Báo cáo thí nghiệm môn hệ thống cung cấp điện vẽ sơ đồ mạng bằng ecodial

lOMoARcPSD|20597478

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

BÀI BÁO CÁO THÍ NGHIỆM
MƠN: HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN
GVHD: Thầy Phạm Đăng Khoa

Vẽ sơ đồ mạng bằng Ecodial
Lớp: L08-Nhóm 2
STT

HỌ VÀ TÊN

MSSV

1

Vũ Văn Huy

1913580

2
3
4


lOMoARcPSD|20597478

I. Số liệu mạng điện và cách vẽ sơ đồ mạng bằng Ecodial.

1. Nguồn trung thế
U1đm(kV)
f(Hz)
SNmax/SNmin (MVA)

15 (22) kV
50 Hz
500/250 (MVA)

Nguồn hạ thế U2đm = 380 V ; cosyc = 0.95

2. Tải

TĐL 1 ; Ks=0.9 ; Ldây1 =10m
Thông số tải
Pđm(kW)
cos

Ku
số mạch
Chiều dài dây (m)
Chế độ khởi động
CB

ĐC 1
30
0.8
0.85
0.8
1

10
Y/

ĐC 2
15
0.85
0.9
0.85
4
8
Y/

ĐC 3
22
0.8
0.9
0.7
1
8
Soft Start

ĐC 4
11
0.9
0.88
0.9
5
15
Trực tiếp

ĐC 6
15
0.85
0.9
0.85
3
15
Y/

ĐC 7
22
0.8
0.9
0.7
1
30
Soft Start

ĐC8
11
0.9
0.88
0.9
2
10
Trực tiếp

Đèn
2x36W
0.92

1
10/ 10 bộ
đèn1pha/1mạch
15

TĐL 2 ; Ks=0.8 ; Ldây2 =25m
Thông số tải
Pđm(kW)
cos

Ku
số mạch
Chiều dài dây (m)
Chế độ khởi động
CB

ĐC 5
30
0.8
0.85
0.8
2
20
Y/

TCS và SH ; Ks = 0.8 ; Ldây3 =20m
Thông số tải
Pđm(kW)
cos
Ku

Máy lạnh
50
0.8
0.8

Ổ cắm 3 pha
50
0.85
0.6

Ổ cắm 1pha
20
0.85
0.5

số mạch

3

2

3/1pha

Chiều dài dây (m)
CB

10

20

Có RCD

10
Có RCD

3. Cách vẽ sơ đồ mạng bằng Ecodial


lOMoARcPSD|20597478

* Khởi động ứng dụng

 Chọn Create a new project
 Chỉnh các tham số cơ bản của mạng , chọn Project parameters

 Chọn các tham số cơ bản của mạng điện :
Trước khi bắt đầu vẽ sơ đồ một sợi phải kiểm tra và chọn các đặc tính chung cho
mạng sử dụng hộp thoại Project parameters (các đặc tính chung) . Điện áp chọn mặc
định trong dự án là 380V , chỉnh các tham số của cáp hạ thế (LV cable ) , BTS , và các
đặc tính của tải .
- Tần số : 50Hz ,
Hệ số công suất cos yêu cầu (Target PF = 0.95) ; ngưỡng yêu cầu bù cơng suất phản
kháng ví dụ 5 kvar
- Chọn Maximum permissible cable Cross Sectional Area là 1000mm2
- Nhấp chuột vào hộp thoại bên phải của Reduced neutral ? , mũi tên chỉ xuống
xuất hiện .


lOMoARcPSD|20597478

Nhấp chuột vào mũi tên ,có thể chọn Full hoặc Reduce hiện ra trong danh sách ,
nhấp Reduce cho phép giảm tiết diện dây trung tính nhỏ hơn dây pha .
-

Tiến hành tương tự cho hộp thoại Surge protection Device và Device Selection .

