SCHNEIDER ELECTRIC S A | KER ERI f | HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ LẮP ĐẶT ĐIỆN Theo tiêu chuẩn quốc tế IEC 1n lần thứ 7 có cập nhật và bỗ sung
(Phan Thị Thanh Binh, Phan Quốc Dũng, Phạm Quang Vinh, Phan Thị Thu Văn
Phan Kế Phúc, Nguyễn Văn Nhờ, Dương Lan Hương, Bùi Ngọc Thư
Trang 3Loi tua
Bjorn Foleker, Chủ tich UX ban tư vớit về an toàn (ACOS - Advisory Commitee on Safety) của Hội đẳng Kỹ thuật điện Quốc tế (EC - international Electrotechnical Commission)
Hội đồng Kỹ thuật điện Quố% tế đã soạn thảo ký lưỡng các tiêu chuẩn nhằm sử dụng điện an toàn Cúc tiều chuŸn này được công nhận và ấp dụng ngày cing rộng tãi Lai nhiều quốc gia trên thể giới Khuynh hướng đó tỏ ra rất hữu ích trong các trao đổi thương mai quốc tế và diều tụ đã dược khẳng định gắn dây trong Hiệp định thuế quan toàn cầu (GATT) của Tổ chức Mậu dịch thé gidi (WTO - World Trade Organisation), Higp dinh my di công nhận các tiêu chuẩn nói trên như là cư sở chung cho các trao cối thương mại quốc tế ft
Uỷ bạn kỹ thuật 64 của IEC, phụ trích các vấn để lấp đãađiện trong các công trình xây dựng, đã hoàn thành nhiệm vụ của mình bằng cách dưa ra loạt tiều chuẩn IEC 364 cung cấp các quy định cẩn thiết để đảm bảo an toàn trong lắp dạt điện hạ thế (dưới
1000 V)
Trang 4quyển sách này là công cụ hữu ích giúp ứng dựng dễ dàng hơn các uy định của [EC 364 trong thực tế,
Do tim quan trọng công việc của Uy bạn Kỹ thuật 64, ACOS đã chỉ định nhiệm vụ chú đạo vẻ an toàn của Uỷ ban này là "Bảo vệ chống điện giật", Điều này hàm nghĩa là các quy tắc cơ bản vẻ bảo vệ chống điện giật do Uỷ bạn 64 dể ra sẽ phải dược các Uy ban kỹ thuật khác của IEC xem xét đến khi soạn thảo các tiêu chuẩn có
liên quan đến vấn để này, ví dụ như các tiêu chuẩn của các loại
thiết bị điện
+ Bjom I Folcker (Thuy Điển), M %, (E1 Eng.), từng là Phó chủ tịch Uỷ ban Điện lực Thuy Điến (Semkea Elokuida Kommissionen - SEK), là Uỷ ban quốc gia Thuy Điển cũu [EC và
'CENELEC Ơng dã cơng tác hơn 30 năm tại Viện kiểm định thiết
bị điện Thuy Điển (SEMKO - Swedish - Institute for Testing and Approval of Electric Equipment) Twong thi gian này, ông đã tham gia ích cực vào vige soạn thảo cúc tiêu chuẩn quốc tế về un toàn cho các thiết bị điện Hiện nay, ong là tư văn của SEK
Bjom L Foleker là chủ tịch ACOS từ 1987, đồng thời cũng là chủ tịch một số uỷ ban khác của IEC trong lĩnh vực an toàn
Trang 5Lôi giới thiện
Tôi hán hạnh dược giới thiệu với đóng đảo bạm đọc quyển xách “Hướng dẫu thiết kể lấp đặt diện” theo tiêu chuẩn quất Kế IEC của Tập đoàn SCHNEIDER, ban dich etia cdc thấy có giáo đã và dang giảng dụy tại trường Đại lọc thuật (Irteác đây là Đại học Bách khoa) thành phố TIõ CÍ
