Siêu thị PDFTải ngay đi em, trời tối mất

Thư viện tri thức trực tuyến

Kho tài liệu với 50,000+ tài liệu học thuật

© 2023 Siêu thị PDF - Kho tài liệu học thuật hàng đầu Việt Nam

Hướng dẫn thiết kế cung cấp điện theo tiêu chuẩn IEC sử dụng phần mềm Ecodial :Khóa luận tốt nghiệp Khoa Công nghệ Điện
PREMIUM
Số trang
131
Kích thước
5.4 MB
Định dạng
PDF
Lượt xem
1309

Hướng dẫn thiết kế cung cấp điện theo tiêu chuẩn IEC sử dụng phần mềm Ecodial :Khóa luận tốt nghiệp Khoa Công nghệ Điện

Nội dung xem thử

Mô tả chi tiết

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

HƯỚNG DẪN THIẾT CUNG CẤP ĐIỆN THEO TIÊU

CHUẨN QUỐC TẾ IEC SỬ DỤNG PHẦN MỀM

ECODIAL

SINH VIÊN : NGUYỄN VĂN HIẾU

MSSV : 14069781

LỚP : DHDI10D

GVHD : TS. DƯƠNG THANH LONG

TP. HCM, NĂM 2018

Khóa luận tốt nghiệp SV: Nguyễn Văn Hiếu

i

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

1. Họ và tên sinh viên được giao đề tài:

Nguyễn Văn Hiếu MSSV: 14069781

2. Tên đề tài:

Hướng dẫn thiết kế cung cấp điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC sử dụng phần mềm Ecodial

3. Nội dung:

Áp dụng tiêu chuẩn quốc tế IEC và phần mềm Ecodial cho việc thiết kế cung cấp điện

4. Kết quả:

- Trình bày cơ sở lý thuyết của việc thiết kế cung cấp điện (tiêu chuẩn IEC)

- Giới thiệu và hướng dẫn sử dụng phần mềm Ecodial

- Áp dụng phần mềm vào thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng

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

Sinh viên

Khóa luận tốt nghiệp SV: Nguyễn Văn Hiếu

ii

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Khóa luận tốt nghiệp SV: Nguyễn Văn Hiếu

iii

MỤC LỤC

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP.............................................................................. i

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN.......................................................................... ii

DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ ....................................................................................................... vi

DANH SÁCH CÁC BẢNG........................................................................................................... viii

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CUNG CẤP ĐIỆN ......................................................................1

1.1. Tầm quan trọng của điện năng ............................................................................................... 1

1.2. Sơ lược về thiết kế cung cấp điện........................................................................................... 1

1.3 Những yêu cầu chủ yếu khi thiết kế một hệ thống cung cấp điện.......................................... 2

1.4 Một số vấn dề cần tìm hiểu trước khi thiết kế....................................................................... 2

CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT CƠ SỞ .................................................................................................4

2.1. Sơ đồ nối đất........................................................................................................................... 4

Sơ đồ IT.............................................................................................................................. 4

Sơ đồ TN ............................................................................................................................ 5

2.1.1.1 Sơ đồ TN-S....................................................................................................................... 6

2.1.1.2 Sơ đồ TN-C-S................................................................................................................... 7

2.1.2. Sơ đồ TT................................................................................................................................. 8

2.2. Phương pháp tính phụ tải tính toán. ....................................................................................... 9

2.2.1. Định nghĩa về phụ tải tính toán:............................................................................................ 9

2.2.2. Phương pháp tính:............................................................................................................... 11

2.3. Cải thiện hệ số công suất...................................................................................................... 12

Tổng quan chung:............................................................................................................. 12

Tại sao cần cải thiện hệ số công suất:............................................................................... 12

Dung lượng bù:................................................................................................................. 13

Khóa luận tốt nghiệp SV: Nguyễn Văn Hiếu

iv

2.4. Lựa chọn dây dẫn ................................................................................................................. 14

Lựa chọn dây pha ............................................................................................................. 15

Lựa chọn dây bảo vệ......................................................................................................... 15

Lựa chọn dây trung tính. .................................................................................................. 18

2.5. Lựa chọn CB: ....................................................................................................................... 19

Lựa chọn dòng định mức theo môi trường:...................................................................... 19

Lựa chọn theo ngưỡng cắt tức thời, hoặc trì hoãn ngắn:.................................................. 21

2.6. Xác định sụt áp. .................................................................................................................... 21

2.7. Tính toán ngắn mạch ............................................................................................................ 22

Tính toán dòng ngắn mạch tại thanh cái hạ áp của máy biến áp phân phối trung/hạ: ..... 22

Tính dòng ngắn mạch 3 pha (Isc) tại điểm bất kỳ của lưới hạ thế: ................................... 23

Cách xác định tổng trở của mỗi phần tử........................................................................... 24

CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU MỘT SỐ PHẦN MỀM THIẾT KẾ ...................................................25

3.1. Giới thiệu phần mềm Ecodial 4.2......................................................................................... 25

Khởi động phần mềm và giao diện làm việc của Ecodial 4.2......................................... 26

Thư viện thiết lập sơ đồ đơn tuyến .................................................................................. 29

Trình tự các bước tính toán trong ecodial 4.2. ................................................................. 30

3.2. Giới thiệu phần mềm Autocad. ............................................................................................ 34

Một số lệnh cơ bản. .......................................................................................................... 34

Các lệnh biến đổi sao chép hình....................................................................................... 41

CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG PHẦM MỀM ECODIAL...................................................................46

4.1. Tính toán phụ tải:.................................................................................................................. 46

Tải thường: ....................................................................................................................... 46

Tải động cơ....................................................................................................................... 48

Tải chiếu sáng................................................................................................................... 50

Khóa luận tốt nghiệp SV: Nguyễn Văn Hiếu

v

Phụ tải 3 pha kết hợp tải 1 pha. ........................................................................................ 51

Tính toán phụ tải cho ổ cắm:............................................................................................ 54

Tính toán phụ tải cho một nhóm thiết bị .......................................................................... 55

4.2. Lựa chọn dây dẫn, CB. ......................................................................................................... 60

4.3. Tính toán sụt áp, ngắn mạch................................................................................................. 69

Tính toán sụt áp. ............................................................................................................... 69

Tính toán ngắn mạch ........................................................................................................ 71

4.4. Bù công suất phản kháng...................................................................................................... 75

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG........................................................77

5.1. Mặt bằng bố trí và phân nhóm thiết bị: ................................................................................ 78

5.2. Sơ đồ nguyên lý:................................................................................................................... 79

5.3. Tính toán phụ tải:.................................................................................................................. 80

Tính toán công suất từng thiết bị nhóm 1 là:.................................................................... 80

Tính toán công suất từng thiết bị nhóm 2 là:.................................................................... 81

Tính toán công suất từng thiết bị nhóm 3 là:.................................................................... 82

Tính toán công suất từng thiết bị nhóm 4 là:.................................................................... 83

Kết quả tính toán sử dụng phần mềm:.............................................................................. 84

5.4. Bù công suất phản kháng: .................................................................................................... 86

5.5. Thiết kế mạng hạ áp phân xưởng: ........................................................................................ 89

5.6. Tính toán kiểm tra sụp áp dây dẫn: ...................................................................................... 97

5.7. Tính toán dòng ngắn mạch:................................................................................................ 101

TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................................... 108

PHỤ LỤC ...................................................................................................................................... 109

LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................................... 118

Khóa luận tốt nghiệp SV: Nguyễn Văn Hiếu

vi

DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ

Hình 2-1 Các sơ đồ nối đất ........................................................................................................ 4

Hình 2-2 Sơ đồ nối đất IT.......................................................................................................... 4

Hình 2-3 Sơ đồ nối đất TN......................................................................................................... 5

Hình 2-4 Sơ đồ nối đất TN-S..................................................................................................... 6

Hình 2-5 Sơ đồ nối đất TN-C-S................................................................................................. 7

Hình 2-6 Sơ đồ nối đất TT......................................................................................................... 8

Hình 2-7 Quá trình chuyển hóa về công suất........................................................................... 12

Hình 2-8 Quá trình lựa chọn dây dẫn và thiết bị bảo vệ.......................................................... 14

Hình 2-9 Điều kiện lựa chọn dây pha ...................................................................................... 15

Hình 2-10 Dây N và PE .......................................................................................................... 15

Hình 2-11 Sự kết nối kiểu nối tiếp sẽ làm cho mạng điện phía sau không bị bảo vệ.............. 16

Hình 2-12 Nối trực tiếp dây PEN với đầu nối đất của thiết bị ................................................ 16

Hình 2-13 Sơ đồ TN-C-S......................................................................................................... 16

Hình 2-14 Điều kiện lựa chọn thiết bị bảo vệ.......................................................................... 19

Hình 2-15 Khuyến nghị IEC về chọn thiết bị bảo vệ .............................................................. 20

Hình 2-16 Tổng trở mỗi phần tử trong hệ thống điện.............................................................. 24

Hình 3-1 Phần mềm Ecodial khi khởi động............................................................................. 25

Hình 3-2 Giao diện Ecodial ..................................................................................................... 26

Hình 3-3 Lựa chọn Option trong Ecoaial ................................................................................ 27

Hình 3-4 Lựa chọn About trong Ecodial ................................................................................. 27

Hình 3-5 Giao diện Design and sizing..................................................................................... 28

Hình 3-6 Xuất kết quả trong Ecodial....................................................................................... 29

Hình 3-7 Nhập thông số phụ tải............................................................................................... 30

Hình 3-8 Nhập thông số dây dẫn ............................................................................................. 31

Hình 3-9 Lựa chọn cách thức lắp đặt cho dây dẫn .................................................................. 32

Hình 3-10 Nhập hệ số đồng thời Ks ........................................................................................ 33

Hình 3-11 Tính toán dự án Calculate project .......................................................................... 33

Hình 3-12 Nhấn Details để xem chi tiết thông số.................................................................... 34

Khóa luận tốt nghiệp SV: Nguyễn Văn Hiếu

vii

Hình 3-13 Vẽ lệnh Line trong Autocad ................................................................................... 34

Hình 3-14 Vẽ cung tròn ........................................................................................................... 36

Hình 3-15 Nhập bán kính đường tròn ngoại tiếp..................................................................... 38

Hình 3-16 Nhập bán kính đường tròn nội tiếp......................................................................... 38

Hình 3-17 Nhập kích thước 1 cạnh.......................................................................................... 38

Hình 3-18 Cửa sổ lệnh Array................................................................................................... 43

Hình 3-19 Tạo mảng hình chữ nhật ......................................................................................... 43

Hình 3-20 Tạo mảng hình tròn ................................................................................................ 44

Hình 3-21 Thanh công cụ Text Formating .............................................................................. 45

Hình 3-22 Các kích thước thông dụng..................................................................................... 45

Khóa luận tốt nghiệp SV: Nguyễn Văn Hiếu

viii

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 2-1 Công thức liên hệ giữa P,Q,S cho tải 1 pha và 3 pha............................................... 12

Bảng 2-2 Phương pháp chọn tiết diện dây PE,PEN................................................................. 17

Bảng 2-3 Nhiệt độ giới hạn cho từng lớp cách điện ................................................................ 18

Bảng 2-4 Lựa chọn dây trung tính ........................................................................................... 18

Bảng 2-5 In theo nhiệt độ của CB dân dụng và công nghiệp ................................................. 20

Bảng 2-6 Gía trị sụt áp cho phép ............................................................................................. 21

Bảng 2-7 Giá trị Usc cho các máy biến áp có điện áp sơ cấp nhỏ hơn 20kV.......................... 23

Bảng 4-1 Phụ tải 3 pha kết hợp phụ tải 1 pha.......................................................................... 51

Bảng 4-2 Itt trên thanh cái: ...................................................................................................... 53

Bảng 4-3 Phụ tải một nhóm thiết bị......................................................................................... 55

Bảng 4-4 Bảng thông số phụ tải............................................................................................... 75

Bảng 5-1 Thông số phụ tải phân xưởng................................................................................... 77

Khóa luận tốt nghiệp SV: Nguyễn Văn Hiếu

ix

Khóa luận tốt nghiệp SV: Nguyễn Văn Hiếu

1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CUNG CẤP ĐIỆN

1.1.Tầm quan trọng của điện năng

Điện năng đang ngày càng đóng vai trò hết sức quan trọng trong đời sống con

người chúng ta. Chính vì những ưu điểm vượt trội của nó so với các nguồn năng

lượng khác (như: dễ chuyển thành các dạng năng lượng khác, dễ truyền tải đi xa, hiệu

suất cao) mà ngày nay điện năng được sử dụng hết sức rộng rãi trong mọi lĩnh vực,

từ công nghiệp, dịch vụ, Cho đến phục vụ đời sống sinh hoạt hàng ngày của mỗi gia

đình. Có thể nói rằng ngày nay không một quốc gia nào trên thế giới không sản xuất

và tiêu thụ điện năng, và trong tương lai thì nhu cầu của con người về nguồn năng

lượng đặc biệt này sẽ vẫn tiếp tục tăng cao. Trong những năm gần đây, nước ta đã đạt

được những thành tựu to lớn trong phát triển kinh tế, xã hội. Số lượng các nhà máy

công nghiệp, các hoạt động thương mại, dịch vụ, gia tăng nhanh chóng, dẫn đến sản

lượng điện sản xuất và tiêu dùng ở nước ta tăng lên đáng kể và dự báo sẽ tiếp tục tăng

nhanh trong những năm tới.

Do đó mà hiện nay chúng ta đang rất cần đội ngũ những người am hiểu về điện

để làm công tác thiết kế cũng như vận hành, cải tạo và sửa chữa lưới điện nói chung,

trong đó có khâu thiết kế hệ thống cung cấp điện.

