luận văn kỹ thuật điện, điện tử thiết kế cung cấp điện cho nhà máy rubber ( dona pacific - việt nam )

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM
KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
NGÀNH ĐIỆN CÔNG NGHIỆP

JÎÎÎK






LÊ NGỌC LINH
103103055


THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY RUBBER
( DONA PACIFIC - VIỆT NAM )
CHUYÊN NGÀNH: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Giáo viên hướng dẫn: ……………………………………
Giáo viên phản biện : ……………………………………

TP. HỒ CHÍ MINH – 01/2008
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn :
- Ban Giám Hiệu trường Đại học KTCN - Tp.HCM .
- Ban Chủ Nhiệm Khoa Điện - Điện tử.
- Quí Thầy Cô đang giảng dạy tại Khoa Điện .
- Cô Phan Thị Thu Vân, người đã tận tình hướng dẫn
em trong suốt quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp này.
- Cha mẹ và những người thân đã nuôi dạy cho con có
được như ngày hôm nay .
- Các bạn sinh viên cùng lớp 03DHDC1 .

LỜI NÓI ĐẦU

Điện năng là một dạng năng lượng rất quan trọng. Điện năng sản xuất từ các
nhà máy điện và được truyền tải, cung cấp cho các khu công nghiệp, nông nghiệp, dịch
vụ, sinh hoạt của con người.Hiện tại, nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ, đời
sống của nhân dân được nâng lên, dẫn đến nhu cầu dùng điện tăng trưởng không
ngừng. Để đáp ứng nhu cầu đó rất đông cán bộ kỹ 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.
Để thực hiện một công trình điện tuy nhỏ cũng cần có kiến thức tổng hợp từ các
ngành khác nhau, do đó cần phải có sự hiểu biết về xã hội, môi trường và đối tượng
cấp điện.
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 tỷ 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.
Do đó đảm bảo độ tin cậy cấp điện, nâng cao chất lượng điện năng là mối quan
tâm hàng đầu của ngành điện lực.

MỤC LỤC
Lời cảm ơn
Lời nói đầu
Mục Lục Trang
TỔNG QUAN 1
1. Giới thiệu tổng quan về công ty 1
2. Quy trình sản xuất 1
3. Những yêu cầu khi thiết kế 3
Chương I : Sơ đồ đi dây của nhà máy 4
1.1 Phân nhóm phụ tải 4
1.2 Xác định vị trí đặt tủ phân phối,tủ động lực 5
Chương II : Thiết kế chiếu sáng nhà máy 9
2.1 Yêu cầu 9
2.2 Các hệ chiếu sáng 9
2.3 Các phương pháp chiếu sáng 10
2.4 Tính toán chiếu sáng bằng phần mềm DIALux 11
Chương III : Xác định phụ tải tính toán cho nhà máy 21
3.1 Một vài hệ số thường dung trong việc tính toán 21
3.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán 22
3.3 Áp dụng tính toán cho nhà máy 26
Chương IV : Dùng phần mềm Ecodial chọn các phần tử cho
nhà máy 37
4.1 Dây dẫn 37
4.2 Chọn CB 48
4.3 Thanh góp 50
4.4 Chọn máy phát 52
Chương V : Tính toán ngắn mạch , kiểm tra sụt áp 53
5.1 Tính toán ngắn mạch 53
5.2 Kiểm tra sụt áp 59

Chương VI: Thi
ết kế chống sét cho nhà máy 65
6.1 Các giai đoạn phát triển của sét 65
6.2 Các tác hại do sét 67
6.3 Giới thiệu về đầu thu sét 68
6.4 Tính toán cho nhà máy 70
Chương VII: An toàn điện 74
7.1 Tổng quan 74
7.2 Tính toán trang bị nối đất cho nhà máy 74
CHUYÊN ĐỀ : Thiết kế chiếu sáng đường phố
Đường quốc lộ 1K – Tỉnh Bình Dương 77
8.1 Tính toán bằng phương pháp tỷ số R 77
8.2 Tính toán bằng phần mềm Ulysse 79
PHỤ LỤC

GVHD: Phan Thị Thu Vân 77
CHUYÊN ĐỀ :

THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG ĐƯỜNG PHỐ
ĐƯỜNG QUỐC LỘ 1K – TỈNH BÌNH DƯƠNG

8.1
Tính toán bằng phương pháp tỷ số R:
_ Dài : D = 14100 m
_ Rộng : l = 9 m
_ Đường quốc lộ 1K thuộc loại dường chiếu sáng cấp A ( lưu lương xe từ 3000 xe
trở lên )
_ Chọn huy độ L
tc
= 1.2 cd/m

2

_ Mặt đường bê tông nhựa đường màu sáng trung bình : tỉ số R = 20
_ Phân bố đèn trên con lươn giữa đường
_ Chóa vừa
_ Chọn chiều cao theo điều kiện :
h
l

≤
1
+ Chọn chiều cao treo đèn : h = 11 m
_ Chọn bộ đèn
+ OPALO 3
+ Bóng đèn : SON – T ( sodium cao áp )
+ Mã hiệu : 230787
+ Công suất bóng đèn P
đ
= 150 W
+ Hệ số công suất bộ đèn : Cosφ = 0.85
+ Hệ số suy giảm quang thông : MF = 1
+ Quang thông : Φ
đ
= 16500 lm
+ Phân bố : Đèn nhô ra so với hè : a = 1.5 m

SVTH: Lê Ngọc Linh Đồ Án Tốt Nghiệp
GVHD: Phan Thị Thu Vân 78

Hình 8.1 : Hệ số sử dụng của bộ đèn

_ Độ rọi tiêu chuẩn : E
tc
= L
tc
* R = 1.2*20 = 24 lux
_ Hệ số sử dụng U :

h
l
1
=
11
5.19
−
= 0.68 = 0.68H

Vậy U
1
= 0.29 ( tra đồ thị hình 8.1 )


h
a
=
11
5.1
= 0.14 = 0.H

Vậy U

2
= 0.05 ( tra đồ thị hình 8.1 )

_ Khoảng cách giửa 2 trụ đèn liên tiếp

e =
RLl
UUMF
tc
**
)2(**
21đ
+
φ
=
20*2.1*9
)05.0*229.0(*1*16500
+
= 29.79 m

SVTH: Lê Ngọc Linh Đồ Án Tốt Nghiệp
GVHD: Phan Thị Thu Vân 79
Chọn e = 30 m
_ Số bộ đèn trên toàn bộ đường

N
bộ đèn
=
30
14100

+ 1 = 471 bộ
_ Kiểm tra :

E
tb
= L
tb
* R =
el
UUMF
*
)2(**
21đ
+
φ

=
30*9
)05.0*229.0(*1*16500
+
= 23.83 lux
L
tb
=
R
E
tb
=
20
83.23

= 1.192 cd/m
2

8.2 Tính toán bằng phần mềm Ulysse:
Sau khi khởi động chương trình sẽ xuất hiện

Hình 8.2 : Hộp thoại Ulysse
SVTH: Lê Ngọc Linh Đồ Án Tốt Nghiệp
GVHD: Phan Thị Thu Vân 80
Click chuột vào Quick Light C.I.E. 140. Chương trình xuất hiện hộp thoại


Hình 8.3 : Chọn cách phân bố đèn
Nhập các thông số cần thiết
Bề rộng trung bình 1 chiều : l = 9 m (gồm 3 làn đường )
Chiều cao cột đèn : h = 11 m
Khoảng cách các cột đèn : e = 30 m
Bề rộng con lươn : 0.5 m
Khoảng cách đèn nhô ra so với con lươn : 1.5 m
Chọn bộ đèn OPALO 3, SON-T (sodium cao áp )
Góc nghiêng : 10
0
Ta được kết quả như sau:

SVTH: Lê Ngọc Linh Đồ Án Tốt Nghiệp
GVHD: Phan Thị Thu Vân 81



Hình 8.4 : Ảnh 3D của con đường

SVTH: Lê Ngọc Linh Đồ Án Tốt Nghiệp
GVHD: Phan Thị Thu Vân 82


Các điểm tính toán trên mặt phẳng



Sự phân bố các bộ đèn và các điểm tính toán trong không gian
SVTH: Lê Ngọc Linh Đồ Án Tốt Nghiệp
GVHD: Phan Thị Thu Vân 83


Bảng giá trị huy độ tại các điểm tính toán đối với người quan sát
cách 60 m ( hoành độ) , 1.5 m ( tung độ ) , 1.5 m (cao độ )



SVTH: Lê Ngọc Linh Đồ Án Tốt Nghiệp
GVHD: Phan Thị Thu Vân 84
Sự phân bố các đường đẳng huy trên mặt đường

Bảng giá trị huy độ tại các điểm tính toán đối với người quan sát
cách 60 m ( hoành độ) , 4.5 m ( tung độ ) , 1.5 m (cao độ )


Sự phân bố các đường đẳng huy trên mặt đường
SVTH: Lê Ngọc Linh Đồ Án Tốt Nghiệp
GVHD: Phan Thị Thu Vân 85

Bảng giá trị huy độ tại các điểm tính toán đối với người quan sát
cách 60 m ( hoành độ) , 7.5 m ( tung độ ) , 1.5 m (cao độ )


Sự phân bố các đường đẳng huy trên mặt đường
SVTH: Lê Ngọc Linh Đồ Án Tốt Nghiệp
GVHD: Phan Thị Thu Vân 86


Giá trị độ rọi tại các điểm tính toán trên mặt đường



Sự phân bố các đường đẳng rọi trên mặt đường
SVTH: Lê Ngọc Linh Đồ Án Tốt Nghiệp
GVHD: Phan Thị Thu Vân 87


Bảng giá trị huy độ tại các điểm tính toán đối với người quan sát
cách 60 m ( hoành độ) , 2.25 m ( tung độ ) , 1.5 m (cao độ )


Sự phân bố các đường đẳng huy trên mặt đường
SVTH: Lê Ngọc Linh Đồ Án Tốt Nghiệp
GVHD: Phan Thị Thu Vân 88


Đường phối quang của bộ đèn

Hệ số sử dụng của bộ đèn

SVTH: Lê Ngọc Linh Đồ Án Tốt Nghiệp
GVHD: Phan Thị Thu Vân 89
Nhận xét : Ta nhận thấy phần tính toán bằng tay và tính toán bằng phần mềm Ulysse là
như nhau nhưng phần mềm Ulysse có nhiều ưu điểm như :
+ Ta nhận thấy được :
Các bảng giá trị huy độ
Các đường đẳng rọi
Các đường đẳng quang …

SVTH: Lê Ngọc Linh Đồ Án Tốt Nghiệp
GVHD: Phan Thị Thu Vân 1
TỔNG QUAN
GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CÔNG TY

1. Giới thiệu:
Công ty sản xuất giày thể thao Dona Pacific ( Việt Vinh 2 ) là công ty
thuộc tập đoàn Phong Thái (Đài Loan ) toạ lạc tại ấp Bắc Sơn – xã Sông
Mây - huyện Trảng Bom - tỉnh Đồng Nai
Công ty sản xuất giày thể thao cho tập đoàn Nike
Nhà máy Rubber chuyên sản xuất đế giày cho công ty
2. Quy trình sản xuất:
Cao su tổng hợp + Cao su thiên nhiên + Hoá chất được phối từ kho hóa
chất theo công thức của Nike
Sau khi phối keo theo từng công thức sẽ được kéo về nhà máy Rubber ,
và được luyện ở máy luyện kín trong một khoảng thời gian quy định , sau đó
được công nhân thao tác trộn cho đều màu , sau đó được cắt thành từng tấm

và nhập vào phòng lạnh 2h .
Sau khi nhập vào phòng lạnh , nếu có nhu cầu sử dụng , sẽ được lấy ra
cán lưu huỳnh.
Cán lưu huỳnh và ra keo cắt từng tấm theo tưng quy cách và từng mode
loại đế giày nhập phòng lạnh 8h . sau khi đủ thời gian 8h quy định sẽ được
xuất ra chặt keo theo từng size từ 3T – 18T để đưa lên chuyền ép nhiệt .
Sau khi ép nhiệt theo từng khoảng thời gian quy định sẽ ra một đôi đế
giày thành phẩm , đế nào hư chuyển đến kho cắt hàng C , nhập rác . 12 đôi
thành phẩm ( hàng A ) sẽ được đóng gói và đưa lên kho chuẩn bị phát cho
Sotap theo từng đơn hàng





SVTH: Lê Ngọc Linh Đồ Án Tốt Nghiệp
GVHD: Phan Thị Thu Vân 2
Sơ đồ quy trình sản xuất

Kho hoá chất


Máy luyện kín


Máy cán màu


Phòng lạnh 2h

Máy cán lưu huỳnh


Máy ra keo


Phòng lạnh 8h


Máy cắt


Máy ép nhiệt


Kho



Cắt hàng C
Hàng A


Nhập phế liệu
Sotap

SVTH: Lê Ngọc Linh Đồ Án Tốt Nghiệp
GVHD: Phan Thị Thu Vân 3
NHỮNG YÊU CẦU KHI THIẾT KẾ

- Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cao .Đối với nhà máy tốt nhất là dùng máy phát
điện dự phòng, khi mất điện sẽ dùng điện máy phát cấp cho những phụ tải quan trọng ,
hoặc toàn bộ hệ thống ( gồm:thủy điện,nhiệt điện…) được liên kết và hỗ trợ cho nhau
mỗi khi gặp sự cố.
- Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị : 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.
- Đảm bảo chất lượng điện năng mà chủ yếu là đảm bảo độ lệch và độ dao động điện
trong phạm vi cho phép. Điện áp lưới trung và hạ chỉ cho phép dao động trong khoảng
. Các xí nghiệp nhà máy yêu cầu chất lượng điện áp cao thì phải là .
%5± %5.2±
- Vốn đầu tư nhỏ, chi phí vận hành hàng năm thấp.
- Thuận tiện cho công tác vận hành và sửa chữa v.v…
Ngoài ra, khi thiết kế cung cấp điện cũng cần chú ý đến các yêu cầu khác như: Có
điều kiện thuận lợi nếu có yêu cầu phát triển phụ tải sau này, rút ngắn thời gian xây
dựng v.v…

SVTH: Lê Ngọc Linh Đồ Án Tốt Nghiệp
GVHD: Phan Thị Thu Vân 4
CHƯƠNG I : SƠ ĐỒ ĐI DÂY CỦA NHÀ MÁY
1.1
Phân nhóm phụ tải:
Khi thiết kế phần đi dây . Công việc đầu tiên mà ta phải làm đó là phân nhóm các
phụ tải.Thông thường thì chúng ta sử dụng một trong hai phương pháp sau đây :
+ Phân nhóm theo dây chuyền sản xuất và tính chất công việc:
Phương pháp này có ưu điểm là đảm bảo tính linh hoạt cao trong vận hành cũng
như bảo trì, sửa chữa. Chẳng hạn như khi nhà máy sản xuất dưới công suất thiết kế thì
có thể cho ngừng làm việc một vài dây chuyền mà không làm ảnh hưởng đến hoạt
động của các dây chuyền khác, hoặc khi bảo trì, sửa chữa thì có thể cho ngừng hoạt
động của từng dây chuyền riêng lẻ,… Nhưng phương án này có nhược điểm sơ đồ
phức tạp, là chi phí lắp đặt khá cao do có thể các thiết bị trong cùng một nhóm lại
không nằm gần nhau cho nên dẫn đến tăng chi phí đầu tư về dây dẫn, ngoài ra thì đòi
hỏi người thiết kế cần nắm vững quy trình công nghệ của nhà máy.
+ Phân nhóm theo vị trí trên mặt bằng:
Phương pháp này có ưu điểm là dễ thiết kế, thi công, chi phí lắp đặt thấp. Nhưng
cũng có nhược điểm là kém tính linh hoạt khi vận hành sửa chữa so với phương pháp
thứ nhất.
Do vây mà tuỳ vào điều kiện thực tế mà người thiết kế lựa chon phương án nào
cho hợp lý.
Ở đây, chúng ta sẽ lựa chọn phân nhóm theo cả 2 phương án.
Dựa vào sơ đồ bố trí máy móc theo dây chuyền sản xuất trên mặt bằng, và số lượng
của các thiết bị tiêu thụ điện, chúng ta sẽ phân thành các nhóm như sau:
Chúng ta sẽ phân làm 6 nhóm ứng với 6 tủ động lực, các động cơ còn lại vì công
suất lớn nên nối trực tiếp vào tủ phân phối (Xem sơ đồ bản vẽ mặt bằng ).

SVTH: Lê Ngọc Linh Đồ Án Tốt Nghiệp
GVHD: Phan Thị Thu Vân 5
BẢNG LIỆT KÊ NHU CẦU PHỤ TẢI CỦA CÁC MÁY
STT Tên thiết bị
Kí hiệu
mặt bằng
Số
lượng
Công suất đặt
(Kw /1 máy)
η

K
sd
cosϕ
1 Máy cắt 2 18 5.5 0.83 0.4 0.7
2
Máy luyện
kín
3 2 110 0.93 0.5 0.7
3
Máy cán
màu
4 3 95 0.92 0.6 0.8
4
Máy cán lưu
huỳnh

7 4 110 0.93 0.7 0.7
5 Máy ra keo 8 4 30 0.89 0.3 0.7
6 Máy ép nhiệt 9 96 4 0.82 0.6 0.9

1.2 Xác định vị trí đặt tủ phân phối(TPP),tủ động lực(TĐL)
1.2.1 Mục đích:
Xác định tâm phụ tải là nhằm xác định vị trí thích hợp nhất để đặt tủ phân phối
(hoặc tủ động lực). Vì khi đặt tủ tại các vị trí đó thì ta sẽ thực hiện được việc cung cấp
điện với tổn thất điện áp và tổn thất công suất nhỏ, chi phí kim loại màu là hợp lý nhất.
Tuy nhiên, việc lựa chọn vị trí cuối cùng còn phụ thuộc vào các yếu tố khác như: đảm
bảo tính mỹ quan,thuận tiện và an toàn trong thao tác, bảo trì v.v…
1.2.2
Phương pháp tính:
Tâm phụ tải được xác định theo công thức:

∑
∑
=
=
=
n
i
dmi
n
i
dmii
P
PX
X
1

1
)*(
;
∑
∑
=
=
=
n
i
dmi
n
i
dmii
P
PY
Y
1
1
)*(
(1.1)
Trong đó : X, Y là hoành độ và tung độ của tâm phụ tải
X
i
,Y
i
là hoành độ và tung độ của thiết bị thứ i
P
đmi
là công suất định mức của thiết bị thứ i.

(Góc tọa độ được tính từ góc dưới cùng bên trái của nhà máy trong bản vẽ mặt bằng).
SVTH: Lê Ngọc Linh Đồ Án Tốt Nghiệp
GVHD: Phan Thị Thu Vân 6
1.2.3 Áp dụng tính toán cho nhà máy:
Ta có thể xác định tâm phụ tải cho các nhóm thiết bị của toàn bộ nhà máy.
Nhưng để đơn giản hơn cho công việc tính toán thì ta chỉ cần xác định tâm phụ tải cho
vị trí đặt tủ phân phối(TPP). Còn vị trí đặt tủ động lực(TĐL) thì chỉ cần xác định một
cách tương đối bằng ước lượng sao cho vị trí đặt tủ nằm cân đối trong nhóm thiết
bị,sát vách tường và ưu tiên gần các động cơ có công suất lớn, để đảm bảo mỹ quan,
thuận tiện thao tác, tránh hạn chế lối đi.
+ Xác định tâm phụ tải của TĐL1
∑
∑
=
=
=
n
i
dmi
n
i
dmii
P
PX
X
1
1
1
)*(
= 83.35 (m) ;

∑
∑
=
=
=
n
i
dmi
n
i
dmii
P
PY
Y
1
1
1
)*(
= 6.09 (m)
Vậy vị trí đặt TĐL1 là : X = 83.35 (m) ; Y = 11,5 (m)
+ Xác định tâm phụ tải của TĐL2
∑
∑
=
=
=
n
i
dmi
n

i
dmii
P
PX
X
1
1
2
)*(
= 58.37 (m) ;
∑
∑
=
=
=
n
i
dmi
n
i
dmii
P
PY
Y
1
1
2
)*(
= 6.09 (m)
Vậy vị trí đặt TĐL2 là : X = 58.37 (m) ; Y = 11,5 (m)

+ Xác định tâm phụ tải của TĐL3
∑
∑
=
=
=
n
i
dmi
n
i
dmii
P
PX
X
1
1
3
)*(
= 38.12 (m) ;
∑
∑
=
=
=
n
i
dmi
n
i

dmii
P
PY
Y
1
1
3
)*(
= 6.09 (m)
Vậy vị trí đặt TĐL2 là : X = 38.12 (m) ; Y = 11,5 (m)
+ Xác định tâm phụ tải của TĐL4
SVTH: Lê Ngọc Linh Đồ Án Tốt Nghiệp
GVHD: Phan Thị Thu Vân 7
∑
∑
=
=
=
n
i
dmi
n
i
dmii
P
PX
X
1
1
4

)*(
= 18.86 (m) ;
∑
∑
=
=
=
n
i
dmi
n
i
dmii
P
PY
Y
1
1
4
)*(
= 6.09 (m)
Vậy vị trí đặt TĐL2 là : X = 18.86 (m) ; Y = 11,5 (m)
+ Xác định tâm phụ tải của TĐL5
∑
∑
=
=
=
n
i

dmi
n
i
dmii
P
PX
X
1
1
5
)*(
= 11.30 (m) ;
∑
∑
=
=
=
n
i
dmi
n
i
dmii
P
PY
Y
1
1
5
)*(

= 25.01 (m)
Vậy vị trí đặt TĐL2 là : X = 9 (m) ; Y = 15.46 (m)
+ Xác định tâm phụ tải của TĐL6
∑
∑
=
=
=
n
i
dmi
n
i
dmii
P
PX
X
1
1
6
)*(
= 18.86 (m) ;
∑
∑
=
=
=
n
i
dmi

n
i
dmii
P
PY
Y
1
1
6
)*(
= 6.09 (m)
Vậy vị trí đặt TĐL6 là : X = 43.75 (m) ; Y = 15.46 (m)
+ Áp dụng công thức (1) để xác định vị trí cần đặt TPP
∑
∑
=
=
=
n
i
dmi
n
i
dmii
TPP
P
PX
X
1
1

)*(
= 62.79 (m) ;
∑
∑
=
=
=
n
i
dmi
n
i
dmii
TPP
P
PY
Y
1
1
)*(
= 19.33 (m)
Vậy vị trí đặt TPP là : X = 99.8 (m) ; Y = 21.3 (m)
+ Đồng thời ta đặt them 1 tủ chiếu sáng
Vị trí đặt tủ chiếu sáng là : X = 99.8 (m) ; Y = 18 (m)



SVTH: Lê Ngọc Linh Đồ Án Tốt Nghiệp