thiết kế điện cho phân xưởng cơ khí sử dụng phần mềm ecodial 4 2

9123docz.net - File bi loi xin lienhe: lethikim34079@hotmail.com giai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoigiai uhau g

Trang 1

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ SỬ DỤNG PHẦN MỀM ECODIAL 4.2

SINH VIÊN : NGUYỄN ANH TUẤN

122Thursday, June 13, 20248:56:06 PM8:56:06 PM122Thursday, June 13, 20248:56:06 PM8:56:06 PM122Thursday, June 13, 20248:56:06 PM8:56:06 PM

giai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoigiai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoigiai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoigiai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoigiai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoigiai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoigiai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoigiai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoigiai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoigiai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoigiai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoigiai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoi

giai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoigiai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoigiai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoigiai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoi

giai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoigiai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoigiai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoigiai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoigiai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoigiai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoigiai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoigiai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoi

122giai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoiThursday, June 13, 2024

Trang 2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN

PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

1 Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài

Nguyễn Anh Tuấn , MSSV: 15037571

2.Trình tự các bước tính toán trong phần mềm Ecodial 4.2

B.Áp dụng số liệu ban đầu thiết kế cấp điện cho phân xưởng cơ khí và so sánh kết quả với phần mềm Ecodial 4.2

1.Nội dung thiết kế cung cấp điện

2.Tính toán phụ tải(vẽ sơ đồ mặt bằng,sơ đồ nguyên lý) 3.Chọn MBA và bù công suất phản kháng

4.Chọn dây dẫn,CB cho hệ thống cấp điện 5.Tính toán sụt áp và ngắn mạch

Trang 3

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

Trang 4

NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG PHẢN BIỆN

Trang 5

MỤC LỤC

PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP i

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ii

NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG PHẢN BIỆN iii

MỤC LỤC iv

DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ vii

DANH SÁCH CÁC BẢNG viii

LỜI NÓI ĐẦU 1

CHƯƠNG 0:GIỚI THIỆU 2

BẢN VẼ MẶT BẰNG 3

SỐ LIỆU THIẾT BỊ TRONG PHÂN XƯỞNG 4

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CUNG CẤP ĐIỆN 6

1.1 Tổng quan về cung cấp điện 6

1.2 Mục tiêu thiết kế 6

1.3 Những yêu cầu chủ yếu khi thiết kế một hệ thống cung cấp điện 6

1.4 Một số vấn đề cần tìm hiểu trước khi thiết kế 7

1.4.1 Nguồn cung cấp điện 7

1.4.2 Phân chia mạch điện 7

1.4.3 Sự tương hợp giữa các thiết bị 8

1.4.4 Khả năng bảo dưỡng sửa chữa 8

1.4.5 Các bước thực hiện thiết kế cung cấp điện 8

1.4.6 Lưới điện và lưới cung cấp điện 8

1.5 Những yêu cầu đối với phương án cung cấp điện 9123docz.net - File bi loi xin lienhe: lethikim34079@hotmail.com

giai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoigiai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoigiai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoigiai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoi1222413068:56:05 PM8:56:05 PM1222413068:56:05 PM8:56:05 PM1222413068:56:05 PM8:56:05 PM

giai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoigiai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoigiai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoigiai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoi122Thursday, June 13, 20248:56:05 PM8:56:05 PM122Thursday, June 13, 20248:56:05 PM8:56:05 PM122Thursday, June 13, 20248:56:05 PM8:56:05 PM

giai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoigiai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoigiai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoigiai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoigiai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoigiai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoigiai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoigiai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoigiai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoigiai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoigiai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoigiai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoigiai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoigiai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoigiai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoigiai uhau gou uhah hoah thieh eohg tae puah tri hguoh hhah lue tai xi hghieu may tre hgoe xoh ehuohg my ha hoi

Trang 6

1.5.1 Chất lượng điện 9

1.5.2 Kinh tế 10

1.5.3 An toàn 10

CHƯƠNG 2:TÍNH TOÁN PHỤ TẢI 11

2.1 Phương pháp tính phụ tải tính toán 11

2.1.1 Định nghĩa về phụ tải tính toán 11

2.2.1 Phương pháp tính 14

2.2.2 Tính toán phụ tải cho thanh cái nhóm 18

2.2.3 Tính toán phụ tải cho thanh cái chính 20

CHƯƠNG 3:TÍNH TOÁN CHỌN MBA VÀ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 22

3.1 Chọn máy biến áp 22

3.1.1 Tổng quan về trạm biến áp 22

3.1.2 Giới thiệu và cách chọn về máy biến áp 23

3.1.3 Chọn máy biến áp cho phân xưởng cơ khí 24

3.2 Bù công suất phản kháng 26

3.2.1 Khái niệm 26

3.2.2 Giới thiệu về các loại tụ bù công suất 27

3.2.2.1 Bù trên lưới điện áp 27

3.2.2.2 Tụ bù nền 28

3.2.2.3 Bộ tụ bù điều khiển tự động (bù ứng động) 28

3.2.3 Vị trí lắp đặt tụ bù tập trung 29

3.3 Xác định dung lượng bù cho phân xưởng cơ khí trên 30

CHƯƠNG 4 :CHỌN DÂY DẪN VÀ CB CHO HỆ THỐNG ĐIỆN 32

4.1 Giới thiệu về dây dẫn và CB 32123docz.net - File bi loi xin lienhe: lethikim34079@hotmail.com

Trang 7

4.2.4 Chọn dây dẫn và CB từ tủ động lực tới từng thiết bị 51

4.2.4.1 Chọn dây dẫn và CB từ tủ động lức 1 tới các thiết bị 1.1, 1.2, 1.3, 1.7, 1.8 51CHƯƠNG 5:TÍNH TOÁN SỤT ÁP VÀ NGẮN MẠCH 59

