Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Phan Quốc Dũng Nhận xét giáo viên hướng dẫn SVTH:Bùi Duy Hạnh MSSV:0851030027 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Phan Quốc Dũng Nhận xét giáo viên phản biện SVTH:Bùi Duy Hạnh MSSV:0851030027 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Phan Quốc Dũng Mục lục Lời nói đầu Trang Chương I TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY SẢN XUẤT BÚT XÓA K & K I Giới thiệu chung hệ thống cung cấp điện Giới thiệu Những yêu cầu thiết kế cung cấp điện II Tổng quan nhà máy sản xuất bút xóa K & K 1.Giới thiệu sơ lược 2.Công nghệ sản xuất sử dụng nhà máy 3.Sơ đồ mặt nhà máy 4.Các thiết bị nhà máy 5.Đặc điểm cung cấp điện khu vực 6.Đặc tính phụ tải điện, hạng phụ tải 7.Yêu cầu tính cung cấp điện III Nội dung yêu cầu đề tài 1 1 3 4 5 6 Chương II XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI CỦA NHÀ MÁY I Phân nhóm phụ tải II Xác định tâm phụ tải Tâm phụ tải tủ động lực Tâm phụ tải tủ phân phối phân xưởng Tâm phụ tải tủ phân phối III Tính tốn phụ tải tồn nhà máy Khái niệm chung Xác định phụ tải tính tốn Một số khái niệm Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn (PTTT) Xác định PTTT nhà máy theo phương pháp kmax Ptb Tính tốn phụ tải tồn nhà máy SVTH:Bùi Duy Hạnh MSSV:0851030027 9 18 19 21 21 21 21 22 24 26 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Phan Quốc Dũng Chương III CHỌN MÁY BIẾN ÁP, MÁY PHÁT DỰ PHỊNG I.Bù cơng suất phản kháng Ý nghĩa việc bù công suất phản kháng Các biện pháp nâng cao hệ số công suất cos  Các loại thiết bị bù Vị trí đặt thiết bị bù Xác định dung lượng bù Thiết kế lắp đặt tụ điện bù II.Chọn máy biến áp Tổng quan máy biến áp Xác định vị trí, số lượng dung lượng trạm biến áp Tính tốn dung lượng máy biến áp cho nhà máy III.Chọn máy phát dự phòng 50 50 50 51 51 51 52 52 53 53 53 54 55 Chương IV LỰA CHỌN DÂY DẪN 56 I Lựa chọn dây dẫn, cáp mạng điện Chọn dây dẫn theo điều kiện phát nóng cho phép Lựa chọn cho tủ phân phối Lựa chọn dây trung tính II Kiểm tra sụt áp Kiểm tra sụt áp điều kiện làm việc bình thường Kiểm tra sụt áp điều kiện khởi động 56 56 62 63 64 64 75 Chương V TÍNH TỐN NGẮN MẠCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG NỐI ĐẤT I Khái niệm ngắn mạch 98 98 II Tính tốn ngắn mạch A Tính tốn ngắn mạch ba pha N(3) B Tính tốn ngắn mạch pha N(1) 99 99 102 Chọn sơ đồ bảo vệ thiết kế hệ thống nối đất 102 Tính tốn ngắn mạch pha N(1) 108 SVTH:Bùi Duy Hạnh MSSV:0851030027 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Phan Quốc Dũng Chương VI LỰA CHỌN THIẾT BỊ BẢO VỆ I Lựa chọn thiết bị bảo vệ Khái niệm CB Vị trí đặt CB Điều kiện lựa chọn CB Lựa chọn CB II Kiểm tra tính chọn lọc CB 1.Tính cắt chọn lọc CB 2.Lựa chọn phương án chọc lọc CB 3.Kiểm tra tính cắt chọn lọc cưa CB nhà máy 124 124 124 124 124 125 141 141 143 143 Chương VII THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHỐNG SÉT CHO NHÀ MÁY I.Thiết kế hệ thống chống sét cho nhà máy Phương pháp chống sét Thiết kế chống sét cho nhà máy Tài liệu tham khảo SVTH:Bùi Duy Hạnh 147 147 147 149 153 MSSV:0851030027 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Phan Quốc Dũng Lời nói đầu Điện dạng lượng phổ biến có tầm quan trọng khơng thể thiếu lĩnh vực kinh tế quốc dân đất nước Như xác định thống kê khoảng 70% điện sản xuất dùng xí nghiệp, nhà máy công nghiệp Vấn đề đặt cho sản xuất điện làm cung cấp điện cho phụ tải cho hiệu quả, tin cậy Vì cung cấp điện cho nhà máy, xí nghiệp cơng nghiệp có ý nghĩa to lớn kinh tế quốc dân Nhìn phương diện quốc gia việc đảm bảo cung cấp điện cách liên tục tin cậy cho ngành công nghiệp đảm bảo cho kinh tế quốc gia phát triển liên tục