1.2.Sơ lược về thiết kế cung cấp điện

Thiết kế cung cấp điện là môn học quan trọng đối với sinh viên nghành kĩ thuật điện

trong bước đầu để trở thành một kĩ sư điện trong tương lai , là tiền đề quan trọng để có thể

vận dụng kiến thức đã học để đưa ra những phương án tối ưu nhất ,vấn đề đặt ra là chúng

ta cần phải thiết kế các hệ thống cung cấp điện một cách có bài bản và đúng quy cách ,

phù hợp với các tiêu chuẩn kĩ thuật hiện hành. Có như vậy thì chúng ta mới có thể theo

kịp với trình độ của các nước. tuy nhiên, thiết kế cấp điện cho công trình rất đa dạng và

mang những đặc thù khác nhau. Người thiết kế cần khảo sát, phân tích, cân nhắc kỹ

đặc điểm nhu cầu của từng khu vực, từng đối tượng mới có thể đề ra phương án thiết

kế hợp lý nhất. Hiện nay chúng ta đang rất cần đội ngũ những người am hiểu về điện để

Khóa luận tốt nghiệp SV: Nguyễn Văn Hiếu

2

làm công tác thiết kế cũng như vận hành, cải tạo và sửa chữa lưới điện nói chung, trong

đó có khâu thiết kế hệ thống cung cấp điện.

Do đó, học phần thiết kế cung cấp điện được trình bày nhằm mục đích giúp sinh viên

có cái nhìn tổng quan về các bước thiết kế cung cấp điện cho một đối tượng cụ thể.

1.3 Những yêu cầu chủ yếu khi thiết kế một hệ thống cung cấp điện

Thiết kế hệ thống cung cấp điện và lựa chọn các phần tử trong đó phải mang tính

thống nhất sao cho các phần tử này đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật, vận hành an toàn

và kinh tế. Trong đó mục tiêu chính là đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cao cho phụ tải

với chất lượng điện năng tốt nhất.

Một phương án cung cấp điện được xem là hợp lý và hiệu quả khi thỏa mãn các yêu

cầu sau:

- Đảm bảo phù hợp với các tiêu chuẩn hiện hành ở Việt Nam và thế giới.

- Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cao tùy theo tính chất hộ tiêu thụ.

- Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.

- Đảm bảo chất lượng điện năng mà chủ yếu là đảm bảo độ lệch và độ dao động của

điện áp và tần số trong giới hạn cho phép.

- Vốn đầu tư nhỏ, chi phí vận hành hằng năm thấp.

- Thuận tiện cho công tác vận hành và sữa chữa…

Những yêu cầu trên thường mâu thuẫn nhau, nên người thiết kế cần phải cân nhắc

kết hợp hài hòa giữa các yêu cầu tùy vào hoàn cảnh cụ thể. Ngoài ra khi thiết kế cung

cấp điện cũng cần chú ý đến các yêu cầu khác như: hướng phát triển của phụ tải trong

tương lai, rút ngắn thời gian xây dựng…

1.4 Một số vấn dề cần tìm hiểu trước khi thiết kế

- Mục đích sử dụng của công trình, kiến trúc, kết cấu và nguồn điện cung cấp cho

công trình.

- Các ảnh hưởng bên ngoài lên thiết bị điện.

- Sự tương hợp giữa các thiết bị điện.

Khóa luận tốt nghiệp SV: Nguyễn Văn Hiếu

3

- Khả năng bảo dưỡng, sữa chữa trong vận hành.

- Khả năng cung cấp kinh phí.

- Nguồn cung cấp điện:

+ Cần tính toán, xác định nhu cầu công suất của toàn bộ công trình, trong đó cần

chú ý đến hệ số đồng thời.

+ Cần tìm hiểu lưới điện ngoài công trình (công suất, dòng ngắn mạch…).

+ Xác định đặc tính nguồn điện để có phương án dự phòng hoặc bảo đảm an toàn

khi xảy ra sự cố.

- Phân chia mạch điện.

+ Trang bị điện của công trình phải phân chia thành nhiều mạch nhằm mục đích

hạn chế hậu quả của một sự cố.

+ Tạo điều kiện thuận lợi cho việc thử nghiệm, kiểm tra, duy tu và sửa chữa.

+ Hạn chế dòng rò trong mỗi mạch.

- Sự tương hợp giữa các thiết bị:

+ Nếu một thiết bị điện có thể gây ra ảnh hưởng xấu tới các thiết bị điện khác hoặc

các thiết bị không phải là điện thì phải có biện pháp giải quyết thích hợp.

- Khả năng bảo dưỡng sửa chữa:

+Phải tìm hiểu khả năng bảo dưỡng, sửa chữa trong vận hành sau này về mặt thời

hạn và chất lượng của thiết bị điện

Tải ngay đi em, còn do dự, trời tối mất!