Đề xuất catalogues, tài liệu kỹ thuật dùng cho dự án mạng Điện hạ áp Được cung cấp bởi một máy biến áp

56m Cáp điện đơn lõi, băng đồng Cu, cách điện XLPE, đặt trong máng khay cáp, nhiệt độ môi trường 40C Cap dién da 16i, bang dong Cu, cach dién XLPE, dat trong máng khay cáp cùng với |

DAI HOC QUOC GIA THANH PHO HO CHI MINH

TRUONG DAI HOC BACH KHOA

Giảng viên hướng dẫn: Thầy Nguyễn Xuân Cường

Thành phố Hồ Chí Minh — 2023

Dự án được giao:

Cho mạng điện một dự án X như hình AI với các số liệu như trong bang D1, D2, D3

Các thông số chung của mạng điện như sau:

- Điện áp định mức phía thứ cấp MBA T1: Uđm = 400 V

- MBA hạ áp T7: 400/230 V

- Các phụ tải bình thường (ví dụ tủ điện phân phối) ký hiệu L: cosọ= 0.8, rị=l

- Các phụ tải động cơ ký hiệu M: coso,, Tị tra tra theo hướng dẫn của IEC

- Mạng điện nối đất theo sơ đồ TNS

- Trạm máy biến áp phân phối đặt trong nhà, điện áp lưới trung thế 22kV, trung

|Day dan [C1 ct |C7 |C8 |co9 |C10 |C11 fare [C17 [C18 |c19 [c20 [c21]

|Maso |i ll ÍIVasillXazsee | X: Mi |VI | xm fv xi vis [xin]

mach 1S manh tô mach 17 mach 18 us L0

T : Máy biến thế M: Tải động cơ

C : Dây dẫn L: Tải bình thường

Q: Áptômát (Circuit Breaker : CB) K : Công tắc tơ

B : Thanh cái

Hình A.1 : SƠ ĐỒ MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP ĐƯỢC CUNG CÁP BỞI MỌT MÁY BIÉN ÁP

Đề 40: Tự cho tên và chức năng công trình, giải thích

Bang D.1 : Cong suat của tai

Dong dién Ib (A) 180 280,5

Bang Ð.3 : Điều kiện lắp đặt dây dan

56m Cáp điện đơn lõi, băng đồng (Cu), cách điện XLPE, đặt

trong máng (khay) cáp, nhiệt độ môi trường 40C

Cap dién da 16i, bang dong (Cu), cach dién XLPE, dat

trong máng (khay) cáp cùng với | mach khac, nhiệt độ môi trường 40C

Cap điện đơn lõi, băng nhôm (AD, cach dién PVC, dat trong ống chôn ngầm trong đất âm với 2 mạch khác, nhiệt độ môi trường 3ŠC

Cáp điện đơn lõi, băng đồng (Cu), cách điện PVC, đặt

trong ông chôn ngâm trong đât ướt, nhiệt độ môi trường

25C

Cap điện đơn lõi, bang nhôm (AD, cach dién XLPE, dat trong ống chôn ngầm trong đất âm với 2 mạch khác, nhiệt độ môi trường 3C

Cáp điện đa lối, băng đông (Cu), cách điện XLPE, đặt trong máng (khay) cáp vơi 3 mạch khác, nhiệt độ môi trường 45C

Cáp điện đa lõi, bằng đồng (Cu), cách điện PVC, đặt

trong ông chôn ngầm trong đât ướt với 2 mạch khác, nhiệt độ môi trường 25C

55m

Cáp điện đa lõi, bằng đồng (Cu), cách điện PVC, đặt trên

thang cáp cùng với Ì mạch khác, nhiệt độ môi trường

30C

XI 130 m Cáp điện đa lõi, bằng đồng (Cu), cách dign XPLE , chôn

trong tường với l mạch khác, nhiệt độ môi trường 35C

XI 45m Cáp điện đa lõi, băng đông (Cu), cách điện PVC, chôn

trong tường với l mạch khác, nhiệt độ môi trường 30C

XIU

trong máng (khay) cáp cùng với | mach khac, nhiệt độ môi trường 30C

Yéu cau chung:

dẫn điện, khí cụ điện đóng cắt, bảo vệ mạng điện và tải theo [EC 60364 hoặc TCƠVN

- Trình bày và chứng minh các công thức tính toán

- Tính toán cho mọi trường hợp và trình bày trong bản thuyết minh

- Điền các kết quả tính toán vào các bảng cho sẵn, phân tích kết quá và nêu nhận xét

- Xem hướng dẫn và lịch nộp bài trên e-learnmg

0 GIỚI THIỆU

Đề xuất catalogues, tài liệu kỹ thuật dùng cho dự an (chia sé file trén Google

drive theo hướng dẫn trên e-learning)

https://drive.øoogle.com/drive/folders/

Giới thiệu dự án:

- Đây là đự án cung cấp điện 3 pha cho 1 nhà máy/ xí nghiệp nhỏ gồm 4 động cơ 3 pha,

và 4 phụ tải thường 3 pha, có nói dat theo so dé TNS

1 TÍNH TOÁN SƠ BỘ

1.1- Tính dòng điện tải Ib

a) Dòng điện định mức của tải

Hệ số công suất và hiệu suất của tai động cơ tra theo hướng dan

Hệ số công suất và hiệu suất của các phụ tái động cơ ký hiệu M: cosọ, TỊ tra theo hướng dan IEC (tra bảng B4)

