều dọc: Dd = 13,5 m < 7h = 7×2,4 m = 16,8 m (đạt yêu cầu) Các kim theo chiều ngang: Dn = m < 7h = 7×2,4 m = 16,8 m (đạt yêu cầu) Các kim theo đường chéo: Dc = 13,52 + 92 = 16, 22m Dd=16,22 m < 7h = 7×2,4m = 16,8m (đạt yêu cầu) Theo quy định tiêu chuẩn NFC17-102 pháp, dây thoát sét có khoảng cách 30 m cần đặt bổ xung dây thoát sét Do phía chiều dọc xưởng ta đặt thêm dây thoát sét hình 8.3.3 Hệ thố n g nố i đấ t cho chốn g sé t Hệ thống nối đất bao gồm cọc, dài L = 3m, đường kính d = 16mm (Tra bảng 3.6, giáo trình an toàn điện, PGS TS Quyền Huy Á n h), chôn sâu cách mặt đất h = 0,5 m, đặt vị trí góc điểm bên hông công trình cách tường 2m Hệ thống cọc dài 29m theo chiều dọc 22m theo chiều ngang Với điện trở đất vào mùa khô r = 200 ( W m) (Tra bảng 3.4, giáo trình An Toàn Điện, tác giả PGS TS Quyề n Huy Á n h) Điện trở suất tính toán: r tt = K m r = 1,2×200 = 240 W m Điện trở nối đất cọc (Tra bảng 3.7, giáo trình an toàn điện, tác giả PGS TS Quyề n Huy AÙ n h): SVTH: BÙI QUỐC ĐỨC MSSV: 09302010 - 81 - ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN rc = GVHD: NGUYỄN NGỌC ÂU rtt é æ L ö ù 2h + L 240 é æ 4.3 ö ự 2.0,5 + = Ln ỗ = 64,33W Ln ỗ ỳ ữ -3 ữ ỳ 2p L ë è 1,36d ø û 4h + L 2p ë è 1,36.16.10 ø û 4.0,5 + Với số cọc n = 6; hc = 0,8 Điện trở hệ thống nối đất: Rc = rc 64, 33 = = 13, 4W n.hc ´ 0,8 Chọn cáp nối cọc cáp đồng trần tiết diện 50 mm2, d = 8mm Điện trở nối đất dây cáp đồng nối cọc có chiều dài L1= 56×2+20×2=152m, chôn cách mặt đất 0.8m: r1 = rtt é ỉ L1 Ln p L1 ờở ỗố h.d 240 ộ ỉ 4.152 ù ù = ÷ - 1ú = 4,11W ÷ ú p 152 ê Ln çç ø û êë è 0,5.8.10-3 ÷ø úû Tra bảng 3.8 ta có hth = 0, 64 , điện trở nối đất xét đến hệ số sử dụng thanh: Rth = 4,11 = 6, 42W 0, 64 Điện trở nối đất toàn hệ thống: Rth = 4,11 = 6, 42W 0, 64 Điện trở xung nối đất: RHTX = a RTH = 4,34 ( W ) (Choïn a = 1) Vậy RHTX