5.1 Cơ sở lý thuyết tính toán sụt áp 59

5.1.1 Tính toán sụt áp trên đường dây thanh cái chính (∆U0) 62

5.1.2 Tính toán sụt áp trên đường dây thanh cái các nhóm ( ∆U1 , ∆U2 , ∆U3 , ∆U4 , ∆U5 , ∆U6 , ∆U7 ) 63

5.1.3 Tính toán sụt áp trên đường dây của từng thiết bị trong nhóm 1 69

5.2 Cơ sở lý thuyết tính ngắn mạch 77

5.2.1 Tính trở kháng của hệ thống và máy biến áp 82

5.2.2 Nguồn trung thế 20kV 83

5.2.3 Máy biến áp 83

5.2.4 Dây 0:Máy biến áp 83

5.2.5 Dây thanh cái nhóm 1 87

5.2.6 Tính toán ngắn mạch từng thiết bị trong nhóm 1 92

TÀI LIỆU THAM KHẢO 97

Trang 8

Hình 5 1 Sơ đồ nguyên lý tính toán sụt áp cho phân xưởng 59

Hình 5 2 Tính toán sụt áp trên đường dây thanh cái chính 62

Hình 5 3 Sơ đồ tính toán sụt áp trên đường dây thanh cái các nhóm 64

Hình 5 4 Sơ đồ tính toán sụt áp trên đường dây thanh cái nhóm 1 64

Hình 5 5 Sơ đồ tính toán sụt áp trên đường dây các thiết bị nhóm 1 69

Hình 5 6 Sơ đồ tính toán sụt áp trên đường dây thiết bị 1.1 69

Hình 5 7 Sơ đồ nguyên lý tính toán ngắn mạch 77

Hình 5 8 Sơ đồ tính toán ngắn mạch của phân xưởng cơ khí 81

Hình 5 9 Sơ đồ tính toán ngắn mạch đầu ra máy biến áp 83

Hình 5 10 Sơ đồ tính toán ngắn mạch trên thanh cái chính 85

Hình 5 11 Sơ đồ tính toán ngắn mạch trên thanh cái 1 87

Hình 5 12 Sơ đồ tính toán ngắn mạch các thiết bị trong nhóm 1 92

Hình 5 13 Sơ đồ tính toán ngắn mạch thiết bị 1.1 92

Hình 5 14 Kết quả tính toán ngắn mạch của thiết bị 1.1 93

Trang 9

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 1 1 Bảng thông số các thiết bị trong phân xưởng 4

Bảng 2 1 Thông số kĩ thuật các thiết bị theo nhóm 13

Bảng 2 2 Bảng tính toán thông số các thiết bị theo nhóm 17

Bảng 2 3 Bảng so sánh kết quả tính toán thông số thanh cái các nhóm 19

Bảng 2 4 Bảng so sánh kết quả tính toán thông số thanh cái tổng 21

Bảng 3 1 Bảng thông số MBA và so sánh kết quả với phần mềm Ecodial 4.2 25

Bảng 3 2Bảng so sánh kết quả tính toán bù công suất phàn kháng 30

Bảng 4 1 Bảng tổng hợp dòng làm việc lớn nhất của từng nhóm 33

Bảng 4 2 Dòng tác động bảo vệ quá tải và ngắn mạch CB hạ thế thông dụng 34

Bảng 4 3 Bảng hệ số hiểu chỉnh nhiệt độ trong đất khác 20°C được áp dụng để tính toán khả năng mang dòng điện của cáp đặt trong đất (trang G11 sách tiêu chuẩn IEC) 36

Bảng 4 4 Bảng hệ số suy giảm đối với nhóm có nhiều hơn một mạch hoặc nhiều hơn một cáp đa lõi (A52-17 theo tiêu chuẩn IEC 60364-5-52) 37

Bảng 4 5 Bảng hiệu chỉnh đối với cáp đi ngầm trong đất khi nhiệt trở khác 2.5 k.m/W được áp dụng để xác định khả năng mang dòng điện của cáp theo phương thức lắp đặt D (A52.16 theo tiêu chuẩn IEC 60634-5-52) 37

Bảng 4 6 Bảng tra tiết diện dây dẫn theo dòng điện ( Bảng B-52-1 theo tiêu chuẩn IEC 60364-5-52) 37

Bảng 4 7 Bảng kết quả chọn dây bằng tay so với trên phần mềm Ecodial 4.2 38

Bảng 4 8 So sánh kết quả tính toán lựa chọn CB giữa tính tay và tính trên phần mềm Ecodial 4.2 41

Bảng 4 9 Bảng tra hệ số hiệu chỉnh khi nhiệt độ môi trường khác 30°C (Bảng A52-14 trang G11 theo tiêu chuẩn IEC) 41

Bảng 4 10 Bảng tra hệ số suy giảm đối với nhóm có nhiều hơn một mạch hoặc nhiều hơn một cáp đa lõi cách lắp đặt E 42

Trang 10

Bảng 4 11 Bảng tra tiết diện dây dẫn theo cách lắp đặt E.(Bảng B.52-1 theo tiêu chuẩn

IEC 60364-5-52) 43

Bảng 4 12 Kết quả tính toán bằng tay về lựa chọn dây dẫn của các tủ động lực 44

Bảng 4 13 So sánh kết quả chọn tiết diện dây dẫn bằng tay và tính trên phầm mềm Ecodial 4.2 44

Bảng 4 14 Kết quả tính toán bằng tay về chọn CB cho các tủ động lực 47

Bảng 4 15 So sánh kết quả chọn CB giữa tính tay và trên phần mềm Ecodial 4.2 47

Bảng 4 16 Kết quả tính toán lựa chọn dây dẫn tới tủ động lực 48

Bảng 4 17 So sánh kết quả tính tay lựa chọn dây dẫn bằng tay và trên phần mềm Ecodial 4.2 49

Bảng 4 18 Kết quả tính tay về lựa chọn CB cho các tủ động lực 49

Bảng 4 19 So sánh kết quả tính tay chọn CB giữa tính tay và phần mềm Ecodial 4.2 50

Bảng 4 20 Bảng tra hệ số hiệu chỉnh khi nhiệt độ môi trường khác 30°C (Bảng A52-14 trang G11 theo tiêu chuẩn IEC) 51

Bảng 4 21 Bảng tra hệ số suy giảm đối với nhóm có nhiều hơn một mạch hoặc nhiều hơn một cáp đa lõi cách lắp đặt E 52

Bảng 4 22 Bảng tra tiết diện dây dẫn theo cách lắp đặt E.(Bảng B.52-1 theo tiêu chuẩn IEC 60364-5-52) 53

Bảng 4 23 Kết quả tính toán lựa chọn dây dẫn của các thiết bị 53

Bảng 4 24 So sánh kết quả lựa chọn dây dẫn giữa tính tay và trên phần mềm Ecodial 4.2 54

Bảng 4 25 Kết quả tính toán lựa chọn CB cho các thiết bị 57

Bảng 4 26 So sánh kết quả lựa chọn CB cho các thiết bị trong nhóm 1 57

Bảng 4 27 Độ sụt áp lớn nhất cho phép từ điểm nối vào lưới điện tới điểm sử sụng (Bảng G25-Tiêu chuẩn IEC) 61

Bảng 5 1 Kết quả tính toán sụt áp thanh cái chính trên phần mềm Ecodial 4.2 63

Bảng 5 2 So sánh kết quả tính sụt áp trên thanh cái chính 63

Bảng 5 3 Kết quả tính toán sụt áp trên đường dây thanh cái 1 của phần mềm Ecodial 4.2 65

