Tiểu luận kỹ thuật điện điện tử

là bài tiểu luận đã được làm sẵn bởi sinh viên có tính khoa học cao , đã được làm tỷ mỉ bởi sinh viên , có khả năng nhận điểm cao do tham khảo tài liệu của giảng viên chuyên ngành...........................................

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN

Hoàng

Chuyên ngành: Tự động hoá Hệ thống điện

Hà Nội, tháng 12 năm 2023

MỤC LỤC

A.LỜI MỞ

ĐẦU

B.NỘI DUNG

CHƯƠNG 1: PHÁT TRIỂN NGÀNH KÝ THUẬT ĐIỆN, ĐIỆN TỬ TRONG NƯỚC VÀ THẾ GIỚI

1.1 Tại sao nên lựa chọn ngành học 2

1.2 Tình hình các ngành kỹ thuật điện trong nước và thế giới 2

1.3 Khái quát và vai trò của ngành kĩ thuật điện, điện từ đối với sự phát triển kinh tế xã hội 2

1.4 Đối với sản xuất 2

1.4.1 Đối với đời sống: 2

1.5 Định hướng phát triển ngành- thách thức và cơ hội 2

1.5.1 Cơ hội 2

1.5.2 Thách thức 2

1.6 Nhu cầu nhân lực của ngành 2

CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 2.1 Khái niệm năng lượng mặt trời 2

2.2 Ưu nhược điểm của năng lượng mặt trời 2

2.2.1 Ưu điểm 2 3.2 Vị trí và công việc có thể đảm nhận sau khi tốt nghiệp 2

3.3 Trách nhiệm và đạo đức nghề nghiệp 2 3.3.1 Trách nhiệm đối với công việc 2 3.3.2 Đạo đức đối với nghề nghiệp 2 3.4 Thu nhập và định hướng nghề nghiệp ngành điện – điện tử 2 3.4.1 Thu nhập 2 3.4.2 Định hướng nghề nghiệp 2 3.4.3 Kỹ sư điện có thể phát triển nghề nghiệp theo

nhiều hướng khác nhau như: 2

C TỔNG

KẾT

sự phát triển của cả nước và thế giới.

Bài tiểu luận này sẽ dẫn dắt chúng ta qua hành trình khám phá những lý do tại sao ngành kỹ thuật điện được coi là một lựa chọn học vô cùng hấp dẫn Chúng ta sẽ đi sâu vào tình hình thực tế củacác ngành kỹ thuật điện trong nước và trên thế giới, đồng thời nhìn nhận về vai trò không thể phủ nhận của lĩnh vực này đối với

sự phát triển kinh tế xã hội

Không chỉ giới thiệu tổng quan và vai trò của ngành kỹ thuật điện, bài tiểu luận còn sẽ tập trung nghiên cứu về các định hướng phát triển, đồng thời phân tích những thách thức và cơ hội mà ngành này đang đối diện Qua đó, chúng ta sẽ hiểu rõ hơn về kiếnthức và kỹ năng mà sinh viên có thể đạt được sau khi học ngành điện, cũng như những vị trí và công việc mà họ có thể đảm nhận sau khi tốt nghiệp

Ngoài ra, bài tiểu luận sẽ thảo luận về trách nhiệm và đạo đức nghề nghiệp, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc xây dựng một đội ngũ chuyên gia kỹ thuật điện không chỉ vững về kiến thức mà còn có lòng trách nhiệm và đạo đức cao, góp phần vào sự an toàn

và bền vững của ngành công nghiệp này

B NỘI DUNG CHƯƠNG 1: PHÁT TRIỂN NGÀNH

KÝ THUẬT ĐIỆN, ĐIỆN TỬ TRONG NƯỚC VÀ THẾ

GIỚI

1.1 Tại sao nên lựa chọn ngành học

Ngày nay điện – điện tử đã trở thành phần quan trọng quyếtđịnh sự vận hành, phát triển của xã hội Đồng nghĩa với việc bạn sẽkhông bao giờ phải lo mình sẽ “thiếu đất dụng võ” nếu theo họcngành này Nhất là khi nhu cầu sản xuất chip là rất lớn trong nhữngnăm gần đây

Tất cả chúng ta đều biết rằng lĩnh vực kỹ thuật điện tử là mộttrong những lĩnh vực quan trọng nhất đối với các nhu cầu cần thiếtcủa cuộc sống Phần lớn các gia đình sử dụng ngày càng nhiều loạithiết bị điện Do đó, có nhiều nhu cầu lắp đặt hoặc sửa chữa hệthống điện Kỹ sư điện có thể làm việc ở bất cứ đâu họ muốn Mặc dùngành điện có thể không mang lại cho bạn một cuộc sống giàu có,nhưng nó là một công việc quan trọng đối với xã hội vì nó mang lạithu nhập cho bạn và gia đình bạn.

Điện – Điện tử thuộc khối ngành kỹ thuật –khối ngành đượcnghiên cứu này có mức độ hài lòng và hạnh phúc trong công việckhá cao Điều này là kết quả của nhiều đặc điểm của ngành, chẳnghạn như lịch trình linh hoạt, khuyến khích suy nghĩ và sáng tạo, môitrường làm việc ít gò bó, chế độ đãi ngộ tốt, và môi trường làm việcthoải mái

Thiết kế, quản lý, hoạt động, sửa chữa hệ thống điện, vi mạch điện tử, v.v Các kỹ sư điện—điện tử đã hỗ trợ các hoạt động sản xuất và trao đổi hàng hóa Bằng cách phát minh ra nhiều sản phẩm điện, chẳng hạn như điện tử hiệu quả và có nhiều ứng dụng,

họ đã giúp con người có một tương lai tươi sáng hơn

1.2 Tình hình các ngành kỹ thuật điện trong nước và thế giới

Ngày nay, nhu cầu nhân lực ngành kỹ sư điện tăng cao do sựgia tăng nhu cầu năng lượng điện, sự phát triển của các hệ thốngtruyền thông âm thanh và hình ảnh và tự động hóa trong ngànhcông nghiệp

Kĩ sư điện tại Úc chủ yếu làm việc toàn thời gian với thu nhậptrước thuế là $2.000 (tương đương 43 triệu VND/tuần) và thời gianlàm việc trung bình là 39.2 giờ/tuần (trong khi các nghề khác là 40,9/tuần)

Tại Mỹ, nghề kỹ sư điện chiếm hai phần ba (trên tổng số 1,6triệu) lực lượng lao động kỹ thuật của Mỹ

Ấn Độ có nhu cầu cao về kỹ sư điện Ấn Độ có nhu cầu điệntăng mạnh trong những năm gần đây, mang lại nhiều cơ hội cho các

kỹ sư điện Ở Ấn Độ, một kỹ sư điện nhận được khoảng 453.235 Rupimỗi năm

Việt Nam đang tiếp thu những thành tựu khoa học có sẵn củacác nước phát triển trước để giảm thời gian nghiên cứu và tập trungvào chế tạo và sản xuất để tạo ra sản phẩm phục vụ cho cuộc sốngngày nay Do đó, khoảng cách kỹ thuật giữa các nước phát triển sẽnhanh chóng được thu hẹp bằng cách nâng cao trình độ khoa học kỹthuật Một lĩnh vực rất phát triển, kỹ thuật liên quan trực tiếp đến tất

cả các giai đoạn từ sản xuất đến kinh doanh và tiêu thụ sản phẩm.Hiện nay, những tiến bộ trong khoa học và kỹ thuật đóng một vai tròquan trọng trong việc cải thiện giáo dục, kinh tế, văn hóa và xã hội.Ngành kỹ thuật đòi hỏi một số lượng lớn kỹ sư có trình độ cao đểđảm nhận vai trò quan trọng này

1.3 Khái quát và vai trò của ngành kĩ thuật điện, điện từ đối với sự phát triển kinh tế xã hội.

Các ngành khoa học khác được hỗ trợ bởi kĩ thuật điện tử,ngành mũi nhọn của kĩ thuật hiện đại Kỹ thuật điện tử được sử dụngphổ biến trong rất nhiều lĩnh vực, chẳng hạn như:

+ Trong lĩnh vực sản xuất, nhiều công nghệ mới đã xuất hiện

để tăng năng suất và chất lượng sản phẩm bằng cách tự động hóacác quy trình sản xuất:

Chế tạo máy: Chương trình kĩ thuật số làm việc với nhiều loạimáy cắt và gọt kim loại

Ngành luyện kim: Nhiệt luyện bằng lò cảm ứng dùng dòng diệncao tần dã tạo ra sản phẩm tốt hơn

Trong nhà máy sản xuất xi măng : Tự động theo dõi và điềukhiển toàn bộ quá trình sản phẩm.

