I 1 Tính toán phụ tải điện Phụ tải điện là một hàm biến đổi theo thời gian vì có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến nó, nên phụ tải điện không bền theo 1 quy luật nhất định Do đó việc xác định phụ tải điện là một điều rất khó khăn nhưng lại là một việc rất quan trọng Phụ tải điện là một số liệu dùng làm căn cứ chọn các thiết bị điện trong hệ thốngcung cấp điện Nếu phụ tải tính toán lớn hơn phụ tải thực tế thì sẽ gây lãng phí về kinh tế Nhưng nếu phụ tải tính toán nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ không đảm.
I.1 Tính tốn phụ tải điện Phụ tải điện hàm biến đổi theo thời gian có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến nó, nên phụ tải điện khơng bền theo quy luật định Do việc xác định phụ tải điện điều khó khăn lại việc quan trọng Phụ tải điện số liệu dùng làm chọn thiết bị điện hệ thốngcung cấp điện Nếu phụ tải tính tốn lớn phụ tải thực tế gây lãng phí kinh tế Nhưng phụ tải tính tốn nhỏ phụ tải thực tế khơng đảm bảo chất lượng cung cấp điện Do cần phải xác định phụ tải cách xác I.1.1 Phụ tải chiếu sáng I.1.1.1 Những vấn đề chung Trong xí nghiệp nào, ngồi chiếu sáng tự nhiên cịn phải dùng chiếu sáng nhân tạo, phổ biến dùng đèn để chiếu sáng nhân tạo Thiết kế chiếu sáng công nghiệp phải đáp ứng yêu cầu độ rọi hiệu chiếu sáng thị giác Ngoài ra, quan tâm tới màu sắc ánh sáng, lựa chọn chao chụp đèn, bố trí chiếu sáng vừa đảm bảo tính kinh tế, kỹ thuật phải đảm bảo mỹ quan Thiết kế chiếu sáng phải đảm bảo u cầu sau: Khơng lóa mắt: với cường độ ánh sáng mạnh làm cho mắt có cảm giác lóa, thần kinh bị căng thẳng, thị giác xác Khơng lóa phản xạ: số vật cơng tác có tia phản xạ mạnh trực tiếp bố trí đèn cần ý tránh Khơng có bóng tối: nơi sản xuất phân xưởng khơng lên có bóng tối, mà phải sáng đồng để quan sát tồn phân xưởng Muốn khử bóng tối cục thường sử dụng bóng mờ treo cao đèn Độ rọi yêu cầu đồng đều: nhằm mục đích quan sát từ vị trí sang vị trí khác mắt người điều tiết nhiều gây mỏi mắt Phải tạo ánh sáng giống ánh sáng ban ngày: để thị giác đánh giá xác I.1.1.2 Phương án bố trí đèn Đối với phân xưởng sửa chữa thiết bị điện ta bố trí đèn cho chiếu sáng chung Chiếu sáng chung phải dùng nhiều đèn Vấn đề đặt xác định vị trí hợp lí đèn khoảng cách đèn với trần nhà mặt công tác Đối với chiếu sáng chung người ta hay sử dụng cách bố trí đèn: theo hình chữ nhật hình thoi I.1.1.3 Các phương pháp tính tốn chiếu sáng sử dụng tính chiếu sáng cơng nghiệp + Phương pháp hệ số sử dụng + Phương pháp điểm + Phương pháp tính gần + Phương pháp tính gần đèn ống + Phương pháp tính tốn với đèn ống I.1.1.4 Thiết kế chiếu sáng Có hai cách tính tốn a Tính tốn sơ Ở bước thiết kế sơ bộ, với đối tượng chiếu sáng không u cầu xác cao dùng phương pháp tính tốn gần theo bước sau : - Lấy công suất chiếu sáng Po, W/m2 - Xác định công suất cần cấp cho chiếu sáng khu vực có diện tích S, m2 Pcs= Po.s ( kw) - Xác định số lượng đèn: chọn cơng suất bóng đèn Pb, từ dễ dàng xác định số lượng bóng đèn: n= - Bố trí