thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng may

KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG MAY SINH VIÊN: ĐỖ TRUNG HIẾU - 16059251 92Monday, June 10, 20248:43:42 PM8:43:42 PM92Monday, June 10, 20248

Trang 1

KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG MAY

SINH VIÊN: ĐỖ TRUNG HIẾU - 16059251

92Monday, June 10, 20248:43:42 PM8:43:42 PM92Monday, June 10, 20248:43:42 PM8:43:42 PM92Monday, June 10, 20248:43:42 PM8:43:42 PM

Thiet ke cung cap dien cho phan xuong mayThiet ke cung cap dien cho phan xuong mayThiet ke cung cap dien cho phan xuong mayThiet ke cung cap dien cho phan xuong mayThiet ke cung cap dien cho phan xuong mayThiet ke cung cap dien cho phan xuong mayThiet ke cung cap dien cho phan xuong mayThiet ke cung cap dien cho phan xuong mayThiet ke cung cap dien cho phan xuong mayThiet ke cung cap dien cho phan xuong mayThiet ke cung cap dien cho phan xuong mayThiet ke cung cap dien cho phan xuong mayThiet ke cung cap dien cho phan xuong mayThiet ke cung cap dien cho phan xuong mayThiet ke cung cap dien cho phan xuong mayThiet ke cung cap dien cho phan xuong may

Thiet ke cung cap dien cho phan xuong mayThiet ke cung cap dien cho phan xuong mayThiet ke cung cap dien cho phan xuong mayThiet ke cung cap dien cho phan xuong may

Thiet ke cung cap dien cho phan xuong mayThiet ke cung cap dien cho phan xuong mayThiet ke cung cap dien cho phan xuong mayThiet ke cung cap dien cho phan xuong mayThiet ke cung cap dien cho phan xuong mayThiet ke cung cap dien cho phan xuong mayThiet ke cung cap dien cho phan xuong mayThiet ke cung cap dien cho phan xuong may

92Thiet ke cung cap dien cho phan xuong mayMonday, June 10, 2024

Trang 2

LỜI NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Trang 3

LỜI NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Trang 4

Mục lục

LỜI NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN i

LỜI NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ii

Mục lục iii

Danh sách hình vẽ vi

CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ CUNG CẤP ĐIỆN 1

1.1 Tổng quan về cung cấp điện 1

1.2 Tổng quan về phân xưởng may 1

1.2.1 Giới thiệu về phân xưởng 1

1.2.2 Thông số các thiết bị trong phân xưởng 2

1.2.3 Phân chia các nhóm phụ tải 2

CHƯƠNG 2 LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG 4

2.1 Lý thuyết tính toán chiếu sáng 4

2.1.1 Các yêu cầu đối với hệ thống chiếu sáng 4

2.1.2 Các đại lượng kĩ thuật ánh sáng 4

2.1.3 Chọn hệ chiếu sáng 5

2.1.4 Chọn bóng đèn và bộ đèn 7

2.2 Phương pháp tính 8

2.2.1 Xác định các thông số kĩ thuật chiếu sáng 8

CHƯƠNG 3 LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN CUNG CẤP ĐIỆN 12

3.1 Mục đích thiết kế 12

3.2 Giới thiệu phương pháp tính toán phụ tải 12

3.3 chọn CB, dây dẫn 13Thiet ke cung cap dien cho phan xuong mayThiet ke cung cap dien cho phan xuong mayThiet ke cung cap dien cho phan xuong mayThiet ke cung cap dien cho phan xuong may922410068:43:42 PM8:43:42 PM922410068:43:42 PM8:43:42 PM922410068:43:42 PM8:43:42 PM

Trang 5

3.6.1 Ý nghĩa của bù công suất phản kháng 21

3.6.2 Các cách lắp đặt tụ bù cải thiện công suất 22

Chương 4 TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG 24

4.1 Hướng dẫn tính toán chiếu sáng theo phương pháp hệ số sử dụng: 24

Chương 5 TÍNH TOÁN CUNG CẤP ĐIỆN 28

5.1 Tính toán phụ tải 28

5.2 Tính toán tâm phụ tải 33

Chương 6 CHỌN DÂY DẪN CHỌN CB 38

6.1 Lựa chọn CB, dây dẫn cho mạch chiếu sáng 38

6.1.1 Lựa chọn CB cho mạch chiếu sáng 38

6.1.2 Lựa chọn dây dẫn cho mạch chiếu sáng 38

6.2 Chọn dây dẫn và CB cho phụ tải 40

6.2.1 Lựa chọn CB cho phụ tải 42

6.2.2 Lựa chọn dây dẫn cho phụ tải 43

Chương 7 TÍNH SỤT ÁP, NGẮN MẠCH 47

7.1 Tính toán sụt áp 47

7.1.1 Tính toán sụt áp cho tải xưởng may 47

7.1.2 Tính toán sụt áp cho tải chiếu sáng 48

Trang 6

7.2.1 Tính toán ngắn mạch cho tải may 49

7.2.2 Tính toán ngắn mạch cho tải chiếu sáng 71

Chương 8 BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 74

8.1 Yêu cầu 74

8.2 Tính toán 74

chương 9 CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ MÁY PHÁT ĐIỆN DỰ PHÒNG 76

9.1 Chọn máy biến áp cho phân xưởng 76

9.2 Lựa chọn máy biến phát dự phòng 77

Chương 10 KẾT LUẬN 80

10.1 Kết quả đạt được 80

10.2 Hướng phát triển cho đề tài 80

Chương 11 TÀI LIỆU THAM KHẢO 81

LỜI CẢM ƠN 82

123docz.net - File bi loi xin lienhe: lethikim34079@hotmail.com

Thiet ke cung cap dien cho phan xuong mayThiet ke cung cap dien cho phan xuong mayThiet ke cung cap dien cho phan xuong mayThiet ke cung cap dien cho phan xuong may922410068:43:42 PM8:43:42 PM922410068:43:42 PM8:43:42 PM922410068:43:42 PM8:43:42 PM