Áp dùng công thức tìm dòng điện định mức:

Pz„1000

—.—

v3 U am * COS @ X 108

Trong đó: Pđm: Công suất định mức — Tra theo bang B4 1a Pn (KW)

U_đm: Hiệu điện thế định mức (V)

1_đm: Dòng điện định mire (A)

cos Hệ số công suất (đối với M tra theo bảng B4 không tụ bù)

rị: Hiệu suất của tải (%)

Với phụ tải thường thì cosœ= 0,8, r=l00%; với động co thi cosa, 7 tra trong bang B4 Sau khi tính toán ta có kết quá như báng 1

Bang 1: Két qua tính dòng điện định mức của tải

ksd: hệ số sử dụng, biện luận việc lựa chọn hệ SỐ

Đề dam bảo an toàn cho thiết bị điện không bị quá tải nên chọn ke = 1

Sau khi tính toán ta có kết quả như bảng 2

Bang 2: Két qua tính dòng điện làm việc của tải

kat: hé 36 đồng thời, biện luận việc lựa chợn hệ số

Đề dam bao an toàn cho thiết bị điện không bị quá tải nên chọn kạ = 1

Dây C7 đi chứa dòng tới máy biên áp 400/230V nên Ibe? = Ibcis x 230/400 = 49,2A

Dây C10 và C11 theo đòng như đề bài yêu cầu

Dây C8 vi kat =1 nên Tcg = Teis + le; + lcts

Dây C1 vì kat =1 niên Tey = lc; + lcạt Teg + Te1ot Tew

Sau khi tính toán ta có kết quá như bảng 3

Băng 3: Đông điện tải trên các đây dẫn

1.2- Lựa chọn CB

- Chọn CB với phần tử bảo vệ (trip unit) phù hợp với tải

- Chon dong định mức của CB va dong dinh muc cua trip unit (In) theo dong điện

tải của dây dan (Is)

- Chỉnh định dòng điện bảo vệ qua tai Ir sao cho thỏa mãn diéu kién Ib < Ir < In

(tham khảo catalogue Schneider)

Bang 4: Lua chon so b6 CB

Hệ số Day |b | In| aa op Tén on I | Tew

qua tai

C17 10034 | 160 Compact NSX160B MicroLogic 2.2M 0,7 110 25 Cis 21,22 100 Compact NSX100B MicroLogic 2.2M 0,3 30 25

Cw | 99.23 15 Cone NGDSN 3P 125A Thermal magnetic C I 125 25

Cao 5774 63 Ac? NGI25N 3P 63A C ai magnetic C 1 80 25

Cu 45.11 63 Ac? NGI25N 3P 63A C ai magnetic C 1 63 25

2 TÍNH TOÁN KÍCH THƯỚC DÂẦY DAN:

2.1 Lựa chọn máy biến áp:

Tính công suất biểu kiến cung cấp cho mạng điện:

S1= V3 UamTilb c1 = V3 x 400 x 1096= 759338,33 (VA) = 795,34 (KVA)

S7= V3 Uamrilb c1s = V3 x 230 x 94,13= 37498,73 (VA) = 37,5 (KVA)

Chon céng suat may bién ap theo [2] hoặc [3] hoặc [4]:

Chon céng suat dinh mire MBA T1 theo bang A16: 800KVA

[a] transformer no-load voltage

Fig A16 Standard apparent powers for MV/LV transformers and related nominal output currents

- Chon céng suất định mức MBA T7: 40KVA

Short-circuit /° /° 45 P5 5.5 |5.5 P5 55 |5 |5 |45 |5 |5 |55 [45 l§ P 5 |45 | 6 (55 |55 voltage (%)

Chọn lại các CB phía thứ cấp các máy biến áp

- Dòng định mức thir cap MBA T1:

Chon CB bao vé Q1 theo bang:

Transformer rating (kVA) Protective device

230/240 V 1-phase| 230/240 V 3-phases | 400/415 V 3-phases | Circuit breakers Trip unit Irmax setting 400/415 V 1-phase

4to7 6to13 11 to 22 NSX100B/F/N/H/S/L/R MicroLogic 2.2, 4.2, 5.2,6.2,7.240 | 0.8

9to19 16to 30 27 to 56 NSX100B/F/N/H/S/L/R | MicroLogic 2.2, 4.2, 5.2, 6.2, 7.2 100] 0.8

Protection using a ComPact circuit breaker (1st peak < 25 In)

ComPact NSX100 to NSX250 equipped with TM-D gnetic trip unit

Transformer rating (kVA) Protective device

230/240 V 1-phase | 230/240 V 3-phases | 400/415 V 3-phases | Circuit breakers Trip unit Ir max setting

400/415 V 1-phase

3 5to6 9to 12 NSX100B/F/N/H/S/L TM16D 1

5 8to9 |14to16 NSX100B/F/N/H/S/L | TM25D 1

7to9 13 to 16 |22to28 NSX100B/F/N/H/S/UIR TM40D 1

12to 15 20 to 25 | 35to44 NSX100B/F/N/H/S/UR | TM63D 1

Day | b x Ih Tén CB Ð Tên ‹ dinh dong qua ‘ ` , |i

- Ki: hệ số hiệu chỉnh khi xét đến điều kiện lắp đặt cáp

-iz: dòng điện lớn nhất cho phép của cáp theo bảng tra

- Bang tra hệ số k1 (Chỉ áp dụng với dây đề trong không khí)

Ambient air temperature °C

Fig G16 sth cable (table B.52.17 5-52)

- _ Bảng tra tiết diện dây dẫn trong không khí

moods

Fig G21 Current-carrying capacity in amperes (table C.52.1 of IEC 60364-5-52)

- Bang tra tiết diện dây dẫn chôn ngầm

Two PVC Three PVC TwoXLPE Three XLPE 01/02 Copper

Tra bang Fig G10 6 trang G8, G9 - Sach Electrical Installation Guide 2018 co:

Kiéu lap dat day Al: C17, C19

Kiéu lap dat C: C1, C10, C20, C15, C21

Kiéu lap dat D1: C7, C8, C18, C11, C16

Kiéu lap dat E: C9

Đối với các kiểu lap dat Al, C, E thi Kt=K1 x K4

Đối với các kiều lắp đặt DI thì K:= K2 x K3 x K4

Chọn dây dẫn cho C1

- Ma day C1: I

- Phương pháp và điều kiện lắp đặt dây dẫn: L = 56m

Cáp điện đơn lõi, bằng đồng (Cu), cách điện XLPE, đặt trong máng (khay) cáp, nhiệt độ môi trường 40 °C

Kiểu lắp đặt C

Cho nên phương pháp lắp đặt loại C Tra bảng có được các hệ số Ki như sau:

K1=0,91; K4=1=> Kt=K1 x K4=0,91

Ir = 1200A => Iz=Ir/Kt = 1318,7(A)

- Do dòng Iz quá lớn ta chia thành 3 sợi:

- Ir =1200/3=400 (A), K4= 0,79 => Kt=K1.K4= 0,91.0,79= 0,72

> Iz=lr/Kt=556 Các thông số thay đôi

Tra bảng G.21: Hàng C cột 2 XLPE vật liệu đồng (Cooper) tìm giá trị gần voi Iz

nhất Suy ra tiét dién day can dat cho C1 1a 240mm

Chọn dây dẫn cho C7

đồng (Cu), cách điện PVC, đặt trong ống chôn ngầm trong đất ướt, nhiệt độ môi trường 25 °C

- Kiểu lắp dat :D1

- Tra bảng ta có các hệ số Ki như sau:

- Ir= 80 => Iz=lr/Kt=74,5 (A)

tiết điện của C17 là lómm¿

Chọn dây dẫn cho C8

- Ma day C8: [x

- Phương pháp và điều kiện lắp đặt dây dẫn: L=30m Cap điện da 161, bang đồng (Cu), cách điện PVC, đặt trong ống chôn ngầm trong đất ướt với 2 mạch khác, nhiệt độ môi trường 25 °C

- Kiểu lắp đặt :DI

- Tra bảng ta có các hệ số Ki như sau:

- K2 = 0,95;K3 = 1,13,K4 =0,7 => Kt = K2 K3.K4=0,75145

- Ir = 160 => Iz=lr/Kt=213(A)

tiết diện của C8 là 150mmø

Chọn dây dẫn cho C9:

- Ma day C9: X

đồng (Cu), cách điện PVC, đặt trên thang cáp cùng với 1 mạch khác, nhiệt độ môi trường 30 °C

- K1=1 ; K4 =0,88 => Kt = K1.K4 = 0,88

- Ir = 500 (A) => Iz =Ir/Kr = 568,2 (A)

- Do Iz lớn ta chia thành 2 dây, các thông số thay đôi:

Ir = 500/2 =250 (A) ; K4 =0,82 => Kt= K1.K4=0,82

> Iz=Ir/Kt = 304,9A

Suy ra tiết diện của C9 là 150mma

Chọn dây dẫn cho C10:

- Ma day C10: VI

cách điện PVC, đặt trong máng (khay) cáp cùng với 2 mạch khác, nhiệt độ môi trường 45 °C

- Kiéu lap đặt C:

Tra bảng ta có các hệ số Ki như sau:

KIE=0,79; K4= 0,79 => Kt= KI.K4=0,62

Ir = 200 (A) => Iz=Ir/ Kt = 320,5 (A)

Suy ra tiết diện của C10 la 150mmz

Ir = 300 (A) ; Iz = Ir/Kt = 443,7 (A)

- Do Iz lớn ta chia thành 2 dây, các thông số thay đôi:

Ir = 300/2 =150 (A) ; K4 =0,65 => Kt= Kt =K2.K3.K4=0,6279

=> lz=lr/Kt=238,9A

ra tiết điện của C11 là 150mmz

Chọn dây dẫn C15:

- Phương pháp lắp đặt dây dẫn: Cáp điện đa lõi, bằng đồng (Cu), cách điện

XLPE, đặt trong máng (khay) cáp cùng với Ì mạch khác, nhiệt độ môi trường 40

°C

- Kiéu lap đặt C:

Tra bảng ta có các hệ số Ki như sau:

KI=0,91; K4=0,85 => Kt=KI.K2= 0.7735

Ir = 140 (A); Iz= Ir/Kt = 181 (A)

nhất Suy ra tiết dién cha C15 1a 70mm

- Tr =20 (A) => Iz=Ir/Kt = 32,4 (A)

tiết diện của C16 là 4mm

- Tr = 110 (A) => Iz= Ir/kt = 129,4(A)

- Tra bảng G.21: Vật liệu đồng cột 3 PVC hàng BI tìm giá trị gần với Iz

nhất Suy ra tiết dién cha C17 1a 50mm

Chọn dây dẫn C18:

Phương pháp lắp đặt và điều kiện: L = 40m Cáp điện đơn lõi, bằng đồng (Cu), cách điện

XLPE , đặt trong ống chôn ngầm trong đất khô với 2 mạch khác, nhiệt độ môi trường

35°C

- Tra bang ta được các hệ số Ki như sau:

- Ir=30 (A) : Iz=lr/KT =48,15 (A)

tiết điện của C18 là 6mm2

Chọn dây dẫn C19:

- Ma day C19: XI

đồng (Cu), cách điện XPLE., chôn trong tường với l mạch khác, nhiệt độ môi trường 35 °C

- Kiểu lắp dat :Al

Tra bang theo yéu cau ta duoc cac hé sé Kinhw sau:

K1=0,95 ; K4 = 0,85=> Kt = K1.K4= 0,816

I, =125 => Iz =I, / Kt 154,8(A)

- Tra bảng G.21: Hàng AI cột 3 XPLE, vật liệu đồng (Cooper) tim gia tri gan

với Iz nhất Suy ra tiết điện dây cần đặt cho C19 là 70mm2

Chọn dây dẫn C20:

cách điện XLPE, đặt trong máng (khay) cáp với 3 mạch khác, nhiệt độ môi trường

45oC

Kiểu lắp đặt C

Cho nên phương pháp lắp đặt loại C Tra bảng có được các hệ số Ki như sau:

KI=0.87; K4=0.75 => Kt=KLxK4=0.65

Ir=§80 A =>Ilz= Ir/Kt= 122,6 A

Tra bảng G.21: Hàng C cột 3 XLPE tìm giá trị gần với Iz nhất Suy ra tiết điện

của C20 là 35mma

Chọn dây dẫn C21:

XLPE, đặt trong máng (khay) cáp cùng với Ì mạch khác, nhiệt độ môi trường

Tra bảng G.21: Hàng C cột 3 XLPE ,vật liệu đồng tìm giá trị gần với Iz nhất Suy

ra tiết diện của C21 là l6mm¿.

Bang 6: Tinh toán cáp điện và buswaw

Cap điện đơn lõi, băng đồng

(Cu), cách điện XLPE, đặt

trong máng (khay) cáp, nhiệt

trong ông chôn ngâm trong

đất ướt, nhiệt độ môi trường

trong ống chôn ngầm trong

đât ướt với 2 mạch khác, nhiệt

Cáp điện đa lõi, băng đồng

(€u), cách điện PVC, đặt trên

Cáp điện đơn lõi, băng nhôm

(AD, cach dién PVC, đặt trong

mang (khay) cap cung voi 2

Cáp điện đơn lõi, bằng nhôm

(AD, cach điện wXLPE, đặt

trong ống chôn ngầm trong

đất âm với 2 mạch khác, nhiệt

Cáp điện đa lõi, băng đồng

(Cu), cách điện XLPE, đặt

Cáp điện đơn lõi, bằng nhôm

(AD, cach dién PVC, đặt trong

éng chén ngam trong dat âm

với 2 mạch khác, nhiệt độ môi

Cáp điện đa lõi, băng đồng

(Cu), cách điện PVC, chôn

trong tường với | mach khác,

nhiệt độ môi trường 30C

085 0.85 110

129.41

70

Cáp điện đơn lõi, băng đồng

(Cu), cách điện XPLE, đặt

trong ống chôn ngầm trong

đất khô với 2 mạch khác, nhiệt

độ môi trường 35G

38.52

XI Cáp điện đa lõi, băng đông

(Cu), cach điện XPLE, chôn 0.85 0.8075 100 123.84 50

nhiệt độ môi trường 35C

Cáp điện đa lõi, bằng đồng

(Cu), cách điện XLPE, đặt

C20 | VII | trong máng (khay) cáp vơi 3 0.87 0.75 | 06525 63 25

mạch khác, nhiệt độ môi

Cáp điện đa lõi, bằng đông

(Cu), cách điện XLPE, đặt

Cai | XII | trong máng (khay) cáp cùng 1 0.85 | 0.85 63 16

voi | mach khác, nhiệt độ môi

2.3 Tính toán độ sụt áp

Tham khảo [2] Các phương pháp:

- Phương pháp 1: tra bảng

- Phương pháp 2: tính theo các công thức lý thuyết

Nêu nhận xét về 2 phương pháp trên „

Kiêm tra độ sụt áp cho phép theo [2] Nêu giải pháp khắc phục

Phương pháp 1: Tra bảng

-Công thức tính độ sụt áp: AU = K.Ib.L (V)

Trong đó:

K: tra trong bảng G.30 dưới dây

Ib: dòng điện làm việc tải (A)

L: chiều đài dây dẫn tính sụt áp (km)