đèn khu vực theo cụm dãy b Tính tốn theo phương pháp hệ số sử dụng Trình tự tính tốn thoe phương pháp sau : - Xác định độ cao đèn H=h- Bố trí đèn mặt mặt đứng Trong đó: - h: độ cao phân xưởng - : khoảng cách từ trần đến bóng đèn, thường - : độ cao mặt bàn làm việc, thường =0.5- 0.7m =0.7-0.9m Từ bảng 74 sách giáo trình cung cấp điện tra tỉ số L/H, xác định khoảng cách hai đèn kề L(m) Căn vào bố trí đèn mặt mặt cắt xác định hệ số phản xạ tường Ptg, Ptr Xác định số phịng kích thước a.b, = Từ Ptg - Xác định quang thông đèn F= Trong đó: lumen , , tra bảng tìm hệ thống - - K: hệ số dự trữ - E: độ rọi(lx) - S: diện tích phân xưởng - z: hệ số tính tốn, thường z=0.8-1.4 - n: số bóng đèn, xác định sau bố trí đèn mặt từ tra bảng tìm cơng suất bóng đèn có cong suất tương ứng Tính tốn sau: + Xác định số lượng cơng suất bóng Chọn E=100 lx, vào trần nhà cao 4,5m, mặt công tác cao treo đèn trần =0.8m, độ =0.7m, H=4.5-0.8-0.7=3m Tra bảng 7.4 sách giáo trình cung cấp điện với đèn sợi đốt bóng vạn có L/H=1.8 xác định khoảng cách đèn L/H=1.8 → L=1.8H=1.8x3=5.4m Căn vào diện tích phân xưởng có chiều dài a=36m, b=24m Chọn L=5m Căn vào diện tích phân xưởng ta bố trí đèn làm dãy, cách 5m, cách tường 2m theo chiều rộng cách tường 3m theo chiều dài phân xưởng Tổng số đèn cần dùng 35 bóng phân xưởng chiếu sáng chung 36m 3m 5m Xác định số phân xưởng: =5.76 5m Lấy hệ số dự trữ k=1.3, hệ số tính tốn z=1.1, hệ số phản xạ tường 24 Ptg=30% trần Ptr=50%, ksd=0.46 m 2m Xác định quang thông môi đèn F= =5581.11 lm Ta chọn bóng đèn sợi đốt 500W sử dụng điện áp 220V Có quang thơng F=7640 lm I.1.1.1.1 Tính tốn phụ tải chiếu sáng Tổng công suất chiếu sáng chung, coi hệ số đồng thời Kđt=1 Pcsc=Kđt.N.Pđ=1.35.500=17500W=17.5KW I.1.2 Phụ tải thơng gió làm mát Ta bố trí quạt trần quạt 120W quạt hút quạt 80W Lấy hệ số cos =0.8 Tổng công suất thơng gió làm mát: Plm=8x120+5x80=1360W I.1.3 Phụ tải động lực: phân nhóm thiết bị, xác định phụ tải nhóm, tổng hợp phụ tải động lực Chia nhóm thiết bị Hình 1 Chia nhóm thiết bị Căn vào cơng suất vị trí thiết bị chia làm nhóm phụ tải sau: Nhóm Số hiệu sơ đồ Tên thiết bị Hệ số cos Công suất đặt P, KW 1 Bể ngâm dung dịch 0.35 30 kiềm Bể ngâm nước nóng 0.32 24 Bể ngâm tăng nhiệt 0.3 Máy khoan bàn 0.51 0.78 4.4 11 Máy hàn 0.53 0.82 11 12 Máy tiện 0.45 0.76 16 18 Bàn lắp ráp thử 0.53 0.69 64 2.67 5.05 157.4 nghiệm Tổng Tủ sấy 0.36 24 Máy quấn dậy 0.57 0.8 2.4 Bàn thử nghiệm 0.62 0.85 13 14 Cần cẩu điện 0.32 0.8 15 16 Máy hàn xung 0.32 0.55 40 19 Máy ép nguội 0.47 0.7 40 2.66 4.7 134.4 Tổng Máy quấn dây 0.6 0.8 4.4 Máy khoan đứng 0.55 0.78 15 10 Máy mài 0.45 0.7 13 Máy mài tròn 0.4 0.72 6.4 15 Máy bơm nước 0.46 0.82 6.4 17 Bàn lắp ráp thử 0.53 0.69 64 0.45 0.83 17 3.44 5.34 122.2 nghiệm 20 Quạt gió Tổng Bảng 1 Phân nhóm phụ tải a Xác định phụ tải nhóm, tổng hợp phụ tải động lực Xác định phụ tải nhóm Theo ta có Ksdtb là: Hệ số thiết bị hiệu là: = Lấy = =4 Hệ số nhu cầu = + Công suất phụ tải động lực nhóm là: = =0.72x157.4=113.328KW Hệ số cơng suất trung bình phụ tải động lực: Tính tốn tương tự ta có kết nhóm cịn lại sau: Nhóm (KW) 0.44 0.85 113.328 0.72 0.48 0.74 99.456 0.74 0.5 0.73 96.38 0.78 Bảng Tính tốn phụ tải nhóm cịn lại ❖ Tổng hợp phụ tải tồn phân xưởng Cơng suất tính tốn phân xưởng: : hệ số đồng thời thiết bị phân xưởng xét tới làm việc đồng thời nhóm máy phân xưởng, với phân xưởng có từ đến nhóm =0.9-0.95 Do ta chọn =0.9 =0.9(113.328+99.456+96.38+17.5+1.36)=295.222KW Hệ số Cos tổng hợp Độ dài cáp chôn Tiết diện cáp mm2 sâu đất (m) 16.35 50.95 120 50 2.1 1.6 1.2 100 1.5 1.1 200 1.8 1.4 500 1.4 1.1 0.8 1000 1.2 0.9 0.7 Bảng Điện trở khuếch tán điện trở chôn sâu đất Cáp điện trở khuếch tán bảng tính tốn phải nhân với hệ số k Trong rãnh chơn nhiều cáp điện trở khuếch tán tất vỏ cáp phải xét tới ảnh hưởng màng che xác định theo công thức Rc= Trong đó: - : điện trở khuếch tán cáp - : số cáp chôn rãnh Điện trở nối đất tự nhiên xác định theo cơng thức: = Trong đó: ống nước đặt riêng lẻ điện trở khuếch tán vỏ cấp Nếu I.1.1.2 Tính tốn nối đất nhân tạo >R điện trở nối đất nhân tạo tính theo cơng thức: Trong đó: - R: điện trở nối đất cho phép lớn trang bị nối đất : điện trở nối đất tự nhiên - Điện trở nối đất nhân tạo gồm hệ thống cọc chôn thẳng đứng nằm ngang xác định theo công thức: Trong đó: : điện trở khuếch tán hệ thống chôn nằm ngang : điện trở khuếch tán chơn thẳng đứng - Thì điện trở khuếch tán tính theo cơng thức sau: Ω Trong đó: - : điện trở suất đất (Ωcm) - l: chiều dài cọc (cm) - t: độ sâu chôn từ mặt đất đến điểm cọc (cm) Đối với thép góc đường kính đẳng trị xác định theo cơng thức: (Ω) (Ω) Trong đó: - b: bề rộng thép dẹt (cm) - d: đường kính thép trịn (cm) - t: độ chơn sâu tình từ mặt đất tới tiết diện ngang (cm) - : điện trở khuếch tán thép tròn - : điện trở khuếch tán thép dẹt Khi xác định nối đất toàn mạch vòng cần phải xét tới ảnh hưởng màng che cọc Trong trường hợp ta dùng hệ số sử dụng cọc đứng Điện trở khuếch tán n cọc có xét tới ảnh hưởng màng che tính theo cơng thức: Trong đó: - : điện trở cọc hay điện cực thẳng đứng - : hệ số sử dụng điện cực chôn thẳng đứng Điện trở khuếch tán nằm ngang nối điện cực đóng thẳng đứng có xét tới ảnh hưởng màng che Trong đó: - : điện trở khuếch tán nối chưa xét tới ảnh hưởng màng che - : hệ số sử dụng nằm ngang I.1.1.3 Áp dụng vào toán thực tế Điện trở suất đất bảng sau: Loại đất (Ωcm Nước biển 0.003-0.01 0.10 Than bùn 0.2 0.20 Đất sét 0.08-0.7 0.40 Đất vườn 0.4 0.40 Nước sông, ao, hồ 0.1-0.8 0.50 Đất sét thành vỉa 0.7 ) Trị số gần 0.70 lớn Đất pha sét 0.4-1.5 Đất pha sét khoảng 50% 1.0 1.00 1.00 sét Đất đen 0.096-5.3 2.00 Đất pha cát 1.5-4 3.00 Cát 4.0-10 7.00 Đất vôi, đá vôi, loại 10-20 10-20 lẫn đá vụn, sỏi Đá, đá vụn 20-40 20-40 Bảng Thông số điện trở loại đất Như biết điện trở nối tiế cho phép trạm biến áp có cơng suất lớn 100kVA , để tiết kiệm ta sử dụng hệ thống móng nhà xưởng hệ thống ống nước làm nối đất tự nhiên, với điện trở nối đất đo , điện trở suất (đất pha cát), điều kiện độ ẩm trung bình nên hệ số điều chỉnh cọc nối đất là: Hệ số thay đổi điện trở suất K bảng sau: Loại nối đất Hình thức Độ sâu đặt Hệ số thay Ghi nối đất phận nối đổi điện trở đất (m) Chống sét Thanh nằm đặt 0.5 ngang 0.8-1.0 suất K 1.4-1.8 1.25-1.45 Trị số nhỏ ứng với loại ( nối dất bề đất khô, lớn mặt) với loại đất Cọc đóng 0.8 1.3-1.4 ẩm thẳng đứng An tồn làm Điện cực 0.5 việc nằm chọn 0.8 4.5-6.5 1.6-3 ngang Điện chọn Trị số nhỏ với loại đất khô, lớn với cực 0.8 1.4-2 loại đất ẩm thẳng đứng Bảng Tham số hệ số thay đổi điện trở suất K I.1.1.4 Tính chọn thiết bị chống sét I6.2.1 Thiết bị chống sét đường dây tải điện Trong vận hành cố cắt điện sét đánh vào đường dây tải điện không chiếm tỉ lệ lớn toàn cố hệ thống điện Bởi bảo vệ hệ thống chống sét cho đường dây có tầm quan trọng lớn việc đảm bảo vận hành an toàn cấp điện liên tục Để bảo vệ chống sét cho đường dây, tốt đặt dây chống sét toàn tuyến đường dây, song biện pháp thường dùng cho đường dây (110-220)kV cột sắt cột bê tông cốt sắt Để tăng cường hệ thống chống sét cho đường dây đặt chống sét ống tăng thêm bát sứ nơi cách điện yếu, cột vươn cao, chỗ giao chéo với đường dây khác, đoạn tới trạm I6.2.2 Thiết bị chống sét cho trạm biến áp(TBA) - Thiết bị chống sét đánh trực tiếp, hệ thống chống sét bao gồm: phận thu đón bắt set đặt khơng trung, nối đến dây dẫn đưa xuống, đầu dây dẫn lại nối đến mạng lưới nằm đất Vai trò phận bắt sét nằm không trung quan trọng trở thành điểm đánh thích ứng sét Dây dẫn nối từ phận đón bắt sét từ đưa xuống có nhiệm vụ đưa dòng sét xuống hệ thống lưới kim loại nằm lòng đất tỏa nhanh vào đất Như hệ thống lưới kim loại dùng khuếch tán dòng điện sét vào đất - Thiết bị chống sét đường dây truyền vào trạm Các đường dây không dù có bảo vệ chống sét hay khơng thiết bị điện có nối với chúng chịu tác dụng sóng sét truyền từ đường dây đến Biên độ sóng q điện áp khí lớn điện áp cách điện thiết bị dẫn đến chọc thủng cách điện, phá hoại thiết bị điện mạch điện bị cắt Do để bảo vệ thiết bị TBA tránh sóng điện áp truyền từ đường dây vào phải dùng thiết bị chống sét Thiết bị chống sét truyền vào trạm chủ yếu chống sét van (CSV) kết hợp chống sét ống(CSO) khe hở phóng điện - Chống sét ống (CSO): gồm có hai khe hở phóng điện, khe hở đặt ống làm vật liệu sinh khí fibro hay philipolat Khi dịng điện áp q cao hai khe hở phóng điện Dưới tác dụng hồ quang, chất sinh khí phát nóng sản sinh khí làm áp suất ống khí tăng tới hàng chục atm thổi tắt hồ quang Khả dập tắt hồ quang chống sét ống hạn chế Nếu dòng điện lớn hồ quang không bị dập tắt gây ngắt mạch tạm thời làm role cắt mạch Chống sét ống chủ yếu dùng để bảo vệ cho đường dây dây chống sét phần từ phụ cho sơ đồ bảo vệ TBA - Chống sét van(CSV) gồm hai phần từ khe hở phóng điện điện trở làm việc Khe hở phóng điện chống sét van chuỗi khe hở nhỏ có nhiệm vụ xét Điện trở làm việc điện trở phi tuyến có tác dụng hạn chế để việc dập hồ quang khe hở phóng điện dễ dàng sau chống sét van làm việc Điện trở thỏa mãn điều kiện trái ngược cần có điện trở lớn để hạn chế dịng điện ngắt mạch lại có điện trở nhỏ để hạn chế điện áp dư, điện áp dư khó bảo vệ cách điện TÀI LIỆU THAM KHẢO - TCVN 9888-3: Bảo vệ chống sét phần - TCVN 9385:2012 – Chống sét cho cơng trình xây dựng - Hướng dẫn thiết kế, kiểm tra bảo trì hệ thống I.1 Dự tốn cơng trình Bảng hoạch toán tiền dây Stt Tên sản phẩm Số lượng Đơn Thành tiền giá(VND (VND) ) Dây từ BA-TPP CU/PVC(3x240+120) 5m 576.00 2.880.000 Dây từ BA-TDL1 CU/PVC(3x50+25) 65m 131.000 8.550.000 Dây từ BA-TDL1 CU/PVC(3x60+30) 36,5m 178.000 6.400.000 Dây từ BA-TDL3 CU/PVC(3x50+25) 18,7m 131.000 2.449.000 Dây từ BA-TDL2LMCS CU/PVC(3x10+5) 63,9m 27.700 2.776.000 Dây dẫn máy PVC M(2.6) 71,6m 392.000 2.806.900 Dây dẫn máy PVC M(2.4) 161,2 m 28.400 4.578.000 Dây dẫn máy PVC M(2.4) 69,5m 13.000 937.000 Dây dẫn máy PVC M(2.22) 56,3m 142.000 7.770.000 10 Dây dẫn máy PVC M(2.10) 59,6m 63.000 3.892.000 11 Dây dẫn máy PVC M(2.4) 64,4m 28.400 1.987.000 TỔNG 44.937.000 Bảng Hoạch toán tiền dây Bảng hoạch toán thiết bị đóng cắt stt Tên sản phẩm 10 Tổng ABN803c ABN203c BKN-b-3P BKN 3P B40A BKN 3P B32A BKN 3P B16A BKN 3P 80A BKN 3P B50A BKN 3P B20A BFN 3P B40A Số lượng 1 1 1 Đơn giá (VND) 8.990.000 1.820.000 480.000 255.000 255.000 255.000 735.000 260.000 255.000 205.000 Thành tiền (VND) 8.990.000 5.460.000 480.000 255.000 510.000 155.000 735.000 260.000 255.000 205.000 17.405.000 Bảng Hoạch tốn thiết bị đóng cắt Bảng hoạch toán contactor stt Tên sản phẩm Số lượng Tổng MC-35 MC-32 MC-18 MC-75 MC-50 12 4 Đơn giá (VND) 906.000 906.000 479.000 1.449.000 1.288.000 Thành tiền (VND) 3.624.00 10.872.000 2.874.000 5.796.000 5.152.000 28.542.000 Bảng Hoạch tốn thiết bị đóng cắt Bảng hoạch toán thiết bị khác stt Tên sản phẩm Số lượng Chống sét van PBC10 Cầu chì tự rơi C710112PB Sứ cao áp 0III-10-500 Biến dòng Emic 500/5A Ampemet Volmet Tụ bù 3P 20kVAr Máy biến áp Đông Anh 320kVa 10/0.4 Đơn giá (VND) 5.480.000 Thành tiền (VND) 5.480.000 1.200.000 1.200.000 280.000 355.000 280.000 1.775.000 3 15 100.000 110.000 876.000 322.000.000 300.000 110.000 1.756.000 322.000.000 Tổng 322.898.000 Bảng Hoạch toán thiết bị khác Tổng chi phí cho thiết bị 423.565.762 VND TÀI LIỆU THAM KHẢO [6] Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0,4kV-500kV – Ngô Hồng Quang I Bản vẽ Sơ đồ nguyên lí sơ Sơ đồ bố trí hệ thống nối đất: Sơ đồ bố trí hệ thống chống sét: ... Hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn IEC Schneider Electric - TCVN 9206:2012 – Đặt thiết bị điện nhà cơng trình cơng cộng – Tiêu chuẩn thiết kế I.1 Xác định sơ đồ cấp điện phân xưởng I.1.1... lại ❖ Tổng hợp phụ tải tồn phân xưởng Cơng suất tính tốn phân xưởng: : hệ số đồng thời thiết bị phân xưởng xét tới làm việc đồng thời nhóm máy phân xưởng, với phân xưởng có từ đến nhóm =0.9-0.95... TCVN 9207:2012 – Đặt đường dẫn điện nhà cơng trình cơng cộng – Tiêu chuẩn thiết kế - TCVN 9208:2012 – Lắp đặt cáp dây điện cho cơng trình cơng nghiệp I.1 Thiết kế trạm biến áp I.1.1 Tổng quan