Đồ án thiết kế cung cấp điện

thuyết trình luận văn hay dành cho sinh viên làm luận văn

Trang 1

Mục lục

CHƯƠNG I : TÌM HIỂU CÁC BƯỚC THỰC HIỆN CUNG CẤP ĐIỆN

CHO MỘT NHÀ MÁY- XÍ NGHIỆP 6

I VAI TRÒ VÀ YÊU CẦU CỦA VIỆC CẤP ĐIỆN : 7

II NHỮN G ĐNN H N GHĨA CƠ BẢN : 7

1 Phụ tải điện : 7

2 Đồ thị phụ tải điện : 7

3 Xác định phụ tải điện : 7

4 Hệ số sử dụng ksd : 8

5 Hệ số đóng điện kđ: 8

6 Hệ số phụ tải kpt : 8

7 Hệ số cực đại kmax: 8

8 Hệ số nhu cầu knc : 8

9 Hệ số hình dáng khd : 8

10 Hệ số điền kín phụ tải kđk : 8

11 Hệ số đồng thời kđt : 8

12 Hệ số tiêu thụ điện năng hiệu quả nhq: 8

III XÁC ĐNN H N HU CẦU ĐIỆN N ĂN G: 9

1 Xác định phụ tải tính toán theo công suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất 9

2 Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu knc 9

3 Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản phNm 10

4 Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại Kmax và công suất trung bình Ptb 10

IV TÌM HIỂU CÁC KHÍ CỤ ĐIỆN – THIẾT BN ĐIỆN ĐƯỢC DÙN G TRON G HỆ THỐN G ĐIỆN CỦA N HÀ MÁY : 11

1 Máy cắt điện có điện áp cao hơn 1000 V: 11

2 Máy cắt phụ tải: 11

3 Dao cách ly : 12

4 Cầu chì : 12

5 Sứ cách điện : 13

6 Máy biến dòng BI : 14

7 Máy biến điện áp BU : 15

8 Thanh dẫn : 15

8.1 Tiết diện thanh dẫn chọn theo mật độ dòng kinh tế: 16

8.2 Tiết diện thanh dẫn chọn theo điều kiện phát nóng: 16

9 Cáp và dây cáp: 16

9.1 Lựa chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện phát nóng: 16

9.2.Lựa chọn tiết diện dây dẫn và dây cáp theo tổn thất điện áp cho phép : 17 10 Aptomat (Cầu dao tự động): 19