Lưu ý: Đối với những đòng qua đây có n dây song song cùng | pha thi AU = K?L (V)

n

Fig G30 Phase-to-phase voltage drop AU for a circuit, in volts per ampere per km

Hinh 2 9: Bang tra hé sé K (V/A/km)

-Hệ số cosp: Đối với tai chiều sáng thông thường :l

Đối với tải động cơ khi hoạt động bình thường: 0.8

Đối với tải động cơ khi khởi động: 0.35

Full-load 250 |320 390 500 |600 840 | 800 | 1180| 1240 1530 | 1650 | 21502540 | 3700 | 3700 ' 5900 | 5900 | 6500 ' 7400 | 9300 | 9400 | 1140013400 losses (W) | | | | | | | | | | | | | | | | Short-circuit}4.5 |45 45 55 |55 (55 55 |55 5 5 45 5 5 55 |45 |5.5 |5 5 45 |6 6 55 |55 voltage (%)

- 3;AU AU ,I%)=22ÂU¿¿ (nao — 52939 ,(%) 7S 100% = 25.100 %= 1,485 nnœ—1 % xaco

Sut ap trén C9:

448, 44

dan | higu | (mmz) | (A) (V/A/km) | (km) |(V) (V) chinh) C1 I 3x240 | 1096 0.22 0056 | 4.501 4.501 1.125 0 C7 |IV 16 54.12 21 0055 | 6251 10752 | 2.688 0

Co |X 2x150 | 448.44 | 93 0.055 | 3.700 8.201 2.050 0 Cio | VI 240 180 0.21 0.02 0.756 5.257 1.314 0

Cu | VIL | 2x150 | 286.5 0.3 0.05 2.104 6.605 1.651 0

Cis Il 50 94.13 0.77 0.125 9.060 22.042 9584 0

€z |XI |70 10034 |oss 0045 | 2.483 8.181 2.045 0 Cis | V 4 21.22 83 0.04 7.045 12.742 | 3.186 0

Cio | XI 50 99.23 0.77 0.13 9.933 15.190 3.797 0

- Kiém tra sut ap trén cac day da phân đều nhỏ hơn sụt áp tiêu chuân (5%) Ngoại tr C21

và C15 Có thể thay đôi tiết điện đây C21 thành 25mm2 đề phù hợp với sụt áp tiêu chuẩn Còn với trường hợp C15 có thê ghép 2 dây 70mm2 và thay dây C7 thành 25mm2 đề phù hợp với sụt áp tiêu chuẩn nhưng khá tốn kém

Độ sụt áp trên C21 sau khi hiệu chỉnh:

Phương pháp 2: Tĩnh theo Công thức lý thuyết

AU=\3 x Ib x L x (Rcos + Xsin œ) V

Với: AU: Sụt áp trên đây dẫn (V)

R= p— (mQ)

Đối với Cu: pCu = 23.7 (mO.mm 2/m); với Al: pAl = 37.6 (mO.mmˆ?/m) Nếu dây dẫn có tiết điện lớn hơn 500mm? bỏ qua giá trị R

S: tiết điện dây dẫn (mmˆ); L: chiều dài day dan (m); n: số day

X =X.,Ln (m©) Đối với S <50mm ?, bỏ qua giá trị X Các trường hợp còn lại

* Nhận xét: kết quả cho ta thấy gần đúng với phương pháp 1

3 TINH TOAN LUA CHON CB THEO DONG NGAN MACH

3.1 Tinh toan dong ngan mach 3 pha lon nhat

Tham khao [2]

Công thức tính dòng ngắn mạch 3 pha:

T._.=——————\/„;¡ BAL g A ; rok : A as

3 Rt Xe Với: Ư2o: điện áp dây phía thir cap khi khong tai

Rr, Xr: Điện trở và trở kháng mỗi pha tới điểm ngắn mạch

3.1.1 Tính tông trở của các thành phần trong mạng điện

Lưới trung thê: có Ps= 500MVA => Ra= 0.035mQ, Xa= 0,351mQ

Fig G36 The impedance of the MV network referred to the LV side of the MV/LV transformer

Hinh 3 1: Gia tri dién tro, dién khang cua mang MV dén LV ctia MBA MV/LV

MBA T1 co S=800kVA, chon loai MBA khé c6 Usc(%)=6, Rri=2.6m@, Xri=

13 mQ

transformers

3-phase

kVA rating [5 63 |8 J10 125116 20 125 31.5 |40 50 63 80 100 |125 160 200 |250 315 |400 |500 630 800 No-load 100 |110 |130 |150 |160 |170 |270 |310 |350 |350 410 |460 |520 |570 950 1160 |1240 |1485 1855 |2160 losses (W)

Full-load 450 320 390 (500 |600 (840 |800 (1180 |1240 |1530 (1650 |2150 2540 13700 |3700 (5900 |5900 |6500 '7400 |9300 |9400 (11400 |13400 losses (W)

(4.5 |4.5 |4.5 |5.5 |55 55 |55 55 |5 5 45 l5 5 55 |45 55 l5 5 45 |6 6 55 55 voltage (%)

Hinh 3 3: MBA LV/LV 50Hz Chon MBA T7 co Sn = 40kVA => Po = 350W; Pcu= 1530 W; Usc (%) =

Động cơ: Tổng trở thường bỏ qua ở lưới hạ áp

Thanh cái: Trở kháng của thanh cái bỏ qua khi S>200mm2 Ngược lại trở

kháng sẽ được tính bằng: Re= pL/⁄S (p tại 20oC) Tuy nhiên đo dé bài không đề

cập đến tiết diện và chiêu dài thanh cái cũng như chất liệu nên bỏ qua

Hình 3.4: Giá trị của p theo nhiệt độ, vật liệu cách điện và lõi cáo ( m&2.mm2⁄m )

Dây dẫn:

R=pxe (mQ); X = 0.08 L (mQ)

Với: L là chiều dài đây dẫn (m)

S là tiết điện dây dẫn (m)

pcu= 18,51 (mÓ.mmz/m) và pAi = 29.41 (mO.mmz/m) (lấy ở t= 20 oC )

- Tổng trở tới đầu CB Q1: Ri = Ra + Rri + Rci= 0.035 + 2.6 + 1.44 =4.075 mÔ,

XI=Xa + Xmi + Xci=0.351 + 13 + 1.493 = 14.844 mQ

- Dòng ngắn mach cua tai CB QI:

(tính đến đầu CB) | (tính đến đầu CB) (V) (kA)

3.2 Kiểm tra khả năng cắt dòng ngắn mạch của CB

Bảng 8: Kớ quả kiểm tra khả năng cắt dòng ngắn mạch của CB

Ci 1250 | Masterpact MTZI 12H1 MicroLogic 5.0X 1200 15.75266 42

Co 630 Compact NS X630F MicroLogic 2.3M 500 15.75266 | 36

Ci7 160 Compact NSX160B MicroLogic 2.2M 110 12.81864 | 25 Cis 100 | Compact NSX100B MicroLogic 2.2M 30 12.81864 | 25

3.3 Kiêm tra độ bền nhiệt của dây dân

Dây dẫn chịu đựng được dòng ngắn mạch khi thỏa mãn biểu thức sau:

S2, Kˆ? > Pt

Với: S là tiết diện dây dẫn (mm2); K là hằng số tỏa nhiệt

[là đòng điện ngắn mạch (A); t là thời gian dòng ngắn mạch đi qua (s)

Gia tri S*.K’, Pt: xác định theo [2] hoặc [3] hoặc [4]

Fig G52 Value of the constant k according to table 43A of IEC 60364-4-43

Hinh 3 5: Bảng tra hằng số tỏa nhiệt K

Prospective short-circuit current (kA eff.)

Hình 3 8: Đô thị trên tra giá trị của 12t cua MCB Acti9 NG125 tai 400Vac

VD: Dây C1 làm bằng Cu, cách điện XLPE, có tiết điện 240 mm, => Tra bảng hình G.52 cé K = 143 Nén 82 K2 = 240° 143? = 1.18x10°

Tra đồ thị trên voi CB Masterpact MTZ1 ta duge Int = 5 x 105< §?.K? = I.18 x 10° Nén day C1 chiu duoc dong ngan mach qua CB

Bang 9: Két qua kiém tra độ bền nhiệt của dây dẫn

dẫn | (mm2) | dẫn | điện CB Trip unit max S°K Pt qua

Compact MicroLogic 2.98E+0 4 `

C9 |2xI50 |Cu | PVC NSX630E | 23M 15.75266 8 3E+06 | Phù hợp

Compact 3.33E+0 ` C10 | 240 AI PVC NSX250H TM250D 15.75266 8 8E+05 Phu hop

Compact MicroLogic 1.99E+0 `

Cll | 2x150 | Al | XLPE NSx400F | 43 15.75266 8 2E+06 | Phù hợp

Compact 5.11E+0 C15 | 50 Cu | XLPE NSX100H TM100D 1.904517 7 6.5E+05 | Phù hợp C16 | 4 Al PVC | Compact MicroLogic | 12.81864 | 924E+0 | 55E+05 | Không

C17 | 70 Cu | PVC NSXI60B |22M 12.81864 7 5.5E+05 | Phu hop

Cl8| 4 Cu | XLPE NSXI00B | 22M 12.81864 5 5.5E+05 phủ hợp

Acti 9

Thermal NG125N : S.11E+0 `

C19 | 50 Cu | XLPE 3P ISAC magnetic C | 13.26132 7 2.5E+05 | Phu hop

curve curve Acti 9

Thermal

C20 | 25 Cu | XLPE 3P63A C magnetic C | 13.26132 7 1.8E+05 | Phu hop

curve curve Acti 9

Thermal NG125N : 5.23E+0 + ` C21} 16 Cu | XLPE 3P 50A C magnetic C 12.70444 6 1.5E+05 | Phu hop

curve

Nhận xét: day C16 lam bang AI, cách điện PVC, có tiết điện 4 mm? không chịu được

dòng ngắn mạch qua Q16 nên ta phải thay tiết điện dây C16 thành 10mm” => Tra bảng hình G.52 có K = 76 Nên S2 K2 = 107.76” = 5.78x10°

Tra đồ thị trên với CB NSX100B ta được Iot = 5.5 x 10°< §?.K? = 5.78 x 10)

