Mục tiêu: Nghiên cứu sử dụng phần mềm Ecodial INT_V4.99 mô phỏng hệ thống điện phân xưởng cơ khí khu I Trường Đại học Trà Vinh , cũng cố kiến thức về mạng cung cấp điện và nân cao hiểu
TỔNG QUAN
Đặt vấn đề
1.1.1 Giới thiệu về phân xưởng cơ khí
Xưởng thực hành cơ khí C41 tại Trường Đại học Trà Vinh là địa điểm lý tưởng cho các hoạt động thực hành, thí nghiệm và đào tạo chuyên sâu về cơ khí dành cho sinh viên.
Xưởng sản xuất được trang bị đa dạng máy móc và thiết bị cơ khí với công suất khác nhau, vì vậy nguồn điện cung cấp cần phải đảm bảo chất lượng và độ ổn định cao.
Nhu cầu sử dụng điện tại xưởng thay đổi theo thời gian, phụ thuộc vào số lượng sinh viên thực hành, loại máy móc đang sử dụng và thời điểm trong ngày.
1.1.2 Vấn đề cần giải quyết :
Tính toán phụ tải điện:
- Xác định tổng công suất điện của tất cả các thiết bị trong xưởng
- Dự đoán nhu cầu sử dụng điện lớn nhất của xưởng trong các trường hợp khác nhau
- Lựa chọn hệ thống dây dẫn, thiết bị điện phù hợp với nhu cầu sử dụng
Thiết kế hệ thống điện:
- Lựa chọn hệ thống điện phù hợp với nhu cầu sử dụng, đảm bảo an toàn và tiết kiệm điện năng
- Thiết kế hệ thống dây dẫn, tủ điện, hệ thống tiếp địa, hệ thống chống sét, Lựa chọn nguồn điện:
- Lựa chọn nguồn điện từ lưới điện quốc gia hay sử dụng máy phát điện dự phòng
- Đảm bảo nguồn điện cung cấp cho xưởng luôn ổn định, không bị gián đoạn.
Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu sử dụng phần mềm Ecodial INT_V4.99 để mô phỏng hệ thống điện tại xưởng cơ khí khu I Trường Đại học Trà Vinh giúp củng cố kiến thức về mạng cung cấp điện và nâng cao hiểu biết cá nhân về hệ thống điện.
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -2- SVTH: Lý Trung Tín
Tìm hiểu về hệ thống điện và phần mềm Ecodial , nghiên cứu sơ đồ đấu dây và tính toán các thông số
Phương pháp nghiên cứu
Tham khảo tài liệu từ sách trong nước và quốc tế, các công trình nghiên cứu khoa học đã được công bố, cùng với báo và tạp chí khoa học trên internet là rất quan trọng Việc khảo sát, phân tích và tổng hợp thông tin từ những nguồn này giúp nâng cao chất lượng nghiên cứu và đảm bảo tính chính xác của các kết quả.
Ý nghĩa và thực tiễn của đề tài
Sử dụng phần mềm Ecodial hiệu quả giúp bạn tính toán chính xác đường dây hệ thống điện Hiểu rõ cách tiếp cận mạng lưới cung cấp điện là điều cần thiết để tối ưu hóa hiệu suất Nắm vững kiến thức về điện hệ thống sẽ nâng cao khả năng quản lý và vận hành hệ thống điện của bạn.
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -7- SVTH: Lý Trung Tín
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Định nghĩa và phân loại hệ thống điện
Hệ thống điện bao gồm các nhà máy điện, trạm phân phối, trạm biến áp, cùng với các đường dây truyền tải và phân phối, cũng như các thiết bị điều khiển và bảo vệ như rơle Tất cả những thành phần này hợp tác để sản xuất, truyền tải và sử dụng điện năng một cách hiệu quả.
Hình 2.1: Sơ đồ hệ thống điện
Hệ thống điện là một bộ phận của hệ thống năng lượng và thuộc trong hệ thống kinh tế quốc dân
Mỗi thiết bị trong hệ thống điện được gọi là phần tử của hệ thống Các phần tử này bao gồm máy phát điện, máy biến áp, máy biến đổi dòng điện và dây dẫn, có nhiệm vụ sản xuất, biến đổi, truyền tải và tiêu thụ điện năng Bên cạnh đó, còn có các phần tử điều khiển, điều chỉnh và bảo vệ quá trình sản xuất và phân phối điện như tự động điều chỉnh kích thích, bảo vệ rơle và máy cắt điện.
2.1.2 Phân loại hệ thống điện
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -8- SVTH: Lý Trung Tín
Hệ thống điện có thể được phân loại dựa trên nhiều tiêu chí khác nhau, bao gồm nguồn năng lượng sử dụng, hình thức năng lượng sản xuất, thành phần các hộ tiêu thụ, và mối quan hệ vị trí giữa các nhà máy điện và hộ tiêu thụ.
– Hệ thống gồm các nhà máy nhiệt điện
– Hệ thống gồm các nhà máy thuỷ điện
– Hệ thống hỗn hợp bao gồm cả nhà máy nhiệt điện và thuỷ điện
Các đặc điểm của từng loại hệ thống điện cần được thể hiện rõ ràng trong quy hoạch, cân bằng năng lượng và công suất, cũng như trong quy hoạch phát triển mạng điện và các nguyên tắc phân phối công suất tác dụng.
* Theo thành phần các hộ tiêu thụ năng lượng:
– Các hộ tiêu thụ với phụ tải chiếu sáng và dùng trong sinh hoạt
– Các xí nghiệp công nghiệp
– Các hộ tiêu thụ hỗn hợp
Thành phần của các hộ tiêu thụ năng lượng ảnh hưởng đến đồ thị phụ tải và quyết định các đặc tính phụ tải, bao gồm sự phụ thuộc của công suất tác dụng và phản kháng vào biến áp và tần số Những chỉ tiêu này có vai trò quan trọng trong việc đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện và điều chỉnh chất lượng điện năng.
* Theo tính chất vị trí tương quan giữa nhà máy phát điện và các trung tâm phụ tải có thể phân loại hệ thống điện như sau:
Hệ thống điện tập trung đặc trưng bởi việc các nhà máy điện được đặt gần các trung tâm tiêu thụ, giúp loại bỏ những đường dây truyền tải dài.
Hệ thống điện kéo dài đặc trưng bởi các đường dây truyền tải năng lượng từ xa và mạng lưới phát triển Các nhà máy điện thường được xây dựng gần nguồn nhiên liệu và xa các trung tâm phụ tải, do đó việc truyền tải điện năng tới các trung tâm sử dụng qua các mạng dài là cần thiết.
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -9- SVTH: Lý Trung Tín
Chế độ của hệ thống điện
Các chế độ làm việc của hệ thống điện có thể chia làm hai loại: Chế độ xác lập và chế độ quá độ
Chế độ xác lập là trạng thái mà các thông số trong chế độ thực tế không thay đổi theo thời gian, bao gồm hai loại: chế độ xác lập bình thường và chế độ xác lập sau sự cố.
Chế độ quá độ trong hệ thống điện là giai đoạn có sự biến thiên mạnh về các thông số theo thời gian, như ngắn mạch và dao động công suất của máy phát Trong khi đó, chế độ xác lập bình thường là trạng thái làm việc ổn định, yêu cầu đảm bảo độ tin cậy, chất lượng điện năng và các chỉ tiêu kinh tế Sau sự cố, chế độ xác lập có thể giảm yêu cầu về các tiêu chí này, nhưng không được kéo dài và cần nhanh chóng chuyển trở lại chế độ bình thường.
