Sử dụng phần mềm e design để tính toán cung cấp điện cho phân xưởng

KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP SỬ DỤNG PHẦN MỀM E-DESIGN ĐỂ TÍNH TOÁN CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN... Tên đề tài Sử dụng phần mềm E-design để tính toán cung cấp điện cho phân xưởng

KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

SỬ DỤNG PHẦN MỀM E-DESIGN ĐỂ TÍNH TOÁN CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM

KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN

PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

1 Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài

(1) NGUYỄN TRỌNG NHÂN, MSSV: 15046981 (2) PHẠM HỒNG PHÚC, MSSV: 15069901

2 Tên đề tài

Sử dụng phần mềm E-design để tính toán cung cấp điện cho phân xưởng

3 Nhiệm vụ (Nội dung và số liệu ban đầu)

1 Giới thiệu đề tài – Giới thiệu phần mềm

Giới thiệu đề tài

Giới thiệu phần mềm

2 Giới thiệu mặt bằng phân xưởng – Giới thiệu phụ tải

Giới thiệu phân xưởng

Giới thiệu phụ tải điện

3 Tính toán phụ tải điện

Phân tích phụ tải điện

Lựa chọn máy biến áp, tiết diện dây dẫn, aptomat, thanh cái, dây nối đất PE

Tính toán ngắn mạch, sụt áp cho phân xưởng

Kiểm tra phụ tải

5 Nâng cao hệ số công suất cho phụ tải

Ý nghĩa nâng cao hệ số công suất

Phương pháp nâng cao hệ số công suất

Tính toán nâng cao hệ số công suất

6 Tính toán chống sét cho phân xưởng

Sơ đồ mặt bằng phụ tải điện

Sơ đồ nguyên lí mạng điện phân xưởng

Kết quả tính toán

Kiểm tra tổn hao, tổn thất trên đường dây, đặc tuyến bảo vệ cb

Nâng cao hệ số công suất

Thiết kế chống sét

Giảng viên hướng dẫn Tp HCM, ngày tháng năm 2018

Sinh viên

Trưởng bộ môn

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI – GIỚI THIỆU PHẦN MỀM 1

1.1 GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1

1.1.1 SƠ LƯỢC 1

1.1.2 TÌM HIỂU ĐỀ TÀI 1

1.2 GIỚI THIỆU PHẦN MỀM 2

1.2.1 PHẦN MỀM E-DESIGN 2

1.2.2 THIẾT LẬP PHẦN MỀM 2

1.2.3 TÌM HIỂU TÍNH NĂNG PHẦN MỀM 7

1.2.4 SỬ DỤNG PHẦN MỀM ĐỂ THIẾT KẾ SƠ ĐỒ 9

1.2.5 TỔNG KẾT 22

CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG – GIỚI THIỆU PHỤ TẢI 23 2.1 GIỚI THIỆU PHÂN XƯỞNG 23

2.1.1 TỔNG QUAN PHÂN XƯỞNG 23

2.1.2 MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG 23

2.1.3 MỤC TIÊU THIẾT KẾ 27

2.1.4 MỘT SỐ VẤN ĐỀ CẦN TÌM HIỂU TRƯỚC KHI THIẾT KẾ 27

2.2 GIỚI THIỆU PHỤ TẢI ĐIỆN 27

2.2.1 PHỤ TẢI ĐIỆN VÀ THIẾT BỊ CHIẾU SÁNG 27

2.2.2 GIỚI THIỆU PHỤ TẢI ĐIỆN VÀ THIẾT BỊ CHIẾU SÁNG 28

2.2.3 SƠ ĐỒ MẶT BẰNG PHỤ TẢI ĐIỆN 29

2.2.4 LẬP PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN 31

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN 34

3.1 PHÂN TÍCH PHỤ TẢI ĐIỆN 34

3.1.1 THÔNG SỐ PHỤ TẢI VÀ THIẾT BỊ CHIẾU SÁNG 34

3.1.2 PHÂN NHÓM PHỤ TẢI 35

3.1.3 TÍNH TOÁN VỊ TRÍ LẮP ĐẶT TRONG PHÂN XƯỞNG 36

3.1.4 XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT TỦ CHIẾU SÁNG 39

3.2 LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP 45

3.2.1 TỔNG QUAN 45

3.2.2 TÍNH TOÁN CÔNG SUẤT BIỂU KIẾN CỦA TỦ PHÂN PHỐI

CHÍNH 47

3.2.2 LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP 50

3.3 LỰA CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN 50

3.3.1 LỰA CHỌN TIẾT DIỆN DÂY CHO PHỤ TẢI 51

3.3.2 LỰA CHỌN TIẾT DIỆN DÂY CHO TỦ 53

3.4 TÍNH TOÁN SỤT ÁP CHO PHÂN XƯỞNG 53

3.4.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 53

3.4.2 TÍNH TOÁN SỤT ÁP Ở ĐIỀU KIỆN ỔN ĐỊNH 54

3.5 LỰA CHỌN APTOMAT CHO PHÂN XƯỞNG 56

3.5.1 LỰA CHỌN APTOMAT CHO PHỤ TẢI 57

3.5.2 LỰA CHỌN APTOMAT CHO TỦ 57

3.6 LỰA CHỌN THANH CÁI (BUSBAR) 58

3.7 TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH 59

3.7.1 TỔNG QUAN 59

3.7.2 TÍNH TOÁN SỐ LIỆU 59

3.8 TÍNH TOÁN DÂY NỐI ĐẤT BẢO VỆ PE 64

3.8.1 ĐỊNH NGHĨA 64

3.8.2 CÁC HỆ THỐNG NỐI ĐẤT 65

3.8.3 LỰA CHỌN DÂY NỐI ĐẤT BẢO VỆ PE 70

3.9 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÍ PHÂN XƯỞNG 70

CHƯƠNG 4 SỬ DỤNG PHẦN MỀM TRONG TÍNH TOÁN 75

4.1 THIẾT LẬP SƠ ĐỒ MẠNG ĐIỆN 75

4.2 NHẬP THÔNG SỐ PHỤ TẢI 78

4.3 CHẠY PHẦN MỀM 80

4.4 KIỂM TRA PHẦN MỀM – SO SÁNH KẾT QUẢ 80

CHƯƠNG 5 NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT CHO PHỤ TẢI 82

5.1 Ý NGHĨA NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT 82

5.2 PHƯƠNG PHÁP NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT 83

5.2.1 NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT TỰ NHIÊN 83

5.2.2 NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT NHÂN TẠO 83

5.2.3 VỊ TRÍ ĐẶT THIẾT BỊ BÙ 85

5.3 TÍNH TOÁN NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT 85

CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN CHỐNG SÉT CHO PHÂN XƯỞNG 87

6.1 ĐỊNH NGHĨA CHỐNG SÉT 87

6.1.1 ẢNH HƯỞNG CỦA SÉT 87

6.1.2 CÁC THIẾT BỊ BẢO VỆ CHỐNG SÉT 88

6.2 CHỐNG SÉT CHO PHÂN XƯỞNG 88

6.3 TÍNH TOÁN CHỐNG SÉT BẢO VỆ 89

6.3.1 THIẾT BỊ THU SÉT PHÓNG ĐIỆN SỚM STORMASTER 89

6.3.2 XÁC ĐỊNH PHẠM VI BẢO VỆ 91

6.4 XÁC ĐỊNH HỆ THỐNG CỌC NỐI ĐẤT CHỐNG SÉT 93

DANH SÁCH HÌNH VẼ

Hình 1.1 Giao diện phần mềm 2

Hình 1.2 Giao diện màn hình lựa chọn 3

Hình 1.3 Màn hình thiết lập dự án 3

Hình 1.4 Lựa chọn sơ đồ đơn tuyến 4

Hình 1.5 Lựa chọn mạng điện và tiêu chuẩn quốc tế 5

Hình 1.6 Lựa chọn LAYOUT hiển thị 5

Hình 1.7 Điều chỉnh nguồn điện cung cấp 6

Hình 1.8 Màn hình làm việc chính 6

Hình 1.9 Tab công cụ hổ trợ 7

Hình 1.10 Tab kí hiệu trung thế 7

Hình 1.11 Tab kí hiệu hạ thế 8

Hình 1.12 Tab công cụ cấu hình 9

Hình 1.13 Tab các kiểu dữ liệu 9

Hình 1.14 Nguồn cấp 10

Hình 1.15 Sơ đồ đơn tuyến ban đầu 10

Hình 1.16 Hoàn thành 1 sheet 11

Hình 1.17 Giao diện nhập thông số động cơ 11

Hình 1.18 Giao diện nhập thông số dây dẫn 12

Hình 1.19 Giao diện nhập số mạch đi chung 13

Hình 1.20 Giao diện nhập hệ số K 14

Hình 1.21 Giao diện lựa chọn CONTACTOR 15

Hình 1.22 Giao diện hướng dẫn khởi động động cơ 16

Hình 1.23 Giao diện chính của tải thường 17

Hình 1.24 Giao diện chính của tải chiếu sáng 18

Hình 1.25 Icon dùng để chạy phần mềm 18

Hình 1.26 Phần mềm đang chạy 19

Hình 1.27 Icon kiểm tra đặc tuyến 19

Hình 1.28 Đường ngắn mạch 20

Hình 1.29 Đường tổn thất điện áp 20

Hình 1.30 Giao diện tụ bù 21

Hình 1.31 Giao diện máy biến áp 21

Hình 2.1 Mặt bằng phân xưởng 24

Hình 2.2 Mặt bằng khu vực 26

Hình 2.3 Mặt bằng vị trí TBA - Tủ - Phụ tải 30

Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lí từ lưới trung thế đến trạm biến áp 31

Hình 2.5 Sơ đồ nguyên lí từ trạm biến áp đến tủ động lực và chiếu sáng 32

Hình 2.6 Sơ đồ nguyên lí từ tủ động lực đến phụ tải 33

Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lí từ TBA đến tủ phân phối chính 71

Hình 3.2 Sơ đồ nguyên lí từ tủ phân phối chính đến tủ phân phối phụ 72

Hình 3.3 Sơ đồ nguyên lí từ tủ phân phối phụ #02 đến tủ động lực và chiếu sáng 73

Hình 3.4 Sơ đồ nguyên lí từ tủ động lực #01 đến phụ tải 74

Hình 4.1 Khởi tạo một dự án 75

Hình 4.2 Sơ đồ đơn tuyến từ lưới trung thế đến tủ phân phối chính 76

Hình 4.3 Sơ đồ đơn tuyến từ tủ phân phối chính đến tủ phân phối phụ 76

Hình 4.4 Sơ đồ đơn tuyến từ tủ phân phối phụ đến các tủ động lực và chiếu sáng 77

Hình 4.5 Sơ đồ đơn tuyến từ tủ động lực đến các phụ tải 77

Hình 4.6 Nhập thông số cho phụ tải 78

Hình 4.7 Chọn công suất phù hợp của phần mềm 78

Hình 4.8 Nhập thông số dây cho phụ tải 79

Hình 4.9 Nhập thông số cho tủ chiếu sáng 79

Hình 6.1 Sơ đồ bố trí kim thu sét 93

Hình 6.2 Sơ đồ lắp đặt cọc chống sét 94

DANH SÁCH BẢNG BIỂU

Bảng 2.1 Diện tích khu vực 27

Bảng 2.2 Giới thiệu phụ tải điện 28

Bảng 2.3 Giới thiệu thiết bị chiếu sáng 29

Bảng 3.1 Thông số phụ tải điện 34

Bảng 3.2 Thông số thiết bị chiếu sáng 35

Bảng 3.3 Phân nhóm phụ tải 35

Bảng 3.4 Công suất điện của phụ tải 37

Bảng 3.5 Vị trí tọa độ phụ tải 38

Bảng 3.6 Vị trí lắp đặt tủ 39

Bảng 3.7 Công suất tủ động lực 48

Bảng 3.8 Công suất tủ chiếu sáng 49

Bảng 3.9 Dòng điện định mức của phụ tải nhóm tđl 1 51

Bảng 3.10 Tiết diện dây của phụ tải nhóm tđl 1 52

Bảng 3.11 Tiết diện dây của tủ 53

Bảng 3.12 Sụt áp phụ tải của nhóm tđl 1 55

Bảng 3.13 Sụt áp của tủ 56

Bảng 3.14 Chọn aptomat cho phụ tải nhóm tđl 1 57

Bảng 3.15 Chọn aptomat cho tủ 58

Bảng 3.16 Chọn dây nối đất bảo vệ PE 70

Bảng 4.1 So sánh dòng định mức và tiết diện dây pha 80

Bảng 4.2 So sánh Aptomat và tổn thất điện áp 81

Bảng 5.1 So sánh kết quả dung lượng bù 86

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay khi nói đến hệ thống năng lượng, thông thường người ta thường hình dung nó là hệ thống điện, đó không phải là hiện tượng ngẫu nhiên mà nó chính là bản chất của vấn đề Lý do là ở chỗ năng lượng điện đã trở nên không thể thiếu trong sản xuất, khai thác và truyền tải, cho nên hầu như toàn bộ năng lượng đang khai thác được trong tự nhiên người ta đều chuyển đổi nó thành điện năng trước khi sử dụng nó Từ đó hình thành một hệ thống điện nhằm truyền tải, phân phối và cung cấp điện năng đến từng hộ sử dụng điện

Việc thiết kế một hệ thống cung cấp điện đòi hỏi người thiết kế phải có kiến thức tổng hợp của nhiều chuyên ngành khác nhau (Cung cấp điện, Khí cụ điện, An toàn điện ) Ngoài ra còn phải có sự hiểu biết nhất định về những lĩnh vực liên quan như xã hội, môi trường, về các đối tượng sử dụng điện và mục đích kinh doanh sản xuất của một hệ thống Một bản thiết kế quá dư thừa sẽ gây lãng phí, khó thu hồi vốn đầu tư Thiết kế không đảm bảo an toàn có thể sẽ gây hậu quả lớn

Trong nền kinh tế thị trường hiện nay các xí nghiệp công nghiệp đều phải tính toán kinh doanh và cạnh tranh quyết liệt với nhau Chất lượng và giá thành sản phẩm là

yếu tố sống còn đối với một nhà máy, xí nghiệp Để có được sản phẩm với chất lượng tốt và giá thành hợp lý đòi hỏi mỗi nhà máy, xí nghiệp phải có được một hệ thống cung cấp điện vừa phải đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện tốt vừa phải đảm bảo chất lượng điện tốt Ngoài ra vốn đầu tư của nhà máy, xí nghiệp có hiệu quả hay không phụ thuộc rất nhiều vào bản thiết kế hệ thống cung cấp điện Vì vậy một bản thiết kế hệ thống điện phải đảm bảo các yêu cầu về độ tin cậy cung cấp điện, chất lượng điện, an toàn khi lắp đặt và vận hành, đồng thời phải đảm bảo tính kinh tế

Dưới sự hướng dẫn của thầy Võ Tấn Lộc, chúng em đã được thầy hướng dẫn để thực hiện đề tài Sử dụng phần mềm E-design để tính toán cung cấp điện cho phân xưởng Phần mềm E-design được vận hành theo tiêu chuẩn thiết kế cung cấp điện quốc tế IEC đảm bảo tính an toàn cho bản thiết kế, là phần mềm đáng tin cậy, được sử dụng phổ biến

để thiết kế cung cấp điện

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI – GIỚI THIỆU PHẦN

Dưới sự hướng dẫn của Thầy Võ Tấn Lộc, chúng em được giao và nhận đề tài

SỬ DỤNG PHẦN MỀM E-DESIGN ĐỂ TÍNH CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG THEO TIÊU CHUẨN IEC

Trong phân xưởng cơ khí có nhiều hệ thống máy móc khác nhau rất đa dạng và phức tạp Các hệ thống máy móc này có tính công nghệ cao và hiện đại Do vậy mà việc cung cấp điện cho phân xưởng phải đảm bảo chất lượng và độ tin cậy cao

Đứng về mặt cung cấp điện thì việc thiết kế điện phải đảm bảo sự gia tăng phụ tải trong tương lai, về mặt kỹ thuật và kinh tế phải đề ra phương án cấp điện sao cho không gây quá tải sau vài năm sản xuất và cũng không gây quá dư thừa dung lượng công suất dự trữ

Theo quy trình trang thiết bị điện và công nghệ của phân xưởng ta thấy khi ngừng cung cấp điện sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm của nhà máy gây thiệt hại về nền kinh tế quốc dân do đó ta xếp phân xưởng vào phụ tải loại II, cần được bảo đảm cung cấp điện liên tục và an toàn

1.1.2 TÌM HIỂU ĐỀ TÀI

Đề tài thiết kế cung cấp điện là một đề tài phổ biến trong khoa ngành Cung cấp điện Việc thiết kế, tính toán cung cấp là rất cần thiết đối với sinh viên ngành Điện Hiện

nay, để đơn giản hóa phương pháp, nâng cao chất lượng thiết kế, kiểm tra độ chính xác khi tính toán Kỹ sư Điện đã áp dụng phần mềm vào trong tính toán cung cấp điện Việc

sử dụng phần mềm có tác dụng mang lại hiệu quả cao trong thiết kế, tính toán cũng như rút ngắn thời gian cho công việc, giảm bớt hao tổn khi thiết kế bằng phương pháp truyền thống

1.2 GIỚI THIỆU PHẦN MỀM

1.2.1 PHẦN MỀM E-DESIGN

Phần mềm thiết kế cung cấp điện E-design do Tổng công ty TNHH ABB trực thuộc Tập đoàn ABB nổi thiết trong lĩnh vực công nghệ điện lực và tự động hóa tìm hiểu, sáng tạo và phát triển Phần mềm dành cho kỹ sư điện và các lĩnh vực có liên quan đến thiết kế cung cấp điện

Phần mềm E-design là công cụ hỗ trợ rất tốt cho kỹ sư điện, giảng viên điện và sinh viên ngành điện trong việc đơn giản hóa thiết kế cung cấp điện cho công việc, dạy học và học tập

1.2.2 THIẾT LẬP PHẦN MỀM

Khởi tạo một dự án thiết kế cung cấp điện

Đây là giao diện của phần mềm E-design của Công ty ABB

Giao diện là biểu tượng của công ty với dòng chữ ABB màu đỏ, phía dưới là tên phần mềm “e-Design”

Hình 1.1 Giao diện phần mềm

Đây là Giao diện màn hình lựa chọn:

DOC là phần mềm tính toán ngắn mạch, thiết kế sơ đồ đơn tuyến, lựa chọn dây cấp và thiết bị đóng cắt

CAT là phần mềm lựa chọn cấu hình cho thiết bị

Màn hình đầu tiên khi thiết lập một dự án bao gồm:

+ Project: tên dự án

+ Description (first row): mô tả dự án

Hình 1.2 Giao diện màn hình lựa chọn

Hình 1.3 Màn hình thiết lập dự án

+ Description (second row): mô tả dự án

+ Description (third row): mô tả dự an

+ Customer: khách hàng

Bao gồm:

+ Calculations according to standard-method: tính toán theo phương pháp chuẩn + Cable dimensioning according to standard: kích thước cáp theo tiêu chuẩn

+ Mục Power supply LV: cung cấp năng lượng trung thế

+ Mục Power supply MV-LV: cung cấp năng lượng trung-hạ thế

Hình 1.4 Lựa chọn sơ đồ đơn tuyến

Bao gồm

+ Single line diagram: sơ đồ đơn tuyến (chọn mục này)

+ Switchboards configuration and front view: cấu hình tổng và khung cảnh

Với các kiểu thiết kế sơ đồ đơn tuyến

Ta lựa chọn các sơ đồ sao cho phù hợp nhất với dự án

Hình 1.5 Lựa chọn mạng điện và tiêu chuẩn quốc tế

Hình 1.6 Lựa chọn LAYOUT hiển thị

Ta nhập các số liệu mà chúng ta đặt là mặt định cho việc thiết kế như Điện áp, Dòng điện, Phương án đi dây, Phương án lắp đặt an toàn nối đất và Tần số theo qui định Điện lực

Bao gồm thanh công cụ thao tác và màn hình thiết lập sơ đồ đơn tuyến

Hình 1.7 Điều chỉnh nguồn điện cung cấp

Hình 1.8 Màn hình làm việc chính

1.2.3 TÌM HIỂU TÍNH NĂNG PHẦN MỀM

Phần mềm E-design được thiết kế với nhiều chức năng đa dạng nhằm phục vụ các thiết kế cung cấp điện khác nhau và giúp kỹ sư nhanh chóng có nhiều phương án

lựa chọn cho công việc

Gồm các lệnh thao tác cơ bản của phần mềm và điều chỉnh

+ Documentation manager: quản lí tài liệu

+ Compute: tính toán thiết kế

+ Curves: đặc tuyến của thiết kế

+ Properties: thuộc tính của thiết kế

+ Switchboards: tiêu chuẩn tổng

Bao gồm:

+ Busbar: thanh cái

+ Connections: kết nối

+ Cross-reference: tạo liên kết

+ Power suppl: nguồn điện

+ Generator: máy phát điện

+ Transformer: máy biến áp trung thế

+ Circuit Breaker: thiết bị đóng cắt

Và một số tính năng khác

Hình 1.9 Tab công cụ hổ trợ

Hình 1.10 Tab kí hiệu trung thế

 Incoming CB with overload ang short circuit protection + RCB: nguồn có

cb bảo vệ quá tải, ngắn mạch và chống dòng rò

 Incoming CB with overload ang short circuit protection: nguồn có cb bảo

vệ quá tải, ngắn mạch

 Incoming fuse: nguồn có cầu chì bảo vệ

 Incoming disconnector: có nguồn ngắt

 Board without incoming device: bảng không có nguồn đến thiết bị

 Board with cross-reference: bảng có tham khảo trước

+ Motors tab:

 Bộ cấp nguồn động cơ DOL, Bộ khởi động động cơ bằng tay chỉ có bảo

vệ ngắn mạch và rơle quá tải

 Bộ nạp động cơ DOL, Bộ khởi động động cơ bằng tay với quá tải và bảo

vệ ngắn mạch

Hình 1.11 Tab kí hiệu hạ thế

 Bộ nạp động cơ DOL, Bộ khởi động động cơ bằng tay với Bảo vệ quá tải

và ngắn mạch, không có công tắc tơ

 Bộ cấp nguồn động cơ DOL, cầu chì chuyển mạch và rơle quá tải

 Bộ cấp nguồn động cơ DOL, Bộ ngắt mạch đúc chỉ có bảo vệ ngắn mạch

và rơle quá tải

 Bộ nạp động cơ DOL, Vỏ đúc Bộ ngắt mạch với bản phát hành MP

 Bộ nạp động cơ DOL, Bộ ngắt mạch không khí với bản phát hành MP

 Bộ nạp động cơ Star - Delta, Bộ khởi động động cơ bằng tay chỉ có bảo

vệ ngắn mạch và rơle quá tải

 Bộ nạp động cơ Star - Delta, Bộ khởi động động cơ bằng tay với quá tải

và bảo vệ ngắn mạch

 Bộ nạp động cơ Star - Delta, Switch-Fuse và rơle quá tải

 Bộ nạp động cơ Star - Delta, Vỏ đúc Bộ ngắt mạch chỉ có bảo vệ ngắn mạch và rơle quá tải

 Bộ nạp động cơ Star - Delta, Vỏ đúc Bộ ngắt mạch với bản phát hành MP

Bao gồm các chức năng dành cho khu vực khác (Châu âu)

1.2.4 SỬ DỤNG PHẦN MỀM ĐỂ THIẾT KẾ SƠ ĐỒ

Sau khi thực hiện các bước khai báo, mô tả dự án tới màn hình giao diện thiết

kế để thiết lập dự án cung cấp điện theo các bước sau:

Hình 1.12 Tab công cụ cấu hình

Hình 1.13 Tab các kiểu dữ liệu

Vẽ nguồn cung cấp chính bằng cách click vào “Low-voltage symbols” chọn icon

“Main” và chọn “Incoming cb with overload and short circuit protection + RCB”

Vẽ nhánh tải phía sau bằng cách:

+ Chọn Transformer của Medium-voltage symbols  CB + RCD  Cable của Low-voltage symbols: ta thiết kế xong đường dây từ máy biến áp trung thế về tủ phân phối chính

+ Đồng thời thiết kế tụ bù ngay cạnh tủ phân phối chính bằng cách chọn CB + RCD  Cable  Capacitor trong icon Load

+ Ta tạo đường dẫn qua Sheet bằng cách chọn Connections và chọn Add the

new page để thêm trang

+ Tùy vào từng dự án ta sẽ dự tính có bao nhiêu đường dẫn và bao nhiêu Sheet

Hình 1.14 Nguồn cấp

Hình 1.15 Sơ đồ đơn tuyến ban đầu

+ Đối với thiết lập tải thường và tải động cơ, ta chọn icon Load hoặc icon Motors

để chọn kiểu cho phù hợp với dự án

+ Ta nhấn vào tải động cơ và nhập các thông số của dự án

+ Description: tên thiết bị

+ LLLN, TN-S: chọn kiểu đường dây, kiểu nối đất

+ UF: hệ số sử dụng max của thiết bị

+ Computed voltage: điện áp máy tính

+ Max dU: sụt áp tối đa

Hình 1.16 Hoàn thành 1 sheet

Hình 1.17 Giao diện nhập thông số động cơ

+ Computed dU: sụt áp máy tính

+ Rated voltage: điện áp định mức

+ Reted current: dòng điện định mức

+ Rated active power: công suất định mức

+ Efficiency: hiệu suất

+ Rated power factor: hệ số công suất

+ Starting method: kiểu khởi động

+ Trip dass: kiểu chuyển đi

+ Coordination type: kiểu phối hợp

+ IB: dòng điện định mức dây dẫn

+ Mục Length: nhập chiều dài, chọn kiểu dây

+ Mục Installation method: chọn kiểu đi dây phù hợp

 Embedded in structure: đặt nằm trong cấu trúc xây dựng

 In accessible building voids: trong khoảng trống xây dựng

Hình 1.18 Giao diện nhập thông số dây dẫn

 In not accessible building voids: trong các khoảng trống không thể truy cập

 In cable chanel: trên thang cáp

 In the ground: đi âm dưới đất ,chọn theo dự án

 Over head: treo phía trên đầu

 Surface mounted: trên bề mặt tường

+ Ambient temperature: nhiệt độ môi trường

+ Chọn mục Advanced options

+ Chọn mục Reduction factors để xác nhận hệ số K

+ Installation details: cài đặt chi tiết

+ Installation method: phương pháp cài đặt

+ Presence ofthird harmonics: sự hiện diện cảu hài bậc ba

+ Mininal 𝐼𝑧/𝐼𝑏 allowed: tỷ số tối thiểu cho phép của dòng làm việc lớn nhất của dây dẫn và dòng tính toán của phụ tải

Hình 1.19 Giao diện nhập số mạch đi chung

+ Installation: hệ số cài đặt

+ Temperature: hệ số nhiệt độ

+ Environment: hệ số môi trường

+ Adjacent circuits: hệ số mạch liền kề

+ Adjacent conduits: hệ số ống dẫn liền kề

+ Presence of 3rd harmonics: hệ số của hài bậc 3

+ Missed rispect of symmetry of standard for more pallalel conductors: hệ số bỏ

lỡ sự đối xứng của tiêu chuẩn đối với các dây dẫn pallalel hơn

+ User factor: hệ số yếu tố người dùng

+ Total reduction factor: tổng hệ số giảm (Kt)

Hình 1.20 Giao diện nhập hệ số K

+ Ta được phép lựa chọn thiết bị cho phù hợp với phụ tải

+ Click “Select”: lựa chọn Contactor có sẵn trong phần mềm

+ Click “Advanced options”:

 Number of operations: số lượng hoạt động

 Frequence of operations: tần suất hoạt động

 Derating: xuất phát

+ Poles: số cực của contactor

+ Family: lựa chọn các kiểu contactor thường xử dụng và phù hợp

+ IB: dòng điện tính toán của phụ tải (A)

+ IKMax: dòng ngắn mạch lớn nhất (kA)

+ IKMin: dòng ngắn mạch nhỏ nhất (kA)

+ Switchboard: bảng công tắc

+ Properties: xem tính chất bảng công tắc

+ LLLN: 3 pha có dây trung tính

+ TN-S: dây nối đất

Hình 1.21 Giao diện lựa chọn CONTACTOR

+ IB: dòng điện tính toán của phụ tải (A)

+ IKMax: dòng ngắn mạch lớn nhất (kA)

+ IKMin: dòng ngắn mạch nhỏ nhất (kA)

+ IZ: dòng làm việc định mức của dây dẫn (A)

+ Switchboard: bảng công tắc

+ Properties: xem tính chất bảng công tắc

+ Protected ojects: mục tiêu được bảo vệ

+ Discrimination and back-up: phân biệt và hổ trợ, sao lưu

+ Select: lựa chọn thiết bị khởi động

+ LLLN: 3 pha có dây trung tính

+ TN-S: dây nối đất

+ Standart: tiêu chuẩn

Hình 1.22 Giao diện hướng dẫn khởi động động cơ

+ Utilization factor: yếu tố sử dụng

+ Rated current: dòng điện định mức (A)

+ Rated power factor: hệ số công suất

+ Active power: công suất hoạt động (kW)

+ Computed voltage: điện áp tính toán (V)

+ Type: kiểu chiếu sáng

+ Pn: công suất định mức của tải chiếu sáng

+ Compensate: bù lại

+ Adjacent circuits: mạch liền kề

+ Total number of lamps: tổng số đèn

+ Initial length: độ dài ban đầu

+ Partial length: chiều dài từng phần

Sau khi nhập tất cả các thông số và hoàn thành sơ đồ đơn tuyến của dự án t click vào icon

Quan sát trên khung tính toán ta thấy qui trình tính toán hệ thống như sau:

Hình 1.24 Giao diện chính của tải chiếu sáng

Hình 1.25 Icon dùng để chạy phần mềm

+ Xác minh tính liên kết hệ thống

+ Tham khảo giá trị điện áp đầu tiên

+ Kiểm tra điện áp lưới

+ Kiểm tra điện áp phase

+ Kiểm tra liên lạc các đối tượng

+ Kiểm tra hệ thống phân phối

+ Kiểm tra các giá trị cài đặt

+ Tính công suất các nhóm

+ Tính dòng điện các nhóm

+ Kiểm tra ngắn mạch

+ Kiểm tra cuộn dây

+ Tính toán dây dẫn các thiết bị từng nhóm

+ Xác định CB, Rơle nhiệt từng thiết bị trong nhóm

Sau khi hệ thống chạy xong ta kiểm tra đặc tuyến bảo vệ cb và tổn thất điện áp

+ Đặc tuyến bảo vệ cb

Hình 1.26 Phần mềm đang chạy

Hình 1.27 Icon kiểm tra đặc tuyến

+ Đường cong Time-current: quá tải

+ Đường cong ngắn mạch

+ Đường cong mở máy

+ Điểm cắt bảo vệ chọn lọc giữa nhiều thiết bị

Tụ bù:

+ Tụ bù Capacitor dùng để bù công suất phản kháng là cách phổ biến nhất Điền thông số tụ bù vào, chú ý hệ thống ban đầu chỉ cho phép nhập dưới 5kVAr Sau khi tính toán xong tùy vào hệ số công suất mà phần mềm tính ra dung lượng tụ bù Hệ số công suất sau bù mặc định là 0.9

+ Actual power factor: hệ số công suất thực tế

+ Capacitive reactive power: công suất phản kháng điện dung

+ Click “Calculate”: tính toán

Hình 1.28 Đường ngắn mạch

Hình 1.29 Đường tổn thất điện áp

 Power factor compensation: bù hệ số công suất

 Calculated power factor: hệ số công suất tính toán

 Desired power factor: hệ số công suất mong muốn

 Required reactive power: công suất phản kháng cần thiết

+ Máy biến áp trung thế cũng được phần mềm tính ra

Hình 1.30 Giao diện tụ bù

Hình 1.31 Giao diện máy biến áp

+ Tri-phase: 3 pha

+ Primary: sơ cấp

+ Secondary: thứ cấp

+ Rated voltage: điện áp định mức (V)

+ No-load voltage: điện áp không tải (A)

1.2.5 TỔNG KẾT

Khả năng tính toán của DỌC E-design có thể thực hiện được:

+ Xác minh tính chính xác của sơ đồ đơn tuyến

+ Tính toán dòng điện tại mọi điểm trên sơ đồ

+ Tính toán điện áp rơi

+ Cân bằng pha

+ Tính toán công suất tiêu thụ và hệ số công suất

+ Xác định đường dây theo dòng tính toán hoặc điện áp rơi

+ Tính toán dòng ngắn mạch cực đại và cực tiểu tại mọi điểm trên sơ đồ

+ Lựa chọn thiết bị bảo vệ theo dòng tải, dòng ngắn mạch

+ Phối hợp thiết bị bảo vệ

CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG –

GIỚI THIỆU PHỤ TẢI

2.1 GIỚI THIỆU PHÂN XƯỞNG

2.1.1 TỔNG QUAN PHÂN XƯỞNG

Phân xưởng cơ khí có 3 mặt giáp đường lộ nhỏ với xung quanh là các công ty, xí nghiệp lớn nhỏ Mặt chính giáp đường lớn cũng là mặt đặt cổng chính của phân xưởng

Mặt bằng phân xưởng là một hình chữ nhật có tổng diện tích là 12 000 𝑚2

Theo Quy định tiêu chuẩn kỹ thuật vật tư thiết bị lưới điện phân phối trong tổng công ty Điện lực Phân xưởng được cung cấp điện từ lưới điện trung thế được đặt ở phía trước cổng chính Từ đường dây trung thế (MV) 22kV, 3 pha, 4 dây, 50Hz của KCN

Ta lắp đặt đường dây truyền tải điện đến tủ Main Switch Board (MSB) – Đóng ngắt và

đo đếm (Recloser & Measuring Pole) bằng tuyến cáp ngầm 22kV theo tiêu chuẩn của Điện lực

Từ tủ MSB ta lắp đặt đường dây truyền tải về phân xưởng Với đầu vào là tủ điện trung thế RMU (Ring Main Unit – 4 ngăn – 24kV) của Tổng công ty ABB Bằng tuyến cáp ngầm 22kV đặt trong ống HDPE – CU/XLPE/DSTA/PVC 3C – 150𝑚𝑚2 với tủ được nối đất bằng dây CU/PVC 2x1C - 95𝑚𝑚2

2.1.2 MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG

Khảo sát thực tế, xem xét vị trí địa lí, môi trường xung quanh, bản chất phân xưởng, công việc mà phân xưởng sẽ hoạt động như thế nào Loại hình phân xưởng, cấu trúc phân xưởng và yêu cầu của nhà đầu tư

Ta xem xét các trường hợp sao cho phân xưởng hoạt động hiệu quả nhất, tiết kiệm chi phí nhà đầu tư, đặc biệt là tính an toàn cao

Lựa chọn nơi đặt phân xưởng, sau đó lên kế hoạch xây dựng từ đó thiết kế sơ đồ mặt bằng phân xưởng ban đầu

Hình 2.1 Mặt bằng phân xưởng

Sau khi có bản thảo sơ đồ mặt bằng phân xưởng ban đầu Ta thiết lập mạng điện trung thế từ lưới điện trung thế của điện lực để phục vụ quá trình xây dựng

Ta tiếp tục dựa vào sơ đồ mặt bằng ban đầu để lựa chọn, sắp xếp các khu vực phù hợp cho công việc sản xuất cũng như hoạt động sinh hoạt trong phân xưởng

Như những phân xưởng thông thường, ta thiết kế sao cho tối ưu hóa việc sản xuất

và sinh hoạt Ta chia ra nhiều khu vực khác nhau với vai trò khác nhau

+ khu vực cổng chính và cổng phụ: nhằm bảo vệ toàn phân xưởng

 Phòng bảo vệ 1 và 2

 Căn tin

 Nhà để xe

+ Khu vực trung tâm phân xưởng: mục đích sản xuất và sinh hoạt

 Phân xưởng chính: dùng để sản xuất sản phẩm

 Nhà kho: lưu trữ sản phẩm

 Khu văn phòng: nơi sinh hoạt và làm việc kinh doanh

 Phòng điện: phòng cung cấp điện năng cho phân xưởng

Việc phân chia khu vực như vậy nhằm mục đích thiết lập mục tiêu công việc rõ ràng, chi tiết phân chia nơi sinh hoạt sao cho phù hợp với thời gian làm việc và công tác

an toàn cũng như sửa chữa khi có sự cố

Ngoài ra còn đảm bảo phù hợp cho việc lắp đặt trang thiết bị và vận hành của phân xưởng để thỏa mãn yêu cầu của nhà đầu tư

Phân xưởng bao gồm 2 phòng bảo vệ, 1 phòng điện, 1 khu văn phòng, 1 căn tin,

1 nhà xe và 1 nhà xưởng gồm xưởng sản xuất chính và nhà kho và 1 không gian tự do

để di chuyển và nghỉ ngơi

Và ta cũng xác định diện tích từng khu vực nhằm phục vụ cho việc thiết kế

Hình 2.2 Mặt bằng khu vực

Đảm bảo an toàn cho phụ tải, thiết bị điện và người

Đảm bảo phụ tải, trang thiết bị được vận hành đáp ứng yêu cầu sử dụng

Đảm bảo thiệt kế phù hợp với các tiêu chuẩn hiện hành của thế giới (tiêu chuẩn IEC)

2.1.4 MỘT SỐ VẤN ĐỀ CẦN TÌM HIỂU TRƯỚC KHI THIẾT KẾ

Tìm hiểu về phần mềm được sử dụng cho việc thiết kế

Mục đích sử dụng của phân xưởng

Các tiêu chuẩn cần được áp dụng cụ thể khi đang thiết kế

Kết cấu và nguồn cung cấp cho phân xưởng, khả năng cung cấp điện

Độ tin cậy cung cấp điện và an toàn

2.2 GIỚI THIỆU PHỤ TẢI ĐIỆN

2.2.1 PHỤ TẢI ĐIỆN VÀ THIẾT BỊ CHIẾU SÁNG

Phụ tải điện được lắp đặt trong xưởng phần lớn nhằm mục đích sản xuất, mang lại hiệu quả chất lượng cũng như năng xuất công việc và nguồn thu kinh tế Hiện nay,

có rất nhiều loại phụ tải chuyên dụng cho sản xuất cơ khí, thiết bị điện tử, linh kiện sản phẩm và đồ dùng gia đình

Thiết bị chiếu sáng là rất cần thiết trong sinh hoạt và sản xuất Việc lắp đặt thiết

bị chếu sáng giúp nâng cao hiệu quả làm việc Phục vụ tốt nhu cầu chiếu sáng trong

phân xưởng làm việc

2.2.2 GIỚI THIỆU PHỤ TẢI ĐIỆN VÀ THIẾT BỊ CHIẾU SÁNG

Bảng 2.2 Giới thiệu phụ tải điện

CÔNG SUẤT (kW)

KÍCH THƯỚC (dài - rộng) (m)

Bảng 2.3 Giới thiệu thiết bị chiếu sáng

2.2.3 SƠ ĐỒ MẶT BẰNG PHỤ TẢI ĐIỆN

Sau khi có các số liệu ban đầu của phụ tải, thiết bị chiếu sáng, bản vẽ tủ, thông

số của trạm biến áp từ nhà đầu tư Ta chọn vị trí lắp đặt sao cho hợp lí nhất nhằm tạo ra năng suất hoạt động hiệu quả nhất cho phân xưởng và tính an toàn cũng như dễ dàng cho việc sửa chữa

KÍCH THƯỚC (dài - rộng) (m)