mi
Nội dùng của sách này để cập đổn nhiều vấn dé rất rộng lớn trong lình vực lắp đặt trang thiết bị diện: từ giới thiệu các liêu chuẩn quy: trình quy phạm để thông xổ và tính năng máy sóc, dụng cụ trang tối bị điện, phương pháp tỉnh toán, thiết kế các xơ đổ cấp? diện chim bảo yên cẩu vể tim cậy bản về chởng bị điện giải vu Ivio về chồng các li hong (6 the ủy rự đổi vất những phẩu tử khuic' nhan wong lưới điện, đặt biệt là lưới điện hụ áp và trong các công trình châm dụ
Tiểu biết về lắp đặt trane thiết bị điệu là mắng kiển thức gan trọng trong quá trình hoạt động của nhưững người lắm nghệ điện từ thiết kế, xây lấp, qwám xát thì công đến vin lành, vữa chữu thiết bị diện xao cho phù hep với các tiêu chuẩn quốc gáa và quốc tế: đảm báo các thông xở kỹ thuật và di toủn Cho người và thiểi bị
TY rọng các bạn đục có thẻ tìm thấy nh Ông tin cẩn
Trang 6On behalf of Schneider Eleetie S- Asy-1 confirm that the Vietnamese transluion of the Elcetrical Installation Guide has been done with the authorisation of Schneider Electric S.A France I would like also to thank the teachers of the Electrical Supply and Blectrification Department of Ho Chi Minh City University of Technology for the valuable work that has been necessary 10 realise this, translation, Lam convieed that this document will be a great support for Vietnamese students
CHAN Yew-Wai
Chief Executive of Schneider Electric S A Resident Repre-
semutive Office in Vietwnam,
bee
Thay mat Schneider Electric As tôi xác nhận bản dịch sang ống Việt cia tap sich Electrical Installati:m Guide ndy d đượ: sit đồng ý của Schneider Electric S A France
Tôi trần trọng cảm ơn các vị giảng viên Bộ môn Cung cấp điện và Điện khí hoá, khoa Điện - Điện từ Trường Đại học Kỹ thuật TP Hồ Chí Minh đã dồng góp công sức quỹ báu đẻ hoàn thành bản dịch này Tôi tin sing quyén rách này sẽ là một sự hỗ trự lớn đổi với sinh viên ngành điện tại Việt Nam
CHAN Yew - Wui Trưởng Đại diện
Văn phòng Đại diệu thường trả Schneider Electric S.A tai
ớt Nam
Trang 7chương đấu tiên, chương (B), trình bày tóm tất nội dung quyển sách và mỗi chương tiếp theo sẽ lần lượt trình Pay timy mye trong tổng số Ñ mục được khảo sát Hai chương cuối cũng được đành cho việc khảo sát các nguồn, tải và vị trí đặc biệt, cũng như các phụ lục cuag cấp các thông tin phụ Cẩn lưu ý đạc biệt đến phụ lục vẻ Tương hợp diện từ (EMC - Electromagnetic Compatibility), duye viết dựa trên các kinh nghiệm thực tiễn và rộng rãi về vấn đẻ này,
Chúng tôi mong quý độc giả sẽ thấy rằng quyển sách nầy thực sự hữu ích
Trang 8Tài cảm ta
