(Đề tài NCKH) tìm hiểu và biên soạn tài liệu tra cứu thiết bị điện mạng phân phối hạ áp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ÐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG TRỌNG ÐIỂM TÌM HIỂU VÀ BIÊN SOẠN TÀI LIỆU TRA CỨU THIẾT BỊ MẠNG PHÂN PHỐI HẠ ÁP Mã số: T2014-14 Chủ nhiệm đề tài: THS GV NGUYỄN NGỌC ÂU SKC005598 Tp Hồ Chí Minh, tháng 11/2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG TÌM HIỂU VÀ BIÊN SOẠN TÀI LIỆU TRA CỨU THIẾT BỊ ĐIỆN MẠNG PHÂN PHỐI HẠ ÁP Mã số: T2014-14 Chủ nhiệm đề tài: ThS NGUYỄN NGỌC ÂU TP HCM, 11/2014 MỤC LỤC CHƢƠNG CHƢƠNG MỞ ĐẦU Tổng quan tính cấp thiết đề tài Mục tiêu đề tài Cách tiếp cận Đối tượng phạm vi nghiên cứu Nội dung Chƣơng DÂY DẪN VÀ CÁP GIỚI THIỆU CHUNG LỰA CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN 2.1 Chọn tiết diện theo tổn thất điện áp cho phép ∆Ucp 2.2 Lựa chọn dây cáp theo điều kiện phát nóng 2.3 Kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp ổn định nhiệt Thông số dây dẫn dây cáp hãng sản xuất Chƣơng MÁY CẮT HẠ ÁP 2.1 Giới thiệu chung 2.2 Cấu tạo máy cắt 2.3 Phân loại 2.4 Thông số máy cắt hạ áp hãng sản xuất Chƣơng MÁY BIẾN ÁP PHÂN PHỐI 3.1 Khái niệm 3.2 Cấu tạo phân loại 3.3 Các đại lƣợng 3.4 Phƣơng pháp chọn máy biến áp 3.5 Thông số máy biến áp phân phối hãng sản xuất 42 Chƣơng KẾT LUẬN 46 Kết luận 46 Hướng phát triển đề tài: 46 Phục lục Tài liệ u tham khảo CHƢƠNG CHƢƠNG MỞ ĐẦU Tổng quan tính cấp thiết đề tài Hiện thành phố lớn nước ta ngày nhiều cơng trình nhà xưởng, tịa nhà cao tầng, hệ thống giao thơng đại địi hỏi việc tính tốn lự a chọn thiết bị điện phải xác phù hợp kích cỡ để đáp ứng nhu cầu cung cấp điện liên tục Đáp ứ ng nhu cầu nhiều nhiều thiết sản phẩm bị điện từ nhà sản xuất khác với chủng loại đa dạng phong phú Do vậy, việc hiểu biết tính năng, thơng số thiết bị điện mảng kiến thức quan trọng cán kỹ thuật điện lự a chọn, lắp đặt, vận hành, sửa chữa đảm bảo an toàn cho người thiết bị điện Đề tài tài liệu giúp ích cho cán kỹ thuật, sửa chữa vận hành thiết bị điện, đặc biệt người học liên quan đến ngành điện tính tốn, lựa chọn, kiểm tra thiết bị điện Mục tiêu đề tài - Biên soạn tài liệu tra cứu thiết bị điện mạng phân phối hạ áp Cách tiếp cận - Khảo sát tài liệu liên quan Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: thiết bị điện hạ áp - Phạm vi nghiên cứu: dây dẫn, CB, máy biến áp Nội dung Nội dung đề tài: - Chƣơng Chương mở đầu - Chƣơng Dây dẫn cáp - Chƣơng Máy cắt hạ áp - Chƣơng Máy biến áp phân phối - Chƣơng kết luận Chƣơng DÂY DẪN VÀ CÁP GIỚI THIỆU CHUNG Dây dẫn cáp nhữ ng thành phần mạng cung cấp điện Vì vậy, việc lựa chọn dây dẫn cáp tiêu chuẩn kỹ thuật thõa mãn tiêu kinh tế góp phần đảm bảo chất lượng điện, cung cấp điện an toàn liên tục Để dẫn điện người ta chế tạo ba loại dây: dây bọc cách điện, dây dẫn trần dây cáp Dây bọc cách điện: dùng cho lưới điện phân phối, có loại dây bọc ruột đồng, có loại ruột nhơm, dây đơn dây đôi, cứng mềm, sợi nhiều sợi Dây dẫn trần bao gồm dây đồng trần (M), dây nhôm trần (A) dây nhôm lõi thép (AC) Cáp: loại dây dẫn đặc biệt có cáp lõi, lõi, lõi, lõi lõi đồng nhơm Cáp cách điện PVC XLPE Cáp chế tạo nhiều loại có nhiều đặc tính khác thích ứng với mơi trường sử dụng LỰA CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN 2.1 Chọn tiết diện theo tổn thất điện áp cho phép ∆Ucp Tiết diện dây dẫn F xác định sau: =1 = ∗ Đơn vị: F(mm ); Pi, Pi(Kw); Li, li (km); (km/Ωmm2); Udm(kV); ∆ Trong đó: ∗∆ ′ ′(V)  ∆U′ thành phần tổn thất điện áp công suất tác dụng điện trở đường dây gây nên  x0, r0 điện trở điện kháng đơn vị chiều dài đường dây (Ω/km)  Pi, Qi công suất tác dụng phản kháng đoạn lưới thứ i  li chiều dài đoạn lưới thứ i  pi, qi công suất tác dụng phản kháng nút thứ i  Li khoảng cách từ nút thứ i đến nguồn  ∆U′′ tổn thất điện áp công suất phản kháng điện kháng đường dây gây nên 2.2 Lựa chọn dây cáp theo điều kiện phát nóng Chọn dây cáp theo điều kiện dịng phát nóng cho phép đảm bảo độ bền, độ an tồn q trình vận hành tuổi thọ dây cáp Điều kiện lựa chọn: K.Icpdm Ilv max (1.2) Trong đó: Icpdm dịng phát nóng cho phép điều kiện định mức cho nhà sản xuất K hệ số hiệu chỉnh theo điều kiện lắp đặt vận hành thực tế I lv max dòng điện làm việc dài cực đại dây cáp Cách xác định hệ số K trình bày chi tiết tài liệu [1] 2.3 Kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp ổn định nhiệt a Kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp Công thức xác định tổn thất điện áp: Mạch 1pha: Pha/pha 1pha: Pha/ trung tính pha cân Trong thực tế áp dụng cơng thức sau: Vd: Điện áp rơi đơn vị chiều dài dây( V/A.km), I: Là dòng điện phụ tải (A); L: Chiều dài dây (km) ∆Umax% ≤ ∆Ucp% Điều kiện kiểm tra tổn thất điện áp: (1.4) b Kiểm tra theo điều kiện ngắn mạch Kiểm tra điều kiện chịu nhiệt dây/cáp xuất ngắn mạch: I2N.t = Kcp.F2 IN Hay F ≥ c Tóm tắt phƣơng pháp lựa chọn dây dẫn Phƣơng pháp chọn dây Theo tổn thất điện áp cho phép Theo điều kiện phát nóng Theo mật độ J kinh tế Theo mật độ dịng khơng đổi Jkd Theo phí tổn kim loại màu bé Dây dẫn dây cáp hãng sản xuất 3.1 LS-VINA Cable Cáp lõi bọc XLPE 0,6/1(1,2)kV Mã hiệu thiết kế cho LS-VINA Cable gồm chữ mà theo nhận biết lớp cấu trúc cáp, bắt đầu chữ “C” C : Cách điện XLPE; WS : sợi đồng chắn; V : Lớp bọc trong, bọc phân cách lớp vỏ PVC; AWA : Giáp sợi nhôm (Cáp đơn); TA: Giáp băng thép; ATA: Giáp băng nhôm(Cáp đơn) Điện áp dây thứ cấp định mức U2đm (V,kV): điện áp dây dây quấn thứ cấp máy không tải điện áp đặt vào dây quấn sơ cấp định mức Bộ điều áp không tải: thường cho phép chọn từ 2,5% đến 5% ( 12,5% cần) so với định mức cuộn áp lớn Biến áp phải cắt điện trước