Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy chế biến thực phẩm bình tân

Điện năng sản xuất từ các nhà máy điện được truyền tải và cung cấp cho các khu công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ và sinh hoạt của con người,để đưa điện năng đến các các nơi tiêu thụ này

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến tấc cả các Thầy Cô trường Đại học

Mở Tp Hồ Chí Minh, khoa Xây dựng và Điện đã hết lòng chỉ dạy và truyền đạt những kiến thức, những kinh nghiệm hết sức quí báo cho em trong những năm tháng học tập

Qua 5 năm học tập, được sự giảng dạy tận tình của quí Thầy Cô để em có được những kiến thức như ngày hôm nay

Xin chân thành cảm ơn Cô Phan Thị Thu Vân đã hướng dẫn cho em những kiến thức về các phần mềm và phối hợp với các tài liệu khác để em có thể hoàn thành tốt bài luận văn tốt nghiệp này Người Cô đã tận tình giúp đỡ, truyền đạt những kinh nghiệm quí báo trong quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp

Xin chân thành cảm ơn các Thầy Cô đã từng giàng dạy em trong suốt quá trình học tập tại trường, đã giúp đỡ và trang bị kiến thức để áp dụng thực hiện tốt đề tài này

Sinh viên thực hiên Nguyễn Thành Nhân

1.1 Ý nghĩa nhiệm vụ thiết kế cung cấp điện: 1

1.2 Đặc điểm yêu cầu thiết kế mạng điện của Công ty: 2

1.3 Bảng danh sách các thiết bị: 3

Chương 2: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN 4

2.1 Phân nhóm phụ tải: 4

2.1.1 Phân nhóm: 4

2.1.2 Xác định tâm phụ tải: 6

2.2 Xác định phụ tải tính toán: 12

Chương 3: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG 28

3.1 Tính toán cụ thể: 28

3.1.1 Bảng số liệu tính toán chiếu sáng: 28

3.1.2 Thiết kế chiếu sáng bằng phần mềm Dialux 4.9: 28

3.2 Phụ tải chiếu sáng- ổ cắm- quạt: 41

3.2.1 Phụ tải ổ cắm: 41

3.2.2 Phụ tải quạt: 43

Chương 4: CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ MÁY PHÁT DỰ PHÒNG 46

4.1 Chọn máy biến áp: 46

4.1.1 Nhiệm vụ - vị trí lắp đặt máy biến áp: 46

4.1.2 Chọn máy biến áp theo quá tải thường xuyên: 46

4.1.3 Chọn máy biến áp theo quá tải sự cố: 46

4.1.4 Chọn máy biến áp cho nhà máy: 46

4.2 Chọn máy phát dự phòng: 47

4.3 Chọn hệ thống ATS (Automatic Transfer Switch): 47

4.4 Chọn thiết bị đóng cắt trung thế: 48

4.4.1 Chọn sứ đỡ dây dẫn từ lưới trung thế đến MBA 48

4.4.2 Chọn FCO trung thế 48

Chương 5: THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP 50

5.1 Tính toán chọn dây dẫn các tủ phân phối, động lực, chiếu sáng: 50

5.1.1 Chọn dây dẫn từ máy biến áp tới tủ phân phối chính (TPPC): 50

5.1.2 Chọn dây dẫn từ máy phát đến tủ phân phối chính (TPPC): 50

5.1.3 Chọn dây dẫn từ TPPC đến tủ phân phối 1 (TPP1): 51

5.1.4 Chọn dây dẫn từ TPPC đến tủ phân phối 2 (TPP2): 51

5.1.5 Chọn dây dẫn từ TPP1 đến tủ động lực 1 (TĐL1): 52

5.2 Tính toán chọn dây dẫn các thiết bị: 52

5.2.1 Chọn dây dẫn từ tủ TĐL1 đến các thiết bị: 52

5.2.2 Chọn dây dẫn từ tủ TĐL2 đến các thiết bị: 53

5.2.3 Chọn dây dẫn từ tủ TĐL3 đến các thiết bị: 54

5.2.4 Chọn dây dẫn từ tủ TĐL4 đến các thiết bị: 54

5.2.5 Chọn dây dẫn từ tủ TĐL5 đến các thiết bị: 54

5.2.6 Chọn dây dẫn từ tủ TĐL6 đến các thiết bị: 55

5.2.7 Chọn dây dẫn từ tủ TĐL7 đến các thiết bị: 55

5.2.8 Chọn dây dẫn từ tủ TĐL8 đến các thiết bị: 55

5.2.9 Chọn dây dẫn từ tủ TĐL9 đến các thiết bị: 56

5.2.10 Chọn dây dẫn từ tủ TĐL10 đến các thiết bị: 56

5.2.11 Chọn dây dẫn từ tủ TCS1 đến các phòng: 56

5.2.12 Chọn dây dẫn từ tủ TCS2 đến các phòng: 57

Chương 6: TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TRA SỤT ÁP 58

6.1 Sụt áp ở điều kiện bình thường: 58

6.2 Sụt áp ở điều kiện mở máy: 61

Chương 7: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH 65

7.1 Tính ngắn mạch 3 pha: 65

7.1.1 Dòng ngắn mạch tại MBA: 65

7.1.3 Tính ngắn mạch tại TPPC: 66

7.1.4 Tính ngắn mạch tại tủ TPP1: 67

7.2 Tính dòng ngắn mạch 1 pha: 68

7.2.1 Chọn dây bảo vệ: 68

7.2.2 Tính dòng ngắn mạch 1 pha: 68

Chương 8: CHỌN THIẾT BỊ BẢO VỆ CHO NHÀ MÁY 75

8.1 Chọn thiết bị bảo vệ cho các tủ: 75

8.1.1 Chọn thiết bị bảo vệ cho TPPC: 75

8.1.2 Chọn thiết bị bảo vệ cho TPP1: 76

8.1.3 Chọn thiết bị bảo vệ cho TPP2: 77

8.1.4 Chọn thiết bị bảo vệ cho TĐL1: 78

8.2 Chọn thiết bị bảo vệ cho các thiết bị trong nhà máy: 80

Chương 9: BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 83

9.1 Tổng quan: 83

9.2 Vị trí đặt tụ bù: 83

9.3 Dung lượng của tụ bù: 83

Chương 10: AN TOÀN ĐIỆN 85

10.1 Tính toán nối đất: 85

10.1.1 Nối đất làm việc: 86

10.1.2 Nối đất lặp lại: 88

10.2 Tính toán chống sét: 90

10.2.1 Tổng quan: 90

10.2.2 Hậu quả của sét: 90

10.2.3 Các qui định về chống sét: 90

10.2.4 Lựa chọn phương pháp chống sét: 91

10.2.5 Tính toán nối đất chống sét: 92

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỐI TƯỢNG CẤP ĐIỆN

1.1 Ý nghĩa nhiệm vụ thiết kế cung cấp điện:

Điện năng là một trong những dạng năng lượng quan trọng nhất trên thế giới nói chung và ở nước ta nói riêng Điện năng sản xuất từ các nhà máy điện được truyền tải và cung cấp cho các khu công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ và sinh hoạt của con người,để đưa điện năng đến các các nơi tiêu thụ này cần phải qua nhiều khâu rất quan trọng.Và thiết

kế cung cấp điện là một trong những khâu quan trọng đó.Hiện tại, nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ, đời sống của nhân dân được nâng lên nhanh chóng, dẫn đến nhu cầu dùng điện tăng trưởng không ngừng Để đáp ứng nhu cầu đó rất đông cán bộ kỉ thuật trong

và ngoài ngành điện lực đang tham gia thiết kế, lắp đặt các công trình cung cấp điện để phục vụ nhu cầu trên

Cấp điện là một công trình điện Để thực hiện một công trình điện tuy nhỏ cũng cần

có kiến thức tổng hợp từ các ngành khác nhau, phải có sự hiểu biết về xã hội, môi trường

và đối tượng cấp điện Để từ đó tính toán lựa chọn đưa ra phương án tối ưu nhất

Cung cấp điện là trình bày những bước cần thiết các tính toán, để lựa chọn các phần

tử hệ thống điện thích hợp với từng đối tượng Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng, công cộng Tính toán chọn lựa dây dẫn phù hợp với bản thiết kế cung cấp điện, đảm bảo sụt áp chấp nhận được, có khả năng chịu dòng ngắn mạch với thời gian nhất định Tính toán dung lượng bù cần thiết để giảm điện áp, điện năng trên lưới trung, hạ áp Bên cạnh đó, còn phải thiết kế lựa chọn nguồn dự phòng cho nhà máy để lưới điện làm việc ổn định, đồng thời tính đến về phương diện kinh tế và đảm bảo tính an toàn cao