Trong công nghiệp hóa học: Mạ đúc giúp kim loại không bị ănmòn

Trong nông nghiệp: Chiếu xạ và lạnh hỗ trợ bảo quản thựcphẩm

Ngư nghiệp: Đánh bắt cá bằng máy siêu âm

Trong lĩnh vực giao thông vận tải: Điều hành chuyến bay, điềuhành tàu biển

Bưu chính viễn thông: Một phương pháp giống như phươngpháp kĩ thuật số

Phát thanh truyền hình : Truyền hình phủ sóng toàn quốc thôngqua vệ tinh

+ Đối với đời sống : Nâng cao chất lượng cuộc sống cho conngười

Trong ngành khí tượng thủy văn : Tự động do đạt cung cấp dữliệu, báo cáo nhanh chông, chính xác

Trong lĩnh vực y tế : tạo các máy diện tim, diện não, X quang

▪ Trong các ngành thương mại, ngân hàng tài chính, văn hóa, nghệthuật, được ứng dụng và phát triển

1.4 Định hướng phát triển ngành- thách thức và cơ hội.

1.4.1 Cơ hội

Các bạn sinh viên có thể lựa chọn một ngành học phù hợp với

sở thích và mục tiêu của mình Hơn nữa, khi tham gia vào khốingành kỹ thuật, bạn sẽ được thực hành dựa trên lý thuyết, đó là yếu

tố quan trọng giúp chúng ta có cái nhìn rõ hơn về đúng ngành học

Bạn sẽ có cơ hội thể hiện bản thân, được phân vào các công ty

và được thực tập ngay tại đó, cùng với sự hướng dẫn tận tình của cácgiáo viên Nếu bạn thể hiện tốt khả năng của mình trong quá trìnhthực tập, bạn có thể được nhận vào làm việc ngay sau khi tốtnghiệp

1.4.2 Thách thức

Thứ nhất , người học phải có nhận thức đầy đủ về bản chất vàkhả năng tư duy tích hợp các yếu tố kỹ thuật giữa máy móc và conngười Tư duy logic, khả năng xử lý và tiếp nhận dữ liệu và cách sắpxếp hoạt động của máy móc đều cần điều này

Để có được những điều này, học sinh phải dành rất nhiều thờigian và nỗ lực để học hỏi, không chỉ trong thời gian đu học mà còntrong thời gian làm việc sau này

Thứ hai, đòi hỏi người học cản phải có sự phát triển dựa trêntích lũy nền tang lau dai từ nhiều lĩnh vực khoa học nghiên cứu cơbản

Đầu tiên, nghiên cứu phải được tập trung vào các lĩnh vực vật lý

và sinh học và sau đó mở rộng sang các lĩnh vực công nghệ mới nhưkhoa học máy tính và trí tuệ nhân tạo, các lĩnh vực công nghệ mới vànghiên cứu các công nghệ đột phá Chúng sẽ trở thành những ngành

kỹ thuật mũi nhọn trong tương lai nếu chúng được nghiên cứu vàphát triển

Thứ ba, sự gia tăng của bức xúc xã hội do sự gia tăng của côngnghệ kỹ thuật số và các động lực chia sẻ thông tin tiêu biểu trên cácphương tiện truyền thông xã hội Ngoài ra, ngành phải đối mặt vớicác vấn đề cá nhân, chẳng hạn như a toàn lao động, ô nhiễm môitrường và đạo đức xã hội

1.5 Nhu cầu nhân lực của ngành.

Việc sử dụng các thiết bị điện ngày càng tăng Sự phát triểnmạnh mẽ của cuộc cách mạng công nghiệp 40 đã thể hiện rõ hơnđiều này bằng cách sử dụng các hệ thống điều khiển từ các thiết bịđiện tử và điện tử để tự động hóa các dây truyền công nghệ, thiết bị

và máy móc bằng cách sử dụng các bộ điều khi Đây là một cơ hộiviệc làm tuyệt vời dành cho sinh viên trong lĩnh vực điện từ Rấtnhiều nhu cầu về nhân lực có chuyên môn cao trong lĩnh vực "Điện -điện tử" để điều khiển các dây truyền sản xuất hiện đại đáp ứng yêucầu sản xuất

Hiện tại, Việt Nam đang trở thành một trong những trung tâmsản xuất hàng điện tử hàng đầu thế giới và là điểm đến hấp dẫn củanhiều dòng vốn ví dụ như sự hợp tác với nvidia hãng chip số 1 thịphần thế giới Hiện nay, một loạt các ngành về điện tử viễn thôngđang dự báo nhu cầu nhân lực Cơ điện tử, chế tạo kim loại Chế tạomáy và ô tô đang thiếu nhân lực Đây là cơ hội để các bạn sinh viênthực sự có năng lực và được đào tạo tốt theo học ngành điện từ cóđược việc làm tốt sau khi tốt nghiệp

CHƯƠNG 2: Nhà máy điện Than

2.1 Giới thiệu sơ lược về nhiệt điện than.

Trong dòng chảy lịch sử, không thể phủ nhận vai trò của năng lượng hóa thạch nói

chung và than đá nói riêng đối với sự phát triển của nhân loại Dầu mỏ, khí đốt, than

đá cung cấp phần lớn tổng năng lượng trên toàn cầu Trong đó, nhiên liệu than cung

cấp năng lượng chính cho toàn thế giới trong suốt thế k‰ qua Than được dùng để tạo

ra điện trong các nhà máy nhiệt điện; là nhiên liệu trong các máy hơi nước, đầu máy

xe lửa Thời gian qua, nhiệt điện than cũng có vai trò cực k‹ quan trọng giúp đáp

ứng được nhu cầu điện năng rất lớn đảm bảo sự tăng trưởng của nền kinh tế.

• Than được vận chuyển về cảng/ga

• Than được nghiền thành bột và phun vào lò hơi

Nước đưa vào lò hơi, sôi sinh hơi và hơi quá nhiệt

• Hơi nước làm quay tua bin, gắn với MPĐ phát ra điện

Hơi sau khi sinh công thì được ngưng tụ

và bơm trở lại lò hơi

Công suất lớn, xây dựng gần nguồn nhiên liệu

Phần lớn điện năng phát lên lưới điện cao áp và cung cấp cho phụ tải ở xa

Công suất phát : Pmin <P < Pmax

Thời gian khởi động lâu, 3h đến 10h

Điện tự dùng lớn, từ 3 % đến 15 %

Hiệu suất từ 30-40%

Vốn xây dựng nhỏ và thời gian xây dựng nhanh hơn so với thủy điện

Gây ô nhiễm môi trường do khí thải

• Nhiên liệu

Nhiên liệu rắn và lỏng bao gồm: Carbon ( C), Hydro ( H), Lưu huỳnh (S),

Oxi( O), Nito(N)

Carbon là thành phần cháy chủ yếu trong nhiên liệu (có thể chiếm tới 95% khối lượng nhiên liệu)

Hydro là thành phần cháy quan trọng trong nhiên liệu ( chiếm tối đa 10%)

Lưu huỳnh: Là thành phần cháy nhưng tạo ra chất thải độc hại ra môi trường

Oxi và Nito: Là thành phần tồn tại trong chất cháy nhưng không tham gia vào quá trình cháy và làm giảm nhiệt lượng chũng của nhiên liệu

• Đặc điểm nhiên liệu

Độ ẩm: Là lượng nước chứa trong nhiên liệu

Chất bốc và Cốc Chất bốc là lượng khí thoát ra khi đốt cháy nhiên liệu trong điều kiện không có oxi, phân rắn còn lại gọi là Cốc

Độ tro: Là phần rắn ở dạng khoáng chất còn lại sau khi nhiên liệu cháy

Nhiệt trị của nhiên liệu: Là lượng nhiệt sinh ra khi cháy hoàn toàn 1 kg(m3) nhiên liệu

• Quá trình cháy của nhiên liệu:

Là quá trình phản ứng hóa học giữa các nguyên tố hóa học của nhiên liệu với oxi và sinh ra nhiệt=> Quá trình chảy còn là quá trình oxi hóa

Là một quá trình rất phức tạp, gồm nhiều giai đoạn: sấy nóng, bốc hơi, sinh chất bốc, bắt lửa, cháy chất bốc và cốc, tạo xi

Giai đoạn sấy nóng và sinh chất bốc là giai đoạn chuẩn bị cho nhiên liệu bốc cháy, cần thiết phải có không khí nóng có nhiệt độ khoảng từ 150°C đến 400°C để sấy nóng, bốc ẩm và bốc chất bốc khỏi nhiên liệu

Giai đoạn bắt lửa bắt đầu ở nhiệt độ cao hơn, khi nhiên liệu tiếp xúc với không khí nóng

Giai đoạn cháy chất bốc và cốc kèm theo quá trình tỏa nhiệt, nhiệt lượng này có tác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để phản ứng oxy hóa cốc xảy ra nhanh hơn, đây là giai đoạn oxi hóa mãnh liệt nhất

Giai đoạn kết thúc quá trình cháy là giai đoạn tạo thành tro và xỉ

Nhà máy nhiệt điện Trích hơi:

• Phần lớn hơi dùng để sx điện năng

• Một phần hơi cung cấp cho phụ tải nhiệt

• Than được vận chuyển về cảng/ga

• Than được nghiền thành bột và phun vào lò hơi

• Nước đưa vào lò hơi, sôi sinh hơi và hơi quá nhiệt

• Một phần hơi nước làm quay tua bin, gắn với MPĐ phát ra điện

• Một phần hơi được cung cấp cho phụ tải nhiệt

• Hơi sau khi sinh công thì được ngưng tụ và bơm trở lại lò hơi

Đặc điểm

• Xây dựng gần hộ tiêu thụ nhiệt

• Cần vận chuyển nhiên liệu từ xa đến, do đó CS thường ở mức trung bình, phụ thuộc nhiều vào phụ tải nhiệt

• Hiệu xuất của nhà máy: (60 %-70%), cao hơn NĐ ngưng hơi, phụ thuộc nhiều vào

sự kết hợp thích hợp của sản xuất điện & nhiệt

• Thời gian khởi động và các đặc điểm khác giống NĐ ngưng hơi.

Các vấn đề về xử lý môi trường với NMNĐ than

1 Công nghệ xử lý khói thải :

• Trong quá trình vận hành, khói thải của NMĐ sẽ được khử bụi, khí NOx và khí SO2 trước khi đưa ra bên ngoài.

• Hệ thống khử bụi tĩnh điện: ESP (Electrostatic Pricipitator)

• Hệ thống khử khí SO2: sử dụng nước để khử khí SO2

• Hệ thống khử NOx

2 Công nghệ xử lý tro xỉ

3 Công nghệ xử lý nước thải

4 Kiểm soát phát thải của toàn nhà máy

[ • Hệ thống khử bụi tĩnh điện: ESP (Electrostatic Pricipitator)

• Hệ thống khử khí SO2: sử dụng nước để khử khí SO2

• Cơ chế phản ứng được mô tả như sau:

① SO2 (khí) hòa tan SO2 (nước)

② SO2 + H2O = H2SO3 • ③ H2SO3 H+ + HSO3 - 2H+ + SO32-

④ SO32- + O2 (nước) 2SO42-

• Hệ thống khử Nox

+ Sơ cấp : là khống chế việc tạo thành NOx trong quá trình cháy của buồng đốt lò hơi + Thứ cấp :là lắp đặt hệ thống khử NOx công nghệ chọn lọc xúc tác SCR (Selective Cathalytic Reduction) trên đường khói thoát ]

Nhà máy nhiệt điện – tua bin khí

Đặc điểm

• Thời gian xây dựng =>nhanh hơn NĐ than/thủy điện

• Nếu dùng chu trình tua bin khí hỗn hợp đạt hiệu suất cao hơn nhiệt điện

• Khởi động nhanh, làm việc với mọi => loại đồ thị phụ tải điện khác nhau

• Chi phí nhiên liệu đắt,

• Cũng có vấn đề với khí thải

Tóm tắt công nghệ:

• Khí đốt được nén và đưa vào buồng đốt

• Là dạng một động cơ nhiệt dạng rotor trong đó chất giãn nở sinh công là khí đốt, biến đổi nhiệt năng thành cơ năng Động cơ gồm ba bộ phận chính là khối máy nén khí dạng rotor (chuyển động quay), buồng đốt đẳng áp loại hở và khối tua bin khí rotor Khối máy nén và khối tua bin có trục được nối với nhau để tua bin làm quay máy nén.

• Tua bin khí kéo MPĐ => phát ra điện

2.5 Ưu và nhược điểm của nhiệt điện than