chuyển đầu phân áp Đấu dây: dạng sơ đồ ký hiệu tiêu chuẩn cho cuộn nối hình sao, tam giác hình liên kết theo ký hiệu chữ, số quy định IEC Ký hiệu đọc từ trái sang phải, chữ đầu cuộn có áp lớn nhất, chữ thứ hai mức Các chữ viết hoa cuộn có điện áp lớn nhất: D = tam giác Y = Z = zigzag Các chữ thường dùng cho cuộn thứ cấp: d = tam giác y = z = zigzag Dãy công suất MBA thƣờng dùng (kVA):   pha: 5, 10, 15, 20, 25, 37.5, 50, 75, 100 pha: 100, 160, 180, 250, 315, 320, 400, 500, 560, 630, 750, 800, 1000, 1250, 1500, 1600, 2000, 2500, 3200, 4000 40 Bảng 3.1 Tiêu chuẩn IEC cỡ máy biến áp pha trung/hạ dòng định mức 3.4 Phƣơng pháp chọn máy biến áp 3.4.1 Chọn số lƣợng MBA Lựa chọn máy biến áp bao gồm lựa chọn số lượng, cơng suất, chủng loại, tính khác máy biến áp Số lượng máy biến áp đặt trạm phụ thuộc vào độ tin cậy cung cấp điện cho phụ tải trạm 3.4.2 Chọn dung lƣợng MBA  Với trạm máy: SđmB ≥ Stt 41  Qui tắc tải 3% Hệ số tải bình thường theo qui tắc 3%: Trong đó: Kđk hệ số điền kín đồ thị phụ tải tính sau: =1 = đ 24 Khi trạm có máy làm việc song song, cần lưu ý tới khả tải cố máy Khả tải xác định theo hãng chế tạo Nếu khơng có thơng tin cụ thể chấp nhận qui tắc tải 140% cho máy Liên Xô với điều kiện hệ số tải trước khơng vượt q 0,93 130% cho máy c hãng khác theo IEC 354 Khi đó, dung lượng MBA chọn theo biểu thức sau: Trong đó: Smax phụ tải cực đại; Kqt sc hệ số tải cố cho phép MBA; n số lượng MBA làm việc song song 3.5 Thông số máy biến áp hãng sản xuất Bảng 3.2 Máy biến áp phân phối bap hãng ĐÔNG ANH DYn-11, 30 KVA-2000KVA Cấp Cấp điện áp công (KV) suất (KVA) 30 50 75 100 160 180 250 320 400 560 630 750 1000 1250 1600 15-22/0,4kV 15-22/0,4kV 15-22/0,4kV 15-22/0,4kV 15-22/0,4kV 15-22/0,4kV 15-22/0,4kV 15-22/0,4kV 15-22/0,4kV 15-22/0,4kV 15-22/0,4kV 15-22/0,4kV 15-22/0,4kV 15-22/0,4kV 42 1800 15-22/0,4kV 2000 15-22/0,4kV Bảng 3.3 Máy biến áp phân phối ba pha hãng THIBIDI DYn-11, 30 KVA-2000KVA Cấp công suất (KVA) 30 50 75 100 160 180 250 320 400 560 630 750 1000 1250 1500 1600 2000 Cấp điện áp (KV) 15-22/0,4kV 15-22/0,4kV 15-22/0,4kV 15-22/0,4kV 15-22/0,4kV 15-22/0,4kV 15-22/0,4kV 15-22/0,4kV 15-22/0,4kV 15-22/0,4kV 15-22/0,4kV 15-22/0,4kV 15-22/0,4kV 15-22/0,4kV 15-22/0,4kV 15-22/0,4kV 15-22/0,4kV 43 Bảng 3.4 Máy Biến Áp phân phối ABB chế tạo Công s uất kVA Đ 31,5 50 75 100 160 180 200 250 44 Công s uất kVA 315 400 500 630 800 1000 45 Chƣơng KẾT LUẬN Kết luận Đề tài hoàn thành mục tiêu đặt ra, đề tài biên soạn cô đọng khái niệm, phân loại, phương pháp lựa chọn bảng tra cứu thông số hãng dây dẫn, máy cắt hạ áp, máy biến áp phân phối Các kết đạt được: +Chương Dây dẫn dây cáp: chương trình bày loại dây dẫn, dây cáp, phương pháp lựa chọn dây bảng tra cứu thông số dây dẫn hãng sản xuất + Chương Máy cắt hạ áp: chương trình bày cấu tạo máy cắt hạ áp, phân loại máy cắt hạ áp, đại lượng bản, điều kiện lựa chọn bảng tra cứu thông số máy cắt hạ áp hãng sản xuất + Chương Máy biến áp phân phối: chương trình bày cấu tạo, phân loại, đại lượng bản, lựa chọn máy biến áp bảng tra u thông số máy cắt hạ áp hãng sản xuất Hƣớng phát triển đề tài: Đề tài tài liệu hữu ích cho cán kỹ thuật, sửa chữa vận hành thiết bị điện, đặc biệt người học liên quan đến ngành điện tính tốn, lựa chọn, kiểm tra thiết bị điện Tuy nhiên thiết bị biên soạn chưa nhiều cần tiếp tục cập nhật, bổ sung phần tử thiết bị tủ điện, ATS, UPS, máy phát điện, rơ le, contactor, thiết bị chiếu sáng, nối đất, chống sét, động điện,… 46 PHỤC LỤC BIÊN SOẠN TÀI LIỆU TRA CỨU THIẾT BỊ ĐIỆN TRÊN NỀN WEB GIỚI THIỆU Hiện khắp tỉnh thành nước ta ngày nhiều công trình nhà xưởng, tịa nhà cao tầng, hệ thống giao thơng đại xây dựng địi hỏi việc tính tốn lựa chọn thiết bị điện phải xác phù hợp kích cỡ, mới, chi phí hợp lí, cơng nghệ phù hợp với yêu cầu hạ tầng khác Đáp ứ ng nhu cầu nhiều thiết bị điện từ nhà sản xuất với chủng loại đa dạng phong phú Do vậy, việc hiểu biết tính năng, thơng số thiết bị điện mảng kiến thức quan trọng cán kỹ thuật điện, sinh viên chuyên ngành điện lựa chọn, lắp đặt, vận hành, sửa chữa đảm bảo an toàn cho người thiết bị điện Tuy nhiên để sinh viên người quan tâm nhanh chóng nắm bắt kịp chủng loại thiết bị điện thị trường sở liệu thiết bị điện tra cứu nhanh chóng, chi phí thấp, cập nhật chia sẻ sở liệu web lựa chọn tốt Các thành phần web tra cứu Web thiết kế với giao diện trực quan gồm phần chính: header, content button  Phần Header Phần Header gồm logo trường Đại Học Sư Phạm K ỹ Thuật Tp HCM, flash giới thiệu số thiết bị điện mà trang web cung cấp thông tin Một công cụ quan trọng phần header tìm kiếm, tìm kiếm thơng tin trang web nhữ ng trang web liên kết 47  Phần Content Đây phần quan trọng web Trên phần menu bao gồm mục: Trang Chủ, Giới Thiệu, Bảng Giá,Tài Liệu Kỹ Thuật, Liên Hệ, Tin tức Trang chủ: giao diện trang web, nơi thể phần nội dung mà trang web đề cập đến Giới thiệu: giới thiệu cách khái quát trang web Bảng giá: có chức cập nhật bảng giá thiết bị điện Tài liệu kỹ thuật: cung cấp cho người sử dụng nhữ ng tài liệu kỹ thuật hữu ích trình tìm hiểu thiết bị điện Liên hệ:thơng qua phần liên hệ người dùng liên hệ với amind trang web, để tham gia đóng góp giúp trang web hồn thiện Tin tức: cập nhật tin tức thiết bị điện, thông tin ngành nghề, … Phần menu trái: tổng hợp thông tin chi tiết số thiết bị điện, phần cung cấp thiết bị điện Đây phần trọng tâm trang web, nơi chứa sở liệu cần thiết việc tra cứu thiết bị điện Mỗi tab menu có phần:Hỗ trợ kỹ thuật bảng tra chi tiết số hãng thiết bị Phần bên phải: giới thiệu số hãng hãng sản xuất thiết bị điện, với tab có đường link liên kết đến trang web chủ hãng Phần giữa: phần giới thiệu số thiết bị mới, nỗi bật mà admin muốn giới thiệu 48 Ngồi phần nội dung cịn có số flash giới thiệu hãng sản xuất số thiết bị điện, tạo giao diện động  Phần Buttton: chứa thông tin địa liên hệ Nhận xét: Với ý tưởng biên soạn sở liệu tra u thiết bị điện web vận hành offline trước mắt tài liệu tốt giúp cho sinh viên chuyên ngành điện tra u học tập, thực đồ án tiết kiệm thời gian, có cảm giác làm việc mạng internet giúp phát triển kỹ tra u tài liệu, giao tiếp môi trường điện tử Hiện nay, nhóm biên soạn xây dựng sở liệu đa dạng loại thiết bị điện phân phối CB, dây dẫn, máy biến, contactor, rơle, máy phát điện, UPS, đèn chiếu sáng, thiết bị phụ kiện chống sét nối đất,… với hình ảnh trực quan với phương pháp truyền thống tài liệu in người học tốn nhiều chi phí, đặc biệt nhiều thời gian để sưu tập Web tiếp tục hoàn chỉnh vận hành online kênh thông tin mở, nơi kết nối hệ sinh viên, cự u sinh viên chia sẻ tri thức tốt người tham gia cập nhật làm sở liệu Kết luận Bài báo giới thiệu ý tưởng xây dựng sở liệu tra u thiết bị điện phân phối web, trước mắt web vận hành offline hữu ích cho người học để phục vụ cho việc tìm hiểu tra u nhanh, chi phí thấp Web tiếp tục hồn chỉnh vận hành online kênh thông tin mở, nơi kết nối hệ sinh viên, cựu sinh viên chia sẻ tri thức người tham gia cập nhật làm liên tục sở liệu, thơng tin có ích thị trường 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Phan Thị Thanh Bình, Phan Quốc Dũng, Phạm Quang Vinh,… „Hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC‟(dịch), NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật, 2006 [2] Ngô Hồng Quang, „Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500kV‟,2002 [3] Quyền Huy Ánh, „Giáo trình cung cấp điện‟, ĐHSPKT, 2006 [4] Lê Văn Doanh, „ABB, Cẩm nang thiết bị đóng cắt‟(dịch), NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật, 2010 [5] Nguyễn Tiến Pháp, Hồ Văn Nhân, ‘Thiết kế trang web tra cứu thiết bị điện công nghiệp’, đồ án tốt nghiệp đại học, CBHD Nguyễn Ngọc Âu, -2014 [6] http:// www.cadivi.com.vn [7] http://www.maybienapdonganh.net [8] http://www.thibidi.com [9] http://www.schneider-electric.com [10] http://www.abb.com [11] http://www.siemens.com [12 ] http://www.lgvinacable.com.vn 50 ... vận hành thiết bị điện, đặc biệt người học liên quan đến ngành điện tính tốn, lựa chọn, kiểm tra thiết bị điện Mục tiêu đề tài - Biên soạn tài liệu tra cứu thiết bị điện mạng phân phối hạ áp Cách... GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG TÌM HIỂU VÀ BIÊN SOẠN TÀI LIỆU TRA CỨU THIẾT BỊ ĐIỆN MẠNG PHÂN PHỐI HẠ ÁP Mã số:... cận - Khảo sát tài liệu liên quan Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: thiết bị điện hạ áp - Phạm vi nghiên cứu: dây dẫn, CB, máy biến áp Nội dung Nội dung đề tài: - Chƣơng Chương