Thiết kế cung cấp điện xưởng bảo dưỡng kỹ thuật sân bay Tân Sơn Nhất

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KỸ SƯ NGÀNH ĐIỆN

THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN XƯỞNG

BẢO DƯỠNG KỸ THUẬT SÂN BAY TÂN

SƠN NHẤT

SVTH : BÙI VĂN KIÊN

MSSV : 20762063

GVHD : PGS.TS PHAN QUỐC DŨNG

TP. Hồ Chí Minh, tháng 02 năm 2012

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KỸ SƯ NGÀNH ĐIỆN

THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN XƯỞNG

BẢO DƯỠNG KỸ THUẬT SÂN BAY TÂN

SƠN NHẤT

SVTH : BÙI VĂN KIÊN

MSSV : 20762063

GVHD : PGS.TS PHAN QUỐC DŨNG

TP. Hồ Chí Minh, tháng 02 năm 2012

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư điện GVHD: PGS-TS Phan Quốc Dũng

SVTH: Bùi Văn Kiên MSSV: 20762063

LỜI MỞ ĐẦU

Điện năng là một dạng năng lượng phổ biến và có tầm quan trọng không thể thiếu được

trong bất kỳ một lĩnh vực nào của nền kinh tế quốc dân của mỗi đất nước. Như chúng ta đã xác

định và thống kê được rằng khoảng 70% điện năng được sản xuất ra dùng trong các xí nghiệp,

các nhà máy công nghiệp. Vấn đề đặt ra cho chúng ta là đã sản xuất ra được điện năng làm thế

nào cung cấp điện cho các phụ tải cho hiệu quả, tin cậy. Vì vậy cung cấp điện cho các nhà máy,

xí nghiệp công nghiệp có ý nghĩa to lớn đối với nền kinh tế quốc dân.

Nhìn về phương diện quốc gia thì việc đảm bảo cung cấp điện một cách liên tục và tin

cậy cho ngành công nghiệp là đảm bảo cho nền kinh tế của quốc gia phát triển liên tục và tiến

kịp với sự phát triển khoa học công nghệ của thế giới.

Nếu ta nhìn về phương diện sản xuất và tiêu thụ điện năng thì ngành công nghiệp là

ngành tiêu thụ điện năng nhiều nhất. Vì vậy cung cấp điện và sử dụng điện hợp lý trong lĩnh vực

này sẽ có tác dụng trực tiếp đến việc khai thác một cách hiệu quả công suất của nhà máy phát

điện và sử dụng hiệu quả lượng điện năng được sản xuất ra.

Một phương án cung cấp điện hợp lý là phải kết hợp một cách hài hòa các yêu cầu về kinh

tế, độ tin cậy cung cấp điện, tiện lợi cho việc vận hành, sửa chữa khi hỏng hóc và phải đảm bảo

chất lượng điện năng nằm trong phạm vi cho phép. Hơn nữa là phải thuận lợi cho việc mở rộng và

phát triển trong tương lai.

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư điện GVHD: PGS-TS Phan Quốc Dũng

SVTH: Bùi Văn Kiên MSSV: 20762063

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình làm đồ án em đã nhận được sự giúp đỡ và sự chỉ bảo tận tình của

PGS.TS Phan Quốc Dũng cùng anh chị khóa trước,các bạn lớp CN07.

Với quá trình làm đồ án em đã rút ra cho bản thân mình nhiều vốn kiến thức quý báu để

bản thân em có thể phục vụ tốt cho công việc sau khi tốt nghiệp.

Sinh viên thực hiện

Bùi Văn Kiên

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư điện GVHD: PGS-TS Phan Quốc Dũng

SVTH: Bùi Văn Kiên MSSV: 20762063

MỤC LỤC

Lời mở đầu......................................................................................................................................................

Lời cảm ơn ......................................................................................................................................................

Mục lục ............................................................................................................................................................

Chương 1: GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI VÀ NHÀ XƯỞNG ....................................................................1-6

XÁC ĐỊNH NHU CẦU ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG ................................................................................

1.1.TỔNG QUAN VỀ CUNG CẤP ĐIỆN .................................................................................................. 1

1.1.1 Vai trò và yêu cầu của cung cấp điện ............................................................................................... 1

1.1.2 Nhiệm vụ của luận văn tốt nghiệp ..................................................................................................... 2

1.1.3 Giới thiệu về phân xưởng .................................................................................................................. 2

1.1.4 Chức năng từng phân xưởng ..........................................................................................................3-6

Chương 2: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN ..................................................................................7-25

2.1 Phân xưởng phụ tải ................................................................................................................................ 7

2.1.1 Nguyên tắc phân chia nhóm thiết ...................................................................................................... 7

2.2 Xác định tâm phụ tải ............................................................................................................................. 7

2.2.1 Nguyên tắc xác định tâm phụ tải ....................................................................................................... 7

2.2.2 Xác định tâm phụ tải .....................................................................................................................8-10

2.3 Xác định phụ tải tính toán ................................................................................................................... 10

2.3.1Khái niệm ............................................................................................................................................ 10

2.3.2 Tính toán phụ tải ..........................................................................................................................10-12

2.3.3 Tính toán phụ tải cho từng nhóm thiết bị ..................................................................................12-25

Chương 3: CHIẾU SÁNG ....................................................................................................................26-44

3.1 Tổng quan ............................................................................................................................................. 26

3.2 Phương pháp tính toán ...................................................................................................................26-31

3.2.1 Tính toán cụ thể ...........................................................................................................................31-43

3.2.2 Tổng công suất nhà máy ................................................................................................................... 43

3.2.2.1Công suất của tủ chiếu sáng ........................................................................................................... 43

3.2.2.2 Công suất của các tủ phân phối ...............................................................................................43-44

Chương 4: CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ MÁY PHÁT DỰ PHÒNG ..................................................45-48

4.1 Nhiệm vụ - vị trí lắp đặt máy biến áp ............................................................................................. 45

4.1.1 Chọn máy biến áp cho nhà máy ....................................................................................................... 46

4.1.2 Chọn máy phát dự phòng ...........................................................................................................46-47

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư điện GVHD: PGS-TS Phan Quốc Dũng

SVTH: Bùi Văn Kiên MSSV: 20762063

4.2 Chọn hệ thống ATS ........................................................................................................................47-48

Chương 5: THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP ....................................................................................48-79

5.1 Chọn dây dẫn và tính sụt áp trên dây dẫn ...................................................................................48-57

5.2 Kiểm tra sụt áp trên dây dẫn ........................................................................................................57-65

5.3 Tính ngắn mạch trong mạng điện ................................................................................................65-70

5.4 Chọn thiết bị bảo vệ .......................................................................................................................70-79

Chương 6: BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG .................................................................................79-82

6.1 Tổng quan ............................................................................................................................................ 79

6.2 Vị trí đặt tụ bù .................................................................................................................................... 80

6.3 Dung lượng tụ bù ...........................................................................................................................80-81

6.4 Xác định điện trở phóng điện .......................................................................................................81-82

Chương 7 AN TOÀN ĐIỆN ....................................................................................................................88-

7.1 Tổng quan .....................................................................................................................................82-83

7.2 Lựa chọn sơ đồ ................................................................................................................................... 83

7.3 Chọn dây bảo vệ .................................................................................................................................. 84

7.4 Tính ngắn mạch 1 pha (dòng chạm vỏ) ........................................................................................84-89

7.5 Tính toán nối đất .............................................................................................................................89-94

7.6 Tính toán chống sét .........................................................................................................................94-98

TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................................................... 99

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư điện GVHD: PGS-TS Phan Quốc Dũng

SVTH: Bùi Văn Kiên MSSV: 20762063 Trang 1

THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN

XƯỞNG BẢO DƯỠNG KỸ THUẬT SÂN BAY TÂN SƠN NHẤT

CHƯƠNG 1

GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI VÀ NHÀ XƯỞNG

1.1 TỔNG QUAN VỀ CUNG CẤP ĐIỆN

1.1.1 Vai trò và yêu cầu của cung cấp điện

Điện năng đang ngày càng đóng vai trò hết sức quan trọng trong đời sống của con

người chúng ta. Chính vì những ưu điểm vượt trội của nó so với các nguồn năng lượng

khác (dễ chuyển thành các nguồn năng lượng khác, dễ truyền tải đi xa, hiệu suất cao…) mà

ngày nay điện năng được sử dụng hết sức rộng rãi trong mọi lĩnh vực, từ công nghiệp, dịch

vụ,… cho đến phục vụ đời sống sinh hoạt hằng ngày của mỗi gia đình. Có thể nói rằng

ngày nay không một quốc gia nào trên thế giới không sản xuất và tiêu thụ điện năng, và

trong tương lai thì nhu cầu của con người về nguồn năng lượng đặc biệt này sẽ vẫn tiếp tục

tăng cao.