*Vẽ mạch điện theo bảng số liệu được cho .
Bước 1: Chọn nút chức năng Design and sizing
Chọn khổ giấy , ví dụ A3 , và hướng giấy (Orientation ví dụ Landscape ) , chọn hiển thị
đường bao của bản vẽ sơ đồ mạng .
Bước 2: Dùng nút chức năng Display/Mark the Components , chọn Source

 Di chuyển con trỏ tới các vị trí trong cửa sổ Source ,một thông báo sẽ được
hiển thị chỉ rõ loại mạch đặc trưng bởi ký hiệu nằm dưới cursor (trong trường hợp


lOMoARcPSD|20597478

này là nguồn trung thế - thiết bị bảo vệ -cáp trung thế -máy biến áp-dây dẫnthiết bị bảo vệ)
 Nhấp chuột vào mạch này.Ký hiệu sẽ xuất hiện trên bản vẽ và có thể dùng
cursor để di chuyển đến vị trí mong muốn .
Di chuyển ký hiệu này tới đầu màn hình , nhấp chuột . Ký hiệu nguồn được lắp đặt tại vị
trí này.Ký hiệu vừa đặt trên sơ đồ vẫn cịn ở chế độ được chọn .Nó hiển thị với màu
xanh.Muốn hủy nó , nhấp Delete
Bước 3 :Tạo nguồn cấp điện trung thế và nhập số liệu
 Chỉnh các tham số của mạch nguồn ,chọn nguồn lấy từ mạng trung thế qua Máy
biến áp 15/0,4 (kV) có Uđm 2=380V , loại MBA dầu , sơ đồ an tồn phía hạ thế
TN-C ,chọn chiều dài cáp trung , hạ thế ; cơng suất ngắn mạch phía trung thế
SkQmax và SkQmin để tính tổng trở NM phía trung thế .

• Un: Điện áp định mức
• SkQmin : Cơng suất ngắn mạch cực tiểu của mạng trung thế
• SkQmax : Cơng suất ngắn mạch cực đại của mạng trung thế
• UrT2: Điện áp dây định mức phía thứ cấp
• Type of system earthing: Kiểu nối đất
• Cable length: chiều dài cáp

Bước 4: Thêm thanh cái


lOMoARcPSD|20597478

-trước hết phải mở cửa sổ Distribution từ thư viện mạch , chọn loại thanh cái rồi đặt
nó phía dưới nguồn .
 Nhấp vào nút Distribution

 Nhấp vào ký hiệu Busbar trong cửa sổ và đặt nó phía dưới phần tử nguồn của
sơ đồ, nhờ đó sẽ nối hai phần tử này lại với nhau.

• Range: Loại
• IP: Chỉ số bảo vệ nước, bụi
• Rating: Dịng định mức
• Equipotential bonding: Liên kết đẳng thế
• Ks: Hệ số đồng thời :0.9
• Number and type of conductors: Số lượng và loại thanh dẫn : 3Ph
• Type of system earthing: Loại nối đất: TN-S


lOMoARcPSD|20597478

- Thêm nhánh nối ,trước hết phải mở cửa sổ Feeder circuit từ thư viện mạch , chọn loại
nhánh nối rồi đặt nó phía dưới nguồn .Các bước thực hiện :

 Tạo thanh cái Tủ Động lực 1 tương tự TPPC .
Bước 5:Tạo tải động cơ :
-nhấp vào ký hiệu Load trong cửa sổ và chọn tải động cơ đặt nó phía dưới ,bên trái của
thanh cái. Các thơng số mặc định về động cơ của phần mềm có sẵn cần điều chỉnh theo
số liệu của mạng muốn thiết kế thơng qua nhấp vào Lauch motor wizard

• Type of system earthing : Hệ thống nối đất
• Cable length: Chiều dài cáp :10m
• Type of starter: Kiểu khởi động : Y/
• Pmr: Cơng suất cơ :30kW
• Power factor: hệ số cơng suất :0.8
• Sr for sizing: Cơng suất biểu kiến danh định của động cơ :45.7kVA
• Pr for sizing: Cơng suất tác dụng danh định của động cơ : 36.6kW


lOMoARcPSD|20597478

• Ir for sizing: Dịng định mức: 69.5
• Nbr. of circuit: Số mạch tương tự
Chỉnh lần lượt Công suất Pout (kW) , Ir (A) , PF ( hệ số công suất cos), chế độ khởi
động , ví dụ Star-Delta để có hệ số mở máy Kmm= Istart/Ir =2.4

