Dien cong nghiep 12 mh12 gt cung cap dien sua lai 636

UBND TỈNH BÌNH ĐỊNH TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ QUY NHƠN GIÁO TRÌNH Mơn học: CUNG CẤP ĐIỆN NGHỀ: ĐIỆN CƠNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP - CAO ĐẲNG Bình Định, năm 2018 UBND TỈNH BÌNH ĐỊNH TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CƠNG NGHỆ QUY NHƠN GIÁO TRÌNH Mơn học: CUNG CẤP ĐIỆN NGHỀ: ĐIỆN CƠNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP - CAO ĐẲNG Ban hành kèm theo Quyết định số: 99 /QĐ-KTCNQN ngày 14 tháng năm 2018 Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Kỹ thuật Công nghệ Quy Nhơn Bình Định, năm 2018 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng ngun trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình Cung cấp điện biên soạn dựa sở chương trình đào xây dựng theo Thơng tư số 03/2017/TT-BLĐTBXH ngày 01/03/2017 Bộ trưởng Bộ Lao động - Thương binh Xã hội Môn học Cung cấp điện trang bị cho người học kiến thức tính tốn thiết kế cung cấp điện cho hộ tiêu thụ điện (HTT) Học tốt môn học người học tự giải vấn đề thực tiễn gắn với công nhân cán kỹ thuật ngành điện, tính tốn lựa chọn thiết bị, phần tử điện hợp lý để lắp đặt, thay cho mạng điện Với mục tiêu cung cấp đầy đủ kiến thức cần thiết cho người học học tập, giáo trình biên soạn có đầy đủ nội dung theo chương trình ban hành Giáo trình trình bày nội dung cách đọng, dễ hiểu, trắc lọc kiến thức thật cần thiết theo logic thiết kế cung cấp điện để người học thuận tiện học tập, thừa kế phần kiến thức trước để bổ xung tiếp thu kiến thức sau Với mong muốn người học phải cố gắng, tự giác học tập, chịu khó tư duy, nội dung cụ thể có ví dụ minh họa yêu cầu nâng cao để người học vận dụng kiến thức lý thuyết giải vấn đề Hết phần kiến thức đơn lẻ, giáo trình có phần tổng hợp kiến thức nêu tóm tắc bước thiết kế cung cấp điện cho HTT nêu yêu cầu để người học áp dụng thực thiết kế Học xong môn học người học tự thiết kế cung cấp điện cho HTT điện cụ thể Cuốn sách biên soạn nghiêm túc, nhiên tránh thiếu sót, mong độc giả vui lịng góp ý để sách hồn thiện Mọi góp ý, xin vui lịng gởi ban biên tập giáo trình tác giả Trần Ngọc Thạnh (TrThanhqn@gmail.com) – giảng viên khoa Điện – Bộ môn Thiết bị điện Sự phản hồi quý độc giả nguồn khích lệ lớn cho chúng tơi Bình Định, ngày tháng Tác giả: năm 2018 Trần Ngọc Thạnh MỤC LỤC Trang TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN LỜI GIỚI THIỆU CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN PHỤ TẢI ĐIỆN 17 CHƯƠNG 3: TRẠM BIẾN ÁP 34 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN TỔN THẤT TRONG MẠNG ĐIỆN 49 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN NGẮN MẠCH TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 62 CHƯƠNG 6: LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ TRONG LƯỚI CUNG CẤP ĐIỆN 71 CHƯƠNG 7: TÍNH TỐN CHIẾU SÁNG 92 CHƯƠNG 8: NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT 100 CHƯƠNG 9: CHỐNG SÉT VÀ NỐI ĐẤT 108 Phụ lục 128 TÀI LIỆU THAM KHẢO 149 GIÁO TRÌNH MƠN HỌC Tên mơn học: CUNG CẤP ĐIỆN Mã mơn học: MH12 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơn học: - Vị trí: Mơn học phải học sau hồn thành mơn học: An tồn lao động, Mạch điện, Vẽ kỹ thuật điện, Đo lường điện - Tính chất: Là môn học chuyên ngành điện giúp cho người học nhận biết kiến thức hệ thống cung cấp điện - Ý nghĩa vai trị mơn học: Mơn học Cung cấp điện có ý nghĩa vai trị quan trọng cơng nhân hay cán kỹ thuật ngành điện Môn học trang bị