tiến kịp với phát triển khoa học công nghệ giới Nhìn phương diện sản xuất tiêu thụ điện ngành cơng nghiệp tiêu thụ điện nhiều Vì cung cấp điện sử dụng điện hợp lý lĩnh vực có tác dụng trực tiếp đến việc khai thác cách hiệu công suất nhà máy phát điện sử dụng hiệu lượng điện sản xuất Một phương án cung cấp điện hợp lý phải kết hợp cách hài hòa yêu cầu kinh tế, độ tin cậy cung cấp điện, tiện lợi cho việc vận hành, sửa chữa hỏng hóc phải đảm bảo chất lượng điện nằm phạm vi cho phép Hơn phải thuận lợi cho việc mở rộng phát triển tương lai Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn đó, với lượng kiến thức em học tập khoa Xây Dựng Điện - Trường ĐH MỞ TP.HCM em nhận đề tài tốt nghiệp: “THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT BÚT XÓA K & K” Trong thời gian làm luận văn vừa qua, với cố gắng thân, đồng thời với giúp đỡ thầy cô giáo môn Cung Cấp Điện đặc biệt giúp đỡ tận tình thầy giáo hướng dẫn PGS.TS.Phan Quốc Dũng Đến em hoàn thành tốt luận văn Nhưng thời gian làm luận văn có hạn, kiến thức hạn chế nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót luận văn Em kính mong đóng góp bảo q thầy để em có kinh nghiệm quý báu công việc sau Em chân thành cảm ơn thầy hướng dẫn PGS.TS.Phan Quốc Dũng tồn thầy khác mơn Tp Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng năm 2013 Sinh viên thực BÙI DUY HẠNH SVTH:Bùi Duy Hạnh MSSV:0851030027 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Phan Quốc Dũng Lời cảm ơn Để giúp sinh viên hiểu rõ môn học cung cấp điện tạo cho sinh viên làm quen với khả thiết kế cung cấp điện cho xí nghiệp,phân xưởng Nhà trường Khoa Xây dựng Điện giao cho em luận văn tốt nghiệp với đề tài: “THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT BÚT XÓA K & K” Thông qua luận văn nhằm đánh giá khả mức độ tiếp thu sinh viên nhà trường thời gian theo học trường vừa qua Luận văn tốt nghiệp hoàn thành nhờ hướng dẫn tận tình thầy Phan Quốc Dũng.Tuy nhiên trình độ kiến thức thân em có giới hạn nên luận văn tốt nghiệp khơng tránh khỏi thiếu sót.Kính mong q thầy bảo em thêm để em có kinh nghiệm quý báu Cuối em xin chân thành cảm ơn thầy Phan Quốc Dũng thầy cô Khoa Xây dựng Điện Trường Đại Học Mở TP.HCM Kính q thầy ln mạnh khỏe đạt nhiều thành công sống Em xin chân thành cảm ơn Tp Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng năm 2013 Sinh viên thực BÙI DUY HẠNH SVTH:Bùi Duy Hạnh MSSV:0851030027 Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG I: GVHD: PGS.TS.Phan Quốc Dũng TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY SẢN XUẤT BÚT XÓA K & K I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN: Giới thiệu: Hiện đất nước ta ngày phát triển cách mạnh mẽ Bằng q trình cơng nghiệp hố đại hố đất nước, cơng nghiệp nước ta ngày phát triển vững mạnh Bằng chứng cụ thể phát triển đất nước ta gia nhập WTO thị trường đầy tiềm thử thách kinh tế Từ đất nước ta dần thu hút quan tâm nhà đầu tư ngồi nước Trong ngành cơng nghiệp đặc biệt quan tâm Các dự án, cơng trình, nhà máy, xí nghiệp… đua xây dựng khắp đất nước Cùng với phát triển ngành cơng nghiệp mũi nhọn ngành nghề khác phát triển theo, đời sống đại phận nhân dân từ mà ngày cải thiện nâng cao Trước phát triển kinh tế đất nước nhu cầu điện lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ, đời sống sinh hoạt nhân dân cần phát triển khơng Có thể nói điện nguồn lượng thiếu đời sống ngày Những yêu cầu thiết kế cung cấp điện: Mục tiêu nhiệm vụ thiết kế cung cấp điện đảm bảo cho hộ tiêu thụ có đủ lượng điện yêu cầu với chất lượng điện tốt Những yêu cầu đặt ngành điện nước ta là: Thứ nhất: Đảm bảo cung cấp đầy đủ nhu cầu điện cho kinh tế quốc dân Thứ hai: Vấn đề chất lượng điện Việc đảm bảo cung cấp điện cách thường xuyên liên tục với điện áp, tần số ổn định ưu điểm hàng đầu Thứ ba: Vấn đề an toàn điện Sự thiếu an toàn trình sử dụng điện dẫn đến hậu không lường cháy nổ, điện giật… làm thiệt hại tài sản, sở vật chất nguy hại đến tính mạng người Thứ tư: Vấn đề kinh tế Các xí nghiệp lớn nhỏ, công ty sản xuất phải tự hoạch toán kinh doanh cạnh tranh liệt chất lượng giá thành sản phẩm điện đóng góp phần vào lợi nhuận xí nghiệp Người thiết kế cung cấp điện phải tính toán cho vừa đạt yêu cầu kỹ thuật vừa phải đảm bảo giá thành lắp đặt, chi phí vận hành tối thiểu, tránh gây lãng phí, giảm hiệu suất kinh tế SVTH:Bùi Duy Hạnh MSSV:0851030027 Trang Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Phan Quốc Dũng Tóm lại điện nguồn lượng vô cần thiết Vì sản xuất điện cung cấp đến hộ tiêu thụ cách an toàn, quy trình kỹ thuật đảm bảo hiệu mặt kinh tế nhiệm vụ khó khăn cần sớm cố gắng khắc phục Do việc cung cấp điện hạn chế nên ta phân làm loại phụ tải tiêu thụ điện sau: Phụ tải loại 1: phụ tải mà ngừng cung cấp điện gây hậu nguy hiểm đến tính mạng người, ảnh hưởng phương diện trị, quân sự, an ninh quốc phòng Phụ tải loại phải cung cấp điện với độ tin cậy cao, dùng hai nguồn riêng biệt cần thiết thêm nguồn dự phòng Thời gian điện thời gian tự động đóng nguồn dự trữ Phụ tải loại 2: hộ tiêu thụ mà ngừng cung cấp điện gây tác hại lớn kinh tế, liên quan đến hoàn thành kế hoạch sản xuất hay hư hỏng sản phẩm lãng phí sức lao động nhân viên Phụ tải loại cung cấp điện với độ tin cậy cao thường dùng hai nguồn Thời gian điện phụ tải thời gian đóng nguồn dự trữ tay Phụ tải loại 3: phụ tải lại Phụ tải loại cho phép điện thời gian sữa chữa hay bị cố Vì cần nguồn cung cấp điện Ngành điện đóng vai trò quan trọng kinh tế, xí nghiệp cần cung cấp điện với độ tin cậy cao để không ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm SVTH:Bùi Duy Hạnh MSSV:0851030027 Trang Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Phan Quốc Dũng II TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY SẢN XUẤT BÚT XÓA K & K: Giới thiệu sơ lược: Công ty TNHH K & K cơng ty có vốn đầu tư 100% Nhật Bản,chuyên sản xuất bút xóa chất lượng cao với nhiều mẫu mã đa dạng,phong phú.Sản phẩm xuất sang thị trường nước: Nhật Bản, Trung Quốc,Thái Lan,…Công ty xây dựng đường số 15 Khu chế xuất Tân Thuận,Quận Thành phố Hồ Chí Minh.Với diện tích: 8238 m2 Quy trình sản xuất sau: Nguyên liệu (hạt nhựa) Khuôn ép(khn tạo hình sản phẩm) Máy ép nhựa Sản phẩm(bán thành phẩm,phụ kiện) Phụ kiện nhập Lắp rắp Kiểm tra Đóng gói Kho chứa thành phẩm SVTH:Bùi Duy Hạnh MSSV:0851030027 Trang Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Phan Quốc Dũng Bảng lựa chọn CB cho thiết bị nhóm 8: Tuyến dây TĐL8-A 08 TĐL8-B 08 TĐL8-C 08 TĐL8-D 08 TĐL8-E 08 TĐL8-F 08 TĐL8-G 08 TĐL8-H 08 TĐL8-I 08 TĐL8-J 22 TĐL8-J 23 TĐL8-J 24 TĐL8-K 08 TĐL8-X 11 TĐL8-X 12 TĐL8-Y 11 TĐL8-Y 12 Iđm (A) U (V) 36.325 415 36.325 415 49.602 415 49.602 415 65.638 415 26.047 415 63.858 415 70.652 415 71.628 415 32.188 415 32.188 415 32.188 415 22.647 415 9.55 415 9.55 415 4.775 415 4.775 415 SVTH:Bùi Duy Hạnh Loại Loại CB In Ir Im Cơ cấu (A) (A) (A) contactor cắt Loại relay nhiệt NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA LR2D3355 LR2D3355 LR2D3357 LR2D3357 LR2D3363 LR2D3353 LR2D3363 LR2D3363 LR2D3363 LR2D3355 LR2D3355 LR2D3355 LR2D3322 LR2D1316 LR2D1316 LR2D1310 LR2D1310 50 40 600 LC1-D50 50 40 600 LC1-D50 50 50 600 LC1-D50 50 50 600 LC1-D50 80 80 960 LC1-D80 50 32 600 LC1-D40 80 80 960 LC1-D80 80 80 960 LC1-D80 80 80 960 LC1-D80 50 40 600 LC1-D50 50 40 600 LC1-D50 50 40 600 LC1-D50 25 25 300 LC1-D40 13 13 156 LC1-D32 13 13 156 LC1-D32 6.3 75.6 LC1-D25 6.3 75.6 LC1-D25 MSSV:0851030027 Irelay (A) I'cpdd (A) IN(1) (kA) 30/40 47.2 12.14 30/40 47.2 9.50 37/50 65.55 10.40 37/50 65.55 17.02 63/80 90 15.23 23/32 35.8 5.81 63/80 90 18.06 63/80 99.6 16.28 63/80 99.6 14.28 30/40 42.4 17.79 30/40 42.4 11.14 30/40 42.4 7.98 17/25 35.8 1.31 9/13 18.48 2.90 9/13 15.3 2.07 4/6 9.6 1.52 4/6 9.6 0.73 Trang 139 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Phan Quốc Dũng Bảng lựa chọn CB cho thiết bị nhóm 9: Tuyến dây TĐL9-A 09 TĐL9-B 09 TĐL9-C 09 TĐL9-D 09 TĐL9-E 09 TĐL9-F 09 TĐL9-G 09 TĐL9-H 09 TĐL9-I 09 TĐL9-J 25 TĐL9-J 26 TĐL8-J 27 TĐL9-K 09 TĐL9-X 13 TĐL9-X 14 TĐL9-Y 13 TĐL9-Y 14 Iđm (A) U (V) 36.325 415 36.325 415 49.602 415 49.602 415 65.638 415 26.047 415 63.858 415 70.652 415 71.628 415 32.188 415 32.188 415 32.188 415 22.647 415 9.55 415 9.55 415 4.775 415 4.775 415 SVTH:Bùi Duy Hạnh Loại Loại CB In Ir Im Cơ cấu (A) (A) (A) contactor cắt Loại relay nhiệt NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA LR2D3355 LR2D3355 LR2D3357 LR2D3357 LR2D3363 LR2D3353 LR2D3363 LR2D3363 LR2D3363 LR2D3355 LR2D3355 LR2D3355 LR2D3322 LR2D1316 LR2D1316 LR2D1310 LR2D1310 50 40 600 LC1-D50 50 40 600 LC1-D50 50 50 600 LC1-D50 50 50 600 LC1-D50 80 80 960 LC1-D80 50 32 600 LC1-D40 80 80 960 LC1-D80 80 80 960 LC1-D80 80 80 960 LC1-D80 50 40 600 LC1-D50 50 40 600 LC1-D50 50 40 600 LC1-D50 25 25 300 LC1-D40 13 13 156 LC1-D32 13 13 156 LC1-D32 6.3 75.6 LC1-D25 6.3 75.6 LC1-D25 MSSV:0851030027 Irelay (A) I'cpdd (A) IN(1) (kA) 30/40 47.2 4.31 30/40 47.2 3.9 37/50 65.55 4.05 37/50 65.55 4.65 63/80 90 4.58 23/32 35.8 3.06 63/80 90 4.82 63/80 99.6 4.68 63/80 99.6 4.5 30/40 42.4 4.81 30/40 42.4 4.03 30/40 42.4 3.58 17/25 35.8 2.87 9/13 18.48 1.96 9/13 15.3 1.57 4/6 9.6 1.21 4/6 9.6 0.65 Trang 140 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Phan Quốc Dũng Bảng lựa chọn CB cho thiết bị nhóm 10: Tuyến dây TĐL10-A 10 TĐL10-B 10 TĐL10-C 10 TĐL10-D 10 TĐL10-E 10 TĐL10-F 10 TĐL10-G 10 TĐL10-H 10 TĐL10-I 10 TĐL10-J 28 TĐL10-J 29 TĐL10-J 30 TĐL10-K 10 TĐL10-X 15 TĐL10-X 16 TĐL10-Y 15 TĐL10-Y 16 Iđm (A) U (V) 36.325 415 36.325 415 49.602 415 49.602 415 65.638 415 26.047 415 63.858 415 70.652 415 71.628 415 32.188 415 32.188 415 32.188 415 22.647 415 9.55 415 9.55 415 4.775 415 4.775 415 SVTH:Bùi Duy Hạnh Loại Loại CB In Ir Im Cơ cấu (A) (A) (A) contactor cắt NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA 50 40 600 LC1-D50 50 40 600 LC1-D50 50 50 600 LC1-D50 50 50 600 LC1-D50 80 80 960 LC1-D80 50 32 600 LC1-D40 80 80 960 LC1-D80 80 80 960 LC1-D80 80 80 960 LC1-D80 50 40 600 LC1-D50 50 40 600 LC1-D50 50 40 600 LC1-D50 25 25 300 LC1-D40 13 13 156 LC1-D32 13 13 156 LC1-D32 6.3 75.6 LC1-D25 6.3 75.6 LC1-D25 MSSV:0851030027 Loại relay nhiệt LR2D3355 LR2D3355 LR2D3357 LR2D3357 LR2D3363 LR2D3353 LR2D3363 LR2D3363 LR2D3363 LR2D3355 LR2D3355 LR2D3355 LR2D3322 LR2D1316 LR2D1316 LR2D1310 LR2D1310 Irelay (A) I'cpdd (A) IN(1) (kA) 30/40 47.2 3.9 30/40 47.2 3.45 37/50 65.55 3.55 37/50 65.55 4.23 63/80 90 4.07 23/32 35.8 2.80 63/80 90 4.27 63/80 99.6 4.42 63/80 99.6 4.01 30/40 42.4 4.28 30/40 42.4 4.86 30/40 42.4 3.24 17/25 35.8 2.63 9/13 18.48 1.88 9/13 15.3 1.72 4/6 9.6 1.15 4/6 9.6 0.63 Trang 141 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Phan Quốc Dũng Bảng lựa chọn CB cho thiết bị nhóm 11: Tuyến dây TĐL11-N 01 TĐL11-O 01 TĐL11-P 01 TĐL11-Q 01 TĐL11-R 01 TĐL11-S 01 TĐL11-S 02 TĐL11-S 03 TĐL11-T 01 TĐL11-U 01 TĐL11-V 01 TĐL11-W 01 Iđm (A) U (V) 23.375 415 6.545 415 27.855 415 35.603 415 25.323 415 13.023 415 13.023 415 13.023 415 27.855 415 18.7 415 19.535 415 21.038 415 Loại Loại CB In Ir Im Cơ cấu (A) (A) (A) contactor cắt Loại relay nhiệt NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA NS80HMA LR2D3322 LR2D1312 LR2D3353 LR2D3355 LR2D3353 LR2D1321 LR2D1321 LR2D1321 LR2D3353 LR2D3322 LR2D3322 LR2D3322 25 25 300 LC1-D40 13 156 LC1-D32 50 32 600 LC1-D40 50 40 600 LC1-D50 50 32 600 LC1-D40 25 18 300 LC1-D32 25 18 300 LC1-D32 25 18 300 LC1-D32 50 32 600 LC1-D40 25 25 300 LC1-D40 25 25 300 LC1-D40 25 25 300 LC1-D40 Irelay (A) I'cpdd IN(1) (A) (kA) 17/25 31.25 1.69 5.5/8 11 1.19 23/32 41.33 2.22 30/40 55.1 2.07 23/32 41.33 2.16 12/18 17.64 1.78 12/18 17.64 2.48 12/18 18.14 1.41 23/32 41.33 1.56 17/25 24.7 2.42 17/25 24.7 2.33 17/25 31.25 1.99 II KIỂM TRA TÍNH CHỌN LỌC CỦA CB: Tính cắt chọn lọc: Chọn lọc CB tuyệt đối phần dựa nguyên lý mức dòng,thời gian trễ phối hợp hai.Sự phát triển phối hợp bảo vệ gần theo nguyên lý logic.Một hệ thống Merlin Gerin(đã cấp phát minh) khai thác ưu điểm hạn chế dòng phối hợp bảo vệ Có chọn lọc bảo vệ xảy cố điểm hệ thống cố loại trừ thiết bị bảo vệ đặt phía trước điểm cố(hình 1.1),còn CB khác khơng tác động SVTH:Bùi Duy Hạnh MSSV:0851030027 Trang 142 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Phan Quốc Dũng Hình 1.1 Sự chọn lọc CB A B tuyệt đối dòng ngắn mạch lớn mạch B nhỏ dòng tác động A.Khi có CB B tác động(Hình 1.2) Hình 1.2 Sử chọn lọc phần dòng ngắn mạch lớn mạch B vượt dòng ngưỡng tác động A Khi A B tác động(Hình 2.3) SVTH:Bùi Duy Hạnh MSSV:0851030027 Trang 143 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Phan Quốc Dũng Hình 1.3 Các phương án sử dụng để thiết lập tính chọn lọc: a.Chọn lọc theo mức dòng b.Chọn lọc theo thời gian trễ kiểu bậc thang c.Chọn lọc hỗn hợp(a+b) d.Chọn lọc dựa mức lượng hồ quang Lựa chọn phương án chọn lọc CB: Ta kiểm tra tính chọn lọc CB phương pháp chọn lọc theo mức dòng kỹ thuật sử dụng phân bậc ngưỡng dòng tác động phần tử tác động tức thời kiểu từ Khi có ngắn mạch xảy điểm N,CB chọn để tác động phải thõa điều kiện sau:  In(hoặc Ir) Ilvmax  Iscb Isc Như hai CB A B ,CB thỏa điều kiện tác động ngắt Ta kiểm tra tính chọn lọc CB cho ngắn mạch xảy N,CB gần nơi cố tác động trước,nếu sau thời gian mà CB gần không tác động ngắt CB gần ngắt Kiểm tra tính chọn lọc CB nhà máy: Ta tiến hành kiểm tra tính chọn lọc CB cách tra catalog sneider distribution BT 98 Merlin Gerin Nếu dòng chỗ ngắn mạch nhỏ giá trị ta tra bảng CB thoả tính cắt chọn lọc Ta có bảng sau: Bảng 1.1 dùng để tra tính chọn lọc CB,CB trên(upstream) loại Masterpact CB (downstream) loại Masterpact: SVTH:Bùi Duy Hạnh MSSV:0851030027 Trang 144 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Phan Quốc Dũng Upstream Masterpact N1 - H1 - H2 Trip unit STR68U - Inst: ON - position maxi Downstream Masterpact N1 - H1 Trip unit STR38S - 58U - Inst: OFF Rating (A) M08 M10 M12 M16 M20 M25 M32 M40 M50 M63 M08 M10 M12 M16 M20 M25 M32 M40 Setting Ir C801N 320 Trip unit 400 STR25DE, 500 35SE/GE, 55UE630 800 C801H 320 Trip unit 400 STR25DE, 500 35SE/GE, 55UE630 800 C801L 320 Trip unit 400 STR25DE, 500 35SE/GE, 55UE630 800 C1001N 400 Trip unit 500 STR25DE, 630 35SE/GE, 55UE800 1000 C1001H 400 Trip unit 500 STR25DE, 630 35SE/GE, 55UE800 1000 C1001L 400 Trip unit 500 STR25DE, 630 35SE/GE, 55UE800 1000 C1251N 500 Trip unit 630 STR25DE, 800 35SE/GE, 55UE1000 1250 C1251H 500 Trip unit 630 STR25DE, 800 35SE/GE, 55UE 1000 1250 CM 1250 Trip unit ST 1600 CM1,2,3 2000 2500 3200 Masterpact M08 N1, H1, H2 M10 Trip unit M12 STR28D M16 M20 M25 M32 M40 M50 M63 Masterpact L M08 Trip unit STR38S,M10 58U, 68U M12 M16 M20 M25 800 1000 T T T T 50 T T T T SVTH:Bùi Duy Hạnh 1250 1600 2000 T T T T T T T T T T T T T T T T 5 0 T 5 0 T 0 50 50 T 5 005 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T 505 T 005 T 005 T 50 50 T 50 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T 50 T 50 T 50 T 50 T T 65 2500 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T 65 65 3200 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T 65 65 65 4000 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T 65 65 65 65 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T 5000 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T 65 65 65 65 65 T T T T T T T 6300 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T 65 65 65 65 65 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T 800 MSSV:0851030027 1000 T T T T T T T T T T T T 1250 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T 1600 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T 2000 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T 2500 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T 3200 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T 4000 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T Trang 145 M60 M63 5000 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T 6300 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Phan Quốc Dũng  Tra bảng với CB(MBA-TPPC) loại M30(trip STR58U,Ir =2760A), CB(TPPCTPPP1) loại M20(Trip STR58U,Ir =1760A) ta giá trị dòng cố cho phép để CB thoả tính cắt chọn lọc “T” tức CB ln thoả tính cắt chọn lọc  Tra bảng với CB(MBA-TPPC) loại M30(trip STR58U,Ir =2760A), CB(TPPCTPPP2) loại M20(Trip STR58U,Ir =1760A) ta giá trị dòng cố cho phép để CB thoả tính cắt chọn lọc “T” tức CB ln thoả tính cắt chọn lọc Bảng 1.2 dùng để tra tính chọn lọc CB,CB trên(upstream) loại Masterpact CB (downstream) loại NS100-NS630: Upstream Masterpact N1 - H1 - H2 Trip unit STR28D Downstream DPN, DPN N XC40 C60 NC100 NC125 NG125N/H/L C120N/H NS100N/H/L NS160N/H/L NS250N/H/L NS400N NS400H NS400L NS630N NS630H NS630L 630 Masterpact N1 - H1 - H2 Trip unit STR38S - 58U - Inst: ON - position maxi Rating (A) M08 M10 M12 M16 M20 M25 M32 M40 M50 M63 M08 M10 M12 M16 M20 M25 M32 M40 M60 M63 Setting Ir 800 T T T T T T T T T T 160 40 200 40 250 40 320 40 400 40 160 40 200 40 250 40 320 40 400 40 160 200 40 250 40 320 40 400 40 250 28 320 28 400 28 500 28 630 28 250 28 320 28 400 28 500 28 630 28 250 28 320 28 400 28 500 28 28 1000 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T 70 70 1250 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T 1600 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T 70 T 70 T 70 70 T 70 70 T T T T T T T T T T T T T T T T 45 45 T 45 45 T 45 45 T 45 45 T 45 45 T 45 45 70 45 45 70 45 45 70 45 45 70 45 45 70 2000 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T 70 70 70 70 70 2500 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T 70 70 70 70 70 3200 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T 70 70 70 70 70 4000 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T 70 70 70 70 70 5000 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T 6300 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T 800 T T T T T T T T T T 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 28 28 28 28 28 28 28 28 28 28 28 28 28 28 28 1000 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T 70 70 70 70 T T T T T 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 1250 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T 70 70 70 70 T T T T T 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 1600 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T 70 70 70 70 70 2000 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T 70 70 70 70 70 2500 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T 70 70 70 70 70 3200 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T 70 70 70 70 70 4000 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T 70 70 70 70 70 5000 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T  Tra bảng với CB(TPPC-TPP1) loại M20(trip STR58U,Ir =1760A), CB(TPPP1TĐL1) loại NS630(Trip STR23SE,Ir =432A) ta giá trị dòng cố cho phép để CB thoả tính cắt chọn lọc “T” tức CB thoả tính cắt chọn lọc SVTH:Bùi Duy Hạnh MSSV:0851030027 Trang 146 6300 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Phan Quốc Dũng Bảng 1.3 dùng để tra tính chọn lọc CB,CB trên(upstream) loại NS100-NS630 CB (downstream) loại NS80H-MA:  Tra bảng với CB(TPPP1-TĐL1) loại NS630(trip STR23SE,Ir =432 A), CB(TĐL1-A 01) loại NS80H-MA(Cơ cấu cắt MA,Ir =40A) ta giá trị dòng cố cho phép để CB thoả tính cắt chọn lọc “T” tức CB thoả tính cắt chọn lọc  Tính tốn tương tự cho nhánh lại ta có kết luận: CB ta chọn thỏa mãn tính cắt chọn lọc SVTH:Bùi Duy Hạnh MSSV:0851030027 Trang 147 Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG VII: GVHD: PGS.TS.Phan Quốc Dũng THIẾT KẾ CHỐNG SÉT CHO NHÀ MÁY I THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHỐNG SÉT CHO NHÀ MÁY: 1.Phương pháp chống sét: Bảo vệ cột thu sét sử dụng đầu thu sét phát tia tiên điện đạo sớm (ESE: Early Streamer Emission) a) Cách lắp đặt: đầu ESE lắp đặt cột độc lập kết cấu cơng trình bảo vệ, cho đỉnh kim cao độ cao cần bảo vệ b) Nguyên lý hoạt động: ESE hoạt động dựa nguyên lý làm thay đổi trường điện từ chung quanh cấu trúc cần bảo vệ thông qua việc sử dụng vật liệu áp điện (piezoelectric) (theo thiết kế Franklin France) Cấu trúc đặc biệt ESE tạo gia tăng cường độ điện trường chỗ, tạo thời điểm kích hoạt sớm, tăng khả phát xạ ion, nhờ tạo điều kiện lý tưởng cho việc phát triển phóng điện sét c) Cấu tạo 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 Các đầu làm thép không rỉ luồn ống cách điện nối tới điện cực kích thích Thân kim ln nối với điện cực nối đất chống sét Bộ kích thích áp điện: làm ceramic áp điện (piezoelectric ceramic) đặt phía thân kim, ngăn cách điện, nối với đỉnh nhọn phát xạ ion nêu cáp cách điện cao áp SVTH:Bùi Duy Hạnh MSSV:0851030027 Trang 148 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Phan Quốc Dũng Đầu ESE Thân đỡ cách điện Dây dẫn sét Hệ thống tiếp địa  Vật liệu piezoelectric: Đây cấu trúc tinh thể Trong đó, lưỡng cực điện làm tăng áp lực theo hướng định trước cách tạo cho chúng trường phân cực ban đầu có mật độ cao Vật liệu sử dụng zircotitanate chì, cứng, đầu kim phủ lớp mỏng điện cực nickel Các vật liệu chế tạo thành nhiều đoạn nối tiếp, với đặc tính áp điện chúng, ceramic tạo điện áp cao, lên đến 20kV tới 25kV nhiều đoạn nối tiếp Mức điện áp đảm bảo đủ điều kiện để tạo ion mong muốn  Sự kích thích áp điện: Khi xuất đám mây dơng mang điện tích, điện trường khí trạng thái tĩnh, kết hợp với tượng cộng hưởng xảy thân kim ESE, áp lực tạo trước, phận kích thích sinh áp lực biến đổi ngược Kết đầu nhọn phát xạ ion tạo điện cao, đó, sinh lượng lớn ion ( 7.65  1010 mức điện áp 2.5 đến 6.5 kV) Những ion ion hố dòng khí xung quanh phí đầu thu nhờ hệ thống chuyển lưu khơng khí gắn đầu thu Điều giúp làm giảm điện áp ngưỡng phóng điện, đồng thời làm gia tăng vận tốc phóng điện corona  Điểm thu sớm nhất: Khả gia tăng kích thích trường tĩnh điện thấp (khả phát xạ sớm) tăng cường khả thu kim thu sét Nhờ trở thành điểm thu sớm so với điểm khác nhà cần bảo vệ Các kim thu sét hoạt động với dòng sét có cường độ thấp SVTH:Bùi Duy Hạnh MSSV:0851030027 Trang 149 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Phan Quốc Dũng Rp h  Vùng bảo vệ: Vùng bảo vệ ESE hình nón có đỉnh đầu kim thu sét, bán kính bảo vệ Rp(m) = f (khoảng cách kích hoạt sớm trung bình  L(m) kim thu sét, khoảng cách kích hoạt D(m) tuỳ theo mức độ bảo vệ) Cơng thức tính tốn bán kính bảo vệ Rp đầu thu sét ESE, áp dụng h  5m theo tiêu chuẩn NF-C Pháp Rp  h(2D  h)  L (2D  L ) D(m) phụ thuộc cấp bảo vệ I, II, III h:chiều cao đầu thu sét tính từ đỉnh kim đến bề mặt bảo vệ L (m) : độ lợi khoảng cách phóng tia điện đạo L  vT ; T (  s) độ lợi thời gian 2.Thiết kế chống sét cho nhà máy: Do nhà xưởng nhà kho nhà máy có diện tích khơng lớn nên sử dụng đầu ESE để bảo vệ cho toàn nhà máy Chiều dài:100m Nhà máy : Chiều rộng: 80m Cao nhất: 15m Bán kính: Rmax  502  402  64.03(m) Chọn vị trí đặt đầu ESE xưởng ép nhựa 2: R  502  392  63.4(m) SVTH:Bùi Duy Hạnh MSSV:0851030027 Trang 150 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Phan Quốc Dũng Điều kiện chọn đầu thu sét ESE là: Rp  Rmax  64.03(m) Tra theo bảng bán kính bảo vệ đầu thu sét hiệu IONSTAR ( catalogue hãng Pouyet Pháp) ta chọn thiết bị sau:  Vậy chọn đầu thu sét IONSTAR 32,cấp bảo vệ III,h=5m,bán kính bảo vệ: RpIII  73(m) Hệ thống tiếp địa: Điện trở suất đất nơi đặt hệ thống nối đất, loại đất sét pha sỏi tra bảng ta có  =  104 cm Thiết bị nối đất, dùng cọc thép bọc đồng  16mm dài 3m, chôn sâu 0.8m Hệ số tăng cao cho điện cực thẳng đứng: chôn sâu mặt đất 0.8m loại đất khô, ta tra bảng => Kmax = 1.4 Ta có: t = 80 + (300/2) = 230 (cm)  Điện trở cọc: R1c  1 104  1.4   300  230  300    ln  ln   46.53() 2  300  1.6  230  300   Xác định sơ số lượng cọc: SVTH:Bùi Duy Hạnh MSSV:0851030027 Trang 151 Đồ án tốt nghiệp n GVHD: PGS.TS.Phan Quốc Dũng R1c  Ryc 46.53  4.65(coïc) 10 h=0.8m t=2.3m a=6m Ta chọn n = cọc Các cọc chơn thành tia, cọc cọc hướng, cọc cách 6m Ta có tỉ số : a/l = 6/3 =  tra bảng hiệu suất sử dụng cọc  c = 0.83 ;  t = 0.87 l=3m d=1.6cm  Điện trở cọc: Rc  R1c n  c  46.53  14.02()  0.83 Thanh nối dẹt nằm ngang có chiều rộng 4cm chơn sâu 0.8m Thanh nối nối qua cọc => l =  = 18 (m) Hệ số tăng cao cho điện cực ngang chôn sâu mặt đất 0.8m => Kmax = 1.6  Điện trở nối: 1104 1.6  18002  ln  14.03() 2 1800  80  Điện trở khuếch tán nối ngang: Rt'  Rt  Rt' t  14.03  16.13() 0.87  Điện trở thiết bị nối đất: 14.02  16.13  7.5() < 10 (  ) => Thỏa điều kiện 14.02  16.13 *Ta sử dụng cáp đồng trần tiết diện 50mm2 nối từ phận ESE đến cực nối đất để bảo đảm tính dẫn điện liên tục cực tiếp địa Rnốiđấtsét  SVTH:Bùi Duy Hạnh MSSV:0851030027 Trang 152 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Phan Quốc Dũng Tài liệu tham khảo:  Hướng dẫn đồ án môn học THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN – Phan Thị Thanh Bình, Dương Lan Hương, Phan Thị Thu Vân  HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN xí nghiệp cơng nghiệp thị nhà cao tầng – Nguyễn Công Hiền (Chủ Biên), Nguyễn Mạnh Hoạch  Hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn IEC  AN TOÀN ĐIỆN – Phan Thị Thu Vân SVTH:Bùi Duy Hạnh MSSV:0851030027 Trang 153 ... Chương I TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY SẢN XUẤT BÚT XÓA K & K I Giới thiệu chung hệ thống cung cấp điện Giới thiệu Những yêu cầu thiết kế cung cấp điện II Tổng quan nhà máy sản xuất bút xóa K & K 1.Giới... cung cấp điện tạo cho sinh viên làm quen với khả thiết kế cung cấp điện cho xí nghiệp,phân xưởng Nhà trường Khoa Xây dựng Điện giao cho em luận văn tốt nghiệp với đề tài: “THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN... nhà máy 124 124 124 124 124 125 141 141 143 143 Chương VII THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHỐNG SÉT CHO NHÀ MÁY I .Thiết kế hệ thống chống sét cho nhà máy Phương pháp chống sét Thiết kế chống sét cho nhà máy