Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy nước giải khát Kirin

BẢN GIAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giáo viên hướng dẫn: .... Nội dung và yêu cầu sinh viên phải hòan thành: .... Các tư liệu cơ bản cung cấp ban đầu cho sinh viên: ...

BẢN GIAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Giáo viên hướng dẫn:

Đơn vị công tác:

Họ và Tên SV nhận đồ án tốt nghiệp:

Ngành học:………Lớp: ………MSSV:………

I Tên đồ án tốt nghiệp:

II Nội dung và yêu cầu sinh viên phải hòan thành:

III Các tư liệu cơ bản cung cấp ban đầu cho sinh viên:

IV Thời gian thực hiện:

- Ngày giao ĐÁTN: _

- Ngày hoàn thành ĐÁTN: _

V K t lu n: - Sinh viên được bảo vệ ฀ ; - Sinh viên không được bảo vệ ฀ (Quý Thầy/Cô vui

lòng ký tên vào bản thuyết minh và bản vẽ trước khi sinh viên nộp về VP.Khoa)

Tp.Hồ Chí Minh, ngày ……tháng ……năm 201

Thầy (Cô) hướng dẫn

i n n ng là m t d ng n ng l ng ph bi n và có t m quan tr ng không th thi u

đ c trong b t kì m t l nh v c nào c a n n kinh t qu c dân c a m i đ t n c Nh chúng

n ng thì làm th nào đ cung c p cho các ph t i đi n cho hi u qu , tin c y Vì cung c p

đi n cho các nhà máy, xí nghi p công nghi p có m t ý ngh a to l n v i n n kinh t qu c

ti n k p v i s phát tri n c a n n khoa h c công ngh th gi i

máy phát đi n và s d ng hi u qu l ng đi n n ng s n su t ra

kinh t , đ tin c y cung c p đi n, đ an toàn cao, đ ng th i ph i đ m b o tính liên t c cung

n ng n m trong ph m vi cho phép H n n a là ph i thu n l i cho vi c m r ng và phát

đã giúp e hoàn thành t t đ án c a mình Song do th i gian làm bài không nhi u, ki n th c còn h n ch , nên bài làm c a e không tránh kh i nh ng thi u sót Do v y e kính mong

L I C M N

trong su t th i gian th c hi n đ tài

L i m đ u

L i c m n

M c l c

CH NG 1: T NG QUAN V NHÀ MÁY 1

1.1 M c đích c a thi t k cung c p đi n: 1

1.2 Gi i thi u v công ty KIRIN: 1

CH NG 2: TÍNH TOÁN PH T I NG L C 2

2.1 Các b c xác đ nh ph t i tính toán: 3

a) Phân nhóm ph t i: 3

b) Xác đ nh tâm ph t i: 3

c) Xác đ nh ph t i tính toán cho phân x ng: 4

2.2 Phân nhóm ph t i – Tính toán t đ ng l c: 7

2.3 Chia t phân ph i ph (PPP), tính toán t PPP và phân ph i chính (PPC): 35

CH NG 3: THI T K CHI U SÁNG 37

3.1 Các yêu c u chung c a h th ng chi u sáng: 37

3.2 Các đ i l ng c b n trong k thu t chi u sáng: 38

3.3 Ph ng pháp tính toán: 38

3.4 Xác đ nh ph t i sinh ho t: 60

CH NG 4: L A CH N MÁY BI N ÁP - MÁY PHÁT D PHÒNG, THI T K BÙ CÔNG SU T PH N KHÁNG 66

4.1 Lý thuy t: 66

4.2 V trí và dung l ng t bù: 66

4.3 V trí l p đ t tr m bi n áp 68

4.4 L a ch n máy bi n áp 69

4.5 Ch n dung l ng máy bi n áp 69

4.6 Ch n máy phát d phòng: 70

4.7 Ch n h th ng ATS (Auto Tranfers Switch): 70

CH NG 5: CH N DÂY D N - KI M TRA S T ÁP 72

5.2 Ch n dây d n cho phân x ng: 73

a Ch n dây d n t MBA đ n TPPC: 73

b Ch n dây d n t TDL đ n các thi t b : đi dây trong rãnh cáp, s d ng cáp 4 lõi (dây PE đi chung) 74

