Đồ Án Môn Học GVHD:Th.s Vũ Thị Ngọc LỜI MỞ ĐẦU Trong thời đại ngày nay, mà sức lao động người dần thay thế, tự động hóa hệ thống máy móc từ đơn giản đến đại nhất, mà tiện nghi sống người ngày nâng cao vấn đề lượng ngày trở nên quan trọng Bên cạnh nguồn lượng truyền thống than, dầu, khí đốt … lượng điện ngày chiếm tỷ trọng lớn tổng nhu cầu lượng Năng lượng điện có nhiều ưu điểm bật như: sản xuất từ nhiều nguồn khác nhau, dễ dàng biến đổi thành nhiều dạng lượng khác, truyền tải đường xa dễ dàng, tổn hao thấp … quan trọng khơng gây nhiễm mơi trường Do đó, việc nghiên cứu lượng điện, hệ thống điện ngày quan tâm nhiều hơn, tất nhiên trở thành chuyên ngành ngày phát triển trường đại học Việc nghiên cứu, học tập lý thuyết lớp học thực tập giúp cho sinh viên có điều kiện củng cố, phát triển, thực tế hóa kiến thức học Và đồ án mơn học khảo sát nhỏ, giúp sinh viên tự tổng hợp lý thuyết, tìm hiểu tiếp cận thực tế, phân tích giải tình để bước đầu làm quen với công việc tương lai Đây lý em bạn giao thực Đồ án môn học 2: cung cấp điện cho phân xưởng sản xuất Do thời gian có hạn, kiến thức cịn nhiều hạn chế, với kinh nghiệm cịn nên tập đồ án cịn nhiều thiếu sót Rất mong dạy q thầy (cơ) để em khắc phục hoàn thành đồ án sau tốt Trong trình làm đồ án, em xin chân thành cảm ơn cô Vũ Thị Ngọc hướng dẫn tận tình, giúp em hồn thành tập đồ án Hy vọng em cịn hội hướng dẫn đồ án Sinh Viên Thực Hiện Trần Phước Lập SVTH:Trần Phước Lập Đồ Án Môn Học GVHD:Th.s Vũ Thị Ngọc NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ……………………………………………… Thành phố Hồ Chí Minh, ngày … , tháng … , năm 2009 SVTH:Trần Phước Lập Đồ Án Môn Học GVHD:Th.s Vũ Thị Ngọc MỤC LỤC Chương 1: Tổng Quan Về Phân Xưởng Chương 2: Phân Nhóm Và Tính Tốn Phụ Tải Phân Xưởng Chương 3: Chọn Phương Án Đi Dây Chương 4: Chọn Dây Dẫn Và Khí Cụ Điện Bảo Vệ Chương 5: Thiết Kế Hệ Thống Nối Đất Và Chống Sét Lan Truyền Chương 6: Thiết Kế Hệ Thống Chiếu Sáng Cho Phân Xưởng SVTH:Trần Phước Lập Đồ Án Môn Học GVHD:Th.s Vũ Thị Ngọc CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PHÂN XƯỞNG Đây phân xưởng sản xuất với kích thước 30 x 40 x m Phân xưởng có cửa vào chính, hai cửa sau, lợp mái tôn, tường xây gạch quét vôi trắng.Phân xưởng có phịng với 34 thiết bị pha loại phân bố sơ đồ mặt trang bên cạnh Phân xưởng hoạt động theo hai ca với thời gian hoạt động tương đối lớn Dự kiến phân xưởng cung cấp điện máy biến áp 15/0.4 kV Công việc ta là: · Phân nhóm phụ tải , xác định phụ tải tính tốn · Chọn hình thức mạng phân phối theo tiêu chuẩn IEC · Trình bày cấu trúc mạng điện : hay ngầm , dẫn , tủ phân phối… · Chọn dung lượng máy biến áp , dung lượng dự phịng , sơ đồ đổi nối nguồn dự phòng · Chọn dây dẫn thiết bị đóng cắt, bảo vệ · Thiết