Thiết kế cung cấp điện theo tiêu chuẩn iec cho phân xưởng cơ khí

HCM KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN Lý thuyết thiết kế cung cấp điện Tinh toán phụ tai Tinh toán tâm phu tải Chọn dây và CB Tinh toan sụt ap Bù công suất phản kháng Chọn MBA và máy phát dự phòng T

Trang 1

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN THEO TIÊU CHUẨN IEC CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ

: TRẦN VĂN THÀNH TÂM

TP HCM, NĂM 2019

Trang 3

i

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM

KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN

Lý thuyết thiết kế cung cấp điện Tinh toán phụ tai

Tinh toán tâm phu tải Chọn dây và CB Tinh toan sụt ap

Bù công suất phản kháng Chọn MBA và máy phát dự phòng Tính toán ngắn mạch

Tính toán nối đất chống sét

4 Kết quả dự kiến

Thiết kê một phân xưởng theo tiêu chuẩn IEC

Trang 4

ii

Cách chon MBA, CB, dây dẫn theo tiêu chuẩn IEC

Giảng viên hướng dẫn Tp HCM, ngày tháng năm 20…

Sinh viên

Trưởng bộ môn

Trang 5

iii

Nhận xét của giảng viên hướng dẫn

-

Trang 6

iv

Mục lục

PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP i

Nhận xét của giảng viên hướng dẫn iii

Mục lục iv

Danh sách các hình vẽ viii

Danh sách các bảng ix

PHẦN 1: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ 1

CHƯƠNG 1: LÍ THUYẾT TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG 2

CÁC ĐẠI LƯỢNG VÀ ĐƠN VỊ CƠ BẢN TRONG TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG 2

1.1.1 Quang thông Φ (lm) 2

1.1.2 Độ rọi E (lx) 2

GIỚI THIỆU VỀ ĐÈN NATRI CAO ÁP 2

YÊU CẦU, NGUYÊN TẮC, TIÊU CHUẨN VÀ LỰA CHỌN THÔNG SỐ CỦA CHIẾU SÁNG NHÂN TẠO 3

1.3.1 Yêu cầu hệ thống chiếu sáng 3

1.3.2 Các nguyên tắc và tiêu chuẩn chiếu sáng nhân tạo trong công nghiệp: 3

1.3.3 Lựa chọn các thông số 3

1.3.5 Chọn bộ đèn dựa trên: 4

1.3.6 Lựa chọn chiều cao treo đèn phụ thuộc vào: 4

1.3.7 Phân bố các bộ đèn dựa trên các yếu tố : 5

CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ 5

Trang 7

v

1.4.1 Xác định kích thước phân xưởng cần tính: 5

1.4.2 Chọn màu tường, trần và sàn: 5

1.4.3 Chọn độ rọi 5

1.4.4 Chọn hệ chiếu sáng: 5

1.4.5 Chọn nhiệt độ màu: 5

1.4.6 Chọn bóng đèn: gồm 3 điều kiện 6

1.4.7 Chọn bộ đèn: 6

1.4.8 Chọn chiều cao đèn: 6

1.4.9 Chỉ số địa điểm: 7

1.4.10 Chọn hệ số bù d (hệ số dự trữ) 7

1.4.11 Hệ số sử dụng 8

1.4.12 Quang thông tổng 8

1.4.13 Xác định số bộ đèn: 8

1.4.14 Kiểm tra sai số quang thông: 8

1.4.15 Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc: 8

1.4.16 Phân bố các bộ đèn: 8

1.4.17 Xác định phụ tải chiếu sáng: 9

1.4.18 Xác định phụ tải tính toán 9

1.4.19 Lựa chọn CB Và dây dẩn 9

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ 10

PHẦN 2: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI 15

Trang 8

vi

CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN THEO TIÊU CHUẨN

IEC 16

1.1 Tính công suất tải 16

1.1.1 Phân chia nhóm 16

1.1.2 Công thức liên quan 16

1.1.4 Tâm Phụ tải 19

1.1.5 Xác định độ sụt áp 19

1.1.6 Tính toán ngắn mạch 20

1.1.7 Bù công suất phản kháng: 21

1.1.8 Tính toán nối đất: 25

1.1.9 Tính toán chống sét: 26

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI 27

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN TÂM PHỤ TẢI 40

CHƯƠNG 4: CHỌN DÂY VÀ CB 48

4.1 Chọn dây Phụ tải 48

4.2 Chọn dây cho nhóm thiết bị 58

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN SỤT ÁP 61

CHƯƠNG 6: CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ MÁY PHÁT DỰ PHÒNG 72

6.1 Chọn Máy Biến Áp 72

6.2 Chọn Máy phát 73

CHƯƠNG 7: BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 74

CHƯƠNG 8: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH 76

Trang 9

vii

CHƯƠNG 9: TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT VÀ CHỐNG SÉT 90

9.1 Tính Toán Nối Đất 90

9.2 Tính toán chống sét 92

Kết Luận 95

TÀI LIỆU THAM KHẢO 96

PHỤ LỤC BẢN VẼ 97

LỜI CÁM ƠN 98

Trang 10

viii

Danh sách các hình vẽ

Hình 1: Chiếu sáng cho phân xưởng 1

Hình 1.2.1 : Đèn natri áp suất cao 3

Hình 1.4.7.1: Cấp độ đèn 6

Hình 9.2.1: Không gian bảo vệ chống sét 93

Trang 11

ix

Danh sách các bảng

Bảng 2: Thiết bị phân xưởng 15

Bảng 2.1: Phụ tải nhóm 1 27

Bảng 2.2 : Phụ tải nhóm 2 29

Bảng 3.1: Bảng vị trí thiết bị nhóm 1 40

Bảng 3.8: Vị trí Tủ động lực các nhóm 47

Bảng 4.2.1 : Chọn dây cho các nhóm 58

Bảng 5.1: Sụt áp các nhóm 61

Bảng 5.1.1: Sụt áp của thiết bị ở nhóm 1 62

Bảng 5.3: Sụt áp của thiết bị ở nhóm 2 63

Trang 12

x

Bảng 8.1: Ngắn mạch từ tủ chính tới tủ phân phối 77

Bảng 8.2: Ngắn mạch thiết bị nhóm 1 79

Trang 13

Hình 1: Chiếu sáng cho phân xưởng

Trang 14

2

CHƯƠNG 1: LÍ THUYẾT TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG

CÁC ĐẠI LƯỢNG VÀ ĐƠN VỊ CƠ BẢN TRONG TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG

Kí hiệu E, đơn vị lux (lx)

GIỚI THIỆU VỀ ĐÈN NATRI CAO ÁP

Đèn natri cao áp cho ánh sáng trắng ấm, nhiệt độ màu từ 2000 – 2500 oK

Ưu điểm: quang hiệu cao (hiệu xuất phát sáng 80 – 140 lm/W) tuổi thọ lớn 24000 giờ Nhiệt độ màu thấp,dễ chịu ở mức độ rọi thấp

Nhược điểm: chỉ số màu (chỉ số phản ánh độ trung thực của màu sắc vật được chiếu sáng) thấp

Ứng dụng: thường được sử dụng ở những nơi yếu tố kinh tế quan trọng hơn sự đòi hỏi

về cảm nhận màu sắc chính xác

Trang 15

3

Hình 1.2.1 : Đèn natri áp suất cao

YÊU CẦU, NGUYÊN TẮC, TIÊU CHUẨN VÀ LỰA CHỌN THÔNG SỐ CỦA CHIẾU SÁNG NHÂN TẠO

1.3.1 Yêu cầu hệ thống chiếu sáng

Độ rọi không đổi trên bề mặt làm việc theo thời gian

Đảm bảo trong tầm nhìn không có những mặt chói lớn

1.3.2 Các nguyên tắc và tiêu chuẩn chiếu sáng nhân tạo trong công nghiệp:

Độ chính xác của công việc và hệ số phản xạ của bề mặt làm việc

Hạn chế sự kéo dài độ căng thẳng trong thời gian làm việc

Các thông số kỹ thuật của hệ chiếu sáng

Các yêu cầu vệ sinh

Các yêu cầu an toàn lao động

1.3.3 Lựa chọn các thông số

1.3.3.1 Nghiên cứu về đối tượng chiếu sáng gồm các góc độ :

Hình dạng, kích thước, các bề mặt, các hệ số phản xạ các bề mặt, màu sơn, đặc điểm và sự phân bố các đồ đạc, thiết bị,

Mức độ bụi, ẩm, rung, ảnh hưởng của môi trường

Trang 16

4

Đặc tính cung cấp điện(nguồn một pha, ba pha)

Các khả năng và điều kiện bảo trì

1.3.3.2 Chọn hệ chiếu sáng bị ảnh hưởng bởi :

Yêu cầu của đối tượng chiếu sáng Đặc điểm, cấu trúc căn nhà và sự phân bố của thiết bị Khả năng, kinh tế, điều kiện bảo trì

1.3.3.3 Lựa chọn độ rọi yêu cầu phụ thuộc vào:

Loại công việc, kích thước các vật, sự sai biệt của các vật và hậu cảnh Mức độ căng thẳng của công việc

Lứa tuổi người sử dụng

Hệ chiếu sáng: chung, chung đều, chung cục bộ

1.3.4 Chọn nguồn sáng phụ thuộc vào:

Nhiệt độ màu được chọn theo biểu đồ Kruithof

Các tính năng của nguồn sáng: đặc tính điện(điện áp, công suất), kích thước, hình dạng bóng đèn, đặc tính ánh sáng, màu sắc, tuổi thọ đèn

Mức độ sử dụng (liên tục hay gián đoạn)

Nhiệt độ môi trường

Tính kinh tế

1.3.5 Chọn bộ đèn dựa trên:

Tính chất môi trường xung quanh Các yêu cầu về sự phân bố ánh sáng, sự giảm chói Các cấp độ đèn đã được phân chia theo tiêu chuẩn IEC Tính kinh tế

1.3.6 Lựa chọn chiều cao treo đèn phụ thuộc vào:

Đặc điểm của môi trường Loại công việc

Loại bóng đèn

Trang 17

5

Sự giảm chói

Bề mặt làm việc

1.3.7 Phân bố các bộ đèn dựa trên các yếu tố :

- Phân bố cho độ rọi đồng đều và tránh chói

- Đăc điểm kiến trúc của đối tượng và phân bố đồ đạc

- Thỏa mãn yêu cầu về khoảng cách tối đa giữa các dãy và giữa các đèn trong một dãy

- Dễ dàng vận hành và bảo trì

CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ

1.4.1 Xác định kích thước phân xưởng cần tính:

chiều dài , chiều rộng, chiều cao,…

Từ Eyc ta tìm nhiệt độ màu dựa vào biểu đồ Kruithof ( trang 39 quyển 1 )

Theo biểu đồ Kruithof ta thấy các nguồn có nhiệt độ màu thấp chấp nhận được ở mức độ rọi thấp, còn các mức độ rọi cao đòi hỏi các nguồn có nhiệt độ màu cao

Trang 18

6

1.4.6 Chọn bóng đèn: gồm 3 điều kiện

Đặc tính môi trường Đặc tính phân bố quang thông và đặc tính quang học không gian của môi trường