Quyển sách này do một tập thể gồm các chuyên gia que tể giàu kinh nghiệm soạn thảo, dựa trên bản i" lần thứ ba của quyển "GGuide de Viustalation élecerique® do Công ty Merlin Gerin ấn hà
để mới nhất trong lĩnh v
Không thể kể hết tên những người đã đóng gúp vào
šn sách này nhưng chúng tòi đậc “biệt cảm ơn ong
người nh viên IEE người vict vd dich chink, vA Ong Alain CHAROY Ban chấp hành AEMC, viết phụ lục vẻ tương hợp diện từ, dưới sự chỉ đạo của Michel MEGRE im đốc về tiêu chuẩn, Sehneider Electie S.A Chúng tôi cũng đậc em ông Bjor FOLCKER, Chủ tịch IEC/ACOS dã
Trang 9| MYC LUC Lời tựa Lời giới thiệu Cảm tụ Mục lục CHUONG B ‘TONG QUAN - CONG SUAT DAT Phương pháp luận 'Các qui tắc và qui định “Xác định cấp diện áp Các qui định 'Các tiêu chuẩn
“Chất lượng và tính an toàu của mạng cung cấp điện
Kiểm tra ban đầu của một mạng điện
Kiểm tra định kỳ mạng điện
Sự phù hợp (với các tiêu chuẩn và 4:
thiết bị được sử dụng trong mạng điện Động cơ, phụ tãi nhiệt và chiếu sáng,
1 Động cơ cảm ứng #
:2ˆ Động cơ một chiều
Các thiết bị nhiệt kiểu điện trở và đèn nung sáng (loại halogen hoặc thông dụng)
L4 Đèn huỳnh quang và các thiết bị liên quan 5 Đèn phóng điện
'Công suất tải của lưới Cong suai dau (kW)
Trang 104.2 Công suất đặt biểu kiến (kVA) BI 4.3 Tính tốn cơng suất yêu cầu thực B3
4.4 Ví dụ sử dụng các hệ số ku và ks 6
4.5 HỆ số không đồng thời
4.6 Chọn lựa công suất máy biến áp 4.7 Chon lựa nguồn cung cấp điện
CHUONG C
CAC TRAM BIEN AP PHAN PHOITRUNG/ IIA 1 Nguồn trung ấp
1.1 Đặc tính cung cấp của lưới phân phối trung áp 1.2 Sơ đồ kết lưới phía trung áp
1.3 Một vài khía cạnu vận hành lưới phân phổi trung áp 2 Trạm khách hàng 2.1 Các trình tự thiết lập một trạm điện mới 3 Các sơ đồ bảo vệ trạm 3.1 Bảo vệ chống điện giật và quá điện áp 3.2 Bảo vệ điện
3.3 Bảo vệ chống ảnh hưởng của quể nhiệt độ 3⁄41 Liên động và các điều khiển có điều kiện
4 Trạm biến áp khách hàng với phần đo lường phía hạ áp 4.1 Tổng quan
4.2 Chọn tủ, bằng
4.3 Chọn lựa panel dong cất trung áp cho mạch máy biến áp 4.4 Lựa chọn biến áp trung /hạ
5 Trạm biến áp khách hàng với phần do lường phía trung áp 5.1 Tổng quan
5.2 Chọn các bing điện
5.3 Vận hành song song các máy biến áp
6 _ Cách thiết lập các trạm biến áp phân phối trung / hạ áp 6.1 Các kiểu trạm khác nhau
6.2 Trạm trong nhà với các thiết bị đóng cất kiểu hợp bộ có vỏ
Trang 11
1 ee 13 14 La ed 13 l4 l5 L6 ub 12 Mt l3 bọc bằng kim loại CHUONG D CÁC KIỂU NOI MẠNG HẠ ÁP Lưới hạ áp công cộng Hộ tiêu thụ điện áp thấp Lưới phân phối hạ áp Kết lưới khách hằng Chất lượng điện áp Giá điện và do lường ñ CHUONG E 3
CẢI THIỆN HỆ SỐ CÔNG SUẤT VA LOC SONG HAL
Cải thiện hệ số công suất
Bin chất của năng lượng phản kháng,
Các máy điện và thiết bị tiêu thụ công suất phản kháng, Hg số công suất
Be
Đo hệ số công suất
“Các giá trị thực tế của hệ số công suất, “Tại sao cần cải thiện hệ số công suất Giảm giá thành điện
Tối ưu hoá kinh tế - kỹ thuật
Cải thiện hệ số công suất
Các nguyên lý lý thuyết x
'Các thiết bị bù công suất
Trang 1293 9á 10 Mức độ bù tổi ưu Phương pháp chung
Phương pháp tính đơn giản
Phương pháp tính dựa vào điều kiện không đóng tiền phạt "Phương pháp tính dựa theo điều kiện giảm bớt công suất biểu kiến cực đại đăng ký
Bù tại các trạm đặt máy biến áp BO nding cao khả năng tải công suất BO công suất phản kháng cho máy biến áp Bù công suất tại đầu vào động cơ cảm ứng, Vấn đề mắc bộ tụ bù và chỉnh định bảo vệ
Biện pháp tránh hiện tượng tự kích thích của động cơ cảm
ang
'Ví dụ một mạng điện trước và sau khi bù công suất
Ảnh hưởng của sóng hài đến định mức dung lượng bù
Các vấn đề do các sóng hài trong hệ thống điện gây ra Các biện pháp giải quyết thực tế
Chọn phương án tối ưu
Các ảnh hưởng của tụ bù lên hệ thống điện Các vấn đề bổ sung liên quan đến tụ bù 10.1 Tụ điện 10.2 Chọn mạch bảo vệ, mạch điều khiển và cáp nổi Ll 12 "” pe be CHUONG F 'PHÂN THỐI Ti:ONG MẠNG HẠ ÁP Khai quát Các mạch phân phối hạ áp chính “Tủ phân phổi hạ áp chính
Chuyển tiếp từ sơ đồ TT tới sơ đồ TN
Các ngưồn cung cấp dự phòng quan trọng
‘Tinh liên tục cung cấp điện
Trang 133 BL 32 33 34 35 4 41 42 43 'Các hệ thống điện an toàa phục vụ khi sự cố va các ngưồn diện dự phòng Hệ thống điện an toàn Các nguồn phát điện dự phòng
Chọn lựa và đặc tính của các nguồn điện dự phòng Chọn lựa và đặc tính của các ngưồn điện khác Các máy phát tại chỗ
Sơ đồ nối đất Nối đất
Định nghĩa các hệ thống nối đất chuẩn Đặc tính của sơ đồ nối đất 4.4.1 Các tiêu chuẩn chọn lựa 44.2 So sánh các tiêu chuẩn 45 46 5 5I 2 33 34 6 61 62 1 T1 12
Chọn lựa cách nối đất ~ Biện pháp thực hiện Lắp dat va đo lường điện cực nối đất
“Tủ phân phối
Các loại tủ phân phối
Các kỹ thuật lắp rấp tủ phân phối cliức năng, Các tiêu chuẩn
Điều khiển trung tâm
Các dây phân phối Miêu tả và cách chọn lựa
‘Ong din, dây dẫn và dây cáp
Trang 1434 3⁄4 3⁄5 41 42 43 St 52 53 54 55 61 62 63 64 65 71 12 13
ảo vệ chống chạm điện trực tiếp
Các biện pháp bảo vệ chống chạm điện trực tiếp
Điện pháp bổ sung cho bảo vệ chống chạun điện trực tiếp
Đảo vệ chống chạm điện gián tiếp
Các biện pháp bảo vệ bằng cách tự động cắt nguồn
cung cấp
“Tự động cất nguồn đối với mạng nối đất kiểu TT “Tự động cất ngưồn đối với mạng được nối đất kiểu TN 'Tự động cắt ngưồn khi bị chạm đất tại hai điểm trong mach nối đất kiểu IT 'Các biện pháp bảo vệ chống chạm điện trực tiếp và gián tiếp không cần cắt mạch Biện pháp thực hiện sơ đồ TT “Các biện pháp bảo vệ Các loại RCD
Phối hợp giữa các thiết bị kảo vệ so lệch
Biện pháp thực hiện mang TN
Những điều kiên tiên quyết Bảo vệ chống chạm điện gián tiếp
'Các thiết bị chống dòng rò có độ nhạy cao Bảo vệ những vị trí đặc biệt có nguy cơ chấy Khi tổng trở mạch sự cố đặc biệt lớn
Biện pháp thực hiện sơ đồ ïT
'Những điều kiện tiên quyết
Trang 15( Residual ~ Current Circuit Breaker - RCCB ~ IEC 1008) CHUGNG Ht BẢO VỆ LƯỚI - THIẾT BỊ ĐÓNG CẮT PHẦN HI BẢO VỆ LƯỚI H
1 Kháiniệm chung Hid
1,1 Phương pháp luận và các định nghĩa HL
12 Nguyên lý bảo vệ quá đồng HLS
L3 Các giá trị thực dụng cho hệ thống bảo vệ HLT
1⁄4 Vị trí đặt các thiết bị bảo vệ HI-10
15 Cấp mắc song song _ Hi
16 Ví dụ mình họa tính toán cáp HI
+2 Phương pháp thực tế xác định tiết diện nhỏ nhất cho phép _ HI-21 của dây dẫn
Khai niệm chung HI-21
Xác định cỡ dây đối với cáp không chôn dưới đất Pia “Xác định cữ day cho dây chôn dưới đất 111-30
“Xác định độ sụt áp HI-35
Độ sụt áp lớn nhất cho phép HI-35
Tinh toán sụt áp ở điều kiện ổn định 1-37
Tĩnh ngắn mach 91-43
Ngắn mạch tại thanh cái hạ áp của biến áp phân phối I1-43
Ngắn mạch 3 pha (1„) ai điểm bất kỳ của lưới hạ áp HI-46 4.3 Xác định dòng ngắn mạch theo ngấn mạch đầu dây HI-53 _ 44 Dòng ngắn mạch của máy phát hoặc bộ chỉnh lưu 111-56 5 Các trường hợp đặc biệt của dòng ngắn mạch HI-$6
5.1 Tĩnh toán mức dòng ngắn mạch nhỏ nhất i 52 Kiểm tra khả năng chịu nhiệt của cáp trong điều kiện ngắn H1-66
mạch
6 Dây nối đất bảo vệ (PE) HI-68
6.1 Cách mắc và chọn lựa dây HI-68
62 Kich cỡ của dây HL
Trang 16
63 64 74 12 ñ là
Dây bảo vệ giữa các máy biến áp phân phôi và HỊ-3
tủ phân phối chính (MGIDB) *
Day dang thé
Đây trung tinh
“Tiết diện đây trung tính Đo vệ dây trung tinh PHAN 112 tiệt BỊ ĐÓNG CẮT Các chức năng cơ bản của thiết bị đóng cất hạ áp Bảo vệ điện Cách ly 'Điều khiển thiết bị đóng cất “Thiết bị đóng cắt và cầu chỉ 'Các thiết bị dóng cất zư bản Cae tổ hợp thiết bị đóng cắt “Chọn thiết bị đóng cắt
'Các chức năng được thực hiện “Chọn kiểu thiết bị ding cất Máy cất hạ áp (CB) “Tiêu chuẩn và mô tả Đặc tính cơ bản của một CB Cae dic tính khác (CB Chon CB Sự phổi hựp các CB Bảo vệ chọn lục trong trạm biến áp khách hàng trung/ hạ CHƯƠNG J
CAC NGUON VA TẢI ĐẶC BIỆT at
Bao vệ mạng cấp điện từ máy phát điện a
May phát điện khi có ngắn mạch 1
Bảo vệ các mạch quan trọng được cấp điện từ máy phát 1
điện khi có sự cổ
Lựa chọn bộ tác động J9
Trang 17
'Các phương pháp tính toán gần đúng,
Bảo vệ máy phát xoay chiều di động và dự phòng Bộ nghịch lưu và bộ lưu điện (UPS),
Bộ nghịch lưu là gì?