5.3 Tính s t áp trên dây d n: 80

5.4 Gi i thi u v ph n m m ECODIAL: 91

CH NG 6: TÍNH TOÁN NG N M CH - CH N THI T B ÓNG C T 96

6.1 Lý thuy t v ng n m ch: 96

6.2 Tính toán ng n m ch: 97

6.3 Ch n thi t b b o v : CB (Circuit breaker) 107

CH NG 7: TÍNH TOÁN H TH NG N I T 118

7.1 M c đích và ý ngh a c a vi c n i đ t: 119

7.2 Ch n s đ n i đ t b o v TN: 119

7.3 Tính toán n i đ t làm vi c: 121

CH NG 8: THI T K CH NG SÉT CHO TOÀN B NHÀ MÁY 123

8.1 Lý thuy t: 123

8.2 Thi t k ch ng sét cho nhà máy: 123

8.3 Th c hi n n i đ t ch ng sét Rnđ < 10 (Ω): 124

K T LU N 126

CH NG 1

T NG QUAN V NHÀ MÁY

1.1 M c đích c a thi t k cung c p đi n:

Thi t k cung c păđi n có m căđíchăr t quan tr ng trong vi c cung c păđi n cho b t

c nhƠămáy,ăphơnăx ng hay công trình s d ngăđi n nào Thi t k cung c p nh m tìm ra

ph t i tính toán c aănhƠămáy,ăxácăđ nh nhu c u s d ng,ătìmăraăđ c gi i pháp t iă uănh t,

s d ng v tăt ,ăthi t b phù h p và hi u qu nh t, chi phí th p nh t, h n ch th p nh t các

r i ro v an toàn và k thu t

1.2 Gi i thi u v công ty KIRIN:

CÔNG TY KIRIN T A L C T I LÔ 2 1 9Bă NG S 9 – KHU CÔNG NGHI P

Nhà máy KIRIN có công su t l n và hi năđ i, công su t c aănhƠămáyăđ t 16 tri u két,ăthùng/n măv i 5 dây chuy n hi năđ i, s n xu t 10 m tăhƠngăn c gi i khát ch l c

nh :ăIce, Lattle, Trà xanh, Tea Breakầăv i các lo i v baoăbìănh ăchaiăth y tinh, chai pet

và lon, các s n ph m này s cung c p ch y u cho th tr ng khu v c phía Nam

Nhà máy s d ngă300ălaoăđ ng tr c ti p, và kho ngă1000ălaoăđ ng khác tham gia vào các

- Thi t b và công su t cho trong b ng t ng h p thi t b

- S ăđ b trí các thi t b theo b n v đínhăkèm

B ng t ng h p công su t ph n đ ng l c:

STT H TH NG NG L C

S THI T

B

T NG P CÔNG SU T (KW)

12 H TH NG BOTTLE LINE (CHI T L NH) 16 174.2

13 H TH NG HOT LINE (CHI T NÓNG) 17 173.2

14 H TH NG CAN LINE ( CHI T LON) 17 206

CH NG 2

2.1 Các b c xác đ nh ph t i tính toán:

Xácăđ nh ph t iătínhătoánălƠăb căđ u tiên trong vi c thi t k h th ngăđi n,ătrênăc ăs

ph t iăđ l a ch n và ki m tra thi t b đi n c a h th ng,ăxácăđ nh t n hao công su t và

n ngăl ngăđi n Giá tr chi phí v năđ uăt ,ăchiăphíăv năhƠnh,ăđ tin c y c a h th ng ph

thu c hoàn toàn vào s đánhăgiáăđúngăgiáătr ph t i

a) Phân nhóm ph t i:

Khi b t tay vào thi t k h th ng cung c păđi năchoănhƠămáy,ăphơnăx ng, vi c đ u

tiên là ph i ti n hành phân nhóm ph t i M căđíchăc a vi c phân nhóm ph t iălƠăđ ch n

t cung c păđi n, m i nhóm ph t i thích ng v i m t t c păđi n

TrongănhƠămáy,ăphơnăx ng nên phân nhóm ph t i sao cho công su t ph t i c a m i nhómăđ u b ng nhauăđ đ năgi n hóa trong vi c ch n dây d n, thi t b b o v c ngănh ă

thi t b d phòng

Công su t ph t i m i nhóm nên ch nă<ă300ăkWăđ ch n các thi t b b o v d

dàng, gi măchiăphíăđ uăt ,ăvìăcácăthi t b b o v (CBầ)ăcóădòngăcƠngăl n thì chi phí càng

cao

Tùy theo t ngătr ng h p c th và s ph t i mà chúng ta phân b cácănhómănh :

- Phân nhóm theo v trí m t b ng c a thi t b

- Phân nhóm theo công su t

- Phân nhóm theo ch căn ngălƠmăvi c, theo tính ch t và yêu c u c a công vi c

Trongăđ án này, vi c phân chia nhóm ph t iăđ c th c hi n k t h pă2ăph ngă

pháp phân nhóm theo v tríăđ t thi t b trên b ng v m t b ngăphơnăx ng và phân nhóm

theo dây chuy n s n xu t

C năc vào v trí các thi t b đ c b trí trên m t b ngăphơnăx ng và chu trình s n

xu t, ta có th chia nhóm thi t b lƠmă18ănhómănh ăth hi n trên b n v m t b ng

b) Xác đ nh tâm ph t i:

Xácă đ nh tâm ph t i nh mă xácă đ nh v trí h p lý nh tă đ đ t các t phân ph i

(TPP), t đ ng l că(T L).ăVìăkhiăđ t t phân ph i ho c t đ ng l c t i v trí tâm ph t i thì

vi c cung c p v i t n th tăđi n áp và t n th t công su t nh nh t, ít chi phí kim lo i màu

Xácăđ nh tâm nhóm ph t i thi t b theo công th c sau:

i

dmi i

P

P X X

n

i

dmi i

P

P Y Y

1 1

V i: n là s thi t b c a nhóm

Pđmi là công su tăđ nh m c c a thi t b th i

X,YălƠăhoƠnhăđ vƠătungăđ c a thi t b th i

c) Xác đ nh ph t i tính toán cho phơn x ng:

Công vi c quan tr ng là ti năhƠnhăxácăđ nh ph t i tính toán cho nhà máy, phân

x ng khi thi t k h th ng cung c păđi n

Hi n nay có nhi uăph ngăphápăđ tính ph t iătínhătoánă(PTTT).ăThôngăth ng

nh ngăph ngăphápăđ năgi n, tính toán thu n ti n thì cho k t qu không chính xác cao,

ng c l i mu năcóăđ chính xác cao thì ph i tính toán ph c t p

Trongăđ án này vi cătínhătoánăPTTTăđ c th c hi nătheoăph ngăphápă“ăXácăđ nh

PTTT theo công su t trung bình Ptb và h s c căđ i Kmax d a trên s thi t b hi u qu ,

ph ngăphápănƠyăchoăk t qu chínhăxácăh nădoăkhiăxácăđ nh s thi t b hi u qu nhq tăđưă

xét t i các y u t quan tr ngănh ă nhăh ng c a s l ng thi t b trong nhóm, s thi t b

có công su t l n nh tăc ngănh ăs khác nhau v ch đ làm vi c c a chúng

Phân lo i ph t i c aănhƠămáy,ăphơnăx ng:

+ Ph t iăđ ng l c: bao g m các ph t i ph c v quá trình công ngh , ph n l nălƠăcácăđ ng

c ,ălòăh iầăPh t iăđ ng l c chi m ph n l nătrongăcácăphơnăx ng s n xu t tùy thu c vào

đ cătínhănhƠămáyănh ngăthôngăth ng kho ng 70-80%

+ Ph t i chi u sáng (kho ng 5-15%)

+ Ph t i sinh ho t: c m, máy l nh, qu t sinh ho tăc ngănh ăqu t công nghi p

Ph ng pháp xác đ nh ph t i tính toán theo công su t trung bình và h s c c đ i:

P

) P

(K K

2 ñmi

n 1 i

2 ñmi hq

) (P

) P

( n

tt

n 1

tt

tg P Q

P P

i ñmi ptitt

ptin

1

i ñmitt

tg K P Q

K P P



Kpti: H s ph t i c a thi t b th i

Kpti=ă0.9ăăă( i v iăđ ngăc ălƠmăvi c lâu dài)

Kpti=ă0.75ă( i v iăđ ngăc ălƠmăvi c ng n h n l p l i)

 Tr ng h p 3: 4  nhq  10

i ñmisd

maxtt

n1

i ñmisd

tb

P K K P

P K P

tb tt

tb tb

Q 1,1 Q

tg P

i ñmisd

max tt

n 1

sd tb

P K K P

P K P

tt tb

tbtb

Q Q

tg P

2 tt

n 1

dt ttpx

n 1

i tti dt

ttpx

Q P

S

Q K Q

P K P

U 3

U P I

Ph t iăđ nh nh n là ph t i c căđ i xu t hi n trong th i gian ng n (kho ng vài

giây) Ph t iăđ nh nh nădùngăđ ki mătraădaoăđ ngăđi năáp,ăđi u ki n kh iăđ ngăđ ngăc ,ă

ki mătraăđi u ki n làm vi c c a c u chì, tính dòng kh iăđ ng c a b o v relayầDòngăđi n

kh iăđ ngăth ngăđ cătínhăd i d ngăđ nh nh n (Iđn)

Dòngăđi năđ nh nh n c a 1 thi t b đ c tính theo công th c:

Iđn-tb = Imm-tb = Kmm × Iđm

Dòngăđi năđ nh nh n c a nhóm thi t b đ c tính theo công th c:

Iđn-TDL = Imm-tbmax + Itt-TDL– Ksd-tbmax × Iđm-tbmax

Vì nhà máy là m t h th ng s n xu t theo dây chuy n, các thi t b kh iăđ ng theo ch đ

kh iăđ ng ph n m m b ng cách s d ng bi n t năvƠătaăcóădòngăđi n m máy c a thi t b

theo các công su tănh ăsau:

i v iăđ ngăc ăcóăcôngăsu tă≤ă10ăkW:ăch n Kmm = 5

i v iăđ ngăc ăcóăcôngăsu tă≤ă30ăkW:ăch n Kmm = 3 (ch đ m máysao/tam giác)

i v iăđ ngăc ăcóăcôngăsu tă≥ă30ăkW:ăch n Kmm = 2.5 (ch đ m máy b ng ph n m m)

i v iăđ ngăc ăcóăcôngăsu tă≥ă100ăkW:ăch n Kmm = 2 (ch đ m máy b ng ph n m m)

) (



57 0 87

96 102

) (

1 1

P

P K K

Ta có nhq= 13.38, Ksdnh= 0.64, ta ch n giá tr Kmax=1.23(d a vào B ng A.2, trang 9, Tài li u 3)

) ( 39 9 161

6 6316

1

1

m P

P X

161 23569

1

P

P Y

Y n

i dmi

n

i

dmi i

) 9 161 ( )

(

)

(

2 2

2 2

2 2

2

2

1

2 1

Q

n

i dmi sdnh

0 3

44 140

Iđn = Imm max + Ittnh– (Ksd×Iđmămax)

V i Imm max = Kmm× Iđmămax = 3 × 34.14 = 102.42 (A)

i dmi

n

i

dmi i

33150

1

1

m P

P Y

i dmi

n

i

dmi i

) ( 2701

kW P

132

1

kVAR

tg P

0 3

5 300

Iđn = Imm max + Ittnh– (Ksd×Iđmămax)

V i Imm max = Kmm× Iđmămax = 2 × 422 = 844 (A)

593 0 86

5 147

) (

1 1

P

P K

5 10729

1

1

m P

P X

Y n

i dmi

n

i

dmi i

) 198 ( )

(

)

(

2 2

2

2

1

2 1

 Công su t ph n kháng:

) ( 88 198 75 0 593

tg

Q

n

i dmi sdnh

0 3

54 185

Iđn = Imm max + Ittnh– (Ksd×Iđmămax)

V i Imm max = Kmm× Iđmămax = 3 × 25.9 = 77.69 (A)

5 61561

P

P X

5 6972

1

P

P Y

Y n

i dmi

n

i

dmi i

776 0 79

95

71

) (

1 1

P

P K

tg

Q

n

i dmi sdnh

) 104 ( )

(

)

(

2 2

2

2

1

2 1

) ( 47 149 38 0 3

38 98

Iđn = Imm max + Ittnh– (Ksd×Iđmămax)

V i Imm max = Kmm× Iđmămax = 3 × 32.59 = 97.67 (A)

3 5-3 Máy nghi n cao t c 10 1 0.7 0.7 21.7 86.82 48.5 43

4 5-4 Máy nghi n cao t c 10 1 0.7 0.7 21.7 86.82 50.5 43

5 5-5 Máy nghi n cao t c 10 1 0.7 0.7 21.7 86.82 52.5 43

6 5-6 Máy nghi n cao t c 10 1 0.7 0.7 21.7 86.82 54.5 43

5 102391

P

P X

Y n

i dmi

n

i

dmi i

855 0 76

138

) (

1 1

P

P K

tg

Q

n

i dmi sdnh

0 3

72 199

Iđn = Imm max + Ittnh– (Ksd×Iđmămax)

V i Imm max = Kmm× Iđmămax = 3 × 44.57 = 133.7 (A)

01 17 5 7 8 9 4 10 4 15 2 22 2

) 210 ( )

(

) (

2 2

2 2

2

2

1

2 1

2 6-2 Máy th i khô chai 15 1 0.7 0.7 32.56 96.67 68.5 91.5

3 6-3 Máy chi tăđóngăn p 25 1 0.7 0.75 50.64 151.9 71.5 91.5



) ( 75 168 12573

1

1

m P

P X

5 15040

1

P

P Y

Y n

i dmi

n

i

dmi i

) 168 ( )

(

) (

2 2 2

2 2 2 2

2 2

2

1

2 1

828 0 77

6 117

) (

1 1

P

P K

tg Q

n

i dmi sdnh

0 3

7 185

Iđn = Imm max + Ittnh– (Ksd×Iđmămax)

V i Imm max = Kmm× Iđmămax = 2.5 × 151.93 = 379.8 (A)

8 0 78

57 102

) (

1 1

P

P K K

) ( 73 2 186

7 136771

1

m P

P X

6 15005

1

1

m P

P Y

i dmi

n

i

dmi i

) 2 186 ( )

(

) (

2 2 2

2 2 2 2

2 2 2

2

1

2 1

Ta có nhq= 4.76, Ksdnh= 0.55, ta ch n giá tr Kmax=1.46(d a vào B ng A.2, trang 9, TL3)

tg

Q

n

i dmi sdnh

0 3

58 174

Iđn = Imm max + Ittnh– (Ksd×Iđmămax)

V i Imm max = Kmm× Iđmămax = 2.5 × 151.93 = 379.84 (A)

818 0 774

82

95

) (

1 1

P

P K

tg Q

n

i dmi sdnh

4 130431

P

P X

1

P

P Y

Y n

i dmi

n

i

dmi i

) 2 186 ( )

(

) (

2 2 2

2 2 2 2 2 2 2

2

1

2 1

0 3

3 164

Iđn = Imm max + Ittnh– (Ksd×Iđmămax)

V i Imm max = Kmm× Iđmămax = 2.5 × 145.9 = 364.75 (A)

7 12858

1

1

m P

P X

173

5 8897

1

P

P Y

Y n

i dmi

n

i

dmi i

7 0 82

62

95

) (

1 1

P

P K

tg

Q

n

i dmi sdnh

, 0 3

33 158

Iđn = Imm max + Ittnh– (Ksd×Iđmămax)

V i Imm max = Kmm× Iđmămax = 2.5 × 137.7 = 344.25 (A)

Khiăđó:ăIđn = 344.25 + 240.56 – (0.5×137.7) = 515.96 (A)

75 4 1 5 1 5 3 7 3 4 5 5 2 7 15 25 2 68

) 2 173 ( )

(

) (

2 2 2

2 2 2 2

2 2 2

2

1

2 1

1 10-1 Máy vào l c, khay màng co 72 1 0.5 0.8 136.7 341.9 68 41

2 10-2 Máy vào l c, khay vào co 72 1 0.5 0.8 136.7 341.9 68 43

3 10-3 Máy tháo pallet 3 1 0.6 0.75 6.08 24.31 68 38

P

P X

i dmi

n

i

dmi i

Y n

i dmi

n

i

dmi i

) 2 173 ( )

(

) (

2 2 2

2 2

2 2 2 2

2

1

2 1

P

P

n

.

0

) (



776 0 79

2 109

) (

1 1

P

P K

kW P

K

P

n

i dmi pt

tg

Q

n

i dmi pt

0 3

67 234

Iđn = Imm max + Ittnh– (Ksd×Iđmămax)

V i Imm max = Kmm× Iđmămax = 2.5 × 136.74 = 341.85 (A)

3 11-3 Máy nén không d u IRN 55 1 0.7 0.75 111.4 278.6 66 108

kW P

0 3

16 298

Iđn = Imm max + Ittnh– (Ksd×Iđmămax)

V i Imm max = Kmm× Iđmămax = 2.5 × 170.9 = 427.25 (A)

i dmi

n

i

dmi i

Y n

i dmi

n

i

dmi i

kW P

0 3

16 298

Iđn = Imm max + Ittnh– (Ksd×Iđmămax)

V i Imm max = Kmm× Iđmămax = 2.5 × 170.9 = 427.25 (A)

i dmi

n

i

dmi i

Y n

i dmi

n

i

dmi i

75 0 8

5 167

) (

1 1

P

P K

kW P

K

P

n

i dmi pt

tg

Q

n

i dmi pt

1

1

m P

P X

i dmi

i

dmi i

Y n

i dmi

i

dmi i

) 265 ( )

(

) (

2 2 2

2

1

2 1

Stt  P2tt  Q2tt  238 52 178 862  298 11 ( kVA )

Dòng ph t i tính toán c a nhóm:

) ( 93 452 38

0 3

11 298

Iđn = Imm max + Ittnh– (Ksd×Iđmămax)

V i Imm max = Kmm× Iđmămax = 2.5 × 170.9 = 427.25 (A)

178

5 18051

1

1

m P

P X

178 19030

1

P

P Y

Y n

i dmi

n

i

dmi i

8 0 78

1 101

) (

1 1

P

P K

tg

Q

n

i dmi sdnh

0 3

73 159

Iđn = Imm max + Ittnh– (Ksd×Iđmămax)

V i Imm max = Kmm× Iđmămax = 2.5 × 70.27 = 175.675 (A)

Khiăđó:ăIđn = 175.675 + 242.68 – (0.5×70.27) = 383.22 (A)

75 7 5 4 7 1 3 4 2 15 23 30 2 37

) 2 173 ( )

(

) (

2 2

2 2 2

2 2 2

2

1

2 1

776 0 79

75 181

) (

1 1

P

P K

K

) ( 128 5

297

5 38227

1

1

m P

P X

297 30720

1

P

P Y

Y n

i dmi

n

i

dmi i

) 5 297 ( )

(

) (

2 2 2 2

2

1

2 1

P

P

n

Ta có nhq= 1.4, Ksdnh= 0.61, ta tính công su t theo Kpt=0.9 (đ i v iăđ ngăc ălƠmăvi c

lâu dài)

 Công su t tác d ng:

) ( 75 267 5 297 9 01

kW P

K

P

n

i dmi pt

tg

Q

n

i dmi pt

0 3

91 338

Iđn = Imm max + Ittnh– (Ksd×Iđmămax)

V i Imm max = Kmm× Iđmămax = 2 × 474.8 = 949.6 (A)

297

5 41502

1

1

m P

P X

1

1

m P

P Y

i dmi

n

i

dmi i

776 0 79

75 181

) (

1 1

P

P K

kW P

K

P

n

i dmi pt

tg

Q

n

i dmi pt

0 3

91 338

Iđn = Imm max + Ittnh– (Ksd×Iđmămax)

V i Imm max = Kmm× Iđmămax = 2 × 474.8 = 949.6 (A)

4 1 5 7 10 15 2 250

) 5 297 ( )

(

) (

2 2 2 2

2

1

2 1

138 1 66

77

5 12294

1

P

P X

77

5 79721

P

P Y

i dmi

n

i

dmi i

) 5 77 ( )

(

) (

2 2 2 2

2 2

2

2

1

2 1

P

P

n

44 0 5

77

2

34

) (

1 1

P

P K

tg

Q

n

i dmi sdnh

31 64

Iđn = Imm max + Ittnh– (Ksd×Iđmămax)

V i Imm max = Kmm× Iđmămax = 3 × 32.56 = 97.67 (A)