Trong tình hình kinh tế thị trường hiện nay, các xí nghiệp lớn nhỏ các tổ hợp sản xuất đều phải tự hoạch toán kinh doanh trong cuộc cạnh tranh quyết liệt về chất lượng và giá cả sản phẩm Công nghiệp thương mại và dịch vụ chiếm một tỉ trọng ngày càng tăng trong nền kinh tế quốc doanh và đã thực sự là khách hàng quan trọng của ngành điện lực

Sự mất điện, chất lượng điện xấu hay do sự cố… đều ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, gây phế phẩm, giảm hiệu suất lao động Đặc biệt ảnh hưởng rất lớn đến các xí nghiệp may, hóa chất điện tử đòi hỏi sự chính xác và liên tục cao Do đó đảm bảo độ tin cậy cấp điện, nâng cao chất lượng điện năng là mối quan tâm hàng đầu Một xã hội có điện sẽ làm cho mức sống tăng nhanh với các trang thiết bị nội thất sang trọng nhưng nếu chúng ta lắp đặt một cách cẩu thả , thiếu tuân thủ các quy tắc an toàn sẽ rất nguy hiểm Nông thôn và các phụ tải sinh hoạt là các phụ tải khổng lồ vì vậy người thiết kế cần quan tâm đến độ sụt áp trên đường dây xa nhất Thiết kế cấp điện cho phụ tải sinh hoạt nên chọn thiết bị tốt nhằm đảm bảo an toàn và độ tin cậy cấp điện cho người sử dụng

 Tóm lại: việc thiết kế cấp điện đối với các đối tượng là rất đa dạng với những đặt thù khác nhau Như vậy để một đồ án thiết kế cung cấp điện tốt đối với bất cứ đối tượng nào cũng cần thõa mãn các yêu cầu sau:

 Độ tin cậy cấp điện :Mức độ tin cậy cung cấp điện tuỳ thuộc vào yêu cầu của phụ tải Với những công trình quan trọng cấp quốc gia phải đảm bảo liên tục cấp điện ở mức cao nhất nghĩa là không mất điện trong mọi tình huống Những đối tượng như nhà máy, xí nghiệp, tổ sản xuất … tốt nhất là dùng máy điện dự phòng, khi mất điện sẽ dùng điện máy phát cấp cho những phụ tải quan trọng, hoặc những hệ thống ( thủy điện, nhiệt điện …) được liên kết và hổ trợ cho nhau mỗi khi gặp sự cố

Chỉ tiêu tần số do cơ quan điện hệ thống quốc gia điều chỉnh Như vậy người thiết kế phải đảm bảo vấn đề điện áp Điện áp lưới trung và hạ chỉ cho phép dao động trong khoảng 5%

người vận hành, người sử dụng, an toàn cho thiết bị, cho toàn bộ công trình Tóm lại người thiết kế ngoài việc tính toán chính xác, chọn lựa đúng thiết bị và khí cụ còn phải nắm vững quy định về an toàn,những qui phạm cần thiết khi thực hiện công trình Hiểu rõ môi trường hệ thống cấp điện và đối tượng cấp điện

án thường có những ưu và khuyết điểm riêng, có thể lợi về kinh tế nhưng xét về kĩ thuật thì không được tốt Một phương án đắt tiền thường có đặt điểm là độ tin cậy và an toàn cao hơn, để đảm bảo hài hoà giữa 2 vấn đề kinh tế kỹ thuật cần phải nghiên cứu kỉ lưỡng mới đạt được tối ưu

1.2 Đặc điểm yêu cầu thiết kế mạng điện của Công ty:

Nguồn điện cung cấp lấy từ mạng điện quốc gia tuyến trung áp 22 kV

Tính toán cung cấp điện cho công ty là phần quan trọng nhất trong khâu thiết kế cung cấp điện Trong khi đang sản xuất, nếu không may xảy ra sự cố mất điện từ lưới, sẽ không đáp ứng được theo đơn đặt hàng của các đối tc, như thế sẽ làm mất đi uy tín của công ty, gây thiệt hại không nhỏ, cho nên cần phải thiết kế nguồn điện dự phòng cho công ty.Sử dụng máy phát điện Diesel để đề phòng mất điện từ lưới

Chương 2: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN 2.1 Phân nhóm phụ tải:

K sd Cos

dmi i i

n

dmi i

P X

70119

n dmi i i n dmi i

P Y

n

dmi i i

n

dmi i

P X

68.9139

n dmi i i n dmi i

P Y

dmi i i

n

dmi i

P X

n dmi i i n dmi i

P Y

n

dmi i i

n

dmi i

P X

n dmi i i n dmi i

P Y

94.916.6

n

dmi i i

n

dmi i

P X

79.816.6

n dmi i i n dmi i

P Y

dmi i i

n

dmi i

P X

n dmi i i n dmi i

P Y

n

dmi i i

n

dmi i

P X

6291

n dmi i i n dmi i

P Y

dmi i i

n

dmi i

P X

47.6223.5

n dmi i i n dmi i

P Y

Tọa độ tủ động lực 9:

1

1

.10611.4

73.9143.6

n

dmi i i

n

dmi i

P X

12.1143.6

n dmi i i n dmi i

P Y

n

dmi i i

n

dmi i

P X

n dmi i i n dmi i

P Y

dmi i

n

dmi i

dmi i

P P

( * )

0.69

n sdi dmi i

tbnh

i i

P K

2

1

( )

13.1( )

n dmi i

dmi i

P n

dmi i

P P

2

1 1

( * )

0.68

n sdi dmi i

tbnh

i i

P K

2

1

( )

15.1( )

n dmi i

dmi i

P n

dmi i

P P

( * )

0.67

n sdi dmi i

tbnh

i i

P K

2

1

( )

7.5( )

n dmi i

dmi i

P n

dmi i

P P

 Hệ số sử dụng nhóm:

1

4

1 1

( * )

0.62

n sdi dmi i

tbnh

i i

P K

2

1

( )

1.7( )

n dmi i

dmi i

P n

K sd Cos K mm I đm I đn

dmi i

P P

( * )

0.7

n sdi dmi i

tbnh

i i

P K

2

1

( )

4.3( )

n dmi i

dmi i

P n

dmi i

P P

( * )

0.6

n sdi dmi i

tbnh

i i

P K

 Số thiết bị hiệu quả nhóm:

2

1 6

2

1

( )

6.4( )

n dmi i

dmi i

P n

dmi i

P P

( * )

0.61

n sdi dmi i

tbnh

i i

P K

2

1

( )

2.4( )

n dmi i

dmi i

P n

dmi i

P P

( * )

0.62

n sdi dmi i

tbnh

i i

P K

2

1

( )

1.9( )

n dmi i

dmi i

P n

dmi i

P P

( * )

0.61

n sdi dmi i

tbnh

i i

P K

2

1

( )

5.6( )

n dmi i

dmi i

P n

dmi i

P P

( * )

0.61

n sdi dmi i

tbnh

i i

P K

2

1

( )

4.1( )

n dmi i

dmi i

P n

TDL2 155.7 74.8 172.7 262.4 341.5

TDL3 54.7 39.2 67.3 102.3 173

272.9 161.1 316.9 481.5

TPP2 TDL4 17.7 11.3 21 31.9 104.3

TDL5 14.4 9.2 17.1 26 66.9

Chiều rộng W(m)

3.1.2 Thiết kế chiếu sáng bằng phần mềm Dialux 4.9:

Khởi động chương trình Dialux 4.9 bằng cách nhấp đôi vào biểu tượng trên Desktop, hoặc vào Star  All Programs  DIALux  DIALux:

Chọn mục New Interio Project: do thiết kế chiếu sáng trong nhà

ở Tab Room Editor: : chọn thông số phòng: phòng rất sach- ít dung, phòng sạch- chu kì

bảo dưỡng 3 năm 1 lần, phòng lắp đặt ngoài trời- chu kì bảo dưỡng 3 năm 1 lần, trong nhà

hoặc ngoài trời- rất ô nhiễm

Tiếp tục ở Tab Mainternace Plan method, trong phần All inclusive, ta điều chỉnh chiều cao làm việc trong phòng

ở Tab Room suface, điều chỉnh hệ số phản xạ của trần, tường, sàn Tùy thuộc vào màu sơn hay vật liệu

ở Tab Name trong Room, WorkPlane ta điều chỉnh độ cao làm việc trong phòng

Tiếp theo là việc chọn đèn có từ thư viện thông qua Tab Luminaice Selection, ở đây tôi chọn thư viện của Philip

Tìm đèn thích hợp cho việc chiếu sáng trong phòng đang tính toán ở đây tôi chọn loại đèn TMS028 2 x 36W

Sau khi chọn xong, ta click vào Add và Close thư viện lại

Sắp xếp các bộ đèn vào phòng

Tiếp tục chình sửa thêm vài chi tiết

 Suface mounted: điều chỉnh độ cao treo đèn

 Rought calculating : chọn độ rọi tiêu chuẩn của phòng, sau đó click sugesion

Cuối cùng sau khi hoàn tất phần chình sửa, click vào Insert để đưa bộ đèn vào

phòng và sắp xếp

Tiếp tục, để hoàn tất công việc tính toán ta vào Tab Output, click Star calculation để bắt đầu tính toán Nhớ click All để tính toán được đầy đủ

Để có được thông số lúc tính toán của máy ta sẽ xuất ra file PDF

Chọn Configure Output, lựa chọn các quá trình mà ta muốn xuất ra file

Cuối cùng để hoàn tất, vào File, Export, chọn File Pdf, như vậy ta có các thông số tính toán trong phòng vừa được tính

Thông số ta được như sau:

Sau đây là phần tính toán chiếu sáng xưởng bán thành phẩm sống bằng công thức:

 Kích thước phân xưởng bán thành phẩm sống:

 Chọn độ rọi tiêu chuẩn:

 Etc = 300lux ứng với biểu đồ Kruithof có nhiệt độ từ 2900÷42000K

 Chọn hệ số chiếu sáng chung đều, bóng đèn và bộ đèn có thông số:

E S d

lm U

 Xác định bộ đèn:

269145.058

40.26700

tg bđ

42 * 6700 269145.058

0.05269145.058

bđ bđ tg tg

thỏa điều kiện cho phép

 Phân bố bộ đèn như sau:

bđ bđ tb

Etb > Etc thỏa điều kiện độ rọi ta chọn ban đầu

Dialux cho thấy không sai lệch nhiều nên các khu vực còn lại ta dùng Dialux để tính

Kích thức(m) Loại đèn E av

(lx)

Φtg (lm)

n (bộ)

Bộ/

pha

P 1ph

a

Pcs (kW)

Qcs (kW )

Scs (kV a)

Q oc (kVAR)

S oc (kVA)

S quạt kVA

 Công suất của tủ phân phối chính:

Chương 4: CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ MÁY PHÁT DỰ PHÒNG

4.1 Chọn máy biến áp:

4.1.1 Nhiệm vụ - vị trí lắp đặt máy biến áp:

Nhiệm vụ: Máy biến áp có nhiệm vụ biến đổi điện áp thứ cấp trung áp của lưới điện quốc gia thành điện áp hạ áp cung cấp cho nhà máy

Vị trí: Vị trí lắp đặt máy biến áp phải thỏa mãn các yêu cầu chính sau:

 Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp điện đưa tới

 An toàn liên tục cung cấp điện

 Thao tác vận hành và sửa chữa dễ dàng

 Phòng việc cháy nổ, bụi bậm, khí ăn mòn

 Tiết kiệm vốn đầu tư và chi phí vận hành hàng năm thấp

4.1.2 Chọn máy biến áp theo quá tải thường xuyên:

Quá tải thường xuyên là chế độ làm việc xét trong khoảng thời gian nào đó.Trong đó

có khoảng thời gian làm việc quá tải và khoảng thời gian còn lại MBA mang tải nhỏ hơn định mức.Mức độ quá tải được tính sau cho hao mòn cách điện trong khoảng thời gian quá

tải không vượt quá định mức tương ứng với nhiệt độ cuộn dây

Khả năng quá tải thường xuyên được xác định theo:

 Xác định đồ thị phụ tải

 Xác định hệ số K1, K2 theo các công suất đẳng trị

 Xác định nhiệt độ đẳng trị môi trường

4.1.3 Chọn máy biến áp theo quá tải sự cố:

Công suất máy biến áp phải thỏa mản điều kiện:

qt

S S

K



Với: Kqt : hệ số quá tải sự cố

Kqt = 1.4 nếu MBA đặt ngoài trời

Kqt = 1.3 nếu MBA đặt trong nhà

4.1.4 Chọn máy biến áp cho nhà máy:

Từ công suất biểu kiến tính toán của xí nghiệp S tttppc 593.7(kVA), để nhằm đáp ứng việc xí nghiệp phát triển phụ tải trong tương lai ta phải chọn công suất máy biến áp lớn hơn công suất toàn xí nghiệp Ta chọn máy biến áp do hãng THIBIDI chế tạo, có các thông số

kỹ thuật sau: