Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí

1.1.2 Những yêu cầu cơ bản của thiết kế cung cấp điện Một bản vẽ thiết kế cấp điện cho bất kì đối tượng nào củng cần thỏa mãn các yêu cầu sau đây: - Độ tin cậy cấp điện: Là mức độ đảm b

Trang 1

q`TP HCM, NĂM 2019

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN

XƯỞNG CƠ KHÍ

GVHD : VĂN THỊ KIỀU NHI

SV : NGUYỄN MINH VIỆT LỚP : DHDI11B

MSSV : 15076331

Trang 2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM

KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

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

Nguyễn Minh Việt, MSSV: 15076331

2 Tên đề tài

THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ

3 Nhiệm vụ

- Tính toán chiếu sáng (vẽ sơ đồ phân bố đèn, sơ đồ đi dây của đèn)

- Tính toán phụ tải (vẽ sơ đồ mặt bằng, sơ đồ nguyên lý, sơ đồ đi dây)

- Tính toán chiếu sáng (vẽ sơ đồ phân bố đèn, sơ đồ đi dây của đèn)

- Tính toán phụ tải (vẽ sơ đồ mặt bằng, sơ đồ nguyên lý, sơ đồ đi dây)

- Chọn máy biến áp

- Chọn dây dẫn và CB Tính toán sụp áp

Tp.HCM, ngày tháng năm 2019

Giáo viên hướng dẫn Sinh viên

Văn Thị Kiều Nhi Nguyễn Minh Việt

Trang 3

ii

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

-

Trang 4

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

-

Trang 5

iv

MỤC LỤC

Contents

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP i

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ii

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN iii

MỤC LỤC iv

DANH SÁCH CÁC BẢNG vii

LỜI NÓI ĐẦU xi

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN VÀ GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1

1.1 Tổng quan về thiết kế cung cấp điện 1

1.1.1 Tầm quan trọng của thiết kế cung cấp điện 1

1.1.2 Những yêu cầu cơ bản của thiết kế cung cấp điện 1

1.2 Giới thiệu đề tài 2

1.2.1 Giới thiệu về phân xưởng cơ khí 2

1.2.2 Phân nhóm thiết bị 3

CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG 5

2.1 Tính toán chiếu sáng 5

2.1.1 Khái niệm chiếu sáng 5

2.1.2 Các hình thức chiếu sáng: 5

2.1.3 Các dạng chiếu sáng 5

2.1.4 Yêu cầu cơ bản khi thiết kế hệ thống chiếu sáng 6

2.2 Hướng dẫn tính toán chiếu sáng theo phương pháp hệ số sử dụng 7

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ 10

Trang 6

CHƯƠNG 4: LÝ THUYẾT THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN THEO TIÊU CHUẨN

IEC 13

4.1 Khái quát 13

4.2 Các đại lượng cơ bản: 13

4.3 Xác định tâm phụ tải 15

4.4 Lựa chọn dây dẫn 15

4.4.1 Xác định tiết diện dây trung tính 15

4.4.2 Xác định tiết diện dây PE: 16

4.4.3 Xác định kích cỡ dây không chôn trong đất: 16

4.4.4 Xác định kích cở dây chôn trong đất 18

4.5 Lựa chọn CB 19

4.6 Xác định sụt áp 20

4.7 Tính toán ngắn mạch 21

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI 23

5.1 Tính toán phụ tải cho từng động cơ trong nhóm 23

5.2 Tính toán phụ tải của tổng các nhóm 25

5.3 Xác định tâm phụ tải 29

CHƯƠNG 6: CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ MÁY PHÁT DỰ PHÒNG 34

6.1 Các đặc điểm khi chọn số lượng, công suất máy biến áp 34

6.2 Lựa chọn máy biến áp cho phân xưởng 35

6.3 Chọn máy phát dự phòng 35

CHƯƠNG 7: BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 37

7.1 Tác dụng của việc bù công suất phản kháng 37

7.2 Các biện pháp nâng cao hệ số công suất phản kháng: 37

7.2.1 Phương pháp nâng cao hệ số cosφ tự nhiên: 37

Trang 7

vi

7.2.2 Phương pháp nâng cao hệ số cosφ nhân tạo: 37

7.3 Các phương thức bù công suất phản kháng bằng tụ bù: 38

7.4 Tính toán dung lượng bù cho phân xưởng 39

7.5 Chọn CB cho tụ bù 41

CHƯƠNG 8: CHỌN CB VÀ DÂY DẪN 42

8.1 Chọn CB và dây dẫn từ máy biến áp đến tủ phân phối 42

8.2 Chọn CB và dây dẫn từ tủ phân phối tới tủ động lực 1 42

8.3 Chọn CB và dây dẫn từ tủ động lực đến từng thiết bị 43

CHƯƠNG 9: TÍNH TOÁN ĐỘ SỤP ÁP 52

9.1 Tính sụt áp trên dây dẫn từ MBA đến tủ điện phân phối 52

9.2 Tính sụt áp từ tủ phân phối đến tủ động lực 1: 52

9.3 Tính sụt áp từ tủ động lực đến tủ động lực 1 53

CHƯƠNG 10: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH 58

CHƯƠNG 11: TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT CHỐNG SÉT 75

11.1 Nối đất 75

11.2 Lựa chọn công nghệ chống sét trực tiếp 77

11.3 Thực hiện nối đất cho phân xưởng 77

11.3.1 Nối đất an toàn 77

11.3.2 Nối đất chống sét: 80

11.4 Thực hiện chống sét cho phân xưởng 82

KẾT LUẬN 85

TÀI LIỆU THAM KHẢO 86

LỜI CẢM ƠN 87

Trang 8

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Các thiết bị trong phân xưởng: 2

Bảng 1.2: Danh sách thiết bị nhóm 1: 3

Bảng 1.3: Danh sách thiết bị nhóm 2 3

Bảng 4.1: Hệ số đồng thời cho tủ phân phối 15

Bảng 4.2: Hệ số hiệu chỉnh k1 17

Bảng 4.4: Hệ số hiệu chỉnh này là k3 18

Bảng 4.5: Hệ số hiệu chỉnh này là k4 19

Bảng 4.7: Công thức tính toán độ sụp áp 20

Bảng 4.8: Độ sụp áp lớn nhất 20

Bảng 4.9: Công thức tính ngắn mạch 21

Bảng 5.1 Danh sách thiết bị trong nhóm 1 23

Bảng 5.2: Tính toán phụ tải từng động cơ của nhóm 1 26

Bảng 5.5: Tính toán phụ tải cho từng động cơ của nhóm 4 27

Bảng 5.8:Tính toán tổng phụ tải tổng của các nhóm 29

Bảng 5.9: Vị trí đặt tủ động lực 1 (MB1) 30

Trang 9

viii

Bảng 5.14: Vị trí đặt tủ động lực 6 33

Bảng 5.15: Vị trí đặt tủ phân phối 33

Bảng 6.1: Thông số của máy biến áp 35

Bảng 6.2 Thông số của máy phát 36

Bảng 8.1: Chọn CB cho nhóm 1 43

Bảng 8.2:Chọn CB cho nhóm 2 44

Bảng 8.3: Cho CB cho nhóm 3 44

Bảng 8.7: Chọn CB cho các tủ 45

Bảng 8.8: Chọn CB chiếu sáng 46

Bảng 8.9: Kết quả chọn dây dẫn và CB nhóm 1 46

Bảng 8.15: Kết quả chọn dây dẫn và CB nhóm chiếu sáng 50

Bảng 8.16: Kết quả chọn dây dẫn và CB nhóm tổng các nhóm 51

Bảng 9.1: Sụp áp từ tủ phân phối đến các tủ 52

Bảng 9.2: Sụp áp từ máy biến áp đến nhóm thiết bị 1 53

Trang 10

Bảng 9.8: Sụp áp từ máy biến áp đến nhóm thiết bị chiếu sáng 57

Bảng 10.1Tính toán ngắn mạch cho từng tủ 60

Bảng 10.2: Tính toán ngắn mạch cho nhóm 1 61

Bảng 10.4: Tính toán ngắn mạch cho nhóm tủ 3 63

Bảng 10.5: Tính toán ngắn mạch cho nhóm tủ 4 65

Bảng 10.8: Tính toán ngắn mạch cho chiếu sáng 68

Bảng 10.9: Kiểm tra lại CB dựa vào dòng ngắn mạch cho các tủ 68

Bảng 10.10: Kiểm tra lại CB dựa vào dòng ngắn mạch cho nhóm 1 69

Bảng 10.16: Kiểm tra lại CB dựa vào dòng ngắn mạch cho chiếu sáng 74

Bảng 11.1: Điện trở suất của đất 76

Bảng 11.2: Hệ số K hiệu chỉnh tăng cao điện trở của đất 76

Bảng 11.3: Hệ số sử dụng của cọc và thanh ngang 76

Trang 11

x

DANH SÁCH HÌNH VẼ

Hình 11.4: Không gian bảo vệ chống sét……….84

Trang 12

LỜI NÓI ĐẦU

Đất nước ta đang trong công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá Nhu cầu điện năng trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ và sinh hoạt tăng trưởng không ngừng đi cùng với quá trình phát triển kinh tế Do đó đòi hỏi rất nhiều công trình cung cấp điện Đặc biệt rất cần các công trình có chất lượng cao, đảm bảo cung cấp điện liên tục, phục vụ tốt các nghành trong nền kinh tế quốc dân

Trong đó có lĩnh vực công nghiệp là một trong các ngành kinh tế trọng điểm của đất nước, được Nhà nước và Chính phủ ưu tiên phát triển vì có vai trò quan trọng trong kế hoạch đưa nước ta trở thành nước công nghiệp vào năm 2020 Thiết kế cung cấp điện cho nghành này là một công việc khó khăn, đòi hỏi sự cẩn thận cao Phụ tải của ngành phần lớn là phụ tải hộ loại 1, 2 đòi hỏi độ tin cậy cung cấp điện cao

Dưới sự hướng dẫn của cô VĂN THỊ KIỀU NHI, em được nhận đề tài Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí Đồ án bao gồm một số phần chính như chọn máy

và vị trí đặt máy biến áp, chọn dây và các phần tử bảo vệ Đây là một đồ án có tính thực tiễn rất cao, chắc chắn sẽ giúp ích cho em rất nhiều trong công tác sau này

Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã nhận được sự chỉ bảo rất tận tình của cô VĂN THỊ KIỀU NHI giúp em hiểu được cách thiết kế và hoàn thành tốt được môn đồ án

Em xin chân thành cảm ơn

Trang 13

1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ CUNG

CẤP ĐIỆN VÀ GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

1.1 Tổng quan về thiết kế cung cấp điện

1.1.1 Tầm quan trọng của thiết kế cung cấp điện

Điện năng ngày càng được sử dụng rộng rãi và đóng vai trò quan trọng trong mọi lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ cũng như trong đời sống Điều đó đòi hỏi công việc tính toán, thiết kế, lắp đặt các công trình cung cấp phải phù hợp với các tiêu chuẩn hiện hành, đảm bảo việc cấp điện cho hộ tiêu thụ an toàn, tin cậy và các tiêu chuẩn

kỹ thuật khác

1.1.2 Những yêu cầu cơ bản của thiết kế cung cấp điện

Một bản vẽ thiết kế cấp điện cho bất kì đối tượng nào củng cần thỏa mãn các yêu cầu sau đây:

- Độ tin cậy cấp điện:

Là mức độ đảm bảo tính liên tục cung cấp điện cho hộ dùng điện điều này phụ thuộc vào tính chất và yêu cầu của phụ tải Những đối tượng kinh tế như nhà máy, xí nghiệp tốt nhất là dùng máy phát điện dự phòng, khi mất điện sẽ dùng điện áp máy phát cấp vào cho những phụ tải quan trọng mỗi khi gặp sự cố

- Chất lượng điện:

Chất lượng điện được đánh giá bằng hai chỉ tiêu là tần số và điện áp Chỉ tiêu tần

số do cơ quan điều khiển hệ thống điện quốc gia điều chỉnh

- An toàn:

Đảm bảo an toàn cho người, công nhân vận hành và thiết bị cho toàn bộ công trình, nhà máy, xí nghiệp Người thiết kế ngoài việc tính toán chính xác, chọn lựa thiết bị mà còn phải nắm vững quy định về an toàn

- Tính kinh tế:

Trong thiết kế thường xuất hiện nhiều phương án, cần chọn lựa phương án nào phù hợp với nhu cầu của khách hàng, thiết kế cần lưu ý sao cho hệ thống cấp điện thật đơn giản, dễ thi công, dễ vận hành, dễ sử dụng và dễ phát triển

Trang 14

1.2 Giới thiệu đề tài

1.2.1 Giới thiệu về phân xưởng cơ khí

Trong phân xưởng cơ khí có nhiều thiết bị máy móc khác nhau rất đa dạng, phong phú và phức tạp Các hệ thống máy móc này có tính công nghệ cao và hiện đại

Phân xưởng sữa chữa cơ khí có tổng diện tích 2000m2 gồm 73 thiết bị và hệ thống chiếu sáng Phụ tải điện trong phân xưởng sữa chữa cơ khí có thể phân ra làm 2 loại phụ tải chính:

+ Phụ tải động lực thường có chế độ làm việc dài hạn, điện áp yêu cầu trực tiếp đến thiết bị là 380/220V, công suất của chúng nằm trong dải từ 1 đến hàng chục kW và được cung cấp bởi dòng điện xoay chiều tần số f = 50Hz

+ Phụ tải chiếu sáng thường là phụ tải 1 pha, công suất không lớn

Phân xưởng sửa chửa cơ khí dùng để sửa chữa các thiết bị hư hỏng trong nhà máy, phân xưởng sửa chữa cơ khí có tất cả 73 thiết bị cho trong bảng

Bảng 1.1: Các thiết bị trong phân xưởng:

Trang 15

Bảng 1.4: Danh sách thiết bị nhóm 3:

Trang 16

Máy phay đứng 1 9B 7 0.75 0.6 0.8

Tên thiết bị Số lượng Kí hiệu Pđm

(kW) η Cosφ k u

Máy khoan bàn 2 14F,14G 2 0.65 0.6 0.8 Máy mài tròn vạn năng 3 13A,13B,13C 5 0.7 0.8 0.75 Búa hơi để rèn 3 3A,3B,3C 15 0.7 0.7 0.8 Máy khoan đứng 2 12C,12D 4.5 0.7 0.8 0.8 Máy cắt sắt 1 17A 10 0.75 0.55 0.75 Quạt thông gió 1 5G 4 0.75 0.6 0.75

Trang 17

5

CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN CHIẾU

SÁNG

2.1 Tính toán chiếu sáng

2.1.1 Khái niệm chiếu sáng

Trong cuộc sống hằng ngày, ánh sáng là một trong những yếu tố quan trọng không thể thiếu được để chúng ta có thể hoạt động, làm việc 1 cách hiệu quả Trong đó, ngoài ánh sáng tự nhiên còn có ánh sáng nhân tạo chiếm cũng khá lớn Để có thể sử dụng năng lượng hiệu quả trong lĩnh vực chiếu sáng, cũng như nâng cao chất lượng chiếu sáng, rất cần những người hiểu biết chuyên sâu về lĩnh vực chiếu sáng, để có thể lựa chọn các thiết bị, phân bố thiết bị, đạt được các tiêu chuẩn chiếu sáng

2.1.2 Các hình thức chiếu sáng:

Chiếu sáng trực tiếp: Hơn 90% ánh sáng được chiếu xuống dưới, vì thế ánh sáng ít

bị tường hoặc sàn hấp thụ nhưng tạo nên bóng dâm Kiểu chiếu sáng này thích hợp với chiếu sáng bên ngoài (trực tiếp, tăng cường) cho các phân xưởng và cho các văn phòng có diện tích lớn

Chiếu sáng bán trực tiếp: Từ 60% đến 90% ánh sáng chiếu xuống dưới Kiểu chiếu

sáng này thích hợp với các văn phòng, nhà ở và nhà hàng

Chiếu sáng hỗn hợp: Từ 40% đến 60% ánh sáng chiếu xuống dưới, nó chỉ được sử dụng cho những địa điểm có các bề mặt phản chiếu tốt

Chiếu sáng bán gián tiếp: Từ 10% đến 40% ánh sáng chiếu xuống dưới Không gây

chói lóa, sấp bóng và tạo môi trường dễ chịu Phù hợp chiếu sáng trong văn phòng, nhà ở

và một số không gian sinh hoạt, giao tiếp chung

Chiếu sáng gián tiếp: Hơn 90% ánh sáng chiếu lên trên Chiếu sáng có hiệu quả thấp nhất, nhưng tiện nghi nhìn tốt, không chói và sấp bóng

2.1.3 Các dạng chiếu sáng

Chiếu sáng chung: Chiếu sáng toàn bộ diện tích cần chiếu sáng bằng cách bố trí ánh sáng đồng đều để tạo nên độ rọi đồng đều trên toàn diện tích chiếu sáng

Trang 18

Chiếu sáng riêng biệt hay cục bộ: Chiếu sáng ở những nơi có độ rọi cao mới làm việc được hay chiếu sáng ở những nơi mà chiếu sáng chung không tạo đủ độ rọi cần thiết

2.1.4 Yêu cầu cơ bản khi thiết kế hệ thống chiếu sáng

Ánh sáng là phần không thể thiếu được trong quá trình sản suất ở các nhà máy, xí nghiệp công nghiệp Để đảm bảo sản xuất, đảm bảo chất lượng sản phẩm được tốt, năng suất lao động cao, đảm bảo an toàn cho công nhân thì ngoài ánh sáng tự nhiên cần có một

hệ thống chiếu sáng nhân tạo trong nhà máy Chiếu sáng nhân tạo bằng điện hiện nay được sử dụng rộng rãi, bởi vì chiếu sáng bằng điện có rất nhiều ưu điểm: thiết bị đơn giản, sử dụng thuận tiện, giá thành rẻ, tạo được ánh sáng gần với ánh sáng tự nhiên Với tầm quan trọng đó vấn đề chiếu sáng đã được nghiên cứu trên nhiều lĩnh vực chuyên sâu như: nguồn sáng, chiếu sáng công nghiệp, chiếu sáng công cộng,… ở đây, trong yêu cầu thiết kế hệ thống chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa cơ khí ta chỉ quan tâm đến chiếu sáng công nghiệp

Khi thiết kế chiếu sáng điều quan trọng nhất là phải đáp ứng được nhu cầu về độ rọi và hiệu quả của chiếu sáng đối với thị giác Ngoài độ rọi, hiệu quả chiếu sáng còn phụ thuộc vào quang thông, màu sắc ánh sáng, sự lựa chọn hợp lý chao đèn, sự bố trí chiếu sáng vừa đảm bảo tính kinh tế, mỹ quan

Thiết kế chiếu sáng phải đảm bảo các yêu các yêu cầu sau:

Không bị loá mắt: vì với cường độ ánh sáng mạnh mẽ sẽ làm cho mắt có cảm giác

loá, thần kinh bị căng thẳng, thị giác mất chính xác

Không bị loá do phản xạ: ở một số vật công tác có tia phản xạ khá mạnh và trực

tiếp Do đó, khi bố trí đèn cần phải tránh hiện tượng này

Không có bóng tối: ở nơi sản xuất các phân xưởng không nên có bóng tối mà phải

sáng đồng đều, có thể quan sát được toàn bộ phân xưởng Muốn khử các bóng tối cục bộ thường sử dụng bóng mờ và treo cao đèn

Độ rọi yêu cầu phải đồng đều: nhằm mục đích khi quan sát từ vị trí này sang vị trí khác mắt người không được điều tiết quá nhiều, gây mỏi mắt

Phải tạo được ánh sáng giống ánh sáng ban ngày: để thị giác đánh giá được chính xác

Trang 19

Chiều cao đèn so với bề mặt làm việc: htt = (m)

Bước 9: Chỉ số địa điểm:

Trang 20

Chọn hệ số suy giảm do bám bụi : δ2 =…………

Bước 15: Kiểm tra sai số quang thông:

Trang 22

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO PHÂN

(Tra bảng hệ số phản xạ của một số vật liệu trang 251 quyển 1)

Bước 3: Độ rọi yêu cầu: Etc = 400 (lux)

Chọn hệ chiếu sáng chung đều

Bước 5: Chọn khoảng nhiệt độ màu: Tm = 2800 – 4700 (K) theo đồ thị đường cong Kruithof

(Tra hình biểu đồ Kruithof trang 46 quyển 1)

Trang 23

Hệ số có ích ud :

U(k=4.27) = 0.92 +0.95 − 0.92

(5 − 4) x (4.27 − 4) = 0.93 (Tra bảng hệ số có ích của các thiết bị chiếu sáng trang 270 quyển 1)

Kết luận sai số nằm trong khoảng cho phép (-10% đến 20%)

Bước 16: Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc sau 1 năm:

Etb =Nbộ đènФcác bóng /1bộ đèn U

63 x 18000 x 0.93

2000 x 1.35 = 391 (lux)

Trang 24

Ib = b

m=

40

7 = 5.7 Bước 18: Xác định phụ tải chiếu sáng:

Chọn loại ballast: Ballast điện từ

Trang 25

13

CHƯƠNG 4: LÝ THUYẾT THIẾT KẾ CUNG CẤP

ĐIỆN THEO TIÊU CHUẨN IEC

4.1 Khái quát

Khi thiết kế cung cấp điện cho một nhà máy, xí nghiệp hay xưởng thì ta phải xác định được nhu cầu điện của phụ tải tại nơi đó

Tùy theo mô hình mà phụ tải điện được xác định theo phụ tải thực tế và còn phải

kể đến khả năng phát triển trong tương lai Cụ thể là ta phải dựa vào vị trí đặt máy móc trong phân xưởng và những thiết bị làm việc ngắn hạn khác Cần phải xác định phụ tải tính toán để chọn các thiết bị như: máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ….Vì vậy phụ tải tính toán là một số liệu quan trọng để thiết kế cung cấp điện Phụ tải điện phụ thuộc nhiều vào nhiều yếu tố như công suất, số lượng thiết bị, chế độ vận hành của chúng Xác định chính xác phụ tải tính toán là một nhiệm vụ rất quan trọng vì nếu phụ tải tính toán xác định nhỏ hơn thì sẽ làm giảm tuổi thọ, có khả năng dẫn tới cháy nổ Còn chọn lớn hơn thì sẽ gây lãng phí, không kinh tế Do tính chất quan trọng như vậy hiện nay có nhiều phương pháp để xác định phụ tải:

+ Phương pháp tính theo công suất đặt và hệ số nhu cầu

+ Phương pháp tính theo hệ số cực đại và công suất trung bình

+ Phương pháp tính theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị

+ Phương pháp tính theo công suất tải trên một đơn vị sản xuất

4.2 Các đại lượng cơ bản:

 Công suất định mức Pđm:

Công suất định mức của các thiết bị tiêu thụ điện thường được các nhà chế tạo ghi trên nhãn hiệu máy Đối với động cơ, công suất định mức ghi trên nhãn hiệu máy chính là công suất cơ trên trục động cơ Công suất đặt là công suất đầu vào của động cơ và được tính

Pđ =Pđm

ηđc

Trang 26

Trong đó: Pđ : Công suất đặt của động cơ (kW)

Pđm : Công suất định mức của động cơ

ηđc : Hiệu suất của động cơ

 Công suất phản kháng:

Q = Pđ x tanφ Trong đó: Q là Công suất phản kháng (kVAr)

 Công suất đặt biểu kiến (kVA)

S = √Pđ2− Q2

Trong đó: S là công suất biểu kiến (kVA)

 Hệ số sử dụng lớn nhất (ku)

Trong điều kiện vận hành bình thường, công suất tiêu thụ thực của thiết bị thường

bé hơn trị định mức của nó Do đó hệ số sử dụng kuđược dùng để đánh giá trị công suất tiêu thụ thực Hệ số này được áp dụng cho từng tải riêng biệt (nhất là cho động cơ vì hiếm khi chúng chạy đầy tải)

Trong lưới điện công nghiệp, hệ số này ước chừng là 0.75 cho động cơ Với đèn dây tóc nó bằng 1 Với ổ cắm ngoài hệ số này phụ thuộc hoàn toàn dạng thiết bị cắm vào

Trang 27

Pđmi là công suất đặt của phụ tải thứ i

∑ Pđm là tổng công suất đặt

4.4 Lựa chọn dây dẫn

Khi tính tới ảnh hưởng của môi trường và các điều kiện lắp đặt khác nhau, các hệ

số hiệu chỉnh được đưa vào

Tiết diện của cáp được xác định dựa vào dòng làm việc định mức của tải IB chia cho các hệ số hiệu chỉnh k1, k2…

IB′ = IBk1 k2 …Nhiệt độ môi trường: khả năng mang dòng điện của cáp trong không khí dựa vào nhiệt độ trung bình của không khí ở 300C Với các nhiệt độ khác, hệ số hiệu chỉnh được cho ở bảng đối với các vật liệu cách điện PVC, XLPE, EPR

4.4.1 Xác định tiết diện dây trung tính

Theo tiêu chuẩn IEC 60364-5-52:

Dây đồng: Spha ≤ 16 mm2 : SN = Spha

Spha > 16 mm2 : SN ≤ Spha

Trang 28

Dây nhôm: Spha ≤ 25 mm2 : SN = Spha

Spha > 25 mm2 : SN ≤ Spha

4.4.2 Xác định tiết diện dây PE:

Các dây có thể được chọn làm dây PE: kết cấu kim loại, mong bê tông, ống thép, đường cáp, vỏ kim loại cáp Không được dùng ống khí, nước nóng, vỏ chì của cáp làm dây bảo vệ

Theo tiêu chuẩn IEC 60364-5-52: Có thể chọn dây PE theo phương pháp đẳng nhiệt hoặc phương pháp đơn giản

Theo phương pháp đẳng nhiệt:

SPE =Ichạm vỏ.√t

KTrong đó:

K1: Hệ số hiệu chỉnh khi nhiệt độ môi trường tương ứng với các loại cách điện

K2: Hệ số ảnh hưởng của số mạch kề nhau

Trang 30

1 0,95

1,07 1,04

1 0,96

30

35

40

0,89 0,84 0,77

0,93 0,89 0,85

Trang 31

0,76 0,71 0,65

Trang 32

4.6 Xác định sụt áp

R = 22.5 Ωmm

2/kmS(Tiết diện dây, mm2) (Đối với dây đồng)

2/kmS(Tiết diện dây, mm2) (Đối với dây nhôm)

3 pha cân bằng: 3 pha

(có hoặc không có dây trung tính) ΔU = √3IB(R cosφ + X sinφ) L 100 ΔU

Un

Trong đó:

IB: Dòng làm việc lớn nhất (A)

L: Chiều dài dây dẫn (km)

R: Điện trở của dây dẫn (Ω/km)

X: Cảm kháng của dây dẫn (Ω/km)

Un: Điện áp dây (V)

Vn: Điện áp pha (V)

R được bỏ qua khi tiết diện dây dẫn lớn hơn 500 mm2

X được bỏ qua cho dây có tiết diện nhỏ hơn 50 mm2 Khi không có thông tin nào khác thì ta sẽ lấy giá trị X bằng 0.08 Ω/km

Trang 33

- Thanh góp: Trở kháng của thanh góp được bỏ qua và tổng trở (cảm kháng) đạt giá trị 0.15 mΩ cho 1 mét chiều dài (f = 50 Hz), (0.18 mΩ/m chiều dài khi f = 60 Hz) Khi khoảng cách của các thanh dẫn tăng gấp 2 thì cảm kháng sẽ tăng khoảng 10%

36 mΩ.mm2/m đối với dây đồng

L: Chiều dài dây dẫn (m)

S: Tiết diện cắt ngang của dây dânx

Bảng 4.9: Công thức tính ngắn mạch Các phần tử của hệ thống cung

R tr thường được bỏ qua so với X tr

đối với máy biến áp công suất >

Trang 34

R = ρLS

U20: Điện áp dây phía thứ cấp của máy biến áp khi không tải (V)

Psc: Công suất ngắn mạch 3 pha phía thanh cái sơ cấp của biến áp phân phối (kVA)

Pcu: Tổn thất ngắn mạch của biến áp (W)

Pn: Công suất định mức của máy biến áp (kVA)

Usc: Điện áp ngắn mạch của biến áp (%)

RT: Điện trở tổng XT: Cảm kháng tổng

ρ = Điện trở suất của dây ở nhiệt độ bình thường

ρ = 22,5 mΩ x mm2/m đối với đồng

ρ = 36 mΩ x mm2/m đối với nhôm

Nếu có vài dây dẫn song song trên mỗi pha thì chia điện trở của 1 dây cho số dây Còn tổng trở hầu như không thay đổi

Định dạng
Số trang	69
Dung lượng	5,1 MB