Trang 1
Chương I:
XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI.
oOo
1. Xác đònh tâm phụ tải:
Mục đích yêu cầu xác đònh tâm phụ tải để có thể chọn vò trí các tủ phân
phối, tủ động lực. Tuỳ theo tâm phủ tải xác đònh ta sẽ có cách bố trí lắp đặt các
tủ phân phối, tủ động lực khác nhau.
Tâm phụ tải là tâm tượng trưng cho việc tiêu thụ điện năng của phân
xưởng, nhằm đưa điện năng tới điện tiêu thụ dẫn đến rút ngắn chiều dài mạng
phân phối, giảm tổn thất điện năng và các chi phí khác.
Xác đònh tâm phụ tải cho toàn phân xưởng:
Ta sẽ tính tọa độ của tâm phụ tải theo một trục tọa độ cho trước.
Giả sử: Trục x theo chiều dài xí nghòêp.
Trục y theo chiều rộng xí nghiệp.
Góc toạ độ 0 là ngay tại phân xưởng như hình vẽ minh hoạ sau:
Y
X
Nếu gọi P là công suất của một thiết bò trong xưởng và(xi, yi) là tọa độ
của thiết bò (i) trong phân xưởng thuộc hệ trục toạ độ XOY. Khi đó độ tâm phụ
tải được xác đòng theo công thức:
n
i
n
i
Nhóm IV: Xưởng Cơ Khí.
Nhóm V: Xưởng Đóng Chai.
Nhóm VI: Xưởng Đóng Can.
Trang 2
Nhóm VII: Phòng Nồi Hơi.
STT Tên Thiết
Bò
Ký
Hiệu
Công Suất
(KW)
X (cm) Y (cm)
NHÓM I: XƯỞNG TINH LUYỆN (TẦNG TRỆT).
1 P1134AC 2 0.1 7 17
2 P1134NA 5 0.18 57 10
3 P1103NA 8 7.5 65 15
4 P1182NA 12 2.2 118 4
5 1182 NA/1 13 1.1 118 10
6 1182 NA/2 14 1.1 118 15
7 P1182S 15 1.5 93 40
8 P1178HW 16 1.5 112 25
9 P1132C 17 4 7 4
10 P534 19 0.1 133 4
11 P682B 24 7.5 130 33
12 P834 29 0.1 133 12
26.88 35 80
8.82
88.26
96.2224
n
i
I
Pi
PiYi
Y
(cm).
Nhưng ở đây ta dời tủ động lực về vò trí mới: X
I
= 35 cm
Y
I
= 80 cm
Các tủ còn lại ta tính tương tự như trên.
Và vò trí các tủ được tính chi tiết trong cuốn luận án.
Trang 3
Chương II:
XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN.
oOo
I. Các phương pháp xác đònh phụ tải tính toán:
1. Xác đònh dòng điện đònh mức và mở máy của các thiết bò.
2. Tính tổng công suất đònh mức của cả nhóm.
n
i
dmidmn
n
i
dmn
n
i
dmisd
dmn
tbn
sdn
P
PK
P
P
K
1
hom
1
hom
hom
hom
*
5. Tính hệ số công suất trung bình của nhóm.
P
1
7. Công suất phản kháng trung bình của nhóm.
Q
tbnh
= P
ttnh
x tg
tbnh
8. Công suất tác dụng tính toán của nhóm.
Với n
hqnh1
và K
sdnh1
ta tra được K
max
P
ttnh
= K
max
x P
tbnh
9. Công suất phản kháng tính toán của nhóm .
Q
ttnh
= 1.1 x Q
mm
x I
đmmaxnh
+ (I
tt nh
– K
sd
x I
đmmaxnh
)
Nếu n
hq
< 4:
Phụ tải tính toán nhóm thiết bò được xác đònh.
