thiet ke cung cap dien

Đồ Án Toát Nghieäp

- 1 -

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Ngày nay nhu cầu về sử dụng điện và thiết bị điện ngày càng tăng, việc nâng

cao chất lượng điện năng, an toàn trong sử dụng và việc trang bị những kiến thức về hệ

thống cung cấp điện nhằm phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt của con người, cung cấp

điện năng cho các thiết bị của khu vực kinh tế, các khu chế xuất, các xí nghiệp là rất

cần thiết đối với sự phát triển của đất nước . Chính vì những lý do trên mà em làm luận

văn về đề tài Thiết kế cung cấp điện cho xí nghiệp cơ khí trung tâm VIETSOPETRO

để góp phần tìm hiểu về hệ thống cung cấp điện . Luận văn của em được chia làm 8

chương.

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ XÍ NGHIỆP CƠ KHÍ TRUNG

TÂM VIETSOPETRO

Mục đích là để người đọc có cái nhìn tổng quan về xí nghiệp, biết

được cơ cấu tổ chức cũng như vai trò của xí nghiệp trong kinh tế ngày nay .

o Giới thiệu tổ chức hành chính xí nghiệp.

o Giới thiệu các xưởng.

CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

Để có thể giúp cho ta căn cứ vào vị trí lắp đặt thiết bị trên sơ đồ mặt bằng, vào

công suất, tính chất và chế độ làm việc của các thiết bị có thể chia phân xưởng thành

các nhóm khác nhau. Mỗi nhóm thích ứng với một tủ động lực được cung cấp bởi một

tủ phân phối cho toàn phân xưởng.Việc phân chia hợp lý sẽ giúp cho việc thi công

nhanh hơn và dễ chọn các thiết bị khác.

o Xác định tâm phụ tải động lực từ đó ta xác định được vị trí đặt của tủ động lực

o Xác định tâm phụ tải phân phối, từ đó ta xác định được vị trí đặt của tủ phân

phối

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG

Để đảm bảo sự làm việc hoạt động bình thường của công nhân khi đầy đủ ánh sáng

hoặc thiếu ánh sáng tự nhiên.

o Ảnh hưởng của chiếu sáng đối với lao động và làm việc.

o Lựa chọn kiểu chiếu sáng.


- 2 -

o Tính toán phụ tải chiếu sáng cho toàn phân xưởng.

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG VÀ CHỌN MÁY

BIẾN ÁP

Để khi nâng cao hệ số công suất đem lại những ưu điểm về kỹ thuật và kinh tế, cải

thiện hệ số công suất cho phép sử dụng máy biến áp, thiết bị đóng cắt và cáp nhỏ

hơn… đồng thời giảm tổn thất điện năng và sụt áp trong mạng điện, gia tăng khả năng

mang tải.

o Vị trí lắp đặt tụ bù.

o Phương án chọn máy biến áp.

o Chọn dung lượng máy biến áp.

o Thiết kế bù cosϕ cho xí nghiệp.

CHƯƠNG 5: LỰA CHỌN DÂY DẪN VÀ CHỌN THIẾT BỊ BẢO VỆ

Việc lựa chọn dây dẫn này phụ thuộc vào nhiều yếu tố thường chia làm hai loại là

yếu tố kỹ thuật và yếu tố kinh tế. Trong đó yếu tố kỹ thuật được đặt lên hàng đầu vì nó

quyết định trực tiếp đến sự vận hành và chất lượng điện năng của lưới cung cấp, để

bảo vệ các thiết bị máy móc và công nhân khi xảy ra sự cố về điện. Và việc lựa chọn

thiết bị bảo vệ phụ thuộc vào các đặc tính điện của lưới điện mà nó được đặt vào, môi

trường sử dụng của thiết bị, nhiệt độ xung quanh lắp đặt trong tủ hoặc ngoài trời, các

điều kiện khí hậu.

o Điều kiện chọn dây dẫn cho xí nghiệp.

o Điều kiện chọn CB.

o Kiểm tra sự phối hợp giữa dây dẫn và CB.

CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH

Vì trong một hệ thống điện bất kỳ ngoài tính toán dòng làm việc bình thường, dòng

sự cố, ta cần tính toán dòng ngắn mạch. Dòng ngắn mạch rất lớn sẽ phá hỏng các thiết

bị cách điện. Chính vì thế ta cần tính toán dòng ngắn mạch để kiểm chứng được khả

năng đảm bảo làm việc của các thiết bị bảo vệ tại điểm đó, mức độ ổn định nhiệt của

cáp khi xảy ra sự cố… sao cho mạng điện được bảo vệ ở bất kỳ sự cố nào xảy ra.

o Tính toán dòng ngắn mạch tại tủ phân phối xí nghiệp.


- 3 -

o Tính toán dòng ngắn mạch tại tủ phân phối phụ.

o Tính toán dòng ngắn mạch tại tủ động lực.

CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN ĐỘ SỤT ÁP

Mục đích là vì tổng trở của đường dây tuy nhỏ nhưng ta không thể bỏ qua được. Vì

khi có dòng điện chạy qua dây dẫn sẽ tạo nên sự sụt áp giữa hai đầu đường dây. Chế

độ vận hành của các tải phụ thuộc vào chất lượng của điện áp vì các các thiết bị được

chế tạo để làm việc với một giá trị điện áp nhất định. Do đó khi chọn dây dẫn ta phải

kiểm tra độ sụt áp sao cho điện áp ở đầu vào của thiết bị phải nằm trong phạm vi cho

phép.

o Điều kiện : ΔUcp khởi động < 25%

ΔUcp bình thường < 5%

o Kiểm tra độ sụt áp từ MBA đến các thiết bị.

CHƯƠNG 8: TÍNH TOÁN AN TOÀN VÀ CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐẤT

Để đảm bảo an toàn cho các thiết bị sử dụng điện khi bị sét đánh vào. Nếu cách

điện của thiết bị hư hỏng vỏ thiết bị sẽ mang điện và có dòng rò chạy từ vỏ thiết bị

điện đến thiết bị nối đất.

o Giới thiệu các dạng sơ đồ bảo vệ như sơ đồ TT, sơ đồ TN.

o Thiết kế hệ thống nối đất.


- 4 -

MỤC LỤC

Bìa

Lời cảm ơn

Tóm tắt luận văn........................................................................................................1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN .....................................................................................5

CHƯƠNG 2: PHỤ TẢI TÍNH TOÁN ...................................................................11

Chia nhóm phụ tải và xác định tâm phụ tải ......................................................11

Xác định phụ tải tính toán.................................................................................24

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG..............................................................34

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG VÀ LỰA

CHỌN MÁY BIẾN ÁP ...........................................................................................40

Tính toán bù công suất phản kháng ..................................................................40

Chọn máy biến áp .............................................................................................43

CHƯƠNG 5 : LỰA CHỌN DÂY DẪN VÀ CHỌN THIẾT BỊ BẢO VỆ ..........46

Chọn dây dẫn ... ................................................................................................46

Chọn thiết bị bảo vệ ..........................................................................................47

CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH ..........................................................61

Tính toán ngắn mạch.........................................................................................61

CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN ĐỘ SỤT ÁP...............................................................67

Tính toán độ sụt áp............................................................................................67

CHƯƠNG 8: TÍNH AN TOÀN VÀ CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐẤT...........................79

Sơ đồ nối đất ................................................................................................79

Tính toán bảo vệ chống sét ...............................................................................83


- 5 -

CHƯƠNG 1:

TỔNG QUAN Xí nghiệp (XN) liên doanh dầu khí VIETSOPETRO (VSP) được thành lập vào năm

1981 trên cơ sở hợp tác giữa hai chính phủ VIỆT NAM – LIÊN XÔ (nay là NGA) với

mục đích nhằm khơi dậy tiềm năng dầu khí nước ta. Hàng loạt các xí nghiệp được xây

nhanh chóng, đóng vai trò như một căn cứ hậu cần để kịp thời phụ vục cho các công

trình xây dựng dấu khí thường rất phức tạp do phải khai thác trên biển, xa bờ.

Xí nghiệp cơ khí trung tâm VIETSOPETRO trực thuộc xí nghiệp liên doanh dầu

khí VIETSOPETRO ra đời trong hoàn cảnh đó. Với diện tích khoảng 6500m2 thuộc

cụm cảng dầu khí, cạnh quốc lộ 51A, XN đóng vai trò như một XN chủ chốt trong liên

doanh. XN có nhiệm vụ đảm bảo toàn bộ các thiết bị cơ điện ở các công trình trên

biển, trên bờ hoạt động tốt. Ngoài ra, XN còn tiến hành gia công các phụ tùng thiết bị,

các chi tiết máy phục vụ xây lắp, khoan, khai thác và vận chuyển tại các mỏ.

1.1. TỔ CHỨC HÀNH CHÍNH:

Đứng đầu lãnh đạo xí nghịêp là giám đốc, phó giám đốc sau đó tới các phòng ban

với các chức năng chuyên môn khác nhau như : kỹ thuật, kế toán, lao động – tiền

lương .v.v. nhằm trợ giúp giám đốc quản lý xí nghiệp. Mỗi xưởng trong xí nghiệp đều

được quản lý trực tiếp bởi một xưởng trưởng. Ngoài ra, xí nghiệp còn có tổ chức công

đoàn đại diện cho các anh em công nhân theo luật quy định.

1.2. GIỚI THIỆU CÁC XƯỞNG:

Để hoàn thành tốt nhiệm vụ đã được giao, trong suất quá trình thực hiện của mình,

xí nghiệp đã nhiều lần được cải tạo, trang bị lại các máy công cụ hiện đại, công nghệ

tiên tiến. Hiện nay, xí nghiệp có khoảng hơn 100 thiết bị chính, chủ yếu là máy của

LIÊN XÔ (ngày nay là NGA), và được phân bố như sau:

1.2.1. Xưởng sửa chữa thiết bị cơ khí:

Có 22 thiết bị, công suất nhỏ, chủ yếu phục vụ cho việc sửa chữa gia công các

thiết bị cơ khí trong xí nghiệp và trên bờ. Ngoài ra, xưởng còn nhận gia công các thiết

bị cơ khí phục vụ cho công tác sửa chữa, bảo trì giàn khoan.

1.2.2. Xưởng sửa chữa thiết bị nặng:


- 6 -

Đây là xưởng có diện tích lớn nhất trong toàn xí nghiệp. Các thiết bị ở đây đều là

những máy có công suất lớn nhằm phục vụ chủ yếu cho các việc lắp ráp, sửa chữa các

thiết bị có khối lượng lớn trên tàu, trên dàn khoan.

1.2.3. Xưởng sửa chữa thiết bị công nghệ:

Có khoảng hơn 20 thiết bị với đủ loại công suất nhằm phục vụ sửa chữa các thiết

bị công nghệ như khoan, bơm, vá ép, .v.v.

1.2.4. Xưởng sửa chữa thiết bị điện – phòng thí nghiệm khí cụ điện:

Có khoảng 10 thiết bị công suất nhỏ nhằm phục vụ sửa chữa các khí cụ điện trong

xí nghiệp trên dàn khoan. Ngoài ra, với phòng thí nghiệm điện khá hiện đại, xưởng

đảm bảo các khí cụ điện sau khi được sửa chữa, mua mới có chất lượng tốt, ổn định

trước khi sử dụng.

1.2.5. Xưởng nhịệt luyện:

Xưởng có khoảng 10 thiết bị, công suất lớn, chủ yếu là các chi tiết bị nhiệt làm

nhiệm vụ gia tăng thêm độ bền cứng của các chi tiết sau gia công.

1.2.6. Xưởng sửa chữa thiết bị điện - mộc:

Đây là xưởng có ít thiết bị nhất trong xí nghiệp, chủ yếu làm nhiệm vụ gia công

các chi tiết bằng gỗ.

1.2.7. Nhà nghỉ công nhân và trạm y tế:

Đây là một trong những điểm mạnh của xí nghiệp. Để phục vụ tốt cho anh em

công nhân, xí nghiệp có trang bị các thiết bị máy nước nóng – lạnh, máy giặt công

nghiệp ...

1.2.7. Toà nhà văn phòng:

Toàn bộ chiếm diện tích khoảng 300m2 ,được xây dựng một cách khá hiện đại.

Toà nhà dùng làm hội trường, phòng làm việc của các cán bộ lãnh đạo xí nghiệp. Toà

nhà gồm 4 tầng đều có kiến trúc như sau :

Tầng 1: gồm một hội trường diện tích 240m2 và hai phòng khoảng 55m2.

Tầng 2,3,4: giống nhau: bốn phòng lớn 50m2 và bốn phòng nhỏ 25m2 bố trí

xen kẽ nhau.

Ngoài ra còn có 2 phòng WC và cầu thang ở hai đầu nhà.


- 7 -

1.3. YÊU CẦU CỦA XÍ NGHIỆP KHI THIẾT KẾ:

o Thiết kế đường dây và trạm biến áp đảm bảo cho việc mở rộng xưởng sau này.

o Việc cấp điện cho phụ tải động lực ở các xưởng phải tách riêng khỏi mạng điện

chiếu sáng để tránh cho việc đóng mở động cơ làm gây ra dao động điện áp cao

trên cực đèn.

o Đường dây cấp điện đi cáp ngầm để đảm bảo mỹ quan và an toàn.

o Phương án thiết kế phải đảm bảo các điều kiện sau:

Dễ thao tác lúc vận hành.

Dễ thay thế, sửa chữa khi có sự cố.

Đảm bảo sự làm việc liên tục của hệ thống.

BẢNG THIẾT BỊ TRONG XÍ NGHIỆP CƠ KHÍ TRUNG TÂM

VIETSOPETRO STT TÊN THIẾT BỊ

MÃ

SỐ

KÍ

HIỆU

SỐ

LƯỢNG

P đặt

(kW) cosϕ Ksđ

1 MÁY TIỆN

Tổng hợp 16K20 1 4 3 0,6 0,4

Trung bình 1H983 2 1 5 0,6 0,4

Lớn 3 1 10 0,6 0,4

Đứng 4 2 10 0,6 0,4

2 MÁY KHOAN

Nhỏ 5 2 1 0,6 0,4

Tay 6 1 1 0,6 0,4

Trung bình 7 1 5 0,6 0,4

Lớn 8 1 8 0,6 0,4

3 MÁY BÀO

Giường 9 1 50 0,6 0,4

Trung bình 10 4 15 0,6 0,4

4 MÁY PHAY


- 8 -

Chính xác 11 3 3 0,6 0,4

6720 12 4 5 0,6 0,4

6731 13 1 5 0,6 0,4

6P81 14 3 5 0,6 0,4

6P13 15 2 5 0,6 0,4

FA4 16 4 5 0,6 0,4

5 MÁY XỌC RĂNG

3K 17 1 3 0,6 0,4

5K328 18 1 5 0,6 0,4

5P120 19 1 5 0,6 0,4

MÁY DOA

D=3M 20 20 5 0,6 0,4

D=4M 21 2 10 0,6 0,4

Tinh (2431) 22 1 5 0,6 0,4

6 MÁY MÀI

Trục khuỷu 3P423 23 3 3 0,6 0,4

Tròn 3U143 24 3 5 0,6 0,4

Đá 3P633 25 4 10 0,6 0,4

7 MÁY CƯA

8725 26 1 10 0,6 0,4

HMS450 27 2 8 0,6 0,4

8 MÁY UỐN TÔN

IP2000 28 1 10 0,5 0,4

9 MÁY HÀN

PDU120 29 1 10 0,4 0,4

PDU506 30 1 10 0,4 0,4

PDU504 31 5 10 0,4 0,4

10 MÁY ÉP


- 9 -

500 tấn 32 1 50 0,6 0,4

160 tấn 33 1 15 0,6 0,4

300 tấn 34 1 30 0,6 0,4

11 MÁY CẨU

Nhỏ 35 3 10 0,5 0,3

Trung bình 36 3 30 0,5 0,3

Lớn 37 2 50 0,5 0,3

12 LÒ

Ram 38 1 50 0,7 0,7

Thấm 39 1 50 0,7 0,7

Điện 40 2 30 0,9 0,7

Cao tần 41 1 50 0,7 0,6

Tôi 42 1 50 0,7 0,7

13 MÁY BÚA

500 tấn 43 1 50 0,5 0,4

300 tấn 44 1 30 0,5 0,4

100 tấn 45 1 10 0,5 0,4

Bể ngâm dd kềm 46 1 3 0,9 0,7

Bể ngâm nước nóng 47 1 4 0,9 0,7

Máy cuốn dây nhỏ 48 1 1 0,6 0,4

Máy cuốn dây lớn 49 1 1,2 0,6 0,4

Bể ngâm có tăng nhiệt 50 1 4 0,9 0,8

Tủ sấy 51 1 3 0,9 0,8

Bàn thử nghiệm thiết bị điện 52 1 7 0,7 0,4


- 10 -

CHƯƠNG 2:

PHỤ TẢI TÍNH TOÁN 2.1. XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI TỦ ĐỘNG LỰC:

Căn cứ vào vị trí lắp đặt thiết bị trên sơ đồ mặt bằng, công suất và chế độ làm việc

của các thiết bị ,ta có thể chia phân xưởng thành các nhóm khác nhau. Việc phân chia

nhóm hợp lý sẽ giúp cho việc thi công nhanh hơn và dễ dàng chọn các thiết bị khác. Ta

có công thức xác định tâm phụ tải như sau:

X = ∑

∑

=

=n

i

n

i

Pi

PiXi

1

1 (2.1)

Y = ∑

∑

=

=n

i

n

i

Pi

PiYi

1

1 (2.2)

trong đó :

• Xi , Yi : toạ độ của máy thứ i.

• Pi : công suất định mức của máy thứ i.

Dựa vào số thiết bị, các thông số đã cho và sự bố trí thiết bị tên sơ đồ mặt bằng của

xí nghiệp và để thuận tiện hơn cho việc hoạt động của xí nghiệp ta chia mỗi phân

xưởng của xí nghiệp thành hai nhóm. Mỗi nhóm tương ứng với một tủ động lực.

2.1.1. Xác định tâm phụ tải T1 của xưởng sửa chữa thiết bị điện – mộc:

Nhóm 1: (TĐL 1) Xưởng sửa chữa thiết bị điện mộc ta chia thành một nhóm do

các thiết bị trong xí nghiệp là ít và có công suất nhỏ. Ta có bảng số liệu sau:

STT

Tên thiết bị Kí hiệu

Công

suất

P đm

(kW)

Toạ độ

X(cm)

Toạ độ

Y(cm)

1 Máy cưa 26 10 12 5


- 11 -

2 Máy cưa 27 8 12 1

3 Máy Bào trung bình 10 15 9 4,5

4 Cẩu nhỏ 35 10 12 3

5 Bể ngâm dd kềm 41 3 4,5 1

6 Bể ngâm nước nóng 47 4 6,5 1

7 Máy cuốn dây nhỏ 48 1 4 5,5

8 Máy cuốn dây lớn 49 1,2 7 3

9 Bể ngâm có tăng nhiệt 50 4 0,5 1

10 Tủ sấy 51 3 2,5 1

11 Bàn thử nghiệm thiết bị điện 52 7 2 5,5

12 Máy cưa 27 8 8 3

TỔNG (Σ) 74,2 PiXi=610,4 PiYi=241,1

Từ công thức (2.1) ta có:

X1 = ∑

∑

=

=12

1

12

1

i

i

Pi

PiXi= )(22.8

2.744.610 cm= (2.3)


Y1 = ∑

∑

=

=12

1

12

1

i

i

Pi

PiYi = )(25.3

2.741.241 cm= (2.4)

Vậy tọa độ của TĐL T1 là (8,22 ; 3,25) cm.

Nhưng trên thực tế để thuận tiện hơn cho việc hoạt động và bề mặt thẩm mỹ của

phân xưởng ta dịch chuyển TĐL T1 về vị trí mới là : (9,2 ; 1) cm

2.1.2. Xác định tâm phụ tải của xưởng gia nhiệt:

Theo sơ đồ và số lượng của các thiết bị trong xưởng. Ta chia xưởng ra làm 2 nhóm

: TĐL T2 và T3.

Nhóm 2: (TĐL 2) Gồm có 10 thiết bị như bảng sau :


- 12 -

STT


Công

suất

P đm

(kW)

Toạ độ

X(cm)

Toạ độ

Y(cm)

1 Máy khoan tay 6 1 0,5 4

2 Máy phay chính xác 11 3 9,5 3,5

3 Máy phay 6P13 15 5 13 2,5

4 Máy phay 6P13 15 5 13 4

5 Máy xọc 18 5 7,5 3,5

6 Máy mài trục khuỷu 23 3 0,5 3

7 Cẩu trung bình 36 30 3,5 5,5

8 Cẩu trung bình 36 30 11 5,5

9 Lò thấm 39 50 7 5

10 Lò cao tần 41 50 3,5 5,5

TỔNG (Σ) 182 PiXi=1158 PiYi=928,5


X2 = ∑

∑

=

=10

1

10

1

i

i

Pi

PiXi = 6,36 (cm) (2.5)


Y2 = ∑

∑

=

=10

1

10

1

i

i

Pi

PiYi = 5,1 (cm) (2.6)

Vậy toạ độ TĐL T2 là (6,36 ; 5,1) cm.


phân xưởng ta dịch chuyển TĐL T2 về vị trí mới là : (7,5 ; 7,2) cm


- 13 -

Nhóm 3: (TĐL3)

STT


Công

suất

P đm

(kW)

Toạ độ

X(cm)

Toạ độ

Y(cm)

1 Lò ram 38 50 1 1

2 Lò điện 40 30 5 1

3 Lò điện 40 30 8 1

4 Lò tôi 42 50 11 1

TỔNG (Σ) 160 PiXi=990 PiYi=160


X3 = ∑

∑

=

=4

1

4

1

i

i

Pi

PiXi = 6,19 (cm) (2.7)


Y3 = ∑

∑

=

=4

1

4

1

i

i

Pi

PiYi = 1 (cm) (2.8)

Vậy toạ độ TĐL T3 là (6,19 ; 1) cm


phân xưởng ta dịch chuyển TĐL T3 về vị trí mới là : (7 ; 1) cm

2.1.3. Xác định tâm phụ tải của Xưởng sửa chữa thiết bị cơ khí:


: TĐL T4 và T5.

Nhóm 4: (TĐL 4)


- 14 -

STT

Tên thiết bị

Kí

hiệu

P đm

(kW)

Toạ độ

X(cm)

Toạ độ

Y(cm)

1 Máy tiện tổng hợp 1 3 4,5 4

2 Máy tiện lớn 4 10 1 0,5

3 Máy tiện lớn 4 10 3 0,5

4 Máy khoan 5 1 4,5 2,5

5 Máy phay 14 5 0,5 5

6 Máy phay 14 5 1,5 5

7 Máy phay 14 5 2,5 5

8 Máy tiện trung bình 2 5 6,5 4

9 Máy hàn 29 10 6,5 2,5

10 Máy mài 3P423 23 3 0,5 2

11 Máy mài 3P423 23 3 0,5 3,5



X4 = ∑

∑

=

=11

1

11

1

i

i

Pi

PiXi = 3,02 (cm) (2.9)


Y4 = ∑

∑

=

=11

1

11

1

i

i

Pi

PiYi = 2,68(cm) (2.10)

Vậy toạ độ TĐL T4 là (3,02 ; 2,68)cm.


phân xưởng ta dịch chuyển TĐL T3 về vị trí mới là : (4 ; 6,5) cm

Nhóm 5: (TĐL 5)


- 15 -

STT


P đm

(kW)

Toạ độ

X(cm)

Toạ độ

Y(cm)

1 Máy bào 10 10 6 0,5

2 Máy khoan 5 10 8 0,5

3 Máy xọc 19 5 9,5 5

4 Máy doa 20 10 10,5 5

5 Máy doa 20 10 12 5

6 Máy phay chính xác 11 3 9 2,5

7 Máy phay chính xác 11 3 11 2,5

8 Máy mài tròn 24 5 10 0,5

9 Máy mài tròn 24 5 12 0,5

TỔNG (Σ) 61 PiXi=582,5 PiYi=155


X5 = ∑

∑

=

=9

1

9

1

i

i

Pi

PiXi = 9,55 (cm) (2.11)


Y5 = ∑

∑

=

=9

1

9

1

i

i

Pi

PiYi = 2,54 (cm) (2.12)

Vậy toạ độ TĐL T5 là (9,55 ; 2,54)cm


phân xưởng ta dịch chuyển TĐL T5 về vị trí mới của T5 (9,2 ; 1)cm.

2.1.4. Xác định tâm phụ tải của Xưởng sửa chữa thiết bị nặng:


: nên có 2 TĐL T6 và T7.

Nhóm 6: (TĐL 6)


- 16 -

STT


Công

suất

P đm

(kW)

Toạ độ

X(cm)

Toạ độ

Y(cm)

1 Máy doa D = 4m 21 10 0,5 7,5

2 Cẩu lớn 27 50 2 7,5

3 Máy hàn 31 10 0,5 6

4 Máy bào giướng 9 30 2 6

5 Máy phay 16 5 0,5 3,5

6 Máy phay 16 5 0,5 4,5

7 Búa máy trung bình 44 30 2,5 3,5

8 Máy mài đá 25 10 4,5 4,5

9 Máy mài đá 25 10 4,5 6



X6 = ∑

∑

=

=9

1

9

1

i

i

Pi

PiXi = 2,13 (cm) (2.13)


Y6 = ∑

∑

=

=9

1

9

1

i

i

Pi

PiYi = 5,88(cm) (2.14)

Vậy toạ độ TĐL T6 là (2,13 ; 5,88)cm


phân xưởng ta dịch chuyển TĐL T6 về vị trí mới của T6 (1 ; 4,2)cm.

Nhóm 7:(TĐL 7)


- 17 -

STT


Công

suất

P đm

(kW)

Toạ độ

X(cm)

Toạ độ

Y(cm)

1 Máy hàn PDU504 31 10 0,5 0,5

2 Máy hàn PDU504 31 10 2,5 0,5

3 Máy hàn PDU504 31 10 4,5 0,5

4 Máy hàn PDU504 31 10 8,5 0,5

5 Máy ép trung bình 300 tấn 34 30 6 7,5

6 Máy búa lớn 500 tấn 43 50 6 5,5

7 Cẩu nhỏ 35 10 9 6,5

8 Cẩu lớn 37 50 7 2

9 Máy mài đá 25 10 8,5 3,5



X7 = ∑

∑

=

=9

1

9

1

i

i

Pi

PiXi = 6,13 (cm) (2.15)


Y7 = ∑

∑

=

=9

1

9

1

i

i

Pi

PiYi = 3,79 (cm) (2.16)

Vậy toạ độ TĐL T7 là (6,13 ; 3,79) cm


phân xưởng ta dịch chuyển TĐL T7 về vị trí mới của T7 (8,5; 3,7)cm.

2.1.5. Xác định tâm phụ tải của Xưởng sửa chữa thiết bị công nghệ:


- 18 -


: nên có 2 TĐL T8 và T9.

Nhóm 8: (TĐL8)

STT


Công

suất

P đm

(kW)

Toạ độ

X(cm)

Toạ độ

Y(cm)

1 Máy tiện tổng hợp 1 5 8 12,5

2 Máy tiện tổng hợp 1 5 8 11

3 Máy phay (FA4) 16 5 10 11

4 Máy phay (FA4) 16 5 10 12,5

5 Máy doa (D = 4m) 21 10 12,5 12,5

6 Máy hàn PDU504 21 10 12,5 11

7 Cẩu nhỏ 35 10 10 9

8 Máy tiện lớn 3 10 8,5 7

9 Máy khoan trung bình 7 5 10 7

10 Máy doa (D = 4m) 21 10 8,5 5

11 Máy mài đá (3P663) 25 10 8,5 3,5

12 Máy ép nhỏ (160 tấn) 33 10 12,5 5

13 Máy hàn PDU504 31 10 12,5 3,5

14 Cẩu trung bình 36 30 10,5 0,5



X8 = ∑

∑

=

=14

1

14

1

i

i

Pi

PiXi = 10,4 (cm) (2.17)


- 19 -


Y8 = ∑

∑

=

=14

1

14

1

i

i

Pi

PiYi = 6,3 (cm) (2.18)



phân xưởng ta dịch chuyển TĐL T8 về vị trí mới của T8 (13,3; 8,2)cm.

Nhóm 9: (TĐL9)

ST

T


Công

suất

P đm

(kW)

Toạ độ

X(cm)

Toạ độ

Y(cm)

1 Máy ép 500 tấn 32 50 3,5 4

2 Máy phay 6720 12 5 0,5 2,5

3 Máy phay 6720 12 5 0,5 4

4 Máy phay 6720 12 5 2 2,5

5 Máy phay 6720 12 5 2 4

6 Máy tiện trung bình 2 5 6 5,5

7 Máy mài tròn 24 5 1,5 5,5

8 Máy doa tinh 2431 22 5 6 3,5

9 Cẩu nhỏ 35 10 3,5 2

10 Máy bào trung bình 10 10 1,5 1

11 Máy bào trung bình 10 10 6 1,5

TỔNG (Σ) 115 PiXi=377,5 PiYi=382,5



- 20 -

X9 = ∑

∑

=

=11

1

11

1

i

i

Pi

PiXi = 3,28 (cm) (2.19)


Y9 = ∑

∑

=

=11

1

11

1

i

i

Pi

PiYi = 3,33 (cm) (2.20)



phân xưởng ta dịch chuyển TĐL T9 về vị trí mới của T9 (4,2; 1)cm.

2.2. XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI CỦA TỦ PHÂN PHỐI:

o Để thuận tiện hơn trong việc hoạt động của xí nghiệp và hạn chế sự cố hư

hỏng hoặc sửa chữa các tủ động lực. Ta quyết định chia tủ phân phối ra làm 2

tủ. Do đó, ta xác định tâm phụ tải của hai TPP.

o Từ các giá trị được xác định theo trên của các TĐL ta có bảng số liệu sau:

2.2.1. TPP 1:

STT

Tủ đông lực

Công suất

P đm (kW)

Toạ độ

X(cm)

Toạ độ

Y(cm)

1 Xưởng Gia nhiệt (T2) 182 7,5 7,2

2 Xưởng Gia nhiệt (T3) 160 7 1

3 Xưởng Cơ khí (T4) 60 4 6,5

4 Xưởng Cơ khí (T5) 61 9,2 1

TỔNG (Σ) 463 PiXi=3286,2 PiYi=1921,4


X’ = ∑

∑

=

=4

1

4

1

i

i

Pi

PiXi = 7,1 (cm) (2.21)


- 21 -


Y’ = ∑

∑

=

=4

1

4

1

i

i

Pi

PiYi = 4,15 (cm) (2.22)

Vậy toạ độ TPP 1 là (7,1 ; 4,15) cm

Nhưng trên thực tế để phù hợp với sự bố trí các TĐL trên mặt bằng xí nghiệp,

cũng như để thuận tiện cho việc khắc phục sự cố khi xảy ra. Ta dịch chuyển TPP 1 về

vị trí mới ( 2,5 ; 5) cm.

2.2.2. TPP 2:

S

T

T

Tủ đông lực

Công

suất

P đm

(kW)

Toạ độ

X(cm)

Toạ độ

Y(cm)

1 Xưởng sửa chữa thiết bị điện – mộc (T1) 74.2 9,2 1

2 Xưởng sửa chữa thiết bị nặng (T6) 160 1 4,2

3 Xưởng sửa chữa thiết bị nặng (T7) 190 8.5 3,7

4 Xưởng sửa chữa thiết bị công nghệ (T8) 135 13,3 8,2

5 Xưởng sửa chữa thiết bị công nghệ (T9) 115 4.2 1

TỔNG (Σ) 674,2 PiXi=4736 PiXi=2671


X’’ = ∑

∑

=

=5

1

5

1

i

i

Pi

PiXi = 7,02 (cm) (2.23)


Y’’ = ∑

∑

=

=5

1

5

1

i

i

Pi

PiYi = 3,96 (cm) (2.24)


- 22 -

Vậy toạ độ TPP 2 là (7,02 ; 3,96) cm

Nhưng trên thực tế để phù hợp với sự bố trí các TĐL trên mặt bằng xí nghiệp,

cũng như để thuận tiện cho việc khắc phục sự cố khi xảy ra. Ta dịch chuyển TPP 2 về

vị trí mới ( 19 ; 10) cm.

2.3. Xác định phụ tải tính toán: Ta lấy phụ tải của xưởng sửa chữa thiết bị điện

mộc làm ví dụ cụ thể. Các phân xưởng khác tính toán tương tự.

2.3.1. Xác định phụ tải tính toán cho xưởng sửa chữa thiết bị điện – mộc TĐL 1:

Xác định dòng định mức và Imm của thiết bị:

Iđm = ϕcos3U

Pdm (2.25)

với :

• Uđm = 380 V = 0,38 KV

• Pđmi : công suất của thiết bị được tính toán.

Imm = Kmm Iđm (2.26)

với : Kmm = 5÷7. Ở đây ta chọn Kmm = 6

Máy cưa (26) :

Iđmi = )(32.256.038.03

10 Axx

= (2.27)

Imm = Kmm Iđm = 6x25,32 = 151,92(A) (2.28)

Máy cưa (27):

Iđmi = )A(3.206.0x38.0x3

8= (2.29)

Imm = Kmm Iđm =6x20,3 = 121,8(A) (2.30)

Máy bào trung bình (10) :

Iđmi = )A(6.455.0x38.0x3

15= (2.31)

Imm = Kmm Iđm = 6x45,6 = 273,6(A) (2.32)

Cẩu nhỏ (35) :

Pdh = Pnh %a = 10 )A(87,315.0 = (2.33)

trong đó: a = 15%,25%,40%,60%. Ở đây ta chọn a = 15%


- 23 -

Iđmi = )A(7.115.0x38.0x3

87.3= (2.34)

Imm = Kmm Iđm = 6x11,7 = 70,2(A) (2.35)

Bể ngâm dung dịch kiềm (41):

Iđmi = )(06.59.038.03

3 Axx

= (2.36)

Imm = Kmm Iđm = 6x5,06 = 30,4(A) (2.37)

Bể ngâm nước nóng (47):

Iđmi = )(75.69.038.03

4 Axx

= (2.38)

Imm = Kmm Iđm= 6x6,75 = 40,5(A) (2.39)

Máy cuốn dây nhỏ (48):

Iđmi = )(53.26.038.03

1 Axx

= (2.40)

Imm = Kmm Iđm= 6x2,53 = 15,18(A) (2.41)

Máy cuốn dây lớn (49):

Iđmi = )(04.36.038.03

2.1 Axx

= (2.42)

Imm = Kmm Iđm = 6x3,04 = 18,24(A) (2.43)

Bể ngâm có tăng nhiệt (50):

Iđmi = )(75.69.038.03

4 Axx

= (2.44)

Imm = Kmm Iđm= 6x6,75 = 40,5(A) (2.45)

Tủ sấy (51):

Iđmi = )(06.59.038.03

3 Axx

= (2.46)

Imm = Kmm Iđm= 6x5,06 = 30,4(A)

Bàn thử nghiệm thiết bị điện (52):

Iđmi = )(2.157.038.03

7 Axx

= (2.47)


- 24 -

Imm = Kmm Iđm = 6x15,2= 91,2(A) (2.48)

Xác định hệ số công suất:

cos ϕ = 63.02.7492.46

cos

1

1 ==×

∑

∑

=

=n

i

n

i

P

P

ñmi

ñmi ϕ (2.49)

Xác định hệ số sử dụng nhóm:

Ksdi = 45.02.74

58.33

P

KP

n

1iñmi

sdi

n

1iñmi

==×

∑

∑

=

= (2.50)

Xác định số thiết bị hiệu quả:

nhq = ∑

∑

=

=

⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛

n

1i

2ñmi

2u

1iñmi

)P(

P= 8,4 (2.51)

Xác định phụ tải trung bình:

PtbΣ = KsdΣ . =∑=

n

1iñmiP 0,45x74,2 = 33,39 (KW) (2.52)

QtbΣ = PtbΣ.tgϕΣ= 33,39x1,23 = 41,07(KVar) (2.53)

Suy ra: cosϕΣ = 0,63; tgϕΣ = 1,23

Xác định hệ số cực đại:

Với Ksd = 0,45 và nhq = 8,4. tra bảng 2.2 trang 6 trong giáo trình Mạng và cung

cấp điện của cô Phan Thị Thu Vân trang 7 ta được: Kmax = 1,4

Xác định phụ tải tính toán:

Ptt = KmaxPtb = 1,4x33,39 = 46,7(KW) (2.54)

Vì nhq ≤10 nên :

Qtt = 1,1xQtb = 1,1x41,07 = 45,18(KVAR) (2.55)

Stt = )(65)18.45()7.46( 2222 KVAQP tttt =+=+

Itt = )(8.9838.03

653

KAxU

S

dm

tt == (2.56)


- 25 -

Xác định dòng đỉnh nhọn:

Iđnh = Immmax + (Itt - KsdIđmmax) (2.57)

Ta có :Thiết bị máy bào trung bình có dòng mở máy lớn nhất Imm =273,6 (A)

Iđnh = 273,6 + (98, 8 – 0,4x45,6) = 354,16 (A) (2.58)

Từ các kết quả tính được ở trên, ta có bảng tính toán phụ tải của xưởng sửa chữa thiết

bị điện – mộc như sau:

Stt

Tên thiết bị Mã số

Kí

hiệu Số

lượng P đm

(kW) Ksd cosϕ

Iđm

(A)

Imm

(A)

1 Máy cưa 8725 26 1 10 0,4 0,6 25,32 151,92

2 Máy cưa HSM 27 2 8 0,4 0,6 20,3 121,8

3 Máy Bào trung bình 450 10 1 15 0,4 0,5 45,6 273,6

4 Cẩu nhỏ 450 35 1 10 0,3 0,5 11,7 70,2

5 Bể ngâm dd kềm 450 41 1 3 0,7 0,9 5,06 30,4

6 Bể ngâm nước nóng 450 47 1 4 0,7 0,9 6,75 40,5

7 Máy cuốn dây nhỏ 450 48 1 1 0,4 0,6 2,53 15,18

8 Máy cuốn dây lớn 450 49 1 1.2 0,4 0,6 3,04 18,24

9 Bể ngâm có tăng nhiệt 450 50 1 4 0,8 0,9 6,75 41,5

10 Tủ sấy 450 51 1 3 0,8 0,9 5,06 30,4

11 Bàn thử nghiệm TBĐ 450 52 1 7 0,4 0,7 15,2 91,2

TỔNG (Σ) 12 74,2

2.3.2. Xác định phụ tải tính toán cho xưởng gia nhiệt:

2.3.2.1.TĐL 2:

Bảng tính toán phụ tải của xưởng gia nhiệt như sau:

S

T

T

Tên thiết bị Mã số Kí

hiệu

Số

lượng

P đm

(kW) Ksd cosϕ

Iđm

(A)

Imm

(A)


- 26 -

1 Máy khoan tay 6 1 1 0,4 0,6 2,53 15,18

2 Máy phay chính xác 11 1 3 0,4 0,6 7,6 45,6

3 Máy phay 6P13 15 2 5 0,4 0,6 12,7 76,2

4 Máy xọc 5K328 18 1 5 0,4 0,6 12,7 76,2

5 Máy mài trục khuỷu 3P423 23 1 3 0,4 0,6 7,6 45,6

6 Cẩu trung bình 36 2 30 0,4 0,5 35,25 211,5

7 Lò thấm 39 1 50 0,7 0,7 108,7 652,2

8 Lò cao tần 41 1 50 0,6 0,7 108,7 652,2

TỔNG (Σ) 10 182


Iđnh = Immmax + (Itt - KsdIđmmax)

= 625,2 + (292,8 – 0,7x108,7) = 879,9(A) (2.59)

2.3.2.2.TĐL 3:

Bảng tính toán phụ tải của xưởng gia nhiệt như sau:

Stt Tên thiết bị Mã số Kí

hiệu

Số

lượngP đm (kW) Ksd cosϕ

Iđm

(A)

Imm

(A)

1 Lò ram 38 1 50 0,7 0,7 108,7 652,2

2 Lò điện 40 1 30 0,7 0,9 50,8 304,8

3 Lò điện 40 1 30 0,7 0,9 50,8 304,8

4 Lò tôi 42 1 50 0,7 0,7 108,7 652,2

TỔNG (Σ) 4 160

Xác định dòng đỉnh nhọn :


= 625,2 + (311,4 – 0,7x108,7) = 887,5(A) (2.60)

2.3.3. Xác định phụ tải tính toán cho xưởng sửa chữa thiết bị cơ khí :

2.3.3.1.TĐL 4 :


- 27 -

Bảng tính toán phụ tải của xưởng sửa chữa cơ khí như sau :

St

t Tên thiết bị Mã số

Kí

hiệu

Số

lượng

P đm

(kW) Ksd cosϕ

Iđm

(A)

Imm

(A)

1 Máy tiện tổng hợp 16K20 1 1 3 0,4 0,6 7,6 45,6

2 Máy tiện trung bình 1H983 2 1 5 0,4 0,6 12,96 77,76

3 Máy tiện lớn 4 2 10 0,4 0,6 25,38 152,28

4 Máy khoan 5 1 1 0,4 0,6 2,53 15,8

5 Máy phay 6P81 14 3 5 0,4 0,6 12,96 77,76

6 Máy mài 3P423 23 2 3 0,4 0,6 7,61 45,66

7 Máy hàn PDU120 29 1 10 0,4 0,4 11,7 70,2

TỔNG (Σ) 11 60



= 152,28 + (70,33 – 0,6x25,38) = 207,58(A) (2.61)

2.3.3.2.TĐL 5 :

Bảng tính toán phụ tải của xưởng sửa chữa cơ khí như sau :

Stt Tên thiết bị Mã sốKí

hiệu

Số

lượng

P đm

(kW)Ksd cosϕ

Iđm

(A)

Imm

(A)

1 Máy khoan 5 1 10 0,4 0,6 2,53 15,18

2 Máy bào 10 1 10 0,3 0,7 21,7 130,2

3 Máy phay chính xác 11 2 3 0,4 0,6 7,61 45,66

4 Máy mài tròn 3U143 24 2 5 0,4 0,6 12,96 77,76

5 Máy xọc 3K 19 1 3 0,3 0,6 12,96 77,96

6 Máy doa D=3m 20 2 10 0,4 0.6 25,3 152,28

TỔNG (Σ) 9 61



- 28 -


= 152,28 + (73,8 – 0,6x25,38)= 210,85(A) (2.62)

2.3.4.Xác định phụ tải tính toán cho xưởng sửa chữa thiết bị nặng :

2.3.4.1.TĐL 6 :

Bảng tính toán phụ tải của xưởng sửa chữa thiết bị nặng như sau :


hiệu

Số

lượng

P đm

(kW) Ksd cosϕ

Iđm

(A)

Imm

(A)

1 Máy bào giướng 9 1 30 0,4 0,6 76,1 456,6

2 Máy phay F4A 16 2 5 0,4 0,6 12,7 76,2

3 Máy doa D = 3M 21 1 10 0,4 0,6 25,38 152,28

4 Máy mài đá 3P633 25 2 10 0,4 0,6 25,38 152,28

5 Máy hàn PDU504 31 1 10 0,4 0,6 11,7 70,2

6 Cẩu lớn 37 1 50 0,5 0,5 19,36 116,16

7 Búa máy trung bình 300 tấn 44 1 30 0,4 0,5 91,1 547,2

Tổng (Σ) 9 190



= 547,2 + (313,67 – 0.4x91,2) = 824,39 (A) (2.63)

2.3.4.2.TĐL 7:

Bảng tính toán phụ tải của xưởng sửa chữa thiết bị nặng như sau :


hiệu

Số

lượng

P đm

(kW)Ksd cosϕ

Iđm

(A)

Imm

(A)

1 Máy mài đá PDU504 25 1 10 0,4 0,6 2,53 15,18

2 Máy hàn PDU504 31 4 10 0,4 0,6 21,7 130,2

3 Máy ép trung bình 300 tấn 34 1 30 0,4 0,6 7,61 45,66

4 Cẩu nhỏ 300 tấn 35 1 10 0,5 0,5 12,96 77,76

5 Cẩu lớn 500 tấn 37 1 50 0,5 0,5 12,96 77,96


- 29 -

6 Máy búa lớn 500 tấn 43 1 50 0,4 0,6 25,3 152,28

Tổng (Σ) 9 190



= 761,4 + (211,1 – 0,6x126,9) = 896,06(A) (2.64)

2.3.5. Xác định phụ tải tính toán cho xưởng sửa chữa thiết bị công nghệ :

2.3.5.1.TĐL 8 :

Bảng tính toán phụ tải của xưởng sửa chữa thiết bị công nghệ như sau :


hiệu

Số

lượngP đm (kW)

Ksd cosϕ Iđm

(A)

Imm

(A)

1 Máy tiện tổng hợp 16K20 1 2 5 0,4 0,6 12,69 76,14

2 Máy tiện lớn 3 1 10 0,4 0,6 25,39 152,34

3 Máy phay FA4 16 2 5 0,4 0,6 12,7 76,2

4 Máy doa D = 4m 21 2 10 0.5 0,7 25,38 152,28

5 Máy mài đất 3P663 25 1 10 0,4 0,6 25,38 152,28

6 Máy hàn PDU504 31 2 10 0,3 0,5 11,7 70,2

7 Máy ép nhỏ 160 tấn 33 1 10 0,4 0,6 16,38 98,28

8 Cẩu nhỏ 35 1 10 0,4 0,5 15,19 91,14

9 Cẩu trung bình 36 1 30 0,4 0,5 45,59 273,5

10 Máy khoan TB 7 1 5 0,4 0,6 12,69 76,14

TỔNG (Σ) 14 135



= 273,6 + (146,6 – 0,5x45,6) = 329 (A) (2.65)

2.3.5.2.TĐL 9 :

Bảng tính toán phụ tải của xưởng sửa chữa thiết bị công nghệ như sau :


- 30 -

Stt Tên thiết bị Mã sốKí

hiệu

Số

lượng

P đm

(kW)Ksd cosϕ

Iđm

(a)

Imm

(a)

1 Máy tiện trung bình 2 1 5 0,4 0,6 12,96 77,76

2 Máy bào trung bình 10 2 10 0,4 0,6 25,38 152,28

3 Máy phay 6720 12 4 5 0,4 0,6 14,69 88,14

4 Máy doa tinh 2431 22 1 5 0,5 0,7 10,8 64,8

5 Máy mài tròn 30143 24 1 5 0,4 0,6 12,69 76,14

6 Máy ép 500 tấn 32 1 50 0,4 0,6 126,9 761,4

7 Cẩu nhỏ 35 1 10 0,4 0,5 15,9 95,4

TỔNG (Σ) 11 115



= 761,4 + (106,53 – 0,6x126,9) = 790,17(A) (2.66)


- 31 -

CHƯƠNG 3 :

TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG 3.1. CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG :

Ở các công trình xây dựng, ngoài chiếu sáng tự nhiên có sẵn, người ta còn chiếu

sáng nhân tạo. Ngoài tác dụng nâng cao hiệu quả công việc đang diễn ra trong công

trình đó, hệ thống chiếu sáng cũng là một phần của công trình kiến trúc, nâng cao giá

trị thẩm mỹ của công trình.

Việc thiết kế chiếu sáng thường sử dụng các thiết bị điện vì các ưu điểm sau:

• Là nguồn năng lượng rẻ, sạch, dễ sử dụng.

• Thiết bị chiếu sáng thường sử dụng điện đơn giản, dễ lắp đặt, thuận tiện, giá

rẻ,….

• Ánh sáng tạo ra gần giống ánh sáng tự nhiên.

• Để đảm bảo về chất lượng, an toàn và thẩm mỹ khi thiết kế chiếu sáng,

người thiết kế phải đảm bảo các yêu cầu sau :

o Đảm bảo điều kiện làm việc bình thường của mắt trong thời gian dài,

hạn chế tối đa sự loá mắt.

o Đảm bảo sự tương phản giữa vật chiếu sáng với nền độ tương phản.

THÔNG SỐ CÁC PHÒNG BAN VÀ CÁC NHÀ XƯỞNG TRONG CỦA XÍ

NGHIỆP CƠ KHÍ TRUNG TÂM –VIETSOVPETRO:

Kích thước Hệ số phản xạ

STT Tên phòng Rộng

a(m)

Dài b

(m)

Cao

H( m)

S

(m2)

Trần

ρtr

Tường

ρt

Sàn

ρs

Độ rọi

tiêu

chuẩn

Etc(lux)

TOÀ NHÀ VĂN PHÒNG

Tầng 1

1 Mái đón 10 4,5 5 45 0,7 0,5 0,2 150

2 Hành lang 24 3 5 72 0,7 0,5 0,2 150

3 Hội trường 24 10 4 240 0,7 0,5 0,2 300


- 32 -

4 Y tế 10 5,5 4 55 0,7 0,5 0,2 300

5 Công đoàn 10 5,5 4 55 0,7 0,5 0,2 300

Tầng 2

1 Kế toán 10 5 4 50 0,7 0,5 0,2 300

2 TP kế toán 10 5 4 50 0,7 0,5 0,2 300

3 Kế hoạch 10 5 4 50 0,7 0,5 0,2 300

4 TP kế hoạch 10 5 4 50 0,7 0,5 0,2 300

5 LĐ-TL 10 5 4 50 0,7 0,5 0,2 300

6 TP LĐ-TL 10 5 4 50 0,7 0,5 0,2 300

7 WC 8 4,5 5 36 0,7 0,5 0,2 150

8 Hành lang 24 3 5 72 0,7 0,5 0,2 150

Tầng 3

1 Vật tư 10 5 4 50 0,7 0,5 0,2 300

2 TP vật tư 10 5 4 50 0,7 0,5 0,2 300

3 Giám đốc 10 5 4 50 0,7 0,5 0,2 300

4 P. Giám đốc 1 10 5 4 50 0,7 0,5 0,2 300

5 P. Giám đốc 2 10 5 4 50 0,7 0,5 0,2 300

6 Tạp vụ 10 5 4 50 0,7 0,5 0,2 200

7 WC 8 4,5 5 36 0,7 0,5 0,2 150

8 Hành lang 24 3 5 72 0,7 0,5 0,2 150

Tầng 4

1 Tổ chức 10 5 4 50 0,7 0,5 0,2 300

2 TP tổ chức 10 5 4 50 0,7 0,5 0,2 300

3 Kỹ thuật 10 5 4 50 0,7 0,5 0,2 300

4 TP kỹ thuật 10 5 4 50 0,7 0,5 0,2 300

5 CT công đoàn 10 5 4 50 0,7 0,5 0,2 300

6 Họp 10 5 4 50 0,7 0,5 0,2 300

7 WC 8 4,5 5 36 0,7 0,5 0,2 150

8 Hành lang 24 3 5 72 0,7 0,5 0,2 150


- 33 -

KHU VỰC SỬA CHỮA

1 Bảo vệ 3 2 4 6 0,7 0,5 0,2 200

2 Thay đồ 5 4 4 20 0,7 0,5 0,2 150

3 Giặt đồ 5 4 4 20 0,7 0,5 0,2 150

4 Garage 17 16 5 272 0,7 0,5 0,2 200

5 Kho vật tư 20 10 5 200 0,7 0,5 0,2 150

6 Nhà xe 6 4 4 24 0,7 0,5 0,2 150

7 Xưởng SCTB

Điện-Mộc 33 20 5 660 0,7 0,5 0,2 500

8 Xưởng gia

nhiệt 33 20 5 660 0,7 0,5 0,2 500

9 Xưởng SCTB

cơ khí 33 20 5 660 0,7 0,5 0,2 500

10 Xưởng SCTB

công nghệ 45 30 5 1350 0,7 0,5 0,2 500

11 Xưởng SCTB

nặng 21 30 5 630 0,7 0,5 0,2 500

3.2. TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG: Ta sử dụng phương pháp quang thông để tính

toán chiếu sáng cho xưởng . Ta chọn phân xưởng sửa chữa thiết bị Điện Mộc làm ví

dụ cụ thể.

Bước 1: Kích thước : Chiều rộng :a = 33(m), Chiều dài : b = 20(m), Chiều cao :

H = 5(m) , Diện tích : S = 660(m2)

Bước 2: Chọn màu sơn, hệ số phản xạ :

Trần : vàng kem hệ số phản xạ trần : ρtr = 0,7

Tường : vàng nhạt hệ số phản xạ tường : ρt = 0,5

Sàn : gạch hệ số phản xạ sàn : ρs = 0,2

Bước 3: Chọn độ rọi yêu cầu : Theo bảng 2 phụ lục trang 34 của sách Hướng

dẫn Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện của cô Phan Thị Thanh Bình – Dương Lan


- 34 -

Hương – Phan Thị Thu Vân thì độ rọi yêu cầu của phân xưởng cơ khí là 200 lux – 750

lux . Ở đây ta chọn : Etc = 500 (lux)

Bước 4 : Chọn hệ số chiếu sáng chung đều: vì trong phân xưởng không những

bề mặt làm việc được chiếu sáng mà tất cả mọi nơi trong phòng đều được chiếu sáng .

Bước 5 : Chọn nhiệt độ màu : Theo bảng 3 phụ lục trang 34 của sách Hướng dẫn

Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện thì với Etc = 500 lux thì Tm = 3100 – 5100 0K.

Ở đây ta chọn Tm = 40000K

Bước 6 : Chọn bóng đèn :

• Quang thông của1 bóng :Φđ = 3400(lm)

• Công suất của bóng : Pđ = 40(W)

• Chỉ số màu : CRI = 85

Bước 7 : Chọn bộ đèn :

• Loại : 2-40W T-12 Rapid start 4’ industrial

• Số bóng /bộ :2 bóng

• Quang thông của bộ :Φb= 6800(lm)

Bước 8 : Phân bố các bộ đèn :

• Cách trần : h’ = 0,5(m)

• Chiều cao bề mặt làm việc : hlv = 0,8(m)

• Chiều cao từ đèn đến bề mặt làm việc : htt = h – (h’+hlv) =3,7(m) (3.1)

Bước 9 : Tỷ số điạ điểm :

48,13320

)3320(7,35ba

b)(ah5 tt =×

+×=

×+×

=RCR (3.2)

Dựa vào hệ số phản xạ(ρtr , ρt , ρs ) và tỷ số địa điểm (RCR) ta tra được hệ số sử

dụng (U), tra bảng hệ số sử dụng ta có : U= 0,82

Bước 10 : Xác định số bộ đèn :

9,7875,082,06800

660500=

×××

=××Φ×

=LLFUSEN

bo

tcbd (bộ) (3.3)

Chọn số bộ đèn : Nbộ = 78 (bộ) để tiện cho việc phân bố .

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


- 35 -

)(2,494660

75,082,0680078 luxS

LLFUNE bobotb =

×××=

××Φ×= (3.4)

Bước 11 : Phân bố các bộ đèn :

• Khoảng cách giữa các dãy đèn : )(33.3620 mLngang == (3.5)

• Khoảng cách giữa các đèn trong dãy : )(54.21333 mLdoc == (3.6)

Ta thấy : Lngang > Ldọc thoả mãn điều kiện phân bố

3.3. Tính toán công suất phụ tải cho từng phòng : Tầng 1 :

3.3.1. Hội trường :

• 22 bộ đèn huỳnh quang :Nbđ =22 bộ, Pbđ =94 (W)

• 8 ổ cắm đôi : 10A

• 6 máy lạnh : 1,5KW 1 cái

• 12quạt trần :80W 1 cái

3.3.1.1 Phụ tải đèn:

Pttđèn =NbđPbđKsdKđt (3.7)

trong đó :

• Nbđ : số bộ đèn

• Pbđ : công suất của bộ đèn.

• Ksd : hệ số sử dụng của bộ đèn: Ksd =1


- 36 -

• Kđt : hệ số đồng thời của bộ đèn: Kđt = 1

Vậy : Pttđèn =22x94x1x1 =2086(W) (3.8)

Đèn huỳnh quang có cosϕ = 0,6; tgϕ = 1,33

Qttđ = Pttđtgϕ = 2086x1,33 =2750,4(Var) (3.9)

3.3.1.2 Phụ tải ổ cắm :

Trong phòng ta phân bố 8 ổ cắm đôi loại 10A – 220V với cosϕ = 0,8

Poc = 2.UIcosϕ = 2x220x10x0,8 =3520(W) (3.10)

Số 2 biểu thị cho ổ cắm đôi

Pttoc = NocKsdKđtPoc (3.11)

trong đó :

• Noc : số ổ cắm

• Poc : công suất của ổ cắm.

• Ksd : hệ số sử dụng của ổ cắm: Ksd =0,8

• Kđt : hệ số đồng thời của ổ cắm: Kđt = 0,2

Pttoc = 8x0,8x0.2x3520 = 4505,6 (W) (3.12)

Ta có: cosϕ = 0,8 ; tgϕ = 0,75

Qttoc = Pttoctgϕ = 4505,6x0,75 = 3379,2 (Var) (3.13)

3.3.1.3. Phụ tải quạt :

Pttq = NqKsdKđtPqcosϕ (3.14)

trong đó :

• Nq : số lượng quạt

• Poc : công suất của quạt

• Ksd : hệ số sử dụng của quạt: Ksd =0,8

• Kđt : hệ số đồng thời của quạt: Kđt = 0,7

Pttq = 12x0,8x0,7x80x0,8 = 430,08 (W) (3.15)

Ta có: cosϕ = 0,8 ; tgϕ = 0,75

Qttq = Pttqtgϕ = 430,08x0,75 = 322,56 (Var) (3.16)

3.3.1.4. Phụ tải máy lạnh :

Pttml = NmlKsdKđtPml (3.17)


- 37 -

trong đó :

• Nml : số lượng máy lạnh

• Pml : công suất của máy lạnh

• Ksd : hệ số sử dụng của máy lạnh: Ksd =0,8

• Kđt : hệ số đồng thời của máy lạnh: Kđt = 0,7

Pttml = 6x0,8x0,7x1500 = 5040 (W) (3.18)

Ta có : cosϕ = 0,8 ; tgϕ = 0,75

Qttq = Pttqtgϕ = 5040x0,75 = 3780 (Var) (3.19)

Phụ tải tính toán cho cả hội trường:

Pttht =Pttd + Pttoc + Pttq +Pttml = 12061,68 (W) (3.20)

Qttht =Qttd + Qttoc + Qttq +Qttml = 10232,16 (Var) (3.21)

3.4. Tính công suất tính toán phụ tải chiếu sáng ngoài trời :

3.4.1. Phụ tải đèn :

Đèn NATRI cao áp có cosϕ = 0,95; tgϕ =1,73 (tiêu chuẩn IEC – B25)

• 27 cột, mỗi cột 1 bóng.

• công suất mỗi cột đèn Pcột = 275 (W)

• công suất tổng 27 cột đèn :

Pcột tổng = Ncột KsdKđtPcột (3.22)

trong đó :

• Ncột :số cột đèn.

• Ksd : hệ số sử dụng của cột đèn: Ksd =1

• Kđt : hệ số đồng thời của cột đèn: Kđt = 0,6

• Pcột tổng : tổng công suất của tất cả các cột đèn.

Vậy công suất tính toán phụ tải chiếu sáng ngoài trời là :

Pcột tổng =27x1x0,6x275 = 4455(W) (3.23)

Qcột tổng = Pcột tổngtgϕ = 7707,15(Var) (3.24)

Tổng công suất thực :

Ptt cst = Pcột tổngKdt=4455x0,95 = 4232,25 (W) (chọn Kđt = 0,95) (3.25)

Tổng công suất phản kháng :


- 38 -

Qtt cst = Qcột tổngKđt =7707,15x0,95 = 7231,79 (Var) (3.26)

)(18.837922 VAQPS ttcstttcstttcsnt =+= (3.27)

3.4.2. Phân chia nhóm phụ tải chiếu sáng cho xí nghiệp : Để đảo bảo tốt cho việc vận hành, và sửa chữa và thoả điều kiện về mặt kinh tế kỹ

thuật và mỹ quan của xí nghiệp ta tiến hành phân chia phụ tâi tính toán chiếu sáng

thành nhiều nhóm tủ chiếu sáng của xí nghiệp. Việc phân chia nhóm phụ thuộc vào

các yếu tố như: mặt bằng, chức năng của các đối tượng cần chiếu sáng, công suất, …

Dựa vào các yếu tố trên ta tiến hành chia phụ tải chiếu sáng của xí nghiệp như sau :

3.4.2.1. Tủ chiếu sáng trung gian 1 (TCSTG1). Chiếu sáng cho tầng 1 và 2 của

toà nhà văn phòng :

Stt Tên phòng Ptt(kW) Qtt(KVAR) Stt(KVA)

1 Tầng 1 25,358 21,9 27,93

2 Tầng 2 36,72 34,53 50,43

Tổng TCSTG1 62,105 53,61 79,71

Công suất của tủ được xác định như sau :

Công suất thực của tủ :

PTCSTG1 = KdtΣPtt= 0,95x62,105 = 58,99 (KW) (chọn Kđt = 0,95) (3.28)

Công suất phản kháng :

Q TCSTG1 = KdtΣQtt= 0,95x56,43 = 53,61 (KW) (3.29)

Tổng công suất biểu kiến :

)(71.792TCSTG1

2TCSTG1TCSTG1 VAQPS =+= (3.30)

3.4.2.2. Tủ chiếu sáng trung gian 2 (TCSTG2). Chiếu sáng cho tầng 3 và 4 của

toà nhà văn phòng :

Stt Tên phòng Ptt(kW) Qtt(KVar) Stt(KVA)

1 Tầng 3 34,86 32,38 47,62

2 Tầng 4 36,72 34,53 50,43

Tổng TCSTG2 68,001 63,56 93,08


- 39 -

3.4.2.3. Tủ chiếu sáng trung gian 3 (TCSTG3). Chiếu sáng cho xưởng Sửa chữa

thiết bị điện – mộc xưởng Sửa chữa thiết bị công nghệ Garage, kho vật tư :


1 SCTB điện – mộc 18,97 18,072 26,199

2 CSTB công nghệ 32,834 32,415 46,139

3 Garage 1,92 2,533 3,18

4 Kho vật tư 3,87 3,754 53,9

Tổng TCSTG3 54,711 53,937 76,828

3.4.2.4. Tủ chiếu sáng trung gian 4 (TCSTG4). Chiếu sáng cho xưởng Sửa chữa

thiết bị nặng, xưởng Sửa chữa thiết bị cơ khí, xưởng gia nhiệt, bảo vệ, nhà giữ xe,

phòng thay đồ công nghiệp, phòng giặt đồ công nghiệp:


1 Xưởng SCTB nặng, 15,18 15,1 21,39

2 Xưởng SCTB cơ khí 18,97 18,07 26,199

3 Xưởng gia nhiệt 18,97 18,07 26,199

4 Nhà giữ xe 0,37 0,49 0,612

5 Bảo vệ 0,74 0,66 0,992

6 Phòng thay đồ công nghiệp 0,98 0,95 1,364

7 Phòng giặt đồ công nghiệp 1,58 1,41 2,118

Tổng TCSTG 4 53,94 52,003 74,93

Tủ chiếu sáng ngoài trời (TCSTG5):

Phụ tải tính toán :

• PTCSTG5 = PttCSNT =4232,25 (W) = 4,232 (KW) (3.31)

• Q TCSTG5 = QttCSNT =7,231 (KVar) (3.32)

• )(379.82TCSTG5

2TCSTG5TCST51 VAQPS =+= (3.33)


- 40 -

CHƯƠNG 4 :

TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG VÀ

CHỌN MÁY BIẾN ÁP 4.1. Bù công suất phản kháng:

4.1.1. Đặt vấn đề :

Phần lớn các thiết bị dùng điện đều tiêu thụ công suất tác dụng P và công suất

phản kháng Q, để tránh truyền tải một lượng Q khá lớn trên đường dây người ta đặt

gần các hộ dùng điện bộ tụ điện làm nguồn phát công suất phản kháng. Cách làm này

gọi là bù công suất phản kháng. Tải mang tính cảm có hệ số công suất thấp sẽ nhận

thành phần dòng điện phản kháng từ máy phát đưa đến qua hệ thống truyền tải phân

phối, do đó kéo theo tổn thất công suất và hiện tượng sụt áp.

4.1.2. Ý nghĩa của việc nâng cao hệ số công suất cosϕ :

Việc nâng cao hệ số công suất đem lại những ưu điểm về kỹ thuật và kinh tế, cải

thiện hệ số công suất cho phép sử dụng máy biến áp, thiết bị đóng cắt và cáp nhỏ

hơn,… đồng thời giảm tổn thất điện năng và sụt áp trong mạng điện, gia tăng khả năng

mang tải.

Khi có bù công suất phản kháng thì góc lệch pha giữa dòng điện và điện áp trong

mạch sẽ nhỏ đi, do đó hệ số công suất cosϕ của mạch được nâng cao. Giữa P, Q và

góc ϕ có quan hệ như sau :

PQacrtg=ϕ (4.1)

4.1.3. Xác định dung lượng bù:

Dung lượng bù được xác định theo công thức sau :

Qbù = Ptt (tgϕ1 - tgϕ2) (4.2)

trong đó :

• Qbù : Dung lượng phản kháng cần bù (KVar)

• Ptt : Công suất tác dụng tính toán của nhà máy (KW)

• ϕ1 : Góc tương ứng với hệ số công suất trước khi bù

• ϕ2 : Góc tương ứng với hệ số công suất sau khi bù


- 41 -

4.1.4. Thiết kế bù cosϕ cho nhà máy :

Công suất tác dụng P và công suất phản kháng Q của xí nghiệp luôn thay đổi không

phải trong ngày, trong tháng mà thay đổi theo ca làm việc. Để đáp ứng bù thích hợp

với từng thời điểm thì ta chọn tụ bù theo kiểu bù ứng động.

Phụ tải nhà máy làm việc ở 3 chế độ như sau :

o Làm việc với công suất lớn nhất :

Smax = 980,25 + j 947,34 = 1363,2 (KVA) (4.3)

suy ra : 72.0cosmax

==SP

ϕ (4.4)

o Làm việc với công suất bằng 80% công suất lớn nhất Smax

S=80%Smax =0,8(980,25+j947,34)=784,2+j757,87 (KVA) (4.5)

suy ra : 72.0cos ==SP

ϕ (4.6)

o Làm việc với công suất bằng 60% công suất lớn nhất Smax

S=60%Smax =0,6(980,25+j947,34)=588,15+j568,4 (KVA) (4.7)

suy ra : 72.0cos ==SP

ϕ (4.8)

4.1.4.1. Trường hợp xí nghiệp làm việc với công suất lớn nhất Smax

S = Smax = 980,25+j947,34 = 1363,2 (KVA) (4.9)

cosϕ = 0.72

Để nâng cao hệ số cosϕ từ 0,72 lên 0,86 ta cần một dung lượng bù là :

Qbù = P(tgϕ1 - tgϕ2) = 980,25(0,96 – 0,59) = 362,69 (KVar) (4.10)

4.1.4.2. Trường hợp xí nghiệp làm việc với công suất bằng 80% Smax

S=80%Smax =0,8(980,25+j947,34)=0,8x1363,2 =1090,56 (KVA) (4.11)

cosϕ = 0,72


Qbù = P(tgϕ1 - tgϕ2) = 784,2(0,96-0,59) = 290,15 (KVar) (4.12)

4.1.4.3. Trường hợp xí nghiệp làm việc với công suất bằng 60% Smax

S=60%Smax =0,6(980,25+j947,34)=817,92 (KVA) (4.13)


- 42 -

cosϕ = 0,72


Qbù = P(tgϕ1 - tgϕ2) = 588,15(0,96 – 0,59) = 217,62 (KVar) (4.14)

Dựa theo bảng 8.18 trang 57 của Hướng dẫn Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện

của cô Phan Thị Thanh Bình – Dương Lan Hương – Phan Thị Thu Vân, ta chọn tụ bù

và chia thành các nhóm sau :

Nhóm

tụ Loại tụ

Điện áp định

mức (KV) Số pha

Số

lượng

Công suất

định mức

Q(KVar)

Điện

dung C

(μF)

1 KC2 – 0,38 – 50 – 3Y3 0,38 3 7 50 1102

2 KC2 – 0,38 – 50 – 3Y3 0,38 3 3 50 1102

3 KC2 – 0,38 – 40 – 3Y1 0,38 3 3 40 884

Cách kết nối các nhóm tụ :

• Khi xí nghiệp làm việc với công suất lớn nhất thì ta cần một lượng bù là Qbù =

617,55 (KVar). Vì vậy, ta đóng cả 3 bộ tụ số 1,2,3 với công suất của 3 nhóm là

Q = (7x50) + (3x50) + (3x40) = 620(KVar) (4.15)

)(46,1033)( 22 KVAQQPS bùttttsaubù =−+= (4.16)

948,0cos ==saubù

tt

SPϕ (4.17)

• Khi xí nghiệp làm việc với công suất bằng 80% công suất lớn nhất thì ta cần

một lượng bù là Qbù = 494,04 (KVar). Vì vậy, ta đóng bộ tụ số 1 và 2 với công

suất của 2 nhóm là :

Q = (7x50) + (3x50) = 500 (KVar) (4.18)


949,0cos ==saubù

tt

SPϕ (4.20)


- 43 -

• Khi xí nghiệp làm việc với công suất bằng 60% công suất lớn nhất thì ta cần

một lượng bù là Qbù = 370,5 (KVar). Vì vậy, ta đóng bộ tụ số 1 với công suất

của 1 nhóm là :

Q = (7x50) = 350 (KVar) (4.21)


937.0cos ==saubù

tt

SPϕ (4.23)

4.2. Chọn máy biến áp:

Chọn MBA là một khâu quan trọng trong việc cung cấp điện cho xí nghiệp. Chọn

MBA có ánh hưởng trực tiếp đến quy trình và tiến độ hoạt động của xí nghiệp. Vì khi

có sự cố nào đó đối với MBA thì các thiết bị sử dụng điện trong phân xưởng được

cung cấp điện thông qua MBA đều bị đình trệ, dẫn đến thất thoát về kinh tế, nhân

công, vật chất, …vì vậy, khi chọn MBA phải đảm bảo cung cấp đầy đủ công suất điện

năng trong khi làm việc bình thường cũng như khi sự cố.

4.2.1. Tính toán cụ thể :

Tổng công suất phụ tải tính toán của xí nghiệp là : Stt toàn xn =1363,2 (KVA)

4.2.1.1. Phương án chọn MBA :

Phương án 1 :chọn 1 MBA

Phương án 2 :chọn 2 MBA

Chọn máy theo điều kiện quá tải sự cố do hư 1 MBA

4.2.1.2. Chọn dung lượng MBA :

Chọn MBA theo phương án 1:

Theo điều kiện : Smba ≥ Stt toàn xn = 1363,2 (KVA) , tra bảng 8.20 trang 59 của

Hướng dẫn Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện của cô Phan Thị Thanh Bình –

Dương Lan Hương – Phan Thị Thu Vân, ta chọn được máy biến áp ba pha hai dây

quấn do Việt Nam chế tạo có thông số sau:

• Điện áp : 22/0,4 (KV)

• Sđm = 1500 KVA, ΔP0 = 3,3 KW, I0 = 1,2%, ΔPN = 18KW, UN = 7%

• Trọng lượng : 5800 kg


- 44 -

• Kích thước dài - rộng - cao : 2400 - 1600 - 2720 mm

Ưu điểm của phương án này :

• Chi phí về xây dựng lắp ráp rẻ.

• Tổn thất điện năng nhỏ.

• Thuận tiện trong việc vận hành.

• Đáp ứng được nhu cầu phát triển phụ tải của xí nghiệp trong tương lai.

Nhượt điểm của phương án này :

• Khi MBA bị sự cố thì xí nghiệp ngưng hoạt động.

Chọn MBA theo phương án 2 :

Chọn MBA theo điều kiện quá tải sự cố theo điều kiện sau :

Smba ≥ Stt toàn xn/Kqt = 1363,2/1,4 = 973,7(KVA)

Vì máy biến áp đặt ngoài trời nên ta chọn Kqt = 1,4

Tra bảng 8.20 trang 59 của Hướng dẫn Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện của

cô Phan Thị Thanh Bình – Dương Lan Hương – Phan Thị Thu Vân, ta chọn được máy

biến áp ba pha hai dây quấn do Việt Nam chế tạo có thông số sau:

• Điện áp : 22/0,4 (KV)

• Sđm = 1000 KVA, ΔP0 = 2,15 KW, I0 = 1%, ΔPN = 12KW, UN = 5,5%

• Trọng lượng : 4226kg

• Kích thước dài - rộng - cao : 1950 - 1574 - 2550 mm

Ưu điểm của phương án này :

• Độ tin cậy cung cấp điện cao

• Đáp ứng được nhu cầu phát triển phụ tải của xí nghiệp trong tương lai.

Nhượt điểm của phương án này :

• Chi phí về xây dựng lắp ráp cao

• Tổn thất điện năng lớn.

• Vận hành phức tạp hơn.

Kết luận :

So sánh ưu điểm và nhược điểm giữa 2 phương án đã nêu ta chọn phương án 1

(chọn 1 MBA) là thích hợp hơn.


- 45 -

Tuy nhiên, độ tin cậy ở phương án này là thấp ta có thể khắc phục bằng cách mua

thêm máy phát điện dự phòng khi có sự cố mất điện hoặc hư MBA.

4.2.2. Chọn máy phát dự phòng :

Để đạt năng suất hoạt động cao nhất của nhà máy thì ta cần phải đảm bảo độ tin

cậy và chất lượng cung cấp điện, vì vậy cần phải có máy phát dự phòng để phục vụ

cho xí nghiệp trong trường hợp xảy ra sự cố mất điện.

Tra trên mạng ta chọn máy phát Diesel của hãng Mitsubishi có các thông số sau

Model Engine Model Code S(KVA) Uđm(V) f(hz)

MGS1200B S12R-PTA-S 7PD 1500 380 50


- 46 -

CHƯƠNG 5 :

LỰA CHỌN DÂY DẪN VÀ CHỌN THIẾT BỊ BẢO

VỆ 5.1. Điều kiện chọn dây dẫn và CB :

5.1.1. Điều kiện chọn dây dẫn :

Việc lựa chọn dây dẫn này phụ thuộc vào nhiều yếu tố thường chia làm hai loại là

yếu tố kỹ thuật và yếu tố kinh tế. Trong đó yếu tố kỹ thuật được đặt lên hàng đầu vì nó

quyết định trực tiếp đến sự vận hành và chất lượng điện năng của lưới cung cấp, để

bảo vệ các thiết bị máy móc và công nhân khi xảy ra sự cố về điện. Và việc lựa chọn

thiết bị bảo vệ phụ thuộc vào các đặc tính điện của lưới điện mà nó được đặt vào,môi

trường sử dụng của thiết bị ,nhiệt độ xung quanh ,lắp đặt trong tủ hoặc không,các điều

kiện khí hậu.

Dây dẫn cung cấp trong mạng điện hạ áp của xí nghịêp được chọn theo điều kiện

phát nóng KIcp ≥ Ilvmax ; Icp : dòng điện cho phép của dây dẫn

Ta chọn phương án đi dây ngầm nên :

K = K4K5K6K7 (5.1)

• K :Hệ số hiệu chỉnh.

• K4 :Đi dây trong ống.

• K5 :Số cáp đi trong ống

• K6 : Đất khô.

• K7 : Nhiệt độ môi trường.

5.1.2. Điều kiện chọn CB :

UđmCB≥Uđm lưới (5.2)

IđmCB≥ I lv max (5.3)

Icắt đm≥ I nm max (5.4)

• Ilvmax : dòng điện làm việc max.

• Ilvmax = Itt đối với nhóm thiết bị

• Ilvmax =Iđm : đối với 1 thiết bị


- 47 -

5.1.3. Kiểm tra sự phối hợp giữa dây dẫn và CB :

K.Icpđd ≥ Icắt nhiệt ≥ Ilvmax (5.5)

INmin≥ Icắt từ≥ Inm (5.6)

Icắt nhiệt = KnhIđmCB (5.7)

Icắt từ =KtừIđm CB (5.8)

5.2. Chọn dây dẫn và chọn thiết bị bảo vệ :

5.2.1. Chọn dây dẫn và CB từ MBA đến TPPXN :

Dòng điện định mức của máy biến áp là:

)(6,227938,03

15003

AxU

SIđm

đmMBAđmMBA === (5.9)

Hệ số hiệu chỉnh : K = K4K5K6K7 = 0,8x0,57x1x0,95=0,433 (5.10)

Tra bảng trang 10 và 11 của Giáo trình mạng và cung cấp điện của cô Phan Thị

Thu Vân ta có :

• K4 =0,8 (đi dây trong ống)

• K5 = 0,57 (có 6 cáp đi trong ống).

• K6 = 1 (đất khô).

• K7 = 0,95 (nhiệt độ của đất 250C)

)(7,5246338,0433,0

1500max AxxK

IKII đmMBAlv

cp ===≥ (5.11)

Tra bảng PL 2.4 trang 18 sách Giáo trình Mạng và Cung cấp điện của cô Phan Thị

Thu Vân, ta chọn 2 cáp đồng 1 lõi cách điện cho một pha, có mã số (1x500) do

hãng LENS chế tạo có dòng cho phép là Icp= 946x2 = 1892 (A) cho một pha.

Dòng cho phép dây dẫn cho 3 pha là : Icpdd =1892x3 = 5676(A)

Theo tài liệu trên mạng ta chọn CB loại CM2500N do MerlinGerin chế tạo có

thông số như sau :

• UđmCB = 380(V)≥Uđm lưới =380(V)

• IđmCB = 2500(A)≥ I lv max= 2279(A)

• Icắt đm =70(KA)

Kiểm tra phối hợp giữa dây dẫn và CB, chỉnh nhiệt sao cho


- 48 -


Hệ số chỉnh thô :

91,02500

6,2279max0 ===

đmCB

lvtt I

IK (5.13)

Chọn K0=1

I0 = K0IđmCB = 1x2500 = 2500(A) (5.14)

Hệ số chỉnh tinh :

91,02500

6,2279max ===đmCB

lvr IIK (5.15)

Chọn Kr = 0,93

KnhCB = K0Kr =1x0,93 = 0,93 (5.16)

Ta có :

IcpddK = 5784x0,433 = 2504,4(A) (5.17)

Icắt nhiệt = KnhiệtIđmCB = 0,93x2500 = 2325(A) (5.18)

Vậy theo điều kiện (5.12): 2504,4(A)>2325(A)>2279(A)

Icắt từ =KtừIđmCB = 7x2500 = 17,5(KA) (5.19)

Thoả điều kiện dây dẫn và CB.

5.2.2. Chọn dây dẫn và CB từ TPP của xí nghiệp đến TPP phụ :

5.2.2.1.Chọn dây dẫn và CB từ TPP chính đến TPP1:

Chọn dây dẫn : K = K4K5K6K7 = 0,8x0,7x1x0,95=0,533 (5.20)

Trong đó :

• K4 =0,8 (đi dây trong ống).


• K6 = 1 (đất khô).


)(5,1428533,0

760max AKII lv

cp ==≥ (5.21)


Thu Vân, ta chọn 1 cáp đồng 3 lõi cách điện PVC cho 1 pha, có mã số (3x240) do

hãng LENS có dòng cho phép dây dẫn Icp = 538 (A)


- 49 -

Dòng cho phép dây dẫn cho 3 pha Icpdd=538x3 = 1614(A)

Chọn CB loại C801N do MerlinGerin chế tạo có thông số như sau :

• UđmCB =380 (V)≥Uđm lưới =380(V)

• IđmCB = 800(A)≥ I lv max= 760(A)





95,0800760max

0 ===đmCB

lvtt I

IK (5.23)

Chọn K0=1

I0 = K0IđmCB = 1x800 = 800(A) (5.24)


95,0800760

0

max ===IIK lv

rtt (5.25)

Chọn Kr = 0,98

KnhCB = K0Kr =1x0,98 = 0,98 (5.26)

Ta có :

IcpddK = 1614x0,533 = 858,6(A) (5.27)


Vậy theo điều kiện (5.22): 858,6(A)>784(A)>760(A)


5.2.2.2.Chọn dây dẫn và CB từ TPP chính đến TPP2:


trong đó :



• K6 = 1 (đất khô).



- 50 -

)A(8,94838,0x3

32,6243U

SI

ñm

2tttppmaxlv === (5.30)

)(4,1783533,0

8,948max AKII lv

cp ==≥ (5.31)


Thu Vân, ta chọn 1 cáp đồng 3 lõi cách điện PVC cho 1 pha, có mã số (3G300) do

hãng LENS chế tạo có dòng cho phép là Icp=621(A).

Dòng cho phép dây dẫn cho 3 pha Icpdd=621x3 = 1863(A)

Chọn CB loại C1001N do MerlinGerin chế tạo có thông số như sau :


• IđmCB = 1000(A)≥ I lv max= 948,8(A)





948.01000

8.948max0 ===

đmCB

lvtt I

IK (5.33)

Chọn K0=1

I0 = K0IđmCB = 1x1000 = 1000(A) (5.34)


948,01000

8,948

0

max ===IIK lv

rtt (5.35)

Chọn Kr = 0,95

KnhCB = K0Kr =1x0,95 = 0,95 (5.36)

Ta có :

IcpddK = 1863x0,533 = 991,1(A) (5.37)


Icắt từ =KtừIđmCB = 7x1000=7(KA) (5.39)

Vậy theo điều kiện (5.32): 991,1(A)>950(A)>948,8(A)



- 51 -

5.2.2.3.Chọn dây dẫn và CB từ TPP chính đến TPP chiếu sáng :


trong đó :



• K6 = 1 (đất khô).


)A(2,48038,0x3

934,3153U

SI

ñm

2tttppmaxlv === (5.41)

)(6,902533,0

2,480max AKII lv

cp ==≥ (5.42)


Thu Vân, ta chọn 1 cáp đồng 3 lõi cách điện PVC cho 1 pha, có mã số (3G120) do

hãng LENS chế tạo có dòng cho phép là Icp=346(A).

Dòng cho phép dây dẫn cho 3 pha Icpdd=346x3=1038(A)

Chọn CB loại NS630N do MerlinGerin chế tạo có thông số như sau :


• IđmCB = 630(A)≥ I lv max= 480,2(A)





76.0630

2,480max0 ===

dmCB

lvtt I

IK (5.44)

Chọn K0=0,8

I0 = K0IđmCB = 0,8x630 = 504(A) (5.45)


952,0504

2,480

0

max ===IIK lv

rtt (5.46)


- 52 -

Chọn Kr = 0,98

KnhCB = K0Kr =0,8x0,98 = 0,784 (5.47)

Ta có :

IcpddK = 1035x0,533 = 550,6(A) (5.48)

Icắt nhiệt = KnhiệtIđmCB = 0,784x630 = 493,92(A) (5.49)

Icắt từ =KtừIđmCB = 7x630=4,41(KA) (5.50)

Vậy theo điều kiện (5.43): 550,6(A)>493,92(A)>480,2(A)


5.2.3. Chọn dây dẫn và CB từ TPP chính đến các TĐL :

5.2.3.1.Chọn dây dẫn và CB từ TPP1 chính đến TĐL T2 :


trong đó :



• K6 = 1 (đất khô).


)(9,614494,0

8,303max AKII lv

cp ==≥ (5.52)


Thu Vân, ta chọn cáp đồng 3 lõi cách điện PVC, có mã số (3G300) do hãng LENS

chế tạo có dòng cho phép là Icp=621(A) cho 3 pha.



• IđmCB = 400(A)≥ I lv max= 303,8(A)





759,0400

8,303max0 ===

đmCB

lvtt I

IK (5.54)


- 53 -

Chọn K0=0,8

I0 = K0IđmCB = 0,8x400 = 320(A) (5.55)


949,0320

8,303

0

max ===IIK lv

rtt (5.22)

Chọn Kr = 0,95

KnhCB = K0Kr =0,8x0,95 = 0,76 (5.56)


Vậy theo điều kiện (5.53): 306,7(A)>304(A)>303,8(A)




trong đó :

• K4 =0,8 (đi dây trong ống.)


• K6 = 1 (đất khô).


)(3,615494,0

95,303max AKII lv

cp ==≥ (5.59)


Thu Vân, ta chọn cáp đồng 3 lõi cách điện PVC, có mã số (3G300) do LENS chế

tạo có dòng cho phép là Icp=621(A) cho 3 pha.



• IđmCB = 400(A)≥ I lv max= 303,95(A)






- 54 -

759.0400

95,303max0 ===

đmCB

lvtt I

IK (5.61)

Chọn K0=0,8

I0 = K0IđmCB = 0,8x400 = 320(A) (5.62)


949,0320

95,303

0

max ===IIK lv

rtt (5.63)

Chọn Kr = 0,95

KnhCB = K0Kr =0,8x0,95 = 0,76 (5.64)


Vậy theo điều kiện (5.60) :306,7(A)>304(A)>303,95(A)




trong đó :

• K4 =0,8 (đi dây trong ống.)

• K5 = 0,65 (có 4 cáp đi trong ống)

• K6 = 1 (đất khô).


)(3,142494,0

3,70max AKII lv

cp ==≥ (5.67)


Thu Vân, ta chọn cáp đồng 3 lõi cách điện PVC, có mã số (3G35) do LENS chế tạo

có dòng cho phép là Icp=158(A) cho 3 pha.



• IđmCB = 100(A)≥ I lv max= 70,3(A)





- 55 -


7,0100

3,70max0 ===

đmCB

lvtt I

IK (5.69)

Chọn K0=0,8

I0 = K0IđmCB = 0,8x100 = 80(A) (5.70)


878,080

3,70

0

max ===IIK lv

rtt (5.71)

Chọn Kr = 0,88

KnhCB = K0Kr =0,8x0,88 = 0,704 (5.72)






trong đó :



• K6 = 1 (đất khô).


)(5,149494,086,73max A

KII lv

cp ==≥ (5.75)

Ta chọn cáp đồng 3 lõi cách điện PVC, có mã số 3G35 do hãng LENS chế tạo có

dòng cho phép là Icpdd =158(A) cho 3 pha.



• IđmCB = 100(A)≥ I lv max= 73,86(A)





- 56 -


74.0100

86,73max0 ===

đmCB

lvtt I

IK (5.77)

Chọn K0=0,8

I0 = K0IđmCB = 0,8x100 = 80(A)


923,080

86,73

0

max ===IIK lv

rtt (5.78)

Chọn Kr = 0,93

KnhCB = K0Kr =0,8x0,93 = 0,744 (5.79)




5.3.Chọn dây dẫn và CB từ TĐL1 đến các thiết bị :

Chọn dây dẫn và CB từ TĐL1 (xưởng SCTB điện – mộc) đến các thiết bị trong

xưởng :

5.3.1. Máy cưa : ký hiệu mặt bằng số 27

Ilvmax = Iđm = 20,3(A)

Chọn dây dẫn :

K = K4K5K6K7 = 0,8x0,52x1x0,95=0,395 (5.81)

trong đó :



• K6 = 1 (đất khô).


)(4,51395,0

3,20max AKII lv

cp ==≥ (5.82)

Ta chọn cáp đồng 3 lõi cách điện PVC, có mã số (3G6) do LENS chế tạo có dòng

cho phép trong nhà là Icpdd =54(A) cho 3 pha.

Chọn CB loại EA53 – G do Nhật chế tạo có thông số như sau :


- 57 -

• UđmCB = 380(V)≥Uđm lưới =380(v)

• IđmCB = 30(A)≥ I lv max= 20,3(A)


Ta sử dụng CB không chỉnh định.

5.3.2. Máy bào trung bình : ký hiệu mặt bằng số 10

Ilvmax = Iđm = 45,6 (A)


trong đó :



• K6 = 1 (đất khô).


)(4,115395,0

6,45max AKII lv

cp ==≥ (5.84)


cho phép trong nhà là Icpdd= 127(A) cho 3 pha.



• IđmCB = 50(A)≥ I lv max= 45,6(A)



5.3.3. Máy cưa 8725 : ký hiệu mặt bằng số 26



trong đó :



• K6 = 1 (đất khô).



- 58 -

)(25,64395,038,25max A

KII lv

cp ==≥ (5.86)





• IđmCB = 30(A)≥ I lv max= 20,3(A)



5.3.4. Máy cẩu nhỏ : ký hiệu mặt bằng số 35


Chọn dây dẫn :

K = K4K5K6K7 = 0,8x0,52x1x0,95=0,395 (5.87)

trong đó :



• K6 = 1 (đất khô).


)(6,29395,0

7,11max AKII lv

cp ==≥ (5.88)

Ta chọn cáp đồng 3 lõi cách điện PVC, có mã số (3G2,5) do LENS chế tạo có dòng




• IđmCB = 15(A)≥ I lv max= 11,7(A)



5.3.5. Nhánh liên thông gồm :

Bể ngâm dung dịch kiềm (ký hiệu mặt bằng số 46) Ilvmax = Iđm = 5,08(A)

Bể ngâm có tăng nhiệt (ký hiệu mặt bằng số 50) Ilvmax = Iđm = 5,08(A)


- 59 -

Tủ sấy (ký hiệu mặt bằng số 51) Ilvmax = Iđm = 6,78(A)

ΣIđmnh =Ilvmax nhánh = 5,08 +6,78+5,08 = 16,94 (A)


trong đó :



• K6 = 1 (đất khô).


)A(9,42395,094,16

KII LVMAX

CP ==≥ (5.90)


cho phép trong nhà là I cpdd =54(A) cho 3 pha.



• IđmCB = 30(A)≥ I lv max= 16,94(A)




Bàn thử nghiệm thiết bị điện (ký hiệu mặt bằng số 52) Ilvmax = Iđm = 15,51(A)

Máy cuốn dây nhỏ (ký hiệu mặt bằng số 48) Ilvmax = Iđm = 2,53(A)

ΣIđmnh =Ilvmax nhánh = 15,51 + 2,53 = 18,04 (A)


trong đó :



• K6 = 1 (đất khô)


)(9,42395,094,16max A

KII lv

cp ==≥ (5.92)


- 60 -


cho phép trong nhà là Icpdd =54(A) cho 3 pha.



• IđmCB = 20(A)≥ I lv max= 18,04(A)




Bể ngâm nước nóng (ký hiệu mặt bằng số 47) Ilvmax = Iđm = 6,78(A)

Máy cuốn dây lớn (ký hiệu mặt bằng số 49) Ilvmax = Iđm = 3,05A)

ΣIđmnh =Ilvmax nhánh = 3,05 + 6,78 = 9,83 (A)


trong đó :



• K6 = 1 (đất khô)


)(9,24395,083,9max A

KII lv

cp ==≥ (5.94)

Ta chọn cáp đồng 3 lõi cách điện PVC, có mã số (3G2,5) do LENS chế tạo có dòng

cho phép trong nhà là Icpdd=31(A) cho 3 pha.



• IđmCB = 10(A)≥ I lv max= 9,83(A)




- 61 -

CHƯƠNG 6 :

TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH 6.1. Mục đích :

Việc tính toán ngắn mạch nhằm kiểm tra lại sự an toàn của dây dẫn và thiết bị bảo

vệ trong trường hợp xảy ra ngắn mạch. Đây là trường hợp thường gặp, hay xảy ra và

rất nguy hiểm vì dòng ngắn mạch rất lớn. Nó có thế gây ra hư hỏng thiết bị bảo vệ, hư

dây dẫn và thậm chí cả máy. Vì thế, tính toán ngắn mạch để kiểm tra lại thiết bị bảo vệ

là một việc cần thiết nhất đối với người kỹ sư thiết kế cung cấp điện.

6.2. Tính toán :

6.2.1. Tính dòng ngắn mạch tại TPPXN :

6.2.1.1.Xác định điện trở và điện kháng của MBA :

)Ω(28.1)1500(

10)4.0(1810Δ2

62

2

62

mxxSUPR KVA

KVKW

đmB

đmBNB === (6.1)

)Ω(46.71500

10)4.0(71010%10 3232

mxxxSxUxU

XđmB

NB

đmB === (6.2)

BZ = 75.3746,728,1 2222 =+=+ BB XR (mΩ) (6.3)

với:

• Z : tổng trở của MBA

• R : điện trở cuộn dây MBA.

• X : điện kháng cuộn dây MBA.

• ΔP0 : tổn hao không tải MBA.

• ΔPN : tổn hao ngắn mạch MBA.

• UđmB : điện áp định mức của MBA.

• SđmB : công suất định mức của MBA.

6.2.1.2.Xác định điện trở và điện kháng của dây từ MBA đến TPPXN :

Đường dây từ MBA đến TPPXN có: chiều dài L= 5 (m); tiết diện: S=500(mm2);

mã hiệu dây: (1x500)


- 62 -


Thu Vân ta có :R0 = 0,0366(mΩ/m); X0 = 0,06(mΩ/m)

Rd = R0L = 0,0366x5 = 0,183 (mΩ) (6.4)

Xd = X0L = 0,06x5 = 0,3 (mΩ) (6.5)

Zd= Rd + jXd = 0.183 + j0.3(mΩ) (6.6)

Vì chập 2 dây một lõi cho 1 pha nên ta có :

Zd= 1/2 (0,183+j0,3) = (0,092+j0,15)(mΩ) (6.7)

ZΣ =ZB + Zd = (1,372+j7,61) = 7,73 (mΩ) (6.8)

Dòng ngắn mạch của TPPXN tại N là :

)KA(87,2973,7x3

400xZ3

UIΣ

TBN === (6.9)

UTB : điện áp trung bình.

Ta có INCB = 70(KA) >IN = 29,87 (KA) (thoả điều kiện chọn CB)

6.2.2. Tính dòng ngắn mạch tại các TPP phụ :

6.2.2.1.Tính dòng ngắn mạch tại TPP 1 :

Đường dây từ TPPXN đến TPP 1: Chiều dài: L= 40 (m); tiết diện : S=240(mm2);

mã hiệu dây : 3G240


Thu Vân ta có : R0 = 0,0754(mΩ/m); X0 = 0,06(mΩ/m)

Rd = R0L = 0,0754x40 = 3,02 (mΩ) (6.10)

Xd = X0L = 0,06x40 = 2,4 (mΩ) (6.11)

Zd=(3,02+j2,4) (mΩ) (6.12)

Dùng 1 cáp 3 lõi cho 1 pha nên ta có :

Zd = 1/3 (3,02+j2,4) = (1,006+j0,8) (mΩ) (6.13)

Z1 =ZΣ + Zd = (2,356+j10,01) = 10,28 (mΩ) (6.14)

Dòng ngắn mạch tại TPP1 là N1 là :

)KA(38,2128,10x3

400xZ3

UI TB1N ===

1

(6.15)

Ta có INCB = 50(KA) >IN = 21,38 (KA) ( thoả điều kiện chọn CB)


- 63 -

6.2.2.2.Tính dòng ngắn mạch tại TPP 2 :

Đường dây từ TPPXN đến TPP2: Chiều dài: L= 45 (m); tiết diện : S=300(mm2);




Rd = R0L = 0,06x45 = 2,7 (mΩ) (6.16)

Xd = X0L = 0,06x45 = 2,7(mΩ) (6.17)

Zd=(2,7+j2,7) (mΩ) (6.18)

Dùng 1 cáp bó 3 lõi cho 1 pha nên ta có :

Zd= 1/3 (2,7+j2,7) = (0,9+j0,9) (mΩ) (6.19)

Z2 =ZΣ + Zd = (2,25+j8,51) = 8,8 (mΩ) (6.20)

Dòng ngắn mạch tại TPP2 là N2 là :

)KA(25,268,8x3

400xZ3

UI TB2N ===

2

(6.21)


6.2.2.3.Tính dòng ngắn mạch tại TPP CS :

Đường dây từ TPPXN đến TPP CS : Chiều dài :L= 60 (m), tiết diện : S=120(mm2),



Thu Vân ta có : R0 = 0,153(mΩ/m), X0 = 0,06(mΩ/m)

Rd = R0L = 0,153x60 = 9,18 (mΩ) (6.22)

Xd = X0L = 0,06x60 = 3,6(mΩ) (6.23)

Zd=(9,18+j3,6) (mΩ) (6.24)

Dùng 1 cáp bó 3 lõi cho 1 pha nên ta có :

Zd= 1/3 (9,18+j3,6) = (3,06+j1,2) (mΩ) (6.25)

Z3 =ZΣ + Zd = (4,41+j8,81) = 9,85 (mΩ) (6.26)

Dòng ngắn mạch tại TPP là N3 là :

)KA(44,2385,9x3

400xZ3

UI TB3N ===

3

(6.27)


- 64 -


6.2.3. Tính dòng ngắn mạch tại các TĐL:

6.2.3.1.Tính dòng ngắn mạch tại TĐL T2 :

Đường dây từ TPP1 đến TĐL T2: Chiều dài :L= 15 (m); tiết diện : S=300(mm2);




Rd = R0L = 0,06x15 = 0,9 (mΩ) (6.28)

Xd = X0L = 0,06x15 = 0,9 (mΩ) (6.29)

Vì cáp đi từ TPP1 đến TĐL T2 chỉ dùng 1 dây nên :

Zd=(0,9+j0,9) (mΩ) (6.30)

Z1-2 =Z1 + Zd = (3,256+j10,91) = 11,39 (mΩ) (6.31)

Dòng ngắn mạch tại TĐL T2 là N1-2 là :

)KA(39,2039,11x3

400xZ3

UI TB21N ===−

2-1

(6.32)

Ta có INCB = 45(KA) >IN = 20,39(KA) ( thoả điều kiện chọn CB)

6.2.3.2.Tính dòng ngắn mạch từ TPP1 đến TĐL T3 :

Đường dây từ TPP I đến TĐL T3 : Chiều dài :L= 25 (m); tiết diện : S=300(mm2);



Thu Vân ta có : R0 = 0,06(mΩ/m) ; X0 = 0,06(mΩ/m)

Rd = R0L = 0,06x25 = 1,5 (mΩ) (6.33)

Xd = X0L = 0,06x25 =1,5 (mΩ) (6.34)

Dùng 1 cáp 3 lõi cho 3 pha nên ta có :

Zd=(1,5+j1,5) (mΩ) (6.35)

Z1-3 =Z1 + Zd = (3,856+j15,51) = 12,14 (mΩ) (6.36)

Dòng ngắn mạch tại TĐL T3 là N1-3 là :

)KA(02,1914,12x3

400xZ3

UI TB31N ===−

3-1

(6.37)


- 65 -

Ta có INCB = 48(KA) >IN = 19,02(KA) ( thoả điều kiện chọn CB)

Ta tính tương tự cho các TĐL còn lại. Kết quả có ở bảng sau :

BẢNG TÍNH NGẮN MẠCH TẠI CÁC TPP

S

T

T

Vị trí đặt Loại dây

/1 pha

L

(m)

R0

(mΩ/m)

X0

(mΩ/m)

CB đã

chọn

INCB

(KA)

IN

(A)

1 MBA-TPPXN 2(1x150) 5 0,0366 0,06 CM2500N 70 29,87

2 TPPXN-TPP1 3G240 40 0,0754 0,06 C801 50 21,38

3 TPPXN-TPP2 3G300 45 0,06 0,06 C1001 50 26,25

4 TPPXN-TPPCS 3G120 60 0,153 0,06 NS630 45 23,44

BẢNG TÍNH NGẮN MẠCH TẠI CÁC TĐL CỦA TPP 1

S

T

T

Vị trí đặt

Loại

dây/

3 pha

L

(m)

R0

(mΩ/m)

X0

(mΩ/m)

CB đã

chọn

INCB

(KA)

IN

(A)

1 TPP1 -TĐL T2 3G300 15 0,06 0,06 NS400 45 20,27

2 TPP1 -TĐL T3 3G300 25 0,06 0,06 NS400 45 19,02

3 TPP1 -TĐL T4 3G35 16 0,524 0,06 NS100 25 15,04

4 TPP1 -TĐL T5 3G35 14 0,524 0,06 NS100 25 15,93

BẢNG TÍNH NGẮN MẠCH TẠI CÁC TĐL CỦA TPP 2

S

T

T

Vị trí đặt

Loại

dây/

3 pha

L

(m)

R0

(mΩ/m)

X0

(mΩ/m)

CB đã

chọn

INCB

(KA)

IN

(A)

1 TPP2- TĐL T6 3G150 50 0,124 0,06 NS400 45 20,35


- 66 -

2 TPP2-TĐL T7 3G240 40 0,0754 0,06 NS250 36 19,07

3 TPP2 -TĐL 8 3G120 55 0,153 0,06 NS160 25 14,5

4 TPP2 -TĐL 9 3G95 15 0,193 0,06 NS160 25 21,5

5 TPP2 -TĐL 1 3G70 30 0,268 0,06 NS160 25 15,87

BẢNG TÍNH NGẮN MẠCH TẠI CÁC TPPCSTG

S

T

T

Vị trí đặt

Loại

dây/

3 pha

L

(m)

R0

(mΩ/m)

X0

(mΩ/m)

CB đã

chọn

INCB

(KA)

IN

(A)

1 TPPCS-TPPCSTG1 3G150 15 01,24 0,06 NS160 25 19,98




5 TPPCS-TPPCSTG5 3G4 10 4,61 0,06 EA53-G 5 4,49


- 67 -

CHƯƠNG 7 :

TÍNH TOÁN ĐỘ SỤT ÁP 7.1. Mục đích :

Trong thiết kế cung cấp điện, để máy móc hoạt động tốt đòi hỏi chúng phải làm

việc ở chế độ định mức Uđm một thực tế là giá trị điện áp rơi trên máy thường nhỏ hơn

điện áp đầu ra MBA. Đó là do có sự tổn thất công suất trên thanh góp, dây dẫn, thiết bị

bảo vệ.

Nhằm đảm bảo sự làm việc ổn định của các máy móc đòi hỏi độ sụt áp trên dây

dẫn, thanh cái, thiết bị bảo vệ, … phải nằm trong khoảng ΔUcp. Tuỳ vào từng loại thiết

bị mà lượng ΔUcp có các giá trị khác nhau. Đối với thiết bị động lực :

ΔUcp lúc khởi động là < 25%

ΔUcp lúc vận hành bình thường < 5%

7.2. Tính toán :

7.2.1. Kiểm tra độ sụt áp từ MBA đến thiết bị máy bào trung bình (10):

Lúc vận hành bình thường :

7.2.1.1.Kiểm tra độ sụt áp trên đường dây từ MBA đến TPPXN:

Đường dây từ MBA đến TPPXN có :Rd = 0,14 (mΩ) ; Xd = 0,3 (mΩ)

Vì chập 2 dây 1 lõi cho 1 pha nên :

Rd = 0,14/2= 0,07 (mΩ)

Xd = 0,3/2=0,15 (mΩ)

P = Ptttổng=980,25 (KW)

Q= Qtttổng=947,34 (KVAR)

Suy ra :

)(55,038,0

10)15,034,94707,025,980(Δ3

đm

VxxU

XQRPU dtttongdtttongTPPXN =

+=

+=

−

(7.1)

%14,0100380

55,0100Δ%Δđm

===UUU TPPXN

TPPXN (7.2)

7.2.1.2.Kiểm tra độ sụt áp trên đường dây từ MBA đến TPP 2 :

Đường dây từ MBA đến TPP2 có :


- 68 -

Rd = R0L = 0,06x45 = 2,7 (mΩ) (7.3)

Xd = X0L = 0,06x45 = 2,7 (mΩ) (7.4)

Dùng 1 dây 3 lõi cho 1 pha nên :

Rd = 2,7/3=0,9 (mΩ)

Xd = 2,7/3=0,9 (mΩ)

P = PttTPP2= 408,92 (KW)

Q= QttTPP2= 471,76 (KVAR)

Suy ra :

)(08,238,0

10)9,076,4719,092,408(Δ3

222 Vxx

UXQRPU

đm

dttTPPdttTPPTTP =

+=

+=

−

(7.5)

%54,0100380

08,2100Δ%Δđm

22 ===

UUU TPP

TTP (7.6)

7.2.1.3.Kiểm tra độ sụt áp trên đường dây từ TPP 2 đến TĐL T1 :

Đường dây từ TPP2 đến TĐL T1 chỉ dùng 1 dây 3 lõi cho 3 pha nên :

Rd = 8,04 (mΩ)

Xd = 1,8 (mΩ)

P = PttTĐLT1 = 48,4 (KW)

Q= Qtt TĐLT1= 45,17 (KVAR)

Suy ra :

)(24,138,0

10)8,117,4504,84,48(Δ3

đm

111 Vxx

UXQRPU dttTDLTdttTDLT

ttTDLT =+

=+

=−

(7.7)

%326,0100380

24,1100Δ%Δđm

11 ===

UUU ttTDLT

ttTDLT (7.8)

7.2.1.4.Kiểm tra độ sụt áp trên đường dây từ TĐL T1 đến máy bào trung bình

(10)

Đường dây từ TĐL T1 đến máy bào trung bình (10) chỉ dùng 1 dây 3 lõi cho 3 pha nên

Rd = 14,54 (mΩ) ; Xd = 1,4 (mΩ)

cosϕ=0,6 ; tgϕ=1,33

P = 15 (KW)


- 69 -

Q= Ptgϕ =19,95 (KVAR)

Suy ra :

)(647,038,0

10)4,195,1954,1415(Δ3

đm10 Vxx

UQXPRU =

+=

+=

−

(7.9)

%17,0100380647,0100Δ%Δ

đm

1010 ===

UUU (7.10)

Vậy : Tổng độ sụt áp từ MBA đến thiết bị máy bào trung bình (10) lúc vận hành bình

thường :

ΔUΣ =ΔUTPPXN +ΔUTPPII +ΔUTĐLT1 +ΔU10 (7.11)

=0.55+2,08+1.24+0.647=4.517 (V)

ΔUΣ =4,517(V)< ΔUCP =5%UĐm=0,05x380=19(V) (7.12)

ΔUΣ % =ΔUTPPXN %+ΔUTPPII %+ΔUTĐLT1 %+ΔU10 % (7.13)

=0,14% + 0,54% + 0.326% + 0.17% =1,1765%

ΔUΣ% =1,1765%< ΔUCP =5%

Lúc khởi động :

7.2.1.5.Sụt áp từ MBA đến TPPXN

IB = IMBA+ΔI = 2279,6+228=2507,6 (A) (7.14)

)A(6,227938,0x3

1500U3

SI

ñm

mbamba === (7.15)

ΔI :độ lệch điện khi động cơ khởi động so với điều kiện làm việc ở chế độ bình

thường.

ΔI = I mm – Iđm = 5Iđm = 5x45,6 = 228 (A) (7.16)

Suy ra :

ΔUTPPXNKTỪ = (IBxΔUTPPXN)/IMBA = (2507,6x0,55)/2279,6 =0,6(V) (7.17)

%158,0100380

6,0100U

U%U TPPXNKTÖØ

TTTPPXN ===dm

ΔΔ (7.18)

7.2.1.6.Sụt áp từ TPPXN đến TPP 2 :

IB =ITPPXN +ΔI =2071,7+228=2299,7 (A) (7.19)


- 70 -

)A(7,207138,0x32,1363

U3S

Iñm

TPPXNTPPXN === (7.20)


thường.

ΔUTPP2KTỪ=

2

Δ 2299,7 2,08 2,3( )2071,7

B TPPKTU

TPP

I U x VI

= = (7.21)

%6,0100380

3,2100Δ%Δđm

22 ===

UUU KTUTPP

KTUTPP (7.22)

7.2.1.7.Sụt áp từ TPP 2 đến TĐL T1 :

IB =ITĐL T1 +ΔI =100,6+228=328,6 (A) (7.23)

)A(6,10038,0x3

2,66U3

SI

ñm

1TÑLT1TÑLT === (7.24)


thường.

ΔUTĐLT1= )V(07,16,100

24,1x7,6,328I

UI

1TÑLT

1TÑLTB ==Δ (7.25)

11

đm

Δ 1,07Δ % 100 100 0,28%380

TĐLTTĐLT

UUU

= = = (7.26)

7.2.1.8.Kiểm tra độ sụt áp trên đường dây từ TĐL T1 đến máy bào trung bình

(10):

Đường dây từ TĐL T1 đến máy bào trung bình (10) chỉ dùng 1 dây 3 lõi cho 3 pha

nên :Rd = 14,54 (mΩ); Xd = 1,4 (mΩ)

cosϕ=0,6 ; sinϕ=0,8

P = 15 (KW)

Q= Ptgϕ =19,95 (KVAR)

L=20(m)

IB =Iđm=6 Iđm =6x45,6 = 273,6 (A) (7.27)

Suy ra :

ΔU10ktừ= 3 IB(RBcosϕ+XBsinϕ)L (7.28)

= 3 273,6[(14,54x10-3)x0,6 + (1,4x10-3)x0,8]x0,02 = 0,093(V)


- 71 -

%024,0100380093,0100

UU%U ktöø10

ktöø10 ===dm

ΔΔ (7.29)

Vậy tổng độ sụt áp trên đường dây từ MBA đến thiết bị máy bào trung bình (10) lúc

khởi động :

ΔUΣktừ =ΔUTPPXN ktừ +ΔUTPPII ktừ +ΔUTĐLT1 ktừ +ΔU10 ktừ (7.30)

=0,6 + 2,3 + 1.07+0.093 = 4,06 (V)

ΔUΣ ktừ =4,06(V)< ΔUCP =25%Uđm=0,25x380=95(v)

ΔUΣ ktừ % =ΔUTPPXN ktừ %+ΔUTPPII ktừ %+ΔUTĐLT1 ktừ %+ΔU10 ktừ % (7. 31)

=0,158% + 0,6% + 0.28% + 0.024% = 1,062%

ΔUΣ ktư% =0,062%< ΔUCP =25%

7.2.2. Kiểm tra độ sụt áp từ MBA đến thiết bị lò cao tần (41):



Đường dây từ MBA đến TPPXN có :Rd = 0,14 (mΩ); Xd = 0,3 (mΩ)


Rd = 0,14/2= 0,07 (mΩ)

Xd = 0,3/2=0,15 (mΩ)


Q= Qttổng=947,34 (KVAR)

Suy ra :

)(55,038,0

10)15,034,94707,025,980(Δ3

đm

VxxU


+=

+=

−

(7.32)

%14,0100380

55,0100Δ%Δđm

===UUU TPPXN

TPPXN (7.33)

7.2.2.2. Kiểm tra độ sụt áp trên đường dây từ TPPXN đến TPP 1 :

Đường dây từ từ TPPXN đến TPP 1 chỉ dùng 1 dây 3 lõi cho 1 pha nên :

Rd = 3,02/3 = 1,006 (mΩ)

Xd = 2,4/ 3 =0,8 (mΩ)


- 72 -

P = PttTPP1 = 395,04 (KW)

Q= QttTPP1 = 306,62 (KVAR)

Suy ra :

)(69,138,0

810,062,306006,104,395(Δ3

đm

111 Vxx

UXQRPU dttTPPdttTPP

TTP =+

=+

=−

(7.34)

%44,0100380

69,1100Δ%Δđm

11 ===

UUU TPP

TTP (7.35)

7.2.2.3. Kiểm tra độ sụt áp trên đường dây từ TPP 1đến TĐL T2 :

Đường dây từ TPP 1 đến TĐL T2 chỉ dùng 1 dây 3 lõi cho 3 pha nên :

Rd = 0,9 (mΩ)

Xd = 0,9 (mΩ)

P = PttTĐLT2 = 155,6 (KW)

Q= Qtt TĐLT2= 125,6 (KVAR)

Suy ra :

)(665,038,0

10)9,06,1259,06,155(Δ3

đm

222 Vxx

UXQRPU dttTDLTdttTDLT

ttTDLT =+

=+

=−

(7.36)

%175,0100380665,0100Δ%Δ

đm

22 ===

UUU ttTDLT

ttTDLT (7.37)

7.2.2.4. Kiểm tra độ sụt áp trên đường dây từ TĐL T2 đến lò cao tần (41)

Lò cao tần là thiết bị đặt xa nhất và có công suất lớn nhất trong nhóm

Đường dây từ TĐL T2 đến lò cao tần (41) chỉ dùng 1 dây 3 lõi cho 3 pha nên :

Rd = 1,93 (mΩ)

Xd = 0,6 (mΩ)

cosϕ=0,7 ; tgϕ=1,02

P = 50 (KW)

Q= Ptgϕ =51 (KVAR)

Suy ra :

)V(334,038,0

10)6,0x5193,1x50(U

QXPRU3

41 =+

=+

=−

dm

Δ (7.38)


- 73 -

%087,0100380334,0100

UU

%U 1041 ===

dm

ΔΔ (7.39)

Vậy :

Tổng độ sụt áp từ MBA đến thiết bị máy bào trung bình (10) lúc vận hành bình thường

ΔUΣ =ΔUTPPXN +ΔUTPPI +ΔUTĐLT2 +ΔU41 (7.40)

=0,55 + 1,69 + 0.665+0.334 = 3,239 (V)

ΔUΣ =3,239(V)< ΔUCP =5%UĐm=0,05x380=19(V)

ΔUΣ % =ΔUTPPXN %+ΔUTPPI %+ΔUTĐLT2 %+ΔU41 % (7.41)

=0.14% + 0,44% + 0.175% + 0.087% =0.842%

ΔUΣ %=0,842%< ΔUCP =5%


7.2.2.5.Sụt áp từ MBA đến TPPXN :

IB = IMBA+ΔI = 2279,6+543,5=2823,1 (A) (7.42)

Với : )A(6,227938,0x3

1500U3

SI

ñm

mbamba === (7.43)


thường.

ΔI = I mm – Iđm = 5Iđm = 5x108,7 = 543,5 (A) (7.44)

Suy ra :

ΔUTPPXNKTỪ = (IBxΔUTPPXN)/IMBA = (2507,5x0,55)/2279,6 =0,6(V) (7.45)

%16,0100380

6,0100U

U%U TPPXNKTÖØ

TTTPPXN ===dm

ΔΔ (7.46)

7.2.2.6.Sụt áp từ TPPXN đến TPP 1 :

IB =ITPPXN +ΔI =2071,7+543,5 = 2615,2 (A) (7.47)

Với : )A(7,207138,0x32,1363

U3S

Iñm

TPPXNTPPXN === (7.48)


thường.


- 74 -

ΔUTPPIKTỪ= )V(13,27,2071

69,1x2,2615IUI

TPPI

TPPIktöøB ==Δ (7.49)

%56,0100380

13,2100U

U%U TPPIKTÖØ

TPPI ===dm

ΔΔ (7.50)

7.2.2.7.Sụt áp từ TPP1 đến TĐL T2 :

IB =ITĐL T2 +ΔI =303,79+543,5 =847,3 (A) (7.51)

Với : )A(79,30338,0x39,199

U3S

Iñm

2TÑLT2TÑLT === (7.52)


thường.

ΔUTĐLT2= )V(85,179,303

665,0x3,847I

UI

2TÑLT

2TÑLTB ==Δ (7.53)

%486,0100380

85,1100UU%U 2TÑLT

2TÑLT ===dm

ΔΔ (7.54)

7.2.2.8.Kiểm tra độ sụt áp trên đường dây từ TĐL T2 đến thiết bị lò cao tần (41):

Đường dây từ TĐL T2 đến thiết bị lò cao tần (41) chỉ dùng 1 dây 3 lõi cho 3 pha nên :

Rd = 1,93 (mΩ)

Xd = 0,6 (mΩ)


IB =6 Iđm =6x108,7 = 625,2 (A)

Suy ra :

ΔU41ktừ= 3 IB(RBcosϕ+XBsinϕ)L (7.55)

= 3 625,2[(1,93x10-3)x0,7 + (0,6x10-3)x0,71] = 0,02(V)

%053,0100380

02,0100UU

%U ktöø41ktöø41 ===

dm

ΔΔ (7.56)

Tổng độ sụt áp trên đường dây từ MBA đến thiết bị máy bào trung bình (10) lúc khởi

động :

ΔUΣktừ =ΔUTPPXN ktừ +ΔUTPPI ktừ +ΔUTĐLT2 ktừ +ΔU41 ktừ (7.57)

=0,6 + 2,13 +1.85+0.02=4,6 (V)


- 75 -

ΔUΣ ktừ =4,6(V)< ΔUCP =25%UĐm=0,25x380=95(v)

ΔUΣ ktừ % =ΔUTPPXN ktừ %+ΔUTPPI ktừ %+ΔUTĐLT2 ktừ %+ΔU41ktừ % (7.58)

= 0,16% + 0,56% + 0.486% + 0.053% = 1,259%

ΔUΣ ktừ %=1,259%< ΔUCP =25%

7.2.3. Kiểm tra độ sụt áp từ MBA đến thiết bị lò ram (38):



Đường dây từ MBA đến TPPXN có :Rd = 0,14 (mΩ) ; Xd = 0,3 (mΩ)


Rd = 0,14/2= 0,07 (mΩ)

Xd = 0,3/2=0,15 (mΩ)


Q= Qttổng=947,34 (KVAR)

Suy ra :

)(55,038,0

10)15,034,94707,025,980(Δ3

đm

VxxU


+=

+=

−

(7.59)

%14,0100380

55,0100Δ%Δđm

===UUU TPPXN

TPPXN (7.60)

7.2.3.2. Kiểm tra độ sụt áp trên đường dây từ TPPXN đến TPP 1 :

Đường dây từ từ TPPXN đến TPP 1 chỉ dùng 1 dây 3 lõi cho 1 pha nên :

Rd = 3,02/3 = 1,006 (mΩ)

Xd = 2,4/ 3 =0,8 (mΩ)

P = PttTPP1 = 395,04 (KW)

Q= QttTPP1 = 306,62 (KVAR)

Suy ra :

)(69,138,0

810,062,306006,104,395(Δ3

đm

111 Vxx

UXdQRPU ttTPPdttTPP

TTP =+

=+

=−

(7.61)

%44,0100380

69,1100Δ%Δđm

11 ===

UUU TPP

TTP (7.62)

7.2.3.3. Kiểm tra độ sụt áp trên đường dây từ TPP1 đến TĐL T3 :


- 76 -

Đường dây từ TPP1 đến TĐL T3 chỉ dùng 1 dây 3 lõi cho 3 pha nên :

Rd = 1,5 (mΩ)

Xd = 1,5 (mΩ)

P = Ptttổng=160 (KW)

Q= Qtttổng =128 (KVAR

Suy ra :

)(14,138,0

10)5,11285,1160(Δ3

đm3 Vxx

UXQRP

U dtttongdtttongTDLT =

+=

+=

−

(7.63)

%3,010038014,1100Δ%Δ

đm

33 ===

UUU TDLT

TDLT (7.64)

7.2.3.4. Kiểm tra độ sụt áp trên đường dây từ TĐL T3 đến thiết bị lò ram (38)

Lò ram là thiết bị đặt xa nhất và có công suất lớn nhất trong nhóm

Đường dây từ TĐL T3 đến lò ram (38) chỉ dùng 1 dây 3 lõi cho 3 pha nên :

Rd = 2,136 (mΩ)

Xd = 0,72 (mΩ)

cosϕ=0,7 ; tgϕ=1,02

P = 50 (KW)

Q= Ptgϕ =51 (KVAR)

Suy ra :

)V(4,038,0

10)4,0x51136,2x50(U

QXPRU3

38 =+

=+

=−

dm

Δ (7.65)

%105,0100380

4,0100UU

%U 3838 ===

dm

ΔΔ (7.66)

Vậy :

Tổng độ sụt áp từ MBA đến thiết bị lò ram (38) lúc vận hành bình thường :

ΔUΣ =ΔUTPPXN +ΔUTPPI +ΔUTĐLT3 +ΔU38 (7.67)

=0,55 + 1,69 +1,14 + 0,4 = 3,78(V)

ΔUΣ =3,78 (V)< ΔUCP =5%UĐm=0,05x380=19(v) (7.68)

ΔUΣ % =ΔUTPPXN %+ΔUTPPI %+ΔUTĐLT3 %+ΔU38 % (7.69)


- 77 -

=0,14% + 0,44% + 0.3% + 0.105% = 0,985%

ΔUΣ %=0,985%< ΔUCP =5%


7.2.3.5.Sụt áp từ TPP 1 đến TĐL T3 :

IB =ITĐL T3 +ΔI =311,4+543,5 =854,9 (A) (7.70)

Với :

)A(4,31138,0x39,204

U3S

Iñm

3TÑLT3TÑLT === (7.71)


thường.

