Giáo trình cad trong điện công nghiệp dành cho bậc cao đẳng ngành cnkt điện, điện tử; điện công nghiệ

Kỹ năng - Sử dụng thành thạo phần mềm ECODIAL để tính toán thiết kế mạng điện hạ áp; - Sử dụng thành thạo phần mềm DIALUX để tính toán thiết kế chiếu sáng dân dụng và chiếu sáng đường ph

TỔNG QUAN VỀ CAD

Giới thiệu một số phần mềm CAD thông dụng

Chương 2: PHẦN MỀM THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP – ECODIAL

2.1 Giới thiệu về phần mềm ECODIAL

Chương 3: PHẦN MỀM THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG – DIALUX

3.1 Giới thiệu về phần mềm DIALux

3.2 Các khái niệm cơ bản của chiếu sáng

3.3 Các thư viện phần tử trong DIALux

3.4 Trình tự thao tác tính toán chiếu sáng với DIALux

3.5 Ứng dụng phần mềm DIALux trong chiếu sáng nội thất

3.6 Ứng dụng phần mềm DIALux trong chiếu sáng công cộng

Chương 4: PHẦN MỀM TÍNH TOÁN ĐIỆN TRỞ NỐI ĐẤT – GEM

4.1 Giới thiệu phần mềm GEM

4.2 Trình tự thao tác tính toán điện trở nối đất bằng phần mềm GEM

Chương 5: PHẦN MỀM TÍNH TOÁN CHỐNG SÉT – BENJI

5.1 Giới thiệu phần mềm Benji

5.2 Trình tự thao tác tính toán trong Benji Procalc

5.3 Chương trình thiết kế bảo vệ chống sét Benji Design

5.4 Thông tin về hệ thống 3000

Chương 6: PHẦN MỀM MÔ PHỎNG LƯỚI ĐIỆN – POWER WORLD

6.1 Các bước thành lập các phần tử của một mạng điện

6.2 Các vấn đề khi vận hành

6.3 Các bước tính toán ngắn mạch

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CAD

Giới thiệu: Chương này được biên soạn nhằm cung cấp cho sinh viên:

- Về kiến thức: o Mô tả khái quát về CAD trong điện công nghiệp o Tổng quan về các phần mềm sử dụng trong ngành điện o Ưu và nhược điểm của các phần mềm CAD

- Về kỹ năng: o Vận dụng từng loại phần mềm cho mỗi yêu cầu thiết kế

- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: o Có tinh thần học tập, rèn luyện nâng cao kiến thức/kỹ năng, tự tìm tòi nghiên cứu tài liệu một cách sáng tạo và tích cực

CAD là viết tắt của Thiết kế có sự Hỗ trợ của Máy tính (Computer Aided Design - CAD), được dùng rộng rãi trong các thiết bị nền tảng bằng máy tính hỗ trợ cho các kỹ sư, kiến trúc sư và các chuyên viên thiết kế khác Các sản phẩm từ hệ thống nền tảng vectơ 2D đến các bề mặt và hình khối 3D tạo hình

Thiết kế điện tử tự động (electronic design automation - EDA), điện công nghiệp (EDA - Electric Design Automation) gồm các thiết kế thiết kế các mạch điện tử, thiết kế hệ thống điện chiếu sáng, thiết kế mạch động lực và quản lý các kết nối các bộ phận Đây là một ngành công nghiệp luôn biến động với các sản phẩm nổi tiếng và các công ty nắm vai trò chủ đạo và liên hiệp với các công ty Có nhiều sản phẩm CAD có mặt trên thị trường hiện nay: AutoCAD, AutoCAD Electrical, RevitMEP, CADe – SIMU, Visual, PROTEUS, Ecodial, DIALUX, GEM, BENJI, SolidWorks, SolidEdge, DOC & CAT, FESTO FLUIDSIM, PowerWorld…

1.2 Giới thiệu một số phần mềm CAD thông dụng

AutoCAD là phần mềm ứng dụng CAD để vẽ (tạo) bản vẽ kỹ thuật cho thiết kế 2D hay 3D, được phát triển bởi tập đoàn Autodesk Phần mềm này được giới thiệu lần đầu tiên vào tháng 11 năm 1982 tại hội chợ COMDEX và đến tháng 12 năm 1982 công bố phiên bản

2 trong một số chuyên ngành và lĩnh vực phổ biến: cơ khí, kiến trúc, dân dụng, điện, điện tử