P
tt
=
n
i
dmi
P
1
Q
tt
= P
tt
* Tg =
tb
tg
Phụ tải tính toán của nhóm thiết bò:
P
tt
= k
max
*P
tb
Q
tt
= 1.1*Q
tb
nếu n 10
Q
tt
= Q
tb
nếu n > 10
S
tt
=
22
tttt
QP
4- Nguồn sáng phụ thuộc vào:
Nhiệt độ màu của nguồn sáng theo biểu đồ Kruithof.
Đặc tính điện (điện áp, công suất), kích thước, đặc tính ánh sáng.
5- Chọn bộ đèn dự trên:
Các cấp bộ đèn đã được phân chia theo tiêu chuẩn IEC.
Tính kinh tế.
6- Lựa chọn chiều cao treo đèn:
7- Xác đònh các thông số kỹ thuật chiếu sáng:
Tính tỉ số đòa điểm: đặc trưng cho kích thước hình học của đòa diểm.
axb
bah
RCR
tt
)(5
a,b : Chính là chiều dài và rộng của căn phòng.
H
tt
: Chiều cao h tính toán.
Trang 6
Chọn hệ số suy giảm: TLLF (total Light Loss Factor)
TLLF phụ thuộc vào nhiều yếu tố như:
Hệ số suy giảm quang thông (LLD).
Hệ số suy giảm do bụi (LDD).
Xác đònh hệ số sử dụng U: (Tra bảng hệ số sử dụng của bộ đèn).
8- Xác đònh số bộ đèn:
Số bộ đèn tính được có thể làm tròn lớn hơn hoặc nhỏ hơn. Tuy nhiên sự
1
: Xưởng tinh luyện tầng trệt
Diện tích S
2
: Xưởng tinh luyện tầng 1
Diện tích S
3
: Xưởng cơ sửa chữa cơ khí
Diện tích S
4
: Xưởng đóng chai
Diện tích S
5
: Xưởng đóng can
Diện tích S
6
: Phòng nồi hơi
Ta có hai phương pháp tính toán chiếu sáng:
1. Phương pháp tính bằng tay.
2. Phương pháp tính bằng phần mềm Luxicon.
Công thức tính đèn: P
ttđèn
= N
bộ đèn
x n
bóng/bộ
x (P
đèn
+ P
ballats
.tg (KVAr)
Ta chọn K
sd
= 0.8 và K
đt
=0.2
Công thức tính quạt: P
ttquạt
= N
q
.K
sd
.K
đt
.P
q
.Cos (KW)
Q
ttquạt
= P
ttquạt
.tg (KVAr)
Ta chọn K
sd
= 0.8 và K
đt
=0.7
Công thức tính máy lạnh: P
ttml
= N
P
ttoc
Q
ttoc
P
ttquat
Q
ttquat
P
ttml
Q
ttml
P
ttcủaxưởng
(KW)
Q
ttcủaxưởng
(KVAr)
1 Xưởng cơ khí. 1.992 2.66 0.845 0.634
2.837 3.294
2 Xưởng đóng chai. 2.49 3.32 1.689 1.267 0.215 0.161
4.394 4.748
3 Xưởng đóng can. 1.66 2.21 1.126 0.84 0.215 0.161
3.001 3.211
4
Kho chứa vật
dụng.
0.996 1.33 0.28 0.21
1.276 1.54
5 Phòng đất tẩy. 0.996 1.33 0.28 0.21
13 Phòng P. giám đốc
0.249 0.332 0.56 0.42 0.84 0.63
1.649 1.382
14 Phòng họp 0.249 0.332 0.56 0.42 0.84 0.63
1.649 1.382
15 Phòng quỹ 0.249 0.332 0.56 0.42 0.84 0.63
1.649 1.382
16 Phòng tiếp tân 0.249 0.332 0.56 0.42 0.84 0.63
1.649 1.382
17 Nhà ăn 2.324 3.098 1.13 0.84 0.97 0.73
4.424 4.668
18 Toilet 0.498 0.664
0.498 0.664
19
Chiếu sáng ngoài
trời.
9.25 16
9.25 16
TỔNG CHIẾU SÁNG
NHÀ MÁY 98.394 118.26
Trang 8
Chương IV:
PHỤ TẢI TÍNH TOÁN TOÀN XÍ NGHIỆP.
oOo
1. Phụ tải tính toán động lực của xí nghiệp:
+ Q
ttnh5
+ Q
ttnh6
+ Q
ttnh7
= 16.38 + 49.41 + 46.2 + 28.1 + 18 + 18 + 10.56
= 186.65 (KVAr)
2. Phụ tải tính toán chiếu sáng của xí nghiệp:
P
ttchiếusáng
= 98.394 (KW)
Q
ttchiếusáng
= 118.26 (KVAr)
3. Sơ đồ tải toàn nhà máy: 4. Phụ tải tính toán tủ phân phối phân xưởng và tủ chiếu
sáng:
Phụ tải tính toán tủ phân phối phân xưởng:
Ta chọn K
đt
= 0.95
Tủ phân phối
phân xưởng
Tủ chiếu sáng
ngoài trời
Tủ chiếu sáng văn phòng
& các phân xưởng phụ
KWxPKP
ttcsdttttppcs
47.93)394.98(95.0
5. Phụ tải tính toán toàn nhà máy:
Ta chọn K
đt
= 0.9
Phụ tải tính toán tác dụng toàn nhà máy:
KWPPKP
sangtttppchieutttppxuongdtttnm
9.331)47.933.275(9.0
Phụ tải tính toán phản kháng toàn nhà máy:
KVArQQKQ
sangtttppchieutttppxuongdtttnm
7.260)35.1123.177(9.0
8. Hệ số công suất của nhà máy:
Cos
nm
=
78.0
422
9.331
ttnm
ttnm
S
P
Trang 10
Chương V:
TÍNH TOÁN CHỌN MÁY BIẾN ÁP CHO XÍ NGHIỆP.
oOo
1. Tính toán công suất MBA :
Phương án 1: Sử dụng một máy biến áp và một máy phát điện dự
phòng.
S
đmBA
S
ttxí nghiệp
Phụ tải tính toán toàn xí nghiệp : S
ttxínghiệp
= 422 (KVA)
Công suất một máy biến áp : S
mt
K
Khi mất điện hoặc sửa chữa sự cố thì toàn bộ xí nghiệp bò mất điện, sẽ
ảnh hưởng xấu đến sản xuất, trễ hợp đồng …
Để khắc phục nhược điểm này ta dùng một máy phát điện dự phòng,
công suất tương ứng với máy biến áp.
Khởi động máy phát điện ta dùng bộ chuyển đổi ATS sẽ tự động khởi
động máy phát điện và cung cấp điện cho toàn xí nghiệp.
Phương án 2: Đặt hai máy biến áp cùng chủng loại, vận hành song song
cấp điện cho xí nghiệp, lúc này công suất của mỗi máy được chọn
theo công thức:
4,1
ttXN
MBA
S
S
Trong đó S
MBA
là công suất phải cấp khi sự cố một MBA.
Phụ tải tính toán của toàn xí nghiệp:
S
ttxínghiệp
= 422 (KVA)
Trang 11
Ở trong phương án 2 này ta cũng phải chọn công suất của MBA tương
ứng để sau này nhà máy phát triển thêm, một xưởng tinh luyện có công suất
là: 250 (KVA).
Kích thước 1570-940-1670 (mm), trọng lượng 1970 (kg)
S
ttnm
= 422(KVA)
Điều kiện làm việc bình thường :
533,0
630*2
672
mt
K
Điều kiện quá tải sự cố 1,4 x 630 = 882(KVA) > (422 + 250) (KVA) đạt
Kết luận :
Qua các phương án chọn MBA hạ áp cung cấp điện cho xí nghiệp ta
nhận xét như sau :
Phương án 2 :
Sử dụng 2 máy biến áp công suất mỗi máy 630(KVA), trong khi S
ttXN
=
672 (KVA), phương pháp này có lợi ở chỗ nếu một máy bò sự cố thì máy thứ
haivẫn đảm bảo được công suất phải cấp khi sự cố một máy biến áp.
Tuy nhiên trường hợp này máy biến áp luôn làm việc ở chế độ non tải,
muốn khắc phục thì có thể cắt giảm 1 máy.
Tuy nhiên phương án này cũng có những ưu điểm của nó về khả năng phát
triển tải sau này, nhưng vận hành phức tạp không thuân tiện cho người sử
dụng.
Phương án 1 :
Sử dụng 1 MBA Việt Nam sản xuất có công suất 800(KVA) và một máy
so với thành phần cảm phản kháng của dòng I
1
tải. Nếu thành phần dòng
điện này triệt tiêu lẫn nhau thì không còn dòng phản kháng đi qua phần lưới
phía trước vò trí đặt tụ.
2) Các thiết bò bù :
Bù lưới điện hạ thế bằng phương pháp :
+ Bù nền (tụ điện với lượng bù cố điện ).
+ Bù tự động, thiết bò điều chỉnh bù tự động hoặc một bộ tụ cho phép
điều chỉnh liên tục tuỳ theo yêu cầu khi tải thay đổi.
3) Vò trí đặt tủ :
Vì tải của xí nghiệp luôn ổn đònh và liên tục nên ta sử dụng phương
án bù tập trung. Bộ tụ được đấu vào thanh góp phía hạ áp tủ phân phối
chính và đóng vào trong thời gian tải hoạt động.
Ưu điểm của phương pháp bù tập trung này là:
+ Làm giảm tiền phạt do vấn đề tiêu thụ công suất phản kháng.
+ Làm giảm công suất biểu kiến yêu cầu.
+ Làm nhẹ tải cho máy biến áp, do đó có khả năng phát triển thêm
các phụ tải khi cần thiết.
+ Dòng điện phản kháng liên tục đi vào tất cả các lộ ra của tủ phân
phối chính của mạng hạ thế.
+ Vì lý do trên, kích cỡ của dây dẫn, công suất tổn hao trong dây dẫn
không cải thiện với chế độ bù tập trung. Trang 14
Chương VII:
CHỌN DÂY DẪN VÀ CB BẢO VỆ.
oOo
1) Chọn tiết diện dây dẫn :
I
CP
I
LVMax
Trong đó :
K
4
là hệ số thể hiện ảnh hưởng của cách lắp đặt.
K
5
là hệ số thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt gần kề nhau.
K
6
là hệ số thể hiện ảnh hưởng của đất chôn cáp.
K
7
là hệ số thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ trái đất .
I
CP
là dòng làm việc lâu dài cho phép của dây dẫn đònh chọn.
I
LVMAX
là dòng làm việc lớn nhất đối với mạch đó.
Đối với máy độc lập : I
LVMAX
=I
đm
thiết bò.
Đối với máy liên thông : I = I
5
= chọn theo số dây, là hệ số thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt kề
nhau.
Trang 15
K
6
= 1 vì tính chất của đất khô, là hệ số ảnh hưởng của đất chôn áp.
K
7
= 0,95 vì nhiệt độ của đất là 25
0
C, là hệ số thể hiện ảnh hưởng
của nhiệt độ của đất.
Cáp và dây dẫn hạ áp sau khi được chọn theo điều kiện phát nóng
cần kiểm tra khả năng phối hợp giữa dây dẫn và các thiết bò bảo vệ.
2) Chọn CB :
CB là khí cụ dùng để tự đóng cắt mạch điện, bảo vệ quá tải, báo vệ
ngắn mạch, khi chọn CB cần thoả mãn ba yêu cầu sau :
Chế độ làm việc ở chế độ đònh mức của CB và chế độ dài hạn, tức là
trò số dòng làm việc đònh mức trong suốt thời gian làm việc.
Phải chòu dòng điện lớn khi có ngắn mạch, lúc tiếp điểm của nó đã
đóng hay đang đóng.
CB phải ngắt được trò số dòng điện ngắn mạch cao, sau khi ngắt được
dòng điện ngắn mạch, CB phải đảm bảo vẫn làm việc tốt ở trò số dòng điện
đònh mức.
Để nâng cao tính ổn đònh nhiệt của các thiết bò điện, hạn chế sự phá
hại do dòng điện ngắn mạch gây ra. CB phải có thời gian cắt bé. Để thực
hiện yêu cầu thao tác chọn lọc. CB phải có khả năng điều chỉnh trò số dòng
điện tác động và thời gian tác động.
Việc lựa chọn CB chủ yếu dựa vào :
K là hệ số tính đến ảnh hưởng về nhiệt giữa các CB lắp đặt trong
cùng một tủ.
Điều kiện kiểm tra
I
cp
I
nhiệt
I
lvmax
I cắt dòng chỉnh đònh tác động nhanh của CB khi có sự cố lớn I
cắt
I
mm
.
I có khả năng tối đa của CB, thông số này cũng được ghi tên CB.
I
Kđnhiệt
, I
Kđtừ
=dòng khởi động của bộ phận cắt mạch bằng nhiệt hoặc bằng từ
của CB dòng này tương ứng I
cắttừ
.
Trang 16
Chọn tủ phân phối:
+ Tủ phân phối nhận điện từ trạm biến áp và cung cấp điện cho các
tủ động lực, tủ phân phối có thể được cấp điện từ một nguồn, 2 nguồn hoặc
một nguồn dự phòng.
+ Trong tủ phân phối được đặt một MCB tổng và MCB nhánh cung
cấp điện cho các tủ động lực.
Dòng khởi động của motor có thể gấp 5-7 lần dòng làm việc lớn nhất.
Nếu sụt áp là 8% tại thời điểm đầy tải thì sẽ dẫn đến sụt áp 40%, hoặc lớn
hơn ở thời điểm khởi động.
Điều này làm cho động cơ có thể đứng yên hoặc tăng tốc rất chậm do
dòng tải rất lớn , gây giảm áp trên các thiết bò khác. Quá trình này tiếp tục
tồn tại trong thời gian khởi động.
Đối với những máy làm việc liên tục tổn thất điện áp 8% không được
áp dụng.
2) Phương pháp tính sụt áp ở điều kiện ổn đònh :
Công thức sử dụng :
Bảng dưới dây sẽ cho công thức chung để tính sụt áp cho mỗi Km chiều
dài dây dẫn với.
I
B
: dòng làm việc lớn nhất(A).
R : điện trở dây dẫn (/ Km).
2
2
/36
mmytietdiendaS
Kmmm
R
R : Được bỏ qua khi tiết diện dây dẫn lớn hơn 500 mm
2
Trong đó :
P, Q : Công thức tác dụng và phản kháng chạy trên đường dây, KW,
KVAr.
R, X : Điện trở, điện kháng của đường dây .
U
đm
: điện áp đònh mức của đường dây, KV.
BẢNG KẾT QỦA TÍNH TOÁN SỤT ÁP TRÊN ĐƯỜNG DÂY. DÂY DẪN
ĐƯỜNG DÂY
L(m) F(mm
2
)
R() X()
U
bt
% U
kđ
%
TPPC - TPPPI 20 3x120 0.0010533 0.000533 0.28 0.3
TPPPI - TĐLI 35 15 0.042 0 0.66 1.7
TĐLI - MÁY 24 18 4 0.0837 0 0.3 0.6
TPPC-MÁY 24 1.24 2.6
TPPPI – TĐLII 35 95 0.007 0.0028 0.49 0.49
TĐLII – MÁY 27 21 15 0.0252 0 0.2 0.63
TPPC – MÁY 27 0.97 1.42
TPPPI – TĐLIII 35 70 0.0098 0.0028 0.6 0.6
* L
4. Tính cảm kháng của đường cáp.
X = x
0
* L
5. Tính tổng trở của đường dây từ TPPC đến thiết bò.
R
6. Tính tổng cảm kháng của đường dây từ TPPC đến thiết bò.
X
7. Tính dòng ngắn mạch tại điểm N.
22
*3
XR
U
I
NI
Ta kiểm tra I
cắt
của CB lớn hơn I
N
thì đạt.
