Đồ án môn học cung cấp điện tên đề tài thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí

PHÂN NHÓM PHỤ TẢI:- Phân nhóm phụ tải ta dựa trên các yếu tố sau: Vị trí gần nhau trên mặt bằng thuận tiện cho việc đi dây tránh chồng chéo, giảm tổn thất... Cùng chế độ làm việc thuận

TÍNH TOÁN PHỤ TẢI PHÂN XƯỞNG

ĐẶC ĐIỂM PHÂN XƯỞNG

Đây là mặt bằng phân xưởng sửa chữa cơ khí, có dạng hình chữ nhật, phân xưởng có:

- Với diện tích toàn phân xưởng 972m 2

Môi trường làm việc rất thuận lợi, ít bụi, nhiệt độ môi trường trung bình trong phân xưởng là

- Phân xưởng dạng hai mái tôn kẽm, nền xi măng, toàn bộ phân xưởng có 5 cửa ra vào 2 cánh: một cửa đi chính, bốn cửa phụ

- Phân xưởng làm việc 2 ca trong một ngày:

Trong phân xưởng có 37 động cơ, một phòng kho và một phòng KCS, ngoài ra phân xưởng còn có hệ thống chiếu sáng Phân xưởng được lấy điện từ trạm biến áp khu vực với cấp điện áp là: 220/380V.

THÔNG SỐ VÀ SƠ ĐỒ MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG

1 Sơ đồ mặt bằng phân xưởng:

MSSV: 21142262 ĐAMH: Cung cấp điện GVHD: PGS.TS.Trương Việt Anh SVTH: Phan Thị Hà

2 Bảng phụ tải phân xưởng:

TT Ký hiệu Số lượng P (kW) dm Cos ϕ K sd Ghi chú

PHÂN NHÓM PHỤ TẢI

- Phân nhóm phụ tải ta dựa trên các yếu tố sau:

 Vị trí gần nhau trên mặt bằng (thuận tiện cho việc đi dây tránh chồng chéo, giảm tổn thất )

 Cùng chế độ làm việc (thuận tiện cho việc vận hành và tính toán)

 Tổng công suất các nhóm ít chênh lệch nhất - tạo ra tính lấp lẫn các trang thiết bị cung cấp điện (cùng cỡ CB, cáp, đầu cosses…) lắp đặt nhanh, quản lý, thay thế, dự trữ thuận lợi…

 Số thiết bị trong nhóm và số nhóm không nên quá nhiều (≤ 8 thiết bị chính) để đảm bảo độ tin cậy CCĐ

- Căn cứ vào việc bố trí vị trí của phân xưởng và yêu cầu làm việc thuận tiện nhất và để làm việc có hiệu quả nhất thông qua các chức năng hoạt động của các máy móc thiết bị, đồng thời có lợi về kinh tế Với những máy móc thiết bị đã cho, quyết định chia thành bốn nhóm Đi cùng với bốn nhóm là bốn tủ động lực và một tủ phân phối chính Các tủ động lực và tủ phân phối chính phải đạt các yêu cầu về kỹ thuật cũng như các yêu cầu về kinh tế.

- Bốn nhóm phụ tải được phân chia theo bảng sau:

Tên nhóm Ký hiệu Số P (kW) dm Cos ϕ K sd

XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO PHÂN XƯỞNG

1 Xác định phụ tải tính toán cho từng nhóm: ĐAMH: Cung cấp điện GVHD: PGS.TS.Trương Việt Anh SVTH: Phan Thị Hà

 Xác định công suất biểu kiến định mức của tải:

Stai(dm) = Ptai dm( ) cos ϕtai

 Xác định công suất biểu kiến tính toán theo công thức:

Stai(tt)= Stai(dm)*Ksd

 Xác định công suất biểu kiến tính toán của tụ điện theo công thức:

Stt(tủ điện)= Stai(tt)*Kdt

 Xác định dòng điện tính toán cho từng thiết bị theo công thức:

Itt(từng tải)= = Stai(tt)

 Áp dụng các công thức trên ta tính được phụ tải tính toán của từng nhóm như sau:

Cos ϕ K sd Kdt S tai(dm)

 Nhóm 3: ĐAMH: Cung cấp điện GVHD: PGS.TS.Trương Việt Anh SVTH: Phan Thị Hà

P dm (kW) Cos ϕ K sd Kdt S tai(dm)

(kW) Cos ϕ K sd Kdt S tai(dm)

 Phụ tải tính toán của 4 nhóm được thống kê ở bảng sau:

Tên nhóm P dm (kW) S tai(dm) (KVA) S tai(tt) (KVA) S tt(tủ điện) (KVA)

 Trong thực tế khi phân xưởng làm việc thì không hẳn tất cả cả thiết bị hoạt động cùng một lúc do đó dựa vào kinh nghiệm cũng như tra bảng ta có thể chọn hệ số đồng thời tương ứng cho 4 nhóm máy là Kđt = 0.8 áp dụng công thức:

Stt(tủ điện)*Kdt = 350.69*0.8 = 280.552 (KVA)

2 Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng:

Pttcs = Po * F Trong đó: F: là diện tích chiếu sáng.

Pttcs: công suất tính toán chiếu sáng.

Po: diện tích chiếu sáng/đơn vị diện tích.

 Chiếu sáng nhà kho: chiếu sáng nhà kho ta có thể chọn P = 10(W) / m (tra bảngO 2 phụ lục I.2 trang 269 sách Thiết Kế Cung Cấp Điện của tác giả: Ngô Hồng Quang, Vũ Vân Tẩm).

Ta có diện tích nhà kho là: F = 6*6 6 mkho 2

 Chiếu sáng phòng KCS: ta chọn chiếu sáng cho phòng KCS với PO (w)/m 2 (tra bảng phụ lục I.2 trang 269 sách Thiết Kế Cung Cấp Điện của tác giả: Ngô Hồng Quang, Vũ Vân Tẩm).

Ta có diện tích phòng KCS là: F = 8*6 = 48 mkcs 2

 Chiếu sáng xưởng làm việc : ta chọn chiếu sáng cho xưởng sản xuất với

PO(w)/m 2 (tra bảng phụ lục I.2 trang 253 sách Thiết Kế Cung Cấp Điện của tác giả: Ngô Hồng Quang, Vũ Vân Tẩm).

Ta có diện tích xưởng sản xuất là: F = 54 *18 - (F + F ) = 888msx kho kcs 2

=> Ta có : P sx = 15*888 = 13320(w)ttcs ĐAMH: Cung cấp điện GVHD: PGS.TS.Trương Việt Anh SVTH: Phan Thị Hà

 Công suất chiếu sáng của toàn xưởng là :

3 Công suất biểu kiến tính toán của phân xưởng:

Stt(tủ điện)∗Kdt+¿S ttcs = 350.69 * 0.8 + 16.27 = 296.822 (KVA)

CHỌN MÁY BIẾN ÁP CHO PHÂN XƯỞNG

Vốn đầu tư của máy biến áp chiếm một phần rất quan trọng trong tổng số vốn đầu tư của hệ thống điện Vì vậy việc chọn vị trí, số lượng và công suất định mức của máy biến áp là việc làm rất quan trọng Để chọn máy biến áp cần đưa ra một số phương án có xét đến các ràng buộc cụ thể và tiến hành tính toán so sánh kinh tế, kỹ thuật để chọn phương án tối ưu Vì vậy việc lựa chọn máy biến áp bao giờ cũng gắn liền với việc lựa chọn phương án cung cấp điện dung lượng và các thông số máy biến áp phụ thuộc vào phụ tải, cấp điện áp và phương thức vận hành của máy biến áp

1 Chọn vị trí đặt máy biến áp: Để xác định vị trí hợp lý của trạm biến áp cần xem xét các yêu cầu sau:

 Thuận tiện cho các tuyến dây vào/ ra.

 Thuận lợi trong quá trình thi công và lắp đặt.

 Đặt nơi ít người qua lai, thông thoáng.

 Phòng cháy nổ, ẩm ướt, bụi bẩn.

 An toàn cho người và thiết bị.

 Trong thực tế, việc đặt máy biến áp phù hợp tất cả các yêu cầu trên là rất khó khăn Do đó tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể trong thực tế mà ta đặt trạm sao cho hợp lý nhất.

2 Chọn số lượng và chủng loại máy biến áp:

- Chọn số lượng máy biến áp phụ thuộc vào nhiều yều tố như:

 Yêu cầu về liên tục cung cấp điện của hộ phụ tải.

 Yêu cầu về lựa chọn dung lượng máy biến áp.

 Yêu cầu về vận hành kinh tế.

 Khả năng mở rộng và phát triển về sau.

- Đối với hộ phụ tải loại 1: thường chọn 2 máy biến áp trở lên Đối với hộ phụ tải loại 2: số lượng máy biến áp được chọn còn tuỳ thuộc vào việc so sánh hiệu quả về kinh tế - kỹ thuật Tuy nhiên, để đơn giản trong vận hành, số lượng máy biến áp trong trạm biến áp không nên quá 3 và các máy biến áp nên có cùng chủng loại và công suất.

- Chủng loại máy biến áp trong một trạm biến áp đồng nhất (hay ít chủng loại) để giảm số lượng máy biến áp dự phòng và thuận tiện trong việc lắp đặt, vận hành.

3 Xác định dung lượng của máy biến áp:

Hiện nay, có nhiều phương pháp để xác định dung lượng của máy biến áp Nhưng vẫn phải dựa theo các nguyên tắc sau đây:

 Chọn theo điều kiện làm việc bình thường có xét đến quá tải cho phép (quá tải bình thường) Mức độ quá tải phải được tính toán sao cho hao mòn cách điện trong khoảng thời gian xem xét không vượt quá định mức tương ứng với nhiệt độ cuộn dây là 98 C o Khi quá tải bình thường, nhiệt độ điểm nóng nhất của cuộn dây có thể lớn hơn (những giờ phụ tải cực đại) nhưng không vượt quá 140 C và nhiệt độ lớp dầu phía trên không o vượt quá 95 C o

 Kiểm tra theo điều kiện quá tải sự cố (hư hỏng một trong những máy biến áp làm việc song song) với một thời gian hạn chế để không gián đoạn cung cấp điện.

 Thông thường ta chọn máy biến áp dựa vào đồ thị phụ tải bằng ba phương pháp đó là:

 Phương pháp công suất đẳng trị.

 Phương pháp quá tải sự cố.

 Nhưng ở đây ta không có đồ thị phụ tải cụ thể, do đó chọn dung lượng máy biến áp theo công thức sau: SđmMBA ≥ STT phân xưởng

Trong đó: STT phân xưởng = STT tủ điện + SttCS + Sdự phòng

Sdự phòng phụ thuộc vào việc dự báo phụ tải điện của phân xưởng trong tương lai, giả sử phụ tải điện của phân xưởng dự báo trong tầm vừa từ 3 – 10 năm Do vậy ta chọn công suất dự phòng cho phân xưởng là 20%.

Sdự phòng = 20% (STT tủ điện + SttCS) = 20%*296.822 = 59.36 (KVA)

 Vậy dung lượng của máy biến áp cần chọn là :

SđmMBA ≥ STT tủ điện + SttCS + Sdự phòng

=> Vậy ta chọn máy biến áp 3 pha của hãng THIBIDI sản xuất tại việt nam với nhiệt đô môi trường của Việt Nam nên ta không cần xét đến hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ Máy biến áp có

S đmMBA = 400 (KVA). ĐAMH: Cung cấp điện GVHD: PGS.TS.Trương Việt Anh SVTH: Phan Thị Hà

Hình máy biến áp THIBIDI 400kVA Bản vẽ máy biến áp dầu THIBIDI

THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA MÁY BIẾN ÁP

MÁY BIẾN ÁP 3 PHA – 400 KVA

Tổn hao không tải cực đại P (W)0 165

Tổn hao ngắn mạch ở 75 C P o k (W) 3820 Điện áp ngắn mạch nhỏ nhất Uk (%) 4

XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI

1 Tọa độ tâm phụ tải của các nhóm:

 Khi thiết kế mạng điện cho phân xưởng, việc xác định vị trí đặt tủ phân phối hay trạm biến áp phân xưởng là rất quan trọng, nó ảnh hưởng rất lớn đến các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật, tổn thất công suất và tổn thất điện năng là bé nhất.

 Tâm phụ tải được xác định theo công thức sau:

Trong đó: P đmi là công suất định mức của thiết bị thứ i

X i, Y i là toạ độ của các thiết bị (nhóm) trong nhóm (phân xưởng)

STT Ký hiệu Pdm (kW) X (m) Y (m)

9 12C 20 2.4 4.6 ĐAMH: Cung cấp điện GVHD: PGS.TS.Trương Việt Anh SVTH: Phan Thị Hà

MSSV: 21142262 o Tâm phụ tải của nhóm 1:

9 7C 11 10.8 16 o Tâm phụ tải của nhóm 2:

11 11 11+ + +7 7+ +7+20 20 20+ + 13.06 (m) ĐAMH: Cung cấp điện GVHD: PGS.TS.Trương Việt Anh SVTH: Phan Thị Hà

10 9D 14 44.2 9.4 o Tâm phụ tải của nhóm 3:

9 11C 9 50.8 4.2 o Tâm phụ tải của nhóm 4:

5+20+ +16 16 163 + + +9 9+ +9 = 44.26 (m) ĐAMH: Cung cấp điện GVHD: PGS.TS.Trương Việt Anh SVTH: Phan Thị Hà

 Bảng tóm tắt tọa độ tâm phụ tải của các nhóm thiết bị:

 Sơ đồ tâm phụ tải của phân xưởng:

Bán kính vòng tròn phụ tải:

Trong đó: R: bán kính vòng tròn phụ tải

P : công suất dịnh mức của nhómttdm

Hệ số tự chọn ta chọn m= 2kw/m 2

 Bán kính vòng tròn phụ tải nhóm 1 là:

 Tương tự tính cho các nhóm còn lai ta có kết quả ở bảng sau:

 Với các kết quả vừa tính được ta có sơ đồ tân phụ tải của từng nhóm phụ tải và của toàn phân xưởng như hình vẽ sau: ĐAMH: Cung cấp điện GVHD: PGS.TS.Trương Việt Anh SVTH: Phan Thị Hà

LỰA CHỌN VỊ TRÍ ĐẶT TỦ PHÂN PHỐI VÀ TỦ ĐỘNG LỰC

Việc lắp đặt tủ động lực và tủ phân phối đúng tâm phụ tải của nhóm và phân xưởng có lợi về:

- Chi phí cho việc đi dây và lắp đặt là thấp nhất.

- Tổn hao điện áp là thấp nhất.

Tuy nhiên trong thực tế khi lắp đặt tủ phân phối không được như trên lý thuyết mà ta cần lưu ý đến một số vấn đề sau:

 Đặt gần tâm phụ tải.

 Tính chất của phụ tải.

 Mặt bằng xây dựng của nhà xưởng.

 Thuận tiện cho vận hành và sửa chữa.

 Thuận lợi cho quan sát toàn nhóm máy hay toàn phân xưởng.

 Không gây cản trở lối đi.

Vì vậy dựa vào các điều kiện trên ta chọn vị trí đặt tủ phân phối và tủ động lực có thể lệch đi so với tính toán của tâm phụ tải nhưng phải đảm bảo gần tâm phụ tải nhất.

 Sau khi xem xét bố trí của phụ tải phân xưởng ta đưa ra phương án đặt tủ động lực và tủ điều khiển cho toàn phân xưởng như hình vẽ sau: ĐAMH: Cung cấp điện GVHD: PGS.TS.Trương Việt Anh SVTH: Phan Thị Hà

TÍNH CHỌN PHƯƠNG ÁN DI DÂY CHO PHÂN XƯỞNG

VẠCH PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY TRONG MẠNG PHÂN XƯỞNG

Bất kỳ phân xưởng nào ngoài việc tính toán phụ tải tiêu thụ để cung cấp điện cho phân xưởng, thì mạng đi dây trong phân xưởng cũng rất quan trọng Vì vậy ta cần đưa ra phương án đi dây cho hợp lý, vừa đảm bảo chất lượng điện năng, vùa có tính an toàn và thẩm mỹ Một phương án đi dây được chọn sẽ được xem là hợp lý nếu thoả mãn những yêu cầu sau:

Đảm bảo chất lượng điện năng.

Đảm bảo liên tục cung cấp điện theo yêu cầu của phụ tải.

An toàn trong vận hành.

Linh hoạt khi có sự cố và thuận tiện khi sửa chữa.

Đảm bảo tính kinh tế.

Sơ đồ nối dây đơn giản, rõ ràng, dễ thi công lắp đặt, dễ sửa chữa

2 Phân tích các phương án đi dây:

Có nhiều phương án đi dây trong mạng điện, dưới đây là 3 phương án phổ biến:

2.1 Phương án đi dây hình tia: ĐAMH: Cung cấp điện GVHD: PGS.TS.Trương Việt Anh SVTH: Phan Thị Hà

Trong sơ đồ hình tia, các tủ phân phối phụ được cung cấp điện từ tủ phân phối chính bằng các tuyến dây riêng biệt Các phụ tải trong phân xưởng cung cấp điện từ tủ phân phối phụ qua các tuyến dây riêng biệt

Sơ đồ nối dây hình tia có một số ưu điểm và nhược điểm sau:

- Độ tin cậy cung cấp điện cao.

- Đơn giản trong vận hành, lắp đặt và bảo trì.

- Sơ đồ trở nên phức tạp khi có nhiều phụ tải trong nhóm.

- Khi sự cố xảy ra trên đường cấp điện từ tủ phân phối chính đến các tủ phân phối phụ thì một số lượng lớn phụ tải bị mất điện.

Phạm vi ứng dụng: mạng hình tia thường áp dụng cho phụ tải công suất lớn, tập trung (thường là các xí nghiệp công nghiệp, các phụ tải quan trọng: loại 1 hoặc loại 2).

2.2 Phương án đi dây phân nhánh:

Trong sơ đồ đi dây theo kiểu phân nhánh ta có thể cung cấp điện cho nhiều phụ tải hoặc các tủ phân phối phụ.

Sơ đồ phân nhánh có một số ưu nhược điểm sau:

- Giảm được số các tuyến đi ra từ nguồn trong trường hợp có nhiều phụ tải.

- Giảm được chi phí xây dựng mạng điện.

- Có thể phân phối công suất đều trên các tuyến dây

- Phức tạp trong vận hành và sửa chữa.

- Các thiết bị ở cuối đường dây sẽ có độ sụt áp lớn khi một trong các thiết bị điện trên cùng tuyến dây khởi động

- Độ tin cậy cung cấp điện thấp

Phạm vi ứng dụng: sơ đồ phân nhánh được sử dụng để cung cấp điện cho các phụ tải công suất nhỏ, phân bố phân tán, các phụ tải loại 2 hoặc loại 3

2.3 Phương án đi dây hình tia phân nhánh: ĐAMH: Cung cấp điện GVHD: PGS.TS.Trương Việt Anh SVTH: Phan Thị Hà

Thông thường mạng hình tia kết hợp phân nhánh thường được sử dụng phổ biến, trong đó kích cỡ dây dẫn giảm dần tại mọi điểm phân nhánh, dây dẫn thường được kéo trong ống hay các mương lắp ghép

 Ưu điểm: chỉ một nhánh cô lập trong trường hợp có sự cố (bằng cầu chì hay CB) việc xác định sự cố cũng đơn giản hoá bảo trì hay mở rộng hệ thống điện, cho phép phần còn lại hoạt động bình thường, kích thước dây dẫn có thể chọn phù hợp với mức dòng giảm dần cho tới cuối mạch.

 Khuyết điểm: sự cố xảy ra ở một trong các đường cáp từ tủ điện chính sẽ cắt tất cả các mạch và tải phía sau.

3 Vạch phương án đi dây: Để cấp điện cho động cơ trong phân xưởng, dự định đặt một tủ phân phối từ trạm biến áp về và cấp cho 4 tủ động lực cùng một tủ chiếu sáng rải rác cạnh tường phân xưởng và mỗi tủ động lực được cấp cho một nhóm phụ tải.

 Từ tủ phân phối đến các tủ động lực thường dùng phương án đi hình tia.

 Từ tủ động lực đến các thiết bị thường dùng sơ đồ hình tia cho các thiết bị công suất lớn và sơ đồ phân nhánh cho các thiết bị công suất nhỏ.

 Các nhánh đi từ tủ phân phối không nên quá nhiều (n Tủ động lực nhóm 1 (DB1) => Các động cơ nhóm là: 1 3A, 3B, 3C, 6A, 6B, 6C 12A, 12B, 12C.

 Từ tủ phân phối chính (MDB) => Tủ động lực nhóm 2 (DB2) => Các động cơ nhóm là: 2 1A, 3D, 3E, 4A, 4B, 5A, 7A, 7B, 7C.

 Từ tủ phân phối chính (MDB) => Tủ động lực nhóm 3 (DB3) => Các động cơ nhóm là: 3 2A, 2B, 5B, 5C, 8A, 8B, 9A, 9B, 9C, 9D.

 Từ tủ phân phối chính (MDB) => Tủ động lực nhóm 4 (DB4) => Các động cơ nhóm là: 4 1B, 5D, 8C, 10A, 10B, 10C, 11A, 11B, 11C.

3.1 Sơ đồ mặt bằng đi dây: ĐAMH: Cung cấp điện GVHD: PGS.TS.Trương Việt Anh SVTH: Phan Thị Hà

3.2 Sơ đồ nguyên lý đi dây của phân xưởng:

MSSV: 21142262 ĐAMH: Cung cấp điện GVHD: PGS.TS.Trương Việt Anh SVTH: Phan Thị Hà

TÍNH CHỌN DÂY DẪN VÀ KHÍ CỤ ĐIỆN BẢO VỆ

CHỌN CÁP VÀ DÂY DẪN

1 Các loại cáp, dây dẫn và phạm vi ứng dụng:

Trong mạng hạ áp thường sử dụng cáp điện, bọc cách điện bằng PVC, XLPE, PE, … hoặc thanh dẫn BTS.

Các loại cáp được bọc cách điện trong mạng hạ áp của Cadivi:

 Dây cáp điện lực CV: đây là loại cáp đồng nhiều sợi xoắn cách điện bằng PVC, điện áp cách điện đến 660V, một ruột Cáp CV thường được sử dụng cho những đường dây có công suất lớn, đường dây cấp điện từ máy biến áp đến các tủ phân phối chính và từ tủ phân phối chính đến các tủ phân phối phụ.

 Dây cáp điện lực CVV: đây là loại cáp đồng nhiều sợi xoắn, có 2, 3 hoặc 4 ruột. Điện áp cách điện đến 660V Loại cáp này thường được sử dụng để cung cấp điện cho các động cơ 3 pha hoặc 1 pha.

 Dây cáp vặn xoắn LV- ABC: đây là loại dây vặn xoắn, bọc cách điện bằng

XLPE, ruột bằng dây nhôm cứng, nhiều sợi cán ép chặt Loại dây này có thể chế tạo loại là 2,

3 và 4 ruột Thường được sử dụng đối với đường dây trên không

 Dây đơn một sợi hoặc nhiều sợi mã hiệu VC: đây là loại dây đồng 1 sợi cách điện bằng PVC Điện áp cách điện đến 660V Thường được sử dụng để thiết trí đường dẫn điện chính trong nhà.

 Dây AV: đây là loại dây có cấu tạo giống CV nhưng lõi bằng nhôm Thường dùng cho mạng điện phân phối khu vực.

2 Chọn loại cáp và dây dẫn:

Trong điều kiện vận hành các dây dẫn và khí cụ điện có thể được chọn ở chế độ sau:

 Chế độ làm việc lâu dài

 Chế độ ngắn mach Để đảm bảo cho các thiết bị không bị hư hỏng khi có sự cố xảy ra thì các khí cụ bảo vệ phải tác động nhanh khi có sự cố ngắn mạch hay quá tải, còn đối với dây dẫn thì phải đảm bảo về điều kiện cơ khí và phát nóng cho phép cũng như tổn thất điện áp trên đường dây.

Ngoài ra việc lựa chọn dây dẫn và các thiết bị bảo vệ phải đảm bảo về kinh tế và kỹ thuật.

3 Chọn dây dẫn theo điều kiện phát nóng:

Dây dẫn và cáp hạ áp cho phân xưởng được chọn theo điều kiện phát nóng cho phép và kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp.

Vì khoảng cách từ tủ phân phối đến tủ động lực cũng như từ tủ động lực đến từng thiết bị là ngắn, nếu như thời gian làm việc của các máy ít thì việc lựa chọn theo dòng phát nóng sẽ đảm bảo về chỉ tiêu kỹ thuật cũng như ít lãng phí về kim loại màu.

3.1 Chọn dây dẫn từ trạm biến áp đến tủ phân phối chính của phân xưởng:

Tuyến dây đi từ trạm biến áp đến tủ phân phối chính là tuyến dây chính, chịu dòng tải lớn nên thường dùng 4 sợi (3 dây pha và 1 dây trung tính) Ta chọn phương án đi cáp ngầm trong đất và được đặt trong ống nhựa cứng PVC chuyên dùng của công ty điện lực (đi ngầm cách mặt đất 50cm) trong hào đặt riêng rẽ các dây pha và dây trung tính vào mỗi đường ống khác nhau

√ 3∗0.38 = 607.74 (A) Chọn dây từ trạm biến áp đến tủ phân phối chính đi ngầm trong đất ta có: (các hệ số K trong đồ án được tra trong sách giáo trình cung cấp điện của PGS.TS Quyền Huy Ánh Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố HCM)

K4: Xét đến ảnh hưởng của cách lắp đặt

K5: Số mạch/dây cáp trong một hang đơn

Icp = Iqui đổi = Itt px

Vậy ta chọn cáp điện lực CV ruột dẫn bằng đồng nhiều sợi xoắn, cách điện bằng nhựa PVC- 660V, do công ty CADIVI sản xuất, mỗi sợi với các thông số sau: (dây dẫn chọn đã được nhà sản xuất tính đến phương án đi dây ngầm chôn dưới đất)

Số sợi/đường kính sợi

(N/mm) Đường kính dây dẫn (mm) Đường kính tổng (mm)

Trọng lượng gần đúng (kg/km)

Cường độ dòng điện tối đa (A) điện áp rơi (V/A/Km)

400 61/2,9 26,10 30,60 4041 660 0,17 ĐAMH: Cung cấp điện GVHD: PGS.TS.Trương Việt Anh SVTH: Phan Thị Hà

3.2 Chọn dây dẫn từ tủ phân phối chính đến tủ động lực của phân xưởng:

Tuyến dây đi từ tủ phân phối chính đến tủ động lực ta đi dây 4 sợi (3 dây pha và một dây trung tính) và đi trên máng cáp nên ta có:

K1: Xét ảnh hưởng của cách lắp đặt

K2: Xét đến số mạch /dây trong trong một hang đơn.

K3: Xét đến nhiệt độ môi trường khác 30 C 0

(tra bảng chọn hệ số K sách giáo trình cung cấp điện của PGS.TS Quyền Huy Ánh Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố HCM)

K3 = 1(bọc cách điện bằng PVC, 30 C) o

 Dòng điện làm việc của nhóm 1 là:

Vậy ta chọn dây dẫn từ tủ động lực MDB đến tủ động lực DB1 là: cáp điện lực CV ruột dẫn bằng đồng nhiều sợi xoắn, cách điện bằng nhựa PVC- 660V, do công ty CADIVI sản xuất với các thông số như sau:

Số sợi/đường kính sợi (N/mm) Đường kính dây dẫn (mm) Đường kính tổng (mm)

Vậy ta chọn dây dẫn từ tủ động lực MDB đến tủ động lực DB2: cáp điện lực CV ruột dẫn bằng đồng nhiều sợi xoắn, cách điện bằng nhựa PVC-660V, do cơng ty CADIVI sản xuất với các thông số như sau:

Vậy ta chọn dây dẫn từ tủ động lực MDB đến tủ động lực DB3: cáp điện lực CV ruột dẫn bằng đồng nhiều sợi xoắn, cách điện bằng nhựa PVC-660V, do cơng ty CADIVI sản xuất với các thông số như sau:

Vậy ta chọn dy dẫn từ tủ động lực MDB đến tủ động lực DB4: cáp điện lực CV ruột dẫn bằng đồng nhiều sợi xoắn, cách điện bằng nhựa PVC-660V, do cơng ty CADIVI sản xuất với các thông số như sau:

Cường độ dòng điện tối đa (A) điện áp rơi

95 19/2,52 12,6 16,5 1008 260 0.43 ĐAMH: Cung cấp điện GVHD: PGS.TS.Trương Việt Anh SVTH: Phan Thị Hà

3.3 Chọn cáp từ tủ hộp nối dây đến các động cơ:

Dây dẫn từ các hộp tủ nối dây đến các động cơ ta chọn phương án đi cáp ngầm trong đất và cáp được đặt cách mặt đất 40cm và được đặt trong ống nhựa PVC chon ngầm dưới đất trong mỗi ống có 3 dây pha.

 Chọn dây dẫn từ tủ phân phối DB1 đến các động cơ trong nhóm 1

Chọn dây dẫn từ tủ điện DB1 đến động cơ 3A ta có:

Vậy ta chọn dây dẫn từ tủ động lực DB1 đến động cơ 3A là: cáp điện lực CCV ruột dẫn bằng đồng nhiều sợi xoắn, cách điện bằng nhựa PVC-660V, do công ty CADIVI sản xuất (3 dây pha và một dây trung tính nối đất) các thông số như sau:

Số sợi/đường kính sợi (N/mm) Đường kính dây dẫn (mm) Đường kính tổng (mm)

Cường độ dòng điện tối đa (A) Điện áp rơi (V/A/Km)

Tính tương tự cho các thiết bị của các nhóm còn lại ta có kết quả chọn dây dẫn ở bảng sau:

Itt (A) Icp (A) Tiết diện danh định (mm ) 2

Số sợi/đườ ng kính sợi (N/mm) Đường kính dây dẫn (mm) Đường kính tổng (mm)

Cường độ dòng điện tối đa (A) Điện áp rơi

10C 27.78791 36.56303 CVV4x8 7/1,2 3,6 6 18 43 4,1 ĐAMH: Cung cấp điện GVHD: PGS.TS.Trương Việt Anh SVTH: Phan Thị Hà

KIỂM TRA TỔN THẤT ĐIỆN ÁP

Chất lượng điện năng ảnh hưởng rất lớn đến hiệu quả của một phân xưởng sản xuất. Để đảm bảo phân xưởng hoạt động tốt, năng suất cao, phát huy được tối đa hiệu suất của các máy móc thiết bị thì phải đảm bảochất lượng điện năng đặc biệt là chất lượng điện áp Muốn vậy phải đảm bảo độ sụt áp hay tổn thất điện áp trên đường dây (ΔU) phải nằm trong giới hạn cho phép. ΔU% ≤ 5%U đm Đối với mạng hạ áp thì tổn thất điện áp cho phép là:

Với: ΔU %=¿ =ΣPi∗r 0 i∗li Qi+ ∗x 0 i∗li

1000 Độ sụt áp phụ thuộc trực tiếp vào công suất của phụ tải, chiều dài dây dẫn và tỉ lệ nghịch với bình phương điện áp Vì vậy, khi chọn dây dẫn cần phải kiểm tra lại tổn thất điện áp cho phép, nếu không thoả thì tăng tiết diện lên một cấp rồi kiểm tra lại.

Với công suất của các nhóm phụ tải cũng như công suất của các tuyến trong cùng một nhóm tương đối bằng nhau nên tổn thất điện áp phụ thuộc nhiều vào chiều dài dây Do đó, ta chỉ kiểm tra từ nguồn đến phụ tải xa nhất Vậy ta chỉ kiểm tra tổn thất điện áp đường dây từ MBA đến tủ phân phối chính, tuyến dây từ tủ phân phối chính đến tủ động lực của nhóm 4 và tuyến dây từ tủ động lực nhóm 4 đến thiết bị xa nhất 1B.

1 Kiểm tra tổn thất điện áp từ trạm biến áp đến tủ phân phối (MDB):

Khoảng cách từ trạm biến áp đến tủ phân phối là: lm=0,018Km

Với cáp điện lực CV, ruột dẫn bằng đồng nhiều sợi xoắn, cách điện bằng nhựa PVC, Cadivi sản xuất và dòng điện cho phép mỗi sợi là I đm cáp = 660(A) S@0(mm, 2 ) có x0=0,08Ω/km và ρ",5 Ωmm 2 /km Điện trở và điện kháng của đường dây :

Ptảiđmpx=Ptảiđmnhóm 1+Ptảiđmnhóm 1+Ptảiđmnhóm 1+Ptảiđmnhóm 1F2(KW)

Stảiđmpx=Stảiđmnhóm1+Stảiđmnhóm1+Stảiđmnhóm1+Stảiđmnhóm1X6,468(KVA

2 Kiểm tra tổn thất điện áp từ tủ phân phối chính (MDB) đến tủ động lực nhóm 4 (DB4):

Ta thấy tủ động lực nhóm 4 có khoảng cách xa nhất và nó có công suất chênh lệch không nhiều so với các nhóm khác nên ta chỉ kiểm tra sụt áp từ tủ phân phối chính đến tủ động lực nhóm 4 nếu thoả mãn điều kiện thì các nhánh khác cũng đảm bảo thoả mãn

Khoảng cách từ tủ phân phối đến tủ động lực nhóm 4 là: l= 44 m = 0,044Km

Với cáp điện lực CV, ruột dẫn bằng đồng nhiều sợi xoắn, cách điện bằng nhựa PVC, Cadivi sản xuất và dòng điện cho phép là:

Ta có: X0 = 0,08(Ω/km¿ và ρcu ",5 (Ωmm 2 /km)

QtảiStải4 = √(StảiđmN 4) 2 −(P tải đm N 4) 2 = √(142 , 14) −( 2 103) 2 = 97,95 (kVAR) Tổn thất điện áp:

Ptt4 + jQtt4 ĐAMH: Cung cấp điện GVHD: PGS.TS.Trương Việt Anh SVTH: Phan Thị Hà

3 Kiểm tra tổn thất điện áp từ tủ phân tủ động lực nhóm 4 (DB4) đến thiết bị có khoảng cách xa tủ phân phối nhất:

Thiết bị có khoảng cách xa tủ phân phối nhất là thiết bị: 1B

Ta nhận thấy khoảng cách từ tủ động lực nhóm 4 đến động cơ 1B có chiều dài xa nhất Khoảng cách từ tủ động lực đến 1B: l !m = 0,021Km

Với loại cáp điện lực CVV, ruột dẫn bằng đồng nhiều sợi xoắn, cách điện bằng nhựa PVC, Cadivi sản xuất và dòng điện cho phép là: Iđm ,5 (A), S=2(mm ) 2

Qđm1B = √(Stảiđm1 B) 2 −(Ptải đm 1 B) 2 = √ (6,25) 2 −( ) 5 2 = 3,75 (kVAR)

Tổn thất điện áp: ΔU=P tải đm1 B∗R+Q tải đm1 B∗X

=>Tổng tổn thất điện áp từ máy biến áp đến nhánh có chiều dài xa nhất là: ΔU % = 0.42 + 0,98 + 0.82 =2,22 % < 5% Uđm

Vậy tổn thất điện áp đường dây từ MBA đến tủ phân phối chính, tuyến dây từ tủ phân phối chính đến tủ động lực của nhóm 4 và tuyến dây từ tủ động lực nhóm 4 đến các thiết bị

1B đảm bảo độ sụt áp hay tổn thất điện áp trên đường dây (ΔU) nằm trong giới hạn cho phép ΔU% ≤ 5%U đm

Ta thấy điều kiện trên thoã mãn nên dây dẫn chọn là hợp lý nên các loại dây ta chọn dây từ máy biến áp cho đến cá phụ tải là hợp lý.

CHỌN CB

CB là thiết bị đóng cắt duy nhất (trừ dao cách ly) thỏa mãn đồng thời các chức năng cơ bản của một hệ thống điện, hơn nữa nó còn đảm bảo một số chức năng khác nhờ các linh kiện hỗ trợ như báo hiệu, bảo vệ điện áp thấp, điều khiển xa Những thuộc tính này làm cho CB trở thành thiết bị cơ bản của tất cả các lưới điện hạ áp.

Trong mạng hạ áp: có 3 loại CB chính:

• MCCB (Model Case Circuit Breaker): đây là loại CB vỏ đúc, thường là loại CB

3 pha Có cấu tạo bao gồm: tiếp điểm đóng cắt, buồng dập hồ quang, rơle nhiệt, rơle từ, tay gạt, nút gạt, và một số phụ kiện khác Loại CB này có dòng định mức từ 16A đến 2500A hoặc lớn hơn và có khả năng cắt dòng ngắn mạch từ 25KA đến 100KA MCCB này thường được trang bị cho những đường dây có công suất lớn như ngõ vào của các tủ điện chính và ngõ vào của tủ điện phụ.

• MCB (Miniature Circuit Breaker): đây là thiết bị đóng cắt loại nhỏ, thường có dòng định mức từ 6A đến 63A, dòng cắt ngắn mạch 3, 6, 10KA MCB có thể được chế tạo loại 1,2,3 hoặc 4 cực MCB thường được trang bị cho những đường dây có tải nhỏ, thường là các tuyến dây đi ra từ tủ phân phối đến thiết bị tiêu thụ điện.

• RCCB (Residual Current Circuit Breaker): đây là loại CB ngoài các chức năng đóng cắt và bảo vệ như các CB thông dụng mà nó còn kèm theo chức năng chống dòng rò bảo vệ an toàn cho người khi thiết bị điện bị rò điện Các dòng rò định mức là 10mA, 30mA và 300mA

* CB có các chức năng như sau:

 Điều khiển: cắt ngừng khẩn cấp.

 Điều khiển từ xa: với điều khiển điện và thiết bị ngắt mạch điều khiển từ xa.

* Điều kiện lựa chọn CB cho phân xưởng:

 Icmax Ixk ĐAMH: Cung cấp điện GVHD: PGS.TS.Trương Việt Anh SVTH: Phan Thị Hà

 Điều kiện môi trường là 40 C 0

 Đặt tính vận hành của CB

2 Tiến hành chọn CB và tính toán ngắn mạch:

2.1 Tính ngắn mạch và chọn MCCB1 tổng cho tủ phân phối chính: muốn tính ngắn mạch đầu tiên ta phải lập sơ đồ thay thế ở đây mỗi phần tử trong mạch được thay thế bằng một điện trở và một điện kháng

RT XT RCB XCB RUP XUP

Công suất ngắn mạch phía nguồn: S = 500MVASC Điện áp định mức phía nguồn: U80V

Trở kháng của mạng phía nguồn:

Xup = 0.98*Z = 0.98*0.28 = 0.27(mup Ω) chọn Xup=Zup Điện trở điện kháng của máy biến áp:

MSSV: 21142262 Điện trở điện kháng của MCCB1

XCB1=0,15(mΩ) Điện trở và điện kháng khi ngắn mạch tại chỗ đặt MCCB1:

Dòng ngắn mạch 3 pha tại điểm đặt MCCB1:

Vậy dựa vào kết quả tính toán và điều kiện lựa chọn CB ta quyết định chọn MCCB1 tổng là loại MCCB mã hiệu EasyPact CVSCV-S630F(LV563309) của hãng Schneider với các thông số như sau:

- Điện áp điện định mức: 415V

- Khả năng chịu dòng ngắn mạch lớn nhất trong 1s (Icu):

40 kA Icu tại 220/240 VAC 50/60 Hz theo tiêu chuẩn IEC 60947-2

36 kA Icu tại 380/415 VAC 50/60 Hz theo tiêu chuẩn IEC 60947-2

30 kA Icu tại 440 VAC 50/60 Hz theo tiêu chuẩn IEC 60947-2

- Khả năng cắt dòng thực tế khi xảy ra sự cố (Ics):

40 kA tại 220/240 VAC 50/60 Hz theo tiêu chuẩn to IEC 60947-2

36 kA tại 380/415 VAC 50/60 Hz theo tiêu chuẩn IEC 60947-2

23 kA tại 440 VAC 50/60 Hz theo tiêu chuẩn IEC 60947-2

Dãy điều chỉnh dòng điện: (0,7÷1)In

2.2 Chọn MCCB cho các tủ động lực:

Ta có dòng làm việc của nhóm 1 lớn nhất nên ta tính chọn cho tủ động lực DB1 còn các tủ khác ta chọn tương tự Vì khoảng cách giữa máy biến áp đến các MCCB2, MCCB3, MCC4, MCC5 không xa nên ta có thể bỏ qua điện trở và điện kháng của dây dẫn

Theo cách tính toán như ở trên ta có dòng làm việc của nhóm 1 ĐAMH: Cung cấp điện GVHD: PGS.TS.Trương Việt Anh SVTH: Phan Thị Hà

Ta có điện kháng và điện trở ngắn mạch tại chỗ đặt MCCB2 là

Vậy ta có thể chọn các MCCB2-MCCB3-MCCB4-MCCB5 là các loại MCCB có cùng các thông số ở bảng sau:

2.3 Chọn MCCB tổng cho các tủ động lực:

Theo tính toán ở phần trước ta có dòng làm việc của nhóm 1 lớn nhất so với các nhóm còn lại nên ta tính chọn cho tủ động lực DB1 còn các tủ khác ta chọn tương tự.

Vì khoảng cách từ máy biến áp đến các MCCB6, MCCB7, MCCB8, MCCB9 có dòng làm việc của nhóm 1 có MCCB6 là lớn nhất: LBm=0,042(km)

XDB 1 = x * l = 0,08*42 = 3.36(m0 Ω) Điện trở điện kháng của MCCB6

Dòng ngắn mạch 3 pha tại điểm đặt MCCB6:

Vậy ta có thể chọn các MCCB6-MCCB7-MCCB8-MCCB9 là các loại MCCB có cùng các thông số ở bảng sau:

2.4 Chọn MCB bảo vệ cho các động cơ:

Vì MCB bảo vệ cho các động cơ được đặt trong tủ động lực nên khoảng cách từ MCCB đến các MCB này có thể bỏ qua điện trở và điện kháng của dây dẫn và MCB:

XCB = 0,15 (mΩ) Điên trở điện kháng ngắn mạch tai điển đặt CB là:

Dòng ngắn mạch 3 pha tại điểm đặt CB là:

√ 3∗17 64 = 12.44(KA) ĐAMH: Cung cấp điện GVHD: PGS.TS.Trương Việt Anh SVTH: Phan Thị Hà

Dựa vào kết quả tính ở trên ta tiến hành chọn MCB bảo vệ cho các động cơ trong phân xưởng là loại MCB của hãng Schneider chế tạo có các thông số kỹ thuật của nhà chế tạo ở bảng sau:

Tên thiết bị Itt(A) IN 1

CB(A) Icu(KA) Hãng sản xuất MODEL

Tên thiết bị Itt(A) IN 1

CB(A) Icu(KA) Hãng sản xuất MODEL

11C 17.58 12.44 440 32 15 Schneider A9F94367 ĐAMH: Cung cấp điện GVHD: PGS.TS.Trương Việt Anh SVTH: Phan Thị Hà

CHƯƠNG VI TÍNH TỔN THẤT CÔNG SUẤT CỦA PHÂN XƯỞNG

Việc tính tổn thất trên mạng điện phân xưởng bao gồm: tính tổn thất công suất, tổn thất điện áp, tổn thất điện năng và tổn thất kim loại màu.

Việc tính toán tổn thất đóng vai trò quan trọng trong thiết kế và vận hành hệ thống cung cấp điện, tính toán tổn thất nhằm để đánh giá các chỉ tiêu của hệ thống cung cấp điện xác định phụ tải và chọn các phần tử của mạng điện và thiết bị điện.

 TÍNH TỔN THẤT CÔNG SUẤT:

Khi thiết kế cung cấp điện, tổn thất công suất chủ yếu xảy ra ở máy biến áp và ở trên đường dây, trong tổn thất công suất phải kể đến tổn thất công suất tác dụng và công suất phản kháng.

* Tổn thất công suất tác dụng được xác định:

* Tổn thất công suất phản kháng được xác định:

P , Q : Công suất tác dụng và công suất phản kháng trên nhánh i(KW,KVAR)i i

Ri,Xi : Điện trở và điện kháng của nhánh i( )

X= x lo r (Ω/Km), x (Ω/Km) là điện trở và điện kháng trên một đơn vị chiều dài.o o

TÍNH TỔN THẤT CÔNG SUẤT CỦA PHÂN XƯỞNG

TỔN THẤT CÔNG SUẤT CỦA MÁY BIẾN ÁP

Trong đó: : Tổn thất không tải của MBA do nhà sản xuất cho, P 0 5(W) Pđm , Qđm : Công suất tính toán của phân xưởngpx px

U : điện áp định mức của MBA phía thứ cấp điện áp quy đổi Rđm T

R , X Điện trở và điện kháng của MBA T T :

Tổn thất công suất tác dụng và công suất phản kháng trong MBA : Δ PT=Δ P0+Ptải đm PX

TỔN THẤT CÔNG SUẤT TỪ MÁY BIẾN ÁP ĐẾN TỦ PHÂN PHỐI CHÍNH (MDB)

Khoảng cách từ trạm biến áp đến tủ phân phối là: lm=0,018Km Điện trở và điện kháng của 1 đường dây :

0 18m MDB ĐAMH: Cung cấp điện GVHD: PGS.TS.Trương Việt Anh SVTH: Phan Thị Hà

TỔN THẤT CÔNG SUẤT TỪ MDB ĐẾN DB1

Từ MDB đến DB1 dùng sơ đồ hình tia với chiều dài cáp 42(m) Đường dây sử dụng cáp điện lực CV 120(mm ) có x 2 0=0,08(/Km) = 0,08(m/m)

Tính tương tự như trên ta có kết quả tổn thất công suất từ tủ phân phối đến các tủ động lực của phân xưởng ớ bảng sau:

NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN BÙ

ĐỊNH NGHĨA

Hệ số công suất Cosφ được định nghĩa là tỉ số giữa công suất tác dụng P và công suất biểu kiến S Hệ số công suất Cosφ là một chỉ tiêu đánh giá khả năng sử dụng điện hợp lý và tiết kiệm của hộ phụ tải Nếu S không thay đổi, khi Cosφ càng cao thì P sẽ lớn và điều này càng có lợi.

 Cosφ: hệ số công suất

Hệ số công suất tức thời là hệ số công suất tại một thời điểm nào đó, đo được nhờ dụng cụ đo Cosφ hoặc nhờ các dụng cụ đo công suất, điện áp và dòng điện.

Vì phụ tải luôn biến động nên hệ số công suất tức thời cũng luôn biến đổi Do đó, hệ số công suất tức thời không có giá trị trong tính toán.

Hệ số công suất trung bình được định nghĩa là giá trị trung bình của Cosφ trong khoảng thời gian khảo sát (có thể là 1 ca, 1 ngày đêm hay 1 tháng,…) Hệ số này được dùn để đánh giá mức độ sử dụng điện tiết kiệm và hợp lý của xí nghiệp.

Ý NGHĨA CỦA VIỆC NÂNG CAO HỆ SỐ COS φ

Từ tam giác công suất ta có các quan hệ sau:

Từ các biểu thức quan hệ trên ta thấy khi P không thay đổi,nếu mạng điện được bù công suất phản kháng thì lượng Q truyền tải trên đương dây giảm xuống,thì kết quả là hệ số cos φ tăng lên. ĐAMH: Cung cấp điện GVHD: PGS.TS.Trương Việt Anh SVTH: Phan Thị Hà

 Giảm được tổn thất công suất trong mạng điện: tổn thất trên đường dây được tính theo công thức sau:

Ta thấy khi giảm truyền tải trên đường dây,ta giảm được thành phần tổn thất công suấtQ

 Giảm được tổn thất điện áp trong mạng điện: tổn thất điện áp được tính theo công thức sau:

Ta thấy khi giảm truyền tải trên đường dây,ta giảm được thành phần tổn thất công suấtQ

 Tăng khả năng truyền tải của đương dây và máy biến áp:

Khả năng truyền t ải của đường dây và máy biến áp phụ thuộc váo điếu kiện phát nóng tức là nó phụ thuộc vào dòng điện làm việc cho phép của chúng dòng điện chạy trên dây dẫn và máy biến áp được tính theo công thức sau:

Biểu thức trên chứng tỏ cho ta thấy rằng với một tình tr ạng phát nóng nhất định của đương dây và máy biến áp ta có thể tăng khả năng truyền tải của công suất tác dụng P của chúng bằng cách giảm công suất phản kháng Q mà chúng phải tải đi.vì vậy khi giữ nguyên đường dây và máy biến áp ,nếu cos φ của mạng điện tăng lên tức là giảm được lượng Q truyền tải thì khả năng truyền tải của chúng được tăng lên việc nâng cao hệ số công suất cos φ còn đưa đến hiệu quả làm giảm chi phí kim loại màu góp phần làm ổn định điện áp,tăng khả năng phát điện của máy phát.

CÁC BIỆN PHÁP NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT COSφ

1 Biện pháp bù tự nhiên:

Bù tự nhiên tức là tìm các biện pháp để giảm bớt lượng công suất phản kháng mà hộ tiêu thụ cần có ở nguồn cung cấp Có các biện pháp bù tự nhiên như sau:

 Thay đổi, cải tiến các quy trình công nghệ để các thiết bị điện làm việc ở chế độ hợp lý nhất.

 Sử dụng các động cơ có công suất nhỏ thay cho các động cơ không đồng bộ làm việc non tải, vì các động cơ làm việc non tải thì thường sẽ có Cosφ thấp.

 Giảm điện áp của những động cơ làm việc non tải.

Công suất phản kháng của động cơ không đồng bộ tiêu thụ tỷ lệ với bình phương điện áp, vì vậy nếu giảm điện áp thì Q sẽ giảm đi rõ rệt, Cosφ được nâng lên Có thể sử dụng các biện áp sau để giảm điện áp của động cơ: đổi cách phân nhóm của cuộn dây stator, đổi cách nối dây quấn stator từ tam giác thành sao.

 Hạn chế động cơ chạy không tải.

 Sử dụng động cơ đồng bộ thay cho động cơ không đồng bộ. Ưu điểm của động cơ đồng bộ là không yêu cầu nguồn cung cấp công suất phản kháng, ngược lại nó còn có thể phát ra công suất phản kháng vào mạng điện Nhưng có nhược điểm là cấu tạo phức tạp và giá thành đắt.

 Nâng cao chất lượng sửa chữa động cơ,

 Dùng các máy biến áp có công suất nhỏ hơn để thay thế các máy biến áp làm việc non tải.

2 Biện pháp bù nhân tạo:

Biện pháp bù nhân tạo được áp dụng sau khi bù tự nhiên mà hệ số Cosφ vẫn còn thấp. Phương pháp này thường được thực hiện bằng cách đặt các thiết bị bù công suất phản kháng ở các hộ tiêu thụ điện Một số thiết bị bù chủ yếu có thể kể đến như: tụ điện tĩnh, thiết bị bù tĩnh (SVC), máy bù đồng bộ.

Sử dụng tụ bù làm cho dòng điện sớm pha hơn so với điện áp, từ đó sinh ra công suất phản kháng cung cấp cho mạng điện.

 Ưu điểm của tụ bù:

+ Tổn thất công suất trong tụ nhỏ.

+ Vận hành và lắp đặt đơn giản.

+ Có thể đặt ở nhiều nơi và ở cấp điện áp bất kì.

+ Có thể thay đổi dung lượng bộ tụ bù theo sự phát triển của tải.

 Nhược điểm của tụ bù:

+ Công suất phản kháng phát ra phụ thuộc vào điện áp đặt vào tụ.

+ Không có khả năng điều chỉnh trơn dung lượng bù (điều chỉnh theo từng cấp cố định). ĐAMH: Cung cấp điện GVHD: PGS.TS.Trương Việt Anh SVTH: Phan Thị Hà

+ Tuổi thọ ngắn (khoảng 8 đến 10 năm), độ bền kém và dễ bị hư hỏng khi ngắn mạch hoặc điện áp vượt quá định mức.

+ Có khả năng phát ra công suất phản kháng nhưng lại không có khả năng tiêu thụ công suất phản kháng.

+ Xuất hiện dòng điện xung khi đóng tụ bù vào mạng điện, lúc cắt tụ ra khỏi mạng điện thì trên cực của tụ vẫn còn điện áp dư có thể gây nguy hiểm cho người vận hành.

 Ứng dụng của tụ bù: sử dụng ở các hộ tiêu thụ có công suất vừa và nhỏ Sử dụng trong các mạng điện hạ thế hay các hệ thống điện có các phụ tải có tính cảm kháng cao. Thường lắp đặt tại các phòng kỹ thuật hoặc các khu vực trạm biến áp của công trình công nghiệp và dân dụng như nhà máy, trung tâm thương mại, chung cư, bệnh viện,…

Là một động cơ đồng bộ làm việc ở chế độ không tải Máy bù đồng bộ sẽ phát ra công suất phản kháng cung cấp cho mạng điện khi ở chế độ quá kích thích Ở chế độ thiếu kích thích thì máy bù sẽ làm nhiệm vụ tiêu thụ công suất phản kháng của mạng điện.

 Ưu điểm của máy bù đồng bộ:

+ Công suất phản kháng phát ra không phụ thuộc vào điện áp của mạng điện. + Có thể điều chỉnh trơn công suất phản kháng bằng cách thay đổi giá trị dòng kích từ. + Độ bền cơ, nhiệt cao.

+ Có thể phát hay thu công suất phản kháng.

 Nhược điểm của máy bù đồng bộ:

+ Tổn thất công suất trong máy bù lớn.

+ Chỉ đặt được ở cấp trung áp.

+ Vận hành phức tạp, giá thành đắt.

 Ứng dụng: lắp đặt ở những nơi cần bù tập trung, dung lượng lớn.

2.3 Thiết bị bù tĩnh (SVC – Static Var Compensator):

Thiết bị bù tĩnh là một thiết bị có thể phát và thu công suất phản kháng với tốc độ nhanh, đáp ứng việc điều khiển công suất phản kháng tức thời.

 Ưu điểm của thiết bị bù tĩnh:

+ Có khả năng phát, thu, điều chỉnh nhuyễn công suất phản kháng tại nút mà nó nối vào.

+ Có khả năng điều chỉnh công suất riêng rẽ từng pha, nhờ đó SVC đáp ứng nhiều chức năng đối xứng hóa hệ thống trong chế độ tải không đối xứng, cản dịu các quá trình dao động với tần số công nghiệp hoặc tàn số cao.

+ giữ điện áp cố định nhờ phát và thu công suất phản kháng đúng lúc SVC tham gia hữu hiệu vào việc giải quyết vấn đề giữ ổn định tĩnh, ổn định động cũng như các vấn đề quá áp trong hệ thống.

 Nhược điểm: vẫn còn tồn tại nhiều vấn đề kỹ thuật.

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG

CÁC YÊU CẦU KHI THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG

Một hệ thống chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu sau:

 Độ rọi yêu cầu, độ rọi yêu cầu là độ rọi cần thiết để đảm bảo cho người làm việc với thời gian lâu dài mà không giảm hiệu suất làm việc Độ rọi yêu cầu phụ thuộc vào tính chất công việc và kích thước vật cần phân biệt

 Hệ thống chiếu sáng không được chói, nếu bị chói sẽ làm giảm thị lực, bị lóa không phân biệt được rõ dẫn đến làm giảm cường độ lao động

 Khi thiết kế chiếu sáng trong khu vực bị che chắn thì phải bảo đảm không có hiện tượng bóng đổ Độ rọi khuyên dùng ở nơi làm việc, được quy định trong tiêu chuẩn (theo TCVN7114-

1_2008): Kho (75), KCS (100), Xường làm việc (150)

Các đại lượng và đơn vị dùng trong chiếu sáng:

 Cường độ sáng :(I): candela(cd)

 Chỉ số hoàn màu : ( CRI )

TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG

Ta dùng phương pháp quang thông (phương pháp hệ số sử dụng) để thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng Phương pháp này dùng cho trường hợp chiếu sáng chung, có kể đến ánh sáng phản xạ của trần, tường, sàn và áp dụng cho phân xưởng có diện tích lớn hơn 10m 2 ĐAMH: Cung cấp điện GVHD: PGS.TS.Trương Việt Anh SVTH: Phan Thị Hà

Công suất chiếu sáng trên đơn vị diện tích theo nơi làm việc Po (tra bảng phụ lụcB.1.2/269 sách Thiết Kế Cung Cấp Điện của tác giả: Ngô Hồng Quang,Vũ Vân Tẩm): Kho (10), KCS (20), Xưởng làm việc (13)

 EYC: độ rọi yêu cầu (tra bảng 10.8 trang 200) Độ rọi nhà kho: 75 Độ rọi phòng KCS: 100 Độ rọi xưởng làm việc: 150

 P: Thông số loại bóng đèn (Fl) * số bóng đèn

Chọn đèn huỳnh quang tiêu chuẩn, ánh sáng trắng nhẹ

Công suất mỗi bóng đèn: 40W

 Thông số loại bóng đèn Fl200 (tra bảng 10.1)

 LLF: hệ số mất mát ánh sáng (tra bảng 10.7 trang 199) Đèn huỳnh quang tiêu chuẩn

Môi trường sử dụng trung bình

Chế độ bảo trì: 36 tháng

 CU: đặc tuyến phân bố cường độ sáng một số đèn thông dụng (tra bảng 10.4 trang 187)

Hệ số phản xạ: trần 0.3, tường 0.3, sàn 0.1

Sử dụng đèn bóng thủy tinh

Tiến hành thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng như sau:

Chiều cao: h = 5 m Độ cao mặt phẳng làm việc: h = 0,8mlv

1.2 Xác định hệ số phản xạ:

Dựa vào hệ số phản xạ Bảng 10.5 sách Giáo trình Cung cấp điện trang 197 của PGS TS Quyền Huy Ánh, ta chọn được hệ số phản xạ như sau: Độ phản xạ:Hệ số phản xạ của tường t = 30%

Hệ số phản xạ của trần = 50%tr

Hệ số phản xạ của sàn = 10%s

+ Độ cao mặt phẳng làm việc: hlv = 0,8m

+ Độ cao treo đèn tính từ mặt phẳng làm việc: Htt = h - hlv - h1 = 5 - 0,8 - 0 = 4,2 m Độ rọi yêu cầu: E ≥ 100 lx (Theo TCVN 7114-2008)yc

Chọn đèn: PHILIPS WT120C G2 LED37S/840 PSU PCO L1200

Nhiệt độ màu: 4000K ĐAMH: Cung cấp điện GVHD: PGS.TS.Trương Việt Anh SVTH: Phan Thị Hà

+ Chỉ số phòng(Room Index): RI= a×b

Vậy hệ số sử dụng là: CU= 0,40

Hệ số mất mát ánh sáng: Led L85P.000h, thời hạn bảo hành của đèn trong vòng 5 năm, mỗi ngày sử dụng 16 tiếng 365x5x16)200h gần 30000h.

Từ các hệ số tra được ta có: LLF = LLMF×LSF×LMF×RMF = 0.91×1×0.91×0.91 = 0.75 ĐAMH: Cung cấp điện GVHD: PGS.TS.Trương Việt Anh SVTH: Phan Thị Hà

+ Số bộ đèn: n = E×a×b ф ×CU ×LLF = 100× 6 ×6

+ Phân bố đèn: Dựa vào kích thước phòng kho, bố trí đèn trong kho thành 2 dãy mỗi dãy 2 bộ:

Theo chiều dài, đèn cách tường 1.5 m và cách nhau 3m

Theo chiều dọc đèn cách tường 1.5m.

+ Kiểm tra thông số: Kiểm tra lại độ đồng đều ta thấy:

 Đèn phân bố đồng đều.

Công suất chiếu sáng của kho: Pcsk = 4*28.5 = 114 (W)

Diện tích phòng KCS: SKCS = a×b = 8×6 = 48 (m 2 )

Môi trường làm việc ít bụi, thuận lợi, nhiệt độ môi trường trung bình trong phân xưởng là 30℃.

Tính chất công việc không phân biệt màu sắc, độ tương phản giữa vật và nền tương đối cao Thời gian làm việc hai ca một ngày Độ tuổi người lao động từ 25 đến 40 tuổi.

2.2 Xác định hệ số phản xạ:

Dựa vào hệ số phản xạ Bảng 10.5 sách Giáo trình Cung cấp điện trang 197 của

PGS.TS.Quyền Huy Ánh, ta chọn được hệ số phản xạ như sau:

Hệ số phản xạ của trần: 50%

Hệ số phản xạ của tường: 30%

Hệ số phản xạ của sàn: 10%

2.3 Chọn loại đèn: Độ rọi yêu cầu: E = 300 (Lux) (Theo TCVN 7114 – 2008) yc Đèn treo cách trần: h = 1 (m)1 Độ cao của mặt phẳng làm việc: h = 0.8 (m)2

Chọn đèn: BY120P G4 LED100S/865 PSU WB

Nhiệt độ màu: 6500K ĐAMH: Cung cấp điện GVHD: PGS.TS.Trương Việt Anh SVTH: Phan Thị Hà

MSSV: 21142262 Độ cao treo đèn tính từ mặt phẳng làm việc: H = h – (h + h ) = 5 – (1 + 0.8) = 3 (m)1 2

Chỉ số phòng kho: RI = a×b

Tra bảng suy ra K = 0.67sd

Led L80 = 50000(h), thời hạn bản hành của đèn là 5 năm, mỗi ngày sử dụng 16 tiếng Vậy 365×5×16 = 29200 (h) gần 30000 (h). ĐAMH: Cung cấp điện GVHD: PGS.TS.Trương Việt Anh SVTH: Phan Thị Hà

Tra bảng ta được các hệ số như sau:

Tra bảng RMF ta có: RMF = 0.91

Suy ra hệ số làm mát như sau:

LLF = LLMF×LSF×LMF×RMF = 0.88×1×0.88×0.91 = 0.7

+ Số lượng đèn: N = E ×a×b ф × Ksd×LLF = 300× 8 ×6

10500× 0.67 0.7× = 2.92 Vậy chọn 3 đèn cho phòng KCS.

Căn cứ vào chiều dài và chiều rộng của phòng KCS ta bố trí 3 bóng, mỗi bóng cách nhau 3(m), cách tường theo dài 1(m), theo chiều rộng 3(m).

Vậy công suất chiếu sáng của phòng KCS: PcsKCS = 3 ×69 = 207 (W)

Chiều cao: h = 7 m Độ cao mặt phẳng làm việc: h = 0,8mlv

3.2 Xác định hệ số phản xạ: Độ phản xạ: Dựa vào bảng 10.5 Các hệ số phản xạ Giáo trình Cung Cấp Điện trang 197 của PGS.TS Quyền Huy Ánh.

Hệ số phản xạ của tường t = 30%

Hệ số phản xạ của trần = 50%tr

Hệ số phản xạ của sàn = 10%s

3m3m1m ĐAMH: Cung cấp điện GVHD: PGS.TS.Trương Việt Anh SVTH: Phan Thị Hà

Môi trường làm việc có bụi.

Tính chất công việc không phân biệt màu sắc, độ tương phản giữa vật và nền tương đối cao. Thời gian làm việc hai ca Độ tuổi người lao động từ 25- 35.

+ Độ cao mặt phẳng làm việc: hlv = 0,8m

+ Độ cao treo đèn tính từ mặt phẳng làm việc: Htt = h - hlv - h1 = 5 - 0,8 – 2.15 = 4,05 m + Độ rọi yêu cầu : Eyc ≥ 300 lx (Theo TCVN 7114-2008)

Chọn bộ đèn: BY121P G4 LED200S/865 PSU NB

Chỉ số phòng kho: RI = a×b

5.2 54 18×( + ) = 2.6Chọn RI = 2.5 ĐAMH: Cung cấp điện GVHD: PGS.TS.Trương Việt Anh SVTH: Phan Thị Hà

Tra bảng, suy ra K = 0.92sd

Led L80 = 50000(h), thời hạn bản hành của đèn là 5 năm, mỗi ngày sử dụng 16 tiếng Vậy 365×5×16 = 29200 (h) gần 30000 (h).

Tra bảng ta được các hệ số như sau:

Tra bảng RMF ta có: RMF = 0.94

Suy ra hệ số làm mát như sau:

LLF = LLMF×LSF×LMF×RMF = 0.88×1×0.88×0.94 = 0

+ Số lượng đèn: N = E × a×b ф× Ksd×LLF = 300× 54 18×

20000 0.92 0.7× × = 22.64 ĐAMH: Cung cấp điện GVHD: PGS.TS.Trương Việt Anh SVTH: Phan Thị Hà

MSSV: 21142262 Để đảm bảo mọi điểm trên bề mặt làm việc đều nhận được lượng ánh sáng giống nhau, các đèn được phân bố đều thì ta có thể chọn 24 đèn Phân bố 24 đèn thành 3 dãy như hình sau:

Kiểm tra độ đồng đều: α1 = L d

Với: L , L : lần lượt là khoảng cách giữa 2 đèn theo chiều dài và chiều rộng (chiều dọc); H là d r chiều cao treo đèn; D , D là khoảng cách giữa các dãy đèn và tưởng d r

Vậy đèn phân bố đồng đều.

Công suất chiếu sáng của phân xưởng: P = cspx 24 × 138 = 3312 (W)

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHỐNG SÉT VÀ NỐI ĐẤT CỦA PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ

QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH SÉT

Xét là hiện tượng phóng tia lửa điện trong khí quyển giữa các đám mây và đất Sự hình thành và phát triển của sét là kết quả của quá trình tích tụ điện trong các đám mây và số lần phóng điện sét từ đám mây dông phụ thuộc vào tốc độ tái sinh điện tích, độ lớn và sự phân bố của chúng trong lòng các đám mây và trên mặt đất vât nào trên mặt đất càng cao thì khoảng cách giữa vật và đám mây càng nhỏ và lớp không khí ngăn cách các điện tích trái dấu càng mỏng những nơi này sét dễ đánh xuống đất.

Sét đánh trực tiếp hoặc gián tiếp vào thiết bị điện không những làm hư hỏng các thiết bị điện còn nguy hiểm cho người vận hành, làm gián đoạn quá trình sản xuất lâu dài của nhà máy, ảnh hưởng đến đại đa số người dân trong khu vực.

1 Các thông số của sét: ĐAMH: Cung cấp điện GVHD: PGS.TS.Trương Việt Anh SVTH: Phan Thị Hà

Sự phân bố điện tích trong đám mây dông.

Các giai đoạn phóng điện sét biến thiên dòng điện theo thời gian. A: giai đoạn phóng điện tiên đạo.

B: tiên đạo đến gần mặt đất hình thành khu vực ion hóa mảnh liệt.

C: giai đoạn phóng điện ngược hay phóng điện chủ yếu.

D: phóng điện chủ yếu kết thúc.

Sự lan truyền sóng điện từ tạo bởi dòng điện sét gây nên quá điện áp trong hệ thống điện do đó cần phải biết những tham số chủ yếu của nó đặc biệt khi tính toán bảo vệ

MSSV: 21142262 chống sét thông số chính cần chú ý là dòng điện có phạm vi giới hạn rất rộng và biên độ sét vượt quá (200 ~ 300) KA

Tuy nhiên phần lớn gặp trường hợp sét đánh ở trị số 50 kA, sét có dòng điện từ 100kA trở lên rất hiếm khi xảy ra Do đó trong quá trình tính toán thường lấy dòng điện sét bằng 50 kA.

Dũng điện sột cú dạng một song xung, thường trong khoảng vài ba às dũng đện tăng nhanh đến trị số cực đại tạo thành phần đầu sóng và sau đó giảm xuống chậm dần trong khoảng 20 - 100 às tạo nờn phần đụi súng.

+ Biên độ dòng sét: là trị số lớn nhất của dòng điện sét.

+ Thời gian đầu song ( tds ): là thời gian dòng sét tăng từ 0 – giá trị cực đại. + Độ dóc dòng điện sét: a= dis / dt.

+ Độ dài dòng điện sét (ts): là thời gian đâu dòng điện sét đến khi dòng điện giảm bằng ẵ biờn độ.

2 Các tác hại do sét gây ra

 Khi sét đánh trực tiếpdo năng lượng của một cú sét lớn nên sức phá hoại của nó rất lớn khi một công trình bị sét đánh trúng trực tiếp có thể bị ảnh hưởng đếnđộ bền cơ khí, cơ học của các thiết bị trong công trình,nó có thể phá hủy công trình

+ Gây cháy, nổ hư hại công trình

+ Phá hủy các thiết bị,các phương tiện thông tin liên lạc

+ Gây nhiễu loạn hay ngưng vận hành hệ thống

+ Mất dữ liệu hay hư dữ liệu

+ Ngừng các dịch vụ gây tổn thất kinh tế và các tổn thất khác

 Ảnh hưởng do sự lan truyền song điện từ gây bởi dòng điện sét :khi xảy ra phóng điện sét sẽ gây nên một sóng điện từ tỏa ra xung quanh với tốc độ rất lớn, trong không khí tốc độ của nó tương đương tốc độ ánh sáng ,sóng điện từ truyền vào công trình theo các đường dây điện lực,thong tin … gây quá điện áp tác dụng lên các thiết bị trong công trình, gây nên hư hỏng đặc biệt các thiết bị nhạy cảm: thiết bị điện tử, máy tính cũng như mạng máy tính… gây ra những thiệt hai rất lớn ĐAMH: Cung cấp điện GVHD: PGS.TS.Trương Việt Anh SVTH: Phan Thị Hà

Cường độ hoat động của giông sét được thể hiện qua số ngày dông trong một năm và mật độ sét tại khu vực Mật độ sét là số lần sét đánh trên 1km² bề mặt trong một năm và có thể xác định theo biểu thức:

Nd : mật độ sét ( lần/ km² năm)

Td : số ngày dông trong một năm

4 Giải pháp chống sét toàn diện 6 điểm:

+ Thu sét tại điểm định trước

+ Dẫn sét sống đất an toàn

+ Tản nhanh năng lượng sét vào đất

+ Đẳng thê các hệ thống đất

+ Chống sét lan truyền theo đường cấp nguồn

+ Chống sét lan truyền theo đường tín hiệu

THIẾT KẾ CHỐNG SÉT

Căn cứ vào mặt bằng phân xưởng sản xuất chọn 12 cột thu lôi chia làm 3 dãy, mỗi dãy 4 cột chiều cao 2m so với điểm đặt nhu hình vẽ:

- Khoảng cách từ cột 1 - 2 cách nhau a (m)

- Khoảng cách từ cột 1 - 9 cách nhau b = 9 (m)

Hình: Bố trí hệ thống cột chống sét cho phân xưởng cơ khí

Xét phạm vi của nhóm cột chống sét: 1-2-5-6

1 Phạm vi bảo vệ của cặp kim thu sét 1 và 2:

- Bán kính bảo vệ của kim Franklin đươc xác định theo công thức: r = 0,75.( h – h ).px với p = 1 khi ( h < 30m) h : là chiều cao của kim thu sét (m) hx : là chiều cao của công trình (m)

- Chiều rộng của phạm vi bảo vệ ở độ cao 7m b = 1,5 ( h – h ) = 1,5 ( 7,53 – 7 ) = 0,795 (m)x 0 x

Hình: Phạm vi bảo vệ của cặp thu sét 1-2

Phạm vi bảo vệ của cột thu sét thứ nhất có chiều cao cao hơn cột thu sét thứ 5 thì cột thu sét thứ 1 có phần cao hơn tạo thành cột thu sét đơn. r = 0,75 ( h – h ) = 0,75 ( 9 – 7 ) = 1,5 (m)1 x r = 0,75 ( h – h ) = 0,75 ( 7 – 5 ) = 1,5 (m)5 x

- Giới hạn trên của bảo vệ: h 0 =h−b 1

7=5,7(m) ĐAMH: Cung cấp điện GVHD: PGS.TS.Trương Việt Anh SVTH: Phan Thị Hà

Hình: Phạm vi bảo vệ của cặp thu sét 1và 5

Chiều rộng của phạm vi bảo vệ bx = 1,5 ( h – h ) = 1,5 ( 5,7 – 5,65 ) = 0,075 (m)0 x

3 Phạm vi bảo vệ của cặp kim thu sét 5 và 6: r5 = r = 0,75 ( h – h ) = 0,75 ( 7 – 5 ) = 1,5 (m)6 x

- Giới hạn trên của bảo vệ: h 0 =4 h−√ 9 h 2 +0 , 25 a 1 2= × −4 7 √9×7 2 +0 , 25 18× 2 =5 ,15(m)

- Chiều rộng của phạm vi bảo vệ ở độ cao 5m: bx = 1,5 ( h0 – hx ) = 1,5 ( 5,15 – 5 ) = 0,225 (m)

Hình: Phạm vi bảo vệ của cặp thu sét 5 và 6

Phạm vi bảo vệ của cột thu sét thứ nhất có chiều cao,cao hơn cột thu sét thứ 5 thi cột thu sét thứ 1 có phần cao hơn tạo thành cột thu sét đơn: r = 0,75 ( h – h ) = 0,75 ( 9 – 7 ) = 1,5 (m)2 x r = 0,75 ( h – h ) = 0,75 ( 7 – 5 ) = 1,5 (m)6 x

- Giới hạn trên của bảo vệ: h 0 =h−b 1

- Chiều rộng của phạm vi bảo vệ: bx = 1,5 ( h – h ) = 1,5 ( 5,7 – 5,65 ) = 0,075 (m)0 x

Hình: Phạm vi bảo vệ của cặp thu sét 2 và 6

Xếp chồng phạm vi bảo vệ của từng cặp thu sét được phạm vi bảo vệ của nhóm thu sét:

Hình: phạm vi của nhóm cột chống sét: 1-2-5-6 ĐAMH: Cung cấp điện GVHD: PGS.TS.Trương Việt Anh SVTH: Phan Thị Hà

Xếp chồng phạm vi bảo vệ của từng nhóm thu sét được phạm vi bảo vệ của hệ thống chống sét:

THIẾT KẾ NỐI ĐẤT

Hệ thống cung cấp điện làm nhiệm vụ truyền tải và phân phối điện năng đền các thiết bị dùng điện như máy móc thiết bị sau nhiều năm sử dụng thì chất cách điện bị lão hóa có khả năng rò điện ra ngoài Vậy nên đặc điểm của nó là phân bố trên diện tích rộng và thường xuyên có người làm việc với các thiết bị điện,lớp cách điện bị chọc thủng, người vận hành không tuân thủ các phương pháp hay các quy định an toàn là những nguyên nhân chính dẫn đến tai nạn điện giật

Sét đánh trực tiếp hoặc gián tiếp vào các thiết bị điện không những làm hư hỏng các thiết bị điện mà còn gây nguy hiểm cho người vận hành,gây cháy nổ,… Do đó trong hệ thống cung cấp điện nhất thiết phải có biện pháp an toàn có hiệu quả và tương đối đơn giản la thực hiện việc nối đất cho thiết bị điện và các thiết bị chống sét.

Trang bị nối đất bao gồm các điện cực và dây dẫn nối đất, các điện cực nối đất bao gồm điện cực thẳng đứng được đóng sâu vào đất và điện cực ngang được chôn ngầm một độ sâu nhất định, các dây nối đất dung để nối liền các bộ phận được nối đất với các điện cực nối đất, khi có trang bị nối đất, dòng điện ngắn mạch xuất hiện do cách điện của các thiết bị với vỏ bị hư hỏng, sẻ chạy qua vỏ thiết bị theo dây dẫn nối đất xuống các điện cực và chạy tản vào trong đất

* Có hai loại nối đất:

- Nối đất tự nhiên : Sử dụng các vật tự nhiên làm nối đất như các ống nước chọn ngầm hay các vật kim loại đặt trên đất.Nối đất tự nhiên chỉ sử dụng làm nối đất bổ sung, điện trở nối đất tự nhiên được đo trực tiếp tại điểm nối đất

- Nối đất nhân tạo: Được thực hiện bằng các cọc thép, thanh thép dẹp hình chữ nhật hay thép góc dài 2 ¿ 3m đóng sâu xuống đất sao cho đầu trên của chúng cách mặt đất

MSSV: 21142262 khoảng 0,5 ¿ 0,8m Nối đất nhân tạo được sử dụng để đảm bảo điện trở nối đất nằm trong giới hạn cho phép và ổn định trong thời gian dài.

- Hệ thống nối đất bao gồm các đoạn cáp nối từ vỏ các thiết bị ta nối tới các bản đồng nối đất ,từ các bản đồng này sẽ nối xuống hệ thống cọc đất, các đoạn cáp nối đến các bản đồng có tiếp diện (s = 35mm²), các bản đồng dùng làm điểm nối trung gian cho các đoạn cáp với cọc nối đất.

- Ta chọn phương pháp nối đất mạch vòng với hệ thống cọc nối đất bao gồm 24 cọc thép bọc đồng với L = 3m ,d= 16mm, chôn sâu h = 0,8m so với mặt đất, đặt bốn gốc công trình phân xưởng và hai điểm giữa theo chiều dài, cách tường 1m các cọc được liên kết với nhau bằng cáp đồng trần 50mm².

2.1 Nối đất an toàn cho nhà xưởng:

Tương tự nối đất chống sét cũng chọn phương pháp nối mạch vòng với hệ thống cọc nối đất bao gồm 24 cọc thép bọc đồng với L = 3m, d= 16mm, chôn sâu h = 0,8m so với mặt đất, đặt bốn gốc công trình phân xưởng, cách tường 1m các cọc được liên kết với nhau bằng cáp đồng trần 50mm² mỗi cọc cách nhau 6,2m theo chiều dài và 6,7m theo chiều rộng của phân xưởng. + Cáp đồng 35mm²

+ Cáp đồng 50 mm² ĐAMH: Cung cấp điện GVHD: PGS.TS.Trương Việt Anh SVTH: Phan Thị Hà

Hình: Sơ đồ bố trí các cọc nối đất an toàn

- Điện trở nối đất của một cọc được xác định theo công thức sau: r c =ρ tt

Trong đó: ρtt : Điện trở xuất tính toán của nối đất

L : chiều dài cọc nối đất. h : độ sâu của cọc nối đất. r : điện trở của cọc nối đất.c d: đường kính cọc nói đất.

- Với cọc chọn thẳng đứng, độ sâu của bộ phận nối đất 0,8m, tra bảng 3.5 giáo trình an toàn điện Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật - PGS.TS.Quyền Huy Ánh Chọn K = 1,3m

- Trở suất của đất đo vào mùa mưa là ρ= 200 Ωm

- Điện trở xuất tính toán: ρtt=Km× 200 260= (Ωm)

Chọn cọc nối đất dài L = 3m, đường kính dmm=0,016m, chôn sâu h = 0,8m,

- Điện trở của cọc nối đất: r c = ρtt

- Tra bảng 3.8 giáo trình an toàn điện Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật -

PGS.TS.Quyền Huy Ánh Chọn: ηc=0,62 với n$ cọc.

- Điện trở của hệ thống cọc nối đất:

- Chọn cáp nối các cọc là cáp đồng trần tiếp diện 50 mm² ,d= 8mm=0,008m Điện trở nối đất của dây cáp đồng nối các cọc có tổng chiều dài chọn cách mặt đất h =0,8m: L = 561 ¿2 + 20 ¿ 2 2 (m) rth= ρtt π L 1 ×[ ln ( √ 4 L h×d 1 ) −1 ] = π ×152 260 × [ ln ( √ 0,8 ×0,008 4 × 152 ) −1 ] =4,32(Ω)

- Tra bảng 3.8 Giáo trình an toàn điện Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật-

PGS.TS.Quyền Huy Ánh, Chọn:hệ số sử dụng thanh (dây): η th =0,31

- Điện trở của hệ thống nối đất:

2.2 Nối đất chống sét cho nhà xưởng:

Hình: Sơ đồ bố trí các cọc nối đất chống sét

Hình: Sơ đồ nối đất các cọc ĐAMH: Cung cấp điện GVHD: PGS.TS.Trương Việt Anh SVTH: Phan Thị Hà

MSSV: 21142262 Điện trở nối đất của một cọc được xác định theo công thức sau: r c =ρ tt

Trong đó: ρ tt : Điện trở xuất tính toán của nối đất

L : chiều dài cọc nối đất. h : độ sâu của cọc nối đất. r : điện trở của cọc nối đất.c d: đường kính cọc nói đất.

- Với cọc chọn thẳng đứng, độ sâu của bộ phận nối đất 0,8m, tra bảng 3.5 giáo trình an toàn điện Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật- PGS.TS.Quyền Huy Ánh Chọn K = 1,3m

- Trở suất của đất đo vào mùa mưa là ρ= 200 Ωm

- Điện trở xuất tính toán: ρtt=Km× 200 260= (Ωm)

Chọn cọc nối đất dài L = 3m, đường kính dmm=0,016m, chôn sâu h = 0,8m,

- Điện trở của cọc nối đất: r c = ρtt

- Tra bảng 3.8 giáo trình an toàn điện Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật-

PGS.TS.Quyền Huy Ánh Chọn: ηc=0,62 với n$ cọc.

- Điện trở của hệ thống cọc nối đất:

- Chọn cáp nối các cọc là cáp đồng trần tiếp diện 50 mm² ,d= 8mm=0,008m Điện trở nối đất của dây cáp đồng nối các cọc có tổng chiều dài chọn cách mặt đất h =0,8m: L = 561 ¿2 + 20 ¿ 2 2 (m) rth= ρtt π L 1 ×[ ln ( √ 4 L h×d 1 ) −1 ] = π ×152 260 × [ ln ( √ 0,8 ×0,008 4 × 152 ) −1 ] =4,32(Ω)

- Tra bảng 3.8 Giáo trình an toàn Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật- PGS.TS.Quyền

Huy Ánh, Chọn:hệ số sử dụng thanh (dây): η th =0,31

- Điện trở của hệ thống nối đất:

- Điện trở xung nối đất chọn α=1:

1 Hướng dẫn chọn dây Cadivi: https://capvienthong.vn/huong-dan-lua-chon-day-cap-ha-the- cadivi.html

2 Catalogue của MCCB tổng: https://drive.google.com/file/d/1rg5Y3WKv2CeRHbM81i5UkdDijJmuQ1sB/view

3 MCCB Chính: https://dtech.vn/ezc250f3150-aptomat-schneider-mccb-3p-150a-18ka-p-1159.htm

4 MCCB các nhóm: https://dtech.vn/ezc250f3250-aptomat-schneider-mccb-3p-250a-18ka-p-1164.htm

5 Sample of Power supply project in Vietnamese

6 do an CCD tham khao.doc - Google Tài liệu

7 Huong dan lam DA2 - DA CCD PX.xls - Google Trang tính

8 Giáo trình an toàn điện Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật- PGS.TS.Quyền Huy Ánh

9 Giáo trình cung cấp điện của PGS.TS Quyền Huy Ánh Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuậtThành phố HCM)

Định dạng
Số trang	102
Dung lượng	11,53 MB