Hình 2.2 Sơ đồ mô hình hệ thống cung cấp điện
Mạng điện và phân loại mạng điện
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -10- SVTH: Lý Trung Tín
Mạng điện bao gồm các trạm biến áp và đường dây tải điện, với vai trò quan trọng trong việc kết nối các đường dây có cấp điện áp khác nhau Các trạm biến áp không chỉ giúp điều chỉnh điện áp mà còn trực tiếp cung cấp điện năng cho các hộ tiêu thụ.
+ Theo tiêu chuẩn điện áp cao thấp và khoảng cách dẫn điện
Mạng điện có thể phân ra làm hai loại:
– Mạng điện khu vực: Cung cấp và phân phối điện cho một khu vực rộng lớn Điện áp của mạng điện khu vực thông thường là 110kV hay 220 kV
Mạng điện địa phương đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ trong các khu vực hạn chế, tương tự như các mạng điện công nghiệp và mạng điện thành phố, nông thôn Thông thường, điện áp của mạng điện địa phương dao động từ 6 kV đến 35 kV, bao gồm các mức 10 kV, 22 kV và 35 kV.
Mạng điện có thể phân hai loại:
Mạng điện hở là loại mạng cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ chỉ từ một phía, như minh họa trong hình 1-3 Mặc dù mạng điện này có quy trình vận hành đơn giản và dễ dàng tính toán, nhưng mức độ đảm bảo liên tục cung cấp điện lại khá thấp.
Mạng điện kín là hệ thống điện cho phép các hộ tiêu thụ nhận điện năng từ ít nhất hai nguồn khác nhau, đảm bảo tính liên tục trong việc cung cấp điện Mặc dù việc tính toán và vận hành mạng điện này gặp nhiều khó khăn và phức tạp, nhưng nó mang lại mức độ bảo đảm cao cho việc cung cấp điện.
+ Theo công d ụ ng : chia làm hai lo ạ i
– Mạng điện truyền tải: Là mạng điện truyền tải điện năng đến các trạm phân phối và cung cấp cho các mạng phân phối
– Mạng điện phân phối: Là mạng điện phân phối trực tiếp cho các hộ tiêu thụ: Động cơ điện, máy biến áp …
Khi thiết kế thường ta gộp tất cả các mạng phân phối lại rồi tính mạng truyền tải, sau đó rồi mới tính từng mạng phân phối riêng
Theo chế độ trung tính của mạng: Chia ra làm hai loại
– Mạng điện ba pha trung tính cách điện đối với đất hoặc nối đất qua cuộn dập hồ quang còn gọi là mạng điện có dòng chạm đất nhỏ
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -11- SVTH: Lý Trung Tín
– Mạng điện ba pha trung tính nối đất trực tiếp Các mạng có điện áp 22kV và từ 110kV trở lên đều có trung tính trực tiếp nối đất
+Theo cấp điện áp, Mạng điện được chia làm 3 loại:
– Mạng điện hạ áp là mạng có điện áp nhỏ hơn 1 kV
– Mạng điện cao áp là mạng có điện áp từ 1kV đến 220 kV,-
– Mạng điện siêu cao áp là mạng có điện áp trên 220 kV
Ngoài ra người ta còn phân mạng điện thành các mạng điện đường dây trên không; mạng cáp; mạng điện xoay chiều; mạng điện một chiều …
2.4 Các công thức cơ bản tính toán hệ thống và mạng điện
+Phương pháp hệ số nhu cầu Knc và công suất đặt:
+Phương pháp theo suất tiêu hao điện năng trên đơn vị sản phẩm( hoặc theo công suất riêng)
Ptt = Ptb = ( Mca a) / Tca = Po x F
Trong đó: a – là suất tiêu hao điện năng trên đơn vị sản phẩm;
Tca, Mca – thời gian làm việc và lượng sản phẩm của ca mang sản phẩm tải lớn nhất;
Po – công suất một đơn vị diện tích;
Phương pháp tính toán theo Kmax và công suất trung bình, còn được biết đến là phương pháp số thiết bị hiệu quả, hay phương pháp sắp xếp biểu đồ, giúp tối ưu hóa số lượng thiết bị cần thiết trong quá trình sản xuất Sử dụng số thiết bị hiệu quả nhq cho phép doanh nghiệp cải thiện hiệu suất làm việc và giảm thiểu chi phí.
- Được xác định theo công thức sau: nhq Với Pdmi – công suất định mức của thiết bị thứ i
Trong trường hợp số thiết bị trong nhóm nhiều, có thể áp dụng cách tính sau:
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -12- SVTH: Lý Trung Tín
N 1 – số thiết bị cú cụng suất lớn hơn ẵ Pimax ( thiết bị cú cụng suất trong nhóm)
P 1 – tổng công suất của số thiết bị n1 ở trên
Với - tổng công suất định mức toàn nhóm
- Tra bảng PLI.4 – tài liệu [1] tìm số thiết bị hiệu quả nhq b) Tính Ksd của nhóm theo công thức như sau:
Ksd = Với - tổng công suất định mức của toàn nhóm
- Công suất trung bình của nhóm có thể được tính như sau:
= Ksd. c) Xác định phụ tải tính toán:
- Nếu nhq < 4 và n < 4 thì phụ tải tính toán:
Ptt - Nếu nhq < 4 và n > 3 thì: kpti
Đối với các thiết bị hoạt động lâu dài, hệ số phụ tải kpt được xác định là 0.9 Trong khi đó, với các thiết bị có chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại, giá trị kpt sẽ là 0.75.
- Nếu nhq ≥ 4 tìm kmax theo nhq và ksd hoặc tra bảng:
Kmax Ptt Qtt = nếu nhq ≤ 10 nếu nhq > 10
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -13- SVTH: Lý Trung Tín
+Phương pháp tính trực tiếp Ptt theo hệ số sử dụng K tt và hệ số đồng thời K:
Các biểu thức tính toán:
Xác định công suất biểu kiếm định mức của tải:
Xác định công suất biểu kiếm tính toán của từng máy theo công thức:
Xác định công suất biểu kiến tính toán của tủ điện theo công thức:
Xác định dòng điện tính toán cho tủ điện theo công thức sau:
+Hệ số sử dụng ( ksd)
- Đối với một thiết bị:
- Đối với nhóm có n thiết bị:
- Nếu có đồ thị phụ tải (hình 2.5) thì có thể tính hệ số sử dụng như sau:
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -14- SVTH: Lý Trung Tín
Hình 2.3.1 Đồ thị phụ tải tác dụng +Hệ số phụ tải ( kpt)
Nếu có đồ thị phụ tải có thể tính hệ số phụ tải như sau
+Hệ số cực đại, kmax
Hệ số cực đại là tỷ số giữa phụ tải tính toán với phụ tải trung bình trong khoảng thời gian đang xét
Hình 2.3.2 Đường cong kmax = f(ksd, nhq)
+Hệ số nhu cầu (k nc )
Hệ số nhu cầu là tỷ số giữa phụ tải tính toán với công suất định mức, được tính theo biểu thức:
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -15- SVTH: Lý Trung Tín
+Hệ số đồng thời k dt
Hệ số đồng thời là tỷ số giữa phụ tải thực tế với tổng phụ tải cực đại ổn định của các thiết bị
+Số thiết bị dùng điện có hiệu quả, nhq
Biểu thức tính chính xác để tính nhq như sau:
Xác định nhq theo bảng tra hoặc tra theo đường cong cho trước:
- n1 là số thiết bị có công suất lớn hơn 50% công suất của thiết bị có công suất lớn nhất
- n là tổng số thiết bị trong nhóm
- p1 là tổng công suất của n1 thiết bị - p là tổng công suất của n thiết bị
Bảng 2.4.2 tra n*hq cho như sau:
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -16- SVTH: Lý Trung Tín
+Hệ số nhu cầu (k nc )
Hệ số nhu cầu là tỷ số giữa phụ tải tính toán với công suất định mức, được tính theo biểu thức:
+Hệ số đồng thời k dt
Hệ số đồng thời là tỷ số giữa phụ tải thực tế với tổng phụ tải cực đại ổn định của các thiết bị
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -17- SVTH: Lý Trung Tín
Trong đó: kdt là số liệu cơ bản để xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng, các xí nghiệp, theo kinh nghiệm vận hành kdt = (0,851)
+Số thiết bị dùng điện có hiệu quả, nhq
Biểu thức tính chính xác để tính nhq như sau:
Xác định nhq theo bảng tra hoặc tra theo đường cong cho trước:
- n1 là số thiết bị có công suất lớn hơn 50% công suất của thiết bị có công suất lớn nhất
- n là tổng số thiết bị trong nhóm
- p1 là tổng công suất của n1 thiết bị - p là tổng công suất của n thiết bị
Bảng 2.4.3 tra n*hq cho như sau:
Ngoài ra còn có thể tính nhq bằng phương pháp gần đúng như sau:
+ Khi m = và ksd 0,4 thì nhq = n
Pđm max: Công suất định mức của thiết bị có công suất lớn nhất
Pđm mim: Công suất định mức của thiết bị có công suất nhỏ nhất
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -18- SVTH: Lý Trung Tín
+ Nếu tính ra nhq > n thì lấy nhq = n
+ Khi trong nhóm thiết bị đã cho n1 thiết bị dùng điện có tổng công suất định mức 5% tổng công suất định mức của toàn nhóm thì: nhq = n – n1.
GIỚI THIỆU VÀ CÁCH SỬ DỤNG PHẦN MỀM ECODIAL
Giới thiệu phần mềm Ecodial
Ecodial là phần mềm EDA (Thiết kế mạng điện tự động) chuyên dụng cho thiết kế và lắp đặt mạng điện hạ áp Phần mềm này cung cấp đầy đủ nguồn, thư viện linh kiện và các kết quả đồ thị tính toán, cùng với giao diện trực quan giúp người thiết kế dễ dàng thực hiện các chức năng lắp đặt mạng hạ áp.
Ecodial là một phần mềm giúp tạo ra các kết quả tuân thủ tiêu chuẩn IEC Tuy nhiên, khi áp dụng vào tiêu chuẩn Việt Nam, cần thực hiện những điều chỉnh nhất định để đảm bảo tính tương thích.
3.1.1 Các tiêu chuẩn kĩ thuật của Ecodial:
+ Các sơ đồ hệ thống nối đất: IT, TT, TN, TNC, TNS
+ Nguồn được sử dụng: 4 nguồn chính và 4 nguồn dự phòng
+ Tính toán và lựa chọn theo tiêu chuan: NFC 15100, UTE-C 15500, IEC
+ Tiết diện dây tiêu chuẩn: 95, 120, 150, 185, 240, 300, 400, 500, 630 mm 2 + Sai số khi lựa chọn tiết diện dây: 0-5%
3.1.2 Các đặc điểm chung và nguyên tắc tính toán của Ecodial:
- Ecodial đưa ra 2 chế độ tính toán phụ thuộc và nhu cầu người thiết kế:
Tính toán sơ bộ (Pre-sizing) giúp xác định nhanh các thông số của mạng điện, trong khi tính toán từng bước (Calculate) cho phép Ecodial tính toán chi tiết từng thông số theo các đặc tính và ràng buộc mà người thiết kế nhập vào.
- Nguyên tắc với Ecodial cho phép thiết lập các đặc tính mạch tải cần yêu cầu:
+ Thiết lập sơ đồ đơn tuyến
+ Chọn các chế độ nguồn và bảo vệ mạch
+ Lựa chọn kích thước dây dẫn
+ Chọn máy biến áp và nguồn dự phòng
+ Tính toán dòng ngắn mạch và độ sụt áp
+ Xác định yêu cầu chọn lọc cho các thiết bị bảo vệ
+ Kiểm các tính nhất quán của thông tin được nhập vào
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -20- SVTH: Lý Trung Tín
+ Trong quá trình tính toán, Ecodial sẽ báo lỗi bất kỳ các trục trặc nào gặp phải và đưa ra yêu cầu cần thực hiện
+ In trực tiếp các tính toán như các file văn bản khác có kèm theo cả sơ đồ đơn tuyến
3.1.3 Một số hạn chế của Ecodial:
+ Ecodial không thực hiện được tình toán chống sét
+ Ecodial không tính toán việc nối đất mà chỉ đưa ra sơ đồ nối đất, để tính toán và lựa chọn các thiết bị khác
+ Trong mỗi dự án (bài tập) Ecodial chỉ cho phép tối đa 75 phần tử của mạch.
Các thông số đầu vào
Để thực hiện tính toán với phần mềm thiết kế, cần nhập các thông số đầu vào cho từng phần tử của mạch Các thông số đầu vào và giá trị tính toán được liệt kê chi tiết.
+ Các thanh cái có phần tính toán
+ Các thanh cái không có phần tính toán
Hệ số nhu cầu cho phép người dùng đưa những thông số sau vào tính toán tiết diện cáp
Hệ số hiệu chỉnh theo các ứng dụng khác
+ K= 0.9: đối với 10% công suất dự phòng
+ K=1.2: đối với 20% hệ số sử dụng của cáp
Hệ số hiệu chỉnh theo số sợi cáp đi song song trên một mạch
Hệ thống các thanh cái
Các giá trị tính toán cho dây dẫn (cáp và BTS)
+ Dòng ngắn mạch cựa đại tại cuối dây dẫn: Ik1max, Ik2max, Ik3max_dòng ngắn mạch cực đại của 1 pha, 2 pha, 3 pha
+ RboN: điện trở pha - trung tính
+ XboN: điện kháng pha – trung tính
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -21- SVTH: Lý Trung Tín
+ Iscmax: dòng ngắn mạch cực đại phía tải của dây dẫn, dòng ngắn mạch cực đại phía nguồn của dây dẫn
+ Ik1min, Ik2min: dòng ngắn mạch cực tiểu một pha, 2 pha
+ XbPh-ph: trở kháng vòng pha-pha
+ RbNe: điện trở pha trung bình
+ XbNe: điện kháng pha trung bình
+ I fault: dòng sự cố giữa dây pha và dây PE
3.2.5 Máy biến áp hạ áp
Các MBA hạ áp được sử dụng để thay đổi sơ đồ nối đất, chuyển đổi giữa các dạng khác nhau hoặc để điều chỉnh điện áp, ví dụ từ 400V của mạng 3 pha xuống 220V của mạng 3P.
Các thông số cần nhập đối với máy biến áp hạ áp tương tự như thông số cần nhập đối với MBa nguồn
+ Bảo vệ và điều khiển động cơ
+ Bảo vệ chống chạm đất
+ Số hiệu của công tắc
Giá trị của các phần tử được mô tả chung trong bảng tóm tắt sau:
Công suất Giá trị định mức của các phần tử
Sơ đồ nối đất Sơ đồ nối đất phía hạ áp: IT, TT, TNC,
Trung tính kiểu phân bố Có trung tính phân bố cho phía hạ áp
Un ph-ph (V) Điện áp dây định mức của phía hạ áp:
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -22- SVTH: Lý Trung Tín Điện áp ngắn mạch (%) Điện áp ngắn mạch của MBA tính theo
% Có thể chọn giá trị chuẩn mặc định
Psc HV (MVA) Công suất ngắn mạch của phía cao áp mặc định là 500 MVA
Tổ nối dây Kiểu tồ nối dây MBA: tam giác-sao, sao-sao, zig zag
Hệ số công suất Hệ số công suất phía thứ cấp MBA Tần số hệ thống Tần số hệ thống 50-60Hz
Thời gian cắt sự cố (ms) Thời gian tác động của các thiết bị bảo vệ (ms)
Rpha của mạng (mΩ) Điện trở tương đương của 1 pha tính bằng mΩ
Xph của mạng (mΩ) Tổng trở tương đương của 1pha tính bằng mΩ
Rpha máy biến áp (mΩ) Điện trở 1 pha của MBA tình bằng mΩ
Xpha máy biến áp (mΩ) Tổng trở 1 pha của MBA tình bằng mΩ
X’d (mΩ) Điện kháng quá độ thứ tự thuận mΩ
X0 (mΩ) Điện kháng thứ tự không mΩ
Xd (mΩ) Điện kháng một pha tình bằng mΩ
Ib (A) Dòng định mức tổng
I khởi động Dòng khởi động động cơ
Isc (KA) Dòng ngắn mạch cực đại qua thiết bị
Iscmin Dòng ngắn mạch cực tiểu ( giá trị được cho bởi lưới hay lấy từ phần tính toán)
Chiều dài (m) Chiều dài cáp tính bằng m
Phương pháp lắp đặt Phương pháp lắp đặt cáp IEC 364-5-523
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -23- SVTH: Lý Trung Tín
Kim loại vật dẫn Kim loại dùng làm vật dẫn là đồng- nhôm
Cách điện Vật liệu cách điện:
XLPE: cáp cách điện bằng Polyme lien kết chéo
PVC: cáp cách điện bằng PolyVinyl Cloride
Cao su: cáp cách điện bằng cao su
Loại cáp Loại dây: nhiều lõi, một lõi, vật dẫn có bọc cách điện
Cách đặt Xếp chồng lên nhau
Rải sát nhau Rải cách khoảng
Nb pha user Số lượng dây dẫn mỗi pha
CSA pha user (mm 2 ) Tiết diện theo tiêu chuẩn của dây dẫn 1 pha tính bằng mm 2 : 1.5; 2.5; 4; 6; 10; 16; 25; 35; 50; 70; 95; 120; 150; 185; 240; 300; 400; 500; 630
Nb N user Số lượng dây trung tính (N)
CSA N user (mm 2 ) Tiết diện theo tiêu chuẩn của dây dẫn 1 pha tính bằng mm 2 : 1.5; 2.5; 4; 6; 10; 16; 25; 35; 50; 70; 95; 120; 150; 185; 240; 300; 400; 500; 630
Nb PE user Số lượng dây bảo vệ
CSA PE user (mm 2 ) Tiết diện theo tiêu chuẩn của dây dẫn 1 pha tính bằng mm 2 : 1.5; 2.5; 4; 6; 10; 16; 25; 35; 50; 70; 95; 120; 150; 185; 240; 300; 400; 500; 630
Số lớp Số lớp cáp
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -24- SVTH: Lý Trung Tín
K user Hệ số sử dụng
Nhiệt độ môi trường Nhiệt độ môi trường
∆Umax Điện áp rơi cực đại cho phép của mạch đang được tính
Lighting-loại đèn Loại đèn chiếu sang: huỳnh quang, cao áp, natri hạ áp, natri cao áp, Halogen, Metal iodide, nung sang
Number of fixtures Số đèn trong một bộ
P unit (W) Công suất mỗi đèn
Power factor Hệ số công suất của mạch
Istart/In Tỷ số dòng khởi động so với dòng định mức
Range Loại CB: Multi9, Compact, Masterpact
Designation Thông số kỹ thuật của CB
Trip unit/curve Đặc tuyến đường cong bảo vệ và loại tác động của CB
Nb poles proteced Số tiếp điểm (xP) và bảo vệ (xTU)
4P4TU 4 tiếp điểm và 4 bộ tác động
4P3TU +N 4 tiếp điểm và 3 bộ tác động + trung tính bảo vệ
3P3TU 3 tiếp điểm và 3 bộ tác động
2P2TU 2 tiếp điểm và 2 bộ tác động
1P1TU 1 tiếp điểm và 1 bộ tác động
Earth fault port Bảo vệ chạm đất YES-NO
I thermal setting (A) Giá trị ngưỡng của dòng nhiệt
I magnetic setting (A) Giá trị nguỡng của dòng từ
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -25- SVTH: Lý Trung Tín
Trip unit rating (A) Dòng định mức cực đại của cơ cấu tác động đối với loại CB được chọn
Frame rating (A) Dòng định mức của CB được chọn
Các thư viện phần tử trong Ecodial
Thư viện chính của Ecodial được thiết kế dưới dạng sơ đồ cây, giúp người sử dụng dễ dàng truy cập Khi khởi động chương trình, thư viện sẽ xuất hiện để hỗ trợ quá trình thiết kế Người dùng chỉ cần nhấp chuột và di chuyển đến vị trí mong muốn, sau đó nhấp thêm một lần nữa để chọn bất kỳ phần tử nào cần thiết.
Thư viện nguồn (Sources Library):
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -26- SVTH: Lý Trung Tín
Thư viện thanh cái (Busbar Library)
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -27- SVTH: Lý Trung Tín
Thư viện lộ (ngõ) ra (Outgoing Circuits Library):
Thư viện tải (Load Library)
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -28- SVTH: Lý Trung Tín
Thư viện máy biến áp (LV transformers Library)
Thư viện các phần tử khác (Others Library)
Trình tự thao tác với Ecodial
Từ màn hình Window nhắp đôi chuột vào biểu tượng Ecodial trên desktop hoặc trình tự thực hiện như sau nếu biểu tượng không có trên desktop
Từ desktop nhắp chuột chọn Start/All Programs/Ecodial3.3 rồi chọn biểu tượng Ecodial 3.3 từ thanh menu của màn hình
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -29- SVTH: Lý Trung Tín
Sau khi khởi động, màn hình tổng quan Ecodial sẽ xuất hiện, hiển thị các khối trong hộp thoại hướng dẫn trình tự thiết kế Trình tự này có thể được hiểu thông qua sơ đồ khối bên cạnh.
Click the Close button to exit the Ecodial overview dialog The program will then open the library dialog and the General Characteristics dialog, displaying the following features.
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -30- SVTH: Lý Trung Tín
Các thông số trong hộp thoại Đặc điểm chung có thể được điều chỉnh linh hoạt theo yêu cầu của nhà thiết kế Bước đầu tiên là xác định các đặc tính chung cho mạng trong hộp thoại này.
Nếu hộp thoại này không xuất hiện trên màn hình soạn thảo mà bạn muốn gọi ra thì vào Calculaton/ General characteristics trên thanh tiêu đề
3.4.2 Chuẩn bị sơ đồ đơn tuyến :
Trước khi bắt đầu chuẩn bị sơ đồ đơn tuyến, cần kiểm tra các đặc tính chung của mạng Hộp thoại "General characteristics" sẽ tự động hiển thị khi bạn khởi động phần mềm hoặc khi tạo dự án mới.
Chọn điện áp định mức 380V với mạng nối đất kiểu TNS, đồng thời chọn "YES" cho yêu cầu xếp tầng và yêu cầu kỹ thuật chọn lọc Tiết diện dây được lựa chọn là 300 mm².
Để xác định tiết diện dây trung tính bằng dây pha, cần chọn sai số cho phép là 5%, hệ số công suất là 0.8 và tiêu chuẩn IEC 947-2 mặc định, sau đó nhấn chọn OK.
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -31- SVTH: Lý Trung Tín
Trên màn hình làm việc của chương trình sẽ có các công cụ giúp cho việc thiết kế như sau:
Khi màn hình soạn thảo thiết kế đã sẵn sang cần tạo ra một mạng điện có sơ đồ đơn tuyến theo yêu cầu mạng điện như sau:
Để tạo sơ đồ GVHD, cần sử dụng thư viện mạch, tự động hiển thị dưới dạng hộp công cụ khi khởi động chương trình Bắt đầu từ cửa sổ thư viện nguồn (Sources), người dùng chọn nguồn cho dự án bằng cách nhấp chuột vào các phần tử nguồn như máy biến áp, dây dẫn và thiết bị bảo vệ.
Khi bạn chọn một phần tử, nó sẽ hiển thị màu đỏ trên màn hình thiết kế Để bỏ chọn, chỉ cần nhấp chuột vào khu vực bên cạnh phần tử đó.
Bạn có thể chọn bất kỳ phần tử nguồn nào theo ý muốn, sau đó nhấp vào thư viện thanh cái cho mạch điện với biểu tượng như đã mô tả ở bước 2.
Sau khi chọn thanh cái, bước tiếp theo là chọn tải tiêu thụ trên thư viện tải
Nhấp vào nút Display Load Symbols
Để hoàn thiện lộ ra thứ hai, cần chọn thư viện mạch lộ ra như bước 4 trong hình Tại thư viện này, hãy chọn cáp kết nối và thanh dẫn BTS Cuối cùng, trở lại thư viện tải để chọn tải, động cơ và đèn nhằm hoàn chỉnh sơ đồ.
Sau khi hoàn tất việc chọn các phần tử, bạn cần điều chỉnh sơ đồ Để thay đổi chiều dài của các thanh cái, hãy nhấp chuột vào thanh cái cần chỉnh sửa Khi thanh cái hiển thị màu đỏ, di chuyển chuột đến thanh công cụ và nhấp vào biểu tượng tương ứng để thực hiện thay đổi.
Để thay đổi kích thước thanh cái, bạn hãy di chuyển chuột đến vị trí bên phải hoặc bên trái của thanh Khi con trỏ chuột chuyển thành hình mũi tên hai chiều, giữ chuột và kéo để điều chỉnh độ dài của thanh theo nhu cầu của bạn.
Để di chuyển một phần tử hoặc toàn bộ sơ đồ đến vị trí mới, bạn chỉ cần nhấp chọn phần tử để nó hiển thị màu đỏ, sau đó giữ chuột và kéo (drag) đến vị trí mong muốn, cuối cùng thả chuột để hoàn tất.
Trong quá trình thao tác, để xem chi tiết các phần tử, bạn có thể sử dụng lệnh Zoom hoặc biểu tượng trên thanh công cụ Bằng cách nhấp vào nút Zoom, con trỏ sẽ chuyển thành hình dạng kích phóng đại Bạn chỉ cần giữ chuột trái và kéo để tạo một hình chữ nhật đứt nét quanh khu vực muốn phóng to; khi buông chuột, vùng được chọn sẽ hiển thị lớn hơn.
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -34- SVTH: Lý Trung Tín
3.4.4 Nhập thông số cho các phần tử của mạch :
Bước kế tiếp cần phải nhập các thông số của các phần tử trong mạch điện và đặt tên cho chúng để dễ quan sát cũng như hiệu chỉnh
Muốn nhập thông số cho phần tử nào thì nhấp đôi vào phần tử đó, một hộp thoại sẽ xuất hiện như sau:
Các thông số có thể được nhập từ nguồn xuống hoặc ngược lại Bài viết này sẽ hướng dẫn cách nhập ngược từ tải về nguồn, giúp bạn dễ dàng chọn công suất nguồn phù hợp.
o Nhập tên tải: PHAN XUONG 3 vào phần Name o Chọn kiểu bảo vệ
ỨNG DỤNG PHẦN MÊM ECODIAL THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ
Đặc điểm và sơ đồ mặt bằng xưởng cơ khí
4.1.1 Đặc điểm phân xưởng cơ khí Đây là mặt bằng phân xưởng thực hành cơ khí C41 (số liệu thực tế) có dạng hình chữ nhật, phân xưởng có kích thước:
Diện tích toàn phân xưởng: 660 (m²)
Môi trường làm việc rất thuận lợi, ít bụi, nhiệt độ môi trường trung bình trong phân xưởng là: 32°C
Phân xưởng được xây dựng với hai mái tôn kẽm, nền xi măng và tường được quét vôi trắng Toàn bộ phân xưởng có hai cửa sắt kéo: một cửa chính và một cửa phụ.
Phân xưởng bao gồm 30 động cơ, 01 nhà kho, 01 nhà vệ sinh và 02 phòng làm việc, cùng với hệ thống chiếu sáng Nguồn điện cho phân xưởng được cung cấp từ trạm biến áp với cấp điện áp 22/0.4kV.
Hình 4.1 Hình ảnh chụp trước xưởng thực hành cơ khí C4 và trên vệ tinh
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -47- SVTH: Lý Trung Tín
4.1.2 Sơ đồ mặt bằng xưởng cơ khí
Hình 4.2 Sơ đồ mặt bằng xưởng thực hành cơ khí
Xác định phụ tải tính toán
Trong phân xưởng thực hành cơ khí, có nhiều thiết bị điện với công suất và chế độ làm việc khác nhau Để xác định phụ tải tính toán chính xác, cần phân nhóm các thiết bị điện Việc phân nhóm này phải tuân theo các nguyên tắc nhất định để đảm bảo hiệu quả và an toàn trong quá trình sử dụng.
+ Các thiết bị trong nhóm nên có cùng một chế độ làm việc
+ Các thiết bị trong nhóm nên gần nhau, tránh trống chéo dây dẫn
+ Công suất thiết bị trong nhóm cũng nên cân đối để khỏi quá chênh lệch giữa các nhóm
+ Số lượng thiết bị trong nhóm nên xấp xỉ nhau
Dựa trên nguyên tắc phân nhóm phụ tải điện và thiết bị trong phân xưởng sửa chữa cơ khí, kết quả phân nhóm phụ tải điện được trình bày trong bảng 3.1.
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -48- SVTH: Lý Trung Tín
Bảng 4.1 Phân nhóm các thiết bị trong phân xưởng
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -49- SVTH: Lý Trung Tín
4.2.2 Xác định phụ tải tính toán của các nhóm phụ tải
TT Tên thiết bị Số lượng
2 Máy phay vạn năng dạng công xon 1 10 10 21
3 Máy phay đứng ngang vạn năng 1 13 13 23
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -50- SVTH: Lý Trung Tín
Tra bảng 2.2 (trang 8) ta tìm được ksd =0.15;
Ta có số thiết bị trong nhóm n=8 trong đó ta có P MAX => =7.5 (kW)
Từ n * và P * ta có thể suy ra được n hq * từ công thức:
Từ n hq * ta có thể tính được n hq từ công thức
TT Tên thiết bị Số lượng
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -51- SVTH: Lý Trung Tín
Từ nhq và Ksd ta có thể tra bảng 2.3 (trang 9) để tìm được giá trị KMAX = 2.48
Từ giá trị KMAX và Ksd ta có thể tính được giá trị công suất tính toán của nhóm phụ tải từ công thức:
Chọn thiết bị bảo vệ MCCBN1 của LS
Tra bảng 2.2 (trang 8) ta tìm được ksd =0.15;
Ta có số thiết bị trong nhóm n=9
TT Tên thiết bị Số lượng
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -52- SVTH: Lý Trung Tín trong đó ta có P MAX =4.75 => = 2.375 (kW)
Từ n * và P * ta có thể suy ra được n hq * từ công thức:
Từ n hq * ta có thể tính được n hq từ công thức
Từ nhq và Ksd ta có thể tra bảng 2.3 (trang 9) để tìm được giá trị KMAX = 2.87
Từ giá trị KMAX và Ksd ta có thể tính được giá trị công suất tính toán của nhóm phụ tải từ công thức:
Chọn thiết bị bảo vệ MCCBN2 của LS
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -53- SVTH: Lý Trung Tín
Tra bảng 2.2 (trang 8) ta tìm được ksd =0.15;
Ta có số thiết bị trong nhóm n=7 trong đó ta có P MAX = 19 => = 9.5 (kW)
Từ n * và P * ta có thể suy ra được n hq * từ công thức:
Từ n hq * ta có thể tính được n hq từ công thức
TT Tên thiết bị Số lượng
2 Máy phay vạn năng dạng công xon 1 10 10 21
3 Máy phay đứng ngang vạn năng 1 13 13 23
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -54- SVTH: Lý Trung Tín
Từ nhq và Ksd ta có thể tra bảng 2.3 (trang 9) để tìm được giá trị KMAX = 2.48
Từ giá trị KMAX và Ksd ta có thể tính được giá trị công suất tính toán của nhóm phụ tải từ công thức:
Chọn thiết bị bảo vệ MCCBN3 của LS
4.3 Tính toán phụ tải chiếu sáng của phân xưởng thực hành cơ khí
Để xác định phụ tải chiếu sáng trong công nghiệp, có nhiều phương pháp khác nhau Tuy nhiên, do đặc điểm của từng phân xưởng, phương pháp tính gần đúng thường được lựa chọn Phương pháp này không chỉ đơn giản mà còn được áp dụng rộng rãi trong thực tế.
Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng được xác định theo phương pháp chiếu sáng trên 1 đơn vị diện tích:
- Suất chiếu sáng trên 1 đơn vị diện tích công suất [W/m²]
F - Diện tích được chiếu sáng
Trong phân xưởng cơ khí hệ thống chiếu sáng sử dụng đèn sợi đốt tra bảng PL1.2 tìm được [W/m²]
Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng :
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -55- SVTH: Lý Trung Tín
Công suất biểu kiến chiếu sáng toàn phân xưởng với hệ số cos cs = 0.95:
Dòng điện tính toán chiếu sáng:
4.4 Xác định phụ tải tính toán của toàn phân xưởng
Phụ tải tính toán của toàn phân xưởng:
Trong đó: kdt là hệ số đồng thời của toàn phân xưởng lấy k=0.9 Phụ tải phản kháng của phân xưởng:
Phụ tải toàn phần của phân xưởng kể cả tính toán:
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -56- SVTH: Lý Trung Tín
4.5 Chọn máy biến áp cho phân xưởng
Phân xưởng sửa chữa điện cơ này thuộc hộ tiêu thụ loại 2, nên ta chỉ chọn 1 máy biến áp cung cấp điện cho phân xưởng
Phân xưởng được bố trí gần trạm biến áp khu vực với điện áp 22kV, phục vụ cho phụ tải động lực 380V và 220V cùng với phụ tải chiếu sáng Do không có phụ tải điện áp cao, việc lựa chọn máy biến áp có điện áp định mức 22/0,4kV là phù hợp.
Nhưng ở đây ta không có đồ thị phụ tải cụ thể, do đó ta chọn dung lượng máy biến áp theo điều kiện sau:
Chọn máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây theo điều kiện:
Công suất phụ tải điện của toàn phân xưởng:
Vậy chọn máy biến áp THIBIDI như sau:
Bảng 4.2 Thông số máy biến áp THIBIDI
Tổn hao không tải (Po) ≤ 205W
Tổn hao ngắn mạch (Pk) ≤ 1250W Điện áp ngắn mạch (Uk) ≥ 4%
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -57- SVTH: Lý Trung Tín
Hình 4.3 Máy biến áp THIBIDI 120 kVA
4.6 Vạch phương án đi dây
Sơ đồ nguyên lý đi dây của phân xưở ng:
Hình 4.4 Sơ đồ nguyên lý đi dây của phân xưởng
Sơ đồ đi dây cho các nhóm phụ t ải độ ng l ự c:
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -58- SVTH: Lý Trung Tín
Hình 4.5 Sơ đồ đi dây cho các nhóm phụ tải động lực
Sơ đồ đi dây cho các nhóm phụ t ả i khác:
Hình 4.6 Sơ đồ đi dây cho các nhóm phụ tải khác
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -59- SVTH: Lý Trung Tín
4.7 Lựa chọn và kiểm tra tiết diện dây dẫn
Việc xác định phương án đi dây là rất quan trọng và ảnh hưởng lớn đến việc chọn cầu dao (CB) sau này Dựa trên các yêu cầu đã nêu trong chương 2, chúng ta tiến hành đi dây cho phân xưởng một cách hợp lý.
Chọn dây dẫn từ trạm biến áp đến tủ phân phối chính:
Tuyến dây từ trạm biến áp đến tủ phân phối là tuyến dây chính, chịu dòng tải lớn, thường sử dụng 4 cáp (3 cáp pha và 1 cáp trung tính) Chúng tôi chọn phương án đi cáp ngầm trong đất, được đặt trong ống nhựa cứng PVC chuyên dụng của công ty điện lực với độ sâu chôn cáp là 0.5m Theo bảng 2.6 (trang 22), hệ số lắp đặt được xác định là k=0.8.
Dòng điện làm việc lớn nhất của tải đi qua dây dẫn:
Ilvmax = Ittpx = 152 (A) Đã tính ở mục 3.4 (bao gồm phụ tải động lực và phụ tải chiếu sáng theo phương pháp gần đúng và hệ số Kdt = 0.9)
Cần chú ý rằng cáp tổng phải được chọn theo dòng định mức của máy biến áp Dòng qua cáp Ilvmax tính như sau:
(A) Dòng điện cho phép định mức cho phép của dây:
Cáp điện lực hạ thế CVV/DTA ruột đồng, một lõi (nhiều sợi xoắn), được cách điện bằng PVC và có vỏ PVC với giáp bảo vệ, là lựa chọn phù hợp khi tham khảo thông số kỹ thuật cáp điện CADIVI Sản phẩm này thích hợp để đi trong ống đơn tuyến chôn trong đất.
Bảng 3.3 Thông số dây từ TBA đến TPP
Tiết diện ruột dẫn(mm 2 ) Dòng điện định mức(A) Độ sụt áp (mV/A/m)
Chọn dây dẫn từ tủ phân phối chính đến tủ động lực nhóm N1
Tuyến dây từ tủ phân phối chính đến tủ phân phối động lực N1 sử dụng 4 cáp, bao gồm 3 cáp pha và 1 cáp trung tính Chúng tôi đã chọn phương án lắp đặt trên không chuyên dụng của công ty điện lực, và theo bảng 2.6 (trang 22), hệ số lắp đặt được xác định là k = 0.78.
Dòng điện làm việc lớn nhất của tải đi qua dây dẫn:
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -60- SVTH: Lý Trung Tín Đã tính ở mục 3.2.2 dòng điện cho phép định mức cho phép của dây:
Tra cứu thông số kỹ thuật cáp điện CADIVI cho thấy cáp điện lực hạ thế CVV/DTA với ruột đồng, một lõi (nhiều sợi xoắn), được cách điện bằng PVC và có vỏ PVC, không có lớp giáp bảo vệ, phù hợp để lắp đặt trên không (trên cùng một mặt phẳng và cách khoảng).
Bảng 3.4 Thông số dây từ TPP đến TDL nhóm N1
Tiết diện ruột dẫn (mm 2 ) Dòng điện định mức (A) Độ sụt áp (mV/A/m)
Chọn dây dẫn từ tủ phân phối chính đến tủ động lực nhóm N2
Tuyến dây từ tủ phân phối chính đến tủ phân phối động lực N2 sử dụng 4 cáp, bao gồm 3 cáp pha và 1 cáp trung tính Chúng tôi đã chọn phương án lắp đặt trên không chuyên dụng theo quy định của công ty điện lực, và theo bảng 2.6 (trang 22), hệ số lắp đặt được xác định là k=0.78.
Dòng điện làm việc lớn nhất của tải đi qua dây dẫn:
Ilvmax = IttN2 = 19 (A) Đã tính ở mục 3.2.2 dòng điện cho phép định mức cho phép của dây:
Khi tra cứu thông số kỹ thuật cáp điện CADIVI, chúng ta có thể chọn cáp điện lực hạ thế CVV/DTA với ruột đồng, một lõi nhiều sợi xoắn, được cách điện bằng PVC và có vỏ PVC Loại cáp này không có giáp bảo vệ và được lắp đặt trên không, trên cùng một mặt phẳng và cách khoảng.
Bảng 3.5 Thông số dây từ TPP đến TDL nhóm N2
Tiết diện ruột dẫn (mm 2 ) Dòng điện định mức (A) Độ sụt áp (mV/A/m)
Chọn dây dẫn từ tủ phân phối chính đến tủ động lực nhóm N3
Tuyến dây từ tủ phân phối chính đến tủ phân phối động lực N3 sử dụng 4 cáp, bao gồm 3 cáp pha và 1 cáp trung tính Chúng tôi lựa chọn phương án lắp đặt trên không chuyên dụng của công ty điện lực, với hệ số lắp đặt k = 0.78 theo bảng 2.6 (trang 22).
Dòng điện làm việc lớn nhất của tải đi qua dây dẫn:
Ilvmax = IttN3 = 86.5 (A) Đã tính ở mục 3.2.2 dòng điện cho phép định mức cho phép của dây:
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -61- SVTH: Lý Trung Tín
Khi tra cứu thông số kỹ thuật cáp điện CADIVI, chúng ta có thể chọn cáp điện lực hạ thế CVV/DTA với ruột đồng, một lõi (nhiều sợi xoắn), cách điện PVC và vỏ PVC, không có giáp bảo vệ, thích hợp cho lắp đặt trên không (trên cùng một mặt phẳng và cách khoảng).
Bảng 3.6 Thông số dây từ TPP đến TDL nhóm N3
Tiết diện ruột dẫn (mm 2 ) Dòng điện định mức (A) Độ sụt áp (mV/A/m)
Chọn dây dẫn từ tủ phân phối chính đến tủ chiếu sáng
Tuyến dây đi từ tủ phân phối chính đến tủ chiếu sáng dùng 2 cáp (1 cáp pha và
1 cáp trung tính) Ta chọn phương án lắp trên không chuyên dụng của công ty điện lực, tra bảng 2.6 (trang 22) ta được hệ số theo cách lắp đặt k=0.87
Dòng điện làm việc lớn nhất của tải đi qua dây dẫn:
Ilvmax = Ittcs = 43 (A) Đã tính ở mục 3.2.2 dòng điện cho phép định mức cho phép của dây:
Theo bảng tra dây CADIVI, cáp điện lực hạ thế CVV/DTA ruột đồng, với một lõi nhiều sợi xoắn, được cách điện bằng PVC và có vỏ PVC không giáp bảo vệ, thích hợp lắp đặt trên không với khoảng cách đều trên cùng một mặt phẳng.
Bảng 3.7 Thông số dây từ TPP đến TCS
Tiết diện ruột dẫn (mm 2 ) Dòng điện định mức (A) Độ sụt áp (mV/A/m)
4.8 Mô phỏng hệ thống điện phân xưởng cơ khí bằng phần mềm Ecodial 4.8.1 Sơ đồ mô phỏng điện nhóm 1
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -62- SVTH: Lý Trung Tín
Hình 4.7 Sơ đồ mô phỏng thiết bị nhóm 1
4.8.2 Sơ đồ mô phỏng điện nhóm 2
Hình 4.8 Sơ đồ mô phỏng thiết bị nhóm 2
4.8.3 Sơ đồ mô phỏng điện nhóm 3
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -63- SVTH: Lý Trung Tín Hình 4.9 Sơ đồ mô phỏng thiết bị nhóm 3
Xác định phụ tải tính toán của toàn phân xưởng
Phụ tải tính toán của toàn phân xưởng:
Trong đó: kdt là hệ số đồng thời của toàn phân xưởng lấy k=0.9 Phụ tải phản kháng của phân xưởng:
Phụ tải toàn phần của phân xưởng kể cả tính toán:
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -56- SVTH: Lý Trung Tín
Chọn máy biến áp cho phân xưởng
Phân xưởng sửa chữa điện cơ này thuộc hộ tiêu thụ loại 2, nên ta chỉ chọn 1 máy biến áp cung cấp điện cho phân xưởng
Phân xưởng được đặt gần trạm biến áp khu vực với cấp điện áp 22kV, phục vụ cho phụ tải động lực 380V và 220V cùng với phụ tải chiếu sáng Do không có phụ tải điện áp cao, nên lựa chọn máy biến áp có điện áp định mức 22/0,4kV là phù hợp.
Nhưng ở đây ta không có đồ thị phụ tải cụ thể, do đó ta chọn dung lượng máy biến áp theo điều kiện sau:
Chọn máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây theo điều kiện:
Công suất phụ tải điện của toàn phân xưởng:
Vậy chọn máy biến áp THIBIDI như sau:
Bảng 4.2 Thông số máy biến áp THIBIDI
Tổn hao không tải (Po) ≤ 205W
Tổn hao ngắn mạch (Pk) ≤ 1250W Điện áp ngắn mạch (Uk) ≥ 4%
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -57- SVTH: Lý Trung Tín
Hình 4.3 Máy biến áp THIBIDI 120 kVA
Vạch phương án đi dây
Sơ đồ nguyên lý đi dây của phân xưở ng:
Hình 4.4 Sơ đồ nguyên lý đi dây của phân xưởng
Sơ đồ đi dây cho các nhóm phụ t ải độ ng l ự c:
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -58- SVTH: Lý Trung Tín
Hình 4.5 Sơ đồ đi dây cho các nhóm phụ tải động lực
Sơ đồ đi dây cho các nhóm phụ t ả i khác:
Hình 4.6 Sơ đồ đi dây cho các nhóm phụ tải khác
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -59- SVTH: Lý Trung Tín
Lựa chọn và kiểm tra tiết diện dây dẫn
Việc xác định phương án đi dây là rất quan trọng và ảnh hưởng lớn đến việc lựa chọn CB sau này Do đó, chúng ta sẽ tiến hành đi dây cho phân xưởng theo các yêu cầu đã nêu trong chương 2.
