Đề tài ứng dụng phần mềm ecodial thiết kế cấp điện cho bệnh viện cấp huyện

Nhiệm vụ và phạm vi nghiên cứu Đề tài tập trung: thiết kế, lựa chọn các thiết bị để lắp đặt cung cấp cho hệ thống điện của một phân xưởng cơ khí.1.3.. Phụ tải tính toán phụ thuộc vào nhi

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TRÀ VINH

KHOA KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ

CẤP HUYỆN

Giảng viên hướng dẫn : ThS PHẠM TẤN HƯNG

Sinh viên thực hiện:  KIM HOÀNG PHÚC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TRÀ VINH

KHOA KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ

VIỆN CẤP HUYỆN

Giảng viên hướng dẫn : ThS PHẠM TẤN HƯNG

Sinh viên thực hiện:  KIM HOÀNG PHÚC

KHOA KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ

BỘ MÔN ĐIỆN – ĐIỆN TỬ 

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMĐộc lập – Tự do – Hạnh phúcPHIẾU ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN MÔN HỌC MÁY ĐIỆN

1 Họ và tên sinh viên: Kim Hoàng Phúc Lớp: DE21KD10

2 Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật điện – Điện tử Khoá :2021-2024

3 Địa điểm: Trà Vinh

4 Tên đề tài: Ứng dụng phần mềm Ecodial thiết kế cấp điện cho bệnh viện cấp Huyện

5 Tiêu chí đánh giá:

1.1 Đồ án môn học phải được trình bày theo đúng hình thức biểu mẫu của trường 1,0

1.2 Giá trị ứng dụng của đồ án/ tiểu luận (nội dung) 3,5

1.3 Trích dẫn nội dung, hình ảnh, bảng biểu rõ ràng và có ghi chú 1,0

1.4

Có sử dụng công cụ, phần mềm, phần cứng, … để làm đồ án/ tiểu luận (ngoài

2.1 - Tác phong chững chạc, tự tin, trình bày lưu loát 0,5

2.2 - Kỹ thuật trình bày (bố cục, sử dụng các phương tiện, dụng cụ, … giúp báo cáo rõ

ràng, thuyết phục)

1,0

6 Kết luận của giáo viên:

Tổng số điểm: ……… (bằng chữ: ……… )

Ghi chú: Nếu sinh viên bảo vệ không đạt thì ghi điểm là chữ F và thống nhất ghi điểm số là 3,0 điểm

Trà Vinh, ngày … tháng …….năm 2023Giảng viên chấm báo cáo

(Ký & ghi rõ họ tên)

KHOA KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ

BỘ MÔN ĐIỆN – ĐIỆN TỬ 

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMĐộc lập – Tự do – Hạnh phúcPHIẾU ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN MÔN HỌC MÁY ĐIỆN

1 Họ và tên sinh viên: Kim Hoàng Phúc Lớp: DE21KD10

2 Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật điện – Điện tử Khoá 2021-2024

3 Địa điểm: Trà Vinh

4 Tên đề tài: Ứng dụng phần mềm Ecodial thiết kế cấp điện cho bệnh viện cấp Huyện

5 Tiêu chí đánh giá:

1.1 Đồ án môn học phải được trình bày theo đúng hình thức biểu mẫu của trường 1,0

1.2 Giá trị ứng dụng của đồ án/ tiểu luận (nội dung) 3,5

1.3 Trích dẫn nội dung, hình ảnh, bảng biểu rõ ràng và có ghi chú 1,0

1.4 Có sử dụng công cụ, phần mềm, phần cứng, … để làm đồ án/ tiểu luận (ngoài

Microsoft Word)

1,5

2.1 - Tác phong chững chạc, tự tin, trình bày lưu loát 0,5

2.2 - Kỹ thuật trình bày (bố cục, sử dụng các phương tiện, dụng cụ, … giúp báo cáo rõ

6 Kết luận của giáo viên:

Tổng số điểm: ……… (bằng chữ: ……… )

Ghi chú: Nếu sinh viên bảo vệ không đạt thì ghi điểm là chữ F và thống nhất ghi điểm số là 3,0 điểm

Trà Vinh, ngày … tháng …….năm 2023Giảng viên chấm báo cáo

(Ký & ghi rõ họ tên)

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên, chúng em xin gửi lời cảm ơn và biết ơn sâu sắc đến Thầy Phạm Tấn Hưng là Giảng viên hướng dẫn chúng em thực hiện đề tài

Thầy đã tận tình chỉ bảo, giúp đỡ nhóm trong suốt thời gian thực hiện và cũng là người giúp nhóm đưa ra những ý tưởng, kiểm tra sự phù hợp của đề

tài

Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến toàn thể các thầy cô trường ĐH Trà Vinh đã giảng dạy và tạo điều kiện cho em trong quá trình học tập và

nghiên cứu tại trường

Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình, bạn bè, người thân đã luôn ở bên để động viên và là nguồn cổ vũ lớn lao, là động lực giúp em hoàn thành

đề tài này

Mặc dù đã cố gắng hoàn thành đề tài trong phạm vi và khả năng có thể Tuy nhiên sẽ không tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận

được sự cảm thông và tận tình chỉ bảo của qúy thầy cô và toàn thể các bạn

Xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ CHỌN THIẾT BỊ LẮP ĐẶT HỆ THỐNG CUNG

ThS Phạm Tấn Hưng -

ii-DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

Bảng 7 Phụ tải tính toán các nhóm của phân xưởng sửa chửa cơ khí 19

Bảng 12 Kết quả chọn cầu chì và cáp tư tủ động lực đến thiết bị 29

Cùng với sự phát triển của nền kinh tế thì các công ty, nhà xưởng được thành lập ngày càng nhiều Do đó, vấn đề cung cấp điện năng cho các

lĩnh vực sản xuất có ý nghĩa to lớn Để sử dụng hiệu quả và kinh tế nguồn điện năng thì công tác thiết kế, chọn lựa các thiết bị điện rất là quan trọng

Do đó, nhiệm vụ đặt ra tại đồ án này là thiết kế, lựa chọn thiết bị điện cho một phân xưởng cơ khí

1.2. Nhiệm vụ và phạm vi nghiên cứu

Đề tài tập trung: thiết kế, lựa chọn các thiết bị để lắp đặt cung cấp cho hệ thống điện của một phân xưởng cơ khí.1.3. Phương pháp nghiên cứu

Dựa vào lý thuyết, tính toán lựa chọn các thiết bị cho một phân xưởng cơ khí

1.4. Ý nghĩa và thực tiễn của đề tài

 Nắm vững các kiến thức về tính toán lựa chọn các thiết bị điện Từ đó, có thể thiết kế và lắp đặt thiết bị thực tế

Khi thiết kế cung cấp điện cho một công trình nào đó, nhiệm vụ đầu tiên của chúng ta là xác định phụ tải điện của công trình ấy Tùy theo

quy mô của công trình mà phụ tải điện phải được xác định theo phụ tải thực tế, hoặc còn phải kể đến khả năng phát triển của công trình, trong tương

lai 5 năm, 10 năm hoặc lâu hơn nữa Như vậy xác định phụ tải điện là giải bài toán dự báo phụ tải ngắn hạn hoặc dài hạn Dự báo phụ tải ngắn hạn tức

là xác định phụ tải công trình ngay sau khi công trình đi vào vận hành, phụ tải đó thường được gọi là phụ tải tính toán Người thiết kế cần biết phụ tải

tính toán để chọn các thiết bị điện như : dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ để tính tổn thất công suất, điện áp để cho các thiết bị Như vậy phụ tải

tính toán là số liệu quan trọng để thiết kế cung cấp điện

Phụ tải tính toán phụ thuộc vào nhiều yếu tố như : công suất, số lượng thiết bị, chế độ vận hành của thiết bị, quy trình công nghệ sản

xuất….Vì vậy xác định chính xác phụ tải tính toán là một nhiệm vụ khó khăn nhưng rất quan trọng , vì nếu xác định phụ tải tính toán mà nhỏ hơn phụ

tải thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ các thiết bị điện, có khi dẫn đến cháy, nổ rất nguy hiểm, còn nếu phụ tải tính toán lớn hơn phụ tải thực tế nhiều thì

các thiết bị điện được chọn sẽ quá lớn so với yêu cầu do đó gây lãng phí

Có nhiều phương pháp xác định phụ tải điện nhưng do tính phức tạp của phụ tải nên chưa có phương pháp nào hoàn toàn chính xác Sau đây

sẽ trình bày một số phương pháp tính phụ tải thường dung nhất trong thiết kế hệ thống cung cấp điện

2.2. Các phương pháp xác định phụ tải tính toán

2.2.1. Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu

knc: Hệ số nhu cầu thường cho trong số tay CCĐ

Pd: Công suất đặt của phân xưởng

Phương pháp này có độ chính xác không cao lắm Vì hệ số knc cho trong sổ tay, đôi khi không phù hợp với thực tế vì vậy nó được dùng cho tính toán

Phương pháp này chỉ cho kết quả gần đúng và chỉ áp dụng cho các phân xưởng có mật độ máy móc sản xuất phân bổ tương đối đều

2.2.3. Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm

Chương 2.Cơ sở lý thuyết

 Ptt =  M W 0

T maxTrong đó:

M - Số đơn vị sản phẩm được sản xuất ra trong 1 năm ( sản lượng)

W0 - Suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm ( kWh/đơn vị sản phẩm )

Tmax- Thời gian sử dụng công suất lớn nhất (h)

2.2.4. Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại kmax và công suất trung bình Ptb ( còn gọi là phương pháp số thiết bị dùng điệnhiệu quả nhq )

Ptt = kmax ksd Pdm

Trong đó:

kmax, ksd : Hệ số cực đại và hệ số sử dụng

Pdm: Công suất định mức ( W)

Phương pháp này cho kết quả tương đối chính xác và thường được dùng để xác định phụ tải tính toán của nhóm thiết bị có đặc điểm làm việc tương

đối giống nhau

Dựa vào danh sách thiết bị của phân xưởng ta phân nhóm các thiết bị dựa trên nguyên tắc các thiết bị đặt tương đối gần giống nhau, tổng công suất đặt

giữa các nhóm không quá lệch nhau

Từ số liệu của các nhóm ta xác định được Pdmmax, Pdmmin

Từ đó ta tính :

m =  Pđmmax

 Pđmmin Nếu m> 3: ta thực hiện tính n1 là số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất của thiết bị có công suất lớn nhất

Kpti : là hệ số phụ tải của thiết bị thứ i, tra trong sổ tay Nếu không có hệ số chính xác thì có thể lấy :

Kpt= 0.9 với các thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn

Kpt = 0,75 với các thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại

 Nếu nhq > 300 và ksd < 0.5 thì lấy ứng với nhq= 300

 Nếu nhq > 300 và ksd ≥ 0,5 thì Ptt =1,05.ksd Pdm

Đối với thiết bị có đồ thị phụ tải bằng phẳng thì Ptt có thể lấy bằng Ptb:

Ptt = Ptb=Ksd Pdm

 Nếu trong mạng có thiết bị 1 pha thì phải cố gắng phân phối đều các thiết bị đó lên cả 3 pha của mạng

2.3. Xác định phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị

Phụ tải đỉnh nhọn là phụ tải lớn nhất xuất hiện trong thời gian từ 1 đến 2 giây Đối với nhóm động cơ thì phụ tải đỉnh nhọn xuất hiện khi một động cơ 

có công suất lớn nhất nhóm khởi động còn các động cơ khác đang làm việc ở chế độ định mức do vậy công thức được sử dụng như sau :

Idn là dòng điện đỉnh nhọn trong nhóm

kkđ : Bội số dòng điện khởi động của thiết bị, chọn kkđ = 5

Idm max: dòng điện định mức của thiết bị có dòng khởi động lớn nhất trong nhóm

2.4. Lựa chọn dây dẫn và cáp điện

Dây dẫn và cáp trong mạng điện được lựa chọn theo các điêu kiện sau đây:

-Lựa chọn theo điều kiện phát nóng

-Lựa chọn theo điều kiện tổn thất điện năng cho phép

Chương 2.Cơ sở lý thuyết

Đối với mạng đện hạ áp của phân xưởng là mạng điện trực tiếp nối với phụ tải vì vậy phải đảm bảo điện áp nằm trong phạm vi cho phép, mà trong

mạng điện hạ áp không có biện pháp điều chỉnh điện áp cho cả mạng, vì vậy khi chọn tiết diện dây dẫn dây và cáp cho mạng hạ áp ta chọn theo điều

kiện tổn thất cho phép, sau đó nhất thiết phải kiểm tra theo điều kiện phát nóng vì đây là điều kiện đảm bảo an toàn đối với dây dẫn và cáp

Dây dẫn hạ áp được chọn theo điều kiện:

k hc I cp≥ I tt 

Hoặc:

 I cp≥  I lvmax

k hcTrong đó :

Itt : Dòng điện tính toán của từng nhóm hoặc của cả phân xưởng

Icp : Dòng điện phát nóng làm việc lâu dài cho phép của dây dẫn

Ilv max : Dòng điện làm việc lớn nhất bình thường hoặc là dòng định mức

khc: Hệ số hiệu chỉnh - tra trong sổ tay cung cấp điện

Đối với cáp chôn trong đất khc = 1

Đối với mạng hạ áp ( < 10 KV ) được bảo vệ bằng cầu chì và aptomat để thoả mãn điều kiện phát nóng cần phải kết hợp với các điều kiện sau:

 Nếu bảo vệ bằng cầu chì:

 I cp≥  I dc

α 

Trong đó:

Idc : Dòng điện định mức của dây chảy cầu chì

α : Hệ số phụ thuộc vào đặc điểm của mạng điện

 I cp≥  I kđ điệntừ 

4,5Ikđ nhiệt, Ikđ điện từ : Dòng khởi động của thiết bị cắt mạch bằng nhiệt hay điện từ

Kiểm tra tổn thất điện áp khi có dòng đỉnh nhọn chạy qua:

∆ U  = √ 3 L I đn ( r0+  x0) ( V  )

Trong đó:

Chương 2.Cơ sở lý thuyết

∆U – Tổn thất điện áp (V)

L – Chiều dài của đoạn đường dây

r0 -Điện trở tính trên 1km chiều dài

x0 - điện kháng tính trên 1km chiều dài

Chương 3 Thiết kế và chọn thiết bị lắp đặt hệ thống cung cấp điện cho một phân xưởng cơ khí

Chương 3:

THIẾT KẾ VÀ CHỌN THIẾT BỊ LẮP ĐẶT HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ

3.1. Giới thiệu về phân xưởng cơ khí 

Thiết bị trong phân xưởng có công suất nhỏ, nhưng số lượng nhiều, các thiết bị hoạt động tại công suất tối đa, liên tục, do đố biểu đồ phụ tải khá bằng

 phẳng, hệ số đồng thời của các phụ tải khá cao, khoảng 0,85 đến 0,95 và hệ số nhu cầu cũng cao Sau đây là số liệu cụ thể của các thiết bị trong phân

xưởng sửa chữa cơ khí và sơ đồ toàn phân xưởng

3.1.1. Số liệu cụ thể các thiết bị trong phân xuởng cơ khí:

(kW)

Ghi chú

BỘ PHẬN DỤNG CỤ

3.1.2. Mặt bằng mạng điện phân xưởng cơ khí:

Chương 3 Thiết kế và chọn thiết bị lắp đặt hệ thống cung cấp điện cho một phân xưởng cơ khí

Hình 1 Mặt bằng phân xưởng sửa chữa cơ khí3.2. Xác đinh phụ tải tính toán của phân xưởng sửa chữa cơ khí 

Dựa vào tính chất, vị trí và chế độ làm việc của các thiết bị trong phân xưởng ta có thể phân các thiết bị của phân xưởng sữa chữa cơ khí thành 5

nhóm Chi tiết của các nhóm được trình bày trong bảng 1

3.2.1. Xác định phụ tải tính toán của nhóm 1 :

Tên thiết bị Số Lượng Ký hiệu trên

Chương 3 Thiết kế và chọn thiết bị lắp đặt hệ thống cung cấp điện cho một phân xưởng cơ khí

Bảng 2 Phụ tải tính toán của nhóm 1

Tổng số thiết bị có trong nhóm n = 5

Thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm Pmax = 80kW

Thiết bị có công suất nhỏ nhất trong nhóm Pmin =6.5kW

m =  Pđmmax

 Pđmmin

=  80

6.5=12.3= ¿m >3Tra phụ lục 1.1 ( tài liệu 1): Với phân xưởng sữa chữa cơ khí ta chọn : ksd=0.16 ; cosφ =0,6 ; tgφ =1,33

Để xác định Ptt ta dùng phương pháp số thiết bị dùng điện hiệu quả

Tra phụ lục 1.5 với ksd = 0,16 ; nhq= 3,15 ta được kmax = 3,11

Công suất tác dụng của nhóm 1 :

 I đmi+  I đmmax k kđ =58,2+113,9+16,4+17,7+202,5∗5=1218,7(  A )

3.2.2. Xác định phụ tải tính toán của nhóm 2

Tên thiết bị Số lượng Ký hiệu trên mặt bằng Pđm (KW) Iđm (A)

1 máy Toàn bộ

Thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm Pmax = 18 kW.

Thiết bị có công suất nhỏ nhất trong nhóm Pmin =4.2 kW

Tra phụ lục 1.5 với ksd = 0,16 ; nhq = 5 ta được kmax= 2,87

Công suất tác dụng của nhóm 2 :

Chương 3 Thiết kế và chọn thiết bị lắp đặt hệ thống cung cấp điện cho một phân xưởng cơ khí

Dòng điện tính toán của nhóm 2 :

Bảng 6 Phụ tải tính toán của nhóm 5

Ta có kết quả tính toán phụ tải điện các nhóm như bảng 7 phía dưới như sau:

Máy doa toạ

Máy tiện ren

Bảng 7 Phụ tải tính toán các nhóm của phân xưởng cơ khí

Chương 3 Thiết kế và chọn thiết bị lắp đặt hệ thống cung cấp điện cho một phân xưởng cơ khí

3.2.3. Xác định phụ tải tính toán cho toàn phân xưởng cơ khí 

a. Phụ tải chiếu sáng cho phân xưởng

Vì phụ tải chiếu sáng có tính chất phân bố tương đối đều và tỉ lệ với diện tích nhà xưởng nên phụ tải chiếu sáng của phân xưởng được xác định theo

công thức:

Pcs = P0 *S (kW)

Trong đó :

P0: là suất phụ tải trên 1m2 diện tích sản xuất

Đối với phân xưởng sửa chữa cơ khí ta có P0 = 15W/m2 = 0,015 kW/m2

S : là diện tích phân xưởng : S = 800 m2

Vậy phụ tải chiếu sáng của phân xưởng là :

Pcs = 800 0,015 = 12 (kW)

Từ kết quả của bảng 7 để dễ cho việc quan sát và tính toán các bước tiếp theo ta lập bảng sau:

 Nhóm Ptt (kW) Qtt (kVAr) Stt (kVA) Itt (A)

Bảng 8 Tổng họp kết phụ tải tính toán của các nhóm

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI

b. Phụ tải tính toán của toàn phân xưởng

3.3. Thiết kế mạng hạ áp cho phân xưởng cơ khí 

3.3.1. Chọn sơ đồ cung cấp điện cho phân xưởng sữa chửa cơ khí 

Các thiết bị trong phân xưởng sửa chữa cơ khí phần lớn có công suất tương đối nhỏ , yêu cầu về độ tin cậy cung cấp điện không cao Do vậy có thể

dùng sơ đồ hỗn hợp

Hình 2 Sơ đồ tổng thế cung cấp điện cho xưởng cơ khí

Phân xưởng sửa chữa cơ khí lấy điện từ trạm biến áp phân xưởng, trạm này đặt kề với tường phân xưởng và nguồn điện thứ cấp sẽ đưa điện tới một tủ

 phân phối nằm trong phân xưởng Tủ phân phối làm nhiệm vụ cung cấp điện tới 5 tủ động lực Mỗi tủ động lực sẽ cung cấp điện cho một nhóm phụ

tải, tủ động lực thường được đặt ở trung tâm nhóm máy và cạnh tường phân xưởng, do đó sẽ giảm được diện tích đặt tủ và thuận tiện trong việc sửa

 Nguồn điện

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI

 Ngoài ra tủ động lực dùng cho chiếu sáng của phân xưởng lấy điện riêng từ một nhánh đầu ra của tủ phân phối

Để vận hành và bảo vệ mạng hạ áp của phân xưởng , đặt khởi động từ tại các máy công cụ, trong tủ phân phối đặt aptomat ở các đầu vào và ra Tủ

động lực đặt cầu dao, cầu chì ở đầu vào, cầu chì đặt ở đầu ra

Hình 3.Sơ đồ đi dây của mang điện phân xưởng sửa chữa cơ khí

3.3.2. Lực chọn dây dẫn và thiết bị điện cho mạng điện phân xưởng :

a. Chọn tủ phân phối

Theo phương án nối dây của mạng điện phân xưởng thì tủ phân phối phải chọn có một đầu vào và 6 đầu ra, 5 đầu ra cung cấp điện cho 5 tủ động lực

tương ứng với 5 nhóm của phụ tải phân xưởng, đầu ra còn lại cung cấp cho tủ chiếu sáng

Theo phần phụ tải tính toán ta có: