BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC TÍNH TOÁN LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN 7

BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC TÍNH TOÁN LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN Cho mạng điện một dự án X như hình A1 với các số liệu như trong bảng Đ1, Đ2, Đ3 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 : 400230 V Các phụ tải bình thường (ví dụ tủ điện phân phối) ký hiệu L: cosφ= 0,8, η=1 Các phụ tải động cơ ký hiệu M: cos ,  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 luới trung thế 22kV, trung tính nối đất trực tiếp. Công suất ngắn mạch phía sơ cấp máy biến áp phân phối T1: P = 500 MVA

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA



BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC

THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG PHÂN PHỐI ĐIỆN

ĐỀ TÀI TÍNH TOÁN LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN

Giảng viên hướng dẫn: ThS NGUYỄN XUÂN CƯỜNG

Sinh viên thực hiện: TRƯƠNG VĂN SANG

MSSV: 1914929 LỚP: L01

Thành phố Hồ Chí Minh – 2022

MỤC LỤC

ĐỀ BÀI 3

1 TÍNH TOÁN SƠ BỘ 6

1.1 Tính dòng diện tải I b 6

a Dòng điện định mức của tải 6

b Dòng điện làm việc của tải 6

c Dòng điện tải trong các dây dẫn 7

1.2 Lựa chọn CB 8

2 TÍNH TOÁN LỰA CHỌN KÍCH THƯỚC DÂY DẪN 11

2.1 Lựa chọn máy biến áp 11

2.2 Tính toán lựa chọn dây dẫn 13

2.3 Tính toán độ sụt áp 18

a Phương pháp 1: Tra bảng 18

b Phương pháp 2: Tính theo lí thuyết 19

c Kiểm tra sụt áp khi khởi động động cơ: 20

3 TÍNH TOÁN LỰA CHỌN CB THEO DÒNG NGẮN MẠCH 20

3.1 Tính toán dòng ngắn mạch 3 pha lớn nhất 20

3.2 Kiểm tra khả năng cắt dòng ngắn mạch của CB 23

3.3 Kiểm tra độ bền nhiệt của dây dẫn 24

4 LỰA CHỌN BỘ BẢO VỆ ĐỘNG CƠ 25

5 TÍNH BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 29

6 LỰA CHỌN KIỂM TRA SỰ BẢO VỆ CHỌN LỌC CỦA CB 35

7 BẢO VỆ ĐIỆN GIẬT GIÁN TIẾP 41

7.1 Chọn dây PE cho sơ đồ mạch điện hệ thống 41

7.2 Tính toán kiểm tra bảo vệ điện giật gián tiếp 42

7.3 Bảo vệ điện giật gián tiếp dùng CB: 46

8 LỰA CHỌN MÁY CẮT TRUNG THẾ VÀ BẢO VỆ CHO MÁY BIẾN ÁP T1 50

8.1 Lựa chọn sơ đồ bảo vệ, thiết bị bảo vệ trong trường hợp có một vào 22kV 50

8.2 Lựa chọn sơ đồ bảo vệ, thiết bị bảo vệ trong trường hợp có hai lộ vào 22kV 54

8.3 Chọn FUSE, CT, VT: 54

a Chọn FUSE: 54

b Chọn CT: 56

c Chọn VT: 57

9 TÍNH TOÁN BẰNG PHẦN MỀM ECODIAL 58

9.1 Vẽ sơ đồ mạch và nhập các thông số đầu vào: 58

9.2 Kết quả mô phỏng bằng phần mềm ecodial: 70

9.3 So sánh kết qua chạy ecodial với tính toán từ phần 1 – 8: 75

a Dòng điện tải trong các dây dẫn: 75

b Công suất máy biến áp: 76

c Chọn CB: 76

d Phối hợp bảo vệ động cơ: 77

e Kích thước dây dẫn: 77

f Sụt áp trên cáp: 77

g Dòng ngắn mạch 3 pha: 78

h Dòng chạm vỏ: 79

i Dòng cắt nhanh Im 79

j Bù công suất phản kháng: 79

10 KẾT LUẬN 80

ĐỀ BÀI

TÍNH TOÁN LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN

Cho mạng điện một dự án X như hình A1 với các số liệu như trong bảng Đ1, Đ2, Đ3 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: cos = 0,8,  = 1

- Các phụ tải động cơ ký hiệu M: cos ,  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 luới trung thế 22kV, trung tính nối đất trực tiếp Công suất ngắn mạch phía sơ cấp máy biến áp phân phối T1: P =

500 MVA

Ký hiệu lắp

đặt dây dẫn

Chiều dài (m)

Phương pháp và điều kiện lắp đặt dây dẫn

I 56 m Cáp điện đơn lõi, bằng đồng (Cu), cách điện XLPE, đặt trong máng

(khay) cáp, nhiệt độ môi trường 40 o C

II 125 m Cáp điện đa lõi, bằng đồng (Cu), cách điện XLPE, đặt trong máng

(khay) cáp cùng với 1 mạch khác, nhiệt độ môi trường 40 o C III 28 m Cáp điện đơn lõi, bằng nhôm (Al), cách điện PVC, đặt trong ống chôn

ngầm trong đất ẩm với 2 mạch khác, nhiệt độ môi trường 35 o C

IV 55 m Cáp điện đơn lõi, bằng đồng (Cu), cách điện PVC, đặt trong ống chôn

ngầm trong đất ướt, nhiệt độ môi trường 25 o C

V 40 m Cáp điện đơn lõi, bằng đồng (Cu), cách điện XPLE , đặt trong ống chôn

ngầm trong đất khô với 2 mạch khác, nhiệt độ môi trường 35 o C

VI 20 m Cáp điện đơn lõi, bằng nhôm (Al), cách điện PVC, đặt trong máng

(khay) cáp cùng với 2 mạch khác, nhiệt độ môi trường 45 o C VII 50 m Cáp điện đơn lõi, bằng nhôm (Al), cách điện XLPE, đặt trong ống chôn

ngầm trong đất ẩm với 2 mạch khác, nhiệt độ môi trường 30 o C

VIII 135 m Cáp điện đa lõi, bằng đồng (Cu), cách điện XLPE, đặt trong máng

(khay) cáp vơi 3 mạch khác, nhiệt độ môi trường 45 o C

IX 30 m Cáp điện đa lõi, bằng đồng (Cu), cách điện PVC, đặt trong ống chôn

ngầm trong đất ướt với 2 mạch khác, nhiệt độ môi trường 25 o C

X 55 m Cáp điện đa lõi, bằng đồng (Cu), cách điện PVC, đặt trên thang cáp cùng

với 1 mạch khác, nhiệt độ môi trường 30 o C

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

1 mạch khác, nhiệt độ môi trường 35 o C XII 45 m Cáp điện đa lõi, bằng đồng (Cu), cách điện PVC, chôn trong tường với 1

mạch khác, nhiệt độ môi trường 30 o C XIII 185 m Cáp điện đa lõi, bằng đồng (Cu), cách điện XLPE, đặt trong máng

(khay) cáp cùng với 1 mạch khác, nhiệt độ môi trường 30 o C

1 TÍNH TOÁN SƠ BỘ

1.1 Tính dòng diện tải Ib

a Dòng điện định mức của tải

Tra bảng B4, ta được các thông số về hiệu suất và hệ số công suất của tải động

cơ như bảng bên dưới Từ các thông số có được, tính Iđm theo công thức sau:

dm dm

dm

P 1000I

Tương tự tính cho các tải còn lại:

Bảng 1: Kết quả tính dòng điện dịnh mức tải

b Dòng điện làm việc của tải

Dòng điện tải Ib được tính theo công thức: Ib =KsdIdm

Hệ số Ksd phụ thuộc vào mức độ sử dụng, mức độ khai thác công suất của thiết bị điện trong một chu kỳ làm việc

Dự án mạng điện ở đây thiết kế cho phân xưởng lắp ráp cơ khí, theo thông

số kĩ thuật cho hệ số sử dụng của các thiết bị như sau:

- Tải L15: tủ điện sinh hoạt ( chiếu sáng, máy lạnh) có Ksd = 0.8

- Tải M16: động cơ máy cắt có Ksd = 0.75

- Tải M17: động cơ máy khoan có Ksd = 0.75

- Tải M18: động cơ máy bơm có Ksd = 0.8

- Tải M9: động cơ cầu trục có Ksd = 0.75

- Tải L19: thiết bị hàn hồ quang có Ksd = 0.8

- Tải L20: thiết bị hàn hồ quang có Ksd = 0.8

- Tải L21: Tủ điện kho chứa có Ksd = 0.75

Ví dụ tính cho L15: Ib =131.216 0.8 =104.973 (A) Tương tự tính cho các trường hợp còn lại ta được kết quả trong bảng sau:

Bảng 2: Kết quả tính dòng điện làm việc của tải

Iđm (A) 131.216 72.63 87.363 22.337 459.182 37.984 66.471 189.918

Ib (A) 104.973 54.473 65.522 17.87 344.387 30.387 53.177 142.439

c Dòng điện tải trong các dây dẫn

Tính dòng điện tải trong dây dẫn theo công thức:

I = K I

Để đảm bảo cung cấp điện tốt nhất chọn hệ số đồng thời bằng 1

Ví dụ:

- Tính dòng điện tải của đường dây C15:

Nguồn từ MBA T7 cung cấp điện cho 1 tải L15 thông qua đường dây C15 nên Kdt = 1 và IbC15 =KdtIbL15= 1 104.973=104 9 73 (A) Tương tự tính cho đường dây C9, C16, C17, C18, C19, C20, C21

- Tính dòng điện tải của đường dây C7:

Đường dây C7 dẫn điện cung cấp cho 1 tải L15 thông qua MBA T7 qua

đường dây C15 và Kdt = 1 nên

- Tính dòng điện tải của đường dây C8:

Đường dây C18 dẫn điện cung cấp cho 3 tải M16, M17, M18 thông qua

đường dây C16, C17, C18 và Kdt = 1 nên:

bC8 dt bC16 bC17 bC18

I =K (I +I +I ) 1 (54.473 65.522 17.87) 137.865 (A)=  + + =

- Dòng điện tải của đường dây C10: 200 (A)

- Dòng điện tải của đường dây C11: 260 (A)

Tương tự tính cho các trường hợp còn lại, ta được bảng sau:

Bảng 3: Kết quả tính dòng điện trên các dây dẫn

- Chỉnh định dòng điện bảo vệ quá tải Ir sao cho thỏa mãn điều kiện Ib ≤ Ir ≤ In

- Tài liệu tham khảo: Catalog Compact NSX NSXm circuit breakers and

switch-disconnectors from 16 to 630A - up to 690V_LVPED217032EN trang 37,

39, 43, 45, 65

Bảng 4: Lựa chọn sơ bộ CB

Dây

dẫn Ib (A)

In (A) Tên CB Trip unit

Hệ số chỉnh định dòng quá tải

Ir (A)

Icu (kA)

2 TÍNH TOÁN LỰA CHỌN KÍCH THƯỚC DÂY DẪN

2.1 Lựa chọn máy biến áp

- Công suất biểu kiến cung cấp cho mạng điện:

S1= √3 × 𝑈đ𝑚 × 𝐼𝑏1= √3 × 400 × 1002.611 = 694629.28 𝑉𝐴 = 694.63 𝑘𝑉𝐴

- Công suất biểu kiến cung cấp cho đường dây tải C15:

S7= √3 × 𝑈đ𝑚2 × 𝐼𝑏15= √3 × 230 × 104.973 = 41818.27 𝑉𝐴 = 41.82 𝑘𝑉𝐴

- Công suất máy biến áp T1 (22kV/410V) được chọn theo bảng sau:

Hình 1 bảng tra công suất MBA MV/LV Electrical installation guide 2018_tr30

 Chọn MBA T1 có công suất 800kVA

- Công suất máy biến áp T7 (400V/230V) được chọn theo bảng sau:

Hình 2 bảng tra công suất MBA LV/LV Electrical installation guide 2018_tr457

 Chọn MBA T7 có công suất 50kVA

 Chọn lại các CB phía thứ cấp các máy biến áp

 Để bảo vệ quá tải cho máy biến áp chọn CB có dòng Ib_tải ≤ Ir ≤ Ib_MBA với

Ib_MBA là dòng định mức của máy biến áp

Hình 3 Bảng tra chọn CB bảo vệ cho máy biến áp

Bảng 5: Chọn lại CB phù hợp với máy biến áp

I cu (kA)

- 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

❖ Các hệ số hiệu chỉnh ứng với điều kiện lắp đặt cáp:

o K1: hệ số hiệu chỉnh khả năng mang dòng của cáp theo nhiệt độ môi

trường không khí xung quanh( đối với cáp lắp đặt nổi)

Hình 4 bảng tra hệ số K 1 Electrical installation guide 2018_tr236

o K2: hệ số hiệu chỉnh khả năng mang dòng của cáp theo nhiệt độ môi trường đất xung quanh( đối với cáp lắp đặt ngầm dưới đất)

Hình 5 bảng tra hệ số K 2 Electrical installation guide 2018_tr236

o K3: hệ số hiệu chỉnh tùy thuộc vào tính chất của đất

Hình 6 bảng tra hệ số K 3 Electrical installation guide 2018_tr237

o K4: hệ số giảm nhóm, khi các dây dẫn hoặc cáp cách điện được lắp đặt trong cùng một nhóm

Hình 7 bảng tra hệ số K 4 Electrical installation guide 2018_tr237

Hình 8 bảng tra kích cỡ cáp nổi Electrical installation guide 2018_tr241

Hình 9 bảng tra kích cỡ cáp ngầm Electrical installation guide 2018_tr242

Bảng 6: tính toán cáp điện và busway

0.79 0.70 0.553 1154.74 2088.14 7*240

C7 XII

Cáp điện đa lõi, bằng đồng (Cu), cách điện PVC, chôn trong tường với 1 mạch khác, nhiệt độ môi trường 30 o C

C8 XIII

Cáp điện đa lõi, bằng đồng (Cu), cách điện XLPE, đặt trong máng (khay) cáp cùng với 1 mạch khác, nhiệt độ môi trường 30 o C

C9 VII

Cáp điện đơn lõi, bằng nhôm (Al), cách điện XLPE, đặt trong ống chôn ngầm trong đất ẩm với 2 mạch khác, nhiệt độ môi trường 30 o C

0.93 1.05 0.65 0.6347 350 511.44 2*185

C10 IV

Cáp điện đơn lõi, bằng đồng (Cu), cách điện PVC, đặt trong ống chôn ngầm trong đất ướt, nhiệt độ môi trường 25 o C

0.95 1.13 1.00 1.0735 200 186.31 95

C11 VIII

Cáp điện đa lõi, bằng đồng (Cu), cách điện XLPE, đặt trong máng (khay) cáp vơi 3 mạch khác, nhiệt độ môi trường

0.89 1.00 0.70 0.623 125.511 201.46 70

C16 III

Cáp điện đơn lõi, bằng nhôm (Al), cách điện PVC, đặt trong ống chôn ngầm trong đất ẩm với 2 mạch khác, nhiệt độ môi trường 35 o C

0.84 1.05 0.70 0.6174 60 97.18 50

C17 IX

Cáp điện đa lõi, bằng đồng (Cu), cách điện PVC, đặt trong ống chôn ngầm trong đất ướt với 2 mạch khác, nhiệt độ môi trường 25 o C

0.95 1.13 0.70 0.7515 70 93.15 25

C18 I

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

C19 X

Cáp điện đa lõi, bằng đồng (Cu), cách điện PVC, đặt trên thang cáp cùng với 1 mạch khác, nhiệt độ môi trường 30 o C

C20 II

Cáp điện đa lõi, bằng đồng (Cu), cách điện XLPE, đặt trong máng (khay) cáp cùng với 1 mạch khác, nhiệt độ môi trường 40 o C

C21 XI

Cáp điện đa lõi, bằng đồng (Cu), cách điện XPLE , chôn trong tường với 1 mạch khác, nhiệt độ môi trường 35 o C

2.3 Tính toán độ sụt áp

a Phương pháp 1: Tra bảng

Độ sụt áp sẽ được tính bằng công thức  =   U K Ib L, trong đó:

K: tra bảng G30 trong sách Electrical installation guide 2018

Ib: dòng tải làm việc lớn nhất trên cáp (A)

L: chiều dài cáp (km)

Hình 10 bảng tra hệ số sụt áp K

- Với tải bình thường L tra K theo cos(φ) =1, với tải động cơ M tra theo cos(φ)

=0.8 Ví dụ tính cho đường dây C10, dòng tổng Ib = 200A, dài 55m tra bảng

G30 ta được K = 0.43 =>  =   = U K I b L 0.43 200 0, 055   = 4.73V

- Tính tổng ∆U bằng tổng sụt áp từ tải về đầu nguồn:

Ví dụ ∑∆UM16 = ∆UC8+∆UC16 tương tự tính các trường hợp còn lại

Riêng ∑∆UL15 = UC7 230 UC15 UMBAT7

Bảng 7: bảng tính toán sụt áp trên dây dẫn

Dây dẫn Mã hiệu Ib (A) K(V/A/km) L (km) ∆U (V) ∑∆U (V) ∑∆U% Sph (HC)

Hiệu chỉnh cáp đối với tải có sụt áp đầu nguồn ≥ 6%

- C18: tăng tiết diện cáp C18 lên 16mm2 có K = 2.1

b Phương pháp 2: Tính theo lí thuyết

- Công thức tính sụt áp trên dây dẫn theo lý thuyết:

-  = U 3 I  b (R cos( )  + X sin( )) L   (V)

- Trong đó Ib là dòng điện làm việc lớn nhất (A); L là chiều dài dây (km)

- R là điện trở của dây (Ω/km)

2 2

- Chiếu sáng cosφ = 1; động cơ: lúc khởi động cosφ = 0.35, lúc bình thường cosφ

= 0.8, nếu không có thông tin nào khác chọn X = 0,08Ω/km

Ví dụ tính độ sụt áp cho đoạn cáp C11:

2 2

 Kết quả tính toán lý thuyết thấp hơn phương pháp tra bảng khoảng 0.33V

c Kiểm tra sụt áp khi khởi động động cơ:

Kiểm tra động cơ có công suất lớn nhất khởi động:

Động cơ lớn nhất là M9 có công suất 250kW, Ib = 344.387A, khi khởi động

 Nếu sụt áp lớn hơn 10% có thề nâng tiết diện cáp C9, C1 lên hoặc sử dụng bộ

khởi động sao - tam giác, tăng điện trở cuộn stato (dùng điện trở hay cuộn cảm)

hay khởi động mềm nhằm làm giảm dòng khởi động động cơ

3 TÍNH TOÁN LỰA CHỌN CB THEO DÒNG NGẮN MẠCH

3.1 Tính toán dòng ngắn mạch 3 pha lớn nhất

➢ Tính toán các thành phần trở kháng sau, phục vụ mục đích tính toán dòng ngắn

mạch 3 pha:

o Thành phần trở kháng mạng lưới phía sơ cấp máy biến áp T1, ta có Psc =

500MVA tra bảng G36 tài liệu Electrical installation guide 2018_tr250

Hình 11 bảng G36 tài liệu Electrical installation guide 2018_tr250

Ta được Ra = 0.035 mΩ ; Xa = 0.351 mΩ

o Thành phần trở kháng máy biến áp T1: 800KVA tra bảng G37 tài liệu

Electrical installation guide 2018_tr251

Hình 12 bảng G37 tài liệu Electrical installation guide 2018_tr251

Ta được Usc = 6% ; Rtr = 2.6 mΩ ; Xtr = 13 mΩ ; Ztr = 13.2 mΩ

o Thành phần trở kháng máy biến áp T7 có công suất 50KVA tra bảng tài liệu Electrical installation guide 2018_tr457

Hình 13 bảng tra thông số máy biến áp tài liệu Electrical installation guide 2018_tr457

Ta được Usc = 4.5%, S = 50KVA, Pcu = 1650W

Điện áp lớn nhất phía thứ cấp MBA T7:

o Điện trở suất dây dẫn

Hình 14 bảng G38 tài liệu Electrical installation guide 2018_tr251

o Điện trở dây dẫn tính theo công thức

L R

S

=  (mΩ) Với ρ là điện trở suất dây dẫn (mΩ.mm2/m), khi tính ngắn mạch chọn ρ

ở điều kiện 20oC

L là chiều dài dây dẫn (m)

S là tiết diện dây dẫn (mm2)

o Cảm kháng dây dẫn X = 0.08 mΩ/m Lưu ý nếu dây dẫn có tiết diện nhỏ hơn 50 mm2 thì cảm kháng không đáng kể (= 0)

➢ Tính toán ngắn mạch 3 pha theo công thức

20

UI

➢ Tính dòng ngắn mạch tại đầu dây C15 (đầu ra CB Q15):

Tính thành phần trở kháng tiếp theo sau CB Q1:

Bảng 8: kết quả tính dòng ngắn mạch ba pha tại điểm lắp đặt CB:

Dây dẫn Điện trở suất

3.2 Kiểm tra khả năng cắt dòng ngắn mạch của CB

Bảng 9: Kết quả kiểm tra khả năng cắt dòng ngắn mạch của CB

3.3 Kiểm tra độ bền nhiệt của dây dẫn

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

+ t : thời gian dòng ngắn mạch đi qua (s)

Hình 15 bảng tra hằng số K trích Electrical installation guide 2018_tr259

Bảng tra I2t theo Isc tài liệu catalogue của CB NSX và NS

Tài liệu: Catalog Compact NSX NSXm circuit breakers and switch-disconnectors from

16 to 630A - up to 690V_LVPED217032EN tr364 & Catalogue COMPACT NS 630b

to 3200A Circuit breakers and switch-disconnectors_LVPED211021EN tr156

Ví dụ kiểm tra độ bền nhiệt cho cáp C8:

- Dây C8 có tiết diện S = 50mm2, ruột dẫn bằng đồng và cách điện XLPE, tra bảng được hằng số K=143 Ta tính được S2K2= 1432×502 = 51122500

- Tra đồ thị cho CB NSX160 ta được I2t= 500000

- Nhận thấy 51122500 > 500000 thỏa điều kiện S2×K2 ≥ I2×t , vậy cáp C8 thỏa được độ bền nhiệt

Bảng 10: Kết quả kiểm tra độ bền nhiệt của dây dẫn

Isc max (kA)

Chịu được

Chịu được

Chịu được

4 LỰA CHỌN BỘ BẢO VỆ ĐỘNG CƠ

➢ Mạch cấp nguồn cho động cơ có các ràng buộc nhất định khác với mạch phân phối khác, do đặc tính đặc biệt của động cơ:

• Dòng khởi động của động cơ lớn dẫn đến sụt áp đáng kể trên đường dây

• Các thiết bị bảo vệ quá tải động cơ phải có đặc tuyến làm việc tránh tác động khi động cơ khởi động

➢ Có 2 loại bảo vệ:

• Bảo vệ ngắn mạch

• Bảo vệ quá tải

➢ Bộ ngắt mạch (CB) được đánh giá để cung cấp bảo vệ ngắn mạch và quá tải tối

ưu cho bộ khởi động động cơ (phối hợp với công tắc tơ ngắt mạch từ xa)

➢ Do yêu cầu bộ phận kĩ thuật, ta sử dụng phối hợp bảo vệ loại 2 với bộ bảo vệ 2 lớp như hình bên dưới ( type 2 coordination) để đảm bảo tính liên tục cung cấp điện của hệ thống

Hình 16: type 2 coordination Circuit breakers, contactors and thermal relays

Hình 17 trích trang 237 tài liệu Complementary technical information 2021

Hình 18 trích trang 239 tài liệu TeSys Catalogue 2019 - 2020 _Motor control and

protection components (MKTED210011EN)

➢ Dựa vào các catalogue, ta chọn được bộ CB, contactor, thermal relay như sau:

điện lực do hệ số công suất thấp hơn quy định

• Bù phân tán: đặt phân tán ở từng thiết bị dùng điện, khi công suất động

cơ đáng kể so với công suất mạng điện

➢ Đối với các phụ tải động cơ, công suất phản kháng tính toán được tính theo

công suất định mức Đối với các phụ tải thường, công suất phản kháng còn phụ thuộc hệ số đồng thời Trong dự án này, ta xét với tất cả hệ số Kđt bằng 1

➢ Bỏ qua công suất hao phí trên dây dẫn, busbar và CB, ở đây ta chỉ xét đến công suất tiêu thụ và công suất phản kháng của tải :

Ptt = Pđm × Kđt × Ksd

ⴄQtt = Ptt × tanφ

➢ Ví dụ tính toán cho tải M17:

Q =P tan =49.45 tan(arccos 0.86) =29.342 (kVar)

Tương tự tính toán cho tải còn lại, ngoài ra máy biến áp T1 và T7 còn tiêu thụ đáng kể công suất phản kháng nên ta sẽ tính công suất phản kháng của 2 máy biến áp này

Hình 19 bảng G37 tài liệu Electrical installation guide 2018_tr251

Hình 20 Typical electrical characteristics of LV/LV 50 Hz transformers tài liệu Electrical

installation guide 2018_tr457

Dựa theo bảng trên ta được:

Máy biến áp T1 có công suất 800kVA có Usc = 6% Chọn Io = 1.5%, tải 694.63

kVA

2 load

n T1

n T1

Hệ số công suất mạng điện:

Theo điện lực Việt Nam, hệ số công suất mạng điện ít nhất 0.9, để các doanh nghiệp

và hộ dân cư không phải bị phạt tiền ta cần bù công suất phản kháng Do bỏ qua các tổn

hao ở các CB và dân dẫn, thanh cái nên bù hệ số công suất lên 0.93 để đảm bảo bù đủ

công suất tránh trường hợp bị phạt

Công suất phản kháng cần bù để nâng hệ số công suất mạng điện lên 0.93 là:

Q =P  tan(  −  = ) 520.1628 tan(arccos 0.8157 arccos 0.93)  − = 127.563 (kVar)

➢ Chọn tụ bù cho hệ thống điện trên:

Ta chia lượng công suất phản kháng cần bù thành 2 bộ tụ:

• Một bộ tụ tại động cơ M9 do công suất động cơ lớn (250kW):

Động cơ M9 có công suất 250kW, hệ số công suất là 0.88 bù lên hệ số công suất 0.93 cần lượng công suất phản kháng:

Q =P tan( − =) 250 tan(cos (0.88) cos (0.93)) − − − =29.777 (kVar)

 Chọn bộ tụ 30kVar để bù cho động cơ M9

 Chọn 2 tụ EasyCan 15kVar, mã hiệu BLRCS150A180B40 mắc song song

• Một bộ tụ bù tại thanh cái chính B6:

Hình 21 Phase Low Voltage Power Factor Correction Components tr20

Hình 22 catalogue tụ EasyCan Three Phase Low Voltage Power Factor Correction

Components tr29

❖ Chọn CB, dây dẫn cho tụ điện

Hình 23 bảng chọn dây dẫn theo dung lượng tụ bù trích Electrical Installation Guide 2018 tr406

-Loại tụ bù được chọn ở trên là tụ tiêu chuẩn ( standard capacitors ) nên có dòng tải khởi động max bằng 1,5 lần dòng định mức Ta chọn CB có dòng định mức lớn hơn hoặc bằng 1,5 lần dòng định mức của tụ bù

- Dòng định mức tính theo công thức

3 dm

dm

Q 10I

TM80D Thanh cái B6

NSX160B

TM 160D Thanh cái B6

NSX100B TM50D Thanh cái B6

NSX100B TM50D

- Chọn dây dẫn đồng có tiết diện 4mm 2 nối giữa các tụ điện mắc song song

❖ Chọn contactor cho CB bảo vệ tụ điện:

Hình 24 bảng chọn contactor theo dung lượng tụ bù trích tài liệu Low Voltage Power Factor Correction Components tr68

Dựa vào bảng trên ta chọn contactor như sau:

Nhánh tải Q bù (kVar) Chọn CB Trip unit Chọn contactor

6 LỰA CHỌN KIỂM TRA SỰ BẢO VỆ CHỌN LỌC CỦA CB

Đề kiểm tra tính bảo vệ chọn lọc của các MCB, MCCB ta sử dụng các bảng tra trong sách Complementary technical information 2021

Bảng kết quả kiểm tra bảo vệ chọn lọc bằng catalogue theo tiêu chuẩn IEC

PHÍA NGUỒN

C1 NS1250N Micrologic 5.0A

C7 NSX100B TM80D

C8 NSX160B Micrologic 2.2M

C10 NSX250B TM200D

C11 NSX400F Micrologic

Giới hạn chọn lọc

C17 NSX100B

Micrologic 2.2M

Chọn lọc hoàn toàn

Giới hạn chọn lọc

C18 GV2ME22

ME22

Chọn lọc hoàn toàn

TM63D

Chọn lọc

Chọn lọc hoàn toàn C21 NSX160B

TM160D

Chọn lọc

Chọn lọc hoàn toàn

❖ Nhánh C7 – C15 không cần bảo vệ chọn lọc vì nếu 1 trong 2 CB cắt thì tải L

15 cũng mất điện

❖ Danh sách bảng tra trong sách Complementary technical information 2021