Giáo trình đồ án môn học (nghề điện công nghiệp cao đẳng)

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: ĐỒ ÁN MƠN HỌC NGHỀ: ĐIỆN CƠNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG Ban hành kèm theo Quyết định số: / QĐ-CĐCG ngày … tháng năm 2019 Trường Cao đẳng Cơ giới Quảng Ngãi, năm 2019 (Lưu hành nội bộ) TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên 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 Tài liệu Đồ án môn học thực tham gia giảng viên trường Cao đẳng Cơ giới thực Tài liệu thiết kế theo mô đun thuộc hệ thống mô đun/ mơn học chương trình đào tạo nghề Điện Cơng Nghiệp cấp trình độ Cao đẳng nghề dùng làm giáo trình cho Sinh viên khóa đào tạo Tài liệu kết cấu theo nội dung : Bài 1: Giới thiệu số phần mềm thiết kế mạng hạ áp Bài 2: Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng dùng phần mềm Visual Bài 3: Xác định phụ tải tính tốn cho phân xưởng dùng Excel 4: Lựa chọn thiết bị cho phân xưởng Bài 5: Tính chọn dung lượng bù hệ số công suất Thời gian trải nghiệm 240 Mỗi tiêu đề, tiểu tiêu đề nội dung biên soạn theo bước thực công việc, với kiến thức kỹ hình thành rèn luyện sau trải nghiệm thực tế xong, sinh viên thực tốt nhiệm vụ Mặc dù cố gắng, song sai sót khó tránh Tác giả mong nhận ý kiến phê bình, nhận xét bạn đọc để giáo trình hồn thiện Quảng Ngãi, ngày tháng năm 20 Tham gia biên soạn Hồ Văn Tịnh Chủ biên ………… ……… … MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU MỤC LỤC GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN ĐỒ ÁN MƠN HỌC Bài 1: Giới thiệu số phần mềm thiết kế mạng hạ áp 10 2.1 Phần mềm thiết kế mạng điện Ecodial 11 2.1.1 Giới thiệu phần mềm Ecodial 11 2.1.2 Thư viện phần tử 16 2.1.3 Trình tự thiết kế mạng Ecodial 19 2.2 Phần mềm thiết kế chiếu sáng Visual .37 2.2.1 Giới thiệu phần mềm Visual 37 2.2.2 Trình tự thiết kế chiếu sáng Visual 37 2.3 Phần mềm thiết kế vẽ điện Visio 40 2.3.1 Giới thiệu phần mềm Visio 42 2.3.2 Trình tự thiết kế vẽ điện Visio .43 Bài 2: Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng dùng phần mềm Visual 57 2.1 Cơ sở lý thuyết chiếu sáng công nghiệp 58 2.2 Tính tốn, bố trí chiếu sáng cho phân xưởng 58 2.3 Bảng tổng hợp số lượng thiết bị công suất 58 Bài 3: Xác đinh phụ tải tính tốn cho phân xưởng dùng Excel 60 2.1 Cơ sở lý thuyết xác định phụ tải tính tốn 61 2.2 Tính tốn, phụ tải cho phân xưởng (bảng tính Excel) 61 2.3 Tâm phụ tải (bản vẽ Visio) 61 2.4 Bảng tổng hợp phụ tải tính toán (Ptt, Qtt, Stt) 61 Bài 4: Lựa chọn thiết bị cho phân xưởng 63 2.1 Cơ sở lý thuyết xác định chọn lựa thiết bị 64 2.2 Tính tốn, lựa chọn thiết bị .64 2.2.1 Lựa chọn máy biến áp 64 2.2.2 Lựa chọn máy cắt điện 67 2.2.3 Lựa chọn cầu chì, dao cách ly .68 2.2.4 Lựa chọn áptomat 69 2.2.5 Lựa chọn góp .70 2.2.6 Lựa chọn dây dẫn cáp .71 2.3 Bảng tổng hợp số lượng công suất thiết bị 71 Bài 5: Tính chọn dung lượng bù hệ số công suất 73 2.1 Xác định dung lượng bù cho phân xưởng 74 2.2 Phân phối thiết bị bù mạng điện phân xưởng .75 GIÁO TRÌNH MƠDUN Tên Mơđun: ĐỒ ÁN MƠN HỌC Mã số mơ đun: MĐ 28 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơ đun: - Vị trí: Trước học mơ đun phải hồn thành tất mơn học, mơ đun chương trình đào tạo - Tính chất: Là mơ đun kỹ thuật chun môn trải nghiệm doanh nghiệp - Ý nghĩa vai trị mơ đun: Mơ đun thực tập tốt nghiệp có vị trí, vai trị quan trọng công tác đào tạo,nhằm gắn kết lý thuyết-tay nghề thực tiễn Với kiến thức kỹ hình thành rèn luyện sau trải nghiệm thực tế xong, học viên thực tốt nhiệm vụ Mục tiêu mơ đun: - Kiến thức: A1 Tổng hợp kiến thức lý thuyết, trải nghiệm kỹ thực hành A2 Nâng cao kỹ nghề nghiệp, rèn luyện kỹ giải công việc độc lập, kỹ làm việc nhóm - Kỹ năng: B1 Vận dụng kiến thức học vào thực tế, kỹ tự trau dồi bổ sung kiến thức nhằm giải công việc kỹ thuật cụ thể, B2 Vận dụng mối quan hệ vói nghề liên quan - Năng lực tự chủ trách nhiệm: C1 Chủ động, nghiêm túc học tập và công việc C2 Giữ gìn vệ sinh cơng nghiệp, đảm bảo an tồn cho người thiết bị 1.Chương trình khung nghề Điện Công Nghiệp Mã MH/ MĐ Tên môn học, mô đun Số tín Thời gian đào tạo (giờ) Trong Thực Tổng hành/thực Lý Kiểm số tập/Thí thuyết tra nghiệm/bài tập I MH 01 MH 02 MH 03 MH 04 MH 05 MH 06 II II.1 MH 07 MH 08 MĐ 09 MĐ 10 MĐ 11 MĐ 12 II.2 MĐ 13 MH 14 MĐ 15 MĐ 16 MH 17 MĐ 18 MĐ 19 MĐ 20 MĐ 21 MĐ 22 MĐ 23 MĐ 24 MĐ 25 MĐ 26 MH 27 MĐ 28 Các môn học chung/đại cương 18 435 157 255 Chính trị 75 41 29 Pháp luật 30 18 10 Giáo dục thể chất 60 51 Giáo dục quốc phòng 75 36 35 An ninh Tin học 75 15 58 Ngoại ngữ (Anh văn) 120 42 72 Các môn học, mô đun chuyên môn ngành, nghề Các mô đun, môn học 18 360 160 180 kỹ thuật sở Ngoại ngữ chuyên ngành 60 30 27 An toàn điện 15 14 30 Điện 45 40 90 Vẽ kỹ thuật – vẽ điện 15 27 45 Khí cụ điện 45 20 22 35 50 Kỹ thuật Điện tử 90 Các mô đun, môn học 78 2005 543 1389 chuyên môn Điều khiển điện khí nén 90 30 55 Điện tử cơng suất 60 20 37 37 48 Máy điện 90 Kỹ thuật quấn dây máy 120 40 75 điện Cung cấp điện 90 60 26 Trang bị điện 180 30 140 Kỹ thuật số 75 37 35 Kỹ thuật cảm biến 75 30 42 PLC 120 47 67 Truyền động điện 90 37 48 Kỹ thuật lắp đặt điện 120 20 92 Lập trình vi điều khiển 90 32 53 85 25 56 Kỹ thuật lạnh giảm ĐKLT cỡ nhỏ - điều 90 37 48 khiển thông minh Tổ chức sản xuất 30 20 Đồ án môn học / Đào 240 30 210 tạo doanh nghiệp 23 4 20 3 73 5 10 3 5 MĐ 29 Thực tập tốt nghiệp Tổng cộng 11 360 2800 860 360 1824 116 Chương trình chi tiết mơ đun Số TT Thời gian Tên mô đun Bài 1: Giới thiệu số phần mềm thiết kế mạng hạ áp Tổng số Lý Thực thuyết hành Kiểm 30 30 tra* 1.Phần mềm thiết kế mạng điện Ecodial 2.Phần mềm thiết kế chiếu sáng Visual 3.Phần mềm vẽ điện Visio Bài 2: Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng dùng phần mềm Visual 50 502 Bài 3: Xác định phụ tải tính tốn cho phân xưởng dùng Excel 70 703 Bài 4: Lựa chọn thiết bị cho phân xưởng 50 504 Bài 5: Tính chọn dung lượng bù hệ số công suất 40 405 Cộng 240 30 21 Điều kiện thực môn học: 3.1.Phịng hoc chun mơn hóa/nhà xưởng: Tại doanh nghiệp 3.2 Trang thiết bị máy móc: Do doanh nghiệp cung cấp 3.3 Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Giáo trình, đề cương,tài liệu tham khảo , doanh nghiệp cung cấp, doanh nghiệp cung cấp Nội dung phương pháp đánh giá: 4.1.Nội dung : - Kỹ năng: Sản phẩm thực tập, sản xuất doanh nghiệp - Năng lực tự chủ trách nhiệm: Chấp hành nội quy, tuân thủ nghiêm ngặt quy định an toàn lao động sinh viên 4.2 Phương pháp: - Kỹ năng: Đánh giá trực tiếp trình thực tập, sản xuất sinh viên - Năng lực tự chủ trách nhiệm: Đánh giá số tham gia thực tập, ý thức chấp hành, tuân thủ quy định an toàn, bảo hộ lao động 4.2.1 Cách đánh giá - Áp dụng quy chế đào tạo Cao đảng hệ chính quy ban hành kèm theo Thông tư số 09/2017/TT-BLĐTBXH, ngày 13/3/2017 Bộ trưởng Bộ Lao động – Thương binh Xã hội - Hướng dẫn thực hiện quy chế đào tạo áp dụng tại Trường Cao đẳng Cơ giới sau: Điểm đánh giá Trọng số + Điểm kiểm tra thường xuyên (Hệ số 1) 40% + Điểm kiểm tra định kỳ (Hệ số 2) + Điểm thi kết thúc mô đun 60% 4.2.2 Phương pháp đánh giá Phương pháp Phương pháp Hình thức Chuẩn đầu Số đánh giá tổ chức kiểm tra đánh giá cột Thường xuyên Viết/ Tự luận/ Thời điểm kiểm tra A1, C1, C2 Sau 10 A2, B1, C1, C2 Sau 60 A1, A2, B1, B2, C1, C2 Sau 240 Thuyết trình Trắc nghiệm/ Báo cáo Định kỳ Kết thúc thực tập Viết Tự luận/ thực hành Trắc nghiệm/ thực hành Vấn đáp Vấn đáp thực hành doanh nghiệp 4.2.3 Cách tính điểm - Điểm đánh giá thành phần điểm thi kết thúc mô đun chấm theo thang điểm 10 (từ đến 10), làm tròn đến chữ số thập phân - Điểm mô đun tổng điểm tất điểm đánh giá thành phần mô đun nhân với trọng số tương ứng Điểm mơ đun theo thang điểm 10 làm trịn đến chữ số thập phân Hướng dẫn thực mô đun 5.1 Phạm vi, đối tượng áp dụng: Đối tượng Cao đẳng Điện Công Nghiệp 5.2 Phương pháp giảng dạy, học tập mô đun 5.2.1 Đối với người dạy * Lý thuyết: Áp dụng phương pháp dạy học tích cực bao gờm: Trình chiếu, thuyết trình ngắn, nêu vấn đề, hướng dẫn đọc tài liệu, tập cụ thể, câu hỏi thảo luận nhóm… * Thực hành: - Phân chia nhóm nhỏ thực tập thực hành theo nội dung đề - Khi giải tập, làm Thực hành, thí nghiệm, tập: Giáo viên hướng dẫn, thao tác mẫu sửa sai chỗ cho nguời học - Sử dụng mơ hình, học cụ mô để minh họa tập ứng dụng hệ truyền động dùng điện tử công suất, loại thiết bị điều khiển * Thảo luận: Phân chia nhóm nhỏ thảo luận theo nội dung đề * Hướng dẫn tự học theo nhóm: Nhóm trưởng phân cơng thành viên nhóm tìm hiểu, nghiên cứu theo yêu cầu nội dung học, nhóm thảo luận, trình bày nội dung, ghi chép viết báo cáo nhóm 5.2.2 Đối với người học: Người học phải thực nhiệm vụ sau: - Nghiên cứu kỹ học nhà trước đến lớp Các tài liệu tham khảo cung cấp nguồn trước người học vào học môn học (trang web, thư viện, tài liệu ) - Sinh viên trao đổi với nhau, thực thực hành báo cáo kết - Tham dự tối thiểu 70% giảng tích hợp Nếu người học vắng >30% số tích hợp phải học lại mơ đun tham dự kì thi lần sau - Tự học thảo luận nhóm: Là phương pháp học tập kết hợp làm việc theo nhóm làm việc cá nhân Một nhóm gồm 2-3 người học cung cấp chủ đề thảo luận trước học lý thuyết, thực hành Mỗi người học chịu 10 BÀI 4: LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ CHO PHÂN XƯỞNG Mã bài: MĐ28-04 Giới thiệu: Hệ thống điện bao gồm thiết bị điện chắp nối với theo nguyên tắc chặt chẽ tạo nên cấu đồng bộ, hoàn chỉnh Mỗi thiết bị điện cần lựa chọn để thực tốt chức sơ đồ cấp điện góp phần làm cho hệ thống cung cấp điện vận hành đảm bảo tiêu kỹ thuật, kinh tế an toàn Mục tiêu: - Chọn vị trí đặt trạm, số lượng, dung lượng phù hợp - Lựa chọn thiết bị phù hợp để đảm bảo điều kiện làm việc lâu dài - Rèn luyện tính cẩn thận, chính xác, tác phong cơng nghiệp lao động sản xuất Phương pháp giảng dạy học tập Đối với người dạy: Sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học nhớ giá trị đại lượng, đơn vị đại lượng - Đối với người học: Chủ động đọc trước giáo trình trước buổi học Điều kiện thực học - Điều kiện tài liệu, hồ sơ thực tập - Điều kiện đảm bảo an toàn lao động - Các điều kiện khác: Khơng có Kiểm tra đánh giá học - Nội dung:  Kiến thức: Kiểm tra đánh giá tất nội dung nêu mục tiêu kiến thức  Kỹ năng: Đánh giá tất nội dung nêu mục tiêu kĩ  Năng lực tự chủ trách nhiệm: Trong trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu trước đến lớp + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập + Tham gia đầy đủ thời lượng mơn học + Nghiêm túc q trình học tập 65 - Phương pháp: Quan sát, so sánh, đánh giá theo quy trình Nội dung: 2.1 Cơ sở lý thuyết xác định chọn lựa thiết bị 2.2 Tính tốn, lựa chọn thiết bị 2.2.1 Lựa chọn máy biến áp Tính chọn dung lượng máy biến áp Điều kiện chọn máy biến áp Chọn dung lượng máy biến áp theo điều kiện: - Đối với trạm máy: sđm stt - Đối với trạm nhiều máy: nsđm stt đó: n - Số lượng máy biến áp trạm sđm- Công suất định mức máy biến áp ; kva stt - Cơng suất tính tốn phân xưởng xí nghiệp; kva ngồi ra, chọn mỏy biến ỏp cũn phải đảm bảo điều kiện sau: - Điện áp phía sơ cấp u1đm phải phù hợp với điện áp phía cao áp lưới điện - Điện áp phía thứ cấp u2đm phải phù hợp với điện áp phụ tải - Đúng chủng loại phạm vi sử dụng * Số lượng công suất máy biến áp xác định theo tiêu chuẩn kinh tế kỹ thuật sau đây: - An toàn, liên tục cung cấp điện - Vốn đầu tư bé - Chi phí vận hành hàng năm bé - Ngồi cần lưu ý đến việc: + Tiêu tốn kim loại màu + Các thiết bị khí cụ phải mua nhập dễ dàng v.v… - Dung lượng máy biến áp xí nghiệp nên đồng nhất, chủng loại để giảm dung lượng số lượng máy biến áp dự phòng - Sơ đồ nối dây trạm nên đơn giản, ý đến phát triển phụ tải sau Sau ta xét tiêu chuẩn nêu trên: a Đảm bảo liên tục cung cấp điện Muốn thực yêu cầu này, ta dự kiến thêm đường dây phụ nối từ điện áp thấp trạm biến áp khác xí nghiệp xí nghiệp có từ hai trạm biến áp trở lên số lượng máy biến áp trạm ta 66 bố trí thêm máy dự trữ, trường hợp cố máy vận hành phương diện công suất, trạm biến áp cung cấp điện cho phụ tải loại i nên dùng máy công suất phụ tải loại i bé 50% tổng cơng suất phân xưởng máy phải có dung lượng 50% cơng suất cuả phân xưởng cơng suất phụ tải loại i lớn 50% tổng cơng suất phân xưởng máy biến áp phải có dung lượng 100% cơng suất cuả phân xưởng chế độ làm việc bình thường máy biến áp làm việc, cịn trường hợp cố máy ta chuyển tồn phụ tải máy khơng cố ta sử dụng khả tải ta ngắt hộ tiêu thụ không quan trọng b.Vốn đầu tư bé nhất: để thực tiêu vốn đầu tư bé số lượng máy biến áp đặt trạm biến áp phải kết việc giảm số lượng máy biến áp trạm đưa đến đơn giản hoá sơ đồ điện, tiết kiệm thiết bị đóng cắt, dụng cụ đo lường thiết bị bảo vệ rơ le, đồng thời từ nâng cao độ tin cậy cung cấp điện việc sử dụng hợp lý dung lượng tải máy biến áp cho phép giảm công suất đặt thực tiết kiệm vốn đầu tư Đối với máy biến áp chế độ vận hành bình thường sử dụng qui tắc tải sau đây: tải cho phép sở thay đổi phụ tải hàng ngày đường cong đồ thị phụ tải hàng ngày máy biến áp có hệ số điền kín S tb bé 100% (kđk = S 100%) giảm 10% hệ số điền kín max cho phép tải 3% so với công suất định mức máy biến áp qui tắc áp dụng nhiệt độ khơng khí xung quanh khơng 300c 3% 100 k dk % ; [%] 10 qui tắc gọi qui tắc tải 3% Quá tải cho phép sở non tải thời gian mùa hè Nếu phụ trung bình cực đại hàng ngày tháng 6,7,8 mùa hè mà nhỏ công suất định mức máy biến áp cần thiết ngày mùa đơng cho phép q tải 1% = 1% phần trăm non tải mùa hè mức tải tối đa không 15% qui tắc gọi qui tắc tải 1% 1% 100 Pdm Pmax Pdm ;[%] (iii-7) kết hợp qui tắc, giá trị tổng = 1%+ 3%không phép vượt 30% máy biến áp đặt trời 20% máy biến áp đặt nhà Quá tải cho phép trường hợp tải khơng đối xứng 67 xí nghiệp có phụ tải pha, máy biến áp xí nghiệp có khả làm việc với phụ tải không cân pha trường hợp ta không chọn dung lượng máy biến áp theo pha có phụ tải lớn mà chọn theo phụ tải tính tốn nhỏ đảm đảm bảo máy biến áp vận hành giói hạn cho phép đó: tỉ dịng điện pha a có phụ tải lớn cho phép dòng điện pha định mức máy biến áp là: IA 1,525 I dm 0,45[1 ( IB ) IA ( IC ) ] IA c chi phí vận hành hàng năm bé ta biết, thành phần chi phí vận hành hàng năm chi phí tổn thất điện chiếm vị trí quan trọng chi phí chung tổn thất sinh máy biến áp đường dây thời gian vận hành tổn thất máy biến áp phụ thuộc vào thông số máy biến áp chế độ vận hành biến áp v.v… d.tiêu tốn kim loại màu bé việc tiêu tốn kim loại màu lưới điện cung cấp cho hộ tiêu thụ liên quan trực tiếp tới vị trí đặt cơng suất trạm biến áp trạm biến áp gần trọng tâm phụ tải hộ tiêu thụ cơng suất đặt giảm việc giảm công suất đặt trạm thực tiết kiệm đáng kể kim loại màu đồng thời cũnggiảm tổn thất * Đối với vị trí trạm biến áp phải thoả mãn yêu cầu sau: - gần tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp đưa đến toạ độ tâm phụ tải xác định: x0 x i Si Si ; y0 y i Si Si đó: (xi, yi)- toạ độ phụ tải thứ i si- công suất biểu kiến phụ tải thứ i Nếu máy biến áp đặt gần tâm phụ tải đường dây cung cấp điện từ nguồn đến phụ tải ngắn tổn hao lượng chi phí vận hành hàng năm thấp nhất, với ngành mỏ tâm phụ tải để tham khảo - An toàn, liên tục cung cấp điện (trong ngành mỏ, móng phải ổn định suốt thời gian tuổi thọ máy 20 năm ) - Thao tác vận hành quản lý dễ ràng Chọn máy biến áp 68 Căn vào điều kiện vào thông số kỹ thuật máy biến áp ta chọn máy biến áp cho phù hợp chọn máy biến áp cần lưu ý trường hợp sau đây: - Nếu chọn máy biến áp nước chế tạo khơng phải hiệu chỉnh lại theo nhiệt độ môi trường - Nếu máy biến áp nhập ngoại phải đưa vào biểu thức hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường khc lúc đó, điều kiện chọn cơng suất máy biến áp là: Đối với trạm máy: sđm stt/ khc Đối với trạm nhiều máy: nsđm stt/ khc hệ số khc xác định sau: k hc tb 100 đó: tb- nhiệt độ trung bình nơi đặt máy biến áp làm việc, thường lấy 250c Vận hành trạm biến áp Thiết kế vận hành có liên quan mật thiết với người vận hành cần phải hiểu sơ đồ thiết kế cần phải chấp hành đầy đủ quy trình dự định thiết kế để phát huy hết ưu điểm phương án thiết kế tận dụng hết khả thiết bị Trình tự thao tác Thực thao tác máy cắt điện cầu dao cách ly cần phải tôn trọng thứ tự sau: + Đóng đường dây cung cấp điện: - Đóng cầu dao cách ly - Đóng dao cách ly đường dây - Đóng máy cắt điện + Mở đường dây cung cấp điện - Mở máy cắt điện - Mở dao cách ly đường dây - Mở dao cách ly + Đóng máy biến áp ba dây quấn - Đóng dao cách ly phần điện cao áp, phần điện áp trung phần điện áp thấp( điện hạ áp) - Đóng máy cắt điện phía cuộn dây cao, trung hạ áp + Mở máy biến áp ba dây quấn - Mở máy cắt điện phần điện hạ áp, trung áp cao áp - Mở dao cách ly phần điện hạ áp, trung áp cao áp Nếu người vận hành thực thao tác sai, không thứ tự nêu gây nên tai nạn cho người, làm hư hỏng thiết bị làm gián đoạn việc cung cấp điện cho hộ tiêu thụ 69 2.2.2 Lựa chọn máy cắt điện Máy cắt phụ tải thiết bị đóng cắt đơn giản rẻ tiền máy cắt gồm hai phận hợp thành: phận đóng cắt điều khiển tay cầu chì.Vì phận dập hồ quang máy cắt phụ tải có cấu tạo đơn giản nên máy cắt phụ tải đóng cắt dịng phụ tải cịn việc cắt dịng ngắn mạch cầu chì đảm nhiệm dây chảy cầu chì chọn phù hợp với dịng tải, máy cắt phụ tải kiểm tra chọn theo điều kiện sau: Đại lượng chọn kiểm tra Ký hiệu Điện áp định mức, kv Dòng điện lâu dài định mức, a Dòng điện ổn định động định mức, ka Dòng ổn định nhiệt thời gian tđm.nh, ka uđmmc iđmmc iđm.đ Dịng định mức cầu chì, a iđm.cc iđm.nh Điều kiện chọn kiểm tra uđmmc iđmmc iđm.đ uđm.m ilvmax ixk iđm.nh I iđm.cc ilvmax t qd t dm.nh Công suất cắt định mức cầu chì, sc.đm.cc sc.đm.cc s” mva ý: s” = 3.U dm.m I " , với i” giá trị hiệu dụng ban đầu thành phần chu kỳ dòng ngắn mạch 2.2.3 Lựa chọn cầu chì, dao cách ly Cầu chì dùng để bảo vệ mạch điện xoay chiều chiều tải hay ngắn mạch thời gian cắt mạch cầu chì phụ thuộc vào vật liệu làm dây chảy dây chảy cầu chì làm chì, hợp kim chì với thiếc, kẽm, nhơm, đồng, bạc v.v… cầu chì loại thiết bị bảo vệ đơn giản, rẻ tiền độ nhạy tác động dòng điện lớn dòng điện định mức nhiều lần, chủ yếu ngắn mạch Cầu chì chọn kiểm tra theo điều kiện sau: Đại lượng chọn kiểm tra Điện áp định mức, kv Dòng điện lâu dài định mức, a Dòng điện cắt định mức, ka Công suất cắt định mức cầu chì, Mva Ký hiệu uđmcc iđmcc ic.đmcc sc.đm.cc Điều kiện chọn kiểm tra uđmcc uđm.m iđmcc ilvmax ic.đmcc i” sc.đm.cc s” 70 Dịng điện định mức cầu chì dùng để bảo vệ động điện xuất phát từ hai điều kiện sau: Theo điều kiện làm việc bình thường iđmcc ilvmax với dòng điện làm việc động tính sau: k t Pdm 10 I lvdc 3.U dm cos dc dc ,a Theo điều kiện mở máy - mở máy nhẹ: iđmcc imm/ 2,5 - mở máy nặng: iđmcc imm/ (1,6 2,0) đó: imm - dịng mở máy cực đại động - đường dây cung cấp cho nhiều động cơ, điều kiện chọn dịng định mức cầu chì là: n iđmcc iđmcc kđt I lvi i n kđt.( I lvi i I mm ) / 2,5 đó: kđt - hệ số kể tới làm việc không đồng thời phụ tải nhóm ilvi - dịng làm việc thực tế phụ tải thứ i n I lvi - tổng dịng điện làm việc bình thường phụ tải, trừ phụ tải khởi i động 2.2.4 Lựa chọn áptomat Trong đó: I Cường độ dịng điện (A - ampe) P Cơng suất tiêu thụ (W – watt) U Điện áp (V – vôn) Nguồn điện: 1Pha - 220V 3Pha - 380V Cosφ Hệ số công suất = 0,8 (Lưu ý: Sau tính ITK Q khách chọn Aptomat có dịng điện danh định ≥ tính tốn cấp (Để dự phịng an tồn nâng cấp phụ tải có) - khơng chọn loại cao q ⇒ Aptomat hoạt động không hiệu (chưa tới ngưỡng để Aptomat nhảy) 2.2.5 Lựa chọn góp 71 Người ta dùng dẫn đồng, nhơm để làm góp trạm phân phối dẫn thường có tiết diện chữ nhật lắp sứ cách điện phải tải dòng điện lớn, để tránh tượng hiệu ứng mặt người ta mắc nhiều dẫn cho pha để tăng độ cứng dẫn dẫn người ta đặt miếng đệm.Thanh dẫn chọn theo điều kiện dòng điện cho phép kiểm tra theo điều kiện ổn định động ổn định nhiệt sau: k1.k2.icp ilvmax cp f tt a I t qd đó: k1= với dẫn đặt đứng; k1= 0,95 với dẫn đặt nằm ngang; k2 - hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường cp - ứng suất cho phép vật liệu làm dẫn; 2 cpal = 700 kg/ cm ; cp.cu = 140 kg/ cm ; tt - ứng suất tính tốn; a - khoảng cách pha, cm; 2.2.6 Lựa chọn dây dẫn cáp Tính tốn mạng cáp hạ áp khu vực Việc tính tốn mạng cáp cho khu vực hạ bao gồm công việc sau: - Tính chọn cáp để đảm bảo theo điều kiện dịng nung nóng cho phép, điều kiện độ bền học, điều kiện tổn hao điện áp cho phép sau kiểm tra theo điều kiện khởi động động có cơng suất lớn xa - Chọn mã hiệu cáp để đảm bảo điều kiện vận hành an tồn mơi trường tuỳ theo mỏ cáp cao áp 6kv việc chọn tiết diện mã hiệu cáp đảm bảo điều kiện cần chọn thêm theo hai điều kiện nữa: - Lựa chọn cáp theo điều kiện kinh tế - Lựa chọn cáp theo điều kiện ổn định nhiệt Lựa chọn cáp theo điều kiện theo điều kiện dịng nung nóng cho phép Điều kiện chọn tương tự phần lựa chọn dây dẫn cáp Vì tiết diện cáp đảm bảo điều kiện vận hành an toàn với điều kiện có dịng điện định qua chọn cáp khơng dịng vượt q giá trị định mức khơng đảm bảo điều kiện dịng nung nóng tức cáp chóng bị già hố cách điện làm giảm tuổi thọ, chọn dòng nhỏ không thoả mãn điều kiện kinh tế Trong số trường hợp dịng tính tốn tính sau: 72 - Khi đường dây cung cấp cho phụ tải dịng tính tốn lấy dịng định mức phụ tải: itt = iđm = Pdm 10 3.U dm dm cos ,a (v-74) dm đó: pđm- cơng suất định mức phụ tải [kw]; uđm- điện áp định mức mạng [v]; d - hiệu suất định mức phụ tải; cos - hệ số công suất phụ tải; - Khi đường dây cung cấp cho nhiều phụ tải itt = k yc Pdmi 10 3.U dm cos ,a (v-75) tb pđmi- công suất định mức phụ tải thứ i [kw]; uđm - điện áp định mức mạng [v]; kyc - hệ số yêu cầu; cos tb - hệ số cơng suất trung bình phụ tải; Lựa chọn cáp theo độ bền học Theo điều kiện loại cáp chọn phải đảm bảo độ bền học người ta qui định tiết diện loại cáp nhỏ để đảm bảo độ bền học sau: Đối với loại cáp cung cấp cho máy móc thiết bị nằm xe lăn yêu cầu có tiết diện tối thiểu khơng nhỏ 10 mm 2, cịn loại thiết bị máy móc di chuyển theo chu kỳ tiết diện tối thiểu cáp không nhỏ 16 mm2 2.3 Bảng tổng hợp số lượng công suất thiết bị 73 Câu hỏi ơn tập: Trình bày phương pháp lựa chọn máy biến áp Trình bày phương pháp lựa chọn máy cắt điện, dao cách ly Trình bày phương pháp lựa chọn aptomat, cầu chì Trình bày phương pháp lựa chọn dây dẫn cáp Trình bày phương pháp lựa chọn Thanh dẫn 74 BÀI 5: TÍNH CHỌN DUNG LƯỢNG BÙ HỆ SỐ CƠNG SUẤT MĐ28-05 Giới thiệu: Trong thực tế cơng suất phản kháng Q không sinh công lại gây ảnh hưởng xấu kinh tế kỹ thuật: – Về kinh tế: Chúng ta phải trả chi phí tiền điện cho lượng công suất phản kháng tiêu thụ thực tế khơng đem lại lợi ích – Về kỹ thuật: Cơng suất phản kháng nguyên nhân gây tượng sụt áp tiêu hao lượng trình truyền tải điện Vì vậy, ta cần có biện pháp bù cơng suất phản kháng Q để hạn chế ảnh hưởng Cũng tức ta nâng cao hệ số cosφ Lợi ích nâng cao hệ số cosφ: – Giảm tổn thất công suất phần tử hệ thống cung cấp điện (máy biến áp, đường dây …) – Giảm tổn thất điện áp đường truyền tải – Tăng khả truyền tải điện đường dây máy biến áp Mục tiêu bài: - Tính chọn phân phối thiết bị bù phù hợp - Lựa chọn thiết bị phù hợp để đảm bảo điều kiện làm việc lâu dài - Rèn luyện tính cẩn thận, chính xác, tác phong công nghiệp lao động sản xuất Phương pháp giảng dạy học tập Đối với người dạy: Sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học nhớ giá trị đại lượng, đơn vị đại lượng - Đối với người học: Chủ động đọc trước giáo trình trước buổi học Điều kiện thực học - Điều kiện tài liệu, hồ sơ thực tập - Điều kiện đảm bảo an toàn lao động - Các điều kiện khác: Khơng có 75 Kiểm tra đánh giá học - Nội dung:  Kiến thức: Kiểm tra đánh giá tất nội dung nêu mục tiêu kiến thức  Kỹ năng: Đánh giá tất nội dung nêu mục tiêu kĩ  Năng lực tự chủ trách nhiệm: Trong trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu trước đến lớp + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập + Tham