Số đèn/1 bộ Quang thông/1 bộ

1.4.8 Chọn chiều cao đèn:

Gọi h là chiều cao từ sàn nhà tới trần Gọi h′ là chiều cao từ tâm đèn tới trần

Gọi htt là chiều cao từ đèn tới mặt hữu ích

Gọi hv là chiều cao từ sàn tính lên bề mặc làm việc

Trang 19

Nguyên nhân chính làm giảm E là:

o Giảm quang thông của nguồn sáng trong quá trình làm việc

o Giảm hiệu suất của đèn khi thiết bị chiếu sáng, tường và trần bị bẩn

d= 1

δ1δ2

Với : δ1 hệ số suy giảm quang thông

δ2 hệ số suy giảm do các bề mặt phản xạ bị bẩn

Trang 20

Với: ηd, ηi – hiệu suất cấp bộ đèn trực tiếp và gián tiếp

ud, ui – hệ số có ích cấp bộ đèn trực tiếp và gián tiếp

1.4.14 Kiểm tra sai số quang thông:

∆∅ = 𝑵𝒃ộ đè𝒏∅𝒃ộ đè𝒏− ∅𝒕ổ𝒏𝒈

∅𝒕ổ𝒏𝒈

Thông thường giá trị quang thông tính được so với giá trị quang thông tiêu chuẩn

của đèn có sai số không vượt quá (10% ÷ 20%)

1.4.15 Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc:

Trang 21

9

DB : khoảng cách giữa 2 bộ đèn theo chiều dọc Đảm bảo tính đồng đều khi chiếu sáng

Với phân bố theo hình chữ nhật DA/DB ≤ 1,5

Độ đồng đều còn phụ thuộc vào khoảng cách từ dãy đèn ngoài cùng đến tường bằng 0,25 ÷ 0,3 khoảng cách giữa các dãy đèn, còn nếu không thì bằng 0,4

÷0,5 khoảng cách giữa các dãy đèn

Trang 22

Bước 2: Màu sơn : Trần : thạch cao hệ số phản xạ trần : ρtr = 0,85

Tường : vàng kem hệ số phản xạ tưởng : ρtg = 0,7

Sàn : xi măng hệ số phản xạ sàn : ρlv = 0,4

( tra từ bảng hệ số phản xạ tưởng, trần và sàn trang 192 quyển 1 )

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

(tra từ bảng Các giá trị độ rọi theo tiêu chuẩn các nước từ trang 214 – 216 quyển 1)

Bước 4: Chọn hệ chiếu sáng : chiếu sáng trực tiếp ( chung đều )

Bước 5: Chọn khoảng nhiệt độ màu :

( theo biểu đổ kruithof trang 39 quyển 1 )

Bước 6 : Chọn bóng đèn :

Loại : natri cao áp , Tm = 2050 (ok)

Ra = 25 Pđ = 250 (w) ∅d = 26000 (lm) chọn tùy ý

Lngangmax = 1,75 5 = 8,75 Ldocmax= 1,75.5 = 8,75

( theo bảng đèn natri cao áp trang 191 quyển 1 )

Bước 7: Chọn bộ đèn loại : natri cao áp

Cấp độ đèn : D hiệu suất : η = 0,69

Số đèn /1 bộ: 1 bóng / 1 bộ quang thông : ∅bộ đèn = 26000 (lm )

Bước 8: Phân bố các bộ đèn :

Cách trần h’=1m Bề mặt làm việc : hlv =1m

Trang 23

11

Chiều cao treo đèn sao với bề mặt làm việc : htt = 5m

Bước 9: Chỉ số địa điểm

 DA : khoảng cách giữa 2 bộ đèn theo chiều ngang 6.5

 DB : khoảng cách giữa 2 bộ đèn theo chiều dọc 7.5

 q :khoảng cách giữa bộ đèn với tường theo chiều ngang 2.25

Trang 24

Với chiều rộng a =40, ta chọn khoảng cách giữa 2 bộ đèn là:

DA =6.5 m ta sẽ phân bố được 6 bộ đèn và cách tường q = 2.25m

Chọn số bộ đèn N bộ đèn =48 bộ

Bước 18: Xác định phụ tải chiếu sáng :

Công suất tác dụng tính toán tổng :

14400

√3 ∗ 220 ∗ 0.85= 44,46(𝐴) Công suất tác dụng tính toán nhánh:

Trang 25

cáp 2 lõi CXV

IZ ≥22,12 A

Tiết diện Snhánh =2.5 và Iđm = 29 A

Kết luận: Chọn dây CVV-2x1,5

(tra bảng 4 trang 7 catalogue 3)

Icb= Itt.1,2=19,25.1,2= 23,1(A)

Chọn CB: MCB iC60L 2P với dòng đinh mức là 25A, Icu =6kA

Loại A9F94225

(tra bảng acti 9 iC60L trang 41 catalogue 1)

Chọn dây, CB hệ thống chiếu sáng :

Trang 26

Cáp 4 lõi CXV

IZ ≥ 51,1 (A)

Tiết diện Stổng = 10 mm2 và Iđịnh mức =60(A)

Kết luận: Chọn dây CXV-4x2.5 (điện áp 300/500V)

(tra bảng 4 trang 7 catalogue 3)

Icb= Itt.1,2= 44,46.1,2=53,35(A)

Chọn CB: MCCB 4P với dòng định mức là 60A loại EasyPact EZC 100 Type H, 415VAC mã hàng EZC100H4060 Icu= 30kA

(tra bảng EasyPact EZC100 trang 50 catalogue1)

Trang 27

15

PHẦN 2: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI

Bảng 2: Thiết bị phân xưởng

11 Máy khoan hướng

Trang 28

16

CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT THIẾT KẾ CUNG CẤP

ĐIỆN THEO TIÊU CHUẨN IEC

1.1 Tính công suất tải

1.1.1 Phân chia nhóm

Việc phân nhóm phụ tải phụ thuộc vào các yếu tố sau :

Các thiết bị trong cùng một nhóm (cùng tủ động lực) phải được đặt gần nhau , để thuận tiện cho việc đi dây

Công suất của các nhóm thiết bị không được chênh nhau quá lớn Điều này thuận tiện cho việc chọn thiết bị (CB) đơn giản và việc chọn dây cũng đơn giản và gọn hơn

 Tuy nhiên thường rất khó thỏa mản các nguyên tắc trên Do vậy tùy thuộc vào điều kiện mà người thiết kế lựa chọn phương án tối ưu và phù hợp

1.1.2 Công thức liên quan

 Công suất điện (Pđiện) :

Pđiện = Pđm

η

 Pđiện: công suất điện, công suất đầu vào của thiết bị [KW]

 Pđm: công suất cơ, công suất đầu ra khi kéo tải [KW]

 η : hiệu suất của thiết bị

 Công suất biểu kiến (S):

S = Pđiện

cosφ

 S: công suất biểu kiến [KVA]

 Cos φ : hệ số công suất

 Công suất phản kháng (Q):

Trang 29

17

 Tổng công suất của nhóm:

Pt = ks (n1.ku1.Pđ1 + n2.ku2.Pđ2…nn.Kun.Pđn)

 Pt: công suất điện tổng của nhóm [KW]

 Pđ: công suất điện của thiết bị [KW]

 ks: hệ số đồng thời

 n : số lượng thiết bị

 ku : hệ số sử dụng của thiết bị

Qt = ks (n1.ku1.Qđ1 + n2.ku2.Qđ2…nn.kun.Qđn)

 Qt: công suất phản kháng tổng của nhóm [KVAR]

 Qđ: công suất phản kháng của thiết bị [KVAR]

Trang 30

K1: Hệ số hiệu chỉnh khí nhiệt độ môi trường khác 30 oC

K2: Hệ số suy giảm đối với nhóm chứa nhiều hơn một mạch

CB là thiết bị đóng cắt duy nhất cho phép thỏa mãn đồng thời tất cả các chức năng

cơ bản của một hệ thống điện Nó đảm bảo một số chức năng khác nhờ các thiết bị bổ trợ: Tác động đống cắt khi gặp sợ cố, tác động bảo vệ điện áp thấp, điều khiển từ xa Các thuộc tính này làm cho CB trở thành thiết bị cơ bản của tất cả lưới hạ thế

Trang 31

19

1.1.4 Tâm Phụ tải

Tâm phụ tải điện là vị trí mà khi đặt máy biến áp, tủ phân phối điện sẽ đảm bảo tổn thất công suất và tổn thất điện năng là bé nhất Do đó, xác định tâm phụ tải điện là nhằm mục đích xác định vị trí đặt máy biến áp, tủ phân phối điện

Tuy nhiên, tuỳ theo mặt bằng thực tế, nhu cầu sử dụng điện mà khi chọn vị trí đặt máy biến áp hoặc tủ phân phối chúng ta có thể dịch chuyển vị trí các thiết bị sao cho hợp

lý, thuận tiện lắp đặt, vận hành sửa chữa, không gây cản trở lối đi và phải an toàn cho người sử dụng

Công thức xác định tâm phụ tải :

P

P x

P

P y

Trong đó : + Pi: Công suất biểu kiến tính toán của lô thứ i

+ Xi, Yi : Hoàng độ và tung độ của thiết thứ i trên trục toạ độ đã được chọn

Trang 32

Lưới cung cấp (xem bảng G34-IEC)

Ra

U202Psc

Pn Usc100

Trang 33

- Về kinh tế: chúng ta phải trả tiền cho lượng công suất phản kháng tiêu thụ

- Về kỹ thuật: công suất phản kháng gây ra sụt áp trên đường dây và tổn thất công suất

trên đường truyền

Vì vậy, ta cần có biện pháp bù công suất phản kháng Q để hạn chế ảnh hưởng của nó Cũng tức là ta nâng cao hệ số cosφ

 Lợi ích khi nâng cao hệ số công suất cosφ:

- Giảm tổn thất công suất trên phần tử của hệ thống cung cấp điện (máy biến áp, đường dây …)

- Giảm tổn thất điện áp trên đường truyền tải

- Tăng khả năng truyền tải điện của đường dây và máy biến áp

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

 Phương pháp nâng cao hệ số cosφ tự nhiên:

Nâng cao cosφ tự nhiên có nghĩa là tìm các biện pháp để hộ tiêu thụ điện giảm bớt được lượng công suất phản kháng mà chúng cần có ở nguồn cung cấp

- Thay đổi và cải tiến quá trình công nghệ để các thiết bị điện làm việc ở chế

độ hợp lý nhất

Trang 34

22

- Thay thế các động cơ làm việc non tải bằng những động cơ có công suất nhỏ hơn

- Hạn chế động cơ chạy không tải

- Ở những nơi công nghệ cho phép thì dùng động cơ đồng bộ thay cho động cơ không đồng bộ

- Thay biến áp làm việc non tải bằng máy biến áp có dung lượng nhỏ hơn

 Phương pháp nâng cao hệ số cosφ nhân tạo: Phương pháp này được thực hiện

bằng cách đặt các thiết bị bù công suất phản kháng ở các hộ tiêu thụ điện Các thiết

bị bù công suất phản kháng bao gồm:

a Máy bù đồng bộ: chính là động cơ đồng bộ làm việc trong chế độ không tải

* Ưu điểm: máy bù đồng bộ vừa có khả năng sản xuất ra công suất phản kháng, đồng thời cũng có khả năng tiêu thụ công suất phản kháng của mạng điện

* Nhược điểm: máy bù đồng bộ có phần quay nên lắp ráp, bảo dưỡng và vận hành phức tạp.Máy bù đồng bộ thường để bù tập trung với dung lượng lớn

b Tụ bù điện: làm cho dòng điện sớm pha hơn so với điện áp do đó, có thể sinh ra

công suất phản kháng cung cấp cho mạng điện

* Ưu điểm:

- Công suất nhỏ, không có phần quay nên dễ bảo dưỡng và vận hành

- Có thể thay đổi dung lượng bộ tụ bù theo sự phát triển của tải

- Giá thành thấp hơn so với máy bù đồng bộ

* Nhược điểm:

- Nhạy cảm với sự biến động của điện áp và kém chắc chắn, đặc biệt dễ bị phá hỏng khi ngắn mạch hoặc điện áp vượt quá định mức Tuổi thọ tụ bù có giới hạn, sẽ bị hư hỏng sau nhiều năm làm việc

- Khi đóng tụ bù vào mạng điện sẽ có dòng điện xung, còn lúc cắt tụ điện khỏi mạng trên cực của tụ vẫn còn điện áp dư có thể gây nguy hiểm cho người vận hành

Trang 35

23

- Sử dụng tụ bù điện ở các hộ tiêu thụ công suất phản kháng vừa và nhỏ (dưới 5000 kVAr)

 Các phương thức bù công suất phản kháng bằng tụ bù:

Có hai phương thức bù công suất phản kháng bằng tụ bù:

a Bù tĩnh (bù nền): bố trí bù gồm một hoặc nhiều tụ bù tạo nên lượng bù không đổi

Việc điều khiển có thể thực hiện bằng các cách sau:

- Bằng tay: dùng CB

- Bán tự động: dùng contactor

- Mắc trực tiếp vào tải đóng điện cho mạch bù đồng thời khi đóng tải

* Ưu điểm: đơn giản và giá thành không cao

* Nhược điểm: khi tải dao động có khả năng dẫn đến việc bù thừa Việc này khá nguy hiểm đối với hệ thống sử dụng máy phát > Vì vậy, phương pháp này áp dụng đối với những tải ít thay đổi

b Bù động (sử dụng bộ điều khiển tụ bù tự động): sử dụng các bộ tụ bù tự động

hay còn gọi là tủ điện tụ bù tự động, có khả năng thay đổi dung lượng tụ bù để đảm bảo

hệ số công suất đạt được giá trị mong muốn

* Ưu điểm: không gây ra hiện tượng bù thừa và đảm bảo được hệ số công suất mong muốn

* Nhược điểm: chi phí lớn hơn so với bù tĩnh > Vì vậy, phương pháp này áp dụng tại các vị trí mà công suất tác dụng và công suất phản kháng thay đổi trong phạm vi rất rộng

 Các phương pháp bù công suất phản kháng bằng tụ bù:

a Bù riêng :

Bù riêng nên được xét đến khi công suất động cơ đáng kể so với công suất mạng điện;

Bộ tụ bù mắc trực tiếp vào đầu dây nối của thiết bị dùng điện có tính cảm;

Công suất của bộ tụ bù phải được giới hạn phù hợp với công suất (kW) của động cơ

*Ưu điểm:

Trang 36

24

- Giảm tiền phạt do vấn đề tiêu thụ công suất phản kháng

- Giảm dòng phản kháng tới động cơ

- Giảm kích thước và tổn hao dây dẫn đối với tất cả dây dẫn

*Nhược điểm:

- Vận hành khó khăn

- Tụ bù chỉ hoạt động khi động cơ làm việc

- Gây hiện tượng tự kích từ đối với động cơ

b Bù theo nhóm :

* Ưu điểm:

- Giảm tiền điện do giảm tiêu thụ công suất phản kháng

- Giảm dòng điện tới tủ động lực, tủ phân phối

- Giảm tiết diện cáp đến các tủ phân phối

- Giảm tổn hao công suất trên dây dẫn

* Nhược điểm: khi có sự thay đổi đáng kể của tải, xuất hiện nguy cơ bù dư và kèm theo hiện tượng quá điện áp

c Bù tập trung :

Áp dụng khi tải ổn định và liên tục;

Bộ tụ bù đấu vào thanh góp hạ áp của tủ phân phối chính và được đóng trong thời gian tải hoạt động

* Ưu điểm:

- Giảm tiền phạt do vấn đề tiêu thụ công suất phản kháng

- Đơn giản trong vận hành và lắp đặt

- Làm nhẹ tải cho máy biến áp và do đó có khả năng phát triển thêm các phụ tải khi cần thiết

* Nhược điểm:

- Dòng điện phản kháng tiếp tục đi vào tất cả lộ ra tủ phân phối chính của mạng hạ thế

Trang 37

25

- Kích cỡ của dây dẫn, công suất tổn hao trên dây của mạng điện sau vị trí lắp tụ bù không được cải thiện

1.1.8 Tính toán nối đất:

Hệ thống cung cấp điện làm nhiệm vụ phân phối và truyền tải điện năng đến các

hộ dùng điện Do đặc điểm của phân xưởng cơ khí là các máy móc và thiết bị phân bố trên đơn vị diện tích rộng, thường xuyên có người làm việc với thiết bị, nếu cách điện bị

hư hỏng, người vận hành không tuân theo các quy tắc an toàn thì có thể gây nguy hiểm hay sét đánh trực tiếp thiết bị, không những làm hư hỏng thiết bị mà còn gây nguy hiểm cho người công nhân vận hành Do đó, hệ thống cung cấp điện phải nhất thiết có biện pháp an toàn Một trong các biện pháp an toàn đó là nối đất cho cho các thiết bị điện và đặt các thiết bị nối đất chống sét Thiết bị nối đất bao gồm các điện cực và dây nối đất

Các điện cực đứng được chôn trực tiếp vào trong đất Điện cực ngang được chôn ngầm ở độ sâu nhất định

 Dây nối đất dùng để nối liền các bộ phận được nối với các điện cực

 Trong hệ thống cung cấp điện có 3 loại nối đất chính:

 Nối đất an toàn : Trang bị nối đất được nối với vỏ của thiết bị điện

 Nối đất làm việc : Trang bị nối đất được nối với dây trung tính của máy biến

áp, trung tính của máy phát

 Nối đất chống sét : Trang bị nối đất được nối với bộ phận chống sét như kim lôi

Khi có trang bị nối đất thì dòng ngắn mạch sẽ xuất hiện do cách điện vỏ và thiết bị hỏng nó sẽ qua thiết bị theo dây dẫn chạy tản xuống đất

Do lưới điện của phân xưởng có U <1000 (V) nên khi tính chọn cọc phải đảm bảo điện trở không vượt quá 4 (Ω)

Rht ≤ 4 (Ω)

Và điện áp bước lớn nhất không vượt qua 40 (V) và dòng qua người không được quá 10 (mA)

Trang 38

26

1.1.9 Tính toán chống sét:

Sử dụng kim chống sét Stormaster-ese-30, đỉnh kim thu sét vật liệu làm bằng Inox,

bầu kim thu sét Stormaster-ese-30 vật liệu từ nhôm hơn kim hoặc thép không gỉ, bầu kim được chế tạo từ các tấm Panel tạo ra khoảng đánh lửa giúp cho đầu kim thu sét

Stormaster-ese-30 tạo ra được tia tiên đạo sớm hơn các loại kim thông thường

Kìm chống sét stormaster-ese-30 có đường kính bầu kim là 106mm, chiều cao kim

h : độ cao (m) kim thu sét Stormaster trên phạm vi bảo vệ

D (m) phụ thuộc vào mức độ chọn bảo vệ, mức độ bảo vệ được tính theo phần B trong tiêu chuẩn NF

C17-102

D :20m cho mức bảo vệ 1 (cấp bảo vệ cao nhất)

D : 45m cho mức bảo vệ 2 (cấp bảo vệ cao)

D : 60m cho mức bảo vệ 3 (cấp bảo vệ tiêu chuẩn)

∆L=106.∆T: Đường dẩn chủ động

Trang 39

27

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI

Với bảng phụ tải của phân xưởng, ta chia thành 7 nhóm Sau đây là phần tính toán phụ tải cho 7 nhóm:

Hệ số

sử dụng

Ku

Cosφ U

(KV)

Pđiện (KW)

S (KVA)

Q (KVAR)

I (A)

Trang 40

44 , 105



St Pt Cos

Định dạng
Số trang	115
Dung lượng	10,75 MB