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 nhiều cán bộ kĩ 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 hiên 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 về 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 đối tượng sử dụng điện để lưới điện làm việc ổn

định, đồng thời xét đến phương diện kinh tế và đảm bảo tính an toàn cao.

Cùng với xu thế hội nhập quốc tế hiện nay là việc mở rộng quan hệ quốc tế, ngày

càng có thêm nhiều nhà đầu tư nước ngoài đến với chúng ta. Do vậy mà vấn đề đặt ra là

chúng ta cần phải thiết kế các hệ thống cung cấp điện một cách có bài bản và đúng quy

cách, phù hợp với các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành. Có như thế thì chúng ta mới có thể

theo kịp với trình độ của các nước.

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư điện GVHD: PGS-TS Phan Quốc Dũng

SVTH: Bùi Văn Kiên MSSV: 20762063 Trang 2

1.1.2 Nhiệm vụ của luận văn tốt nghiệp

Thiết kế hệ thống cung cấp điện như một tổng thể và lựa chọn các phần tử của hệ

thống sao cho các phần tử này đáp ứng được các yêu cầu kĩ thuật, vận hành an toàn và kinh

tế. Trong đó mục tiêu chính là đảm bảo cho hộ tiêu thụ luôn đủ điện năng với chất lượng

nằm trong phạm vi cho phép.

Một phương án cung cấp điện được xem là hợp lí khi thỏa mãn được các yêu cầu

sau:

- Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cao tùy theo tính chất hộ tiêu thụ: Mức độ tin

cậy cung cấp điện tùy thuộc vào yêu cầu của phụ tải. Với những công trình quan trong 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 dung

máy điện dự phòng, khi mất điện sẽ dung điện máy phát cấp cho những phụ tải quan

trọng, hoặc những hệ thống (gồm: thủy điện, nhiệt điện…) được liên kết và hỗ trợ cho

nhau mỗi khi gặp sự cố.

- Đảm bảo chất lượng điện năng: Chất lượng điện được đánh giá qua hai chỉ tiêu

tần số và điện áp. 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%. Các xí nghiệp nhà máy yêu cầu chất lượng điện áp cao thì phải

là 2,5%.

- Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị: Công trình cấp điện phải được thiết kế có

tính an toàn cao. An toàn cho người vận hành, người sử dụng, an toàn cho thiết bị, cho

toàn bộ công trình. 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.

- Vốn đầu tư nhỏ, chi phí vận hành hằng năm thấp.

Những yêu cầu trên thường mâu thuẫn nhau, nên người thiết kế cần phải cân nhắc,

kết hợp hài hòa tùy vào hoàn cảnh cụ thể.

Ngoài ra, khi thiết kế cung cấp điện cũng cần chú ý đến các yêu cầu khác như: Có

điều kiện thuận lơi nếu có yêu cầu phát triển phụ tải sau này, rút ngắn thời gian xây dựng

v.v…

1.1.3 Giới thiệu về phân xưởng:

– Xưởng bảo dưỡng kỹ thuật máy bay Tân Sơn Nhất được xây dựng từ trước năm

1975 đã qua hai lần sửa chữa nhỏ. Xưởng trực thuộc Cục kỹ thuật – Quân

chủng Không quân với nhiệm vụ chính là sửa chữa, bảo dưỡng định kỳ và

trùng, đại tu các loại máy bay trực thăng trong và ngoài Quân chủng.

– Xưởng làm việc theo giờ hành chính với số luợng nhân viên là : 100 cán bộ,

công nhân viên chức quốc phòng. Với tổng diện tích mặt bằng (chiều rộng

=55m x chiều dài = 70m)= 3850m2

. Xưởng được bố trí 7 phân xưởng làm việc

theo các chuyên ngành kỹ thuật hàng không.

– Nhà xưởng sử dụng nhà bằng thép dầm, mái lợp tôn. Chiều rộng 55m, chiều dài

70m, nhà xưởng dùng chung cho cả 7 phân xưởng.