Downloaded by Vu Gi ()


lOMoARcPSD|20597478

*Thơng số tải động cơ
• Type of starter: Kiểu khởi động :Y/

• Pmr: Cơng suất cơ
• Istart/Ir: Tỉ số dịng khởi động và dịng định mức
• Istart’’/Istart: Tỉ số dịng đỉnh q trình cận q độ và dịng khở động
• Power factor: hệ số cơng suất
• Sr for sizing: Cơng suất biểu kiến danh định của động cơ
• Pr for sizing: Cơng suất tác dụng danh định của động cơ
• Ir for sizing: Dịng định mức
•Ku: Hệ số sử dụng
• Nbr. of circuit: Số mạch tương tự
• tolerance: Độ sụt áp lớn nhất cho phép
• max start: Độ sụt áp lớn nhất cho phép khi khởi động
• Non – linear load: Tải có tuyến tính hay khơng?
• THDi3: Tổng sóng hài của tải
• Launch motor wizard: Chỉnh chi tiết các thông số của động cơ

Downloaded by Vu Gi ()


lOMoARcPSD|20597478

=> Tiến hành thiết kế các động cơ còn lại của TĐL 1
=> Thực hiện thiết kế TĐL 2 tương tự TĐL1
Bước 6: Thiết kế tải sinh hoạt và chiếu sáng Ks=0.9 ; Ldây1 =10m
a. Tải bất kì ( máy lạnh)
- Chọn biểu tượng tải bất kì trong mục Load, nhập thông số cho tải lạnh. Thiết kế tải theo
yêu cầu đề bài

-Sau khi thực hiện thao tác trên, ta sẽ được bảng thơng số như hình

• Change to: Lựa chọn loại thiết bị: CB hoặc cầu chì
• Type of system earthing : Hệ thống nối đất
• Change to: Lựa chọn thiết bị: Cáp hoặc BTS
• Cable length: Chiều dài cáp :
• Sr: Cơng suất biểu kiến định mức của tải:
• Pr: Cơng suất tác dụng định mức của tải :
• Ir: Dịng định mức của tải :
• P.F.: hệ số cơng suất :
• Nbr. of circuit: Số mạch tương tự :
• Number and type of conductors: Số lượng và loại thanh dẫn:
b. Ổ cắm 3 pha

Downloaded by Vu Gi ()


lOMoARcPSD|20597478

Thao tác tương tự như lấy tải lạnh, nhập số liệu theo yêu cầu

• Type of system earthing : Hệ thống nối đất
• Cable length: Chiều dài cáp ; 20m
• Sr: Công suất biểu kiến danh định của tải ổ cắm :58.8kVA
•Pr: Cơng suất tác dụng danh định của tải ổ cắm : 50kW
• P.F.: hệ số cơng suất :0.85
• Nbr. of circuit: Số mạch tương tự :2
• Number and type conductors: Số lượng và loại thanh dẫn:3pha
CB: có RCD
c. Ổ cắm 1 pha

• Type of system earthing : Hệ thống nối đất

Downloaded by Vu Gi ()


lOMoARcPSD|20597478

• Cable length: Chiều dài cáp ; 10m
• Sr: Cơng suất biểu kiến danh định của tải ổ cắm :23.5kVA
•Pr: Công suất tác dụng danh định của tải ổ cắm : 20kW
• P.F.: hệ số cơng suất :0.85
• Nbr. of circuit: Số mạch tương tự :3
• Number and type conductors: Số lượng và loại thanh dẫn:1pha
d.Tải chiếu sáng( đèn)

• Type of system earthing : Hệ thống nối đất
• Cable length: Chiều dài cáp :15m
• Type op lamp: Loại đèn
• Lamp unit P: Cơng suất mỗi bóng đèn:18W
• Ballast unit P: Cơng suất mỗi Ballast: 4,5W
• Nbr. of luminaires: Số bộ đèn :10 Bộ
• Nbr. of lamps per luminaires: Số bóng mỗi bộ đèn:2 bóng
• P.F.: hệ số cơng suất 0.9
• Nbr. of circuit: Số mạch tương tự:1
• Number and type conductors: Số lượng và loại thanh dẫn:1pha

Downloaded by Vu Gi ()

lOMoARcPSD|20597478

*Sau khi hoàn thành thiết kế các tủ động lực ta được sơ đồ đơn tuyến sau

II. Kết quả tổng hợp
1. Tủ động lực 1

Downloaded by Vu Gi ()


lOMoARcPSD|20597478

Ta có TĐl 1
Cơng suất định mức của tủ động lực 1 là
Pdm=∑Pdmi=30+15*4+22+11*5=167(kW)
Công suất phản kháng của tủ động lực 1 là
Cosφ=0,8 tgφ = 0,75
Cosφ=0,85 tgφ = 0,62
Cosφ=0,9 tgφ = 0,48
Qdm=∑ (Pidm * tgφi) = 30*0,75 + 15*0,62*4 + 22*0,75 + 11*0,48*5=102,6(kVar)
Cơng suất biểu kiến định mức là
S==(kVa)
Dịng điện dịnh mức của tủ động lực 1 là
Idm= = 297,79(A)
*Kiểm tra sụt áp