'Các dạng hệ thống UPS
Tiêu chuẩn
Lựa chọn hệ thống UPS
Hệ thống UPS và môi trường của nó Đưa LIPS vào hoạt động Sơ đồ nối đất ‘Chon dây cáp mạch chính và phụ, cáp cho ãcquy “Chọn sơ đồ bảo vệ: 2.10 Thiết bị phụ trợ 'Bảo vệ biến áp hạ áp / hạ áp Dòng đóng máy biến áp
Bảo vệ mạch cung cấp của biến áp hạ áp / hạ áp Đặc tính điện tiêu biểu của biến áp hạ áp / hạ áp 50Hz Bảo vệ biến áp với đặc tính theo bảng J3-5 ở trên bằng CB cba Merlin-Gerin 4 Mạch chiếu sáng 4.1 Tính liên tục hoạt động 2 Đèn và phụ kiện 4.3 Mạch và bảo vệ mạch 44 Xéc dinh ddng định mức CĐ „ 4.5 Chọn thiết bị đóng cất và điều khiển
4.6 Bảo vệ mạch chiếu sáng với diện áp cực thấp 4.7 Nguồn cung cấp cho chiếu sắng sự cố
5 Các động cơ không đồng bộ
5.1 Các chức năng bảo vệ-và diều khiển cần thiết
5.2 Các tiêu chuẩn
5.3 Các sơ đồ bảo vệ cớ bản: CI1/CQptactor/Rdle nhiệt 5.4 Bo vệ phòng ngừa hoặc giới ban
Trang 18
5.5 Định mức công suất lớn nhất động cơ ding cho tdi ha dp = J85
5.6 Bù công suất phần kháng (hiệu chỉnh hệ số cosợ) J86
6 Bảo vệ lưới điện một chiều 386 6.1 Dong ngắn mạch 386 6.2 Đặc điểm rò điện do hy héng céch dign va thi€i,bj déngicdt 489 bảo vệ 6.3 Chọn thiết bị bảo vệ 190 64 Vídụ 192 6.5 Bảo vệ người 193 CHUONG L LAP ĐẶT ĐIỆN DÂN DỤNG VÀ CÁC VỊ TRÍ u ĐẶC BIỆT i 1 Lấpđặt điện đân dụng Lt 1.1 Khái quát ul 1.2 Các thành phần của tủ phân phối L2 14 Bảo vệ antoàn L6 T4 Các mạch điện Lio
1.5 Bảo vệ quá điện áp và chống sét Liz
2 Nha tim va voi sen : Lis
2.1 Phân loại các vùng Lis
2.2 Lưới đẳng áp Lis
2.3 Các yêu cầu cho fnỗi ving Lio
3 Các quy phạm áp dụng cho lưới có vị trí đặc biệt Lio PHY LUC
Phy lye C PLC-I
1, Ví dụ phối hợp đặc tính của tổ hợp dao cất ~ cầu chì trung _ PLC-I áp bảo vệ biến áp phân phổi
2 Phan bd điện áp trên mặt đất khi có dòng cự cố chạm đất PLC-6
Trang 19Phy luc J
1 Đặc tính ngấn mạch của máy phat 2LC-21
2 'Tương hợp diện từ (EMC) PLC-25 | Các qui tấc và diều lệ PL.,C-25 2 Nhiễu điện từ PLC-26 31 Nhiễu do truyền dẫn PLC-27 2.2 Bức xạ PLC-42 3 Đi cáp cho thiết bị và hệ thống PLC-44 3.1 Nối dất PL.C-44 3.2 Các vỏ | PLC-49
3.3 Hiệu ứng suy giảm PLC-58
3.4 Cac qui thc tp dat và di cáp PLC-61
3.5 Cac thành phần của EMC và các giải pháp PLC-64
4 Các vấn đề trong mạng nộibộ - PLC-70