Chọn dây dẫn từ trạm biến áp đến tủ phân phối chính:
Tuyến dây từ trạm biến áp đến tủ phân phối được gọi là tuyến dây chính, chịu tải lớn với 4 cáp (3 cáp pha và 1 cáp trung tính) Chúng tôi chọn phương án đi cáp ngầm trong đất, sử dụng ống nhựa cứng PVC chuyên dụng của công ty điện lực, với độ sâu chôn cáp là 0.5m Theo bảng 2.6 (trang 22), hệ số lắp đặt được xác định là k=0.8.
Dòng điện làm việc lớn nhất của tải đi qua dây dẫn:
Ilvmax = Ittpx = 152 (A) Đã tính ở mục 3.4 (bao gồm phụ tải động lực và phụ tải chiếu sáng theo phương pháp gần đúng và hệ số Kdt = 0.9)
Cần chú ý rằng cáp tổng phải được chọn theo dòng định mức của máy biến áp Dòng qua cáp Ilvmax tính như sau:
(A) Dòng điện cho phép định mức cho phép của dây:
Khi tham khảo thông số kỹ thuật cáp điện CADIVI, chúng ta có thể lựa chọn cáp điện lực hạ thế CVV/DTA với ruột đồng, một lõi (nhiều sợi xoắn), được cách điện bằng PVC và có vỏ PVC với giáp bảo vệ, phù hợp cho việc đi trong ống đơn tuyến chôn trong đất.
Bảng 3.3 Thông số dây từ TBA đến TPP
Tiết diện ruột dẫn(mm 2 ) Dòng điện định mức(A) Độ sụt áp (mV/A/m)
Chọn dây dẫn từ tủ phân phối chính đến tủ động lực nhóm N1
Tuyến dây từ tủ phân phối chính đến tủ phân phối động lực N1 sử dụng 4 cáp, bao gồm 3 cáp pha và 1 cáp trung tính Chúng tôi chọn phương án lắp đặt trên không chuyên dụng của công ty điện lực, theo bảng 2.6 (trang 22) có hệ số lắp đặt k = 0.78.
Dòng điện làm việc lớn nhất của tải đi qua dây dẫn:
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -60- SVTH: Lý Trung Tín Đã tính ở mục 3.2.2 dòng điện cho phép định mức cho phép của dây:
Khi tra cứu thông số kỹ thuật cáp điện CADIVI, chúng ta có thể chọn cáp điện lực hạ thế CVV/DTA với ruột đồng, một lõi (nhiều sợi xoắn), được cách điện bằng PVC và có vỏ PVC, không có giáp bảo vệ, phù hợp lắp đặt trên không với khoảng cách đều trên cùng một mặt phẳng.
Bảng 3.4 Thông số dây từ TPP đến TDL nhóm N1
Tiết diện ruột dẫn (mm 2 ) Dòng điện định mức (A) Độ sụt áp (mV/A/m)
Chọn dây dẫn từ tủ phân phối chính đến tủ động lực nhóm N2
Tuyến dây từ tủ phân phối chính đến tủ phân phối động lực N2 sử dụng 4 cáp (3 cáp pha và 1 cáp trung tính) Chúng tôi đã chọn phương án lắp đặt trên không chuyên dụng của công ty điện lực, theo bảng 2.6 (trang 22), hệ số lắp đặt được xác định là k=0.78.
Dòng điện làm việc lớn nhất của tải đi qua dây dẫn:
Ilvmax = IttN2 = 19 (A) Đã tính ở mục 3.2.2 dòng điện cho phép định mức cho phép của dây:
Cáp điện CADIVI được chọn là cáp điện lực hạ thế CVV/DTA với ruột đồng, một lõi (nhiều sợi xoắn), cách điện PVC và vỏ PVC, không có giáp bảo vệ, thích hợp cho lắp đặt trên không (trên cùng một mặt phẳng và cách khoảng).
Bảng 3.5 Thông số dây từ TPP đến TDL nhóm N2
Tiết diện ruột dẫn (mm 2 ) Dòng điện định mức (A) Độ sụt áp (mV/A/m)
Chọn dây dẫn từ tủ phân phối chính đến tủ động lực nhóm N3
Tuyến dây từ tủ phân phối chính đến tủ phân phối động lực N3 sử dụng 4 cáp, bao gồm 3 cáp pha và 1 cáp trung tính Chúng tôi đã chọn phương án lắp đặt trên không chuyên dụng của công ty điện lực, theo bảng 2.6 (trang 22), hệ số lắp đặt được xác định là k=0.78.
Dòng điện làm việc lớn nhất của tải đi qua dây dẫn:
Ilvmax = IttN3 = 86.5 (A) Đã tính ở mục 3.2.2 dòng điện cho phép định mức cho phép của dây:
Mô phỏng hệ thống điện bằng ứng dụng Ecodial
Khi tham khảo thông số kỹ thuật cáp điện CADIVI từ bảng tra dây, chúng ta có thể lựa chọn cáp điện lực hạ thế CVV/DTA với ruột đồng, một lõi (nhiều sợi xoắn), được cách điện bằng PVC và có vỏ PVC, không giáp bảo vệ, thích hợp cho việc lắp đặt trên không (trên cùng một mặt phẳng và cách khoảng).
Bảng 3.6 Thông số dây từ TPP đến TDL nhóm N3
Tiết diện ruột dẫn (mm 2 ) Dòng điện định mức (A) Độ sụt áp (mV/A/m)
Chọn dây dẫn từ tủ phân phối chính đến tủ chiếu sáng
Tuyến dây đi từ tủ phân phối chính đến tủ chiếu sáng dùng 2 cáp (1 cáp pha và
1 cáp trung tính) Ta chọn phương án lắp trên không chuyên dụng của công ty điện lực, tra bảng 2.6 (trang 22) ta được hệ số theo cách lắp đặt k=0.87
Dòng điện làm việc lớn nhất của tải đi qua dây dẫn:
Ilvmax = Ittcs = 43 (A) Đã tính ở mục 3.2.2 dòng điện cho phép định mức cho phép của dây:
Khi tham khảo thông số kỹ thuật cáp điện CADIVI, chúng ta có thể lựa chọn cáp điện lực hạ thế CVV/DTA với ruột đồng, một lõi (nhiều sợi xoắn), được cách điện bằng PVC và có vỏ PVC, không có giáp bảo vệ, thích hợp cho việc lắp đặt trên không (trên cùng một mặt phẳng và cách khoảng).
Bảng 3.7 Thông số dây từ TPP đến TCS
Tiết diện ruột dẫn (mm 2 ) Dòng điện định mức (A) Độ sụt áp (mV/A/m)
4.8 Mô phỏng hệ thống điện phân xưởng cơ khí bằng phần mềm Ecodial 4.8.1 Sơ đồ mô phỏng điện nhóm 1
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -62- SVTH: Lý Trung Tín
Hình 4.7 Sơ đồ mô phỏng thiết bị nhóm 1
4.8.2 Sơ đồ mô phỏng điện nhóm 2
Hình 4.8 Sơ đồ mô phỏng thiết bị nhóm 2
4.8.3 Sơ đồ mô phỏng điện nhóm 3
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -63- SVTH: Lý Trung Tín Hình 4.9 Sơ đồ mô phỏng thiết bị nhóm 3
GVHD: ThS Phạm Tấn Hưng -64- SVTH: Lý Trung Tín