Trang 7

Danh sách hình vẽ

Hình vẽ [1]: bản vẽ phân bố đèn chiếu sáng phân xưởng Hình vẽ [2]: bản vẽ nguyên lí chiếu sáng của phân xưởng Hình vẽ [3]: bản vẽ đi dây chiếu sáng của phân xưởng Hình vẽ [4]: bản vẽ nguyên lí chia pha của tải phân xưởng

Hình vẽ [5]: bản vẽ nguyên lí pha A đến các tủ MB của phân xưởng Hình vẽ [5.1]: bản vẽ nguyên lí của tủ MB pha A đến tải của phân xưởng Hình vẽ [6]: bản vẽ nguyên lí pha B đến các tủ MB của phân xưởng Hình vẽ [6.1]: bản vẽ nguyên lí của tủ MB pha B đến tải của phân xưởng Hình vẽ [7]: bản vẽ nguyên lí pha C của tải phân xưởng

Hình vẽ [7.1]: bản vẽ nguyên lí của tủ MP pha C đến tải của phân xưởng Hình vẽ [8]: bản vẽ phân bố tải của phân xưởng

Hình vẽ [9]: bản vẽ đi dây của tải phân xưởng

Hình vẽ [10]: bản vẽ mạch điều khiển, động lực bù công suất phản kháng

922410068:43:42 PM8:43:42 PM922410068:43:42 PM8:43:42 PM922410068:43:42 PM8:43:42 PM

Trang 8

CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ CUNG CẤP ĐIỆN

1.1 Tổng quan về cung cấp điện

Trong quá trình thiết kế cung cấp điện, một phương án lựa chọn được coi là hợp lý khi

nó thoả mãn các yêu cầu :

 Vốn đầu tư nhỏ

 Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện tùy theo mức độ tính chất phụ tải

 Chi phí vận hành hàng năm thấp

 Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị

 Thuận tiện cho vận hành và sửa chữa

 Đảm bảo chất lượng điện nhất là đảm bảo độ lệch và độ dao động điện áp bé nhất

và nằm trong giới hạn cho phép so với định mức

 Ngoài ra khi thiết kế cung cấp điện cũng cần chú ý tới các yêu cầu phát triển phụ

tải tương lai, giảm ngắn thời gian thi công lắp đặt và tính mỹ quan công trình

Các bước chính của việc thiết kế bao gồm :  Khảo sát đối tượng cung cấp điện. Tính phụ tải tính toán của phân xưởng  Thiết kế mạng hạ áp của phân xưởng  Thiết kế hệ thống chiếu sáng phân xưởng

1.2 Tổng quan về phân xưởng may 1.2.1 Giới thiệu về phân xưởng

Phân xưởng may là một trong những phân xưởng trực thuộc nhà máy dệt Đông Á, có nhiệm vụ may những sản phẩm theo yêu cầu của thị trường và đơn đặt hàng trong và ngoài nước

922410068:43:42 PM8:43:42 PM922410068:43:42 PM8:43:42 PM922410068:43:42 PM8:43:42 PM

Trang 9

1.2.2 Thông số các thiết bị trong phân xưởng

STT Tên thiết bị Số lượng Pcơ (kW) Cosµ Ksd Hiệu suất Điện áp (V) 1 Máy may 120 2 0,65 0,8 0,8 220 2 Bàn ủi 60 2 1 0,8 1 220 3 Máy đóng nút 60 3 0,7 0,8 0,75 220 4 Máy giặt sấy 10 5 0,65 0,8 0,8 220 5 Quạt hút 10 5 0,6 0,8 0,85 220 6 Máy bơm 3 10 0,7 0,8 0,8 220 7 Máy bơm 4 5 0,75 0,8 0,75 220

1.2.3 Phân chia các nhóm phụ tải

phân chia nhóm phụ tải dựa vào vị trí phân bố thiết bị, các thiết bị giống nhau, theo công suất,…

ở đây ta chia phân xưởng may thành 15 nhóm phụ tải :

922410068:43:42 PM8:43:42 PM922410068:43:42 PM8:43:42 PM922410068:43:42 PM8:43:42 PM

Trang 10

STT nhóm Tên thiết bị Số lượng Pcơ (kW) Cosµ Hiệu suất Điện áp (V) Nhóm 1 Máy may 20 2 0,65 0,8 220

Nhóm 2 Máy may 20 2 0,65 0,8 220 Nhóm 3 Máy may 20 2 0,65 0,8 220 Nhóm 4 Máy may 20 2 0,65 0,8 220 Nhóm 5 Máy may 20 2 0,65 0,8 220 Nhóm 6 Máy may 20 2 0,65 0,8 220

Nhóm 10 Máy đóng nút 20 3 0,7 0,75 220 Nhóm 11 Máy đóng nút 20 3 0,7 0,75 220 Nhóm 12 Máy đóng nút 20 3 0,7 0,75 220 Nhóm 13 Máy giặt sấy 10 5 0,65 0,8 220 Nhóm 14 Quạt hút 10 5 0,6 0,85 220 Nhóm 15 Máy bơm 3 10 0,7 0,8 220

Trang 11

CHƯƠNG 2 LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG

2.1 Lý thuyết tính toán chiếu sáng

2.1.1 Các yêu cầu đối với hệ thống chiếu sáng

Hệ thống chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu sau :

 Các vật chiếu sáng phải có huy độ vừa đủ để phát hiện và phân biệt chúng  Đảm bảo không có sự khác biệt lớn giữa huy độ bề mặt làm việc và không

gian xung quanh

 Độ rọi không đổi trên bề mặt không thay đổi theo thời gian

 Không có vết tối lớn trên bề mặt làm việc và khi chiếu sáng phải phân biệt được hình dạng của chúng