Downloaded by Vu Gi ()


lOMoARcPSD|20597478

Kết quả tính sụt áp tổng tính từ đầu ra thứ cấp MBA tới cuối mỗi đường dây được
hiển thị trên từng mạch dưới dạng % .
*Ngắn mạch
Dòng NM 3 pha max (Ik 3M), 1 pha min (Ik 1m)và chạm vỏ(Ief) được hiển thị
trên sơ đồ mạng điện sau khi tính tốn

2. Tủ động lực 2

*Kiểm tra sụt áp

Downloaded by Vu Gi ()


lOMoARcPSD|20597478

*Ngắn mạch

Downloaded by Vu Gi ()


lOMoARcPSD|20597478

3. Tủ sinh hoạt và chiếu sáng

*Kiểm tra sụt áp

Downloaded by Vu Gi ()

lOMoARcPSD|20597478

*Ngắn mạch

Downloaded by Vu Gi ()


lOMoARcPSD|20597478

III. Phân tích kết quả
Thay đổi sơ đồ nối đất an toàn ( từ TT sang IT)
Kết quả sau khi thay đổi nối đất
-TĐL 1

-TĐL 2

-TSH& CS

Downloaded by Vu Gi ()


lOMoARcPSD|20597478

=>Theo kết quả thu được từ phần mềm, ta nhận thấy chỉ có dịng chạm vỏ là thay đổi do
TT Là hệ thống trong đó nguồn điện có một hoặc nhiều hơn một điểm nối đất trực tiếp,
còn các bộ phận có tính dẫn điện để hở của mạng điện thì nối với các điện cực nối đất độc
lập về điện đối với các điện cực nối đất của nguồn điện.
IT Là hệ thống nối đất an tồn khơng có mối nối trực tiếp giữa các thành phần mang điện
và đất, cịncác bộ phận có tính dẫn điện để hở của thiết bị điện thì nối đất
*Đặc điểm của TT là

Downloaded by Vu Gi ()


lOMoARcPSD|20597478

-Tiết diện dây PE có thể nhỏ hơn dây trung tính và thường xác định theo dịng sự cố lớn
nhất có thể xảy ra
-Trên điều kiện làm việc bình thường, trên dây PE khơng có sụt áp
-Trong trường hợp hư hỏng cách điện, xung điện áp xuất hiện trên dây PE thấp các nhiễu
điện từ có thể bỏ qua
*Đặc điểm IT :

-Tiết diện dây PE có thể nhỏ hơn dây trung tính và thường xác định theo dịng sự cố lớn
nhất có thể xảy ra
-Trên điều kiện làm việc bình thường, trên dây PE khơng có sụt áp
-Khi hư hỏng điện, dịng sự cố thứ nhất thường thấp và khơng gây nguy hiểm.Vì vậy cần
phải sử dụng thiết bị bào vệ có thể vận hành khi sự cố hai điểm hay lắp đặt thiết bị kiểm
soát cách điện. Thiết bị này sẽ theo dõi và chị thị điểm sự cố thứ nhất nhằm giúp định vị
và loại bỏ nó
=> Từ đó hệ thống TT thường sử dụng cho mạng điện hạn chế về kiểm tra hay mạng

điện có thể mở rộng, tái tạo (mạng điện công cộng, mạng điện khác hàng), còn hệ
thống IT thường được sử dụng khi yêu cầu ddoojj tin cậy cao.

IV. Báo cáo kết quả thí nghiêm
̣ :
1. Kết quả chọn CB và phối hợp bảo vê ̣

Downloaded by Vu Gi ()

lOMoARcPSD|20597478

CB có dịng định mức 800A được chọn theo dịng tính tốn của mạch , Tripunit
của CB Micologic 7.0A được chọn theo nhà sản xuất có
Icpdd*Khc = 782 > Ir = 760A > Itt = 504,4 A
Im=7600 với nguồn là MBA .
CB nhánh MPDP có Tripunit Micrologic 5.0E
Icpdd*Khc = 851A > Ir = 760A > Itt = 759.67 A
Im=2280 nguồn là MPDP .

INmmin =3,26kA và Ief=3,27 kA đươc tính khi nguồn là MPDP
Các CB nhánh cịn lại tính tương tự .
Phối hợp các CB
Chọn CB đầu vào TPP ( hoă ̣c các TĐL )

Downloaded by Vu Gi ()


lOMoARcPSD|20597478

V. Trả lời câu hỏi
8.Giải thích ý nghĩa viêc̣ chọn sơ đồ nối đất an tồn . Cách tính dịng chạm vỏ
trong các sơ đồ .
A.Nối đất giúp tránh khỏi những tình trạng nguy cấp khi các thiết bị sử dụng điện bị hư
hỏng gây hiện tượng rò rỉ điện và tránh nguy hiểm đến tính mạng con người nhờ vào một
đường viền nối an toàn.

Đây cũng là một trong những u cầu an tồn điện bắt buộc phải có trong mỗi gia đình có
thiết bị điện áp >1000V tại các phịng và ngồi trời giúp giảm và tránh nguy cơ điện giật.
Thông qua liên kết từ tất cả vỏ thiết bị trong nhà với đất để đảm bảo an toàn
khi chỉ với một kết nối điện với một điện trở thấp với đất sẽ giúp khi chạm phải thiết bị
rị rỉ thì dịng điện sẽ khơng chạy qua cơ thể mà sẽ chạy xuống mặt đất. Điều này tạo nên
tính an tồn tối ưu cho người sử dụng.
Ý nghĩa việc nối đất là tạo nên giữa vỏ thiết bị điện và đất một mạch điện có độ dẫn điện
lớn cho dòng điện đi qua người khi chạm vỏ thiết bị có cách điện bị hỏng trở nên khơng
nguy hiểm với con người .Hay nói cách khác nối đất vỏ thiết bị là nhằm duy trì điện áp
nhỏ giữa vỏ thiết bị điện với đất khi vỏ cách điện pha bị hỏng nhằm đảm bảo an toàn cho
người khi tiếp xúc
7. Điều kiêṇ chọn Sđm máy biến áp, Sđm máy phát điêṇ dự phịng .
việc chọn dãy cơng suất danh định máy biến áp còn chưa thống nhất giữa tiêu chuẩn
quốc gia, các quy định của các cơ quan quản lý nhà nước và các đơn vị trong Tập đoàn
Điện lực Việt Nam, dẫn đến có nhiều cấp cơng suất quá gần nhau không cần thiết hoặc

Downloaded by Vu Gi ()


lOMoARcPSD|20597478

quá xa không hợp lý. Bảng Sau so sánh dãy trị số công suất danh định đề nghị của các qui
định cịn hiệu lực của các dãy cơng suất từ 100 – 1000KVA:

Theo bảng trên, nhiều qui định cấp công suất q gần nhau khơng cần thiết, ví dụ: 160 và
180kVA; 750 và 800kVA... hoặc các cấp công suất liền kề q xa khơng hợp lý, ví dụ:
100 và 160KVA; 400 và 560kVA... Đối với các trường hợp công suất q gần thì sự bất
tiện về dự phịng, đối với trường hợp các cấp gần nhau quá xa như 100 và 160KVA, 160
và 250 kVA... nhiều trường hợp phải sử dụng tố 3 máy 1 pha như: 3×37,5; 3×50 hoặc
3×75 kVA. Hiện nay, q trình tồn cầu hóa đã khiến việc chọn dãy cơng suất khơng cịn

dựa theo qui mơ lưới điện quốc gia nữa, các tiêu chuẩn quốc gia cũng theo xu hướng sử
dụng tiêu chuẩn quốc tế. Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6306-1:2006 về "Máy biến áp điện
lực – Qui định chung" cũng hoàn toàn tương đương với IEC 60076-1:2000. So sánh các
dãy công suất Về mặt lý thuyết thì khi tỷ số giữa các cấp cơng suất gần nhau trong dãy
bằng nhau là tốt nhất. Do đó, giá trị lý tưởng trong trường hợp có 10 cấp công suất từ 100
đến 1000 KVA sẽ là: Si = Si-1 .101/10 Ta thử so sánh các cấp công suất từ 100 đến 1000
kVA của 2 dãy công suất theo quyết định 1094/EVN ĐL2-4, TCVN 6306-1:2006 và dãy
số lý tưởng theo bảng sau:

Downloaded by Vu Gi ()


lOMoARcPSD|20597478

Downloaded by Vu Gi ()