 Cơ Khí: chuẩn bị kế hoạch cho máy móc và thiết bị cơ khí

 Kiến trúc: xây dựng kế hoạch cho các tòa nhà dân cư và thương mại

 Xây dựng dân dụng: lập kế hoạch để sử dụng trong việc thiết kế và xây dựng đường xá, cầu cống, hệ thống thoát nước và các dự án lớn khác

 Điện: làm việc với thợ điện để chuẩn bị sơ đồ bố trí hệ thống điện hệ thống dây điện

 Điện tử: cũng chuẩn bị sơ đồ hệ thống dây điện để sử dụng trong việc tạo, lắp đặt và sửa chữa các thiết bị điện tử

 Phối hợp giữa những lĩnh vực

AutoCAD Electrical là phần mềm thiết kế kỹ thuật mạch điện vô cùng tiện ích, giúp tăng năng suất làm việc lên nhiều lần AutoCAD Electrical tự động hóa việc thiết kế thông thường và tạo điều kiện cho việc dự thảo năng suất AutoCAD Electrical là phần mềm thiết kế bao gồm tất cả các chức năng của phần mềm AutoCAD, cộng với tính năng của phần mềm kỹ thuật điện tử Với khả năng thiế kế điện chuyên dụng như hệ thống thư viện thiết bị điện tiêu chuẩn, các công cụ thiết kế tự động như đi dây, bố trí thiết bị, đánh số chi tiết, tạo danh mục bảng vật liệu BOMs và công cụ định nghĩa các chi tiết phi tiêu chuẩn bao gồm tiêu chuẩn, kích thước, đầu pins, đầu kết nối để tự động tạo ra các danh mục BOMs, báo cáo và PLC I/O và khiến cho việc thiết kế nhanh hơn, hiệu quả hơn Việc tích hợp add-on quản lý dữ liệu thiết kế với Autodesk Vault giúp các nhóm thiết kế cộng tác và triển khai các dự án nhanh chóng, chính xác và đúng tiến độ

Revit đã dần trở thành một danh từ quan trọng trong các điều kiện tuyển dụng của các công ty thiết kế xây dựng như kiến trúc sư Revit, kỹ sư Revit, ưu tiên thành thạo Revit… Tiềm năng ứng dụng Revit trong công việt thiết kế đã thể hiện rõ qua cách khai thác triệt để công nghệ B.I.M mà bất cứ ai đang làm trong ngành thiết kế xây dựng đều nhận thấy được sự cần thiết của nó Revit là sản phẩm của một hãng phần mềm quen thuộc là

Autodesk Với khả năng tạo hình dáng cũng như các chi tiết phong phú và linh hoạt hơn nhiều so với phần mềm CAD Ngoài ra, những việc thống kê khối vật liệu có mặt trong công trình sẽ được phần mềm tự động thống kê Hồ sơ thiết kế kỹ thuật được phần mềm quản lý chặt chẽ và chính xác Người sử dụng còn có được tất cả các thông tin hình học (mặt bằng, mặt đứng, mặt cắt…) và phi hình học (khối lượng thiết kế, số lượng vật tư…) của công trình tại bất kỳ thời điểm nào của quá trình xây dựng Bên cạnh đó, Revit là một trong những phần mềm làm việc theo cả hai định dạng ảnh vec tơ và raster, tốc độ xử lý nhanh, chiếm dung lượng đĩa cứng thấp, dễ sử dụng Sử dụng Revit, người thiết kế không chỉ có một hồ sơ thiết kế kỹ thuật mà còn có hồ sơ trình diễn như các phối cảnh nội ngoại thất công trình Tuy nhiên, mặt hạn chế của Revit là đòi hỏi cấu hình máy tính tương đối cao và hiện nay chưa có nhiều trung tâm đào tạo chuyên sâu về phần mềm Revit Revit gồm 3 chương trình lớn: Revit Architecture, Revit MEP và Revit Structure Mỗi chương trình đều có khả năng thiết kế độc lập và có những tính năng thiết kế chuyên ngành riêng:

 Revit Architecture chuyên về lĩnh vực thiết kế kiến trúc

 Revit MEP chuyên về thiết kế hệ thống cung cấp điện, cấp thoát nước, điều hòa không khí và phòng cháy

 Revit Structure chuyên về thiết kế kết cấu khung giàn Lợi ích của việc sử dụng phần mềm Revit:

 Nâng cao tính đồng bộ và chính xác của hồ sơ: Mức độ ăn khớp giữa các hình chiếu của công trình trên bản vẽ rất cao, tùy thuộc vào phần tram sử dụng mô hình trong bản vẽ Đặc biệt khi có sự điều chỉnh ý tưởng thiết kế và phối hợp giữa các bộ môn