 Đảm bảo tầm nhìn không có mảng chói lớn

 Hệ thống chiếu sáng thẩm mỹ, vận hành dễ dàng, an toàn và có độ tin cậy cao

 Hệ thống chiếu sáng phải tiết kiệm điện , hiệu quả và kinh tế

2.1.2 Các đại lượng kĩ thuật ánh sáng

 Quang thông ∅ (lumen – lm) : là lượng ánh sáng do một nguồn sáng phát ra Nên chọn bóng đèn có quang thông càng lớn càng tốt

 Hiệu suất ánh sáng H (lm/W) : là tỉ số lượng quang thông phát ra trên công suất đèn, nên chọn đèn có hiệu suất phát sáng cao

 Cường độ sáng Iα (candels – cd) : là độ lớn ánh sáng của nguồn sáng về một phương nào đó Dựa trên đường phân bố cường độ sáng để chọn bộ đèn thích hợp

 Độ rọi E(lux – lx) : là độ sáng trên bề mặt được chiếu sáng

922410068:43:42 PM8:43:42 PM922410068:43:42 PM8:43:42 PM922410068:43:42 PM8:43:42 PM

Trang 12

 Độ chói L(cd/m2) : độ chói của nguồn sáng cao ảnh hưởng không tốt cho mắt

 Nhiệt độ màu Tm (K) : nói lên màu sáng của bóng đèn

 Chỉ số màu Ra nói lên khả năng thể hiện trung thực của màu sắc

2.1.3 Chọn hệ chiếu sáng

 Hệ số chiếu sáng chung : Không những bề mặt làm việc được chiếu sáng mà tất cả mọi nơi trong phòng được chiếu sáng Trong trường hợp này đèn được phân bố phía trên với độ cao cách sàn tương đối lớn Trong hệ số chiếu sáng này gồm có hai phương thức đi đèn: chung đều và khu vực

 Trong hệ sáng chung đều: Khoảng cách giữa các đèn trong một dây và giữa các dãy được đặt cách đều nhau, đảm bảo các điều kiện chiếu sáng mọi nơi như nhau

 Trong hệ chiếu sáng khu vực: Khi cần phải thêm những phần chiếu sáng, mà những phần này chiếm diện tích khá lớn, tại chỗ làm việc không thể sử dụng các đèn chiếu sáng tại chỗ Các đèn được chọn đặt theo sự lựa chọn hướng phân bố có lợi của quang thông và khắc phục các bóng bối trên bề mặt được chiếu do các đồ vật đặt gần nhau

 Hệ chiếu sáng hỗn hợp gồm các đèn chiếu sáng chung và các đèn đặt trực tiếp tại chỗ làm việc khi cần nâng cao độ rọi Các yếu tố sau sẽ ảnh hưởng tới sự lực chọn hệ chiếu sáng :

+ Yêu cầu của đối tượng chiếu sáng

+ Đặc điểm, cấu trúc căn nhà và sự phân bố của thiết bị + Khả năng, kinh tế, điều kiện bảo trì

 Chọn nguồn sáng phụ thuộc:

+ Nhiệt độ màu của nguồn sáng theo biểu đồ Kruithof

+ Các tính năng của nguồn sáng: Đặc tính điện( điện áp, công suất) Kích thước, hình dạng bóng đèn, đặc tính ánh sáng, màu sắc, tuổi thọ đèn + Chọn nhiệt đồ màu Tm : Biều đồ Kruithof cho phép lựa chọn bóng đèn theo

độ rọi yêu cầu

Trang 13

+ Độ rọi được chọn phải đảm bảo nhìn rõ mọi chi tiết mà mắt nhìn không bị mệt mỏi Theo tiêu chuẩn “Chiếu sáng nhân tạo trong công trình dân dụng”, Việt Nam, TCXD 16: 1989 các giá trị độ rọi tiêu chuẩn chọn theo thang độ rọi :

Bậc thang I II III IV V VI VII VIII IX E (lux) 0,2 0,3 0,5 1 2 3 5 7 10 Bậc thang X XI XII XIII XIV XV XVI XVII XVII E (lux) 20 30 40 75 100 150 200 300 400 Bậc thang XIX XX XXI XXII XXIII XXIV XXV XXVI XXVII E (lux) 500 600 750 1000 1250 1500 2000 2500 3000

 Chỉ số màu Ra : Chiếu các nguồn sáng khác nhau lên cùng một vật ta sẽ thấy vật có các màu khác nhau Sự biến đổi này do sự phản xạ phổ khác nhau được đánh giá từ các độ sai lệch màu và gán cho nguồn sáng một chỉ số màu Ra hay CRI Hay nói một cách khác , Ra thể hiện sự phản ánh màu sáng trung thực của một nguồn sáng ( Ra càng cao thì càng tốt) Với các đèn có:

922410068:43:42 PM8:43:42 PM922410068:43:42 PM8:43:42 PM922410068:43:42 PM8:43:42 PM

Trang 14

 Nhiệt độ màu của nguồn sáng theo biểu đồ kruithof

 Các tính năng của nguồn sáng: đặc tính điện, kích thước, hình dạng bóng đèn, đặc tính ánh sáng, màu sắc, tuổi thọ

 Mức độ sáng nhiều hay ít, liên tục hay không liên tục  Nhiệt độ môi trường

 Điều kiện kinh tế Chọn bộ đèn dựa trên :

 Tính chất môi trường xung quanh

 Các yêu cầu về sự phân bố độ sáng, sự giảm chói  Tính thẩm mĩ

 Điều kiện kinh tế

 Các cấp bộ đèn đã được phân chia theo tiêu chuẩn IEC

 Tùy theo đặc điểm đối tượng, loại công việc, loại bóng đèn, sự giảm chói, Thiet ke cung cap dien cho phan xuong mayThiet ke cung cap dien cho phan xuong mayThiet ke cung cap dien cho phan xuong mayThiet ke cung cap dien cho phan xuong may

922410068:43:42 PM8:43:42 PM922410068:43:42 PM8:43:42 PM922410068:43:42 PM8:43:42 PM

Trang 15

một khoảng Chiếu cao bề mặt làm việc có thể trên 0,8 m so với sàn hoặc ngay trên sàn tùy theo công việc Khi đó độ cao treo đèn so với bề mặt làm việc htt = H – h’ – 0,8

 Cần chú ý chiều cao htt đối với đèn huỳnh quang không vượt quá 4m, nếu không độ sáng trên bề mặt làm việc sẽ không đủ, còn với đèn thủy ngân cao áp, đèn halogen,… Nên treo đèn trên độ cao từ 5m để tránh chói

2.2 Phương pháp tính

Tính toán chiếu sáng theo hướng dẫn tính toán chiếu sáng theo phương pháp hệ số sử dụng của Dương Lan Hương

2.2.1 Xác định các thông số kĩ thuật chiếu sáng

 Chỉ số địa điểm: Đặc trưng cho kích thước hình học của địa điểm 𝐾 = 𝑎𝑏

ℎ𝑡𝑡(𝑎+𝑏) Với :

+ a, b là chiều dài và chiều rộng của căn phòng, htt là chiều cao tính toán + htt là chiều cao tính toán

 Hệ số bù: Có thê chọn hệ số bù theo bảng tra tùy thuộc vào loại bóng đèn hoặc tính theo công thức:

𝑑 = 1𝛿1𝛿2Với :

+ 𝛿1 - hệ số suy giảm quang thông

+ 𝛿2 - hệ số suy giảm do các bề mặt phản xạ bị bẩn Hệ số suy giảm do các bề mặt phản xạ bị bẩn:

Địa điểm sạch (văn phòng, lớp học,…) δ2=0,9 Địa điểm công nghiệp (cơ khí, kho,…) δ2=0,8

Không khí ô nhiễm (xưởng cưa, nơi có khói bụi) δ2=0,7  Tỉ số treo:

Trang 16

 Hệ số sử dụng:

+ Dựa trên các thông số: Loại bộ đèn, tỷ số treo, chỉ số địa điểm, hệ số phản xạ trần tường sàn ta trra giá trị hệ số sử dụng trong các bảng đo nhà sản xuất cung cấp

+ Trong trường hợp loại bộ đèn không có các bảng tra hệ số sử dụng, thi ta xác định cấp bộ đèn đó rồi tra giá trị có ích trong bảng tra Từ đó ta xác định được hệ số sử dụng U :

U = udd + uii Với :

+ d, I – Hiệu suất trực tiếp và gián tiếp của bộ đèn

+ ud, ui – Hệ số hữu ích ứng với nhóm trực tiếp và gián tiếp  Xác định quang thông tổng:

∅𝑡ổ𝑛𝑔 = 𝐸𝑡𝑐𝑆𝑑𝑈Trong đó:

+ 𝐸𝑡𝑐 : độ rọi lựa chọn theo tiêu chuẩn (lux) + S : diện tích làm việc (m)

+ d : hệ số bù

+ ∅𝑡ổ𝑛𝑔- quang thông tổng các bộ đèn (lm)  Xác định số bộ đèn :

Số bộ đèn được xác định bằng cách chia quang thông toonggr cho quang thông một bộ đèn Tùy thuộc vào số bộ đèn tính được mà ta có thể làm tròn lớn hơn ( -10% - 20%), nếu không số bộ đèn lựa chọn sẽ không đảm bảo đủ độ rọi hay nhỏ hơn để tiện phân chia thành các dãy Tuy nhiên sự làm tròn này không vượt quá khoảng cho phép yêu cầu

𝑁𝑏ộ đè𝑛 = ∅𝑡ổ𝑛𝑔∅𝑐á𝑐𝑏ó𝑛𝑔 / 1𝑏ộ đè𝑛Kiểm tra sai số quang thông:

Trang 17

Dựa trên các yếu tố :

+ Phân bố cho độ rọi đồng đều và tránh chói: Đặc điểm kiến trúc của đối tượng phân bố vật dụng

+ Thỏa mãn các yêu cầu về khoảng cách tối đa giữa các dây và giữa các đèn trong cùng dãy, dễ dàng vận hành và bảo trì

+ Ta phân bố các bộ đèn sao cho khoảng cách giữa các dãy đèn Lnganng < Lngang max, khoảng cách giữa các đèn trong cùng một dãy Ldọc < Ldọc max Nếu khoảng cách đó vượt quá mức cho phép thì phải phân bố lại Nên nhớ chọn khoảng cách từ dãy đèn ngoài đến tường bằng (0,3 ÷ 0,5) khoảng cách giữa các đèn

 Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc :

Cần kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc ban đầu và sau một năm ứng với số bộ đèn đã chọn :

𝐸𝑡𝑏 =𝑁𝑏ộ đè𝑛∅𝑐á𝑐 𝑏ó𝑛𝑔/ 1𝑏ộđè𝑛𝑈𝑆𝑑

+ Chọn loại đèn ballast:…………., cos = ……., Pballast= ……… + Công suất bộ đèn: Pbộ đèn = ………

+ Công suất tác dụng tính toán: Pttcs = Nbộ đèn Pbộ đèn = ……… + Công suất phản kháng:

Qttcs = Pttcs tg = ……… + Công suất biểu kiến:

922410068:43:42 PM8:43:42 PM922410068:43:42 PM8:43:42 PM922410068:43:42 PM8:43:42 PM

Trang 18

Trang 19

CHƯƠNG 3 LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN CUNG CẤP ĐIỆN

3.1 Mục đích thiết kế

Khi thiết kế cung cấp điện cho một công trình nào đó, nhiệm vụ đầu tiên của chúng ta phải xác định phụ tải điện của công trình ấy Tùy theo quy mô của công trình mà phụ tải điện cần được xác định theo phụ tải thực tế hoặc còn phải kể đến khả năng phát triển của công trình, trong 5 năm, 10 năm hoặc lâu hơn nữa Như vậy xác định phụ tải điện là giải bài toán dự báo phụ tải ngắn hạn hoặc dài hạn Dự báo phụ tải ngắn hạn tức là xác định phụ tải công trình ngay sau khi công trình đi vào vận hành, phụ tải đó thường được gọi là phụ tải tính toán Người thiết kế cần biết về phụ tải tính toán để chọn các thiết bị điện như : máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ v.v Như vậy phụ tải tính toán đó là số liệu quan trọng để thiết kế cung cấp điện

Phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố như : công suất, số lượng máy, chế độ vận hành của chúng, quy trình công nghệ sản xuất… Vì vậy xác định chính xác phụ tải tính toán là một nhiệm vụ khó khan nhưng rất quan trọng, vì nếu xác định chính xác phụ tải tính toán mà nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ các thiết bị điện, có khi dẫn đến cháy, nổ rất nguy hiểm Còn nếu phụ tải tính toán lớn hơn phụ tải thực tế thì các thiết bị điện được chọn sẽ quá lớn so với yêu cầu do đó gây lãng phí

Có nhiều phương pháp xác định phụ tải điện nhưng do tính phức tạp của phụ tải nên chưa có phương pháp nào hoàn toàn chính xác Sau đây sẽ trình bày một số phương pháp tính phụ tải thường dùng nhất trong thế kế cung cấp điện

3.2 Giới thiệu phương pháp tính toán phụ tải

Tính toán cung cấp điện theo hướng dẫn thiết kế lắp đặt theo tiêu chuẩn IEC Pđiện = Pcơ

η S = Pđiện

Cosφ Q = √𝑆2− 𝑃2

Trang 20

Snhóm = ks.∑𝑛𝑖=0𝑆𝑖 𝑛 𝑘𝑢𝑖Trong đó :

ks : hệ số đồng thời n : số lượng

ku : hệ số sử dụng Cos tb = ∑ 𝑃𝑖.cos φ𝑖

3.3 chọn CB, dây dẫn

 Tiêu chuẩn chọn CB : IB < In < IZ

Trong đó :

+ IB – Dòng điện định mức của dây + In – Dòng điện định mức của CB + IZ – Dòng điện kiểm tra

 Tiêu chuẩn chọn dây : Idây>Iđm tải và IZ > In

I’B = 𝐼𝐵

IZ = Idây.k1.k4Trong đó :

+ I’B – dòng điện hiệu chỉnh, nó tương đương với khả năng mang dòng điện của cáp

+ IZ – dòng điện kiểm tra

+ In – dòng điện định mức của CB

+ k1 – hệ số hiệu chỉnh của nhiệt độ môi trường

+ k4 - hệ số suy giảm đối với nhóm có hơn một mạch hoặc nhiều hơn một cáp đa lõi

+ Idây – dòng điện định mức của dây đã chọn

Trang 21

tủ động lực cấp điện cho các thiết bị, nhằm giảm chiều dài dây dẫn từ tủ điện tới thiết bị nhằm giảm chi phí đầu tư và giảm thất điện năng

 Ngoài ra trọng tâm phụ tải nhà máy còn giúp cho nhà máy quy hoạch việc phát triển và sản xuất trong tương lai nhằm có các sơ đồ cung cấp điện hợp lí tránh lãng phí và đạt được các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật mong muốn Tuy nhiên vị trí lắp đặt tủ còn phụ thuộc vào yếu tố mỹ quan

3.4 Xác định độ sụt áp

Các phương pháp xác định độ sụt áp sẽ được trình bày nhằm kiểm tra :  Độ sụt áp phù hợp với tiêu chuẩn đặc biệt và các luật hiện hành  Độ sụt áp là chấp nhận đối với tải

 Thỏa các yêu cầu về vận hành Độ sụt áp lớn nhất :

Các cách lắp đặt Chiếu sáng Các loại tải khác ( sưởi …)

Từ trạm hạ áp công cộng 3% 5% Trạm khách hàng trung/hạ được cung cấp từ lưới trung

Trang 22

Bảng 3.1 : độ sụt áp lớn nhất cho phép từ điểm nối vào lưới đến điểm sử dụng điện (Bảng G25 trang 20 quyển 2)

Khi vượt quá giá trị ở bảng G25 thì cần phải chọn cáp ( dây ) có tiết diện lớn hơn  Nếu sụt áp 8% được cho phép thì sẽ gây ra hang loạt vấn đề sau cho động cơ

 Sụt áp 8% sẽ gây tổn thất công suất đáng kể nhất là cho các tải làm việc liên tục, do vậy sẽ gây nên sự lãng phí năng lượng

Tính toán sụt áp ở điều kiện làm việc ổn định của tải

Công thức sử dụng : Trong đó :

Ia : dòng làm việc lớn nhất (A) L : chiều dài dây dẫn (km)

µ : góc lệch pha giữa điện áp và dòng trên dây dẫn, trong đó

+ đèn nung sáng cosµ = 1

+ động cơ : khi khởi động cosµ = 0,35 + ở chế độ bình thường cosµ = 0,8 Un : điện áp dây (V)

Trang 23

 Đối với dây nhôm :

𝑉𝑛3 pha cân bằng : 3 pha (có hoặc

Ngắn mạch là tình trạng sự cố nghiêm trọng và thường xảy ra trong hệ thống cung cấp điện Các số liệu về tình trạng ngắn mạch là căn cứ quan trọng để lựa chọn thiết bị bảo vệ cho thiết bị điện làm việc trong hệ thống được an toàn Vì vậy tính toán mạch là một phần không thể thiếu trong thiết kế cung cấp điện

Các dạng ngắn mạch thường xảy ra trong hệ thống cung cấp điện là ngắn mạch hai pha, bap ha, một pha chạm đất Trong đó ngắn mạch ba pha là nghiêm trọng nhất Vì vậy căn cứ vào ngắn mạch ba pha để lựa chọn các khí cụ điện

922410068:43:42 PM8:43:42 PM922410068:43:42 PM8:43:42 PM922410068:43:42 PM8:43:42 PM

Trang 24

Tính toán ngắn mạch rất phức tạp Vì vậy đối với cấp điện áp trung và hạ thế được coi là ở xa nguồn đồng thời có công suất nhỏ với hệ thống điện quốc gia, ta có thể dùng phương pháp đơn giản để tính toán dòng ngắn mạch

3.5.2 Tính toán dòng ngắn mạch tại thanh cái hạ áp của máy biến áp phân phối trung hạ áp

 Trường hợp một máy biến áp :

Để cho việc tính toán đơn giản, chúng ta bỏ qua tổng trở của hệ thống lưới trung thế

Isc : dòng ngắn mạch (A)

Usc : điện áp ngắn mạch của máy biến áp (%)

Công suất định mức máy biến áp (kVA)

Trang 25

Bảng 0.5.3: Bảng tổng trở của lưới sơ cấp quy đổi về phía thứ cấp của máy biến áp phân phối (bảng G34/G25 quyển 2)

 Phía thứ cấp của máy biến áp được tính như sau:

Trang 26

Trong đó:

U20 – Điện áp dây thứ cấp khi không tải (V) Pn – Công suất định mức máy biến áp (kVA) Usc – Điện áp ngắn mạch của máy biến áp (V)

 Trở kháng của các cuộn dây Rtr có thể tính theo tổn thất công suất

Pcu = 3In2× 𝑅tr nên Rtr = 𝑃𝑐𝑢×10

3𝐼𝑛2 (mΩ) Với:

Pcu – Tổn thất đồng (W) In – Dòng định mức (A)

Rtr – Điện trở trên mỗi pha của máy biến áp (mΩ)

Cho các tính toán gần đúng Rtr có thể bỏ qua vì X~ Z trong các máy biến áp phân

Trang 27

Công suất định

mức Máy biến

Bảng 0.1.3: Bảng trở kháng, cảm kháng và tổng trở của các máy biến áp phân

phối 400v có điện áp sơ cấp nhỏ hơn 20kV (bảng G35/G26 quyển 2)

Máy cắt: Trong lưới hạ thế, tổng trở của các CB nằm phía trước vị trí sự cố cần

phải được tính đến Giá trị cảm kháng cho mỗi CB là 0,15mΩ, trong khi trở kháng có thể được bỏ qua

Thanh góp: Trở kháng của thanh góp được bỏ qua và tổng trở (cảm kháng) đạt

giá trị 0,15mΩ cho 1 mét chiều dài (f=50 Hz), (0,18mΩ/m chiều dài khi f=60 Hz) Khi khoảng cách giữa các thanh dẫn tăng gấp 2 thì cảm kháng sẽ tăng khoảng 10%

Dây dẫn: Trở kháng của dây dẫn sẽ được tính theo công thức: Rc =ᵖ𝐿

𝑆 Với:

ᵖ - Điện trở suất của vật liệu dây khi có nhiệt độ vận hành bình thường và bằng 22,5 mΩ.mm2/m đối với đồng

36 mΩ.mm2/m đối với Nhôm L – Chiều dài dây dẫn (m)

S - Tiết diện cắt ngang của dây dẫn (mm2)

922410068:43:42 PM8:43:42 PM922410068:43:42 PM8:43:42 PM922410068:43:42 PM8:43:42 PM

Trang 28

Chú ý: Đối với tiết diện dây nhỏ hơn 50mm2 cảm kháng có thể được bỏ qua Nếu không có s ố liệu nào khác, có thể lấy bằng 0,08 mΩ/m (f=50 Hz) hoặc 0,09mΩ/m (f=60Hz)

Động cơ: Tại thời điểm đang ngắn mạch động cơ vận hành sẽ giống như 1 máy

phát và cung cấp dòng đổ về chỗ ngắn mạch Ta có thể tính theo công thức: Isc = 3,5Incho mỗi động cơ, có nghĩa là 3,5mIn cho m động cơ giống nhau (trong đó m là số động cơ giống nhau vận hành đồng thời), các động cơ này phải là 3 pha, còn các động cơ 1 pha ảnh hưởng không lớn

3.6 Bù công suất phản kháng

3.6.1 Ý nghĩa của bù công suất phản kháng

Công thức tính công suất phản kháng: Q = UISin Trong đó:

+ Q: Công suất phản kháng (Var) + P: Công suất tác dụng (W) + U: Điện áp (V)

+ I: Dòng điện (A)

+ : Góc lệch pha giữa hiệu điện thế U(t) và dòng điện I(t)

Giản đồ thể hiện nguyên tắc bù công suất: QC = P(tan - tan’)

Trong thực tế công suất phản kháng Q không sinh công nhưng lại gây ra những

ảnh hưởng xấu về kinh tế và kỹ thuật:

Trang 29

- Về kinh tế: Chúng ta phải trả chi phí tiền điện cho lượng công suất phản kháng tiêu thụ trong khi thực tế nó không đem lại lợi ích gì

- Về kỹ thuật: Công suất phản kháng là nguyên nhân gây ra hiện tượng sụt áp và

tiêu hao năng lượng trong quá trình truyền tải điện năng

Lợi ích khi nâng cao hệ số công suất phản kháng cosφ:

- Giảm tổn thất công suất trên phần tử của hệ thống cung cấp điện (máy biến áp, đường dây …), tiết kiệm được chi phí lựa chọn MBA và đường dây tải

- Giảm tổn thất điện áp trên đường truyền tải

- Tăng khả năng truyền tải điện của đường dây và máy biến áp

Vì vậy, ta cần có biện pháp bù công suất phản kháng Q để hạn chế ảnh hưởng

của nó Cũng tức là ta nâng cao hệ số công suất phản kháng cosφ

3.6.2 Các cách lắp đặt tụ bù cải thiện công suất

 Bù tập trung: Áp dụng khi tải ổn định và liên tục

Bộ tụ bù đấu vào thanh góp hạ áp của tủ phân phối chính và được đóng trong thời gian tải hoạt động

Trang 30

- Giảm tổn hao công suất trên dây dẫn

Nhược điểm: khi có sự thay đổi đáng kể của tải, xuất hiện nguy cơ bù dư và kèm

theo hiện tượng quá điện áp  Bù riêng:

Bù riêng nên được xét đến khi công suất động cơ đáng kể so với công suất mạng điện;

Bộ tụ bù mắc trực tiếp vào đầu dây nối của thiết bị dùng điện có tính cảm;

Công suất của bộ tụ bù phải được giới hạn phù hợp với công suất (kW) của động cơ

Trang 31

Chương 4 TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG

4.1 Hướng dẫn tính toán chiếu sáng theo phương pháp hệ số sử dụng:

1/Kích thước:

Phân xưởng May có kích thước như sau : + Chiều dài a= 80 (m)

+ Chiều rộng b= 40 (m) + Chiều cao H= 5 (m) + Diện tích S= 3200 (m2) 2/ Màu sơn

(bảng PL2.1 trang 251 quyển 1)

Trần: Trắng hệ số phản xạ trần tr= 0,8 Tường: Vàng nhạt hệ số phản xạ tường tg= 0,7 Sàn: Xám nhạt hệ số phản xạ sàn lv= 0,3 3/ Độ rọi yêu cầu: ETC = 350 (lux)

4/ Chọn hệ chiếu sáng: hệ chiếu sáng chung đều

5/ Chọn khoảng nhiệt độ màu: Tm = 40000 (K) theo đồ thị đường cong Kruitthof

(trang 46 quyển 1)

6/ Chọn bóng đèn : Đèn huỳnh quang Tm = 40000 (K)

Ra = 76 (Ω) Pđèn = 36 (W) đèn= 2500 (lm)

(bảng PL3.1 trang 254 quyển 1) 7/ Chọn bộ đèn:

Mã hiệu: RI-GT 0,81E (trang 266 quyển 1)

922410068:43:42 PM8:43:42 PM922410068:43:42 PM8:43:42 PM922410068:43:42 PM8:43:42 PM

Trang 32

Hiệu suất, cấp bộ đèn: Số đèn/ 1 bộ: 3 bóng/bộ

Quang thông các bóng/1 bộ : 2500x3 (lm)

8/ Phân bố các bộ đèn: Cách trần h’ = 1 (m) Bề mặt làm việc : 1(m)

Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc htt = 3 (m) 9/ Chỉ số địa điểm:

Trang 33

Vì phân xưởng cần thiết kế có mức độ bụi là ít bụi  𝑑 =1,25

(bảng PL2.2 trang 252 quyển 1) 11/ Tỉ số treo:

𝑗 = ℎ′ℎ′+ ℎ𝑡𝑡 =

𝑡ổ𝑛𝑔 =𝐸𝑡𝑐𝑆𝑑

350 × 40 × 20 × 1,25

0,9396 = 379034 (𝑙𝑚) 14/ Xác định số bộ đèn:

𝑁𝑏ộ đè𝑛 = 𝑡ổ𝑛𝑔

𝑐á𝑐 𝑏ó𝑛𝑔𝐼1𝑏ộ đè𝑛 =

7500 = 50 (𝑏ộ) Chọn số bộ đèn Nbộ đèn= 48 bộ

Số bộ đèn trên tổng S : 48 × 4 = 192 (bộ) 15/ Kiểm tra sai số quang thông:

Kết luận: Sai số giới hạn nằm trong giới hạn cho phép (-10% - 20%)

16/ Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc sau 1 năm: 𝐸𝑡𝑏 =𝑁𝑏ộ đè𝑛𝑐á𝑐 𝑏ó𝑛𝑔𝐼 1 𝑏ộ đè𝑛𝑈

192 × 7500 × 0,9234

3200 × 1,25 = 332 (𝑙𝑢𝑥) 17/ Phân bố các bộ đèn:

922410068:43:42 PM8:43:42 PM922410068:43:42 PM8:43:42 PM922410068:43:42 PM8:43:42 PM

Trang 34

Khoảng cách giữa các đèn theo chiều a: 𝑙𝑎 = 1.2 (𝑚) Khoảng cách giữa các bộ đèn các chiều b: 𝑙𝑏 = 0.6 (𝑚) Chọn la phông có chiều dài = 1.2 (m)

Chọn la phông có chiều rộng = 0.6 (m) Phân bố đèn theo S = 3200m2

Vẽ hình phân bố các bộ đèn:

Sơ đồ phân bố chiếu sáng : bản vẽ 1 Sơ đồ nguyên lí chiếu sáng : bản vẽ 2 Sơ đồ đơn đi dây chiếu sáng : bản vẽ 3 18/ Xác định phụ tải chiếu sáng:

Chọn loại ballast: đèn điện tử,cos = 0,95 Pbalast= 10% Pđèn = 3,6 (W) Pđèn= 36(W)

Công suất bộ đèn: Pbộ đèn= Pđèn + Pbalast = (36+3,6)x3 = 118.8 (W) Công suất tác dụng tính toán:

Pttcs=Nbộ đènPbộ đên= 192.118 = 22809 (W) Công suất phản kháng:

Qttcs=Pttcs tan  = 22809 x tan (cos-1) =7497 (Var) với (cos = 0,95) Công suất biểu kiến:

𝑆𝑡𝑡𝑐𝑠 = √𝑃𝑡𝑡𝑐𝑠2 + 𝑄𝑡𝑡𝑐𝑠2 = √228092+ 74972 = 24010 (𝑉𝐴) 𝐼𝐶𝑆 =𝑆𝑡𝑡𝑐𝑠

Trang 35

Chương 5 TÍNH TOÁN CUNG CẤP ĐIỆN

5.1 Tính toán phụ tải

Phân xưởng may gồm có :

Tên thiết bị Số lượng Pcơ (kW) Hiệu suất cosφ Ksd U (V) Máy may 120 0,4 0,8 0,65 0,8 220

Máy đóng nút 60 3 0,75 0,7 0,8 220

Máy giặt sấy 10 5 0,8 0,65 0,8 220 Quạt hút 10 5 0,85 0,6 0,8 220 Máy bơm 3 10 0,8 0,7 0,8 220 Máy bơm 4 5 0,8 0,75 0,8 220

Ta chia phân xưởng may thành 15 nhóm thiết bị

922410068:43:42 PM8:43:42 PM922410068:43:42 PM8:43:42 PM922410068:43:42 PM8:43:42 PM

Trang 36

STT Tên thiết bị Số lượng Pcơ (kW) Hiệu suất

cosφ Ksd U (v)

Nhóm 1 Máy may 20 0,4 0,8 0,65 0,8 220 Nhóm 2 Máy may 20 0,4 0,8 0,65 0,8 220 Nhóm 3 Máy may 20 0,4 0,8 0,65 0,8 220 Nhóm 4 Máy may 20 0,4 0,8 0,65 0,8 220 Nhóm 5 Máy may 20 0,4 0,8 0,65 0,8 220 Nhóm 6 Máy may 20 0,4 0,8 0,65 0,8 220 Nhóm 7 Bàn ủi 20 2 1 1 0,8 220 Nhóm 8 Bản ủi 20 2 1 1 0,8 220 Nhóm 9 Bàn ủi 20 2 1 1 0,8 220 Nhóm 10 Máy đóng nút 20 3 0,75 0,7 0,8 220 Nhóm 11 Máy đóng nút 20 3 0,75 0,7 0,8 220 Nhóm 12 Máy đóng nút 20 3 0,75 0,7 0,7 220 Nhóm 13 Máy giặt sấy 10 5 0,8 0,65 0,8 220 Nhóm 14 Quạt hút 10 5 0,85 0,6 0,8 220 Nhóm 15 Máy bơm 3 10 0,8 0,75 0,8 220 4 5 0,8 0,75 0,8 220

Nhóm 1 : Máy may 1: Pđiện = Pcơ

η = 0,4

0,8 = 0.5 KW S = Pđiện = 0,5 = 0.8 𝐾𝑉𝐴

Trang 37

Q = √𝑆2− 𝑃2= √0,82− 0,52 =0,6 KVAr I = S

Cos TC1-1 = ∑ 𝑃𝑖.cos φ𝑖

220 = 2,51000

220 = 11 A

Tính tương tự cho 3 TC 1-2, 1-3, 1-4 ta được kết quả ở phụ lục 1

Sau khi tính công suất của 4 thanh cái thì tính được công suất của tủ Động lực 1 Công suất tổng tủ động lực 1

SĐộng lực 1 = ksnhóm (STC1-1 + STC1-2 + STC1-3 + STC1-4) Với Ks = 0,8 (Tra hình A12, trang A18, quyển 2 SĐộng lực 1 =0.8  (2,5+2,5+2,5+2,5)

= 8 KVA

922410068:43:42 PM8:43:42 PM922410068:43:42 PM8:43:42 PM922410068:43:42 PM8:43:42 PM

Trang 38

CosĐộnglực1 =∑ 𝑃𝑇𝐶1−𝑖.cos φ𝑇𝐶1−𝑖

= 1,6  0,65+1,6  0,65+1,6  0,65+1,6  0,65

1,6+1,6+1,6+1,6 = 0,65 PĐộng lực 1 = SĐộng lực 1  CosĐộng lực 1

= 8  0,65 = 5 Kw

QĐộng lực 1 = √𝑆Độ𝑛𝑔 𝑙ự𝑐 12−𝑃Độ𝑛𝑔 𝑙ự𝑐 12 = √82− 52 = 6 KVar IĐộng lực 1 = 𝑆Độ𝑛𝑔 𝑙ự𝑐 1

Trang 39

Từ những nhóm 1,2,7,10,14 của pha A suy ra công suất của tủ động lực pha A cho phần phụ tải

220 = 129  1000

220 = 550 A

Ta tính tương tự cho pha B và C kết quả phụ lục 1

pha S (kVA) CosP (kW) Q (kVAr) I (A)

= 355.0,75

922410068:43:42 PM8:43:42 PM922410068:43:42 PM8:43:42 PM922410068:43:42 PM8:43:42 PM

Trang 40

= 267 (kW)

Qtổng = √𝑆𝑡ổ𝑛𝑔2− 𝑃𝑡ổ𝑛𝑔2

= √3552− 2672

= 234 (kVAr) Itổng = Stổng

3.220 = 538 (A)

5.2 Tính toán tâm phụ tải