Nên đây C16 chịu được dòng ngắn mạch qua CB

- Dây C18 làm bằng Cu, cách điện XLPE, có tiết diện 4 mm? không chịu được dòng ngắn mạch qua Q18 nên ta phải thay tiết diện dây C16 thành 6mm? => Tra bảng hình G.52 có

K = 76 Nén §2 K2 = 67.143? = 7.36x10°

Tra đồ thị trên với CB NSX100B ta được Iat = 5.5 x 10°< S?.K? = 7.36 x 10°

Nên đây C18 chịu được dòng ngắn mạch qua CB

4 LỰA CHỌN BỘ BẢO VỆ ĐỘNG CƠ

Hiện nay có 3 loại bảo vệ động cơ thông dụng:

Phôi hợp bảo vệ tôi wu

Khi động cơ được bảo vệ tối ưu nếu có ngắn mạch, các thiết bị sẽ không bị hư hỏng đảm

bảo an toàn cho người vận hành, sau khi xử lí xong sự cô có thê khởi động lại các thiệt bị như bình thường, nhưng giá thành dé lap dat mac

Bảo vệ loại 1

MA) Phối hợp bảo vệ loại +1

Khi động cơ được bảo vệ loại Ì nếu ngắn mạch, người vận hành không gap nguy hiém nhưng sẽ hư hỏng một số thiết bị như contactor, sau khi xử lí xong sự cô cần phải có

người kiểm tra lại hệ thống và sửa chữa mới có thê hoạt động lại bình thường, nhưng giá

thành lắp đặt là rẻ nhât

Bảo vệ loại 2

Phối hợp bảo vệ loại 2

Khi động cơ được bảo vệ loại 2 nếu ngắn mạch, người vận hành không gặp nguy hiểm nhưng có thê sẽ hư hỏng và làm mòn tiếp xúc của contactor thiệt hại thấp hơn loại 1, sau

khi xử lí xong sự cố cần kiểm tra sơ bộ lại hệ thống là có thể hoạt động lại bình thường,

giá thành lắp đặt rẻ hơn bảo vệ tối ưu và mắc hơn loại l

Kết luận: Vì đây là một dự án nhỏ, không có khắt khe về tính cấp điện liên tục cho động

cơ nhưng phải bảo đảm khi có sự cô xay ra khach hang có thê tự xử lí sự cố tại chỗ, confactor vần còn dùng được không cần thay mới và tiết kiệm chỉ phí nên đè xuất khách

hàng bảo vệ cho động cơ theo loại 2 Và để đảm bảo tính liên tục cung cấp điện đối với

động cơ, khả năng chịu tải khi khởi động bằng 5 — 7 lần dòng định mức của động cơ nên dùng chế độ AC-3 đóng cắt cho tải động cơ không đồng bộ rotor lồng sóc

Tra Catalogue TeSys Catalogue 2019 - 2020 Motor control and protection

components (MK TED210011EN) trang A5/12,13

0.06 to 250 kW at 400/415 V: type 2 coordination

Standard power ratings of 3-phase motors Circuit breaker Contactor

50/60 Hz in categ or y AC-3 Reference Setting range Reference - 400/415 V 440V 500V References in italics are of thermal trips

P le Iq P k Iq’ P le Iq" available in CEE zone only

kw A kA kw A kA kW A kA A

(1) The breaking performance of circuit breakers GV2P can be increased by adding a current limiter GV1L3

(2) Combinations with circuit breaker GV2ME are type 2 coordinated only at 400/415 V and 440 V

(3) Please consult your regional sales office

45 to 450 kW at 400 V: type 2 coordination (with ComPact NSX/NS circuit breakers)

‘Standard power ratings of 3-phase motors Circuit breaker Contactor

TƯ ee Product type” ir setting m= Product type

P le 1q (max)

45 80 130 NSX1006 + MicroLogic 2.2 M 86 1105 LC1G115

55 9 130 NSX160e + MicroLogic22M” 100 1300 LC1G115 T5 132 130 NSX160e + MicroLogic22M5 "140 1820 LC1G150

circuit (kA) NSX1000/ NS800s/

NS1000s Breaking performance code F N H s L L 400V 36 50 T0 100 130 150 (2) Thị guidance, Ir x i

Bang 10: CB và bộ khởi động động cơ

- Dong co M16: 5.5K W

Với Ip là giá trị tức thời tôi đa của dòng khởi động bằng khoảng 13 lần lám

Chọn CB GV2MEI6 loại 3 cực, có Ir có thể điều chỉnh từ 9 đến 14A và có In =14A, leu

= 15kA, loai push button co dong Magnetic trip la 170A > Ip = 148.07A

=> CB sẽ không bi trip khi khởi động

Contactor LC1D25 loai 3 cue co dong Ie=25A ở chế độ AC-3 có có độ bền khoảng 6

- Dong co M17: 55K W

Dòng định mức Iám = Ie =100.34A => Ip =13*le= 1304.4A

Với Ip là giá trị tức thời tôi đa của dòng khởi động bằng khoáng 13 lan Iam

Chon CB GV4P115 loai 3 cực, có Ir có thể điều chỉnh từ 20 đến 25A và có In=l15A, Icu=25kA, loại núm vặn xoay có dòng Magnetic trip là 1495A > Ip = 1204.4A

= CB sẽ không bị trip khi khởi động

Contactor LCID115 loai 3 cyc có dong Ie=115A 6 chế độ AC-3 có độ bền khoảng Ì triệu

Chọn CB GV2ME22 loại 3 cực, có Ir có thể điều chính từ 20 đến 25A và có In=25A,

Icu=15kA, loại push button có dòng Magnetic trip la 327A > Ip =275.9A

=> CB sẽ không bi trip khi khởi động

Contactor LC1D25 loai 3 cue co dong Ie=25A ở chế độ AC-3 có có độ bền khoảng 2

triệu lần đóng cắt

- Động cơ M9: 257KW

Dòng định mức lám = le =448.44A => Ip =13*le= 5830A

Với Ip là giá trị tức thời tôi đa của dòng khởi động bằng khoảng 13 lần lám

Chon CB NS800N v6i trip unit Micrologic 5.0 loại 3 cực có Ín = 800A, Icu=50kA, loại

công tắc Toggle, ta chon Ir = 0.8xIn = 640A và có Isd = 640x10 = 6400A

Current setting (A) lr=lnx

Tripping between 1.05 and 1.20 x Ir

Time setting

Time setting exemple: Accuracy: 0 to -30 %

time delay (s) Accuracy: 0 to -20 %

Thermal memory

Short-time

Pick-up (A) lsd = lr x

Accuracy: +10 %

Time setting tsd (s) Settings

Operating time at 10 x Ir max resettable time

Ft Off or 12t On max break time

l?tO#

tOn

04 05 06 07 08 09 Other ranges or disable by changing long-time rating plug

=> CB sẽ không bị trip khi khởi động

Contactor LC1G630 loại 3 cực có dòng Ie=630A ở chế độ AC-3 có độ bền I triệu lần

dong cat

Nếu P (W) là công suất hiệu dụng hay công suất thực thì Q (Var) là công suất

phản kháng hay công suất ảo, năng lượng vô công sinh ra bởi các thành phần phản kháng trong mạng điện xoay chiều AC

Bù công suất phản kháng là một việc làm cần thiết trong các bước thiết kế hệ thông cung

cấp điện bởi các lợi ích mà nó mang lại:

- Về kỹ thuật:

Giảm tốn thất công suất trên các phần tử của hệ thống cung cấp điện (đường dây, máy biến á ap, )

Giảm tổn thất điện á áp trên đường dây truyền tải

Tăng khả năng truyền tái của đường dây và máy biến áp

- Về kinh tế:

Từ ngày 10/12/20 14, “Thông tư Quy định về mua, bản công suât phản kháng” do Bộ

Công Thương quy định đã có hiệu lực và phạt tiền người sử dụng nếu hệ số công suất cos dưới mức cho phép

5.2 Tinh gia tri Ptt va Qtt

Các phy tai bình thường (VD tủ điện phần phối) ký hiệu L: cosq=0.8, rị=l Các phụ tải động cơ lấy theo công suất định mức Do quy trình vận hành và quá trình công nghệ, lay Kat= 1 cho cac phy tai

- Đôi với MBA TI tra bang sau:

Công suất định mức Công suất phản kháng (kvar) cần bù

Hinh L21 : Công suất phản kháng tiéu thy bai mdy bién dp phan phoi voi dién dp cudn so cap la 20K\

Với MBA TI cé céng suat 800 KVA , công suất phản kháng cần bù khi day tai

la 54.5 KVAr

- Đối với MBA T7 ta dùng bảng dưới đây tra các thông số:

MBA T7: có S đm = 50kVA, Ủn = 4.5%, chọn lo= 1%

Bảng tính công suất phản kháng cho các phụ tai:

Do tải M9 có công suất 257KW lớn hơn nhiều so với cái động cơ khác và được

noi trực tiếp với thanh cái 6 qua Vi thê chọn bù nhóm (bù trực tiếp) lên thanh cái 6

bằng tủ tụ bù với lượng bù công suất phản kháng đảm bảo PF > 0.9,

Công thức tính tiền mua công suất phản kháng của điện lực khi PF < 0.9:

Trong đó:

Tq= Tax k%

Tq: Tiền mua công suất phản kháng (chưa có thué gia tri gia tang);

Ta: Tiền mua điện năng tác dụng (chưa có thuế giá trị gia tăng);

k: Hệ số bù đắp chỉ phí đo bên mua điện sử dụng quá lượng CSPK quy định (%)

Qba = Pet x (tangi — tang2) (IKVAR)

>> Pt +> Ot Ý494.372+358.12

tiêu chuẩn thì hệ số công suất cosp > 0.9

Chon cosqnew = 0.93 => tang2 = 0.395

Qba = Pex (tani — tang2) = 494.37 x (0.724 - 0.395) = 162.65 (KVAR) Chọn tụ điện hạ thê của hãng SAMWHA 3 pha 415V ma so SMB-4150300KT

có dung lượng 30(KVAr) với công suât phản kháng cân bùủ là 162.65 (kV Ar) thì cân dùng

6 bộ tạo thành tủ bù

Công suât phản kháng do tụ bù cưng câp: Quà = 6 x 30 = 180 (KVAT)

Công suât biêu kiên sau khi lắp tụ bù:

S= VÀ, Ptt`+¿¿¿Kiểm tra hệ số công suất sau khi lắp tụ bù: