Thiết kế hệ thống cung cấp điện

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP ĐỒ ÁN MÔN HỌC - - ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS.TRƯƠNG VIỆT ANH SVTH: BÙI THANH NAM NGUYỄN HỮU CHUNG - 16542372 - 16542357 LỚP: 16542DVT3 - NHÓM: 02 MAIL: 16542372@student.hcmute.edu.vn 16542357@student.hcmute.edu.vn Vũng Tàu, Tháng 12 Năm 2019 LỜI MỞ ĐẦU Hiện kinh tế nước ta đà tăng trưởng mạnh mẽ, theo đường lối cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước, nhu cầu sử dụng điện lĩnh vực công nghiệp ngày tăng cao Hàng loạt khu chế xuất, khu công nghiệp nhà máy, xí nghiệp cơng nghiệp hình thành vào hoạt động Từ thực tế đó, việc thiết kế cung cấp điện việc vô quan trọng việc cần phải làm Việc thiết kế hệ thống cung cấp điện khơng đơn giản đòi hỏi người thiết kế phải có kiến thức tổng hợp nhiều chuyên ngành khác (Cung cấp điện, Trang bị điện, Kỹ thuật cao áp, An tồn điện,…) Ngồi phải có hiểu biết định lĩnh vực liên quan xã hội, môi trường, đối tượng sử dụng điện mục đích kinh doanh họ… Một thiết kế dư thừa gây lãng phí khó thu hồi vốn đầu tư, thiết kế khơng đảm bảo gây hậu lớn Vì đồ án mơn học Cung cấp điện bước khởi đầu giúp cho sinh viên ngành hệ thống điện hiểu cách tổng quát công việc phải làm việc thiết kế hệ thống cung cấp điện chuyên ngành Cung cấp điện Hiện giới xuất nhiều phần mềm thiết kế hệ thống cung cấp điện với trợ giúp máy tính Nhưng muốn hiểu việc thiết kế hệ thống cung cấp điện máy vi tính ta phải nắm vững kiến thức chun mơn, biết trình tự tính tốn thiết kế cung cấp điện cho hệ thống điện, từ làm sở vững mặt lý thuyết phương pháp tính toán phương án lựa chọn tối ưu đạt hiệu cao cho cơng trình điện – đảm bảo chi phí thấp mặt kinh tế đảm bảo hội tụ đầy đủ yếu tố kỹ thuật Trên tinh thần với hướng dẫn tận tình thầy TRƯƠNG VIỆT ANH, chúng em tiến hành làm “ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT PHÂN XƯỞNG” Thông qua đồ án này, chúng em hiểu rõ trình tự bước cần thiết để cung cấp điện cho phân xưởng, cách lựa chọn lắp đặt thiết bị bảo vệ cho nhà máy, đảm bảo hoạt động liên tục, đáng tin cậy thời gian dài Trong trình thực đồ án thiết kế cung cấp điện cho cơng trình điện chắn khơng tránh khỏi sai sót, song với mong muốn làm quen với việc thiết kế tích lũy kinh nghiệm hữu ích cho việc học tập, cơng việc tương lai Em mong góp ý dẫn thầy cô bạn để đồ án hoàn thiện Cuối em xin chân thành cảm ơn thầy TRƯƠNG VIỆT ANH hướng dẫn tận tình giúp chúng em hồn thành đồ án môn học Sinh viên thực BÙI THANH NAM NGUYỄN HỮU CHUNG BÙI THANH NAM – MSSV: 16542372 NGUYỄN HỮU CHUNG – MSSV: 16542357 Trang ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS.TRƯƠNG VIỆT ANH NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ……………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………… … BÙI THANH NAM – MSSV: 16542372 Trang NGUYỄN HỮU CHUNG – MSSV: 16542357 ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS.TRƯƠNG VIỆT ANH ……………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………… … …………………………………………………………………………………… TP.Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2019 TS.TRƯƠNG VIỆT ANH BÙI THANH NAM – MSSV: 16542372 NGUYỄN HỮU CHUNG – MSSV: 16542357 Trang ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS.TRƯƠNG VIỆT ANH MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN PHÂN XƯỞNG 1.1 ĐẶC ĐIỂM PHÂN XƯỞNG 1.2 THÔNG SỐ VÀ SƠ ĐỒ MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG 1.2.1 SƠ ĐỒ MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG 1.2.2 BẢNG PHỤ TẢI PHÂN XƯỞNG 1.3 PHÂN NHÓM PHỤ TẢI 1.4 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO PHÂN XƯỞNG 1.4.1 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CHO TỪNG NHĨM 12 1.4.2 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI CHIẾU SÁNG CỦA PHÂN XƯỞNG 16 1.4.3 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CHO TOÀN PHÂN XƯỞNG 16 1.5 XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI NHÓM VÀ PHÂN XƯỞNG 18 1.5.1 TÂM PHỤ TẢI TỪNG NHÓM 18 1.5.2 TÂM PHỤ TẢI PHÂN XƯỞNG 21 CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN TRẠM NGUỒN VÀ TỦ ĐIỆN CHÍNH MẠNG ĐIỆN 23 2.1 CHỌN MÁY BIẾN ÁP CHO PHÂN XƯỞNG 23 2.1.1 CHỌN SỐ LƯỢNG VÀ CÔNG SUẤT TRẠM BIẾN ÁP 23 2.2 KIỂM TRA VÀ ĐO LƯỜNG TRONG TRẠM 25 2.2.1 LỰA CHỌN VÀ KIỂM TRA MÁY BIẾN DÒNG BI 25 2.2.2 LỰA CHỌN VÀ KIỂM TRA MÁY BIẾN ĐIỆN ÁP BU 25 2.2.3 SƠ ĐỒ ĐO LƯỜNG TRẠM BIẾN ÁP 26 2.2.4 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ ĐO LƯỜNG TRẠM BIẾN ÁP 26 BÙI THANH NAM – MSSV: 16542372 Trang NGUYỄN HỮU CHUNG – MSSV: 16542357 ĐỒ ÁN CUNG CẤPCHỌN ĐIỆN VỊ TRÍ ĐẶT TỦ PHÂN GVHD: TS.TRƯƠNG VIỆT ANH 2.3 LỰA PHỐI VÀ TỦ ĐỘNG LỰC 27 CHƯƠNG 3:LÊN PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY VÀ TÍNH CHỌN DÂY CHO PHÂN XƯỞNG 29 3.1 VẠCH PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY TRONG MẠNG PHÂN XƯỞNG 29 3.2 PHÂN TÍCH CÁC PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY 29 3.3 VẠCH PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY 31 3.4 SƠ ĐỒ MẶT BẰNG ĐI DÂY 32 3.5 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ ĐI DÂY CỦA PHÂN XƯỞNG 33 3.6 PHƯƠNG ÁN LỰA CHỌN VÀ KIỂM TRA TIẾT DIỆN DÂY DẪN 33 3.6.1 CHỌN DÂY DẪN THEO TỔN THẤT ĐIỆN ÁP CHO PHÉP 33 3.6.2 CHỌN DÂY DẪN THEO ĐIỀU KIỆN PHÁT NÓNG 34 3.6.3 CHỌN DÂY DẪN THEO MẬT ĐỘ DÒNG KINH TẾ 37 3.7 TÍNH CHỌN DÂY DẪN PHÂN XƯỞNG THEO ĐIỀU KIỆN PHÁT NÓNG 38 3.7.1 CHỌN DÂY DẪN TỪ TRẠM BIẾN ÁP ĐẾN TỦ PHÂN PHỐI CHÍNH 38 3.7.2 CHỌN DÂY DẪN TỪ TỦ PHÂN PHỐI CHÍNH ĐẾN TỦ ĐỘNG LỰC 39 3.7.3 CHỌN DÂY DẪN TỪ TỦ ĐỘNG LỰC DB ĐẾN CÁC ĐỘNG CƠ 40 3.8 KIỂM TRA SỤT ÁP 42 CHƯƠNG 4:TÍNH TỐN NGẮN MẠCH VÀ CHỌN CB 48 4.1 TỔNG QUAN VỀ CB 48 4.2 TÍNH TỐN NGẮN MẠCH VÀ CHỌN CB 49 BÙI THANH NAM – MSSV: 16542372 NGUYỄN HỮU CHUNG – MSSV: 16542357 Trang ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS.TRƯƠNG VIỆT ANH 4.2.1 TÍNH NGẮN MẠCH, CHỌN MCCB TỔNG TẠI TRẠM BIẾN ÁP VÀ TỦ PHÂN PHỐI CHÍNH 49 4.2.2 TÍNH NGẮN MẠCH, CHỌN CÁC MCCB NHÁNH TẠI TỦ PHÂN PHỐI CHÍNH VÀ CÁC MCCB TỔNG TẠI CÁC TỦ ĐỘNG LỰC, TỦ CHIẾU SÁNG 52 4.2.3 CHỌN CB BẢO VỆ CHO CÁC ĐỘNG CƠ 55 CHƯƠNG 5:TÍNH TỔN THẤT CƠNG SUẤT VÀ BÙ HỆ SỐ CÔNG SUẤT CỦA PHÂN XƯỞNG 57 5.1 TÍNH TỔN THẤT CÔNG SUẤT 57 5.1.1 TỔN THẤT CÔNG SUẤT CỦA MÁY BIẾN ÁP 57 5.1.2 TỔN THẤT CÔNG SUẤT TỪ MÁY BIẾN ÁP ĐẾN TỦ PHÂN PHỐI CHÍNH MDB 58 5.1.3 TỔN THẤT CƠNG SUẤT TỪ MDB ĐẾN DB1 58 5.1.4 TỔN THẤT TỪ TỦ ĐỘNG LỰC DB ĐẾN CÁC ĐỘNG CƠ 59 5.1.5 TỔN THẤT TOÀN PHÂN XƯỞNG 60 5.2 TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG 60 5.3 NÂNG CAO HỆ SỐ COSφ VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN BÙ 61 5.3.1 Ý NGHĨA CỦA VIỆC NÂNG CAO HỆ SỐ COSφ 61 5.3.2 CHỌN THIẾT BỊ BÙ 62 5.3.3 VỊ TRÍ LẮP ĐẶT TỤ BÙ 63 5.3.4 CHỌN PHƯƠNG ÁN BÙ VÀ TÍNH BÙ CHO PHÂN XƯỞNG 65 CHƯƠNG 6:THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG 68 6.1 CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG 68 6.1.1 CÁC ĐẠI LƯỢNG KỸ THUẬT ÁNH SÁNG (KTAS) 69 6.1.2 CHỌN HỆ CHIẾU SÁNG 69 BÙI THANH NAM – MSSV: 16542372 NGUYỄN HỮU CHUNG – MSSV: 16542357 Trang ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN TS.TRƯƠNG VIỆT ANH 6.2 ÁNCÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN CHIẾUGVHD: SÁNG 70 6.2.1 PHƯƠNG PHÁP MẬT ĐỘ CÔNG SUẤT RIÊNG 70 6.2.2 PHƯƠNG PHÁP HỆ SỐ SỬ DỤNG 71 6.2.3 PHƯƠNG PHÁP ĐIỂM 73 6.3 TÍNH TỐN CHIẾU SÁNG PHÂN XƯỞNG 73 6.3.1 TÍNH TỐN CHIẾU SÁNG CHUNG CHO PHÂN XƯỞNG 73 6.3.2 TÍNH TỐN CHIẾU SÁNG CHO PHỊNG KCS 76 6.3.3 TÍNH TỐN CHIẾU SÁNG CHO NHÀ KHO 79 6.4 VẠCH RA PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY CHO HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG 82 6.5 TÍNH CHỌN DÂY DẪN VÀ THIẾT BỊ BẢO VỆ CHO MẠNG CHIẾU SÁNG 83 6.5.1 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI CHIẾU SÁNG 83 6.5.2 TÍNH CHỌN CÁP VÀ DÂY DẪN 84 6.5.3 TÍNH TỐN SỤT ÁP TRÊN TUYẾN DÂY 86 CHƯƠNG 7:THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHỐNG SÉT VÀ BẢO VỆ NỐI ĐẤT CỦA PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ 87 7.1 QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH SÉT 87 7.2 THIẾT KẾ CHỐNG SÉT 89 7.3 TÍNH TỐN NỐI ĐẤT 97 7.3.1 TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT HỆ THỐNG CHỐNG SÉT 98 7.3.2 TÍNH TỐN NỐI ĐẤT TRUNG TÍNH NGUỒN TRẠM BIẾN ÁP 100 BÙI THANH NAM – MSSV: 16542372 NGUYỄN HỮU CHUNG – MSSV: 16542357 Trang ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS.TRƯƠNG VIỆT ANH 7.3.3 TÍNH TỐN NỐI KHƠNG CHO HỆ THỐNG THIẾT BỊ TRONG PHÂN XƯỞNG 102 7.3.4 TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT LẶP LẠI CHO HỆ THỐNG THIẾT BỊ TRONG PHÂN XƯỞNG 103 7.4 TÍNH TỐN THIẾT KẾ SƠ ĐỒ NỐI ĐẤT AN TỒN CHO MẠNG ĐIỆN HẠ THẾ PHÂN XƯỞNG 103 7.4.1 CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐẤT AN TOÀN (SƠ ĐỒ TN-C-S) 103 7.4.2 CHỌN DÂY PE HOẶC DÂY PEN 106 7.4.3 TÍNH DỊNG CHẠM VỎ ĐỐI VỚI THIẾT BỊ ĐIỆN Ở XA NHẤT 108 7.4.4 TÍNH ĐIỆN ÁP TIẾP XÚC UTXMAX 113 TÀI LIỆU THAM KHẢO 115 BÙI THANH NAM – MSSV: 16542372 NGUYỄN HỮU CHUNG – MSSV: 16542357 Trang ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS.TRƯƠNG VIỆT ANH CHƯƠNG XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN PHÂN XƯỞNG Phụ tải tính tốn thơng số quan trọng mà ta cần xác định việc tính tốn, thiết kế cung cấp phụ tải điện tương tự phụ tải thực tế xác định xác chọn thiết bị phù hợp đảm bảo điều kiện kỹ thuật lợi ích kinh tế Phụ tải điện phụ thuộc vào yếu tố quan trọng như: công suất máy, số lượng máy, chế độ vận hành máy, điện áp làm việc quy trình cơng nghệ sản xuất Để thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng ta cần quan tâm đến yêu cầu như: chất lượng điện năng, độ tin cậy cấp điện, mức độ an toàn, kinh tế 1.1 ĐẶC ĐIỂM PHÂN XƯỞNG: - Đây mặt phân xưởng khí số 02 (theo số liệu đồ án Nhóm 02), có dạng hình chữ nhật, phân xưởng có kích thước:  Chiều d ài: 54 (m)  Chiều rộ ng: 18 (m)  Chiều cao: (m)  Diện tích tồn phân xưởng: 972 (m ) - Môi trường làm việc thuận lợi, bụi, nhiệt độ mơi trường trung bình phân xưởng o là: 30 C - Phân xưởng dạng hai mái tôn kẽm, xi măng, tường qt vơi trắng, tồn phân xưởng có 05 cửa vào cánh: 01 cửa chính, 04 cửa phụ - Phân xưởng làm việc ca ngày:  Ca : từ 6h đến 14h  Ca : từ 14h đến 22h - Trong phân xưởng có 37 động cơ, phòng kho phòng KCS, ngồi phân xưởng có hệ thống chiếu sáng Phân xưởng lấy điện từ trạm biến áp khu vực với cấp điện áp là: 220/380(V) 230/400(V) theo đo lường thực tế 1.2 THÔNG SỐ VÀ SƠ ĐỒ MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG: 1.2.1 SƠ ĐỒ MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG: BÙI THANH NAM – MSSV: 16542372 NGUYỄN HỮU CHUNG – MSSV: 16542357 Trang 10 2  Khi tiết diện dây pha 16mm < SP ≤35mm (Cu): SPE = 16 mm  Trong trường hợp lại: SPE ≥ 0.5SP  Dây nối đất bảo vệ (PE) Dây PE cho phép liên kết vật dẫn tự nhiên vỏ kim loại không điện thiết bị điện để tạo lưới đẳng Các dây dẫn dòng cố hư hỏng cách điện (giữa pha vỏ thiết bị) tới điểm trung tính nối đất nguồn PE nối vào đầu nối mạng (tại tủ động lực, điểm rẽ nhánh đầu từ trung tính tủ động lực) Đầu nối đất nối với điện cực nối đất qua dây nối đất (ở dây PEN từ MDB đến tủ động lực DP)  Bảng thống kê dây PEN từ máy biến áp MBA đến tủ phân phối MDB, từ tủ phân phối MDB đến tủ động lực DB: R T D p D u â h â M C 0C M C 0C M C 0C M C 0C M C 0C R P E 0 0 Ch iề  Bảng thống kê dây PE từ tủ động lực DB đến động cơ: D D B â C V C V C V C C 3V 6V C V C V C V C V D D B â C V 1C V 1C V C V C V C V R p h D CVV.1 1x10 CVV.1 1x10 CVV.1 CVV1x10 1x1.5 CVV2 1x1.5 CVV.1 1x6.0 CVV.1 1x10 CVV CVV1x10 1x10 R D RPE p h â (ߗ/k 3C C 08 V 3 C 08 V 3 .3 V 08 C .1 V 08 C .3 C 83 V V 08 R PE 1 1 2 1 C h 1 56 06 C h 15 57 15 6C V 3C V 08 R C DR â PE h 4C C V 4 C V 4 C V 4 4 C V V C V C C V V C 1 1V C V C 1 V R Ch D D p DR iề B â h â PE C C C V V C C V V C 4 C V V 4 7C V 23 C C 8V V V C C 1 V V C C 1 28 V V 4C 1C V 1V C C V V 7.4.3 TÍNH DỊNG CHẠM VỎ ĐỐI VỚI THIẾT BỊ ĐIỆN Ở XA NHẤT: Mục đích việc tính chạm vỏ để kiểm tra khả bảo vệ CB với điều kiện: Ichạm vỏ > Im Xét chế độ dòng chạm vỏ Min sụt áp từ nguồn đến điểm chạm vỏ 5% thời gian cắt nhỏ thời gian cho phép: Uphađm = 220 (V) D D B â C V 5C V C V 7C V 7C C 8V V C V C V C C 1V V C V p h ạ ỏ =  ()  = (Ʃ .   Ʃ  ) (Ʃ  Ʃ  ) TÍNH DỊNG CHẠM VỎ TẠI TỦ PHÂN PHỐI:  Điện trở, điện kháng đến điểm chạm vỏ: 2 Nếu s > 50 (mm ) Xo = 0.08 (m ߗ/m); s < 50 (mm ) Xo = (m ߗ/m) RMBA = 5.7 (m ߗ) 0.0057 = (ߗ) XMBA = 20(m ߗ) 0.02 = (ߗ) RMBA-MDP = Rdây1 = 0.55(m ߗ) 0.00055 = (ߗ) XMBA-MDP = Xdây1 = 1.2(m ߗ) 0.0012 = (ߗ) RPEN = RoPEN x LMBA-MDB = 0.0738 x 15 x 10-3 = 0.0011 ( -3 ߗ) XPEN = XoPEN x LMBA-MDB = 0.08 x 15 x 10 = 0.0012 ( ߗ)   + (ߗ)= 0.0016 Ʃ  =    -3 ƩR =RMBA + RMBA-MDP + RPEN = 7.357 x 10 (ߗ) ƩX = XMBA + X MBA-MDP + XPEN = 0.0224 (ߗ)  Dòng chạm vỏ tủ phân phối: .× ạ  ỏ = .  = 8864.5 ()   ) (.) = (.× (Ʃ)(Ʃ)  ạ  ỏ = 8864.5 () (≈ 14In CB có dòng định mức 630A)  Điệu kiện bảo vệ an toàn: Ichạm vỏ = 8864.5 (A) > Im = 2500 (A) CB chọn thỏa mãn điều kiện Trị số ngưỡng cắt tức thời kiểu từ CB Im nhỏ nhiều lần so với Ichạm vỏ, đảm bảo CB cắt nguồn khoảng thời gian ngắn TÍNH DỊNG CHẠM VỎ TẠI TỦ ĐỘNG LỰC:  Tính dòng chạm vỏ tủ động lực DB1:  Điện trở, điện kháng đến điểm chạm vỏ: 2 Nếu s > 50 (mm ) Xo = 0.08 (m ߗ/m); s < 50 (mm ) Xo = (m ߗ/m) ƩR =RMBA + RMBA-MDP + RPEN = 7.357 x 10-3 (ߗ) ƩX = XMBA + X MBA-MDP + XPEN = 0.0224 (ߗ) RPEN = RoPEN x LMDB-DB1= 0.727 x 48 x 10 -3 = 0.035 (ߗ) XPEN = XoPEN x LMDB-DB1= (ߗ) Ʃ  ≈   = 0.035 (ߗ) -3 R MDB-DB1= RoxL = 0.387x48x10 = 0.018(ߗ) X MDB-DB1= XoxL= 0.08 x48x10-3 = 0.0038 ( ߗ) ƩR1 = ƩR + RPEN+ R MDB-DB1 = 0.06 (ߗ) ƩX1 = ƩX + XPEN + X MDB-DB1= 0.026 (ߗ)  Dòng chạm vỏ tủ động lực DB1: .× ạ  ỏ = .  = 3196.1 () = (Ʃ)(Ʃ)  (.) (.)  ạ  ỏ = 3196.1 () (≈ 20In CB có dòng định mức 160A)  Điệu kiện bảo vệ an toàn: Ichạm vỏ = 3196.1 (A) > Im = 1600 (A) CB chọn thỏa mãn điều kiện Trị số ngưỡng cắt tức thời kiểu từ CB Im nhỏ nhiều lần so với Ichạm vỏ, đảm bảo CB cắt nguồn khoảng thời gian ngắn  Tính dòng chạm vỏ tủ động lực DB2:  Điện trở, điện kháng đến điểm chạm vỏ: Nếu s > 50 (mm2) Xo = 0.08 (m ߗ/m); s < 50 (mm2) Xo = (m ߗ/m) ƩR =RMBA + RMBA-MDP + RPEN = 7.357 x 10-3 (ߗ) ƩX = XMBA + X MBA-MDP + XPEN = 0.0224 (ߗ) RPEN = RoPEN x LMDB-DB2= 1.15 x 24 x 10-3 = 0.027 (ߗ) XPEN = XoPEN x LMDB-DB2= (ߗ) Ʃ  ≈   = 0.027 (ߗ) -3 R MDB-DB2= RoxL = 0.524x24x10 = 0.012(ߗ) X MDB-DB2= (ߗ) ƩR2 = ƩR + RPEN+ R MDB-DB2 = 0.046 (ߗ) ƩX2 = ƩX + XPEN + X MDB-DB2= 0.0224 (ߗ)  Dòng chạm vỏ tủ động lực DB2: .  ạ  ỏ (Ʃ)(Ʃ) = = .× (.)(. = 4084.9 () ) ạ  ỏ = 4084.9 ( ) (≈ 26In CB có dòng định mức 160A)  Điệu kiện bảo vệ an toàn: Ichạm vỏ = 4084.9 (A) > Im = 1600 (A) CB chọn thỏa mãn điều kiện Trị số ngưỡng cắt tức thời kiểu từ CB Im nhỏ nhiều lần so với Ichạm vỏ, đảm bảo CB cắt nguồn khoảng thời gian ngắn  Tính dòng chạm vỏ tủ động lực DB3:  Điện trở, điện kháng đến điểm chạm vỏ: Nếu s > 50 (mm2) Xo = 0.08 (m ߗ/m); s < 50 (mm2) Xo = (m ߗ/m) -3 ƩR =RMBA + RMBA-MDP + RPEN = 7.357 x 10 (ߗ) ƩX = XMBA + X MBA-MDP + XPEN = 0.0224 (ߗ) -3 RPEN = RoPEN x LMDB-DB3= 0.727 x 30 x 10 = 0.022 (ߗ) XPEN = XoPEN x LMDB-DB3= (ߗ) Ʃ  = 0.022 (ߗ)  ≈  R MDB-DB3= RoxL = 0.387x30x10-3 = 0.012(ߗ) -3 X MDB-DB3= XoxL =0.08x30x10 =0.0024( ߗ) ƩR3 = ƩR + RPEN+ R MDB-DB3 = 0.041 ( ߗ) ƩX3= ƩX + XPEN + X MDB-DB3= 0.0248 ( ߗ)  Dòng chạm vỏ tủ động lực DB3: .× ạ  ỏ = .  = 4361.7 () = (Ʃ)(Ʃ)  (.)(. ) ạ  ỏ = 4361.7 () (≈ 27In CB có dòng định mức 160A)  Điệu kiện bảo vệ an toàn: Ichạm vỏ = 4361.7 (A) > Im = 1600 (A) CB chọn thỏa mãn điều kiện Trị số ngưỡng cắt tức thời kiểu từ CB Im nhỏ nhiều lần so với Ichạm vỏ, đảm bảo CB cắt nguồn khoảng thời gian ngắn  Tính dòng chạm vỏ tủ động lực DB4:  Điện trở, điện kháng đến điểm chạm vỏ: 2 Nếu s > 50 (mm ) Xo = 0.08 (m ߗ/m); s < 50 (mm ) Xo = (m ߗ/m) ƩR =RMBA + RMBA-MDP + RPEN = 7.357 x 10-3 (ߗ) ƩX = XMBA + X MBA-MDP + XPEN = 0.0224 (ߗ) RPEN = RoPEN x LMDB-DB4= 0.727 x 54 x 10 -3 = 0.039 (ߗ) XPEN = XoPEN x LMDB-DB4= (ߗ) Ʃ  ≈   = 0.039 (ߗ) BÙI THANH NAM – MSSV: 16542372 NGUYỄN HỮU CHUNG – MSSV: 16542357 Trang 110 -3 R MDB-DB4= RoxL = 0.387x54x10 = 0.02( ߗ) X MDB-DB4= XoxL =0.08x54x10 -3 =0.004(ߗ) ƩR4 = ƩR + RPEN+ R MDB-DB4 = 0.066 (ߗ) ƩX4= ƩX + XPEN + X MDB-DB4= 0.0264 (ߗ)  Dòng chạm vỏ tủ động lực DB4: .× ạ  ỏ = .  = 2940.2 ()  = (.)(.) (Ʃ)(Ʃ)  ạ ỏ = 2940.2 () BÙI THANH NAM – MSSV: 16542372 NGUYỄN HỮU CHUNG – MSSV: 16542357 Trang 111 (≈ 18In CB có dòng định mức 160A)  Điệu kiện bảo vệ an toàn: Ichạm vỏ = 2940.2 (A) > Im = 1600 (A) CB chọn thỏa mãn điều kiện Trị số ngưỡng cắt tức thời kiểu từ CB Im nhỏ nhiều lần so với Ichạm vỏ, đảm bảo CB cắt nguồn khoảng thời gian ngắn TÍNH DỊNG CHẠM VỎ TẠI THIẾT BỊ:  Tính dòng chạm vỏ thiết bị Nhóm 1:  Điện trở, điện kháng đến điểm chạm vỏ: Nếu s > 50 (mm2) Xo = 0.08 (m ߗ/m); s < 50 (mm2) Xo = (m ߗ/m) ƩR1 = ƩR + RPEN+ R MDB-DB1 = 0.06 (ߗ) ƩX1 = ƩX + XPEN + X MDB-DB1= 0.026 (ߗ) R DB1-thiết.bị= RoxL (ߗ) XDB1thiết.bị = XoxL =0 (ߗ) RPE = RoPE x LDB1-thiết.bị (ߗ) XPE = XoPE x L DB1-thiết.bị = (ߗ) Ʃ  ≈   (ߗ) ƩRtb = ƩR1 + R DB1-thiết.bị + RPE (ߗ) ƩXtb = ƩX1 = 0.026 (ߗ)  Dòng chạm vỏ thiết bị: . ạ  ỏ = () (Ʃ)(Ʃ)  Điều k iện: Ichạm.vỏ > Im  Bảng tổng kết Nhóm 01: I Ic D B1 M ƩXt m ƩRt hạ Ichạm.vỏ>Im ƩZPE m ( b(ߗ) vỏ U (ߗ) đế ã b Thỏa SH 0 23 TXMA 0.0 điều B 08 02 35 13 Thỏa 20 SH 0 20 0.0 điều C 10 02 17 20 Thỏa 20 SH 0 0.0 điều D 11 02 74 27 Thỏa 20 SH 0 10 0.0 điều A 20 02 10 73 Thỏa 20 SH 0 0.1 điều B 20 27 02 09 Thỏa 0 15 0.0 SH điều 13 02 32 37 20 Thỏa 8C SH 16 0.0 điều A 20 12 02 26 33 Thỏa 12 20 0.0 SH điều A 09 02 89 18 Thỏa 12 20 0 24 0.0 SH điều B 20 08 02 30 11 đạt yêu cầu Nhậ n x ét: Các thiết bị CB dây dẫn lựa chọn Nhóm 01  Tính dòng chạm vỏ thiết bị Nhóm 2:  Điện trở, điện kháng đến điểm chạm vỏ: 2 Nếu s > 50 (mm ) Xo = 0.08 (m ߗ/m); s < 50 (mm ) Xo = (m ߗ/m) ƩR2 = ƩR + RPEN+ R MDB-DB2 = 0.046 (ߗ) ƩX2 = ƩX + XPEN + X MDB-DB2= 0.0224 ( ߗ) R DB2-thiết.bị= RoxL (ߗ) XDB2-thiết.bị = XoxL =0 (ߗ) RPE = RoPE x LDB2-thiết.bị (ߗ) X XPE = XoPE x L DB2-thiết.bị = (ߗ) Ʃ  ≈   (ߗ) ƩRtb = ƩR2 + R DB2-thiết.bị + RPE (ߗ) ƩXtb = ƩX2 = 0.0224 (ߗ)  Dòng chạm vỏ thiết bị: . ạ  ỏ = () (Ʃ)(Ʃ)  Điều k iện: Ichạm.vỏ > Im  Bảng tổng kết Nhóm 02: DB2 I Ichạm.vỏ ƩRm ƩX M ƩZ Ichạ UT đến ( ( PE m.vỏ XMA tb(ߗ tb(ߗ ã Thỏ 1A 0 26A 0.0 SH a A 02 12 15 Thỏ 20 1 0 22 0.0 SH a B 02 19 02 23 20 Thỏ 1 0 0.0 SH a C 02 01 31 Thỏ 20 1 0 22 0.0 SH a D 02 02 23 Thỏ 20 2 0 24 0.0 SH a A 0 02 42 18 Thỏ 20 0 14 0.0 SH a A 02 59 48 Thỏ 20 0 0.0 SH a thiết bị CB 02dây 31dẫn lựa chọn Nhóm 55 02 đạt yêu cầu B Nhậ20 n x ét: Các  Tính dòng chạm vỏ thiết bị Nhóm 3:  Điện trở, điện kháng đến điểm chạm vỏ: 2 Nếu s > 50 (mm ) Xo = 0.08 (m ߗ/m); s < 50 (mm ) Xo = (m ߗ/m) ƩR3 = ƩR + RPEN+ R MDB-DB3 = 0.041 (ߗ) ƩX3= ƩX + X PEN + X MDB-DB3= 0.0248 (ߗ) R DB3-thiết.bị= RoxL (ߗ); RPE = RoPE x LDB3-thiết.bị (ߗ) XDB3-thiết.bị = XoxL =0 (ߗ); XPE = XoPE x L DB3-thiết.bị = (ߗ) Ʃ  ≈   (ߗ) ƩRtb = ƩR3 + R DB3-thiết.bị + RPE (ߗ) ƩXtb = ƩX3 = 0.0248 (ߗ)  Dòng chạm vỏ thiết bị: . ạ  ỏ = () (Ʃ)(Ʃ)  Điều k iện: Ichạm.vỏ > Im  Bảng tổng kết Nhóm 03: DB3 I ƩRm ƩX M Ichạ đến ( ( m.vỏ ã tb(ߗ tb(ߗ Thỏ 0 20 SH a A 02 10 Thỏ 20 0 20 SH a 02 10 Thỏ 20 7B 0 SH a A 2 02 Thỏ 20 0 SH a B 2 02 Thỏ 20 0 SH a C 2 02 Thỏ 20 0 29 SH a B 02 40 Thỏ 20 0 30 SH a A 0 02 12 20 Thỏ 1 0 21 SH a 01 05 02 20 Thỏ 0 99 SH a 02 28 Thỏ 20 11 10 0 SH a 02 04 Thỏ 20 12 0 SH a 02 36 20 Ichạm.vỏ Ʃ ZP 0.0 30 0.0 30 0.1 11 0.1 01 0.1 01 0.0 13 0.0 12 0.0 25 0.2 18 0.0 15 0.0 22 UT XMA 6 8 5 5  Nhậ n x ét: Các thiết bị CB dây dẫn lựa chọn Nhóm 03 đạt yêu cầu  Tính dòng chạm vỏ thiết bị Nhóm 4:  Điện trở, điện kháng đến điểm chạm vỏ: 2 Nếu s > 50 (mm ) Xo = 0.08 (m ߗ/m); s < 50 (mm ) Xo = (m ߗ/m) ƩR4 = ƩR + RPEN+ R MDB-DB4 = 0.066 (ߗ) ƩX4= ƩX + X PEN + X MDB-DB4= 0.0264 (ߗ) R DB4-thiết.bị= RoxL (ߗ) XDB4thiết.bị = XoxL =0 (ߗ) RPE = RoPE x LDB4-thiết.bị (ߗ) XPE = XoPE x L DB4-thiết.bị = (ߗ) Ʃ  ≈   (ߗ) ƩRtb = ƩR4 + R DB4-thiết.bị + RPE (ߗ) ƩXtb = ƩX4 = 0.0264 (ߗ)  Dòng chạm vỏ thiết bị: . ạ  ỏ = () (Ʃ)(Ʃ)  Điều k iện: Ichạm.vỏ > Im  Bảng tổng kết Nhóm 04: DB4 I I ƩR ƩX hạc Ichạ UT M Ʃ m đến m m.vỏ XMA (ߗ (ߗ ( ã ZP tb tb Thỏ 0 0.0 SH a 02 16 Thỏ 20 0 0.0 SH a D 02 35 43 Thỏ 20 0 0.1 SH a D 2 02 11 Thỏ 20 0 0.1 SH a E 2 02 01 20 Thỏ 0 0.0 SH a C 02 56 05 20 Thỏ 0 17 0.0 SH a B 02 39 26 Thỏ 20 0 18 0.0 SH a C 02 14 48 22 20 Thỏ 10 0 0.0 SH a B 02 16 69 37 Thỏ 20 10 0 0.0 SH a C Nhậ20 02 28 cầu n x ét: Các thiết bị CB dây dẫn lựa chọn Nhóm 04 đạt u 7.4.4 TÍNH ĐIỆN ÁP TIẾP XÚC UTXMAX:  UTX-MDB = Ichạm vỏ x ƩZPEN = 8864.5 x 0.0016 = 14 (V) < Ucp = 25 (V), an toàn người tiếp xúc  UTX-DB1 = Ichạm vỏ x ƩZPEN = 3196.1 x 0.035 = 111.8 (V) > Ucp = 50 (V), nguy hiểm  UTX-DB2 = Ichạm vỏ x ƩZPEN = 4084.9 x 0.027 = 110.3 (V) > Ucp = 50 (V), nguy hiểm  UTX-DB3 = Ichạm vỏ x ƩZPEN = 4361.7 x 0.022 = 96 (V) > Ucp = 50 (V), nguy hiểm  UTX-DB4 = Ichạm vỏ x ƩZPEN = 2940.2 x 0.039 = 114.6 (V) > Ucp = 50 (V), nguy hiểm  Ý NGHĨA CỦA VIỆC XÁC ĐỊNH UTX VÀ TÍNH TỐN DỊNG CHẠM VỎ ICHẠM.VỎ : Khi có cố chạm vỏ pha cách điện bị hư hỏng có dòng điện qua vỏ thiết bị vào đất với trị số: Ichạm.vỏ = Uf / (ƩR0 + ƩRđ ) Trong :  Uf điện áp pha mạng điện  R0 , R đ điện trở nối đất trung tính thiết bị cần bảo vệ Trị số dòng điện Ichạm.vỏ lúc điện áp < 1000 V lúc đủ lớn để làm cho thiết bị bảo vệ (như cầu chì, áp tơ mát …) tác động cách chắn nhanh để cắt phần bị chạm vỏ ra, vỏ thiết bị có điện áp nguy hiểm tồn lâu dài điện áp tiếp xúc max UTXMAX: UTXMAX = Ichạm.vỏ x ƩRđ Nếu ƩRđ > ƩR0 UTXMAX lớn nhiều lần >>  ĐỂ CÓ THỂ GIẢM UTXMAX:  Giảm ƩRđ so với ƩR0 không kinh tế  Trong trường hợp cách tăng dòng chạm vỏ Ichạm.vỏ đến giá trị đủ lớn để thiết bị bảo vệ cắt nhanh chỗ bị cố chạm vỏ bảo vệ an toàn cho người Biện pháp đơn giản dùng dây dẫn để nối vỏ thiết bị với dây trung tính & kiểm tra điều kiện dòng chạm vỏ thỏa mãn: Ichạm.vỏ > ImCB Như ý nghĩa bảo vệ nối dây trung tính biến chạm vỏ thiết bị thành ngắn mạch pha để thiết bị bảo vệ cắt nhanh chắn phần bị chạm vỏ, bảo đảm an toàn cho người TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN, Phan Thị Thanh Bình – Phan Thị Thu Vân – Dương Lan Hương – Nguyễn Thị Hoàng Liên, NXB ĐHQG TPHCM, 2017 [2] HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ LẮP ĐẶT ĐIỆN THEO TIÊU CHUẨN IEC, Phan Thị Thanh Bình nhóm tác giả đồng phiên dịch, NXB KHOA HỌC KỸ THUẬT HÀ NỘI, 2013 [3] GIÁO TRÌNH CUNG CẤP ĐIỆN, Nguyễn Xuân Phú – Nguyễn Công Hiền – Nguyễn Bội Khuê, NXB KHOA HỌC KỸ THUẬT HÀ NỘI [4] GIÁO TRÌNH AN TOÀN ĐIỆN, PGS.TS.Quyền Huy Ánh, NXB ĐHQG TPHCM [5] KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP, Dương Lan Hương, NXB ĐHQG TPHCM [6] KHÍ CỤ ĐIỆN, Nguyễn Xuân Phú – Tô Đằng, NXB KHOA HỌC KỸ THUẬT HÀ NỘI, 2007 [7] KỸ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN, TS.Trần Quang Khánh, NXB KHOA HỌC THUẬT, 2005 [8] CATALOGUE HƯỚNG DẪN LỰA CHỌN CÁP ĐIỆN CADIVI, 2018 ... viên ngành hệ thống điện hiểu cách tổng quát công việc phải làm việc thiết kế hệ thống cung cấp điện chuyên ngành Cung cấp điện Hiện giới xuất nhiều phần mềm thiết kế hệ thống cung cấp điện với... tính Nhưng muốn hiểu việc thiết kế hệ thống cung cấp điện máy vi tính ta phải nắm vững kiến thức chun mơn, biết trình tự tính tốn thiết kế cung cấp điện cho hệ thống điện, từ làm sở vững mặt lý... làm Việc thiết kế hệ thống cung cấp điện không đơn giản đòi hỏi người thiết kế phải có kiến thức tổng hợp nhiều chuyên ngành khác (Cung cấp điện, Trang bị điện, Kỹ thuật cao áp, An tồn điện, …)