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

Trang 1

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ -

-ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN

TÊN ĐỀ TÀI

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ

GVHD: PGS.TS Trương Việt AnhMÃ LHP: PRES316845_23_1_05 SVTH: Phan Thị Hà

MSSV: 21142262

TP Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2023

Trang 2

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

MSSV: 21142262

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 5

CHƯƠNG I: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI PHÂN XƯỞNG 6

I ĐẶC ĐIỂM PHÂN XƯỞNG 6

II THÔNG SỐ VÀ SƠ ĐỒ MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG 6

III PHÂN NHÓM PHỤ TẢI 8

IV XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO PHÂN XƯỞNG

1 Xác định phụ tải tính toán cho từng nhóm 10

2 Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng 13

3 Công suất biểu kiến tính toán của phân xưởng 14

V CHỌN MÁY BIẾN ÁP CHO PHÂN XƯỞNG 14

1 Chọn vị trí đặt máy biến áp 14

2 Chọn số lượng và chủng loại máy biến áp 14

3 Xác định dung lượng của máy biến áp 15

VI XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI 17

VII LỰA CHỌN VỊ TRÍ ĐẶT TỦ PHÂN PHỐI VÀ TỦ ĐỘNG LỰC 23

CHƯƠNG II: TÍNH CHỌN PHƯƠNG ÁN DI DÂY CHO PHÂN XƯỞNG 25

I VẠCH PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY TRONG MẠNG PHÂN XƯỞNG 25

1 Yêu cầu 25

2 Phân tích các phương án đi dây 25

3 Vạch phương án đi dây 28

CHƯƠNG III: TÍNH CHỌN DÂY DẪN VÀ KHÍ CỤ ĐIỆN BẢO VỆ 32

I CHỌN CÁP VÀ DÂY DẪN 32

1 Các loại cáp, dây dẫn và phạm vi ứng dụng 32

2 Chọn loại cáp và dây dẫn 32

3 Chọn dây dẫn theo điều kiện phát nóng 33

II KIỂM TRA TỔN THẤT ĐIỆN ÁP 38

Trang 3

MSSV: 21142262

I TỔN THẤT CÔNG SUẤT CỦA MÁY BIẾN ÁP 48

II TỔN THẤT CÔNG SUẤT TỪ MÁY BIẾN ÁP ĐẾN TỦ PHÂN PHỐI CHÍNH (MDB) 49

III TỔN THẤT CÔNG SUẤT TỪ MDB ĐẾN DB1 50

IV TỔN THẤT CÔNG SUẤT TỪ TỦ ĐỘNG LỰC DB ĐẾN CÁC ĐỘNG CƠ 50

CHƯƠNG V: NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN BÙ 54

I ĐỊNH NGHĨA 54

II Ý NGHĨA CỦA VIỆC NÂNG CAO HỆ SỐ COSφ 55

III CÁC BIỆN PHÁP NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT COSφ 56

1 Biện pháp bù tự nhiên 56

2 Biện pháp bù nhân tạo 56

IV CÁC PHƯƠNG ÁN BÙ, VỊ TRÍ BÙ VÀ TÍNH TOÁN BÙ CHO PHÂN XƯỞNG 58

1 Phương án bù và vị trí bù 58

2 Xác định dung lượng bù và chọn phương án bù cho phân xưởng 60

CHƯƠNG VI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG 62

I CÁC YÊU CẦU KHI THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG 62

II TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG 62

1 Chiếu sáng nhà kho 64

2 Chiếu sáng phòng KCS 67

3 Chiếu sáng phân xưởng 72

III VẠCH PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY CHO HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG 77

1 Tính chọn cáp và dây dẫn 78

2 Tính toán sụt áp 81

3 Chọn CB bảo vệ cho mạng chiếu sáng 82

CHƯƠNG VII: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHỐNG SÉT VÀ NỐI ĐẤT CỦA PHÂN XƯỞNG

Trang 4

MSSV: 21142262

TÀI LIỆU THAM KHẢO 98

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

Trang 5

MSSV: 21142262

LỜI NÓI ĐẦU

Trong sự nghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước thì công nghiệp điện năng giữ một vai trò hết sức quan trọng bởi vì điện năng là nguồn năng lượng được sử dụng rộng rãi nhất trong nền kinh tế quốc dân.

Cùng với sự phát triển mạnh mẽ về kinh tế thì nhu cầu điện năng sử dụng trong tất cả các ngành công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ đều tăng lên không ngừng Do điện năng không phải là nguồn năng lượng vô hạn nên để các công trình điện sử dụng điện năng một cách có hiệu quả nhất (cả về độ tin cậy cung cấp điện cả kinh tế) thì ta phải thiết kế hệ thống cung cấp diện cho các công trình này Thiết kế hệ thống cung cấp điện là một việc làm rất khó Một công trình điện dù nhỏ nhất cũng yêu cầu kiến thức tổng hợp từ nhiều chuyên ngành hẹp (Cung cấp điện, thiết bị điện, kỹ thuật cao áp, an toàn ) Ngoài ra người thiết kế còn phải có sự hiểu biết nhất định về xã hội, môi trường, về các đối tượng cấp điện, về tiếp thị Công trình thiết kế quả dư thừa sẽ gây lãng phí đất đai, nguyên vật liệu, tiền của làm ứ đọng vốn đầu tư Công trình thiết kế sai sẽ gây nên những hậu quả nghiêm trọng (Gây sự cố mất điện, thiệt hại cho sản xuất, gây cháy nổ làm thiệt hại đến tài sản và tiền của của nhân dân) Trong chương trình đào tạo dành cho sinh viên Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh thì môn học Đồ án cung cấp điện là một môn học quan trọng Việc làm đồ án môn học này sẽ giúp sinh viên hiểu rõ hơn về môn học, hơn nữa nó chính là bước tập dượt ban đầu trong công việc của sinh viên sau này.

Đề tài thiết kế môn học này của em là: Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí Trong quá trình làm đồ án em đã được sự chỉ bảo hướng dẫn tận tình của PGS.TS.Trương Việt Anh.

Mặc dù em đã rất cố gắng để làm được đồ án một cách tốt nhất nhưng chắc chắn không thể tránh khỏi những thiếu sót do chưa có kinh nghiệm vì vậy em rất mong nhận được sự chỉ bảo và nhận xét thẳng thắn của thầy để em có thể nhận thức đúng đắn nhất về vấn đề và có thêm kinh nghiệm cho công việc thiết kế sau này của em.

Em xin chân thành cảm ơn!

Trang 6

MSSV: 21142262

CHƯƠNG I

TÍNH TOÁN PHỤ TẢI PHÂN XƯỞNG

Khi thiết kế cung cấp điện cần phải có một số liệu cơ bản đó là phụ tải tính toán Phụ tải tính toán là căn cứ để chọn các thiết bị điện, tính toán tổn thất công suất, tổn thất điện áp, tính và chọn các rơ le bảo vệ… Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi tương đương với phụ tải thực tế (biến thiên) về mặt hiệu ứng nhiệt lớn nhất Nói một cách khác, phụ tải tính toán cũng làm nóng vật dẫn lên tới nhiệt độ bằng nhiệt độ do phụ tải thực tế gây ra Theo định nghĩa trên phụ tải tính toán chỉ là phụ tải giả thiết, nhưng vì nó tương đương với phụ tải thực tế, nên căn cứ vào nó để chọn các thiết bị điện thì sẽ đảm bảo an toàn cho các thiết bị đó trong mọi tình trạng làm việc.

I ĐẶC ĐIỂM PHÂN XƯỞNG:

Đây là mặt bằng phân xưởng sửa chữa cơ khí, có dạng hình chữ nhật, phân xưởng có: - Chiều dài 54m

- Chiều rộng 18m - Chiều cao 7m

- Với diện tích toàn phân xưởng 972m2

Môi trường làm việc rất thuận lợi, ít bụi, nhiệt độ môi trường trung bình trong phân xưởng là 30 C.0

- 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:  Ca 1: từ 6h đến 14h

 Ca 2: từ 14h đến 22h

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.

II THÔNG SỐ VÀ SƠ ĐỒ MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG:1 Sơ đồ mặt bằng phân xưởng:

Trang 7

MSSV: 21142262

Trang 8

MSSV: 21142262

2 Bảng phụ tải phân xưởng:

III 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:

Trang 9

IV XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO PHÂN XƯỞNG:1 Xác định phụ tải tính toán cho từng nhóm:

Trang 10

ĐAMH: Cung cấp điện GVHD: PGS.TS.Trương Việt Anh

Trang 12

Trang 13

MSSV: 21142262

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

Tên nhómPdm (kW)Stai(dm) (KVA)Stai(tt) (KVA)Stt(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: 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 HồngQuang, Vũ Vân Tẩm).

Ta có diện tích nhà kho là: F = 6*6 =36 mkho 2

=> Ta có : Pttcskho = 10*36 = 360(w)

 Chiếu sáng phòng KCS: ta chọn chiếu sáng cho phòng KCS với PO=20(w)/m2 (tra bảng phụ lục I.2 trang 269 sách Thiết Kế Cung Cấp Điện của tác giả: Ngô HồngQuang, Vũ Vân Tẩm).

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

=> Ta có : P KCS = 20*48 = 960(w)ttcs

 Chiếu sáng xưởng làm việc : ta chọn chiếu sáng cho xưởng sản xuất với PO=15(w)/m2 (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

Trang 14

V 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:  Gần tâm phụ tải.

 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.

Trang 15

MSSV: 21142262

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 khôngo

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 3%  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%.

=> 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

SđmMBA= 400 (KVA).

Trang 16

MSSV: 21142262

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

THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA MÁY BIẾN ÁP

MÁY BIẾN ÁP 3 PHA – 400 KVA THÔNG SỐ KỸ THUẬT

Tổn hao không tải cực đại P (W)0 165

Trang 17

MSSV: 21142262

VI 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: Pđmi là công suất định mức của thiết bị thứ i

Xi, Yi là toạ độ của các thiết bị (nhóm) trong nhóm (phân xưởng)

Trang 18

Trang 20

Trang 22

Trang 23

 Với các kết quả vừa tính được ta có sơ đồ tân phụ tải của từng nhóm phụ tải vàcủa toàn phân xưởng như hình vẽ sau:

Trang 24

MSSV: 21142262

Trang 25

MSSV: 21142262

VII 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.

 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.

 Gần cửa ra vào.

 Thông gió tốt.

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:

Trang 26

MSSV: 21142262

Trang 27

MSSV: 21142262

CHƯƠNG II

TÍNH CHỌN PHƯƠNG ÁN DI DÂY CHO PHÂN XƯỞNGI VẠCH PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY TRONG MẠNG PHÂN XƯỞNG:

1 Yêu cầu:

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:

Trang 28

MSSV: 21142262

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:  Ưu điểm:

- Độ tin cậy cung cấp điện cao.

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

 Nhược điểm: - Vốn đầu tư cao.

- 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:

Trang 29

- 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  Nhược điểm:

- 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:

Trang 30

MSSV: 21142262

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<10) và tải của các nhánh có công suất gần bằng nhau

Trang 31

MSSV: 21142262

 Khi phân tải cho các nhánh nên chú ý dến dòng định mức của các CB chuẩn (6A, 10A, 20A, 32A, 63A, 125A, 150A, 200A, 315A, 400A, 600A, 1000A)

 Đối với phụ tải loại 1 chỉ được sử dụng sơ đồ hình tia.

 Do phân xưởng là xưởng sửa chữa cơ khí Vì vậy để cho thuận tiện trong việc đi lại và vận chuyển thì ta chọn phương án đi dây như sau:

 Từ tủ phân phối chính đến tủ đông lực ta đi dây hình tia và đi trên máng cáp.

 Toàn bộ dây và cáp từ tủ động lực đến các động cơ đều được đi ngầm trong đất  Cáp được chôn ngầm dưới đất có những ưu và nhược điểm sau:

* Ưu điểm: giảm công suất điện, tổn thất điện, không ảnh hưởng đến vận hành và tạo ra vẻ thẩm mỹ.

* Nhược điểm: giá thành cao, rẽ nhánh gặp nhiều khó khăn, khi xảy ra hư hỏng khó phát hiện.

 Từ các yêu cầu trên ta thấy việc xác định phương án đi dây rất quan trọng, có ảnh hưởng rất lớn đến việc chọn CB sau này Vì vậy ta tiến hành đi dây cho phân xưởng như sau:

 Từ tủ phân phối chính (MDB) => Tủ động lực nhóm 1 (DB1) => Các động cơ nhóm là: 13A, 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: 21A, 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: 32A, 2B, 5B, 5C, 8A, 8B, 9A, 9B, 9C, 9D.

Trang 32

MSSV: 21142262

3.2 Sơ đồ nguyên lý đi dây của phân xưởng:

Trang 33

MSSV: 21142262

Trang 34

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 quá tải  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.

Trang 35

MSSV: 21142262

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

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

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)

Trang 36

MSSV: 21142262

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 C0

K = K1*K *K23

(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)

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:

Trang 37

MSSV: 21142262

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:

Trang 38

MSSV: 21142262

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:

Trang 40

II 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

100 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: l=18m=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 Iđm cáp= 660(A) S=400(mm, 2)