TPPPI – TĐLV 25 15 33.9788 12.567 6.4 25
TĐLV – MÁY 1 5 4 57.2288 12.56735 3.9 16
TPPPI – TĐLVI 25 15 33.9788 12.567 6.4 25
TĐLVI – MÁY 1 30 4 33.9788 12.56735 3.9 16
TPPPI – TĐLVII 20 10 60.1788 12.226 6.4 16
TĐLVII – MÁY 1 5 10 74.2288 12.22635 3.1 16
TPPC - TPPPIICS 20 3x35 6.5255 10.817 18.3 45
TPPPII – TĐL1CS 2 35 11.9255 11.517 14 25
TPPPII – TĐL2CS 42 70 18.2855 13.757
10 25
TPPPII – TĐL3CS 2 6 12.6455 10.957
13 16
Trang 20
Trang 21
Chương IX:
NỐI ĐẤT AN TOÀN.
oOo
1) Bảo vệ chống điện giật :
Nối đất là biện pháp an toàn trong hệ thống cung cấp điện. Nếu cách
điện bò hư hỏng, vỏ thiết bò điện sẽ mang điện và có dòng rò chạy từ vỏ
thiết bò điện đến thiết bò nối đất. Lúc này nếu người vận hành chạm phải vỏ
thiết bò điện thì điện trở của người R
ng
được mắc song song với điện trở nối
đất R
đ,
do đó dòng điện chạy qua người sẽ bằng:
lớm để rơle bảo vệ cắt pha bò sự cố ra, đảm bảo an toàn cho người và thiết
bò.
+ Như vậy kỹ thuật rất quan trọng trong hệ thống cung cấp điện, góp
phần vận hành an toàn cung cấp điện.
+ Tóm lại, trong hệ thống cung cấp điện có 3 loại nối đất:
Nối đất an toàn: thiết bò nối đất được nối vào thiết bò điện.
Nối đất làm việc: thiết bò nối đất được nối vào trung tính của
máy biến áp.
Nối đất chống sét: thiết bò nối đất được nối vào kim thu lôi.
+ Nối đất an toàn và nối đất làm việc có thể dùng chung một trang bò
nối đất.
+ Nếu tay người hoặc bộ phận nào đó của cơ thể người chạm vào
thiết bò thì điện áp tiếp xúc U
tx
(điện áp giữa chỗ chạm nhau ở cơ thể với
chân người) được xác đònh:
Trang 22
tx
U
Trong đó:
đ
- thế lớn nhất tại điểm 0.
- thế tại điểm trên mặt đất, chỗ chân người đứng.
+ Hình vẽ: sự phân bố thế khi có dòng điện khuếch tán trong đất đối
với trang bò nối đất dùng một cực nối đất.
+ Tại chỗ đặt điện cực (nối đất) O có điện thế lớn nhất, càng xa điện
vào cách nối đất của hệ thống).
+ Các biện pháp riêng được bảo vệ tuỳ trường hợp.
b) Điều kiện bảo vệ an toàn của sơ đồ nối đất TN:
Nguyên tắc của sơ đồ nối đất TN là nhằm đảm bảo dòng chạm vỏ đủ
để các thiết bò bảo vệ quá dòng tác động (cắt trực tiếp, Rơle quá dòng và
các cầu chì).
Để bảo vệ có hiệu quả, dòng chạm vỏ I
chạmvỏ
phải đảm bảo điều kiện :
+ Nếu thiết bò bảo vệ là cầu chì : I
chạmvỏ
I
dc
+ Nếu thiết bò bảo vệ là CB : I
cắt từ
(CB)
s
Fa
chamvo
Z
U
I
*95,0
Trong đó :
U
Fa