ΔI = Imm – Iđm = 5Iđm = 5x108,7 = 543,5 (A) (7.72)

ΔUTĐLT3= )V(13,34,311

14,1x9,854I

UI

3TÑLT

3TÑLTB ==Δ (7.73)

%82,0100380

13,3100U

U%U ktöø3TÑLTktöø3TÑLT ===

dm

ΔΔ (7.74)

7.2.3.6.Kiểm tra độ sụt áp trên đường dây từ TĐL T3 đến thiết bị lò ram (38)

Đường dây từ TĐL T3 đến thiết bị lò ram (38) có :

Rd = 2,136 (mΩ)

Xd = 0,72 (mΩ)


L=12(m)

Suy ra :

ΔU38ktừ= 3 IB(RBcosϕ+XBsinϕ)L

= 3 625,2[(2,136x10-3)x0,7 + (0,72x10-3)x0,71] = 0,027(V) (7.75)

%0071,0100380027,0100

UU%U ktöø38

ktöø38 ===dm

ΔΔ (7.76)

Tổng độ sụt áp trên đường dây từ MBA đến thiết bị lò ram (10) lúc khởi động :

ΔUΣktừ =ΔUTPPXN ktừ +ΔUTPPI ktừ +ΔUTĐLT3 ktừ +ΔU38 ktừ (7.77)

=0.6 + 2.13 + 3.13 + 0.027=5.887 (V)


- 78 -

ΔUΣ ktừ =5.887(V)< ΔUCP =25%UĐm=0,25x380=95(v) (7.78)

ΔUΣ ktừ % =ΔUTPPXN ktừ %+ΔUTPPI ktừ %+ΔUTĐLT3 ktừ %+ΔU38ktừ % (7.79)

=0.158% + 0.56% + 0.82% + 0.0071% = 2.098%

ΔUΣ ktừ %=0.298%< ΔUCP =25%


- 79 -

CHƯƠNG 8 :

TÍNH TOÁN AN TOÀN VÀ SƠ ĐỒ NỐI ĐẤT 8.1. Mục đích :

Trong quá trình vận hành, người công nhân thường chạm phải các thiết bị hoặc

kết cấu kim loại trong xí nghiệp. Bình thường không có điện nhưng khi chạm mạch thì

sẽ trở nên có điện và gây nên tai nạn đáng tiếc về điện.

Theo tiêu chuẩn Việt Nam, thì đối với điện áp xoay chiều từ 42V trở lên (nơi khô

ráo) có thể gây tai nạn cho người.

Vì vậy, ta cần phải tính toán đến vấn đề an toàn điện để đảm bao cho người vận

hành, công nhân, đảm bao hệ thống vận hành liên tục, tránh sự cố cháy nổ, hoả hoạn

gây thiệt hại về tài sản, tính mạng, …

Thường có 2 dạng tiếp xúc với điện :

8.1.1. Tiếp xúc trực tiếp :

Là sự tiếp xúc các phần cơ thể người với các phần dẫn điện như dây pha, dây

trung tính hoặc các chi tiết bình thường có điện khác, v.v.

Để bảo vệ ta cần phải thực hiện các biện pháp sau :

• Bảo vệ bằng rào chắn hoặc lưới văng.

• Sử dụng điện áp thấp <42V

Tuy nhiên, các biện pháp trên chỉ có tác dụng phòng ngừa, muốn bảo vệ tốt ta có

thể sử dụng các thiết bị bảo vệ phụ bằng cách đặt các thiết bị chống dòng rò có độ

nhạy cao, tác động theo dòng rò với Itác động cắt >=vài mA (5,10,20,30mA)

8.1.2. Tiếp xúc gián tiếp :

Là sự tiếp xúc các phần cơ thể người với các phần vỏ thiết bị, các kết cấu kim

loại của nhà xưởng, mà bình thường không có mang điện nhưng khi có sự cố hư hỏng

thì nó sẽ trở nên dẫn điện do :

o Sự cố bên trong : Ngắn mạch bên trong làm suy giảm cách điện, đảo dây pha

với dây bảo vệ.

o Sự cố bên ngoài : Đứt dây pha và chạm vỏ thiết bị.

Nhận xét :


- 80 -

Từ các vấn đề nêu trên người ta có thể đưa ra các biện pháp bảo vệ an toàn chống

chạm đất gián tiếp được thực hiện phụ thuộc vào phương pháp nối đất (sơ đồ nối đất).

8.2. Các dạng sơ đồ nối đất bảo vệ:

Vì mạng điện ở đây là mạng điện trung tính nối đất trực tiếp, nên ở đây ta chỉ

khảo sát các sơ đồ nối đất an toàn theo mạng có nối đất trực tiếp.

8.2.1. Nhận dạng sơ đồ nối đất :

Chữ thứ nhất :Thể hiện tình trạng trung tính so với đất trong đó :

T :Có nghĩa là liên lạc trực tiếp của trung tính so với đất.

I : Có nghĩa là không liên lạc trực tiếp của trung tính so với đất.

Chữ thứ hai :Thể hiện tình trạng nối mass của thiết bị, trong đó :

T :Có nghĩa là nối đất và nối mass riêng.

N :Là nối mass vào trung tính

Chữ thứ ba :Đối với trương hợp chế độ nối đất dạng TN trong đó :

TN-C :Dây trung tính và dây bảo vệ chung gọi là dây PEN.

TN-S :Dây trung tính và dây bảo vệ riêng lẻ.

8.2.2. Sơ đồ TT :

voû kim loaïi

ñaát

trung tính

ñaát

Hình 8.1. Sơ đồ TT

Đặc điểm của sơ đồ :

Thiết bị nối đất riêng trong khi trung tính nguồn cũng được nối đất riêng.

Khuyết điểm lớn nhất của mạng nối theo sơ đồ này là khi có sự cố về cách điện giữa

trung và hạ áp, điện áp đặt lên trung tính phái hạ áp của máy biến áp có giá trị lớn

trong khi Uvỏtb =0V, do đó cách điện các vỏ thiết bị có thể bị chọc thủng gây hư hỏng.


- 81 -

8.2.3. Sơ đồ TN :


Nguồn được nối đất như sơ đồ TT

Cả vỏ kim loại và các vật dẫn tự nhiên của lưới sẽ được nối với dây trung tính.

Sơ đồ TN có 2 dạng sau :

8.2.3.1.Sơ đồ TN-C (4 dây) trung tính

ñaát

voû kim loaïi

ñaát

Hình 8.2. Sơ đồ TN- C


Dây trung tính và dây bảo vệ dùng chung và được gọi là dây PEN

Sơ đồ này không được phép sử dụng cho :

Đối với dây đồng có tiết diện : không được nhỏ hơn 10mm2

Đối với dây nhôm có tiết diện : không được nhỏ hơn 16mm2

Dây dẫn di động của các thiết bị xách tay.

Sơ đồ này đòi hỏi một sự đẳng áp hiệu quả trong lưới điện với nhiểu điểm nối đất lặp

lại.

Trong sơ đồ TN-C, chức năng bảo vệ dây PEN được đặt lên hàng đầu.

8.2.3.2.Sơ đồ TN-S (5 dây)


- 82 -

voû kim loaïi

ñaát

trung tính

ñaát

ndHT

Hình 8.3. Sơ đồ TN- S


Dây trung tính và dây bảo vệ dùng riêng biệt

Sơ đồ này không được phép sử dụng cho :

Đối với dây đồng có tiết diện : không được nhỏ hơn 10mm2

Đối với dây nhôm có tiết diện : không được nhỏ hơn 16mm2

Đối với cáp có vỏ giáp bọc chì thì dây bảo vệ thường là vỏ chì

Trong sơ đồ TN-S, dây PE tách riêng dây trung tính và được xác định kích cở theo

dòng sự cố lớn nhất có thể xảy ra.

8.2.3.3.Sơ đồ TN – C – S :

trung tính

ñaát

voû kim loaïi

ñaát

Hình 8.4. Sơ đồ NT-C-S


- 83 -


Trong một mạng điện do tiết diện dây có thể thay đổi nên thường có sự kết hợp

giữa hai sơ đồ TN – C và TN – C – S.

Hai sơ đồ này được dùng chung một nhánh.

Trong 2 sơ đồ TN – C (4 dây )và TN – C – S không bao giờ được sử dụng sau sơ đồ

TN – S.

Điểm phân tách dây PE khỏi dây PEN thường là điểm đầu của lưới.

Trong sơ đồ TN – C, chức năng bảo vệ của dây PEN được đặt lên hàng đầu, dây PEN

cần được nối đất trực tiếp với đầu nối đất của thiết bị sau đó mới nối với đầu trung tính

của thiết bị.

Dây PEN cấm không được đấu tới đầu trung tính.

Thực hiện nối đất lặp lại ở những vị trí cần thiết dọc theo dây PEN.

Dây PEN không được cắt trong bất cứ trường hợp nào.

8.3. PHƯƠNG PHÁP LỰA CHỌN SƠ ĐỒ :

Phương pháp lựa chọn cần phải thoả mãn các yêu cầu sau :

• Chống điện giật.

• Chống hoả hoạn do điện.

• Cung cấp điện liên tục.

• Bảo vệ chống quá áp.

• Bảo vệ chống nhiễu từ.

Do trong mạng điện có nhiều dây có tiết diện thay đổi khác nhau, nên ta dùng sơ

đồ TN – C – S.

Từ cơ sở trên ta đi vào phân tích và so sánh các dạng sơ đồ nối đất khác nhau để

lựa chọn.

Từ các dạng đặc điểm của các sơ đồ trên, trong khuôn khổ luận án ta chọn sơ đồ

nối đất dạng TN – C – S.

8.4. THIẾT KẾ HỆ THỐNG NỐI ĐẤT :

8.4.1. Xác định điện trở yêu cầu :

Từ các tiêu chuẩn nối đất sau :


- 84 -

• Nối đất làm việc :0,5Ω

• Nối đất an toàn :4Ω

• Nối đất bảo vệ :10Ω

Kết hợp với sơ đồ nối đất bảo vệ được chọn dạng TN, ta chọn trị số điện trở nối

đất yêu cầu là : Ryc = 4Ω

8.4.2. Chọn hình thức nối đất :

Ta chọn hình thức nối đất dạng lưới.

Việc nối đất được thực hiện bằng một vòng kín gồm có cọc bằng thép tròn đường

kính dcọc =18mm. và là thanh dẫn bằng đồng có ddây= 6,96mm. được nối trực tiếp lên 2

đầu cọc.

8.4.3. Chọn điện cực nối đất :

Chọn cọc :loại thép tròn đường kính dcọc =18mm, dài =2,5m

Chọn thanh: cáp đồng trần 38mm2, khoảng cách giữa 2 cọc là 5 m

8.4.4. Chọn điện trở suất của đất :

Tra bảng TL TC-IEC, ta có điện trở suất của đất (loại đất thịt)

ρđất = 10 đến 150 Ωm

Ta chọn ρđất = 100 Ωm

8.4.5. Phương án bố trí cọc và thanh :

Ta bố trí lưới nối đất bảo vệ sau :

Cọc và dây đều chôn chìm dưới đất cách mặt đất to=0,8m

Khoảng cách từ cọc đến cọc a=5m

Chiều dài cọc lc=2,5m

Vậy ta có:

t=t0 + l/2 = 0,8 + 2,5/2 = 2,05m (8.1)


- 85 -

coïc theùp troøn

caùp ñoàng traàn 38mm

8.4.6. Xác định điện trở suất tính toán của cáp điện lực :

Tính điện trở suất tính toán có xét đến hệ số mùa (Km) phụ thuộc vào loại nối đất,

loại điện cực, độ chôn sâu. Trị số của nó được tra trong bảng 4-3 sách kỹ thuật cao áp,

ta có :

Hệ số đứng Km-đ = 1,4

Hệ số ngang Km-n = 1,6

Ta có công thức tính điện trở suất tính toán :

ρttcọc = Km-đ ρđất = 1,4x100 = 140 Ωm (8.2)

ρttdây = Km-n ρđất = 1,6x100 = 160 Ωm (8.3)

Trong đó :

ρđất [Ωm]: điện trở suất của đất.

8.4.7. Xác định điện trở tản của một điện :

Với thép tròn ta có đường kính :

Đường kính cọc dcọc = 18mm=0,018m

Chiều dài cọc l=2,5m

Khoảng cách từ giữa cọc đến mặt đất t=2,05m

Với cọc chôn chìm thẳng đứng cách mặt đất 0,8m ta có công thức tính :

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

−+

+= −

1414ln

212ln

2 tt

dl

lR coïcttnñcoïc π

ρ (8.4)

Ω=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

−+

+= 98,52105,24105,24ln

21

018,05,22ln

2 xxxRnñcoïc 2,5

140π

(8.5)

Trong đó :

ρtt : Điện trở suất tính toán của cọc (Ωm)


- 86 -

l : Chiều dài cọc (m)

dcọc : Đường kính cọc (m)

t : Khoảng cách từ giữa cọc đến mặt đất (m).

8.4.8. Xác định sơ bộ số cọc :

Với : Khoảng cách cọc : a=5m

Chiều dài cọc : l =2,5m

Ta có hệ số sử dụng

a / l = 5/2,5 = 2 (8.6)

Ta có công thức tính sơ bộ số cọc :

nsb = (R1cọc) / (ηcọcRđ) (8.7)

với :

R1 cọc :Điện trở tản của 1 cọc.

ηcọc : Hệ số sử dụng cọc.

Ryc :Điện trở đất yêu cầu.

Do tính sơ bộ ta chọn hệ số sử dụng cho cọc thẳng đứng: ηcọc = 0,8

nsb =52,98 /0,8x4 = 16,55 cọc. (8.8)

8.4.9. Xác định điện trở tản của 1 điện cực nằm ngang :

Với điện cực nằm ngang, được bắt chặt bằng cách hàn nó với đầu trên của cọc, dùng

loại cáp đồng trần 38mm2, chiều dài cọc l=2,5m.

Hệ số sử dụng dây dẫn nối thành vòng khi số điện cực thẳng đứng là :

Với n =16 cọc và tỷ số a/ l =2.

Tra bảng hệ số sử dụng của Hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp công nghiệp đô thị

và nhà cao tầng do tác giả Nguyễn Công Hiền và Nguyễn Mạch Hoạch: ηthanh =0,35

Điện trở tản của thanh kể đến hệ số sử dụng thanh có chu vi vòng

L = n.a =16x5 =80 m (8.9)

Ta có công thức tính điện trở tản của thanh :

)(734,128,010696,62

802ln80235,0

160.

2ln2 3

22

Ω=== −−

xxxx

xxxtbL

LR

thanh

nttth ππη

ρ(8.10)


- 87 -

trong đó :b :Chiều rộng thanh dẹp, còn nếu dùng điện cực tròn có đường kính d ta có :

b = 2.d

8.4.10. Tính chính xác điện trở của toàn bộ số điện cực thẳng đứng :

Ta có công thức tính :

)Ω(832,54734,124x734,12

RRR.R

Rycth

ycthcoïcth =

−=

−=− (8.11)

8.4.11. Tính chính xác số điện cực thẳng đứng :

Ứng với : Số cọc n =16 cộc và a /l =2.


và nhà cao tầng do tác giả Nguyễn Công Hiền và Nguyễn Mạch Hoạch: ηcọc =0,66

Số cọc thật :

)(76,13832,566,0

98,52.

1 coïcxR

Rn

htcoïc

coäcthaät ===

η (8.12)

Ta chọn số cọc là 14 cọc

8.4.12. Kiểm tra kết quả tính toán :

Tính điện trở nối đất toàn bộ số cọc :

Ứng với số cọc được chọn là ncọc =14 cọc.


và nhà cao tầng do tác giả Nguyễn Công Hiền và Nguyễn Mạch Hoạch thì: ηcọc =0,66

)(648,51466,0

98,52.η

1 Ω===Σ xnRR

coccoc

coccoc (8.13)

8.4.13. Tính điện trở nối đất toàn bộ số thanh :

Điện trở tản của thanh kể đến hệ số sử dụng thanh có chu vi mạch vòng là :

L = n.a = 14x5 = 70 (m) (8.14)


và nhà cao tầng do tác giả Nguyễn Công Hiền và Nguyễn Mạch Hoạch thì : ηcọc = 0,36

Ta có công thức tính điện trở tản của thanh :

)(575,138,0x10x696,6x2

70x2ln70xx2x36,0

160t.b

L2lnL2

R 3

22

thanh

nttthanh Ω

ππηρ

=== −− (8.15)


- 88 -

8.4.14. Tính điện trở nối đất hệ thống (toàn bộ số cọc và thanh ) :

Rht =Rtổng cọc //Rth

)(988,3575,13648,5575,13x648,5.

Rthcoïc

coïcΣht Ω

RRRR

Σ

th =+

=+

= (8.16)

So sánh kết quả tính toán kiểm tra điện trở nối đất hệ thống RHT với điện trở nối đất

nhân tạo Rnt ta có kết quả :

RHT = 3,988 (Ω)< Rnđ = 4 (Ω)

Kết luận : Ta chọn số lượng cọc lắp đặt cho hệ thống nối đất 14 cọc là đạt

yêu cầu.


- 89 -

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 . Hướng dẫn đồ án môn học thiết cấp cung cấp điện của tác giả: Phan Thanh

Bình - Dương Lan Hương - Phan Thị Thu Vân

2. Hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp công nghiệp đô thị và nhà cao tầng của

tác giả: Nguyễn Công Hiền - Nguyễn Mạch Hoạch

3. Kỹ thuật chiếu sáng của tác giả : Dương Lan Hương

4. Giáo trình Mạng và Cung cấp điện của tác giả: Phan Thị Thu Vân

5. Tài liệu chọn CB của MerlinGerin

Documents

thiet ke cung cap dien