Đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất nước sinh hoạt đại học bách khoa

Thiết kế hệ thống điều khiển và cung cấp điện cho nhà máy sản xuất nước sinh hoạt TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN ĐỒ ÁN LIÊN MÔN 3 NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HOÁ ĐỀ TÀI THIẾT KẾ HỆ THỐNG.

ĐỒ ÁN LIÊN MÔN 3NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HOÁ

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt khoảng thời gian 3 năm học tập tại Trường Đại học Bách Khoa nói chung và thời gian từ khi được các Thầy hướng dẫn Đồ án liên môn PBL3 nói riêng thì nhóm em đã học được rất nhiều điều quý báu không chỉ liên quan đến ngành học của mình mà còn nhiều kiến thức bổ ích bên ngoài cuộc sống Chúng em rất cảm ơn các Thầy

đã tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất, tận tình giúp đỡ giải đáp tất cả mọi thắc mắc trong quá trình thực hiện đồ án để giờ đây nhóm em đã có thể hoàn thành đúng tiến độ.

Có lẽ kiến thức là vô hạn mà sự tiếp nhận kiến thức của bản thân mỗi người luôn tồn tại những hạn chế nhất định Do đó trong quá trình hoàn thành dự án này chắc chắn không tránh khỏi những lỗi lầm, thiếu sót, nhóm em rất mong nhận được những góp ý đến từ các Thầy để nhóm em có thêm kinh nghiệm để hoàn thiện và phát triển hơn sau này Em kính chúc các Thầy sức khỏe, thành công rực rỡ trên con đường sự nghiệp giảng dạy.

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN

THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TRONG CÔNG NGHIỆP

1.Tên đề tài: Thiết kế hệ thống điều khiển và cung cấp điện cho nhà máy cung cấp

nước sinh hoạt

2 Nội dung cần thực hiện:

a) Mô tả được quy trình công nghệ

b) Nghiên cứu và lựa chọn bộ điều khiển; thiết bị vận hành, cảm biến, thiết bị chỉ thị

và cơ cấu chấp hành; phân chia kênh vào/ra; thiết kế sơ đồ mạch điện điều khiển

c) Thiết kế sơ đồ mạch trung gian, mạch động lực có tích hợp thiết bị bảo vệ

d) Thiết kế cung cấp điện cho toàn bộ dây chuyền (kể cả chống sét, tiếp địa, …)

e) Xây dựng thuật toán (kèm theo giải thích); viết chương trình điều khiển (kèm theogiải thích), mô phỏng và phân tích kết quả

f) Tiến hành kiểm tra, mô phỏng

3 Bản vẽ

a) Bản vẽ quy trình công nghệ: Sơ đồ quy trình công nghệ của hệ thống; bảng phânkênh, lưu đồ thuật toán điều khiển, sơ đồ đấu dây phần nguồn của PLC; mạchđộng lực và mạch điều khiển

b) Bản vẽ sơ đồ mạch điện: Sơ đồ cung cấp điện cho toàn bộ hệ thống; bản vẽ mặtbằng cung cấp điện cho nhà máy; bản vẽ các tủ động lực, tủ điều khiển và tủ bù

4 Tài liệu tham khảo:

Thuyết minh đúng theo mẫu và cung cấp danh mục tài liệu tham khảo, hình ảnh,đường dẫn các trang web, …

Hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp công nghiệp đô thị và nhà cao tầng (NguyễnCông Hiền – Nguyễn Mạnh Hoạch) Sổ tay công nhân nhà máy

5 Bản vẽ: 02 bảng A0 (hoặc A1), cụ thể mỗi bản vẽ thể hiện:

a) Sơ đồ công nghệ của hệ thống, phân kênh, mạch điện điều khiển, thuật toán điều khiển;

b) Sơ đồ mạch trung gian, mạch động lực và mạch cung cấp điện cho toàn bộ hệ thống.

5 Thuyết minh và tài liệu tham khảo: Thuyết minh đúng theo mẫu và cung cấp

danh mục tài liệu tham khảo, link của trang web,…

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG 14

1.1 Giới thiệu về nhà máy 14

1.1.1 Một số thông tin cơ bản về nhà máy 14

1.2 Quy trình công nghệ 14

1.2.1 Bản vẽ quy trình công nghệ 14

1.2.2 Thuyết minh quy trình công nghệ 15

1.2.3 Các công trình chính trong hệ thống xử lí nước 16

1.3 Các hóa chất được sử dụng 23

1.4 Tiêu chuẩn nước đầu ra 27

Chương 2: TỔNG QUAN VỀ CÁC THIẾT BỊ VẬN HÀNH VÀ CƠ CẤP CHẤP HÀNH TRONG HỆ THỐNG 29

2.1 Khái niệm: 29

2.2 Phân loại: 29

2.3 Một số yêu cầu: 29

2.4 Tính chọn Contactor: 29

2.4.1 Chọn Contactor cho bơm nước thô: 29

2.4.2 Chọn Contactor cho bơm nước sạch: 30

2.5 Tính chọn relay nhiệt cho mạch khởi động mềm: 30

2.5.1 Chọn relay nhiệt cho bơm nước thô: 30

2.5.2 Chọn relay nhiệt cho bơm nước sạch: 31

Chương 3: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY 32

I Tính toán phụ tải nhà máy: 32

3.1 Tính toán phụ tải cho vùng 1: 32

3.2 Tính toán phụ tải vùng 2 34

3.3 Biểu đồ phụ tải: 35

II Chọn phương án cấp điện, sơ đồ cấu trúc cấp điện, máy biến áp, máy phát dự phòng: 41

3.4 Sơ đồ cung cấp điện: 41

3.5 Sơ đồ đi dây cho toàn dây chuyền: 42

3.6 Lưu ý khi chọn máy biến áp: 42

3.7 Tính chọn máy biến áp cho vùng 1: 42

3.8 Tính chọn máy biến áp cho vùng 2: 43

3.9 Xác định tổn thất công suất trong trạm biến áp 44

3.10 Tính chọn máy phát điện dự phòng: 45

3.11 Tủ điện ATS: 46

III Tính chọn các thiết bị cho từng vùng: 48

3.12 Vùng 1: 48

3.12.1 Máy cắt: 48

3.12.2 Dao cách ly và cầu chì: 48

3.12.3 Áp-tô-mát và cầu chì hạ áp: 49

3.12.3.1 Áp-tô-mát tổng tủ phân phối 1: 49

3.12.3.2 Áp-tô-mát tủ động lực 1: 49

3.12.3.3 Áp-tô-mát tủ phân phối 2.1: 49

3.12.3.4 Áp-tô-mát tủ động lực 2: 50

3.12.3.5 Áp-tô-mát tủ động lực 3: 50

3.12.3.6 Áp-tô-mát tủ động lực 4: 50

3.12.3.7 Áp-tô-mát tủ động lực 5: 50

3.12.3.8 Áp-tô-mát tủ chiếu sáng: 50

3.12.3.9 Chọn áp-tô-mát cho bơm nước thô: 51

3.12.3.10 Chọn áp-tô-mát cho bơm chìm nước rò rỉ: 51

3.12.3.11 Chọn áp-tô-mát cho quạt hút gió hầm bơm: 51

3.12.3.12 Chọn áp-tô-mát cho máy khuấy bể trộn : 51

3.12.3.13 Chọn áp-tô-mát cho máy khuấy bể phản ứng : 52

3.12.3.14 Chọn áp-tô-mát cho máy khuấy PAC: 52

3.12.3.15 Chọn áp-tô-mát cho bơm nước tiếp áp: 52

3.12.3.16 Chọn áp-tô-mát cho máy hút khí: 52

3.12.3.17 Chọn áp-tô-mát cho bơm dung dịch vôi: 53

3.12.3.18 Chọn cầu chì cho van: 53

3.12.3.19 Chọn cầu chì cho bơm định lượng PAC: 53

3.12.4 Thanh góp: 55

3.12.4.1 Thanh góp tủ phân phối 1: 55

3.12.4.2 Thanh góp tủ động lực 1: 55

3.12.4.3 Thanh góp tủ phân phối 2.1: 55

3.12.4.4 Thanh góp tủ động lực 2: 55

3.12.4.5 Thanh góp tủ động lực 3: 56

3.12.4.6 Thanh góp tủ động lực 4: 56

3.12.4.7 Thanh góp tủ động lực 5: 56

3.12.5 Dây dẫn và cáp: 56

3.12.5.1 Chọn dây từ lưới điện đến TBA: 56

3.12.5.2 Chọn cáp từ TBA đến tủ phân phối 1: 57

3.12.5.3 Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực 1: 57

3.12.5.4 Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ phân phối 2.1: 57

3.12.5.5 Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực 2: 57

3.12.5.6 Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực 3: 58

3.12.5.7 Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực 4: 58

3.12.5.8 Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực 5: 58

3.12.5.9 Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ chiếu sáng: 59

3.12.5.10 Chọn cáp từ tủ tủ động lực đến bơm nước thô: 59

3.12.5.11 Chọn cáp từ tủ tủ động lực 3 đến bơm chìm nước rò rỉ: 59

3.12.5.12 Chọn cáp từ tủ tủ động lực 3 đến quạt hút gió hầm bơm: 60

3.12.5.13 Chọn cáp từ tủ tủ động lực 3 đến van đẩy bơm nước thô: 60

3.12.5.14 Chọn cáp từ tủ động lực 2 đến máy khuấy bể trộn: 60

3.12.5.15 Chọn cáp từ tủ động lực 2 đến máy khuấy bể phản ứng: 61

3.12.5.16 Chọn cáp từ tủ động lực 3 đến van bể lắng và van bể lọc: 61

3.12.5.17 Chọn cáp từ tủ động lực 4 đến máy khuấy PAC: 61

3.12.5.18 Chọn cáp từ tủ động lực 4 đến van bồn: 61

3.12.5.19 Chọn cáp từ tủ động lực 4 đến bơm định lượng PAC: 62

3.12.5.20 Chọn cáp từ tủ tủ động lực 4 đến palang xích 1 tấn: 62

3.12.5.21 Chọn cáp từ tủ động lực 5 đến bơm nước tiếp áp: 62

3.12.5.22 Chọn cáp từ tủ động lực 5 đến van điều chỉnh lưu lượng Clo: 63

3.12.5.23 Chọn cáp từ tủ động lực 5 đến máy hút khí: 63

3.12.5.24 Chọn cáp từ tủ động lực 5 đến bơm dung dịch vôi: 63

3.12.6 Tụ bù: 64

3.13 Vùng 2 64

3.13.1 Máy cắt 65

3.13.2 Dao cách ly và cầu chì 65

3.13.3 Áp-tô-mát và cầu chì hạ áp 66

3.13.3.1 Áp-tô-mát tổng tủ phân phối 3: 66

3.13.3.2 Áp-tô-mát tủ động lực 6: 66

3.13.3.3 Áp-tô-mát tủ động lực 7: 66

3.13.3.4 Áp-tô-mát tủ động lực 8: 66

3.13.3.5 Áp-tô-mát tủ chiếu sáng : 67

3.13.3.6 Chọn áp-tô-mát cho bơm nước sạch: 67

3.13.3.7 Chọn áp-tô-mát cho bơm nước rửa lọc: 67

3.13.3.8 Chọn áp-tô-mát cho máy thổi khí rửa lọc: 67

3.13.3.9 Chọn áp-tô-mát cho bơm chìm nước rò rỉ: 68

3.13.3.10 Chọn áp-tô-mát cho quạt hút gió hầm bơm 68

3.13.3.11 Chọn cầu chì cho van đẩy bơm nước sạch: 68

3.13.3.12 Chọn cầu chì cho bơm lấy mẫu bể chứa: 68

3.13.4 Thanh góp 70

3.13.4.1 Thanh góp tủ phân phối 8 70

3.13.4.2 Thanh góp tủ động lực 6: 70

3.13.4.3 Thanh góp tủ động lực 7: 70

3.13.4.4 Thanh góp tủ động lực 8: 70

3.13.5 Dây dẫn và cáp: 70

3.13.5.1 Chọn dây từ lưới điện đến TBA: 70

3.13.5.2 Chọn cáp từ TBA đến tủ phân phối 3: 71

3.13.5.3 Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực 6: 71

3.13.5.4 Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực 7: 71

3.13.5.5 Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực 8: 72

3.13.5.6 Chọn cáp từ tủ động lực đến bơm nước sạch: 72

3.13.5.7 Chọn cáp từ tủ động lực đến bơm nước rửa lọc và máy thổi khí: 72

3.13.5.8 Chọn cáp từ tủ động lực 8 đến bơm chìm nước rò rỉ: 73

3.13.5.9 Chọn cáp từ tủ động lực 8 đến bơm nước lấy mẫu bể chứa: 73

3.13.5.10 Chọn cáp từ tủ tủ động lực 8 đến quạt hút gió hầm bơm: 73

3.13.5.11 Chọn cáp từ tủ tủ động lực 8 đến van đẩy bơm nước sạch: 74

3.13.5.12 Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ chiếu sáng: 74

3.13.6 Tụ bù: 74

IV Tính toán ngắn mạch cho từng vùng: 75

3.14 Vùng 1: 75

3.14.1 Tính toán ngắn mạch tại tủ phân phối 1: 75

3.14.2 Tính toán ngắn mạch tại tủ động lực 1: 76

3.14.3 Tính toán ngắn mạch tại tủ phân phối 2.1: 76

3.14.4 Tính toán ngắn mạch tại tủ động lực 2: 77

3.14.5 Tính toán ngắn mạch tại tủ động lực 3: 77

3.14.6 Tính toán ngắn mạch tại tủ động lực 4: 78

3.14.7 Tính toán ngắn mạch tại tủ động lực 5: 78

3.15 Vùng 2: 79

3.15.1 Tính toán ngắn mạch tại tủ phân phối 3: 79

3.15.2 Tính toán ngắn mạch tại tủ động lực 6: 80

3.15.3 Tính toán ngắn mạch tại tủ động lực 7: 80

3.15.4 Tính toán ngắn mạch tại tủ động lực 8: 81

3.16 Mô phỏng etap 81

3.16.1 Vùng 1: 81

3.16.2 Vùng 2: 91

V Nối đất và chống sét: 99

3.17 Nối đất: 99

3.18 Chống sét: 100

Chương 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CHO HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC 101 4.1 Lựa chọn bộ điều khiển PLC: 101

4.1.1 Giới thiệu tổng quan về PLC: 101

4.1.2 Cấu trúc của PLC: 102

4.1.3 Ngôn ngữ lập trình sử dụng để thực hiện chương trình: 104

4.2 Phân kênh các thiết bị trong hệ thống: 104

4.2.1.1 Vùng 1: 105

4.2.1.2 Vùng 2: 105

4.3 Nguyên lý hoạt động và lưu đồ thuật toán: 108

4.3.1 Nguyên lý hoạt động: 108

4.3.2 Lưu đồ thuật toán: 109

4.3.2.1 Lưu đồ thuật toán cho vùng 1: 109

4.3.2.2 Lưu đồ thuật toán cho vùng 2: 109

4.4 Lập trình: 110

4.4.1 Chương trình cho vùng 1: 110

4.4.2 Chương trình cho vùng 2: 113

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 1 1:Bản vẽ quy trình công nghệ 14

Hình 1 2:Hệ thống máy bơm của trạm bơm cấp 1 16

Hình 1 3: Bể tiếp nhận 17

Hình 1.4: Ống châm PAC 18

Hình 1.5: Bể trộn hóa chất PAC 18

Hình 1.6: Bể phản ứng 19

Hình 1.7: Bể lắng lớp mỏng (lamen) 20

Hình 1.8: Bể lọc nhanh 21

Hình 1.9: Bể chứa nước sạch 22

Hình 1.10: Hệ thống máy bơm trong trạm bơm cấp 2 23

Y Hình 2 1:Khởi Động Từ Contactor Schneider 3P 500A LC1F500Q7 30

Hình 2 2: MC-800a - Contactor LS - Khởi động từ LS 3P 800A 30

Hình 2 3:Schneider LR9F7381 : Role nhiệt 380-630A, lắp rời hoặc trực tiếp với contactor LC1F400 - LC1F780 31

Hình 2 4:LS relay MT-800 31

Hình 3 1:Trung tâm phụ tải vùng 1 37

Hình 3 2:Trung tâm phụ tải vùng 2 38

Hình 3 3:Trung tâm phụ tải nhà máy 38

Hình 3 4:Biểu đồ phụ tải 40

Hình 3 5:Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện 41

Hình 3.6: Sơ đồ đi dây 42

Hình 3 7: Máy biến áp vùng 1 43

Hình 3 8: Máy biến áp vùng 2 44

Hình 3 9:Máy phát điện CUMMINS 1000kVA 45

Hình 3 10:Máy phát điện CUMMINS 1600kVA 46

Hình 3 11:Tủ ATS 46

Hình 3 12:Sơ đồ kết nối tủ ATS 47

Hình 3 13: Mô phỏng hệ thống cung cấp điện của vùng 1 81

Hình 3 14:Phân tích trào lưu công suất của hệ thống cung cấp điện của vùng 1 82

Hình 3 15:Đặc tính đường bảo vệ của aptomat phụ tải chiếu sáng và aptomat tủ phân phối 83

Hình 3 16:Đặc tính đường cong bảo vệ của các aptomat của các thiết bị của tủ động lực 1 85

Hình 3 17: Đặc tính đường cong bảo vệ của các aptomat tại tủ động lực 2 87

Hình 3 18:Đặc tính bảo vệ của aptomat tủ động lực 3 và aptomat tủ phân phối 88

Hình 3 19:Đặc tính đường cong bảo vệ của các aptomat tủ động lực 4 89

Hình 3 20:Đặc tính đường cong bảo vệ của aptomat tủ động lực 5 và aptomat tủ phân phối 91

Hình 3 21:Mô phỏng hệ thống cung cấp điện của vùng 2 91

Hình 3 22:Phân tích trào lưu công suất của vùng 2 92

Hình 3 23:Đặc tính bảo vệ của aptomat phụ tải chiếu sáng và aptomat tủ phân phối 93

Hình 3 24:Đặc tính đường cong bảo vệ của aptomat tủ động lực 6 95

Hình 3 25:Đặc tính đường cong bảo vệ các thiết bị của aptomat tủ động lực 7 97

Hình 3 26:Đặc tính đường cong bảo vệ của các aptomat tủ động lực 8 99

Hình 4 1:Mô tả chung về PLC 102

Hình 4 2:Cấu trúc plc 102

Hình 4 3:PLC Mitsubishi FX3U-128MT/ES-A 107

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG1.1 Giới thiệu về nhà máy

1.1.1 Một số thông tin cơ bản về nhà máy

Lượng nước sinh hoạt cần xử lý: 120.000 m3 /ngày

Lưu lượng trung bình mỗi giờ: 5.000 m3 /h

Lưu lượng lớn nhất trong 1 giờ: 5.273 m3 /h

Diện tích của nhà máy: 5.460m2

Khoảng cách giữa lối đi lại là 1,5m

Năng lượng điện cung cấp cho nhà máy được lấy từ hệ thống lưới điện quốc gia thôngqua trạm biến áp trung gian cách nhà máy 3 km

Về phụ tải điện của nhà máy thì phân bố tương đối tập trung, đa số các phụ tải điện là cácđộng cơ điện, có cấp điện áp chủ yếu là 0,4 kV và bao gồm hệ thống chiếu sáng sử dụngđiện 220 V

Thời gian sử dụng công suất cực đại của nhà máy: Tmax = 5000h

1.2 Quy trình công nghệ

1.2.1 Bản vẽ quy trình công nghệ

Hình 1 1:Bản vẽ quy trình công nghệ

1.2.2 Thuyết minh quy trình công nghệ

Tại cửa sông, nước sông được dẫn vào 2 hầm thu nước, thông qua các ống dẫn đặt dướimực nước sông khoảng 4m Tại các miệng thu nước có đặt song chắn rác để giữ rác lớn.Tại ngõ vào hầm có đặt 3 máy lược rác tự động để thu gom rác nhỏ Nước sông đượcbơm truyền tải về Nhà máy qua đường ống dài Công suất truyền tải nước sông trung bìnhkhoảng từ 4.500 m3 đến 5.000 m3 /ngày đêm

Tại Nhà máy, nước sông được đổ vào hồ sơ lắng, do hệ thống sông cầu đỏ lẫn rất nhiềucát mịn, nước sau khi được lắng cát sẽ được dẫn vào ống và được bơm qua bể trộn bằngtrạm bơm cấp 1 Ở trạm bơm cấp 1 sẽ có 4 máy bơm hoạt động với tần suất 3 chạy 1nghỉ

Tại bể trộn nước được bơm PAC từ khu vực nhà hóa chất, và được khuấy nhẹ để tăngcường phản ứng tạo bọt Mỗi bể phản ứng với 8 máy khuấy với công suất 30KW mỗimáy được phân bố đều theo chiều dài từng bể, mỗi bể phản ứng chia ra 2 buồng thông vớinhau bởi các vách ngăn hở Nước sẽ được đưa đến bể phản ứng, để các bọt bẩn kết tinhnhiều nhất có thể và chảy vào 2 máng xối, dẫn xuống vể lắng

Tiếp đến nước đi qua bể phân phối nước trung gian để phân phối nước đều cho 4 bể lắnglớp mỏng (lamen), thu nước bề mặt qua ống đục lỗ Cứ định kỳ 5-6 tháng, ta sẽ xả bùn và

vệ sinh bể 1 lần, sử dụng phương pháp xả bùn kiểu thủy lực, tức là dùng vòi phun nướcvới vận tốc lớn, phun vào từng miếng kim loại để tẩy bùn Ở bể lắng này, nước sẽ dân lên

và chảy ngang về 2 phía, mỗi phía có 1 máng tập trung dẫn nước tới bể lọc nhanh Bể lọcnhanh được trang bị van tuyến tính để điều khiển vận tốc nước chảy qua, dễ dàng trongviệc rửa bể

Bể lọc nhanh trọng lực được phân làm 2 dãy, nằm dọc 2 bên, mỗi dãy 6 bể, máng phânphối và máng thu rửa lọc chung… Bể lọc có chụp lọc thu nước ở đáy bể, phía trên là lớpđan đỡ vật liệu lọc, đan có lỗ gắn chụm lọc nhựa hình xương cá Lớp vật liệu lọc đượcsắp xếp thành 2 lớp: lớp sỏi dày khoảng 150 mm nằm bên dưới và lớp cát dày khoảng 950

mm nằm bên trên Sau thời gian lọc trung bình thì bể lọc bị nghẽn, tổn thất áp lực tại vậtliệu lọc đạt 1,5 m thì hệ thống lọc sẽ báo nghẹt và phát tín hiệu yêu cầu rửa bể Công việcrửa bể lọc trải qua 3 công đoạn: rửa gió, rửa gió kết hợp với rửa nước và cuối cùng là rửanước với tổng thời gian rửa lọc khoảng 21 phút và lượng nước rửa là 450 m3 /bể

Từ bể lọc, nước được thu vào một mương chung dẫn đến bể chứa nước Tại đây cóđường ống châm các dung dịch: Clor để khử trùng, Fluor để chống sâu răng, vôi để ổnđịnh hóa nước (nâng nồng độ PH), đảm bảo tiêu chuẩn nước sinh hoạt Sau đó, nướcđược chuyển về 2 bể chứa nước sạch với tổng thể tích chứa là 40.000 m3 (2 bể mỗi bể códung tích 20.000 m3 /bể)

Nước từ bể chứa nước sạch được dẫn qua trạm bơm số 2 bằng 1 mương ngầm, Trongmương có đồng hồ đo lưu lượng nước, có 1 máy thổi khí để tăng nồng độ oxi, và châmclo thêm 1 lần nữa để nước phù hợp với tiêu chuẩn mà bộ y tế yêu cầu Trên các đườngống dẫn của trạm bơm số 2, có gắn 6 máy bơm ly tâm trục ngang 2 cửa hút với công suất420kW, lưu lượng Q=2400m3/h, cột áp 52m Cách thức bơm hoạt động: 5 chạy 1 dựphòng.

1.2.3 Các công trình chính trong hệ thống xử lí nước

Nước được đẩy từ nguồn vào bể tạm thời, tại đây có sục oxi để tăng nồng độ oxi trongnước, sau đó nước được bơm về nhà máy thông qua các đường ống.

b) Hồ sơ lắng

Hồ sơ lắng có nhiệm vụ trữ nước đổ từ sống và sơ lắng 1 cát có trong nước để tạo điềukiện dễ dàng cho các quá trình sau Ngoài ra còn có nhiệm vụ làm tốc độ chảy của nướckhi về nhà máy để bảo vệ cho các công trình phía sau và đảm bảo cho nước được phânphối tự động vào các bể sơ cấp khác

Tại bể tiếp nhận có máy thổi khí để sục khí oxi nhằm tăng nồng độ oxi trong nước

Hình 1 3: Bể tiếp nhận

c) Bể trộn

Từ bể tiếp nhận, nước được dẫn từ đường ống ngầm qua bể trộn, trên các đường ống cóđồng hồ đo lưu lượng Nước sẽ được châm với PAC trong đường ống theo tỷ lệ lưu lượng

đo được, sau đó đổ vào 2 bể trộn

Bể trộn với các động cơ khuấy sẽ khuấy đều, làm cho các phân tử hóa chất phân bố đềutrong nước, tạo điều kiện tiếp xúc tốt giữa các phân tử hóa chất với các phân tử hữu cơ cótrong nước

Có 2 bể trộn cơ khí trong hệ thống

Hình 1.4: Ống châm PAC

Hình 1.5: Bể trộn hóa chất PAC

d) Bể phản ứng

Nước từ bể trộn sơ cấp sẽ được đổ về bể phản ứng Tại đây, bể sẽ tạo điều kiện thuậnlợi nhất để quá trình keo tụ hoàn thành, để các chất lơ lửng trong nước tạo thành nhữngbông

Có 4 bể đặt 4 góc và 8 máy khuấy tạo bông, với mục đích khuấy nhẹ để tăng tốc độphản ứng và đồng thời mở thúc đẩy tiếp xúc của phân tử nước với PAC Mỗi ngăn của bể

có gắn van cổng tháo nước

va chạm với nhau, bám vào bề mặt các vách Khi các bông cặn có khối lượng đủ lớn sẽthắng được động lực của dòng nước thì bông cặn sẽ rơi xuống vùng lắng

Sẽ có 4 bể lắng lanmen, cặn sẽ chìm xuống bể chứa bùn phía dưới còn nước sẽ dânglên là chạy vào 2 kênh ở hai bên để dẫn qua bể tiếp theo

Hiệu quả của bể lắng lớp mỏng rất cao Vì vậy kích thước bể lắng lớp mỏng nhỏ hơn

bể lắng ngang 5,26 lần, tiết kiệm diện tích đất xây dựng và khối lượng xây dựng côngtrình

Hình 1.7: Bể lắng lớp mỏng (lamen)

Tuy có hiệu quả lắng cao, bể lắng lớp mỏng có nhược điểm là độ bền các khối ống hìnhtrụ, bản vách nghiên bị cong vênh và xô lệch dần theo thời gian Việc xả rửa cặn lắng từcác ống lắng hình trụ nghiêng còn chưa được nghiên cứu kỹ, các chỉ số quản lý chưađược công bố nhiều, do đó cần phải tiếp tục nghiên cứu để hoàn thiện loại bể lắng này Hiện tại, bể sẽ định kì rửa các miếng chắn bằng vòi nước và xả bùn theo kiểu thủy lực.f) Rửa bể lắng

Khi hàm lượng cặn dao động từ 2-2,5 m tiến hành rửa bể lắng Nếu xả lắng không kịpthời sẽ làm giảm khả năng lắng của bể Mặt khác cặn chứa chất hữu cơ, khi lên men tạobọt khí làm đục bể lắng Từ 5-6 tháng các bể lắng sẽ được luân phiên rửa một lần bằngcác ống xịt nước có áp lực cố định để thổi sạch bùn ra các ống xả

Trong thời gian rửa 1 bể thì các bể còn lại hoạt động tăng cường để đảm bảo công suấtnhà máy Thời gian rửa mỗi bể lắng từ 4 đến 5 ngày Nước rửa bể lắng là nước thô, saukhi rửa bể lắng nước rửa sẽ được thu theo đường ống dẫn vào 2 bể lắng bùn để tách bùn,sau đó bùn được vận chuyển cho các đơn vị có chức năng xử lí

Hình 1.8: Bể lọc nhanh

Sau một thời gian lọc bể lọc sẽ bị nghẽn, tổn thất áp lực vật liệu ≥ 1,5 mH2O, hệ thống

sẽ báo nghẽn bằng đèn đỏ và phát tín hiệu yêu cầu rửa lọc Mục đích của quá trình rửa lọc

là để tách cặn bẩn khỏi bề mặt vật liệu lọc Làm giản nở lớp vật liệu lọc làm tang thể tíchkhe rỗng, tạo điều kiện thuận lợi cho các hạt cặn đã được tách ra chuyển động lên trênvùng nước để tháo ra ngoài

h) Bể khử trùng

Với chức năng lưu nước và khuấy trộn các hóa chất châm vào để ổn định, làm sạchnước Bể khử trùng được trang bị 2 động cơ khuấy với các ống châm dung dịch Clo, Flo

và vôi Ở trên đường ống châm hóa chất, sẽ có bộ tính công suất để châm hóa chất phùhợp với lưu lượng nước vào bể

i) Bể chứa nước sạch

Nước sạch sau khi rời bể trộn thứ cấp sẽ được chuyển vào 4 bể chứa nước sạch Vớichức năng dự trữ nước sạch để duy trì thời gian đủ để khử trùng và điều hòa chế độ hiệnhành của trạm bơm cấp II

Hình 1.9: Bể chứa nước sạch

j) Trạm bơm cấp 2

Nước sạch từ bể chứa nước sạch được dẫn qua Trạm bơm cấp II bằng một mương dẫnngầm trên mương có gắn một đồng hồ đo lưu lượng nước, tại đây dung dịch Clor đượcchâm 1 lần nữa để đảm bảo lương Clor đạt tiêu chuẩn trong mạng lưới cấp nước

Trạm bơm số 2 có chức năng bơm nước từ bể chứa nước sạch đến nơi tiêu thụ thôngqua hệ thống lưới phân phối nước sạch

Trạm bơm cấp 2 có 6 bơm ly tâm trục ngang 2 cửa hút với công suất 420kW, với 5 bơmhoạt động liên tục và 1 bơm dự phòng, bơm 1,3,4,5 chạy VFD còn bơm 2,6 chạy SS

Hình 1.10: Hệ thống máy bơm trong trạm bơm cấp 2

1.3 Các hóa chất được sử dụng

a) Clo

Đặc điểm của Chlorine: Chlorine là hợp chất dễ tan trong nước, có màu trắng, mùi

hắc đặc trưng và có tính oxi hóa cực mạnh Chlorine là hợp chất hóa học gồm Cl2,NaOCl và Ca(OCl)2 Trong tự nhiên, chúng tồn tại ở 4 dạng khác nhau gồm Cl2 (100%Clo), Calcium Hypochlorite Ca(OCl)2 (65% Clo), Natri Hypochlorite NaOCl và Clodioxit ClO2 Một số dạng khác nằm trong các thành phần hữu cơ như Cloramin B,Cloramin T,…

Cơ chế hoạt động của Chlorine: Khí Cl2, NaOCl, Ca(OCl)2 là các chất có tính oxi

hóa cực mạnh, khi hòa tan vào nước tạo ra rất nhiều Axit Hypochlorous (HOCl) và cácion Hypochlorite (OCl-) Sau đó, Axit Hypochlorous (HOCl) tiếp tục ion hóa để tạo ra ionHypochlorite (OCl-) Khi đó HOCl và các ion Hypochlorite (OCl-) sẽ tác động trực tiếplên màng tế bào và thẩm thấu vào bên trong làm thay đổi cấu trúc phân tử Do vậy, tế bào

của vi khuẩn không hoạt động nữa và vi sinh vật chết Vì vậy, mà Chlorine có tác dụnghữu ích để diệt vi khuẩn và các mầm bệnh gây hại.

Cơ chế phản ứng để khử trùng: Cơ chế diệt khuẩn của Clor trải qua 2 giai đoạn Đầu

tiên chất khử trùng khuếch tán xuyên qua lớp vỏ tế bào vi khuẩn, sau đó phản ứng với lớpmen bên trong tế bào và phá hoại quá trình trao đổi chất dẫn dến sự phá hủy tế bào và do

Cl2 + H2O → 2H+ + OCl- + Cl Tuy nhiên, nếu trong môi trường chứa nhiều chất hữu cơ chúng sẽ kết hợp với clo tạocác sản phẩm độc hại, dễ gây hại cho nguồn nước đặc biệt đối nguồn nước cấp cho mụcđích sinh hoạt Để định lượng clo, xáo trộn clo với hơi nước công tác, điều chế và vậnchuyển đến nơi sử dụng người ta thường dùng cloratơ

Khả năng diệt trùng của Clor phụ thuộc vào hàm lượng HOCl có trong nước

Nồng độ HOCl phụ thuộc vào lượng ion H+ trong nước hay phụ thuộc vào pH của nước.Khi:

PH = 6 thì HOCl chiếm 99,5% còn OCl- chiếm 0.5%

PH = 7 thì HOCl chiếm 79% còn OCl- chiếm 21%

PH = 8 thì HOCl chiếm 25% còn OCl- chiếm 75%

Khử trùng hóa chất nói chung và Clo nói riêng cần đảm bảo nồng độ hóa chất trong nướctheo QCVN

Ưu điểm Clo trong xử lí nước

Clo rẻ tiền, dễ kiếm Tan vào nước tạo hợp chất không màu thích hợp cho xử lý nước cấp

Hiệu quả khử trùng cao phạm vi rộng với các chủng loại vi khuẩn

Có thể kiểm soát linh hoạt khi khử trùng bằng Clor

Nó có thể loại mùi, một số hợp chất độc hại trong nước

Hiệu quả trong việc oxi hóa các chất hữu cơ và vô cơ nhất định

Nhược điểm

Clor có tính ăn mòn cao và độc hại, vì vậy cần phải kiểm soát an toàn tuyệt đối

trong quá trình vận chuyển, lưu trữ và sử dụng

Không hiệu quả trong việc tiêu diệt virus.

Clor tác dụng với một số hợp chất humic sinh ra sản phẩm phụ có khả năng gây ung thư

Clo dư nhiều sẽ gây mùi, ảnh hưởng đến người dân sử dụng

Poly Aluminium Chloride hay còn gọi là PAC, đây là loại phèn nhôm tồn tại ở dạng

cao phân tử [Al2(OH)nCl6-n]m Khi PAC phân li và thuỷ phân trong nước ta có các hạt :Al3+, Al(OH)2+, Al(OH) phân tử và Al(OH)4–, ba hạt polime: Al2(OH)24+,Al3(OH)45+, Al13O4(OH)247+ và Al(OH)3rắn Trong đó Al13O4(OH)247+ gọi tắt làAl13 là tác nhân gây keo tụ chính và tốt nhất Các hạt polime Al13, với điện tích vượt trội(7+), các hạt polime này trung hoà điện tích hạt keo và gây keo tụ rất mạnh, ngoài ra tốc

độ thuỷ phân của chúng cũng chậm hơn Al3+ rất nhiều, điều này tăng thời gian tồn tạicủa chúng trong nước nghĩa là tăng khả năng tác dụng của chúng lên các hạt keo cần xử

lý Ngoài ra, vùng pH hoạt động của PAC từ pH 6.5-8.5, lớn gấp hơn 2 lần so với phènnhôm và phèn sắt, điều này làm cho việc keo tụ bằng PAC dễ áp dụng hơn Hơn nữa, dokích thước hạt polime lớn hơn nhiều so với Al3+ nên bông cặn hình thành cũng to vàchắc hơn, thuận lợi cho quá trình lắng tiếp theo

Quản lí quy trình châm PAC: PAC đậm đặc được nhập vào các bồn chứa PAC (Nhà

máy có 4 bồn chứa, mỗi bồn thể tích 25 m3), PAC được pha loãng với nồng độ 10% hoặc20% trước khi châm, 2 bồn pha và châm PAC có thể tích 25 m3 Từ bồn châm PAC đượccác bơm định lượng bơm châm vào nước thô Nhà máy có hệ thống châm PAC tại đầucác kênh dẫn của bể trộn sơ cấp, khuấy trộn pha loãng PAC đều trong nước để quá trìnhkeo tụ tạo bông diễn ra đạt hiệu quả Ngoài PAC, Nhà máy còn dùng phèn nhôm để dựphòng và sử dụng Phèn nhôm dạng bột được pha bằng 3 bồn pha có thể tích 5 m3 trướckhi dẫn vào 2 bể châm

Cơ chế keo tụ tạo bông: khi sử dụng PAC quá trình hoà tan sẽ tạo các hạt polime

Al13, với điện tích vượt trội (7+), các hạt polime này trung hoà điện tích hạt keo và gâykeo tụ rất mạnh, ngoài ra tốc độ thuỷ phân của chúng cũng chậm hơn Al3+ rất nhiều, điều

này tăng thời gian tồn tại của chúng trong nước nghĩa là tăng khả năng tác dụng củachúng lên các hạt keo cần xử lí, giảm thiểu chi phí hoá chất Ngoài ra, vùng pH hoạt độngcủa PAC cũng lớn gấp hơn 2 lần so với phèn, điều này làm cho việc keo tụ bằng PAC dễ

áp dụng hơn Hơn nữa, do kích thước hạt polime lớn hơn nhiều so với Al3+ (cỡ 2 nm sovới nhỏ hơn 0,1 nm) nên bông cặn hình thành cũng to và chắc hơn, thuận lợi cho quátrình lắng tiếp theo

Quá trình keo tụ: Quá trình nén lớp điện tích kép, giảm điện thế điện động zeta nhờ

ion trái dấu Khi bổ sung các ion trái dấu vào nước với nồng độ cao, các ion sẽ chuyểndịch đến lớp khuếch tán vào lớp điện tích kép và tăng điện tích trong lớp điện tích kép,giảm thế điện động zeta và giảm lực tĩnh điện.Quá trình keo tụ do hấp phụ ion trái dấutrên bề mặt để trung hòa điện tích tạo ra điểm đẳng điện tích zeta bằng 0 Trường hợp này,quá trình hấp phụ chiếm ưu thế.Cơ chế hấp phụ - tạo cầu nối.Quá trình keo tụ hấp phụcùng lắng trong quá trình lắng

Không làm đục nước khi dùng thừa hoặc thiếu

Không cần hoặc dung rất ít chất phụ gia trợ keo tụ và trợ lắng

Khả năng loại bỏ các chất hữu cơ tan và không tan cùng các kim loại nặng tốt hơn

Flour được nhà máy sử dụng là hợp chất có công thức phân tử là Na2SiF6, hàm lượng

khô Na2SiF6 > 95% Có màu trắng hoặc vàng nhạt Được bảo quản nơi khô ráo, tránhánh nắng trực tiếp

Mục đích sử dụng: châm Fluor vào nguồn nước để duy trì nồng độ Fluor trong nước

cấp để phòng chống sâu răng

Quản lí quy trình châm Fluor: Fluor được châm vào nước tại bể trộn thứ cấp, được

khuấy trộn đều vào nước với nồng độ sau khi châm khoảng 0,4-0,5 mg/l, đảm bảo theotiêu chuẩn bộ y tế đối với hàm lượng Fluor trong nước cấp 1,5 mg/l Do đó, Flour nênđược bổ sung vào nguồn nước và phải kiểm soát hàm lượng được chặt chẽ Bên cạnh lợiích làm chắc răng, chống sâu răng khi sử dụng đúng hàm lượng cho phép, việc hàmlượng Fluor quá cao trong nước cấp sẽ gây hại cho người sử dụng, ảnh hưởng xấu đếnxương và răng

1.4 Tiêu chuẩn nước đầu ra

Chiếu theo bảng sau:

9 Nitrit (NO– tính theo N) mg/l 0,05 0,05 0,05 0,05

11 Phosphat (PO43- tính theo P) mg/l 0,1 0,2 0,3 0,5

31 Tổng dầu, mỡ (oils & grease) mg/l 0,3 0,5 1 1

32 Tổng các bon hữu cơ(Total Organic Carbon, TOC) mg/l 4 – – –

(Nguồn: QCVN 08-MT:2015/BTNMT)

CƠ CẤP CHẤP HÀNH TRONG HỆ THỐNG2.1 Khái niệm:

Khí cụ điện là thiết bị dùng để đóng cắt, bảo vệ, điều khiển, điều chỉnh các lưới điện,mạch điện, các loại máy điện và các máy trong quá trình sản xuất

Khí cụ điện làm việc lâu dài trong các mạch dẫn điện, nhiệt độ của khí cụ điện tăng lêngây tổn thất điện năng dưới dạng nhiệt năng và đốt nóng các bộ phận dẫn điện và cáchđiện của khí cụ Vì vậy khí cụ điện làm việc được trong mọi chế độ khi nhiệt độ của các

bộ phận phải không quá những giá trị cho phép làm việc an toàn lâu dài

2.2 Phân loại:

Khí cụ điện được phân ra các loại sau:

- Khí cụ điện dùng để đóng cắt các mạch điện: Cầu dao, Máy cắt, Aptômat…

- Khí cụ điện dùng mở máy: Công tắc tơ, Khởi động từ, Bộ khống chế chỉ huy…

- Dùng để bảo vệ ngắn mạch của lưới điện: cầu chì, Aptômat, các loại máy cắt, Rơlenhiệt…

2.3 Một số yêu cầu:

Để đảm bảo an toàn cho các thiết bị điện và đảm bảo độ tin cậy của khí cụ điện thì Khí

cụ điện đảm bảo một số yêu cầu:

Khí cụ điện đảm vảo làm việc lâu dài với các thông số kỹ thuật ở trạng thái làm việcđịnh mức: Uđm, Iđm

Ổn định nhiệt, điện động, có cường độ cơ khí cao khi quá tải, khi ngắn mạch, vật liệucách điện tốt, không bị chọc thủng khi quá dòng

Khí cụ điện làm việc chắc chắn, an toàn khi làm việc

Ta cần chọn contactor có dòng điện lớn hơn hoặc bằng 461.88 A Vậy ta sẽ chọn contactor với dòng chịu tải 500A.

Hình 2 1:Khởi Động Từ Contactor Schneider 3P 500A LC1F500Q7

2.4.2 Chọn Contactor cho bơm nước sạch:

Hình 2 2: MC-800a - Contactor LS - Khởi động từ LS 3P 800A

2.5 Tính chọn relay nhiệt cho mạch khởi động mềm:

Yêu cầu của Relay nhiệt đó là phải tương thích với contactor được chọn ở trên

2.5.1 Chọn relay nhiệt cho bơm nước thô:

Ta có:

Chọn Schneider LR9F7381 : Role nhiệt 380-630A

Hình 2 3:Schneider LR9F7381 : Role nhiệt 380-630A, lắp rời hoặc trực tiếp với

Chương 3: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY

I Tính toán phụ tải nhà máy:

3.1 Tính toán phụ tải cho vùng 1:

Bảng thiết bị chi tiết cho phụ tải vùng 1

STT Dây chuyền / thiết bị lượngSố phaSố Điện áp(V)

Côngsuất(kW)

CosphiTrạm bơm cấp 1

6 Hệ thống chiếu sáng tự dùng nhàtrạm 1 3 400 5 0.9 Tra bảng PL 1.1 tr.324 - sách “Hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp công nghiệp đôthị và nhà cao tầng – Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Mạnh Hoạch”, ta được hệ số Knc vớicác thiết bị hoạt động liên tục là 0.8 và cos của các thiết bị hoạt động liên tục là 0.75.Tương tự ta có Knc và cos của các thiết bị hoạt động ngắn hạn lặp lại là 0.05 và 0.52Dựa vào các công thức:

Ta có hệ số phụ tải tính toán như sau:

Nhóm 1

STT Tên thiết bị Số

lượng P(kW) P(kW) Kdt Knc Cos

Phụ tải tính toán

2 bơm nướcVan đẩy

thô

3 Bơm chìm

lượng P(kW) P(kW) Knc Cos Phụ tải tính toán

T Dây chuyền / thiết bị

Sốlượng

Số pha Điệnáp

(V)

Côngsuất(kW)

Cosphi

8 Hệ thống chiếu sáng tự dùngnhà trạm 1 3 400 5 0.9

Ta có hệ số phụ tải tính toán như sau:

STT Tên thiếtbị lượnSố

4 Máy thổikhí rửa

Khái niệm: Là cách biểu diễn phụ tải trên mặt bằng phân xưởng hoặc xí nghiệp.

Vai trò: Dùng để xác định trung tâm phụ tải của các nhóm phân xưởng và xí nghiệp, giúpcho việc xác định vị trí đặt các tủ động lực, tủ phân phối, trạm phân phối và trạm biến ápmột cách hợp lý, đạt hiệu quả kinh tế cao nhất

Biểu đồ phụ tải của một hộ tiêu thụ là một vòng tròn: Tâm của vòng tròn tại trung tâmphụ tải của hộ tiêu thụ, diện tích vòng tròn biểu thị độ lớn của phụ tải tính toán của hộtiêu thụ thông qua tỷ lệ xích, nếu phụ tải tính toán gồm 2 phần động lực và chiếu sáng thìvòng tròn cũng chia làm 2 phần theo tỷ lệ tương ứng

Xác định trung tâm phụ tải xí nghiệp

Biểu diễn phụ tải của các phân xưởng bằng các hình tròn:

-Tâm của các hình tròn là trung tâm phụ tải của các phân xưởng:

- là tọa độ của phụ tải thứ i trong phân xưởng (mm)

- là phụ tải tính toán của phụ tải thứ i trong nhóm máy (kW)

Trong trường hợp cần thiết nếu phụ tải bố trí không cùng trên một mặt phẳng ngangngười ta còn xác định trung tâm phụ tải theo tọa độ Z

Hệ trục tọa độ có thể được lấy bất kỳ những trung tâm phụ tải không thay đổi

Bước 2: Vẽ vòng tròn phụ tải có tâm tại tọa độ (X,Y) của nhóm máy vừa xác định được;Bán kính vòng tròn được xác định theo biểu thức sau:

Trong đó:

- là bán kính vòng tròn (mm)

- là phụ tải tính toán của nhóm máy (kW)

-m là tỷ lệ xích (kW/)

Góc của phụ tải chiếu sáng nằm trong biểu đồ được xác định theo công thức sau:

Trong vòng tròn ta chia thành 2 phần dẻ quạt: Phần lớn có gạch chéo biểu thị phụ tải tínhtoán động lực, phần nhỏ là phụ tải tính toán chiếu sáng

Áp dụng:

Công suất tác dụng của trạm bơm cấp 1: =558.5 kW

Tọa độ của phụ tải nhóm 1: (2.82;3.6)

Công suất tác dụng của bể trộn, bể phản ứng, bể lắng, bể lọc: =25 kW

Tọa độ của phụ tải nhóm 2: (9.27;3.57)

Công suất tác dụng của nhà hóa chất: =7.6 kW

Tọa độ của phụ tải nhóm 3: (11.64;3.9)

Công suất tác dụng của nhà clo: =10.2 kW

Tọa độ của phụ tải nhóm 4: (11.13;1.25)

Công suất tác dụng của trạm bơm cấp 2: =1827.9 kW

Tọa độ của phụ tải : (11.13;1.25)

Suy ra tọa độ trung tâm phụ tải vùng 1:

Vị trí trung tâm phụ tải vùng 1 được biểu diễn trên hình vẽ

Hình 3 1:Trung tâm phụ tải vùng 1

Vị trí đặt trạm biến áp:

Vùng 1: Ta đặt trạm biến áp càng gần tọa độ trung tâm phụ tải vùng 1 càng giảm thiểuđược các tổn hao nhưng phải đảm bảo vị trí đặt trạm phải có khu đất rộng đảm bảo antoàn giao thông và mỹ quan công trình nên ta đặt trạm biến áp như trên hình:

Hình 3 2:Trung tâm phụ tải vùng 2

Vì vùng 2 chỉ có trạm bơm cấp 2 nên vị trí trung tâm phụ tải nằm trọng tâm của trạm bơmcấp 2 nên ta đặt trạm biến áp càng gần vùng 2 càng tốt:

Hình 3 3:Trung tâm phụ tải nhà máy

Từ các kết quả tính toán ta vẽ được biểu đồ phụ tải:

Hình 3 4:Biểu đồ phụ tải

I Chọn phương án cấp điện, sơ đồ cấu trúc cấp điện, máy biến áp, máy phát dự phòng:

3.4 Sơ đồ cung cấp điện:

Hình 3 5:Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện

Nguồn điện cấp cho nhà máy lấy từ lưới điện 22kV khu vực Dựa vào phụ tải tính toáncủa các vùng đã tính được, ta chọn được phương áp cung cấp điện:

+ 1 trạm biến áp 22/0.4kV 1000 kVA cấp điện cho vùng 1

+ 1 trạm biến áp gồm 2 máy biến áp hoạt động song song 22/0.4kV 1600 kVA cấp điện cho vùng 3

Các trạm biến áp sẽ biến đổi điện áp từ 22 kV xuống 0.4 kV để cấp điện đến các tủ điện phân phối Từ các tủ phân phối sẽ cấp điện cho các tủ động lực và tủ chiếu sáng, từ

đó tủ động lực và chiếu sáng sẽ cấp điện và điều khiển các thiết bị điện trong dây chuyền hoạt động

3.5 Sơ đồ đi dây cho toàn dây chuyền:

Hình 3.6: Sơ đồ đi dây

3.6 Lưu ý khi chọn máy biến áp:

Sử dụng trạm phân phối trung tâm nhận2 điện về hệ thống và cấp điện cho các trạmbiến áp mỗi vùng, dòng điện hạ áp từ 22kV tới 0.4kV sẽ được đưa đến các tủ phân phối

Vì đã phân 2 vùng, nên để đảm bảo hệ thống vận hành trơn tru, ta sẽ sử dụng 2 trạmbiến áp, đặt gần các khu vực thi hành để tiết kiệm dây, cũng như tránh nhiều rủi ro khác

Do công suất vùng 1 là vùng 2 là 2196.25 kVA ta xác định các thông số của máybiến áp

Ta chọn máy biến áp 3 pha 22/0.4kV nối để sử dụng các thiết bị một pha 220V

do hạ thế có dây trung tính.

Máy biến áp đặt ngoài trời kiểu bệt vì công suất 2 vùng đều lớn hơn 630 .Máy biến áp dầu để giảm dung lượng tổn thất ít, tăng tuổi thọ, dễ dàng sửa chữa bảo trì

3.7 Tính chọn máy biến áp cho vùng 1:

Tính toán ngắn mạch hạ áp vùng 1

Điện trở MBA:

Điện kháng MBA:

Tổng trở MBA:

3.8 Tính chọn máy biến áp cho vùng 2:

Đối với vùng 2, ta chọn trạm 2 máy và đặt song song nhau, vì vậy công thức sẽ là:

Ta chọn máy biến áp 3 pha 1600 kVA do Công ty cổ phần sản xuất máy biến thế và thiết

bị điện Đông Anh chế tạo mã hàng với các thông số:

Hình 3 7: Máy biến áp vùng 1