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư điện GVHD: PGS-TS Phan Quốc Dũng

SVTH: Bùi Văn Kiên MSSV: 20762063 Trang 3

1.1.4 Chức năng từng phân xưởng:

– Phân xưởng máy bay động cơ:

 Kích thước phân xưởng : 8x 11 x 10 (m)

 Đây là phân xưởng chuyên quản lý và chịu trách nhiệm về phần khung,

vỏ và động cơ máy bay cũng như các cơ cấu chịu lực trên máy bay.

– Phân xưởng thiết bị hàng không:

 Kích thước phân xưởng : 8x 11 x 10 (m)

 Chịu trách nhiệm quản lý các trang thiết bị điện tử, các cơ cấu điều

khiển tự động, các loại đồng hồ dùng trên máy bay

– Phân xưởng Vô tuyến điện tử:

 Kích thước phân xưởng : 8x 11 x 10 (m)

 Chịu trách nhiệm quản lý các thiết bị vô tuyến, dẫn đường, thông tin

liên lạc của máy bay

– Phân xưởng Vũ khí hàng không:

 Kích thước phân xưởng : 8x 11 x 10 (m)

 Quản lý, bảo dưỡng để đảm bảo khai thác sử dụng các thiết bị thuộc về

vũ khí hàng không cũng như các thiết bị thoát hiểm…

– Phân xưởng cơ khí:

 Kích thước phân xưởng : 8x 11 x 10 (m)

 Nhiệm vụ gia công, gia cố các chi tiết đơn giản dùng trong hàng không.

– Phân xưởng UZY :

 Kích thước phân xưởng : 8x 11 x 10 (m)

 Đây là phân xưởng sử dụng các thiết bị chuyên dụng như máy siêu âm,

máy tạo áp… kiểm tra độ bền của vật liệu cũng như đánh giá mức độ

lão hóa của các chi tiết máy, các cơ cấu chịu lực trên máy bay.

– Phòng điều hành:

 Kích thước phân xưởng : 8x 22 x 10 (m)

 Đây là phòng làm việc của các nhân viên phân xưởng bảo dưỡng kỹ

thuật san bay Tân Sơn Nhất

– Phòng vật tư:

 Kích thước phân xưởng : 8x 11 x 10 (m)

 Chứa các vật tư cho việc sửa chữa.

– Kho:

 Kích thước phân xưởng : 8x 11 x 10 (m)

– Sân xưởng:

 Kích thước phân xưởng : 55x 54 x 10 (m)

 Đây là nơi máy bay ra vào để sửa chữa bảo dưỡng

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư điện GVHD: PGS-TS Phan Quốc Dũng

SVTH: Bùi Văn Kiên MSSV: 20762063 Trang 4

– Bảng danh sách các thiết bị và các thông số cần thiết:

STT Tên thiết bị Công suất

(KW)

Số lượng COSφ KSD

1. Sân xưởng

1 Quạt công nghiệp 0.7 6 0.65 0.75

2 Đầu cắm công nghiệp 20 4 0.85 0.75

3 Cần trục 24.2 2 0.75 0.75

4 ĐC đóng mở cửa 3 2 0.45 0.1

2.Phân xưởng UZY

5 Quạt 0.075 4 0.65 0.75

6 Máy siêu âm 20 1 0.35 0.3

7 Bàn kiểm tra 1 10 1 0.65 0.3

8 Bàn kiểm tra 2 10 1 0.65 0.3

9 Máy lạnh 2.2 2 0.65 0.75

3.Phân xưởng máy bay động cơ

10 Quạt 0.075 4 0,65 0.75

11 Bàn kiểm tra thân MB 0.8 1 0.55 0.17

12 Bàn kiểm càng MB 2 1 0.55 0.17

13 Bàn kiểm tra động lục MB 16 1 0.55 0.17

14 Bàn HT thủy lực 16 1 0.55 0.17

15 Máy lạnh 2.2 2 0.65 0.75

4.Phân xưởng thiết bị hàng không

16 Quạt 0.075 4 0.65 0.75

17 Bàn kiểm tra đồng hồ 3 1 0.75 0.6

18 Bàn kiểm tra tự động lái 12 1 0.75 0.1

19 Bàn kiểm tra máy điện 20 1 0.45 0.35