 Hệ thống ký hiệu được quản lý chặt chẽ và thống nhất: Việc quản lý hệ thống ký hiệu đơn giản mà không phải mất nhiều thời gian Hồ sơ vẽ bằng Revit sẽ dễ dàng xuất bảng thống kê, xuất khối lượng dự toán…

 Rút ngắn thời gian: Thời gian triển khai cực kỳ nhanh chóng nếu bạn đã có đủ dữ liệu chuyên ngành và thư viện cần thiết Chỉnh sửa dễ dàng, nhanh chóng và đồng bộ hồ sơ

 Số lượng nhân sự ít và dễ tuyển dụng: học sử dụng Revit rất nhanh và tạo ra sản phẩm dễ dàng Đó là ưu thế lớn cho doanh nghiệp

 Chi phí quản lý thấp Dễ quản lý công việc và nhân sự

4 là một phần mềm được Autodesk phát triển với mong muốn hòa vào hệ thống thiết kế và quản lý công trình hiệu quả – công nghệ BIM Trong bộ sản phẩm Revit, ngoài Revit Architecture phục vụ cho thiết kế kiến trúc, Revit Structure phục vụ cho thiết kế kết cấu, thì Revit Mep là công cụ phục vụ cho việc thiết kế hệ thống cơ điện trong công trình Đây là một giải pháp thiết kế sáng tạo của Autodesk nhằm đáp ứng nhu cầu thiết kế, xây dựng và quản lý công trình một cách toàn diện Trong mô hình Revit MEP, mỗi bản vẽ 2D, 3D view và bảng kê là phần trình bày thông tin từ một cơ sở dữ liệu mô hình xây dựng cơ bản Khi làm việc trong bản vẽ và bảng liệt kê, Revit MEP sẽ thu nhập thông tin về dự án xây dựng và phối hợp thông tin này với tất cả những phần trình bày khác của dự án Thông số Revit MEP thay đổi sẽ tự động phối hợp những thay đổi đã thực hiện ở bất cứ nơi đâu – mô hình, bản vẽ, bảng liệt kê, mặt cắt và sơ đồ Revit MEP trợ giúp cho người thiết kế xây dựng:

 Hệ thống điện cung cấp và chiếu sáng

 Thiết kế hệ thống báo cháy khẩn cấp

 Hệ thống điều hòa không khí, điều hòa nhiệt độ

 Hệ thống đường ống chịu áp lực

 Hệ thống phòng cháy chữa cháy

CADe-SIMU là phần mềm vẽ và mô phỏng mạch điện công nghiệp đã được Việt hóa Đây là một phần mềm rất gọn nhẹ và chạy trực tiếp không cần cài đặt Phần mềm được hỗ trợ đầy đủ các kí hiệu của các thiết bị dùng trong công nghiệp như: Nguồn, dao cách ly, máy cắt 3 pha, các loại Rơle, motor, các tiếp điểm… Phần mềm là công cụ đắc lực để giúp cho công việc trở nên nhanh chóng và chính xác, giúp tiết kiệm thời gian cho công việc 1.2.5 Phần mềm PROTEUS

PHẦN MỀM THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP – ECODIAL

Giới thiệu về phần mềm ECODIAL

Chương 3: PHẦN MỀM THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG – DIALUX

3.1 Giới thiệu về phần mềm DIALux

3.2 Các khái niệm cơ bản của chiếu sáng

3.3 Các thư viện phần tử trong DIALux

3.4 Trình tự thao tác tính toán chiếu sáng với DIALux

3.5 Ứng dụng phần mềm DIALux trong chiếu sáng nội thất

4.2 Trình tự thao tác tính toán điện trở nối đất bằng phần mềm GEM

Các thông số đầu vào thường gặp khi làm việc với ECODIAL

Để thực hiện việc tính toán với phần mềm thiết kế cần nhập vào các thông số đầu vào cho từng phần tử của mạch Các thông số đầu vào và các giá trị tính toán được liệt kê như sau:

+ 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 cực 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

+ 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

 Máy biến áp hạ áp:

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

 Đường dẫn đến các dự án phía trên

Bảng 2 1 Giá trị của các phần tử

Công suất Giá trị định mức của các phần tử

Sơ đồ nối đất Sơ đồ nối đất phía hạ áp: IT, TT, TNC, TNS, phía nguồn Trung tính kiểu phân bố Có trung tính phân bố cho phía hạ áp YES-NO

Un ph-ph (V) Điện áp dây định mức của phía hạ áp: 220-230-240-380-

400-415-440-500-525600-660-690 V 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

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 364-5523

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

Nb pha user Số lượng dây dẫn mỗi pha

CSA pha user (mm 2 ) Tiết diện theo tiêu chuẩn của dây dẫn

Nb N user Số lượng dây trung tính (N)

CSA N user (mm 2 ) Tiết diện theo tiêu chuẩn của dây dẫn

CSA PE user (mm ) Tiết diện theo tiêu chuẩn của dây dẫn

Số lớp Số lớp cáp

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

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

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 phần mềm Ecodial được trình bày dưới dạng sơ đồ cây rất tiện ích cho người sử dụng Thư viện này xuất hiện ngay khi khởi động chương trình để chuẩn bị thiết kế Chỉ bằng một động tác nhấp chuột và di chuyển đến nơi muốn vẽ, nhấp chuột thêm lần nữa thì có thể lấy ra bất kỳ phần tử nào như mong muốn

 Thư viện nguồn (Sources Library):

Với thư viện nguồn gồm có các loại nguồn như Hình 2.1 Trong đó, Horizontal được đánh dấu nếu muốn nguồn được nằm ngang Chi tiết được diễn giải như Bảng 2.2

Hình 2 1 Thư viện nguồn Bảng 2 2 Mô tả các loại nguồn

Thư viện Mô tả Chức năng Ghi chú

Máy biến áp Cáp hoặc BTS (hoặc không nối mạch)

Lựa chọn Horizontal để nguồn nằm ngang

Máy phát Cáp hoặc BTS (hoặc không nối mạch)

CB Cáp hoặc BTS (hoặc không nối mạch)

 Thư viện thanh cái (Busbar Library)

Hình 2 2 Thư viện thanh cái

Bảng 2 3 Bảng mô tả thanh cái

Thanh cái có tính toán hoặc không tính toán

Lựa chọn Horizontal để nguồn nằm dọc BTS

 Thư viện lộ (ngõ) ra (Outgoing Circuits Library):

Hình 2 3 Thư viện lộ ra Bảng 2 4 Bảng mô tả lộ ra

CB (Hoặc không có thiết bị bảo vệ)

Cáp hoặc BTS (Hoặc không có mạch nối)

Cáp hoặc BTS (Hoặc không có mạch nối) Công tắc chuyển mạch

Cáp hoặc BTS (Hoặc không có mạch nối) Cáp hoặc BTS (Hoặc không có mạch nối)

Máy ngắt tự động hạ thế

Bảng 2 5 Bảng mô tả thư viện tải

Thư viện Mô tả Chức năng Ghi chú x1 L1

Q 1 CB (Máy ngắt tự động hạ thế)

Cáp hoặc BTS Tải bất kỳ

Q2 CB (Máy ngắt tự động hạ thế)

Cáp hoặc BTS Contactor/ bộ khởi động mềm Động cơ 3 pha x1 E3

Q 3 CB (Máy ngắt tự động hạ thế)

Cáp hoặc BTS Tải chiếu sáng

CB (Có bảo vệ nối đất) Cáp hoặc BTS Ổ cắm

 Thư viện máy biến áp (LV transformers Library)

Hình 2 5 Thư viện máy biến áp Bảng 2 6 Bảng mô tả thanh cái

CB Cáp hoặc BTS Trạm biến áp hạ áp/hạ áp

Lựa chọn Horizontal để nguồn nằm dọc

CB Cáp hoặc BTS Trạm biến áp hạ áp/hạ áp

 Thư viện các phần tử khác (Others Library)

Hình 2 6 Thư viện các phần tử khác Bảng 2 7 Bảng mô tả các phần tử khác

A Đường dẫn đến các dự án bên dưới

Lựa chọn Horizontal để nguồn nằm dọc

B Đường dẫn đến các dự án bên trên

20 Đường nối mạch với tổng trở bằng zero (không đưa vào bảng tính) Đường nối các phần tử

PHẦN MỀM THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG – DIALUX

Ứng dụng phần mềm DIALux trong chiếu sáng nội thất

Trình tự thao tác tính toán điện trở nối đất bằng phần mềm GEM

PHẦN MỀM TÍNH TOÁN CHỐNG SÉT – BENJI

PHẦN MỀM MÔ PHỎNG LƯỚI ĐIỆN - POWER WORLD

Tiêu đề	Giáo trình cad trong điện công nghiệp dành cho bậc cao đẳng ngành cnkt điện, điện tử; điện công nghiệp
Tác giả	Tôn Ngọc Triều, Nguyễn Phát Lợi
Trường học	Trường Cao đẳng Công nghệ Thủ Đức
Chuyên ngành	Điện công nghiệp
Thể loại	Giáo trình
Năm xuất bản	2021
Thành phố	TP. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	141
Dung lượng	16,12 MB