kiến thức tính tốn thiết kế cung cấp điện cho hộ tiêu thụ điện Học tốt mơn học người học tự giải vấn đề thực tiễn gắn với công nhân cán kỹ thuật ngành điện, tính tốn lựa chọn, kiểm tra thiết bị đảm bảo hợp lý để lắp đặt, thay cho mạng điện Nếu nắm bắt tốt nội dung kiến thức môn học người học hoàn toàn tự tin tiếp cận với thực tiễn Mục tiêu môn học: - Kiến thức: + Hiểu kiến thức hệ thống cung cấp điện; + Tính tốn cơng suất phụ tải điện, thành phần tổn thất mạng điện lựa chọn dây dẫn, thiết bị điện phù hợp với điều kiện làm việc, đảm bảo qui định kỹ thuật theo tiêu chuẩn quốc gia; - Kỹ năng: + Chọn phương án cung cấp điện phù hợp cho hộ tiêu thụ theo Tiêu chuẩn Việt Nam; + Tính tốn phụ tải điện, tổn thất mạng điện lựa chọn dây dẫn, thiết bị lưới điện cung cấp - Năng lực tự chủ trách nhiệm: + Vận dụng linh hoạt, phù hợp kiến thức, phương pháp, cơng thức để tính tốn, chọn lựa, kiểm tra phần tử hệ thống cung cấp điện thực tế; + Rèn luyện tính cẩn thận, tự học tự nghiên cứu có tư sáng tạo Nội dung môn học: Nội dung tổng quát phân bố thời gian chương trình Số TT Tên chương, mục Chương 1: Khái quát hệ thống cung cấp điện Chương 2: Tính tốn phụ tải điện Chương 3: Trạm biến áp Chương 4: Tính tốn tổn thất mạng điện Chương 5: Tính tốn ngắn mạch hệ thống điện Chương 6: Lựa chọn thiết bị cung cấp điện Chương 7: Tính tốn chiếu sáng Chương 8: Nâng cao hệ số công suất Chương 9: Chống sét nối đất Cộng TS 06 13 08 13 08 13 13 08 08 90 Thời gian (giờ) LT TH KT 06 03 10 03 05 03 09 01 03 08 03 10 03 09 01 03 05 03 05 30 58 02 CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN Mã chương: MH12-01 Thời gian: 06 (LT: 02; TH: 0; Tự học: 04) Giới thiệu: Nội dung chương cung cấp cho người học kiến thức hệ thống điện như: đặc điểm lượng điện; phân loại mạng lưới điện; loại nhà máy điện phân loại hộ tiêu thụ Mục tiêu: - Biết loại nguồn lượng tự nhiên, nguồn lượng điện; - Phân tích đặc điểm loại mạng lưới điện, hộ tiêu thụ điện; - Xác định loại mạng lưới điện, hộ tiêu thụ điện đọc ký hiệu vẽ cung cấp điện; - Rèn luyện ý thức học tập nghiêm túc, ý thức tự học, tự nghiên cứu Nội dung: 1.1 Khái quát nguồn lượng tự nhiên lượng điện 1.1.1 Năng lượng tự nhiên Các nguồn lượng thiên nhiên như: than đá, dầu khí, nguồn nước dịng sơng biển cả, nguồn phát nhiệt lượng vô phong phú mặt trời lịng đất, luồng khí chuyển động, gió v.v nguồn lượng tốt q giá người Tuy nguồn lượng tự nhiên dồi nguồn lượng không khống chế 1.1.2 Năng lượng điện Năng lượng điện (điện năng) dạng lượng phổ biến, sản lượng năm giới ngày tăng chiếm hàng nghìn tỷ kWh Sở dĩ điện thông dụng có nhiều ưu điểm như: dễ dàng chuyển thành lượng khác (cơ, hoá, nhiệt v.v ), dễ chuyển tải xa, hiệu suất lại cao là nguồn lượng khống chế Trong trình sản xuất phân phối, điện có số đặc điểm sau: Khác với hầu hết loại sản phẩm, điện sản xuất nói chung khơng tích trữ (trừ vài trường hợp cá biệt với công suất nhỏ người ta dùng pin ắc quy làm phận tích trữ) Tại thời điểm, ta phải đảm bảo cân điện sản xuất với điện tiêu thụ kể tổn thất truyền tải Đặc điểm cần quán triệt nhiệm vụ quy hoạch, thiết kế hệ thống cung cấp điện, nhằm giữ vững chất lượng điện năng, thể giá trị điện áp tần số Các trình điện xảy nhanh, ví dụ sóng điện từ lan truyền dây dẫn với tốc độ lớn, xấp xỉ tốc độ ánh sáng 300.000 km/s, trình sóng sét lan truyền, q trình q độ, ngắn mạch xảy nhanh (trong vòng nhỏ 1/10 giây) Đặc điểm đòi hỏi phải sử dụng thiết bị tự động vận hành Bao gồm khâu bảo vệ, điều chỉnh điều khiển, tác động trạng thái bình thường cố, nhằm đảm bảo hệ thống điện làm việc tin cậy kinh tế Công nghiệp điện lực có liên quan chặt chẽ đến hầu hết ngành kinh tế quốc dân (khai thác mỏ, dân dụng, cơng nghiệp nhẹ ) Đó động lực tăng suất lao động, tạo nên phát triển nhịp nhàng cấu trúc kinh tế Quán triệt đặc điểm xây dựng định hợp lý mức độ điện khí hóa ngành kinh tế vùng lãnh thổ khác nhau; mức độ xây dựng nguồn điện, mạng lưới truyền tải phân phối, nhằm đáp ứng phát triển cân đối, tránh thiệt hại kinh tế quốc dân phải hạn chế nhu cầu hộ dùng điện Điện sản xuất chủ yếu dạng điện xoay chiều với tần số 60Hz (tại Mỹ Canada) hay 50Hz (tại Việt Nam nước khác) 1.2 Mạng lưới điện 1.2.1 Khái quát hệ thống điện Hệ thống điện gồm có: nguồn điện, truyền tải điện tiêu thụ điện - Nguồn điện nhà máy điện (nhiệt điện, thủy điện, điện nguyên tử v.v…) trạm phát điện (điêzen, điện gió, điện mặt trời v.v…) - Tiêu thụ điện bao gồm tất đối tượng sử dụng điện lĩnh vực kinh tế đời sống: công nghiệp, nông nghiệp, lâm nghiệp, giao thông vận tải, thương mại, dịch vụ, phục vụ sinh hoạt Để truyền tải điện từ nguồn phát đến hộ tiêu thụ người ta sử dụng lưới điện - Lưới điện bao gồm đường dây tải điện trạm biến áp Lưới điện Việt Nam có cấp điện áp: 0,4kV; 6kV; 10kV; 22kV; 35kV; 110kV; 220kV 500kV Tuy nhiên số chuyên gia cho rằng, tương lai lưới điện Việt Nam nên tồn năm cấp điện áp: 0,4kV; 22kV; 110kV; 220kV 500kV Hệ thống điện ngày mạng lưới liên kết phức tạp (hình 1.1) chia làm phần: Nhà máy điện Mạng truyền tải – truyền tải phụ Mạng phân phối Phụ tải điện Hình 1.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống điện 1.2.2 Các nhà máy điện đặc trưng a Nhà máy thủy điện (NMTĐ) Nguyên lý biến đổi lượng: Thủy Cơ Điện Nguyên lý nhà máy thủy điện sử dụng lượng dòng nước làm quay trục tuốc bin thủy lực để quay máy phát điện b Nhà máy nhiệt điện (NMNĐ) Nguyên lý biến đổi lượng: Nhiệt Cơ Điện c Nhà máy điện nguyên tử (NMĐNT) Nguyên lý biến đổi lượng: Nhiệt Cơ Điện Nhà máy điện nguyên tử tương tự nhà máy nhiệt điện phương diện biến đổi lượng, NMĐNT nhiệt sinh phân hủy hạt nhân (phản ứng hạt nhân nguyên tử) biến thành từ biến thành điện Ở nhà máy điện nguyên tử, nhiệt thu cách đốt cháy nhiên liệu hữu mà thu trình phá vỡ liên kết hạt nhân nguyên tử chất Urani-235 hay Plutoni-239 lị phản ứng Do NMNĐ dùng lị NMĐNT dùng lị phản ứng máy sinh đặc biệt d Nhà máy điện dùng lượng xạ mặt trời Nguyên lý chuyển đổi lượng nhiệt mặt trời thành điện thực theo hai phương thức: - Phương thức thứ nhà máy dùng xạ mặt trời hệ thống làm việc nhà máy nhiệt điện, mà lị thay hệ thống kính hội tụ thu nhận nhiệt xạ mặt trời để tạo nước quay tua-bin - Phương thức thứ hai chuyển đổi quang thành điện dạng pin mặt trời Pin mặt trời biến đổi trực tiếp xạ lượng mặt trời thành điện năng, không qua bước trung gian nhiệt e Nhà máy lượng địa nhiệt Nguyên lý: Nhà máy lượng địa nhiệt sử dụng sức nóng lịng đất để gia nhiệt làm nước bốc Hơi nước với áp suất cao làm quay tuốc bin nước Tuốc bin kéo máy phát điện, từ lượng địa nhiệt biến thành lượng điện f Nhà máy điện dùng sức gió (nhà máy phong điện) Nguyên lý biến đổi lượng: Phong Cơ Điện Ta lợi dụng sức gió để quay hệ thống cánh quạt đặt đối diện với chiều gió Hệ thống cánh quạt truyền qua biến đổi tốc độ để làm quay máy phát điện, sản xuất điện 1.2.3 Các loại mạng lưới điện a Phân loại theo tiêu chuẩn loại dòng điện: Mạng lưới điện xoay chiều Mạng lưới điện chiều b Phân loại theo chuẩn điện áp: Mạng lưới điện siêu cao áp: mạng điện có Uđm ≥ 330 kV Mạng lưới điện cao áp là: mạng điện có Uđm = 3kV ÷ 220 kV Mạng lưới điện hạ áp: mạng điện có Uđm kV Theo chuẩn điện áp Việt Nam có loại mạng lưới điện: Mạng lưới điện siêu cao áp (500kV) Mạng lưới điện cao áp (110kV, 220kV) Mạng lưới điện trung áp (35kV, 22kV, 10kV, 6kV) Mạng lưới điện hạ áp ( 0,4kV) 135 PL8: Cáp hạ áp ba lõi loại dẹt cách điện PVC: Chiều Dây dẫn dày vỏ Chiều bọc PVC dày Tiết cách Số sợi/ Đường diện điện đường kính dây định kính sợi dẫn mức mm2 N0/mm mm mm mm 2.00 7/0.60 1.80 0.8 1.50 2.50 7/0.67 2.01 0.8 1.50 3.50 7/0.80 2.40 0.8 1.50 4.00 7/0.85 2.55 0.8 1.50 5.50 7/1.00 3.00 1.0 1.50 6.00 7/1.00 3.20 1.1 1.50 8.00 7/1.20 3.60 1.2 1.50 10.00 7/1.35 4.05 1.3 1.50 0.75 1/1.00 1.00 0.8 1.50 1.00 1/1.20 1.20 0.8 1.50 2.00 1/1.60 1.00 0.8 1.50 3.00 1/2.00 2.00 0.8 1.50 4.00 1/2.30 2.30 1.0 1.50 5.00 1/2.60 2.60 1.0 1.50 7.00 1/3.00 3.00 1.2 1.50 Kích thước cáp mm 6.4 x 13.5 6.6 x 13.9 7.0 x 15.0 7.2 x 15.5 8.0 x 18.0 8.3 x 19.0 9.0 x 21.0 9.7 x 23.0 5.6 x 11.0 5.6 x 11.5 6.2 x 13.0 6.6 x 14.0 7.3 x 16.0 7.7 x 17.0 8.4 x 19.2 Điện trở dây dẫn 200C (max) Đồng Nhôm / km / km 9.43 7.41 5.30 4.61 3.40 3.08 2.31 1.83 24.50 18.10 9.43 6.07 4.61 3.66 2.52 7.41 4.98 4.61 3.83 3.08 37.085 25.753 14.90 10.10 7.41 6.07 4.12 136 PL9: Cáp hạ áp lõi đồng cách điện PVC loại nửa mềm đặt cố định cty CADIVI, kí hiệu CVV Dây dẫn Chiều Điện trở Chiều Đường Phụ tải dày vỏ dây dẫn kính tổng dịng Tiết diện Đường kính dày cách bọc 200C Kết cấu điện thể điện định mức dây dẫn PVC (max) / km mm2 N0/mm mm mm mm mm A 1.0 7/0.40 1.20 0.8 1.5 10.16 14 18.10 1.5 7/0.50 1.50 0.8 1.5 10.88 17 12.10 2.0 7/0.60 1.80 0.8 1.5 11.61 20 9.43 2.5 7/0.67 2.01 0.8 1.5 12.12 22 7.41 3.5 7/0.80 2.40 0.8 1.5 13.06 27 5.3 4.0 7/0.85 2.55 0.9 1.5 14.00 30 4.61 5.5 7/1.00 3.00 1.0 1.5 15.57 35 3.4 6.0 7/1.04 3.12 1.1 1.5 16.34 38 3.08 8.0 7/1.20 3.60 1.2 1.5 17.79 44 2.31 10 7/1.35 4.05 1.3 1.5 19.75 49 1.83 11 7/1.40 4.20 1.3 1.5 20.12 52 1.71 14 7/1.60 4.80 1.4 1.5 22.25 62 1.33 16 7/1.70 5.10 1.5 1.6 22.96 68 1.15 22 7/2.00 6.00 1.6 1.6 25.81 82 0.84 25 7/2.14 6.42 1.6 1.6 26.82 88 0.727 30 7/2.30 6.90 1.6 1.7 28.18 97 0.635 35 7/2.52 7.56 1.7 1.7 30.26 108 0.524 38 7/2.60 7.80 1.8 1.8 31.52 113 0.497 50 19/1.8 9.00 1.8 1.9 34.62 132 0.387 60 19/2.0 10.00 1.8 1.9 37.23 150 0.309 70 19/2.14 10.70 1.9 2.0 39.41 163 0.268 80 19/2.30 11.50 2.0 2.1 42.02 177 0.234 95 19/2.52 12.60 2.0 2.2 45.08 198 0.193 100 19/2.60 13.00 2.0 2.2 46.24 206 0.184 120 19/2.80 14.00 2.1 2.3 49.34 228 0.153 125 19/2.90 14.50 2.2 2.3 51.03 236 0.147 150 37/2.30 16.10 2.2 2.5 55.09 270 0.124 185 37/2.52 17.64 2.3 2.6 59.69 298 0.0991 200 37/2.60 18.20 2.4 2.6 61.73 311 0.0994 240 61/2.25 20.25 2.4 2.8 67.08 348 0.054 250 61/2.30 20.70 2.4 2.8 68.36 360 0.0738 300 61/2.52 22.68 2.5 3.0 74.03 400 0.0601 325 61/2.60 23.4 2.6 3.1 76.25 414 0.0576 400 61/2.90 26.10 2.6 3.3 83.36 0.0470 500 61/3.20 28.80 2.8 3.5 91.25 0.0366 137 PL10: Cáp hạ áp lõi nhôm cách điện PVC, loại nửa mềm đặt cố định cty CADIVI, kí hiệu AVV Dây dẫn Chiều Điện trở Chiều Đường Phụ tải Tiết dày dây dẫn Đường dày kính dịng diện Kết vỏ bọc 200C kính cách điện tổng thể điện định cấu PVC (max) dây dẫn mức mm2 N0/mm mm mm mm mm A /km 7/0.85 2.55 0.9 1.5 7.35 31 7.41 5.5 7/1.00 3.00 1.0 1.5 8.00 36 4.98 6.0 7/1.04 3.12 1.1 1.5 8.32 40 4.61 8.0 7/1.20 3.60 1.2 1.5 9.00 47 3.83 10 7/1.35 4.05 1.3 1.5 9.65 55 3.08 11 7/1.40 4.20 1.3 1.5 9.80 61 2.81 14 7/1.60 4.80 1.4 1.5 10.60 67 2.17 16 7/1.70 5.10 1.5 1.5 11.10 75 1.91 22 7/2.00 6.00 1.6 1.5 12.20 92 1.38 25 7/2.14 6.42 1.6 1.5 12.62 105 1.2 30 7/2.30 6.90 1.6 1.5 13.10 119 35 7/2.52 7.56 1.7 1.5 13.96 130 0.868 38 7/2.60 7.80 1.8 1.5 14.40 143 0.814 50 19/1.8 9.00 1.8 1.5 15.60 165 0.641 60 19/2.0 10.00 1.8 1.5 16.60 187 0.507 70 19/2.14 10.70 1.9 1.5 17.50 210 0.443 80 19/2.30 11.50 2.0 1.5 18.50 230 0.384 95 19/2.52 12.60 2.0 1.5 19.60 250 0.320 100 19/2.60 13.00 2.0 1.5 20.00 265 0.300 120 19/2.80 14.00 2.1 1.5 21.20 295 0.253 125 19/2.90 14.50 2.2 1.6 22.10 302 0.242 150 37/2.30 16.10 2.2 1.6 23.70 340 0.206 185 37/2.52 17.64 2.3 1.7 25.64 390 0.164 200 37/2.60 18.20 2.4 1.7 26.40 413 0.154 240 61/2.25 20.25 2.4 1.8 28.65 465 0.125 250 61/2.30 20.70 2.4 1.8 29.10 480 0.120 300 61/2.52 22.68 2.5 1.9 31.48 528 0.1 325 61/2.60 23.40 2.6 1.9 32.40 555 0.0946 400 61/2.90 26.10 2.6 2.0 35.30 628 0.0778 500 61/3.20 28.80 2.8 2.1 38.60 752 0.0605 630 91/2.95 32.45 2.8 2.2 42.45 0.0469 800 91/3.36 36.96 2.8 2.4 47.36 0.0367 1000 91/3.75 41.25 3.0 2.6 52.45 0.0291 138 PL11: Cáp hạ áp hai lõi nhôm cách điện PVC, loại nửa mềm đặt cố định CADIVI chế tạo, ký hiệu AVV Dây dẫn Chiều Điện trở Chiều Đường Phụ tải Tiết dày dây dẫn Đường dày cách kính Dịng diện vỏ bọc 200C Kết cấu kính điện tổng thể điện định PVC (max) dây dẫn mức / km mm2 N0/mm mm mm mm mm A 4.0 7/0.85 2.55 0.9 1.5 12.1 25 7.41 5.5 7/1.00 3.00 1.0 1.5 13.4 29 4.98 6.0 7/1.04 3.12 1.1 1.5 14.4 32 4.61 8.0 7/1.20 3.60 1.2 1.5 15.5 38 3.83 10 7/1.35 4.05 1.3 1.5 16.6 44 3.08 11 7/1.40 4.20 1.3 1.5 17.1 49 2.81 14 7/1.60 4.80 1.4 1.5 18.9 54 2.17 16 7/1.70 5.10 1.5 1.5 19.4 60 1.91 22 7/2.00 6.00 1.6 1.6 21.4 74 1.38 25 7/2.14 6.42 1.6 1.6 22.64 84 1.2 30 7/2.30 6.90 1.6 1.7 23.60 95 1.04 35 7/2.52 7.56 1.7 1.7 25.52 104 0.868 38 7/2.60 7.80 1.8 1.8 26.40 114 0.814 50 19/1.8 9.00 1.8 1.9 29.00 132 0.641 60 19/2.00 10.00 1.8 1.9 31.20 150 0.507 70 19/2.14 10.70 1.9 1.9 33.00 168 0.433 80 19/2.30 11.50 2.0 2.0 35.20 184 0.384 95 19/2.52 12.60 2.0 2.1 37.60 200 0.320 100 19/2.60 13.00 2.0 2.1 38.40 212 0.300 120 19/2.80 14.00 2.1 2.2 41.00 236 0.253 125 19/2.90 14.50 2.2 2.2 42.40 242 0.242 150 37/2.30 16.10 2.2 2.3 46.00 272 0.206 185 37/2.52 17.64 2.3 2.5 49.88 312 0.164 200 37/2.60 18.20 2.4 2.5 51.40 330 0.154 240 61/2.25 20.25 2.4 2.7 55.90 372 0.125 250 61/2.30 20.70 2.4 2.7 56.80 326 0.120 300 61/2.52 22.68 2.5 2.9 61.56 359 0.100 325 61/2.60 23.40 2.6 2.9 63.40 377 0.0946 400 61/2.90 26.10 2.6 3.3 69.40 0.0778 500 61/3.20 28.80 2.8 3.3 76.00 0.0605 139 PL12: Cáp hạ áp lõi nhôm, cách điện PVC, loại nửa mềm, đặt cố định cty CADIVI, ký hiệu AVV Dây dẫn Điện trở Chiều Chiều Đường Phụ tải dây dẫn Đường dày cách dày vỏ kính tổng Tiết diện dịng điện 200C Kết cấu kính dây điện bọc PVC thể định mức (max) dẫn / km mm N /mm mm mm mm mm A 4.0 7/0.85 2.55 0.9 1.5 12.7 18 7.41 5.5 7/1.00 3.00 1.0 1.5 14.27 21 4.98 6.0 7/1.04 3.12 1.1 1.5 14.96 23 4.61 8.0 7/1.20 3.60 1.2 1.5 16.43 27 3.83 10 7/1.35 4.05 1.3 1.5 17.83 32 3.08 11 7/1.40 4.20 1.3 1.5 18.15 35 2.81 14 7/1.60 4.80 1.4 1.5 20.08 39 2.17 16 7/1.70 5.10 1.5 1.6 20.65 43 1.91 22 7/2.00 6.00 1.6 1.6 23.22 53 1.38 25 7/2.14 6.42 1.6 1.6 24.13 61 1.20 30 7/2.30 6.90 1.6 1.7 25.36 69 1.04 35 7/2.52 7.56 1.7 1.7 27.22 75 0.868 38 7/2.60 7.80 1.8 1.8 28.36 83 0.814 50 19/1.80 9.00 1.8 1.9 31.15 95 0.641 60 19/2.00 10.00 1.8 1.9 33.30 108 0.507 70 19/2.14 10.70 1.9 2.0 35.44 121 0.443 80 19/2.30 11.50 2.0 2.1 37.8 133 0.384 95 19/2.52 12.60 2.0 2.2 40.37 145 0.320 100 19/2.60 13.00 2.0 2.2 41.23 153 0.300 120 19/2.80 14.00 2.1 2.3 44.02 171 0.253 125 19/2.90 14.50 2.2 2.3 45.72 175 0.242 150 37/2.30 16.10 2.2 2.5 49.57 197 0.206 185 37/2.52 17.64 2.3 2.6 53.52 225 0.164 200 37/2.60 18.20 2.4 2.6 55.16 229 0.154 240 61/2.25 20.25 2.4 2.8 59.98 269 0.125 250 61/2.30 20.70 2.4 2.8 60.94 277 0.12 300 61/2.52 22.68 2.5 3.0 66.04 305 0.100 325 61/2.60 23.40 2.6 3.1 68.42 321 0.0946 400 61/2.90 26.10 2.6 3.3 74.64 0.0778 500 61/3.20 28.80 2.8 3.5 81.72 0.0605 140 PL13: Cáp hạ áp lõi nhôm, cách điện PVC, loại nửa mềm, đặt cố định cty CADIVI chế tạo, ký hiệu AVV Dây dẫn Điện Chiều Chiều Đường Phụ trở dây Tiết dày dày kính tải Đường dẫn diện cách vỏ bọc tổng dịng Kết cấu kính 200C định điện PVC thể điện dây dẫn (max) mức / km mm N /mm mm mm mm mm A A4 7/0.85 2.55 0.9 1.5 14.00 18 4.61 7/1.00 3.00 1.0 1.5 15.57 21 3.40 5.5 7/1.04 3.12 1.1 1.5 16.34 23 3.08 6.0 7/1.20 3.60 1.2 1.5 17.79 27 2.31 8.0 7/1.35 4.05 1.3 1.5 19.75 32 1.83 10 7/1.40 4.20 1.3 1.5 20.12 35 1.71 11 7/1.60 4.80 1.4 1.5 22.25 39 1.33 14 7/1.70 5.10 1.5 1.6 20.65 43 1.15 16 7/2.00 6.00 1.6 1.6 23.22 53 0.84 22 7/2.14 6.42 1.6 1.6 24.13 61 0.727 25 7/2.30 6.90 1.6 1.7 25.36 69 0.635 30 7/2.52 7.56 1.7 1.7 27.22 75 0.524 35 7/2.60 7.80 1.8 1.8 28.36 83 0.497 38 19/1.80 9.00 1.8 1.9 31.15 95 0.387 50 19/2.00 10.00 1.8 1.9 33.30 108 0.309 60 19/2.14 10.70 1.9 2.0 35.44 121 0.268 70 19/2.30 11.50 2.0 2.1 37.80 133 0.234 80 19/2.52 12.60 2.0 2.2 40.37 145 0.193 95 19/2.60 13.00 2.0 2.2 41.23 153 0.184 100 19/2.80 14.00 2.1 2.3 44.02 171 0.153 120 19/2.90 14.50 2.2 2.3 51.03 175 0.147 125 37/2.30 16.10 2.2 2.5 55.09 197 0.124 150 37/2.52 17.64 2.3 2.6 59.69 225 0.0991 185 37/2.60 18.20 2.4 2.6 61.73 239 0.0940 200 61/2.25 20.25 2.4 2.8 67.08 269 0.0540 240 61/2.30 20.70 2.4 2.8 68.36 277 0.0738 250 61/2.52 22.68 2.5 3.0 74.03 305 0.0601 300 61/2.60 23.4 2.6 3.1 76.25 321 0.0576 325 61/2.90 26.10 2.6 3.3 83.36 0.0470 400 61/3.20 28.80 2.8 3.5 91.25 0.0366 500 141 PL14: Cáp hạ áp lõi đồng, cách điện PVC, loại mềm cty CADIVI Dây dẫn Chiều Đường Phụ Điện trở dày kính tải dây dẫn Đường Tiết diện cách tổng dòng 200C Kết cấu kính định mức điện thể điện (max) dây dẫn / km mm N /mm mm mm mm A 1.0 1/1.00 1.13 1.0 3.1 18 18.1 1.5 1/1.37 1.37 1.0 3.4 23 12.1 2.5 1/1.76 1.76 1.0 3.8 36 7.41 3.5 1/2.06 2.05 1.0 4.2 41 5.3 4.0 1/2.24 2.24 1.0 4.7 47 4.61 6.0 1/2.73 2.73 1.2 9.1 59 3.08 10 7/1.35 3.99 1.2 10.3 73 1.83 16 7/1.70 5.04 1.4 12.3 108 1.15 25 7/2.14 6.33 1.4 13.9 130 0.727 35 7/2.52 7.47 1.6 16.1 165 0.524 70 19/2.14 10.70 1.8 19.7 242 0.268 95 19/2.52 12.45 1.8 21.8 283 0.193 120 19/2.80 14.07 1.8 23.5 355 0.153 150 37/2.30 15.68 2.0 24.6 420 0.124 185 37/2.52 17.43 2.2 26.6 450 0.099 200 37/2.60 19.89 2.4 27.5 480 0.094 240 61/2.25 20.25 2.4 30.1 550 0.075 PL15: Giải tập thiết kế chiếu sáng dân dụng Siêu thị yêu cầu mức độ chiếu sáng cao chọn: Po = 30 W/m2 Tổng cơng suất cần cấp cho chiếu sáng siêu thị là: Pcs = Po.S = 30 x (10x10) = 3000W Chọn dùng loại đèn huỳnh quang, dài 1,2m; có cơng suất 40W => Số lượng bóng đèn cần dùng là: n 3000 40 75 bóng Bố trí thành dãy, dãy 15 bóng chia làm cụm, cụm bóng Bố trí đèn dây mặt chiếu sáng theo hình vẽ sau Hình Sơ đồ mặt cấp điện chiếu sáng cho siêu thị 1; 4: Bảng điện; Dây đến cụm đèn; Cụm đèn; Áptômát tổng; Các áptômát nhánh 142 Vẽ sơ đồ nguyên lý lưới điện chiếu sáng cho siêu thị Sơ đồ nguyên lý cấp điện chiếu sáng cho siêu thị Lựa chọn áptômát tổng CBT: IdmAT I tt 3000 220.0,8 17,045 (A) Tra sổ tay, chọn áptômát 30A LG chế tạo Lựa chọn áptơmát nhánh: Có áptơmát nhánh, dịng tính tốn nhánh dịng 15 đèn IdmAi I tt 15 x 40 220.0,8 3,409 (A) Tra sổ tay, chọn dùng áptômát 5A LG chế tạo Thông số kỹ thuật áptômát cho bảng sau: Tên áptômát Uđm(V) Iđm(A) Loại Kiểu Số cực IcđmkA) Số lượng CBT 600 30 50AF ABE 53a 2,5 CB1, CB2, CB3, 600 50AF ABE 53a 2,5 CB4, CB5 Vì xa nguồn nên không cần kiểm tra điều kiện cắt ngắn mạch Lựa chọn dây dẫn cho dãy đèn k1k2Icp Itt = 3,409A Dự định dùng dây đồng bọc nhựa hạ áp, lõi mềm nhiều sợi CADIVI chế tạo dây riêng lẽ, đó: k1 = k2 = Chọn dây đơi mềm trịn loại VCm (2 x 1) có Icp = 10A Kiểm tra điều kiện kết hợp áptômát bảo vệ I cp 10A 1,25I dmCB 1,5 1,25 x 1,5 Vậy chọn dây VCm (2 x 1) cho dãy đèn hợp lý Vì đường dây ngắn nên không cần kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp xa nguồn nên khơng cần kiểm tra ổn định nhiệt dòng ngắn mạch 143 PL16: Giải tập thiết kế chiếu sáng công nghiệp Xác định số lượng, công suất đèn (Nội dung phần bao gồm hạng mục từ bước đến trình tự tính tốn nêu trên) Vì xưởng sản xuất, dự định dùng đèn sợi đốt, cos = Chọn độ rọi cho chiếu sáng chung E = 30lx Căn vào thiết kế xây dựng nhà xưởng - Trần nhà cao 4,5m; - Mặt công tác h2 = 0,8m; - Độ cao treo đèn cách trần h1 = 0,7m => H = h - h1 – h2 = 4,5 – 0,7 – 0,8 = m Tra bảng đèn sợi đốt, bóng vạn có L/H = 1,8 Khoảng cách đèn: L = 1,8 x H = 1,8 x = 5,4m Căn vào bề rộng phòng (20m) chọn L = 5m Đèn bố trí làm dãy cách 5m; cách tường 2,4m; Vậy, tổng cộng có 36 bóng, dãy bóng Chỉ số phịng: a.b H(a b) 20.50 3.(20 50) Lấy hệ số phản xạ tường 50%, trần 30%, tra sổ tay ta được: ksd = 0,48 Lấy hệ số dự trữ k = 1,3 hệ số tính tốn Z = 1,1 Quang thơng đèn là: F kESZ n.k sd 1,3.30.1000.1,1 2483 (lumen) 36.0,48 Tra bảng chọn bóng sợi đốt 200W có F = 2528 lumen Ngoài chiếu sáng nhà xưởng, cần đặt thêm bóng 100W cho phịng thay trang phục phịng WC Tổng cơng suất chiếu sáng tồn xưởng: P = 36 x 200 + x 100 = 7600W = 7,6 (kW) Thiết kế sơ đồ cấp điện chiếu sáng Đặt riêng tủ chiếu sáng cạnh cửa vào, lấy điện từ tủ phân phối phân xưởng Tủ gồm: áptômát pha; 10 áptômát nhánh pha Mỗi áptơmát điều khiển bóng đèn Sơ đồ cấp điện mặt sơ đồ nguyên lý thiết kế sau: 144 Sơ đồ mạng điện chiếu sáng xưởng khí 1: Tủ điện chiếu sáng; 2: Bảng điện nhà thay quần Sơ đồ nguyên lý mạng chiếu sáng xưởng khí Chọn áptơmát đặt tủ phân phối áptômát đặt tủ chiếu sáng I tt Ptt 3.U dm cos 7,6 3.0,38.1 11,56(A) Chọn dùng áptômát pha 50A Clipsal chế tạo có thơng số ghi bảng: Tên áptơmát Mã số Uđm(V) Iđm(A) Số cực Icđm(kA) Áptômát tổng áptômát nhánh đặt tủ phân phối G4CB3050C 400 50 145 Cáp từ tủ phân phối đến tủ chiếu sáng chọn cáp đồng lõi vỏ PVC Clipsal chế tạo, tiết diện 6mm2 có Icp = 45 (A) PVC(3 x + 1,4); k1k2Icp = 1.1.45 Itt = 11,56 (A) Chọn áptơmát nhánh: - Xác định dịng điện tính tốn, I tt - Tra sổ tay chọn áptơmát Tên áptômát Mã số 4.20 3,64 (A) 220.1 Uđm (V) Iđm (A) Số cực Icđm (kA) Áptômát nhánh G4CB2010C 400 10 Chọn dây dẫn từ áptômát nhánh đến cụm đèn: Với Itt = 3,64A chọn dây đồng bọc nhựa, tiết diện 2,5mm2 có Icp = 27A chọn dây M (2 x 2.5) Kiểm tra dây dẫn kết hợp áptômát bảo vệ: Với dây PVC(3 x + 1,4) có: Icp = 45(A) Với dây M (2 x 2.5): Icp = 27(A) 1,25.50 1,5 1,25.10 1,5 41,6(A) 8,33(A) PL17: Giải tập xác định chiều cao cột thu lôi Gọi chiều cao cột thu cần chọn là: h (m) Chiều cao đối tượng bảo vệ là: hx (m) Bán kính đảm bảo đối tượng bảo vệ an toàn là: Rx (m) Giả thiết: hx < h => h > hx = m h > 30 m 5,5 Với giả thiết ta chọn: p = h Bán kính bảo vệ an tồn cột thu lơi cho đối tượng là: hx 5,5 0,8h h 0,8h 5,5 500 1,5.h 0,8h h Rx Hay: 1,5.h 400 h = 1,5.