Bảng 5 4 So sánh kết quả tính toán sụt áp trên đường đây thanh cái nhóm 1 66

Trang 11

Bảng 5 5 Tính toán sụt áp trên đường dây thanh cái các nhóm 66

Bảng 5 6 Kết quả tính toán sụt áp của các thanh cái nhóm 2 trên phần mềm Ecodial 4.2 66Bảng 5 7 Kết quả tính toán sụt áp của các thanh cái nhóm 3 trên phần mềm Ecodial 4.2 67Bảng 5 8 Kết quả tính toán sụt áp của các thanh cái nhóm 4 trên phần mềm Ecodial 4.2 67Bảng 5 9 Kết quả tính toán sụt áp của các thanh cái nhóm 5 trên phần mềm Ecodial 4.2 67Bảng 5 10 Kết quả tính toán sụt áp của các thanh cái nhóm 6 trên phần mềm Ecodial 4.2 68

Bảng 5 11 So sánh kết quả tính toán sụt áp trên đường dây thanh cái các nhóm 68

Bảng 5 12 Kết quả tính toán sụt áp trên đường dây thiết bị 1.1 70

Bảng 5 13 So sánh kết quả tính toán sụt áp trên đường dây thiết bị 1.1 71

Bảng 5 14 Kết quả tính toán sụt áp trên đường dây từng thiết bị trong nhóm 1 71

Bảng 5 19 Kết quả tính toán sụt áp trên đường dây thiết bị 1.6.1 73

Bảng 5 25 So sánh kết quả tính toán sụt áp trên đường dây các thiết bị trong nhóm 1 74

Bảng 5 26 Giá trị hệ số điện áp c 79

Bảng 5 27 Giá trị điện trở suất của dây dẫn theo nhiệt độ 80

Bảng 5 28 Giá trị điện kháng của dây dẫn của dây dẫn 81

Bảng 5 29 Kết quả tính toán ngắn mạch đầu ra MBA trên phần mềm Ecodial 4.2 85

Bảng 5 30 So sánh kết quả tính toán ngắn mạch bằng tay và trên phần mềm Ecodial 4.2 85

Bảng 5 31 Kết quả tính toán ngắn mạch trên thanh cái chính trên phần mềm Ecodial 4.2 86

Trang 12

Bảng 5 32 So sánh kết quả tính toán ngắn mạch giữa tính tay và trên phần mềm Ecodial

4.2 87

Bảng 5 33 Kết quả tính toán ngắn mạch trên thanh cái 1 trên phần mềm Ecodial 4.2 89

Bảng 5 34 So sánh kết quả tính ngắn mạch trên thanh cái 1 giữa tính tay và trên phần mềm codial 4.2 89

Bảng 5 35 Kết quả tính toán ngắn mạch trên các thanh cái 89

Bảng 5 36 Kết quả tính toán ngắn mạch trên thanh cái 2 của phần mềm Ecodial 4.2 90

Bảng 5 41 So sánh kết quả tính tán ngắn mạch giữa tính tay và tren phần mềm Ecodial 4.2 91

Trang 13

LỜI NÓI ĐẦU

Đất nước ta đang trong công cuộc công nhiệp hoá , hiện đại hoá Nhu cầu điện năng trong các lĩnh vực công nghiệp , nông nghiệp, dịch vụ và sinh hoạt tăng trưởng không ngừng đi cùng với quá trình phát triển kinh tế Do đó đòi hỏi rất nhiều công trình cung cấp điện Đặc biệt rất cần các công trình có chất lượng cao, đảm bảo cung cấp điện liên tục, phục vụ tốt các nghành trong nền kinh tế quốc dân

Trong đó có lĩnh vực công nghiệp là một trong các ngành kinh tế trọng điểm của đất nước, được Nhà nước và Chính phủ ưu tiên phát triển vì có vai trò quan trọng trong kế hoạch đưa nước ta trở thành nước công nghiệp vào năm 2020 Thiết kế cung cấp điện cho nghành này là một công việc khó khăn, đòi hỏi sự cẩn thận cao Phụ tải của ngành phần lớn là phụ tải hộ loại 1, 2 đòi hỏi độ tin cậy cung cấp điện cao

Dưới sự hướng dẫn của cô Th.S Trần Thị Giang Thanh, em được nhận đề tài “Thiết kế cấp điện cho phân xưởng cơ khí sử dụng phần mềm Ecodial 4.2” Đồ án được thiết kế theo tiêu chuẩn quốc tế ( IEC ) Đây là một đồ án có tính thực tiễn rất cao, chắc chắn sẽ giúp ích cho em rất nhiều trong công việc sau này

Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã nhận được sự chỉ bảo rất tận tình của cô Th.S Trần Thị Giang Thanh cùng các thầy cô trong khoa CÔNG NGHỆ ĐIỆN

Em xin chân thành cảm ơn

Trang 14

CHƯƠNG 0:GIỚI THIỆU

Do khóa luận tốt nghiệp được chia ra làm 2 phần là 50 % và 100 % cho nên ngay trong phần kiểm tra 50% đầu tiên em đã thực hiện tìm hiểu và giới thiệu về phần mềm Ecodial 4.2 để dần làm quen và hiểu được trình tự làm việc và các bước tính toán khi hoàn thành một dự án

Cho nên trong bài khóa luận này em xin tập trung chủ yếu vào phần sau :

B.Áp dụng số liệu ban đầu thiết kế cấp điện cho phân xưởng cơ khí và so sánh kết quả với phần mềm Ecodial 4.2

1.Nội dung thiết kế cung cấp điện

2.Tính toán phụ tải(vẽ sơ đồ mặt bằng,sơ đồ nguyên lý) 3.Chọn MBA và bù công suất phản kháng

4.Chọn dây dẫn,CB cho hệ thống cấp điện 5.Tính toán sụt áp và ngắn mạch

So sánh kết quả tính toán bằng tay với kết quả tính toán trên phần mềm.Nếu kết quả tính tay đúng hoặc có sai số nhỏ thì coi như kết quả tính toán bằng tay là chính xác

Trang 15

BẢN VẼ MẶT BẰNG

Hình 1 1 Bản vẽ mặt bằng phân xưởng cơ khí

Trang 16

SỐ LIỆU THIẾT BỊ TRONG PHÂN XƯỞNG

Bảng 1 1 Thông số các thiết bị trong phân xưởng

Trang 17

22 Bể điện phân 1 10 10 0.4

BỘ PHẬN SỬA CHỮA

Trang 18

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CUNG CẤP ĐIỆN

1.1 Tổng quan về cung cấp điện

Điện năng hiện nay là một phần thiết yếu trong cuộc sống của chúng ta,nó ảnh hưởng đến đời sống và sự phát triển của nhân loại.Nó được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như công nhiệp,nông nghiệp,dịch vụ cho tới các hoạt động đời sống của con người.Trong tương lai nhu cầu sử dụng điện sẽ ngày càng tăng cao,đây là một bài toán nan giải cho nhiều nhà khoa học trên thế giới về vấn đề nguồn cung cấp năng lượng và đi kèm bên nó là vấn đề biến đổi khí hậu toàn cầu

Những năm gần đây,Việt Nam là nước có tốc độ phát triển được đánh giá là khá nhanh.Số lượng nhà máy,công ty hoạt động trong nhiều lĩnh vực công nghiệp,dịch vụ,thương mại ngày càng tăng cao.Dẫn đến lượng điện năng tiêu thụ ở nước ta tăng lên đáng kể và dự báo sẽ còn tiếp tục tăng nhanh trong những năm tiếp theo

Chính vì lý do đó,bài toán về sử dụng và tiết kiệm năng lượng đang được đặt ra cho tất cả các doanh nghiệp và cho cả người dân.Với sự phát triển của nhiều sản phẩm tiết kiệm năng lượng,đi kèm với đó là một đội ngũ các kĩ sư có trình độ chuyên môn về thiết kế cung cấp để tạo ra một hệ thống điện không chỉ đảm bảo về an toàn điện mà còn phải đảm bảo về tất cả những tiêu chuẩn đã được đề ra.Có như vậy,Việt Nam chúng ta mới theo kịp trình độ của các nước khác trên thế giới

1.2 Mục tiêu thiết kế

- Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị

- Đảm bảo trang bị điện vận hành đáp ứng nhu cầu sử dụng

- Đảm bảo phù hợp với các tiêu chuẩn hiện hành của Việt Nam và thế giới

1.3 Những yêu cầu chủ yếu khi thiết kế một hệ thống cung cấp điện

Thiết kế hệ thống cung cấp điện như một tổng thể và lựa chọn các phần tử của hệ thống sao cho các phần tử này có thể đáp ứng được các yêu cầu kĩ thuật,vận hành an toàn

Trang 19

và kinh tế.Trong đó mục tiêu chính là đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cao sao cho phụ tải nhận được chất lượng điện tốt nhất

Một phương án cung cấp điện được xem là hợp lý và hiệu quả khi thỏa mãn các yêu cầu sau:

- Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cao tùy theo tính chất hộ tiêu thụ - Đảm bảo độ an toàn cho người và thiết bị

- Đảm bảo chất lượng điện năng mà chủ yếu là đảm bảo độ lệch và dao động của điện áp và tần số trong giới hạn cho phép

- Vốn đầu tư nhỏ,chi phí vận hành hằng năm thấp - Thuận tiện cho công tác vận hành và sửa chữa

Những yêu cầu trên thường mâu thuẫn với nhau,nên người thiết kế phải cân nhắc kết hợp hài hòa giữa các yêu cầu tùy theo từng hoàn cảnh cụ thể

Ngoài ra khi thiết kế cung cấp điện cũng phải chú ý đến các yêu cầu khác như:hướng phát triển của phụ tải trong tương lai,rút ngắn thời gian xây dựng

1.4 Một số vấn đề cần tìm hiểu trước khi thiết kế

- Mục đích sử dụng của công trình,kiến trúc,kết cấu và nguồn điện cung cấp cho công trình

- Các ảnh hưởng bên ngoài lên thiết bị điện - Sự tương hợp giữa các thiết bị điện

- Khả năng bảo dưỡng,sửa chữa trong vận hành - Khả năng cung câp chi phí

1.4.1 Nguồn cung cấp điện

- Cần tính toán,xác định nhu cầu công suất cho toàn bộ công trình trong đó chú ý đến hệ số đồng thời

- Cần tìm hiểu lưới điện ngoài công trình (công suất,dòng ngắn mạch ) - Xác định đặc tính nguồn điện để có phương án dự phòng hoặc đảm bảo an toàn khi có sự cố xảy ra

1.4.2 Phân chia mạch điện

- Trang bị điện của công trình phải phân chia thành nhiều mạch nhằm mục đích hạn chế hậu quả của một số sự cố

Trang 20

- Tạo điều kiện thuận lợi cho việc thử nghiệm,kiểm tra,duy tu và sửa chữa - Hạn chế dòng rò trong mỗi mạch

1.4.3 Sự tương hợp giữa các thiết bị

Nếu một thiết bị điện có thể gây ra ảnh hưởng xấu tới các thiết bị khác hoặc các thiết bị không phải điện thì phải các có biện pháp khắc phục

1.4.4 Khả năng bảo dưỡng sửa chữa

Phải tìm hiểu khả năng bảo dưỡng sửa chữa trong vận hành sau này về mặt thời hạn và chất lượng của thiết bị điện

1.4.5 Các bước thực hiện thiết kế cung cấp điện

Sau đây là những bước chính để thực hiện bản vẽ thiết kế đối với công trình:

- Xác định phụ tải tính toán của công trình để đánh giá nhu cầu sử dụng và chọn phương pháp cung cấp điện

- Xác định phương án về nguồn điện,cấp điện áp hạ trạm,vị trí hạ trạm, - Xác định cấu trúc mạng

- Chọn thiết bị

- Tính toán chống sét và hệ thống nối đất.Các yêu cầu kĩ thuật khác của công trình Tính toán các chỉ tiêu kĩ thuật cụ thể đối với mạng điện thiết kế (tổn thất,hệ số công suất,dung lượng bù, )

1.4.6 Lưới điện và lưới cung cấp điện

Hệ thống điện bao gồm 3 khâu:nguồn điện,truyền tải điện và tiêu thụ điện

- Nguồn điện là các nhà máy điện (thủy điện,nhiệt điện,điện nguyên tử) và các trạm phát điện (diezen,điện mặt trời, )

- Tiêu thụ điện bao gồm tất cả các đối tượng sử dụng điện năng trong các lĩnh vực kinh tế và đời sống:công nghiệp,nông nghiệp,lâm nghiệp,giao thông vận tải,thương mại,dịch vụ,phục vụ sinh hoạt,

- Để truyền tải điện từ nguồn phát đến các hộ tiêu thụ người ta sử dụng lưới điện.Lưới điện bao gồm đường dây truyền tải điện và trạm biến áp

- Lưới điện nước ta hiện có nhiều cấp điện áp:0,4KV , 6KV , 10KV , 22KV , 35KV , 110KV , 220KV , 500KV.Người ta phân loại lưới điện thành:

Trang 21

+ Căn cứ vào trị số của điện áp,chia lưới điện siêu cao áp (500KV),lưới điện cao áp (220KV,110KV),lưới trung áp (35KV,22KV,10KV,6KV),lưới hạ áp (0.4KV).Căn cứ vào nhiệm vụ chia ra lưới cung cấp (500KV,220KV,110KV) ,lưới phân phối (35KV,22KV,10KV,6KV,0.4KV)

+ Ngoài ra còn nhiều cách chia khác,ví dụ:căn cứ vào phạm vi cấp điện,chia ra lưới khu vực,lưới địa phương;Căn cứ vào số pha chia ra lưới một pha,hai pha,ba pha;Căn cứ vào đối tượng cấp điện chia ra lưới công nghiệp,lưới nông nghiệp,lưới đô thị,

1.5 Những yêu cầu đối với phương án cung cấp điện

Đó là đảm bảo liên tục cung cấp điện tùy thuộc vào tính chất của hộ dùng điển - Hộ loại 1:Là những hộ rất quan trọng không được để mất điện,nếu xảy ra mất điện sẽ gây ra hậu quả nghiêm trọng

+ Làm mất an ninh chính trị,mất trật tự xã hội.Đó là sân bay,cảng hàng hải,khu quân sự,khu ngoại giao đoàn,các đại sứ quán,nhà ga,bến xe,trục giao thông chính trong thành phố,

+ Làm thiệt hại lớn đối với nền kinh tế quốc dân.Đó là khu công nghiệp,khu chế xuất,dầu khí,luyện kim,nhà máy cơ khí lớn,trạm bơm công nghiệp lớn, Những hộ này đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân

+ Làm nguy hại đến tính mạng con người

- Hộ loại 2:Bao gồm các kí nghiệp chế tạo hàng tiêu dùng (như xe đạp,vòng bi,bánh kẹo,đồ nhựa, ) và thương mại,dịch vụ (khách sạn,siêu thị,trung tâm thương mại lớn, )

Với những hộ này nếu mất điện sẽ bị thua thiệt về kinh tế như dẫn công,gây thứ phẩm,chế phẩm phá vỡ hợp đồng cung cấp nguyên liệu hoặc sản phẩm cho khách hàng,làm giảm sút doanh số và lãi suất,

- Hộ loại 3:Là những hộ không quan trọng cho phép mất điện tạm thời khi cần thiết.Đó là hộ ánh sáng sinh hoạt đô thị và nông thôn

1.5.1 Chất lượng điện

Chất lượng điện có thể thể hiện ở hai chỉ tiêu:tần số (f) và điên áp (U).Một phương án cấp điện có chất lượng tốt là phương án đảm bảo trị số tần số và điện áp nằm trong giới hạn cho phép.Cơ quan Trung tâm Điều độ Quốc gia chịu trách nhiệm điều chỉnh tần số

Trang 22

chung cho hệ thống điện.Việc đảm bảo cho điện áp tại mọi điểm nút trên lưới trung áp và hạ áp nằm trong phạm vi cho phép là nhiệm vụ của kĩ sư thiết kế và vận hành lưới cung cấp điện

Để đảm bảo cho các thiết bị dùng điện (động cơ,đèn,quạt,tủ lạnh,tivi, )làm việc bình thường yêu câu điện áp đặt vào cực các thiết bị dùng điện không được chênh lệch quá 5% so với trị số điện áp định mức

Phí tổn vận hành bao gồm các khoản tiền phải chi trong quá trình vận hành công trình điện:tiền lương cán bộ quản lý,cán bộ kĩ thuật,công nhân vận hành,tiền bảo dưỡng định kì,tiền sữa chữa,trung đại tu,tiền thử nghiệm,thí nghiệm,tiền tổn thất điện năng trên công trình điện

Thường thì 2 khoản chi phí này luôn mâu thuẫn với nhau,nên vốn đầu tư lớn thì chi phí vận hành nhỏ và ngược lại.Ví dụ:Nếu chọn tiết diện dây dẫn nhỏ thì tiền mua ít đi nhưng tiền tổn hao điện năng lại tăng lên do điện trở dây lớn.Ví dụ:nếu mua thiết bị điện loại tốt thì đắt nhưng giảm đươc phí tổn vận hành do ít sửa chữa bảo dưỡng,

1.5.3 An toàn

An toàn là vấn đề quan trọng,thậm chí phải đặt lên hàng đầu khi thiết kế,lắp đặt,vận hành công trình điện.An toàn cho cán bộ vận hành,an toàn cho thiết bị,công trình điện,an toàn cho người dân và các công trình dân dụng lân cận.Người thiết kế và vận hành công trình điện phải nghiêm chỉnh tuân thủ triệt để các quy định,nội quy an toàn

Trang 23

CHƯƠNG 2:TÍNH TOÁN PHỤ TẢI

2.1 Phương pháp tính phụ tải tính toán

Trong phần này,sẽ trình bày các công thức liên quan đến việc tính toán,kiểm tra,lựa chọn thiết bị, Mặt khác,đưa ra các khái niệm,định nghĩa,những tiêu chuẩn sẽ được áp dụng trong phần này

2.1.1 Định nghĩa về phụ tải tính toán

Việc xác định phụ tải tính toán giúp ta xác định được tiết diện dây dẫn (Sdd) đến từng tủ động lực cũng như đến từng thiết bị,giúp ta có số lượng cũng như công suất máy biến áp của phân xưởng,ta chọn các thiết bị bảo vệ cho từng thiết bị,cho từng tủ động lực,cho tủ phân phối

Để tính toán thiết kế điện,trước hết cần xác định nhu cầu tải thực tế lớn nhất.nếu chỉ dựa vào việc công số học của các tổng tải trên lưới,điều này dẫn đến không kinh tế.Mục đích chương trình này là chỉ ra cách gán các giá trị hệ số đồng thời và hệ số sử dụng trong việc tính toán phụ tải hiện hữu và thiết kế.Các hệ số đồng thời tính đến sự vận hành không đồng thời của các thiết bị trong nhóm.Còn hệ số sử dụng thể hiện sự vận hành thường không đầy tải.Các giá trị của các hệ số này có được dựa trên kinh nghiệm và thống kế từ các lưới hiện này

 Tải được xác định thông qua 2 đại lượng: - Công suất đặt P (KW)

- Công suất biểu kiến S (KVA)

 Công suất đặt P (KW)

Hầu hết các thiết bị đều có ghi công suất định mức thiết bị (Pn).Công suất đặt là tổng công suất định mức của các thiết bị tiêu thụ điện trong lưới.Đây không phải là công suất thực

Đối với động cơ,công suất định ,mức là công suất đầu ra trên trục động cơ.Công suất đầu vào rõ ràng sẽ lớn hơn

Trang 24

Các đèn huỳnh quang và phóng điện Ballast có công suất định mức ghi trên đèn.Công suất này nhỏ hơn công suất tiêu thụ bởi đèn và Ballast

 Công suất biểu kiến S (KVA):

Công suất biểu kiến thường là tổng số học (KVA) của các tải riêng biệt.Phụ tải tính toán (KVA) sẽ không bằng tổng công suất đặt

Công suất biểu kiến yêu cầu của một tải (có thể là một thiết bị) được tính từ công suất định mức của nó (nếu cần,có thể phải hiệu chỉnh đối với các động cơ) và sử dụng các hệ số sau:

ƞ = Hiệu suất = Công suất đầu ra

Công suất đầu vào = kW

Cosφ = Hệ số công suất = Công suất đặt

Công suất biểu kiến = kW

kVA - Công suất biểu kiến yêu cầu của tải:

Thực ra thì tổng số KVA không phải là tổng số học các công suất biểu kiến của từng tải (trừ khi có cùng hệ số công suất).Kết quả thu được do đó sẽ lớn hơn giá trị thực.Nhưng trong thiết kế thì điều này chấp nhận được

Trang 25

2.2 Thông số kĩ thuật các thiết bị được phân theo nhóm

Bảng 2 1 Thông số kĩ thuật các thiết bị theo nhóm

Nhóm Kí

Số lượng thiết bị

P (kW) 1 máy

1.5 Máy khoan vạn năng 1 5,5 5,5 0,92 0,75 0,75 1.6 Máy doa ngang 2 4 8 0,90 0,75 0,75 1.7 Máy khoan hướng tâm 1 11 11 0,87 0,83 0,8 1.8 Cưa máy 1 18,5 18,5 0,90 0,85 0,75 1.9 Máy tiện tự động 2 5,5 11 0,92 0,75 0,8

2

2.1 Máy tiện tự động 1 11 11 0,87 0,83 0,75

0,7 2.2 Máy tiện revonve 1 15 15 0,92 0,81 0,75 2.3 Máy phay đứng 1 7,5 7,5 0,87 0,8 0,75 2.4 Máy mài tròn 1 7,5 7,5 0,84 0,83 0,8

2.6 Máy mài dao cắt gọt 1 4 4 0,85 0,8 0,75 2.7 Máy mài sắc vạn năng 1 11 11 0,87 0,83 0,75 2.7 Máy tiện tay 1 15 15 0,88 0,85 0,8

3

0,6 3.2 Máy bào ngang 2 7,5 15 0,84 0,83 0,75 3.3 Máy khoan bàn 2 5,5 11 0,87 0,79 0,8

4

4.1 Lò điện kiểu đứng 1 25 25 1 0,8 0,8 0,9

Trang 26

6.7 Biến áp hàn 1 11 11 0,84 0,86 0,75 6.8 Máy mài phá 1 2,2 2,2 0,81 0,8 0,75 6.9 Khoan điện 1 1,1 1,1 0,74 0,79 0,75

Thông thường những phương pháp tính toán đơn giản,thuận tiện lại cho kết quả không thật chính xác,còn muốn chính xác cao thì phải tính toán phức tạp.Do đó ,tùy theo giai đoạn thiết kế thi công và yêu cầu cụ thể mà chọn phương pháp tính toán phù hợp

Nguyên tắc chung để tính PTTT của hệ thống là tính từ thiết bị điện ngược trở về nguồn,tức là tiến hành từ bậc thấp đến bậc cao của hệ thống cung cấp điện,và ta chỉ cần tính toán tại các điểm nút của hệ thống điện

Mục đích của việc tính toán phụ tải điện tại các nút nhằm:

- Chọn tiết diện dây dẫn của lưới cung cấp và phân phối điện áp từ dưới 1000V trở lên

- Chọn số lượng và công suất máy biến áp - Chọn tiết diện thanh dẫn của thiết bị phân phối - Chọn các thiết bị chuyển mạch và bảo vệ

Tính toán phụ tải tính toán Ptt theo hệ số sử dụng Ksd :

Do trong phân xưởng cơ khí có tải động cơ và tải thường nên ta có công thức tính toán phụ tảu sau:

Trang 27

 Đối với tải thường:

- Công thức tính toán trên thiết bị:

Qđm = Pđm * Tgφ Ptt = n * Ku * Pđm

Qtt = n * Ku * Qđm

Stt = √𝑃𝑡𝑡2 + 𝑄𝑡𝑡2Itt = 𝑆𝑡𝑡

ΣPtt=n1*Ku1*Pđm1+n2*Ku2*Pđm2+n3*Ku3*Pđm3 + +nn*Kun*Pđmn

Trong đó :

n : số thiết bị giống nhau trong nhóm

Ku : hệ số sử dụng của thiết bị

Pđm : công suất định mức của thiết bị

Qđm : công suất phản kháng của thiết bị

- Áp dụng công thức trên cho nhóm tải số 5:

Qđm = Pđm * Tgφ = 15 * 0.88 = 13.23 ( KVAr) Ptt = n * Ku * Pđm =1 * 0.8 * 15 = 12 (KW)

Qtt = n * Ku * Qđm = 1 * 0.8 * 13.23 = 10.58 (KVAr) Stt = √𝑃𝑡𝑡2+ 𝑄𝑡𝑡2 = √122+ 10.582 = 16 (KVA) Itt = 𝑆𝑡𝑡

√3∗0.4 = 16

√3∗0.4 = 23.09 (A)

ΣPtt5 = n1*Ku1*Pđm1 + n2*Ku2*Pđm2 + n3*Ku3*Pđm3 + + nn*Kun*Pđmn

= (1*0.8*15) + (1*0.75*5) + (1*0.8*7) + (1*0.75*4) + (2*0.75*6) + (7*0.8*3) = 50.15 (KW)

ΣQtt5 = n1*Ku1*Qđm1 + n2*Ku2*Qđm2 +n3*Ku3*Qđm3 + +nn*Kun*Qđmn

Trang 28

= (1*0.8*13.23) + (1*0.75*4.41) + (1*0.8*6.17) + (1*0.75*3.53) + (2*0.75*5.29) + (7*0.8*2.65)

= 44.23 (KVAr)  Đối với tải động cơ:

- Công thức tính toán trên thiết bị:

Pđ𝑖ệ𝑛 = Pđ𝑚

P𝑡𝑡 = n * Ku * Pđiện Qtt = P𝑡𝑡 * tag φ Stt = √𝑃tt 2 + 𝑄tt ² Itt = Stt

ΣPtt = 𝑃𝑡𝑡1 + 𝑃𝑡𝑡2 + 𝑃𝑡𝑡3 + ……+ 𝑃𝑡𝑡𝑛ΣQtt = 𝑄𝑡𝑡1 + 𝑄𝑡𝑡2 + 𝑄𝑡𝑡3 + ……+ 𝑄𝑡𝑡𝑛

Trong đó:

η: là hiệu suất của thiết bị

n: là số thiết bị giống nhau trong nhóm

Pđ𝑚: là công suất định mức của thiết bị (Công suất đầu ra của động cơ)

Pđ𝑖ệ𝑛: là công suất đặt (Công suất đầu vào động cơ)

Trang 29

Stt = √𝑃tt 2 + 𝑄tt ² = √3.332+ 2.94² = 4.44 (KVA) Itt = Stt

√3∗U = 4.44

√3∗0.4 = 6.41 (A)

∑ 𝑃𝑡𝑡1=3.33 + 9.17 + 6.7 + 12.88 + 4.48 + 6.67 + 10.16 + 15.45 + 9.57= 78.4 (KW) ∑ 𝑄𝑡𝑡1 =2.94+6.88 + 4.5 + 9.66 + 3.95 + 5.88 + 6.83 + 9.58 + 8.44 = 58.64 (KVAr) Tính toán tương tự cho các nhóm còn lại:

Bảng 2 2 Kết quả tính toán thông số các thiết bị theo nhóm

Trang 30

2.2.2 Tính toán phụ tải cho thanh cái nhóm

- Công thức tính toán trên thanh cái:

Trang 31

- Áp dụng công thức trên ta thay cho thanh cái 1 ta được:

Ptt thanh cái 1 = Ks * ΣPtt1 = 0.6 * 78.4 = 47.04 (KW) Qtt thanh cái 1 = Ks * ΣQtt1 = 0.6 * 58.64 = 35.19 (KVAr)

Stt thanh cái 1 =√𝑃𝑡𝑡 𝑡ℎ𝑎𝑛ℎ 𝑐á𝑖 12 + 𝑄𝑡𝑡 𝑡ℎ𝑎𝑛ℎ 𝑐á𝑖 1 2 =√47.04² + 35.19² =58.75(KVA) Cosφthanh cai1 = Ptt thanh cái 1

Stt thanh cái 1 = 47.04

58.75 = 0.8 Ithanh cái1 = Stt

√3∗U = 58.75

√3∗0.4 = 84.8 (A)

Tính toán tương tự cho các thanh cái còn lại:

Bảng 2 3 So sánh kết quả tính toán thông số thanh cái các nhóm

(kW)

Qtt (kVAr)

Trang 32

4 39,60 29,70 49,50 71,45 0,80

5 30,09 26,54 40,12 57,91 0,75

6 28,16 19,21 34,09 49,21 0,83

7 28,48 16,90 33,12 47,80 0,86

→Kết luận:Kết quả tính tay và tính trên phần mềm Ecodial 4.2 gần như bằng nhau

2.2.3 Tính toán phụ tải cho thanh cái chính

- Tính toán phụ tải cho thanh cái chính (Ks = 0.7):

Ptt thanh cái chính = Ks * (ΣPtt1 + ΣPtt2 + ΣPtt3 + ΣPtt4 + ΣPtt5 + ΣPtt6 + ΣPtt7 )

= 0.7*(47.04+47.35+37.25+39.6+30.09+28.16+28.48) = 180.58 (KW)

Qtt thanh cái chính = Ks * (ΣQtt1 + ΣQtt2 + ΣQtt3 + ΣQtt4 + ΣQtt5 + ΣQtt6 + ΣQtt7 ) = 0.7*(35.19+32.61+27.47+29.7+26.54+19.21+16.9) = 131.33 (KVAr)

Trang 33

Stt thanh cái chính = √Ptt thanh cái chính2 + Q2tt thanh cái chính = √180.582+ 131.332 = 223.29 (KVA)

Cosφthanh cái chính = Ptt thanh cái chính

Bảng 2 4 So sánh kết quả tính toán thông số thanh cái tổng

Ptt (KW)

Qtt (KVAr)

Stt

→Kết luận:Kết quả tính tay và trên phần mềm Ecodial 4.2 là gần như bằng nhau

Trang 34

CHƯƠNG 3:TÍNH TOÁN CHỌN MBA VÀ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG

3.1 Chọn máy biến áp

3.1.1 Tổng quan về trạm biến áp

Trạm biến áp dùng để biến đổi điện áp từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác.Nó đóng vai trò rất quan trọng trong hệ thống cung cấp điện.Về phương diện cấu trúc,người ta chia tra trạm trong nhà và trạm ngoài trời

- Trạm biến áp ngoài trời:Ở trạm này các thiết bị điện áp cao đều đặt ở ngoài trời,còn phần phân phối điện áp thấp thì đặt trong nhà hoặc trong các tủ sắt chế tạo sẵn chuyên dùng để phân phối cho phía hạ thế.Các trạm biến áp có công suất nhỏ (≤ 300 KVA) được đặt trên trụ,còn trạm có công suất lớn hơn thì được đặt trên nền bê tông hoặc nền gỗ.Việc xây dựng trạm ngoài trời sẽ tiết kiệm cho phí so với trạm trong nhà

- Trạm biến áp trong nhà:Ở trạm này thì tất cả các thiết bị điện được đặt trong nhà Chọn vị trí,số lượng và công suất trạm biến áp

Nhìn chung vị trí của trạm biến áp cần thỏa các yêu cầu sau:

- Gần trung tâm phụ tải,thuận tiện cho nguồn cung cấp điện đưa đến - Thuận tiện cho vận hành,quản lí

- Tiết kiệm chi phí đầu tư và cho phí vận hành,

Tuy nhiên,vị trí được lựa chọn cuối cùng còn phụ thuộc vào các điều kiện khác như:Đảm bảo không gian không cản trở đến các hoạt động khác,tính mỹ quan,

=> Ta chọn cách là đặt trạm biến áp ngoài trời

- Chọn cấp điện áp: Do xưởng chế tạp cơ khí được cấp điện từ đường dây 22KV và phụ tải của xưởng cơ khí chỉ sử sụng điện áp 380V và 400 V.Cho nên ta sẽ lắp đặt trạm biến áp giảm áp 22/0.4 kV để đưa điện vào cung cấp cho phụ tải phân xưởng cơ khí

Trang 35

3.1.2 Giới thiệu và cách chọn về máy biến áp

- Khái niệm :

+ Máy biến áp là thiết bị điện gồm 2 hay nhiều cuộn dây,hay một cuộn dây có đầy vào và đầu ra cùng một từ trường.Cấu tạo cơ bản của máy biến áp thường là 2 hay nhiều cuộn dây đồng cách điện được quấn trên cùng một lõi sắt hay sắt từ ferit

+ Máy biến áp có thể thay đổi hiệu điện thế xoay chiều tăng áp hoặc giảm áp,đầu ra cho một điện áp ứng với nhu cầu sử dụng.Máy biến áp là một phần tử rất quan trọng trong truyền tải điện năng

- Cấu tạo và phân loại:

+ Cấu tạo:Máy biến áp gồm có các bộ phận chính:lõi thép,dây quấn,vỏ máy + Phân loại:Có nhiều cách phân loại máy biến áp,nhưng rheo như công

dụng,máy biến áp được chia thành những loại chính sau: * Máy biến áp lực (còn gọi là máy biến áp công suất) dùng để truyền tải và phân phối

công suất trong hệ thống điện lực

* Máy biến áp chuyên dùng cho các lò luyện kim,cho các thiết bị chỉnh lưu,máy biến áp

* Máy biến áp tự ngẫu biến đổi điện áp trong phạm vi không lớn lắm dùng để mở máy các

* Máy biến áp thí nghiệm dùng để thí nghiệm điện cao áp (thí nghiệm cao áp, ) - Máy biến áp được chia theo các loại sau đây:

+ Cấp A:máy biến áp khô:lõi và dây quấn không chứa chất lỏng cách điện.Tổn thất nhiệt được tiêu tán trực tiếp ra không khí xung quanh,chiếm diện tích lớn và mật độ dòng điện thấp.Công suất đến khoảng 5000kVA,điện áp tối đa 36kV

+ Cấp O:máy biến áp ngâm dầu:lõi và dây quấn chứa dầu cách điện hoặc chất lỏng tổng hợp khó cháy,với điểm cháy 300°C,dầu vừa là chất làm mát vừa là môi trường cách điện

+ Cấp L:lõi và dây quấn chứa chất lỏng tổng hợp,có điểm cháy >300°C,đồng thời để làm mát và môi trường cách điện.Về cấu tạo chúng giống máy biến áp dầu

Trang 36

- Ta có 2 cách chọn máy biến áp; + Chọn 1 máy biến áp: SBA ≥ Stt

- Phương án 3 MBA: Phương án này độ tin cậy cấp điện rất cao nhưng chi phí cũng rất lớn nên ít được sử dụng,thường chỉ sử dụng cho những hộ tiêu thụ đặc biệt quan trọng

=> Vì vậy,tùy theo mức độ quan trọng của hộ tiêu thụ,cũng như các tiêu chí kinh tế mà ta chọn phương án cho thích hợp

3.1.3 Chọn máy biến áp cho phân xưởng cơ khí

Ta chon phương án sử dụng 1 MBA.Cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí có công suất tính toán của phân xưởng là Stt = 223.29 KVA

Ta có SBA ≥ Stt (KVA)

Ta chọn máy biến áp có SđmBA = 250 (KVA)

Để mở rộng phụ tải trong tương lai ta chọn máy biến áp như sau: Ta chọn 1 MBA 3 pha hai dây quấn do Việt Nam chế tạo (THIBIDI) Điện áp 22KV/0.4KV.Tổ đấu dây Dyn-11 với các thông số sau:

Trang 37

Hình 2 1 Hình mẫu MBA

Bảng 3 1 Thông số MBA và so sánh kết quả với phần mềm Ecodial 4.2

(mm)

Khối lượng (kg)

mạch UK(%) 4

→ Kết luận:Kết quả tính tay giống kết quả tính trên phần mềm Ecodial 4.2

Trang 38

3.2 Bù công suất phản kháng 3.2.1 Khái niệm

Vấn đề sử dụng hợp lý và tiết kiệm điện năng trong các xí nghiệp công nghiệp có ý nghĩa rất lớn đối với nền kinh tế,vì các xí nghiệp này tiêu thụ phần lớn số điện năng sản xuất ra.Hệ số công suất Cosφ là một trong các chỉ tiêu để đánh giá xí nghiệp dùng điện hợp lý hay không.Nâng cao hệ số công suất Cosφ là một chủ trương lâu dài gắn liền với mục đích phát huy hiệu quả cao nhất của quá trình sản xuất,phân phối và sử dụng điện năng

Tác dụng chính của bù công suất phản kháng là nâng cao hệ số công suất Cosφ nhằm tiết kiệm điện năng tiêu thụ

Do xí nghiệp công nghiệp có nhiều loại phụ tải khác nhau,các phụ tải này thường có hệ số công suất khác nhau và thường không cao lắm.Do đó việc bù công suất phản kháng là hết sức cần thiết

Những thiết bị tiêu thụ nhiều công suất phản kháng là:

- Động cơ không đồng bộ,tiêu thụ 60-65% tổng công suất phản kháng của mạng - Máy biến áp tiêu thụ khoảng 20-25%

- Đường dây trên không,điện kháng và các thiết bị khác tiêu thụ khoảng 10% Như vậy,động cơ không đồng bộ và máy biến áp là hai loại thiết bị tiêu thụ nhiều công suất phản kháng.Công suất tác dụng (P) là công suất được biến thành cơ năng hoặc nhiệt năng tổng các máy dùng điện,còn công suất phản kháng (Q) là công suất từ hóa trong các máy điện xoay chiều,nó không sinh ra công.Quá trình trao đổi công suất phản kháng giữa máy phát điện và nơi dùng điện là quá trình dao động.Mỗi chu kỳ của dòng điện đổi chiều 4 lần

Tuy vậy,công suất phản kháng cung cấp cho hộ tiêu thụ không nhất thiết phải lấy từ nguồn.Để tránh truyền tải một lượng Q khá lớn trên đường dây,người ta đặt gần các hộ tiêu dùng điện các thiết bị sinh ra Q như tụ điện,máy bù đồng bộ, Để cung cấp trực tiếp cho tải.Công việc này gọi là bù công suất phản kháng.Khi bù công suất phản kháng thì góc lệch pha giữa dòng điện và điện áp trong mạch sẽ nhỏ đi,do đó hệ số công suất Cosφ của mạng sẽ tăng lên,giữa P và Q và Cosφ có quan hệ sau:

Trang 39

- Giảm được tổn thất điện áp trong mạng điện

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

Ngoài ra việc tăng hệ số Cosφ còn làm giảm chi phí kim loại màu,tăng tính kinh tế ,góp phần ổn định điện áp,

Các biện pháp nâng cao hệ số công suất:

+ Nâng cao hệ số Cosφ tự nhiên: Là tìm các biện pháp để các hộ dùng điện giảm bớt lượng công suất Q tiêu thụ như:áp dụng các công nghệ tiên tiến,sử dụng hợp lý các thiết bị điện,

+ Nâng cao hệ số Cosφ băng phương pháp bù: Bằng cách đặt các thiết bị bù ở gần các hộ tiêu thụ để cung cấp công suất phản kháng cho chúng,ta giảm được lượng công suất phản kháng truyền tải trên đường dây,do đó nâng cao hệ số Cosφ trên mạng.Biện pháp không giảm được công suất phản kháng tiêu thụ của các hộ dùng điện mà chỉ giảm được lượng công suất phản kháng truyền tải trên đường dây mà thôi.Vì thế chỉ sau khi thực hiện các biện pháp nâng cao hệ số Cosφ tự nhiên mà không đạt yêu cầu thì chúng ta mới xét tới phương pháp bù

Các kiểu bù thông dụng: - Bù tập trung

- Bù theo nhóm (khu vực) - Bù riêng

3.2.2 Giới thiệu về các loại tụ bù công suất 3.2.2.1 Bù trên lưới điện áp

Trong mạng lưới hạ áp,bù công suất được thực hiện bằng:

Trang 40

- Tụ điện với lượng bù cố định (bù nền)

- Thiết bị điều chỉnh bù tự động hoặc một bộ tụ bù cho phép điều chỉnh liên tục theo yêu cầu khi tải thay đổi

Chú ý: Khi công suất phản kháng vượt quá 800kVAr và tải có tính liên tục và ổn định,việc lắp đặt bộ tụ ở phía trung áp thường có hiệu quả kinh tế tốt hơn