kế hệ thống nối đất · Thiết kế chống sét lan truyền · Tính tốn chọn đèn , bố trí đèn kiểm tra độ rọi · Tính tốn chọn thiết bị bảo vệ mạng chiếu sáng Thông số phụ tải Ký hiệu thiết bị 10 Số lượng 3 Cos j 0.73 0.74 0.63 0.71 0.73 0.73 0.76 0.75 0.75 0.76 K sd 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 Pđm (KW) 15 1.1 1.5 7.5 11 2.2 22.5 18.5 SVTH:Trần Phước Lập Đồ Án Môn Học 11 12 GVHD:Th.s Vũ Thị Ngọc 0.76 0.74 0.8 0.8 14 5.5 SVTH:Trần Phước Lập Đồ Án Môn Học GVHD:Th.s Vũ Thị Ngọc CHƯƠNG 2: PHÂN NHĨM VÀ TÍNH TỐN PHỤ TẢI PHÂN XƯỞNG 2.1 Khái niệm phụ tải tính tốn: Khi thiết kế cung cấp điện cho nhà máy, xí nghiệp hay hộ tiêu thụ cơng việc quan trọng mà ta phải làm tiến hành xác định phụ tải tính tốn cho nhà máy - Phụ tải tính tốn: Phụ tải tính tốn theo điều kiện phát nóng (được gọi tắt phụ tải tính tốn) phụ tải giả thiết không đổi lâu dài phần tử hệ thống cung cấp điện, tương đương với phụ tải thực tế biến đổi theo điều kiện tác dụng nhiệt nặng nề Nói cách khác, phụ tải tính tốn làm dây dẫn phát nóng tới nhiệt độ với nhiệt độ lớn phụ tải thực tế gây Do vậy, phương diện phát nóng ta chọn thiết bị điện theo phụ tải tính tốn đảm bảo an tồn cho thiết bị trạng thái vận hành bình thường 2.2 Mục đích xác định phụ tải tính tốn: Xác định phụ tải tính tốn công đoạn quan trọng thiết kế cung cấp điện, nhằm làm sở cho việc: - Lựa chọn tiết diện dây dẫn cho lưới cung cấp phân phối - Lựa chọn số lượng công suất máy biến áp trạm - Lựa chọn tiết diện dẫn thiết bị phân phối - Lựa chọn thiết bị chuyển mạch bảo vệ 2.3 Phân nhóm phụ tải phân xưởng 2.3.1 Các phương pháp phân nhóm phụ tải: Khi bắt tay vào xác định phụ tải tính tốn cơng việc mà ta phải làm phân nhóm phụ tải Thơng thường người ta sử dụng hai phương pháp sau: SVTH:Trần Phước Lập Đồ Án Môn Học GVHD:Th.s Vũ Thị Ngọc - Phân nhóm theo dây chuyền sản xuất tính chất cơng việc: Phương pháp có ưu điểm đảm bảo tính linh hoạt cao vận hành bảo trì, sửa chữa Chẳng hạn nhà máy sản xuất công suất thiết kế cho ngừng làm việc vài dây chuyền mà không làm ảnh hưởng đến hoạt động dây chuyền khác, bảo trì, sửa chữa cho ngừng hoạt động dây chuyền riêng lẻ,… Nhưng phương án có nhược điểm sơ đồ phức tạp, chi phí lắp đặt cao thiết bị nhóm lại khơng nằm gần dẫn đến tăng chi phí đầu tư dây dẫn, ngồi địi hỏi người thiết kế cần nắm vững quy trình cơng nghệ nhà máy - Phân nhóm theo vị trí mặt bằng: Phương pháp có ưu điểm dễ thiết kế, thi cơng, chi phí lắp đặt thấp Nhưng có nhược điểm tính linh hoạt vận hành sửa chữa so với phương pháp thứ Do vây mà tuỳ vào điều kiện thực tế mà người thiết kế lựa chon phương án cho hợp lý 2.3.2 Phân chia nhóm phụ tải cho phân xưởng xí nghiệp: Do đặc điểm phân xưởng sản xuất nên lựa chọn phương án phân nhóm phụ tải theo phương pháp phân nhóm theo vị trí mặt Nhóm I Ký hiệu thiết bị Số lượng Cos j K sd Pđm (KW) 0.63 0.8 1.1 4 0.71 0.8 1.5 0.73 0.8 7.5 6 0.73 0.8 11 0.75 0.8 18.5 TỔNG II 15 107.7 0.73 0.8 0.76 0.8 2.2 SVTH:Trần Phước Lập Đồ Án Môn Học 0.75 0.8 22.5 12 0.74 0.8 5.5 TỔNG III TỔNG GVHD:Th.s Vũ Thị Ngọc 86.9 0.74 0.8 15 10 0.76 0.8 11 0.76 0.8 14 10 110 SVTH:Trần Phước Lập Đồ Án Môn Học GVHD:Th.s Vũ Thị Ngọc 2.4 Xác định phụ tải tính tốn cho phân xưởng 2.4.1 Một số khái niệm: - Hệ số sử dụng ksd: tỉ số phụ tải tính tốn trung bình với cơng suất đặt hay cơng suất định mức thiết bị khoảng thời gian khảo sát (giờ, ca, ngày đêm,…) + Đối với thiết bị: k sd = p tb (2.2) p đm SVTH:Trần Phước Lập Đồ Án Môn Học GVHD:Th.s Vũ Thị Ngọc n + Đối với nhóm thiết bị: k sd = å PTB å P dm i =1 n i =1 (2.3) Hệ số sử dụng nói lên mức sử dụng, mức độ khai thác công suất thiết bị khoảng thời gian cho xem xét - Hệ số đồng thời kđt: tỉ số cơng suất tác dụng tính tốn cực đại nút khảo sát hệ thống cung cấp điện với tổng cơng suất tác dụng tính tốn cực đại nhóm hộ tiêu thụ riêng biệt (hoặc nhóm thiết bị) nối vào nút Hệ số đồng thời phản ánh khả xuất phụ cực đại khoảng thời gian khảo sát nhóm thiết bị, hay phân xưởng xí nghiệp… k dt = Ptt n åP i =1 (2.4) tti Hệ số đồng thời phụ thuộc vào số phần tử n vào nhóm + Đối với đường dây cao áp hệ thống cung cấp điện xí nghiệp ta lấy gần giá trị kđt từ 0.85÷1 + Đối với trạm hạ áp xí nghiệp đường dây tải điện, ta lấy giá trị kđt từ 0.9÷1 - Hệ số cực đại kmax: tỉ số phụ tải tính tốn phụ tải trung bình thời gian xem xét k max = Ptt (2.5) Ptb Hệ số cực đại thường tính với ca làm việc có phụ tải lớn Hệ số kmax phụ thuộc vào số thiệt bị hiệu nhq (hoặc Nhq ), vào hệ số sử dụng (ksd) hàng loạt yếu tố khác đặc trưng cho chế độ làm việc thiết bị điện nhóm Trong thực tế tính tốn thiết kế người ta chọn kmax= f(ksd ,nhq), tra bảng cẩm nang tra cứu - Số thiết bị hiệu nhq: giả thiết có nhóm gồm n thiết bị có cơng suất chế độ làm việc khác Khi ta định nghĩa nhq số quy đổi gồm có nhq thiết bị có cơng suất định mức chế độ làm việc nhau, SVTH:Trần Phước Lập ... thiết kế lựa chon phương án cho hợp lý 2.3.2 Phân chia nhóm phụ tải cho phân xưởng xí nghiệp: Do đặc điểm phân xưởng sản xuất nên lựa chọn phương án phân nhóm phụ tải theo phương pháp phân nhóm... PHÂN XƯỞNG Đây phân xưởng sản xuất với kích thước 30 x 40 x m Phân xưởng có cửa vào chính, hai cửa sau, lợp mái tôn, tường xây gạch qt vơi trắng .Phân xưởng có phịng với 34 thiết bị pha loại phân. .. SVTH:Trần Phước Lập Đồ Án Môn Học 11 12 GVHD:Th.s Vũ Thị Ngọc 0.76 0.74 0.8 0.8 14 5.5 SVTH:Trần Phước Lập Đồ Án Môn Học GVHD:Th.s Vũ Thị Ngọc CHƯƠNG 2: PHÂN NHĨM VÀ TÍNH TỐN PHỤ TẢI PHÂN XƯỞNG 2.1 Khái