(0,8h – 2).5,5 6,6h - 400 h - 16,5 = => h 3678 m Vậy, chiều cao cột thu lơi cao 3678 mét (tính từ mặt đất) Số lượng 10 146 PL18: Phạm vi bảo vệ cột thu lôi Phạm vi bảo vệ cột thu lơi có độ cao Phạm vi bảo vệ cột thu lơi có độ cao khác Rx xác định cột thu lôi bx bề ngang hẹp độ cao bảo vệ độ cao hx 2bx = 4Rx 7ha a 14ha a 147 Trong đó: a- khoảng cách hai cột thu lơi, đơn vị tính (m) ha- chiều cao hiệu dụng cột thu lôi, đơn vị tính (m) Trường hợp trạm đặt nhiều cột thu lơi (hình 4.8) phần ngồi khu vực bảo vệ tính cơng thức nêu trên, vật có độ cao h x nằm trạm bảo vệ thoả điều kiện sau: D 8.(h - hx) với h 30m D 8.(h - hx).P với h > 30m Phạm vi bảo vệ cột thu lôi PL19: Giải tập thiết kế nối đất cho trạm biến áp hạ áp 1000 - 22/0,4kV Xác định điện trở nối đất cho phép cần thiết theo tiêu chuẩn kỹ thuật Đất nơi đặt trạm đất sét pha sỏi, nên điện trở suất đất đ =1.104 cm Đối với cọc thẳng đứng dùng thép góc L50x50x5 dài l = 2,5m, đóng cọc thành mạch vòng sâu cách mặt đất 0,7m; cọc cách khoảng a = 2,5m; Tra theo bảng 5.20 kđmax = 1,4 Đối với ngang dùng thép dẹp (40x4)mm chôn nằm cách mặt đất 0,8m; Tra theo bảng 5.20 kngmax =1,6 Trạm biến áp 22/0,4kV điện trở nối đất theo quy định là: Rđ ; Xác định điện trở cọc Ta có: l = 2,5 (m) 4 tt = kđmax đ = 1,4.1.10 = 1,4.10 ( cm) Đối với thép góc có bề rộng b, đường kính ngồi đẳng trị tính: d = 0,95.b = 0,95.5 = 4,75(cm) Độ chơn sâu cọc, tính từ mặt đất tới điểm cọc (cm) 250 = 205(cm) 0,366 2l t l tt lg lg Suy ra: R1c = l d 4t l 0,366 2.250 l 4.205 250 1,4.104 lg lg = 44,13 250 4,75 4.205 250 t = 80 + Xác định sơ số cọc Theo tỷ số a/l = 1; tra bảng 5.22 chọn c = 0,47 148 R 1c đ R yc Suy ra: n sb 44,13 0,47.4 23 (cọc) Với nsb tính được, kết hợp phương thức bố trí cọc theo mặt ta chọn số cọc sơ cần đóng (n = 23 cọc) Xác định điện trở n cọc điện cực thẳng đứng Rnc = R 1c n đ 44,13 23.0,47 4,08 ( ) Xác định điện trở nối nằm ngang Rng = 0,366 2L2 tt lg ( ) L b.t Thanh thép (40x4)mm hàn đầu cọc thép góc cách mặt đất 0,8m Hệ số sử dụng nối vòng số điện cực thẳng đứng 23, tra bảng 5.22 theo tỷ số a/l = 1, chọn ng= 0,27 4 ttng = kng đ = 1,6.1.10 = 1,6.10 ( cm) Bề rộng nối đất: b = 4(cm) Độ sâu chôn nối đất: t = 80 (cm) Chu vi mạch vòng (m): L a/l =1 => a = 2,5.1 = 2,5m; => L = 20.2,5 = 50(m) Điện trở thực tế nối có xét đến hệ số sử dụng ng R ng R ng ng 0,366 2L2 lg = tt L b.t ng 0,366 2.(50.100) 1,6.10 lg = 22,52 ( ) 50.100 0,27 4.80 Xác định điện trở hệ thống nối đất nhân tạo R nđ R nc R ng 4,08.22,52 = R nc R ng 4,08 22,52 3,45 ( ) Suy ra: Rnđ = 3,45 Ryc = Vậy chọn 23 cọc thép góc L50x50x5 dài 2,5m đóng độ sâu cách mặt đất 0,7m thành mạch vòng, ngang dùng thép (40x4)mm hàn đầu cọc nối đất độ sâu 0,8m với chiều dài tổng 50m Hình vẽ bố trí nối đất trạm biến áp Hình vẽ quy cách cọc nối đất 149 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Khoa Điện (2014), Giáo trình Cung cấp điện, lưu hành nội bộ; [2] Nguyễn Xuân Phú (2014), Kỹ thuật an toàn điện tính tốn dây dẫn khí cụ điện bảo vệ vấn đề liên quan đến kỹ thuật an toàn cung cấp điện lưới hạ áp, NXB Khoa học kỹ thuật; [3] TS Trương Minh Tấn (2016), Giáo trình hệ thống cung cấp điện, NXB Xây dựng; [4] Vũ Văn Tẩm (2013), Giáo trình thiết kế cấp điện, NXB Giáo dục Việt Nam [5] Nguồn tài liệu từ Web: 123doc.VN; TAILIEU.VN