gia đầy đủ thời lượng môn học + Nghiêm túc trình học tập - Phương pháp: Quan sát, so sánh, đánh giá theo quy trình Nội dung bài: 2.1 Xác định dung lượng bù cho phân xưởng Công suất phản kháng cần bù Qbù = P ( tgφ1 – tgφ2 ) Để chọn tụ bù cho tải ta cần biết cơng suất (P) tải hệ số cơng suất (Cosφ) tải : Giả sử ta có cơng suất tải P Hệ số cơng suất tải Cosφ1 → φ1 → tgφ1 (trước bù, cosφ1 nhỏ tgφ1 lớn ) Hệ số công suất sau bù Cosφ2 → φ2 → tgφ2 ( sau bù, cosφ2 lớn tgφ2 nhỏ) Công suất phản kháng cần bù Qb = P (tgφ1 – tgφ2 ) Từ công suất cần bù ta chọn tụ bù cho phù hợp bảng catalog nhà cung cấp tụ bù 2.2 Phân phối thiết bị bù mạng điện phân xưởng Các giải pháp bù cosφ: Có hai giải pháp bù cosφ tự nhiên dùng thiết bị bù Các giải pháp bù cosφ tự nhiên: a) Thay động thường xuyên non tải động có cơng suất bé b) Giảm điện áp cho động làm việc non tải 76 c) Hạn chế động chạy không tải d) Dùng dộng đồng thay động không đồng e) Nâng cao chất lượng sửa chữa động f) Thay máy biến áp làm việc non tải máy biến áp dung lượng nhỏ Các thiết bị bù: Thiết bị để phát Q thường dùng lưới điện máy bù tụ bù Máy bù hay gọi máy bù đồng tụ bù Máy bù thường dùng trung tâm điện để trì ổn định cho hệ thống điện Tụ bù dùng cho lưới điện xí nghiệp, dịch vụ dân dụng Mục đích bù cosφ cho xí nghiệp cho cosφ lớn 0,85 Tụ nối tiếp hay song song vào mạng điện Bù dọc: mắc nối tiếp tụ vào đường dây, biện pháp nhằm cải thiện thông số đường dây, giảm tổn hao điện áp Lúc thông số đường dây: Z = R + j ( XL − XC ) Bù ngang: mắc song song tụ vào đường dây, có nhiệm vụ cung cấp Q vào hệ thống, làm nâng cao điện áp cosφ Dễ thấy lúc tổn thất điện áp giảm xuống: ∆U = P.R + ( Q − Qbù ) X U ày lớp ẩm, độ ẩm môi trường xung quanh, bề mặt vật liệu chất vật liệu Bù cơng suất cho lưới điện xí nghiệp: Cơng suất cần bù cho xí nghiệp để nâng hệ số cơng suất từ cosφ1 lên hệ số công suất cosφ2: Qbù = P ( tgϕ1 − tgϕ2 ) Các vị trí đặt tụ bù mạng điện xí nghiệp: Đặt tụ bù phía cao áp xí nghiệp: giá tụ cao áp rẽ giảm tổn thất điện từ phía cao áp lưới Đặt tụ bù hạ áp trạm biến áp xí nghiệp giúp giảm điện trạm biến áp Đặt tụ bù tủ động lực: làm giảm tổn thất điện áp đường dây từ tủ đến trạm phân phối trạm Đặt tụ bù cho tất cà động cơ: phương pháp có lợi giảm tổn thất điện tăng chi phí đầu tư, vận hành bảo dưỡng tụ Trong thực tế việc tính tốn phân bố bù tối ưu cho xí nghiệp phức tạp tùy theo quy mô kết cấu lưới điện xí nghiệp thực theo kinh nghiệm sau: Với xưởng sản xuất xí nghiệp nhỏ nên tập trung tụ bù hạ áp trạm biến áp xí nghiệp Với xí nghiệp loại vừa có trạm biến áp số phân xưởng công suất lớn cách xa trạm nên đặt tụ bù tủ phân phối phân xưởng cực động có cơng suất lớn (vài chục kW) 77 Đối với xí nghiệp có quy mơ lớn gồm nhiều phân xưởng lớn, có trạm phân phối trạm phân xưởng Việc bù thường thực tất hạ áp trạm phân xưởng Đôi thực bù cho cao hạ áp tùy vào giá thành tụ Câu hỏi ôn tập: Trình bày cách xác định dung lượng bù cho phân xưởng Trình bày Các vị trí đặt tụ bù mạng điện xí nghiệp Trình bày thiết bị bù Trình bày giải pháp bù hệ số công suất tự nhiên 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bảo vệ rơ le hệ thống điện - Gs.Ts Trần Đình Long – NXBGD – Hà Nội 1996 Cung cấp điện – Nguyễn Xuân Phú- Nxb khkt – hà nội 1998 điện khí hố mỏ – pgs.pts nguyễn anh nghĩa – nxb gd – hà nội 1997 thiết bị điện – lê thành bắc – nxb khkt – hà nội 2001 79