10.1 Khái quát và yêu cầu: 19

10.2 N guyên lý làm việc Aptomat: 20

10.3 Phân loại và cấu tạo Aptomat: 20

Trang 2

THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN

11 Cầu chì tự rơi (FCO): 21

V CHỌN PHƯƠN G ÁN CUN G CẤP ĐIỆN : 22

1 Chọn điện áp định mức của mạng điện : 22

2 Chọn nguồn điện : 23

3 Sơ đồ mạng điện của xí nghiệp công nghiệp : 23

CHƯƠN G II TÌM HIỂU PHƯƠN G PHÁP CUN G CẤP ĐIỆN CHO N HÀ MÁYCHẾ BIẾN GỖ HOÀ N GUYÊN 24

I ĐẶC ĐIỂM CHUN G CỦA N HÀ MÁY : 25

II GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT VỀ N HÀ MÁY : 25

III MỘT VÀI N ÉT VỀ DỰ BÁO PHỤ TẢI ĐIỆN : 26

1 Phương pháp tính hệ số vượt trước : 26

2 Phương pháp tính trực tiếp : 26

3 Phương pháp chuyên gia : 27

4 Phương pháp đối chiếu : 27

IV N HỮN G YÊU CẦU VÀ N ỘI DUN G CHỦ YẾU KHI THIẾT KẾ CUN G CẤP ĐIỆN : 27

CHƯƠN G III TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐN G CHIẾU SÁN G CHO N HÀ MÁY-XÍ N GHIỆP 28

I ÁN H SÁN G VÀ CÁC ĐẶC TÍN H VẬT LÝ- SIN H HỌC : 29

1 Bức xạ, ánh sáng và màu sắc: 29

2 Mắt người và sự cảm thụ ánh sáng, màu sắc: 29

II CÁC ĐẠI LƯỢN G VÀ ĐƠN VN ĐO ÁN H SÁN G: 30

1 Quang thông F; đơn vị Lumen (lm) 30

2 Cường độ sáng I; đơn vị Candela (cd) 30

3 Độ rọi E; đơn vị Lux (lx) 30

4 Độ chói L; đơn vị (cd/m2) 31

III PHÂN LOẠI CÁC N GUỒN SÁN G VÀ KIỂU CHIẾU SÁN G : 31

1 Phân loại các nguồn sáng: 31

2 Kiểu chiếu sáng: 31

CHƯƠN G IV THIẾT KẾ HT CHIẾU SÁN G,MÁY LẠN H VÀ Ổ CẮM ĐIỆN CHO N M CHẾ BIẾN GỔ HOÀ N GUYÊN 33

I THIẾT KẾ CHIẾU SÁN G,MÁY LẠN H,Ổ CẮM ĐIỆN CHO VĂN PHÒN G LẦU: 34

II THIẾT KẾ CHIẾU SÁN G,MÁY LẠN H,Ổ CẮM ĐIỆN CHO VĂN PHÒN G TRỆT: 36

III THIẾT KẾ CHIẾU SÁN G CHO N HÀ XE 4 BÁN H 39

IV THIẾT KẾ CHIẾU SÁN G CHO N HÀ XE 2 BÁN H 40

V THIẾT KẾ CHIẾU SÁN G CHO N HÀ BẢO VỆ 41

VI THIẾT KẾ CHIẾU SÁN G CHO N HÀ XƯỞN G SẢN XUẤT 41

VII THIẾT KẾ CHIẾU SÁN G TỔN G THỂ 44

1 Bảng thống kê khu vực chiếu sáng : 45

2 Bảng thống kê chi tiết cho từng khu vực chiếu sáng : 45

3 Bảng tóm tắt số liệu : 45

4 Tính toán phụ tải khối văn phòng và chức năng : 46

CHƯƠN G V XÁC ĐNN H PHỤ TẢI CHO KHỐI SẢN XUẤT CỦA N HÀ MÁY CHẾ BIẾN GỖ HOÀ N GUYÊN 47

Trang 3

I DAN H SÁCH LIỆT KÊ CÁC THIẾT BN TRON G KHỐI SẢN

XUẤT : 48

II XÁC ĐNN H PHỤ TẢI TÍN H TOÁN CHO TỪN G N HÓM CỦA KHỐI SẢN XUẤT : 50

1 Phụ tải tính toán nhóm I (DB-F1): 50

2 Phụ tải tính toán nhóm II (DB-F2): 51

3 Phụ tải tính toán nhóm III (DB-F3): 53

4 Phụ tải tính toán nhóm IV (DB-F4): 54

5 Phụ tải tính toán nhóm V (DB-F5): 55

6 Phụ tải tính toán nhómV I (DB-F6): 57

7 Phụ tải tính toán nhóm VII (DB-B): 59

CHƯƠN G VI CHỌN PHƯƠN G ÁN ĐI DÂY, TÍN H TOÁN VÀ CHỌN DÂY DẪN ĐIỆN CHO N HÀ MÁY CHẾ BIẾN GỖ HOÀ N GUYÊN 60

I CHỌN PHƯƠN G ÁN ĐI DÂY: 61

II CHỌN CÁP- DÂY DẪN : 61

1 Chọn cáp từ tủ PP chính (MSB) đến tủ ĐL (DB-VPL): 61

2 Chọn cáp từ tủ PP chính (MSB) đến tủ ĐL (DB-VPT): 62

3 Chọn cáp từ tủ PP chính (MSB) đến tủ ĐL (DB-L): 62

4 Chọn cáp từ tủ PP chính (MSB) đến tủ ĐL (DB-BV): 63

5 Chọn cáp từ tủ ĐL (DB-F) đến tủ ĐL (DB-F1): 63

11 Chọn cáp từ tủ PP (MSB) đến tủ ĐL (DB-F): 66

12 Chọn cáp từ tủ PP (MSB) đến tủ ĐL (DB-B): 67

III CHỌN DÂY DẪN ĐẾN CÁC TẢI TIÊU THỤ: 67

1 Tính toán chọn dây dẫn cho các tải trong tủ điện (DB-F1): 67

7 Tính toán chọn dây dẫn cho các tải trong tủ điện (DB-B): 72

IV CHỌN DÂY DẪN TỪ CÁC TỦ ĐL ĐẾN CÁC TẢI TIÊU THỤ: 73

1 Phân chia phụ tải chiếu sáng, ổ cắ,máy lạnh: 73

2 Chọn dây dẫn cho thiế bị trong tủ điện (DB-VPL): 73

3 Chọn dây dẫn cho thiế bị trong tủ điện (DB-VPT): 73

4 Chọn dây dẫn cho thiế bị trong tủ điện (DB-L): 74

5 Chọn dây dẫn cho thiế bị trong tủ điện (DB-BV): 74

CHƯƠN G VII CHỌN THIẾT BN BẢO VỆ VÀ CUN G CẤP ĐIỆN CHO N HÀ MÁY CHẾ BIẾN GỖ HOÀ N GUYÊN 75

I TÍN H TOÁN PHỤ TẢI CHO TOÀN N HÀ MÁY : 76

II BÙ CÔN G SUẤT PHẢN KHÁN G : 76

1 Tác dụng của việc bù công suất phản kháng: 76

Trang 4

2 Xác định dung lượng và vị trí đặc tụ bù: 78

III CHỌN MÁY BIẾN ÁP : 78

1 Đặc vấn đề : 78

2 Chọn dunglượng và số lượng MBA: 78

3 Chọn MBA cho nhà máy chế biến gỗ: 79

4 Chọn cáp từ đường dây trung thế 22KV đến MBA: 79

5 Chọn cáp từMBA đến tủ PP chính (MSB) 79

IV CHỌN MÁY PHÁT DỰ PHÒN G: 80

V TÍN H ĐIỆN KHÁN G CỦA CÁC PHẦN TỬ TRON G HT: 81

1 Máy biến áp : 81

2 N guồn hệ thống : 81

VI TÍN H TOÁN CÁC THÔN G SỐ DD: 81

1 Tuyến cáp từ MBA đến tủ PP chính (MSB) : 81

2 Tuyến cáp từ tủ PP chính (MSB) đến tủ ĐL (DB-F) 81

3 Tuyến cáp từ tủ ĐL (DB-F1) đến tải tiêu thụ 82

9 Tuyến cáp từ tủ ĐL (DB-B) đến tải tiêu thụ 84

10 Tuyến cáp từ tủ ĐL (DB-VPL) đến tải tiêu thụ 85

11 Tuyến cáp từ tủ ĐL (DB-VPT) đến tải tiêu thụ 85

12 Tuyến cáp từ tủ ĐL (DB-BV) đến tải tiêu thụ 86

3 Tuyến cáp từ tủ ĐL (DB-L) đến tải tiêu thụ 86

CHƯƠN G VIII TÍN H TOÁN N GẮN MẠCH CHO N HÀ MÁY CHẾ BIẾN GỖ HOÀ N GUYÊN 88

I TÍN H TOÁN N GẮN MẠCH : 89

II TÍN H TOÁN CHỌN THAN H CÁI : 95

III CHỌN APTOMAT : 107

IV CHỌN CẦU CHÌ TỰ RƠI : 115

V CHỌN CHỐN G SÉT VAN : 115

VI TÍN H TOÁN TỔN THẤT ĐIỆN ÁP : 116

CHƯƠN G IX : THIẾT KẾ AN TOÀN ĐIỆN CHO N HÀ MÁY CHẾ BIẾN GỖ HOÀ N GUYÊN 123

I MỤC ĐÍCH VÀ Ý N GHĨA CỦA VIỆC N ỐI ĐẤT : 124

II THIẾT KẾ HỆ THỐN G N ỐI ĐẤT AN TOÀN : 124

II TÍN H TOÁN HỆ THỐN G N ỐI ĐẤT AN TOÀN VÀ LÀM VIỆC : 124

II THIẾT KẾ HỆ THỐN G AN TOÀN : 124

CHƯƠN G X : THIẾT KẾ CHỐN G SÉT CHO N HÀ MÁY CHẾ BIẾN GỖ HOÀ N GUYÊN 129

I CÁC BIỆN PHÁP BẢO VỆ CHỐN G SÉT : 130

II CẤU TẠO VÀ N GUYÊN LÝ HOẠT ĐÔN G CỦA KIM THU SÉT TẠO TIA TIÊN ĐẠO PREVECTRONR 2 : ……….131

III THIẾT KẾ HỆ THỐN G N ỐI ĐẤT CHỐN G SÉT : 133

Trang 5

www.4tech.com.vnIII KIỂM TRA CÁC KHU VỰC ĐƯỢC BẢO VỆ CHỐN G SÉT BẰN G

KIM THU SÉT PREVECTRONR 2 – S6.60 : 135

Trang 6

CHƯƠNG I

TÌM HIỂU CÁC BƯỚC THỰC HIỆN

CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT NHÀ

MÁY- XÍ NGHIỆP

Trang 7

I VAI TRÒ VÀ YÊU CẦU CỦA VIỆC CẤP ĐIỆN :

- N gày nay năng lượng điện đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống N hu cầu điện

năng trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp tăng lên đáng kể Chính vì vai

trò quan trọng đó mà điện năng được coi là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá mức độ

phát triển của một quốc gia

- Trong hoàn cảnh nước ta hiện nay để nền kinh tế phát triển không bị tụt hậu so với

các nước trong khu vực, chúng ta phải đNy mạnh sự nghiệp công nghiệp hóa - hiện đại

hóa, muốn vậy thì điện năng phải đi trước một bước

- Thiết kế cung cấp điện cần phải có đội ngũ công nhân – cán bộ kỹ thuật có đủ trình

độ tương xứng để hoàn thành và đảm bảo chất lượng công trình và điều quan trọng

nữa là phải đảm bảo các yêu cầu sau:

a) Độ tin cậy cung cấp điện: Tuỳ thuộc vào tính chất và yêu cầu của phụ tải

b) Chất lượng điện năng: Được đánh giá qua hai chỉ tiêu chính là tần số và điện áp

c) An toàn: An toàn cho người vận hành, người sử dụng và an toàn cho các thiết bị

điện

d) Kinh tế: Vốn đầu tư và chi phí vận hành ở mức thấp nhất và phù hợp với khả năng

phát triển hệ thống điện trong tương lai

II NHỮNG ĐNNH NGHĨA CƠ BẢN:

1 Phụ tải điện :

Là đại lượng đặc trưng cho công suất tiêu thụ của các thiết bị riêng lẻ như : động cơ

điện, lò điện, chiếu sáng

2 Đồ thị phụ tải điện :

Tùy theo yêu cầu sử dụng mà người ta xây dựng các đồ thị phụ tải khác nhau

Phân loại theo đại lượng đo ta có :

+ Đồ thị phụ tải tác dụng P(t)

+ Đồ thị phụ tải phản kháng Q(t)

+ Đồ thị phụ tải theo dòng điện I(t)

Phân loại theo thời gian khảo sát ta có :

+ Đồ thị phụ tải hàng ngày

+ Đồ thị phụ tải hàng tháng

+ Đồ thị phụ tải hàng năm

3 Xác định phụ tải điện :

Đây là việc làm đầu tiên của người thiết kế cung cấp điện nhằm mục đích chọn và

kiểm tra các phần tử mạch điện, các chế độ làm việc và phát nóng Trên cơ sở đó tính

toán độ sụt áp lựa chọn thiết bị bù và các thiết bị bảo vệ

Trang 8

Hệ số cực đại là tỉ số giữa phụ tải tính toán (Ptt ) và phụ tải trung bình (Ptb ) trong

khoảng thời gian xem xét

8 Hệ số nhu cầu k nc :

Hệ số nhu cầu là tỉ số giữa công suất tính toán (Ptt ) (trong điều kiện thiết kế) hoặc

công suất tiêu thụ (trong điều kiện vận hành) với công suất đặt (công suất định mức )

9 Hệ số hình dáng k hd :

Là đại lượng đặt trưng cho sự không đồng đều của đồ thị phụ tải theo thời gian, thông

thường người ta xác định hệ số hình dạng theo chỉ số công tơ N ói cách khác, hệ số

hình dạng của đồ thị phụ tải riêng biệt hoặc đồ thị phụ tải nhóm là tỉ số giữa dòng điện

trung bình bình phương (hoặc công suất toàn phần trung bình bình phương) của một

hộ tiêu thụ hoặc một nhóm hộ tiêu thụ với giá trị trung bình của nó trong thời gian

khảo sát

10 Hệ số điền kín phụ tải k đk :

Hệ số điền kín phụ tải là tỉ số giữa công suất tác dụng trung bình với công suất cực đại

trong thời gian khảo sát

11 Hệ số đồng thời k đt :

Hệ số đồng thời là tỉ số giữa công suất tác dụng tính toán cực đại tại nút khảo sát của

hệ thống cung cấp điện với tổng công suất tác dụng tính toán cực đại của các nhóm hộ

tiêu thụ riêng biệt nối vào nút đó

12 Hệ số tiêu thụ điện năng hiệu quả n hq :

N hóm có n thiết bị có công suất định mức và chế độ làm việc khác nhau Ta gọi nhq là

số thiết bị tiêu thụ điện năng hiệu quả, là một số qui đổi gồm có nhq thiết bị có công

suất định mức và chế độ làm việc như nhau, tạo nên phụ tải tính toán bằng phụ tải tiêu

thụ thực bởi n thiết bị trên

Trang 9

- Khi thiết kế cung cấp điện cho công trình thì nhiệm vụ đầu tiên là phải xác định được

nhu cầu điện của công trình đó Hiện nay có nhiều phương pháp để xác định phụ tải

tính toán Thông thường những phương pháp đơn giản, tính toán thuận tiện lại cho kết

quả không chính xác, còn nếu muốn độ chính xác cao thì phương pháp tính toán lại

phức tạp Do vậy tùy theo giai đoạn thiết kế và yêu cầu cụ thể mà chọn phương pháp

tính cho thích hợp

- N guyên tắc chung để tính phụ tải cho hệ thống điện là tính từ thiết bị dùng điện

ngược trở về nguồn, tức là được tiến hành từ bậc thấp đến bậc cao của hệ thống cung

cấp điện

- Mục đích của việc tính toán phụ tải điện các điểm nút nhằm:

- Chọn tiết diện dây dẫn của lưới cung cấp và lưới phân phối điện áp từ 1000V

trở lên

- Chọn số lượng và công suất máy biến áp của trạm biến áp

- Chọn thiết diện thanh dẫn của thiết bị phân phối

- Chọn các thiết bị chuyển mạch

Sau đây trình bày chi tiết vài phương pháp xác định phụ tải:

1 Xác định phụ tải tính toán theo công suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản

xuất

Công thức tính :

Ptt = Po F Trong đó:

F(m2) : Diện tích bố trí nhóm hộ tiêu thụ

Po(kw/m2) : Suất tải phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất

N hận xét : Phương pháp này chỉ cho kết quả gần đúng N ó được dùng để tính toán phụ

tải các phân xưởng có mật độ máy móc sản xuất phân bố tương đối đều

2 Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu

=

- Công suất phản kháng tính toán : Q tt =P tg tt. ϕ

- Công suất biểu kiến tính toán : 2 2

Trang 10

N hận xét : Đây là phương pháp gần đúng, dùng để đánh giá sơ bộ phụ tải tính toán ở

các nút của nhóm hộ tiêu thụ và hệ thống cung cấp điện của một phân xưởng hay nhà

máy, phương pháp này có ưu điểm sử dụng trong thiết kế sơ bộ nhanh gọn tiện lợi nên

nó là phương pháp thường dùng N hược điểm của phương pháp này là kém chính xác

vì knc tra ở sổ tay

3 Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản

phẩm

- Đối với các hộ tiêu thụ có đồ thị phụ tải không đổi hoặc thay đổi ít, phụ tải tính toán

lấy bằng giá trị trung bình của ca phụ tải lớn nhất đó

- Hệ số đóng điện của các hộ tiêu thụ này lấy bằng 1 còn hệ số phụ tải thay đổi rất ít

- Đối với các hộ tiêu thụ có đồ thị phụ tải thực tế không thay đổi, phụ tải tính toán

bằng phụ tải trung bình và được xác định theo suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị

sản phNm khi cho trước tổng sản phNm sản xuất trong một khoảng thời gian

Mca : Số lượng sản phNm sản xuất trong một ca

Tca : Thời gian của ca phụ tải lớn nhất (h)

Wo : Suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phNm (KWh/ một đơn vị sản

M W P

T

=Trong đó:

Tmax thời gian sử dụng công suất lớn nhất ( h )

N hận xét: Phương pháp này dùng để tính toán cho các hộ tiêu thụ có đồ thị phụ tải ít

biến đổi

4 Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại K max và công suất trung bình P tb

- Khi cần nâng cao độ chính xác của phụ tải tính toán hoặc khi không có số liệu cần

thiết để áp dụng phương pháp tương đối đơn giản đã nêu ở trên thì ta dùng phương

N hận xét: Phương pháp này dùng để tính phụ tải tính toán của nhóm hộ tiêu thụ có đồ

thị phụ tải biến đổi ( ở tất cả các bậc lưới cung cấp và phân phối, kể cả máy biến áp),

đây là phương pháp tổng quát nhất, nó cho phép ta tính đúng ở mọi sơ đồ cung cấp

Trang 11

điện Mặt khác việc tính toán các thông số dựa vào công suất của từng nhóm máy đã

cho sẵn nên khá chính xác so với thực tế

IV TÌM HIỂU CÁC KHÍ CỤ ĐIỆN – THIẾT BN ĐIỆN ĐƯỢC DÙNG

TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY :

1 Máy cắt điện có điện áp cao hơn 1000 V:

- Máy cắt điện là một thiết bị dùng trong mạng điện áp cao để đóng, cắt dòng điện phụ

tải và cắt dòng điện ngắn mạch Đó là loại thiết bị đóng cắt làm việc tin cậy nhưng giá

thành cao nên máy cắt thường chỉ được dùng ở những nơi quan trọng

- Theo phương pháp dập hồ quang có thể phân máy cắt điện thành nhiều loại: Máy cắt

điện nhiều dầu, máy cắt ít dầu, máy cắt không khí

- Theo tốc độ cắt, có thể phân ra: máy cắt tốc độ nhanh, vừa, chậm

- Theo hoàn cảnh làm việc có thể phân ra loại máy cắt trong nhà và máy cắt đặt ngoài

trời

- Để điều khiển máy cắt, người ta dùng các bộ truyền động điều khiển bằng tay hoặc

bằng điện

- Máy cắt điện được chọn theo điện áp định mức, dòng điện định mức, loại máy cắt,

kiểm tra ổn định động, ổn định nhiệt và khả năng cắt trong trình trạng ngắn mạch

Bảng I.1: Các điều kiện chọn và kiểm tra máy cắt điện

Thứ tự Đại lượng lựa chọn và kiểm tra Công thức tính toán

1 Điện áp định mức ( KV) U dmMCA≥U dmmang

2 Dòng điện định mức (A) I dmMCA≥I lvmax

3 Dòng điện ổn định lực điện động (KA) imax ≥i xk

4 Dòng điện ổn định nhiệt trong thời gian todn

tqd : Thời gian qui đổi

Ilv max : Cường độ dòng điện làm việc cực đại

ixk : Trị số biên độ của dòng điện ngắn mạch xung kích

SN (tN ) : Công suất ngắn mạch tại thời điểm cắt

2 Máy cắt phụ tải:

- Máy cắt phụ tải là một thiết bị đóng cắt đơn giản và rẻ tiền hơn máy cắt điện N ó

gồm có hai bộ phận : bộ phận đóng cắt bằng tay và cầu chì

Trang 12

- Do bộ phận dập tắt hồ quang có cấu tạo đơn giản nên máy cắt phụ tải chỉ đóng cắt

được dòng điện phụ tải, không cắt được dòng điện ngắn mạch Để cắt dòng điện ngắn

mạch trong máy cắt phụ tải, người ta dùng cầu chì Có các loại như : 75, 100, 200,

300, 400A…

Bảng I.2: Các điều kiện chọn và kiểm tra máy cắt phụ tải

1 Điện áp định mức ( KV) U dmMCPT ≥U dmmang

2 Dòng điện định mức (A) I dmMCPT ≥I lvmax

4 Dòng điện ổn định nhiệt tương ứng với thời

gian ổn định nhiệt todn (A) odn . qd

5 Dòng điện định mức của cầu chì (A) I dmCC ≥I lvmax

6 Công suất cắt định mức của cầu chì (MVA) "

- N hiệm vụ chủ yếu của dao cách ly là tạo ra một khoảng hở cách điện được trông thấy

giữa bộ phận đang mang dòng điện và bộ phận cắt điện nhằm mục đích đảm bảo an

toàn và khiến cho nhân viên sửa chữa thiết bị điện an tâm khi làm việc Do vậy, ở

những nơi cần sửa chữa luôn ta nên đặt thêm dao cách ly ngoài các thiết bị đóng cắt

- Dao cách ly không có bộ phận dập tắt hồ quang nên không thể cắt được dòng điện

lớn N ếu nhằm lẫn dùng dao cách ly để cắt dòng điện lớn thì có thể phát sinh hồ quang

gây nguy hiểm Do vậy dao cách ly chỉ dùng để đóng, cắt khi không có dòng điện

- Dao cách ly được chế tạo với các cấp điện áp khác nhau, có loại một pha và loại ba

pha, có loại đặt trong nhà và có loại đặt ngoài trời

Bảng I.3: Các điều kiện chọn và kiểm tra dao cách ly

1 Điện áp định mức ( KV) U dmDCL≥U dmmang

2 Dòng điện định mức (A) I dmDCL≥I lvmax

4 Dòng điện ổn định nhiệt trong thời gian todn (A)

. qd odn

- Cầu chì là một loại khí cụ điện dùng để bảo vệ mạch điện khi ngắn mạch Thời gian

cắt mạch của cầu chì phụ thuộc nhiều vào vật liệu làm dây chảy Dây chảy cầu chì làm

Trang 13

bằng chì, hợp kim chì với thiếc, kẽm, nhôm, đồng, bạc…chì, kẽm và hợp kim chì với

thiếc có nhiệt độ nóng chảy tương đối thấp, điện trở suất tương đối lớn Do vậy loại

dây chảy này thường chế tạo có tiết diện lớn và thích hợp với điện áp ≤ 500V Đối với

điện áp cao (hơn 1000V), không thể dùng dây chảy có tiết diện lớn được vì lúc nóng

chảy, lượng hơi kim loại tỏa ra lớn, khó khăn cho việc dập tắt hồ quang, do đó ở điện

áp này thường dùng dây chảy bằng đồng, bạc, có điện trở suất bé, nhiệt độ nóng chảy

cao

- Cầu chì là một khí cụ bảo vệ đơn giản, rẻ tiền nhưng độ nhạy kém N ó chỉ tác động

khi dòng điện lớn hơn định mức nhiều lần, chủ yếu là khi xuất hiện dòng điện ngắn

mạch

- Cầu chì được dùng rộng rãi cho mạng điện dưới 1000V Ở các thiết bị điện 10 - 35

KV, cầu chì được dùng để bảo vệ cho mạng hình tia, các mạng điện lực có công suất

bé

Bảng I.4: Các điều kiện chọn và kiểm tra cầu chì

1 Điện áp định mức ( KV) U dmCC ≥U dmmang

2 Dòng điện định mức (A) I dmCC ≥I lvmax

3 Công suất cắt định mức của cầu chì (MVA) "

dmcatCC

5 Sứ cách điện :

Sứ có tác dụng vừa làm giá đỡ cho các bộ phận mang điện, vừa làm vật cách điện giữa

các bộ phận đó với đất Do đó, sứ phải có đủ độ bền, chịu được lực điện động do dòng

điện ngắn mạch gây ra, đồng thời phải chịu được điện áp của mạng kể cả lúc quá điện

áp

Sứ thường chia làm 2 loại chính :

- Sứ đỡ hay treo dùng để đỡ hay treo các thanh cái, dây dẫn và các bộ phận

mang điện trong các thiết bị điện

- Sứ xuyên dùng để dẫn thanh cái hoặc dây dẫn xuyên qua tường hoặc nhà

- Theo vị trí sử dụng, có thể phân ra sứ dùng trong trạm, dùng cho đường dây

và dùng cho các thiết bị

- Theo hoàn cảnh làm việc, có thể phân ra sứ dùng trong nhà và sứ dùng ngoài

trời

Bảng I.5: Các điều kiện chọn và kiểm tra sứ cách điện

1 Điện áp định mức ( KV) U dmsu ≥U dmmang

2 Dòng điện định mức đối với sứ xuyên và sứ

đầu ra(KA)

max

dmsu lv

I ≥I

Trang 14

3 Lực cho phép tác dụng lên đầu sứ F cp ≥F tt' =k F. tt

4 Dòng điện ổn định nhiệt cho phép đối với sứ

Với : ixk : Dòng điện xung kích

l : Khoảng cách giữa 2 sứ liên tiếp trên 1 pha (cm)

a : Khoảng cách giữa 2 pha (cm)

6 Máy biến dòng BI :

Máy biến dòng có nhiệm vụ biến đổi dòng điện từ một trị số lớn xuống trị số nhỏ để

cung cấp cho các dụng cụ đo lường, bảo vệ rơle và tự động hoá Thường dòng điện

định mức thứ cấp của máy biến dòng điện là 5A (trường hợp đặc biệt có thể là 5A hay

10A)

Máy biến dòng có các đặc điểm sau:

- Cuộn dây sơ cấp của BI được mắc nối tiếp với mạng điện và có số vòng dây

rất nhỏ (đối với dòng điện sơ cấp ≤ 600A) thì sơ cấp chỉ có một vòng dây, cuộn

dây thứ cấp sẽ có số vòng dây nhiều hơn

- Phụ tải thứ cấp của BI rất nhỏ, có thể xem như máy biến dòng luôn luôn làm

việc trong tình trạng ngắn mạch

- Để đảm bảo an toàn cho người vận hành, cuộn thứ cấp của máy biến dòng

phải được nối đất

Bảng I.6: Các điều kiện chọn và kiểm tra máy biến dòng BI

1 Điện áp định mức ( KV) U dmBI ≥U dmmang

2 Dòng điện sơ cấp định mức (A) I1dmBI ≥I lvmax

3 Phụ tải định mức của cuộn thứ cấp(VA) S2dmBI ≥S2tt

4 Hệ số ổn định lực điện động trong

1

2.

xk d

dmBI

i k

qd odn

I t k

∞

≥

Trang 15

Chú thích :

I∞: Dòng điện ngắn mạch ổn định (KA)

tqđ : Thời gian qui đổi

a : Khoảng cách giữa các pha (cm)

l : Khoảng cách từ máy biến dòng điện đến sứ đỡ gần nhất (cm)

S2tt : Phụ tải tính toán của cuộn dây thứ cấp của máy biến dòng trong tình trạng làm việc bình thường (VA)

7 Máy biến điện áp BU :

- Máy biến điện áp có nhiệm vụ biến đổi điện áp từ trị số cao xuống trị số thấp phục vụ

cho đo lường, bảo vệ rơle và tự động hóa Điện áp thứ cấp của máy biến điện áp 100V

hay 100/ 3V không kể điện áp sơ cấp định mức là bao nhiêu

- N guyên lý làm việc của máy biến điện áp cũng tương tự như máy biến áp điện lực

thông thường, chỉ khác là công suất của nó rất nhỏ chỉ hàng chục đến hàng trăm VA

Đồng thời tổng trở mạch ngoài của thứ cấp máy biến điện áp rất lớn, do đó có thể xem

như máy biến điện áp thường xuyên làm việc không tải

- Máy biến điện áp thường được chế tạo thành loại một pha, ba pha hoặc ba pha năm

trụ cấp điện áp 6, 10, 35, 110, 220 KV loại có dầu và loại khô Để kiểm tra cách

điện của mạng 6 – 10 KV (trung tính không nối đất ) người ta thường dùng loại máy

biến áp đo lường ba pha năm trụ với cách nối dây Y/Yo /< Phía thứ cấp của máy có

hai dây quấn đấu sao và tam giác hở Khi xãy ra ngắn mạch không đối xứng (một pha,

hai pha ) ở hai đầu dây quấn tam giác hở xuất hiện điện áp nhờ đó ta có thể kiểm tra

được tình trạng cách điện của mạng

- Máy biến điện áp đo lường được chọn theo điện áp ( sơ cấp ), cấp chính xác, phụ tải

thứ cấp và kiểu loại

Bảng I.7: Các điều kiện chọn và kiểm tra máy biến điện áp BU

1 Điện áp định mức (sơ cấp) ( KV) U 1dm ≥U dmmang

2 Phụ tải một pha (VA) S2dmfa≥S2ttfa

Chú thích: S2ttfa phụ tải thứ cấp từng pha của máy biến điện áp

8 Thanh dẫn :

Tiết diện thanh dẫn được chọn theo chỉ tiêu kinh tế hoặc theo điều kiện phát nóng và

kiểm tra ổn định lực điện động, ổn định nhiệt khi có dòng điện ngắn mạch chạy qua

Trang 16

8.1 Tiết diện thanh dẫn chọn theo mật độ dòng kinh tế:

Ibt : Dòng điện làm việc bình thường của thanh dẫn (A)

Jkt : Mật độ dòng điện kinh tế của thanh dẫn (A/mm2 )

8.2 Tiết diện thanh dẫn chọn theo điều kiện phát nóng:

Icp = k1.k2.k3.IcpthTrong đó:

Icp : Dòng điện cho phép của thanh dẫn

Icpth :Dòng điện cho phép của một thanh dẫn khi nhiệt độ thanh dẫn là 70oC,

nhiệt độ môi trường xung quanh là 25oC và thanh dẫn đặt đứng

K1 = 0.95: Hệ số hiệu chỉnh khi đặt thanh dẫn nằm ngang

K2 : Hệ số hiệu chỉnh khi xét trường hợp thanh dẫn gồm nhiều thanh ghép lại (

tra ở sổ tay ), nếu là dây dẫn trên không thì k2 =1

K3 : Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường xung quanh khác nhiệt độ tiêu

chuNn ( tra sổ tay )

9 Cáp và dây cáp:

- Cáp dùng trong mạng điện áp cao và thấp có nhiều loại, ta thường gặp cáp đồng hoặc

nhôm, cáp một, hai, ba hay bốn lõi Cáp có điện áp 1000V trở xuống thường là loại

cáp cách điện bằng giấy tNm dầu hay cao su

- Dây dẫn ngoài trời thường là loại dây trần một sợi, nhiều sợi, hoặc dây rỗng ruột

Dây dẫn dùng trong nhà thường là loại dây dẫn bọc cao su cách điện hoặc nhựa cách

điện Một số trường hợp ở trong nhà có thể dùng dây trần hoặc thanh dẫn nhưng phải

được đặt trên sứ cách điện Trong mạng điện xí nghiệp, dây dẫn và cáp thường được

chọn theo hai điều kiện sau:

+ Chọn theo điều kiện phát nóng

+ Chọn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép

9.1 Lựa chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện phát nóng:

- Khi có dòng điện chạy qua dây dẫn và cáp thì vật dẫn điện nóng lên, nếu nhiệt độ dây

dẫn và cáp quá cao có thể làm cho chúng bị hư hỏng hoặc giảm tuổi thọ Mặt khác độ

bền cơ học của kim loại dẫn điện cũng bị giảm xuống Do vậy nhà chế tạo qui định

nhiệt độ cho phép đối với mỗi loại dây dẫn và cáp

- Khi nhiệt độ không khí là ± 250C người ta qui định nhiệt độ cho phép của thanh cái

và dây dẫn trần là 70oC Đối với cáp chôn trong đất Nm có nhiệt độ là +15oC, nhiệt độ

cho phép chỉ được dao động trong khoảng +60 – 80 oC tuỳ theo loại cáp Dây bọc cao

su có nhiệt độ cho phép là 550C

Trang 17

- N ếu nhiệt độ dây dẫn và cáp đặt tại nơi nào đó khác với nhiệt độ qui định ( nhiệt

không khí là +25 oC, nhiệt độ của đất là + 15o C ) thì phải hiệu chỉnh theo hệ số hiệu

chỉnh k (tra trong sách sổ tay tra cứu )

Do đó tiết diện dây dẫn và cáp chọn phải thoả mãn điều kiện sau :

k.Icp ≥ Ilvmax

Trong đó:

Ilvmax : Dòng điện làm việc cực đại của dây dẫn

Icp : Dòng điện cho phép ứng với dây dẫn chọn

9.2 Lựa chọn tiết diện dây dẫn và dây cáp theo tổn thất điện áp cho phép :

Đối với mạng điện địa phương ta phải dựa vào tổn thất điện áp cho phép để lựa chọn

tiết diện dây dẫn vì mạng điện địa phương thường có công suất bé, tiết diện dây dẫn

nhỏ và do đó điện trở dây dẫn lớn Do vậy tăng tiết diện dây dẫn sẽ làm giảm tổn thất

U

Δ , tức là giữ cho tổn thất điện áp không vượt quá mức tổn thất điện áp cho phép

9.2.1 Xác định tiết diện dây dẫn khi toàn bộ đường dây cùng một tiết diện:

Ta xét một mạch điện đơn giản như sau :

i dm

Trang 18

Giá trị điện kháng trên 1 km đường dây xo nói chung ít thay đổi dù dây lớn hay bé

(x o = 0,3 0, 43 / ÷ Ω km) do vậy có thể lấy giá trị trung bình để tính toán "

U

ΔTrị số tổn thất điện áp cho phép ΔU cp từ nguồn đến phụ tải xa nhất đã cho theo yêu cầu

của mạng điện Do vậy ta tính được '

Căn cứ vào trị số tính toán F, tra bảng chọn tiết diện dây dẫn tiêu chuNn gần nhất

Đồng thời xác định được ro và xo ứng với dây dẫn đã chọn, tính lại tổn thất điện áp, sau

cùng so sánh với ΔU cp đã chọn N ếu thấy chưa đạt yêu cầu, ta hãy tăng tiết diện dây

dẫn một cấp nữa và tính lại

9.2.2 Xác định tiết diện dây dẫn theo mật độ dòng điện không đổi:

Khi xây dựng đường dây cùng một tiết diện trên toàn bộ chiều dài của nó sẽ đưa đến

việc sử dụng khối lượng kim loại màu lớn Do đó, nếu thời gian sử dụng công suất cực

đại Tmax là lớn, thì đối với mạng điện địa phương ta nên chọn dây dẫn theo mật độ

dòng điện không đổi, lúc tổn thất điện năng và công suất bé nhất

Xét đường dây có 2 phụ tải :

Cho xo tuỳ ý ta sẽ tính được "

dm

cp

x Q l U

Trang 19

Ta có định nghĩa về mật độ dòng điện J = 1/F Các đoạn dây trên đều chọn theo mật

độ dòng điện không đổi nên ta có : 1 2

l

γϕ

=

Δ

=

∑Suy ra I i

F

J

= tra bảng chọn F tiêu chuNn và kiểm tra lại tổn thất điện áp xem bé hơn

tổn thất điện áp cho phép hay không

10 Aptomat (Cầu dao tự động):

10.1 Khái quát và yêu cầu:

Aptomat là khí cụ điện dùng để đóng cắt mạch điện, bảo vệ quá tải, ngắn mạch,

sụt áp thông thường được gọi là aptomat không khí vì hồ quang được dập tắt trong

không khí

Aptomat có ba yêu cầu sau:

- Chế độ làm việc ở định mức của Aptomat phải là chế độ làm việc dài hạn, nghĩa là trị

số dòng điện định mức chạy qua Aptomat lâu bao nhiêu cũng được Mặt khác, mạch

dòng điện của Aptomat phải chịu được dòng điện lớn (khi có ngắn mạch) lúc các tiếp

điểm của nó đã đóng hay đang đóng

- Aptomat phải ngắt được trị số dòng điện ngắn mạch lớn, có thể đến vài chục (KA)

Sau khi ngắt dòng điện ngắn mạch, Aptomat phải đảm bảo vẫn làm việc tốt ở trị số

dòng điện định mức

- Để nâng cao tính ổn định nhiệt và điện động của các thiết bị điện, hạn chế sự phá

hoại do dòng điện ngắn mạch gây ra, Aptomat phải có thời gian cắt bé

Muốn vậy thường phải kết hợp lực thao tác cơ học với thiết bị dập hồ quang bên trong

Aptomat

Để thực hiện yêu cầu thao tác bảo vệ có chọn lọc, Aptomat cần phải có khả năng điều

chỉnh trị số dòng điện tác động và thời gian tác động

Trang 20

10.2 Nguyên lý làm việc Aptomat:

- Sơ đồ nguyên lý của Aptomat dòng điện cực đại và Aptomat điện áp thấp được trình

bày trên hình 2a và 2b

-Ở trạng thái bình thường sau khi đóng điện, Aptomat được giữ ở trạng thái đóng tiếp

điểm nhờ móc răng 1 khớp với cần răng 5 cùng một cụm với tiếp điểm động ở hình 2a

- Khi mạch điện quá tải hay ngắn mạch, nam châm điện 2 sẽ hút phần ứng 4 xuống

làm nhã móc1, cần 5 được tự do, kết quả các tiếp điểm của Aptomat được mở ra dưới

tác dụng của lực lò xo 6, mạch điện bị ngắt

Trên hình 2b khi sụt áp quá mức, nam châm điện 1 sẽ nhả phần ứng 8 làm nhả móc 2,

do đó các tiếp điểm của Aptomat cũng được mở ra dưới dạng của lực lò xo 4, mạch

điện bị cắt

10.3 Phân loại và cấu tạo Aptomat:

10.3.1 Phân loại:

- Theo kết cấu người ta chia Aptomat ra ba loại: một cực, hai cực, ba cực

- Theo thời gian thao tác, người ta chia Aptomat ra loại tác động không tức thời và loại

tác động không tức thời (nhanh)

- Tuỳ theo công dụng bảo vệ, người ta chia Aptomat ra các loại Aptomat cực đại theo

dòng điện, Aptomat cực tiểu theo dòng điện, Aptomat cực tiểu theo điện áp, Aptomat

- Khi đóng mạch tiếp điểm hồ quang đóng trước, tiếp theo là tiếp điểm phụ, sau cùng

là tiếp điểm chính Khi ngắt mạch thì ngược lại, tiếp điểm chính mở trước, sau mới tới

tiếp điểm phụ cuối cùng là tiếp điểm hồ quang

- Tiếp điểm của Aptomat thường làm bằng hợp kim chịu được hồ quang như Ag-W;

Cu-W; N i

Trang 21

Hộp dập hồ quang:

- Để Aptomat dập được hồ quang trong tất cả chế độ làm việc của lưới điện, người ta

thường dùng 2 kiểu thiết bị dập hồ quang là kiểu nữa kín và nữa hở

- Kiểu nửa kín được đặt trong vỏ kín của Aptomat

Trong buồng dập hồ quang thông dụng, người ta dùng những tấm thép xếp thành lưới

ngăn, để phân chia hồ quang thành nhiều đoạn ngắn thuận lợi cho việc dập tắt hồ

quang

Cơ cấu truyền động cắt Aptomat:

- Truyền động cắt Aptomat thường có 2 cách: bằng tay và bằng cơ điện (điện từ, động

cơ điện)

- Điều khiển bằng tay được thực hiện với Aptomat có dòng điện định mức không lớn

hơn 600A Điều khiển bằng điện từ (nam châm điện) được ứng dụng ở các Aptomat có

dòng điện lớn hơn (đến 1000A)

- Để tăng lực điều khiển bằng tay người ta dùng một tay dài phụ theo nguyên lý đòn

bNy N goài ra còn có cách điều khiền bằng động cớ điện hoặc khí nén

Móc bảo vệ:

- Aptomat tự động cắt nhờ phần tử bảo vệ gọi là móc bảo vệ

- Móc bảo vệ quá tải ( còn gọi là quá dòng điện) để bảo vệ thiết bị điện khỏi quá tải,

đường thời gian-dòng điện của móc bảo vệ phải nằm dưới đường đặc tính của đối

tượng cần bảo vệ, đặt bên trong Aptomat

- Móc bảo vệ sụt áp (còn gọi là bảo vệ điện áp thấp) cũng thường dùng kiểu điện từ

Cuộn dây mắc song song với mạch điện chính

11 Cầu chì tự rơi (FCO):

- Cầu chì tự rơi được thiết kế cho mạng phân phối có điện thế dưới 35KV thường được

gắn trên trụ đường dây trên không Cầu chì công suất cũng được thiết kế cho truyền

tải, trong nhà, trạm, nhà máy Cả hai cầu chì này có thể thay thế toàn bộ hay từng phần

dây chì sau khi dây chì đứt Dây chì được chế tạo từ thiết, bạc hay hợp kim để cho ra

đặt tính chảy thời gian FCO tiêu biểu được cho như hình sau:

Trang 22

- Dây chì được chứa trong ống dài gọi là bộ giữ dây chì và được làm bằng vật liệu

cách điện, ống giữ được thiết kế có thể tháo ra dễ dàng

- FCO có thể làm việc như một cầu chì bảo vệ và như một dao cách ly thao tác được,

cho phép người vận hành mở mạch bằng tay Khi cắt dòng điện tải lớn FCO được chế

tạo bộ phận cơ đặt biệt để phân tán hồ quang tạo ra lúc ngắt mạch

- FCO ở hình trên có dạng hở, nhiều dạng FCO được thiết kế ống giữ dây chì tự rơi khi

dây chì nóng chảy ngắt mạch, điều này rất tiện lợi quan sát vị trí, trạng thái của cầu chì

và đảm bảo an toàn cho người vận hành và sửa chữa

- Dây chì thay thế được đặt trong ống giữ dây chì Dây chì chảy được tháo ra ở đầu

ống giữ Dây chì mới được đưa vào ống giữ qua ống phụ, lò xo, dây mềm để đảm bảo

chắc phần cơ và tiếp xúc tốt phần điện

V CHỌN PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN :

Chọn phương án cung cấp điện bao gồm : chọn điện áp, nguồn điện, sơ đồ nối dây,

phương thức vận hành Các vấn đề này có ảnh hưởng đến vận hành khai thác và

phát huy hiệu quả của hệ thống điện Muốn thực hiện đúng và hợp lý, ta phải thu thập

và phân tích đầy đủ các số liệu ban đầu, trong đó số liệu về nhu cầu điện là số liệu

quan trọng N goài ra còn phải biết kết hợp các yêu cầu về phát triển kinh tế chung và

riêng của địa phương

Phương án điện được chọn được xem là hợp lý nếu thỏa những yêu cầu sau :

- Đảm bảo chất lượng điện, tức là đảm bảo tần số và điện áp nằm trong phạm vi cho

phép

- Đảm bảo độ tin cậy, tính liên tục cung cấp điện phù hợp với yêu cầu phụ tải

- Thuận tiện trong việc vận hành, lắp ráp và sửa chữa

- Có các chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật hợp lý

1 Chọn điện áp định mức của mạng điện :

Lựa chọn hợp lý cấp điện áp định mức là một trong những nhiệm vụ rất quan trọng khi

thiết kế cung cấp điện; bởi vì trị số điện áp ảnh hưởng trực tiếp đến các chỉ tiêu

kinh tế và kỹ thuật

Xuất phát từ trị số phụ tải đã cho và điện áp được chọn, sẽ tiến hành lựa chọn tất cả

các thiết bị của hệ thống cung cấp điện

Có thể tham khảo một số công thức sau :

Công thức still : U =4,34 l+16 (P KV)

Trong đó :

P : Công suất truyền tải (KW)

l : Khoảng cách truyền tải (Km)

Công thức này cho kết quả khá tin cậy ứng với l≤ 250Km và S≤ 60(KVA)

Khi những khoảng cách lớn hơn và công suất truyền tải lớn hơn nên ta dùng công suất

Zaleski (N ga)

Trang 23

Thực tế điện áp phụ thuộc rất nhiều vào các yếu tố khác ngoài S và L, do vậy trị số

điện áp được tính theo các công thức trên chỉ gần đúng

2 Chọn nguồn điện :

N guồn điện nói chung có quan hệ mật thiết với phụ tải, cấp điện áp, sơ đồ cung cấp

điện, bảo vệ tự động hóa và chế độ vận hành Do vậy ta phải xem xét toàn diện khi xác

định nguồn điện Khi có nhiều phương án thì việc chọn nguồn điện phải dựa trên cơ sở

tính toán và so sánh kinh tế, kỹ thuật

Tùy theo qui mô của hệ thống cung cấp điện mà nguồn điện có thể là : nhà máy nhiệt

điện, thủy điện, trạm phát diezen, trạm biến áp khu vực, trạm biến áp phân xưởng

3 Sơ đồ mạng điện của xí nghiệp công nghiệp :

Do công suất tiêu thụ của xí nghiệp khá lớn nên các xí nghiệp thường lấy điện từ lưới

điện áp trên 1000 (V)

Theo tiêu chuNn về “đặt các thiết bị đến 1000(V)” thì các đường dây điện của các xí

nghiệp công nghiệp có công suất yêu cầu từ trên 50(KVA) phải nối đến lưới điện áp

cao thông qua trạm hạ áp đặt ngay tại xí nghiệp Trong một số trường hợp, trạm hạ áp

này có thể cung cấp cho 1 số hộ tiêu thụ của lưới ánh sáng công cộng

Sơ đồ nối dây chính của lưới điện công nghiệp phụ thuộc vào số lượng nguồn điện

cung cấp, vào giá trị dòng điện cần thiết và vào hộ tiêu thụ loại nào

Hệ thống thiết bị phân phối điện của 1 xí nghiệp công nghiệp thường gồm các phần tử

sau đây :

- Trạm hạ áp

- Bảng phân phối tổng, các bảng điện chính và phụ

- Lưới điện

Trang 24

CHƯƠNG II TÌM HIỂU PHƯƠNG PHÁP CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY

Trang 25

- Khu nhà bảo vệ có diện tích là : 23 (m2)

- Khu nhà trạm điện có diện tích là : 16 (m2)

- Khu vực hồ chứa nước và trạm bơm cứu hoả có diện tích là : 65(m2)

- Còn lại là khu vực cây xanh và đường nội bộ

II GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT VỀ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN GỖ:

2 - Máy lạnh cho nhà văn phòng

3 - Ổ cắm điện cho nhà văn phòng trệt

1 - Chiếu sáng nhà văn phòng

2 - Máy lạnh cho nhà văn phòng

3 - Ổ cắm điện cho nhà văn phòng lầu

D - TỦ ĐIỆN CHIẾU SÁNG NHÀ XƯỞNG : (DB-L)

2 KHỐI SẢN XUẤT :

A - TỦ ĐIỆN ĐỘNG LỰC CHÍNH : (DB-F)

1 - Tủ điện DB-F1 : ( Khu Vực SX -1 )

Trang 26

5 - Tủ điện DB-F5 : ( Khu Vực Trung Tâm Xưởng )

6 - Tủ điện DB-F6 : ( Khu Vực Trung Tâm Xưởng )

1 - Máy bơm nước 1

Thực tế thấy rằng: phụ tải điện của xí nghiệp tăng lên không ngừng thường do các

nguyên nhân như: tăng dung lượng do phát triển, hoàn thiện và xây lắp thêm các thiết

bị công nghệ… do vậy phải tính đến sự phát triển của phụ tải sau này

Việc nghiên cứu sự phát triển của phụ tải điện trong tương lai là một nhiệm vụ rất

quan trọng của người lặp qui hoạch và thiết kế cung cấp điện

N ếu chúng ta dự báo không chính xác, sai lệch quá nhiều về khả năng cung cấp hoặc

về nhu cầu năng lượng thì sẽ dẫn đến hậu quả không tốt cho nền kinh tế N gược lại,

nếu dự báo phụ tải quá thấp so với nhu cầu thì sẽ không đủ năng lượng cung cấp cho

các hộ tiêu thụ trong tương lai gần và dẫn đến phải cắt bỏ một số phụ tải, gây thiệt hại

cho nền kinh tế

N gười ta thường chia ra làm 3 loại dự báo phụ tải:

- Dự báo tầm ngắn: khoảng 1 đến 2 năm

- Dự báo tầm vừa: khoảng 3 đến 10 năm

- Dự báo tầm xa hay dài hạn: khoảng 15 đến 20 năm và dài hơn

Giới thiệu một vài phương pháp dự báo nhu cầu điện năng:

1 Phương pháp tính hệ số vượt trước :

Phương pháp này giúp ta thấy được khuynh hướng phát triển của nhu cầu và sơ bộ cân

đối nhu cầu này với nhịp điệu phát triển của nền kinh tế

2 Phương pháp tính trực tiếp :

N ội dung của phương pháp này là xác định nhu cầu điện năng của năm dự báo, dựa

trên tổng sản lượng kinh tế của các ngành của năm đó và suất tiêu hao điện năng của

từng loại sản phNm

Phương pháp này cho kết quả chính xác với điều kiện nền kinh tế phát triển có kế

hoạch và ổn định Phương pháp này thường dùng cho các dự báo ngắn hạn

Trang 27

3 Phương pháp chuyên gia :

N ội dung chính là dựa trên sự hiểu biết sâu sắc của các chuyên gia giỏi, các chuyên gia

sẽ đưa ra các dự báo của mình Phương pháp này hiện nay được áp dụng rộng rãi để

xây dựng các dự báo tầm trung bình và tầm xa

4 Phương pháp đối chiếu :

N ội dung là so sánh đối chiếu nhu cầu phát triển điện năng của các nước Phương pháp

này tính toán đơn giản cho kết quả tương đối chính xác nên được dùng trong các dự

báo tầm ngắn và trung bình

IV NHỮNG YÊU CẦU VÀ NỘI DUNG CHỦ YẾU KHI THIẾT KẾ

CUNG CẤP ĐIỆN :

Mục tiêu chính của thiết kế cung cấp điện là đảm bảo hộ tiêu thụ luôn đủ điện năng với

chất lượng nằm trong phạm vi cho phép

Một phương án được xem là hợp lý khi thỏa mãn những yêu cầu sau:

- Vốn đầu tư nhỏ

- Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện tùy theo tính chất của hộ tiêu thụ

- Chi phí vận hành hàng năm thấp

- Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị

- Đảm bảo chất lượng điện năng, chủ yếu là độ lệch điện áp nằm trong phạm vi

cho phép so với giá trị định mức

N hững yêu cầu trên đây thường mâu thuẫn nhau nên người thiết kế phải biết cân nhắc

và kết hợp hài hòa tùy thuộc vào hoàn cảnh cụ thể

N goài ra khi thiết kế cung cấp điện phải chú ý đến những yêu cầu khác như: có điều

kiện thuận lợi nếu có yêu cầu cần phát triển phụ tải sau này, rút ngắn thời gian xây

dựng

Trang 29

I ÁNH SÁNG VÀ CÁC ĐẶC TÍNH VẬT LÝ- SINH HỌC :

1 Bức xạ, ánh sáng và màu sắc:

Các khái niệm thường dùng trong mô tả ánh sáng:

- Ánh sáng chỉ gồm có một bước sóng gọi là ánh sáng đơn sắc, nó chỉ có một màu

thuần khiết

- N ếu ánh sáng là một tập hợp pha trộn liên tục của tất cả các bước sóng (trong phạm

vi 780 – 380 nm ) với liều lượng khác nhau chúng ta sẽ có một phổ ánh sáng liên tục

Sự pha trộn của tất cả các màu sắc tự nhiên tạo nên một ánh sáng không màu còn gọi

Bảng III.2 : Phân loại cảm giác màu sắc của ánh sáng theo bước sóng

(theo ICE uỷ ban quốc tế về chiếu sáng)

Mắt người là một cơ quan cảm thụ ánh sáng có khả năng chuyển đổi không tuyến tính

và thay đổi theo thời gian các kích thích quang học thành các tín hiệu điện để truyền

lên não và tạo nên ở đó một hiện tượng gọi là “ SỰ N HÌN “

Trang 30

N goài việc cảm nhận được hình dạng của vật, mắt người còn có khả năng cảm thụ

được màu sắc của sự vật thông qua các kích thích vào các tế bào thần kinh thị giác phù

hợp

Bằng thực nghiệm người ta nhận thấy là trong mắt người còn có 3 loại tế bào nhạy

cảm với 3 màu cơ bản : đỏ, lục, lam Phản ứng của 3 loại tế bào này đối với ánh sáng

làm cho ta có cảm giác về màu của ánh sáng đó N goài ra người ta còn phát hiện ra

loại tế bào thứ tư là loại nhạy cảm với cả 3 màu, đó là cảm giác về độ chói Khi phản

ứng của 3 tế bào là như nhau ta có cảm giác màu vô sắc Khi phản ứng không đều

nhau ta có màu có sắc

II CÁC ĐẠI LƯỢNG VÀ ĐƠN VN ĐO ÁNH SÁNG:

1 Quang thông F; đơn vị Lumen (lm)

Các thực nghiệm về ánh sáng cho thấy, cùng một giá trị năng lượng nhưng bức xạ

dưới các bước sóng khác nhau lại không gây hiệu quả giống nhau trong mắt chúng ta

Vì vậy cần hiệu chỉnh đơn vị đo năng lượng này theo độ nhạy cảm phổ của mắt người

= ∫

Trong đó:

k : Hệ số tương phép đo quang của bức xạ; k≈683(lm w/ )

Wλ: Phân bổ phổ của năng lượng bức xạ

Vλ : Hàm số độ nhạy cảm tương đối

2 Cường độ sáng I; đơn vị Candela (cd)

Cường độ sáng I của một nguồn sáng dạng điểm theo một phương cho là tỉ lệ giữa

quang thông dF phát từ trong 1 góc đặc cơ bản ở xung quanh hướng này và giá trị dΩ

3 Độ rọi E; đơn vị Lux (lx)

Độ rọi E là mật độ quang thông trên bề mặt được chiếu sáng (có nghĩa là lượng quang

thông do nguồn sáng cung cấp cho một diện tích bề mặt được chiếu sáng

Trang 31

S : Diện tích bề mặt được chiếu sáng (m2)

4 Độ chói L; đơn vị (cd/m 2 )

Độ chói L của một bề mặt phát sáng dS theo một hướng khảo sát là tỉ số giữa cường

độ sáng Iαtheo hướng đó và diện tích hình bao nhìn thấy dS từ đó

Công thức :

.cos

I L

dS

α

2)

N hư vậy có thể nói nhờ vào độ chói của một vật mà chúng ta mới có khả năng nhìn

thấy vậy đó Khái niệm này sẽ dẫn đến một số nhừng khái niệm mới như :

- Hệ số phản xạ ánh sáng, ký hiệu ρ

- Hệ số hấp thụ ánh sáng, ký hiệu α

- Hệ số xuyên sáng, ký hiệu τ

1 Phân loại các nguồn sáng:

Anh sáng cung cấp cho chúng ta là từ mặt trời và các loại đèn chiếu sáng khác nhau

N ếu nguồn sáng sử dụng cho chiếu sáng là mặt trời thì ta có khái niệm chiếu sáng tự

nhiên, ngược lại nếu nguồn sáng là nhờ các loại đèn thì gọi là chiếu sáng nhân tạo

Chiếu sáng tự nhiên có những đặc điểm là phụ thuộc vào thời tiết, độ rọi cao nhưng lại

thay đổi theo từng thời điểm trong ngày, không tiện nghi do sự chói lóa của các tia

nắng mặt trời Chiếu sáng nhân tạo hoàn toàn do ý muốn và có ảnh hưởng chính đến

hoạt động chiếu sáng của con người N hờ các đèn chiếu sáng được lựa chọn phù hợp,

phân bố trong không gian hợp lí, chiếu sáng nhân tạo hoàn toàn đáp ứng được nhu cầu

ánh sáng làm việc một cách ổn định, tiện nghi và phù hợp với sở thích thNm mỹ

2 Kiểu chiếu sáng:

Tuỳ theo mục đích sử dụng chiếu sáng có thể được chia thành các dạng chiếu sáng như

sau :

- Chiếu sáng chung : chiếu sáng toàn bộ diện tích hoặc một phần diện tích bằng

cách phân bố ánh sáng đồng đều khắp phòng (dùng chiếu sáng chung đồng

đều)

- Chiếu sáng cục bộ : chỉ chiếu sáng các bề mặt làm việc, dùng đèn đặt cố định

hay di động

- Chiếu sáng hỗn hợp : bao gồm chiếu sáng chung và chiếu sáng cục bộ kết hợp

Thường dùng ở những nơi có nhu cầu chiếu sáng đặc biệt

- N goài ra có thể kể thêm chiếu sáng sự cố, mục đích của chiếu sáng sự cố là để

tiếp tục các chế độ sinh hoạt, làm việc khi có một nguyên nhân nào đó sự chiếu

sáng làm việc bị gián đoạn, gây mất bình thường trong công tác, sinh hoạt, thậm

chí có thể gây ra sự cố nguy hiểm không an toàn

Trang 32

Theo sự phân bố ánh sáng của đèn trong không gian người ta có thể chia thành 5 kiểu

chiếu sáng như sau : trực tiếp, nửa trực tiếp, nửa gián tiếp và hỗn hợp

Trang 33

CHƯƠNG IV

THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG,MÁY

LẠNH, Ổ CẮM ĐIỆN CHO KHỐI

VĂN PHÒNG VÀ CHỨC NĂNG

CỦA NHÀ MÁY CHẾ BIẾN GỖ

HOÀ NGUYÊN

Trang 34

I THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG,MÁY LẠNH,Ổ CẮM ĐIỆN CHO

3 Chọn độ rọi yêu cầu :

Văn phòng có tính chất hoạt động liên tục, cần nhìn chi tiết (Tra bảng phụ lục 2 trang

34 tài liệu 2 ), ta được độ rọi theo yêu cầu Etc = 500 (Lx)

4 Chọn hệ chiếu sáng :

- Để tạo môi trường sáng tiện nghi cho văn phòng làm việc ta chọn hệ chiếu sáng

chung điều

- Khoảng cách giữa các đèn trong một dãy và giữa các dãy cách điều nhau, đảm bảo

điều kiện chiếu sáng mọi nơi như nhau

5 Chọn khoảng nhiệt độ màu :

- Để tạo môi trường sáng tiện nghi theo biểu đồ Kruithof ( Tra bảng phụ lục 3 trang

34 tài liệu 2 ) Ta có :

Tm = 3100 5100o

K

÷

6 Chọn bóng đèn : (Tra bảng phụ lục 4 trang 34 tài liệu 2 ) Ta chọn :

- Chọn bóng đèn huỳnh quang Trắng Có các thông số sau :

Tm = 4000o K

Ra = 85

P(w) =36 (W)

φ( ) 3450lm = (lm)

- Vì đặc điểm kiến trúc của văn phòng là trần bằng thạch cao trắng được treo trên dàn

xương nên ta chọn loại đèn đặt ngầm trong trần, kiểu đèn là loại 2 bóng với các thông

Trang 35

a b k

tc tong

E S d

lm U

tong boden

cacbong bo

φ

Chọn N boden= 60 bộ (vì phải phân bố đèn điều theo từng dãy)

15 Kiểm tra sai số quang thông :

Trang 36

17 Phân bố các bộ đèn : ( Bảng vẽ số CS-01 –mặt bằng bố trí chiếu sáng văn

N goài ra trong phòng còn lắp thêm các ổ cắm đien, dựa vào yêu cầu thực tế về sử dụng

ổ cắm điện(chức năng chính là trưng bày sản phNm) ta lắp đặt cho văn phòng lầu 15 ổ

cắm điện 1 pha , công suất mỗi ổ cắm điện là 500 w

N hư vậy số ổ cắm trong phòng là 15 ổ cắm⇒Pổcắm=15.500 =7500(W)=7,5 (KW)

Theo yêu cầu các văn phòng của nhà máy được gắn máy lạnh điều hòa không khí

nhằm giảm tiếng ồn ảnh hưởng đến môi trường làm việc

- Văn phong lầu có diện tích 375m2

Tra bảng phụ lục I trang 548 sách “ĐIỀU HÒA KHÔN G KHÍ” chọn sơ bộ công suất

lạnh theo m2 Đối với các phòng làm việc chọn 10 – 15m2 (⇔40 m3 )lắp máy 1HP

(1HP = 750W=0,75KW=12000 BTU)

Ta chọn 10m2 tương ứng với công suất lắp đặt 1 HP

- Công suất phụ tải lạnh văn phòng lầu :

Trang 37

3 Chọn độ rọi yêu cầu :

Văn phòng có tính chất hoạt động liên tục, cần nhìn chi tiết (Tra bảng phụ lục 2 trang

34 tài liệu 2 ), ta được độ rọi theo yêu cầu Etc = 500 (Lx)

4 Chọn hệ chiếu sáng :

- Để tạo môi trường sáng tiện nghi cho văn phòng làm việc ta chọn hệ chiếu sáng

chung điều

- Khoảng cách giữa các đèn trong một dãy và giữa các dãy cách điều nhau, đảm bảo

điều kiện chiếu sáng mọi nơi như nhau

5 Chọn khoảng nhiệt độ màu :

- Để tạo môi trường sáng tiện nghi theo biểu đồ Kruithof ( Tra bảng phụ lục 3 trang

34 tài liệu 2 ) Ta có :

Tm = 3100 5100o

K

÷

- Chọn bóng đèn huỳnh quang Trắng Có các thông số sau :

- Vì đặc điểm kiến trúc của văn phòng là trần bằng thạch cao trắng được treo trên dàn

xương nên ta chọn loại đèn đặt ngầm trong trần, kiểu đèn là loại 2 bóng với các thông

Trang 38

E S d

lm U

14 Xác định số bộ đèn :

/

403399,31 58, 462.3450

tong boden

cacbong bo

φ

Chọn N boden= 60 bộ (vì phải phân bố đèn điều theo từng dãy)

15 Kiểm tra sai số quang thông :

Ta thấy rằng : E tt = 513,14( )lx >E yc = 500( )lx (<10%) ⇒ đạt yêu cầu

17 Phân bố các bộ đèn : ( Bảng vẽ số CS-02 – mặt bằng bố trí chiếu sáng văn phòng

Trang 39

N goài ra trong phòng còn lắp thêm các ổ cắm đien, dựa vào yêu cầu thực tế về sử dụng

ổ cắm điện Ta lắp đặt cho văn phòng trệt 15 ổ cắm điện 1 pha , công suất mỗi ổ cắm

Theo yêu cầu các văn phòng của nhà máy được gắn máy lạnh điều hòa không khí

nhằm giảm tiếng ồn ảnh hưởng đến môi trường làm việc

- Văn phòng trệt có diện tích 375m2

Tra bảng phụ lục I trang 548 sách “ĐIỀU HÒA KHÔN G KHÍ” chọn sơ bộ công suất

lạnh theo m2 Đối với các phòng làm việc chọn 10 – 15m2 (⇔40 m3 )lắp máy 1HP

(1HP = 750W=0,75KW=12000 BTU)

Ta chọn 10m2 tương ứng với công suất lắp đặt 1 HP

- Công suất phụ tải lạnh văn phòng trệt :

0, 75.375

28,12( ) 10

Yêu cầu chiếu sáng cùa nhà xe không cao ,với độ rọi yêu cầu từ 100-150 (Lx)

Với thực tế nhà xe được bố trí xây dựng theo từng ô,với khoảng cách các cột được bố

trí cách nhau 3m ,mỗi ô có diện tích 3x6m Ta bố trí 2 bộ đèn huỳnh quang mỗi bộ có

1 bóng đèn công suất 36 W

Trang 40

Vậy với tổng diện tích nhà xe 4 bánh Ta bố trí tất cả 12 bộ đèn

- Tính toán phụ tải chiếu sáng :

Yêu cầu chiếu sáng cùa nhà xe không cao ,với độ rọi yêu cầu từ 100-150 (Lx)

Vì thực tế nhà xe được bố trí xây dựng theo từng ô,với khoảng cách các cột được bố trí

cách nhau 3m ,mỗi ô có diện tích 3x6m Ta bố trí 2 bộ đèn huỳnh quang mỗi bộ có 1

bóng đèn công suất 36 W

Vậy với tổng diện tích nhà xe 2 bánh Ta bố trí tất cả 20 bộ đèn

- Tính toán phụ tải chiếu sáng :

Tiêu đề	Đồ án thiết kế cung cấp điện
Trường học	Trường Đại Học Kỹ Thuật
Chuyên ngành	Kỹ Thuật Điện
Thể loại	Đồ án

Định dạng
Số trang	136
Dung lượng	2,28 MB