Tkc q4 chuong 04 he thong dien tu dung (rev3)

C ơng

4

H TH NG ĐI N T DÙNG

10/2017
T

n:
m tr :

Lê Đức Thi n V ơng
Lê Thanh Ngh

N


MӨC LӨC
1.
2.
2.1.
2.2.
2.3.
3.
3.1.
3.2.
3.3.
3.4.
4.

T NG QUAN V H TH NG .................................................................................. 1
TIÊU CHÍ THI T K ................................................................................................. 1
Thơng s thi t k .......................................................................................................... 2
Tiêu chuẩn áp dụng ...................................................................................................... 3
Phần m m tính tốn ..................................................................................................... 9
PHÂN TÍCH L A CH N GI I PHÁP K THU T ................................................ 9
T ng quan .................................................................................................................... 9
H th ng đ n t dùng AC ........................................................................................... 9
H th ng đ n t dùng DC, UPS và EDG .................................................................. 18
Đ u khi n h th ng đ n t dùng .............................................................................. 26
TÀI LI U THAM KH O ......................................................................................... 27


T ng Công Ty P át Đ n 3
Công Ty C Phần T Vấn Xây D ng Đ n 2

1.

Thi t k chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n

T NG QUAN V H TH NG

H th ng đ n t dùng ph đ ợc thi t k đ m b o các yêu cầu s u đ duy trì nhà máy
đ n v n hành tin c y và hi u qu :
 Đ m b o công suất cấp đ n cho các phụ t i t dùng nhà máy;
 Đ m b o d phòng cho các phụ t đ n;
 Đ m b o cấp đ n an toàn cho các phụ t
một ngu n cấp;

đ n quan tr ng trong tr

ng hợp mất

 Đ m b o duy trì ngu n liên tục cho các phụ t đ n thi t y u;
 Thi t k đơn g n, hi u qu , an toàn và tin c y;
 V n hành linh ho t;
 Chuy n ngu n d p òng n n đáp ứng theo yêu cầu th
không n
ng đ n v n hành của các phụ t i.

g n g án đo n cấp đ n

H th ng đ n t dùng trong nhà máy bao g m:
 H th ng đ n t dùng xoay chi u (AC);
 H th ng đi n t dùng một chi u (DC);
 H th ng đi n t dùng duy trì ngu n liên tục (UPS);
 H th ng đi n t dùng khẩn cấp sử dụng máy phát diesel (EDG).
2.

TIÊU CHÍ THI T K

Thi t k h th ng đ n t dùng cho nhà máy nhi t đ n cần đ m b o các y u t sau:
 Tính kh thi: có th ch n đ ợc các thi t b , khí cụ đ n phù hợp thi t k , ũng n
có kh năng t ơng, xây lắp và v n hành.
 Tính an tồn: an tồn trong q trình thi cơng và v n hành, b o trì, sửa ch a nhà
máy, các thi t b cần đ m b o các tiêu chuẩn an toàn v á đ n, n đất, thi t b
b o v ,…
 Tín đ m b o: có th đán g á qu độ tin c y cung cấp đ n, khi một thi t b hoặc
một nhóm thi t b t dùng x y ra s c s n
ng tr ớc h t đ n các t máy, có

th ph i dừng ho t động t máy, đ i với các nhà máy nhi t đ n công suất lớn,
vi c này có th gây ra h u qu nghiêm tr ng, có th n
ng lớn đ n h th ng
đ n, th m chí làm sụp đ h th ng. Vì v y khi thi t k h th ng đ n t dùng cho
nhà máy cần ph đ m b o đ ợc yêu cầu này.
 Tính linh ho t: thi t k h th ng đ n t dùng ph đ m b o các t máy có th làm
vi c linh ho t, ví dụ t máy này có th sử dụng và cấp đ n t dùng cho t máy kia
và ng ợc l i.
 Tính phát tri n: khi thi t k h th ng đ n t dùng cần l u ý đ n quá trình phát
tri n của nhà máy sau này, có th nâng cơng suất hoặ t y đ i cấu trúc t máy.
Khi phát tri n không b k ó k ăn y p i phá b , th y đ i cấu trúc.
Quyển 4, Chương 4 – Hệ thống điện tự dùng
n b n 3, tháng 10/2017

Trang 1 / 27


T ng Công Ty P át Đ n 3
Công Ty C Phần T Vấn Xây D ng Đ n 2

Thi t k chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n

 Tính kinh t : h th ng đ n t dùng của một nhà máy nhi t đ n có giá tr rất lớn,
th i gian sử dụng lâu dà , do đó k t t k cần tín toán đ n y u t kinh t , v n
đầu t b n đầu và
p í àng năm. Sử dụng các khí cụ đ n, thi t b đ n hi n đ i
đ gi m t n thất, tăng t i gian v n àn àng năm.
2.1.
2.1.1.

Thông s thi t k
Nguyên tắc lựa chọn thiết bị điện

 Cấp đ n áp: thi t b đ n đ ợc l a ch n ph
đ n áp sử dụng.

ó đ n áp đ nh mức không nh

ơn

 Công suất: công suất đ nh mức của các thi t b đ n không nh ơn ông suất liên
tục lớn nhất của t i tiêu thụ, có th cho phép quá t i trong th g n quy đ nh.
 Dòng đ n làm vi bìn t
ng và ỡng bứ : dịng đ n đ nh mức của các thi t
b ph đ m b o lớn ơn dịng làm v bìn t
ng c đ i, khi x y ra s c , mất
một phần tử trong h th ng làm dòng đ n tăng lên (tìn tr ng ỡng bứ ) t ì ũng
k ơng làm
ng thi t b đ n. L u ý: k tín tốn p ụ t i của h th ng đ n t
dùng, ngồi cơng suất trên các xuất tuy n đã b t, còn ph tín đ n cơng suất của
các m ch d phịng s sử dụng trong t ơng l , ông suất này khác với dung sai
tín tốn (t
ng từ 10% đ n 15%).
 Khi l a ch n các thi t b đóng ắt, b o v ph xét đ n dòng đ n ngắn m ch, th i
gian gi i trừ s c , đ m b o các thi t b ho t động đúng mà k ông gây r
ng.
L u ý: k năng ắt ngắn m ch của thi t b đóng ắt ph tín đ n dung sai ít nhất
15% so với dịng ngắn m ch tính tốn.
 Ngồi ra một s thi t b cịn ph xét đ n đ u ki n n đ n động và n đ nh nhi t.
2.1.2.

Hệ thống điện tự dùng xoay chiều trung áp

Ph m vi h th ng đ n t dùng xoay chi u trung áp bao g m từ phía h áp các máy
bi n áp t dùng t máy đ n h th ng tủ đ n trung áp và các phụ t i trung áp.
Các thông s thi t k n s u:
 Cấp đ n áp

: 11 kV (hoặc 6,6 kV)

 Tần s

: 50 Hz

 S pha

: 3 pha

 N

đất

2.1.3.

Máy biến áp tự dùng hợp bộ

: trung tính n

đất qu đ n tr

Máy bi n áp t dùng hợp bộ nh n đ n từ h th ng tủ đ n trung áp và cấp ngu n cho
h th ng đ n t dùng 400V. Các thông s thi t k n sau:
 Ki u máy bi n áp

: khô

 Cấp đ n áp phía cao

: 11 kV (hoặc 6,6 kV)

 Cấp đ n áp phía h

: 400 V

 Tần s

: 50 Hz

Quyển 4, Chương 4 – Hệ thống điện tự dùng
n b n 3, tháng 10/2017

Trang 2 / 27


T ng Công Ty P át Đ n 3
Công Ty C Phần T Vấn Xây D ng Đ n 2

 S pha

: 3 pha

 T đấu dây

: Dyn11

Thi t k chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n

 N

đất

2.1.4.

Hệ thống điện tự dùng xoay chiều hạ áp

: trung tính phía h áp n

đất tr c ti p

Ph m vi h th ng đ n t dùng xoay chi u h áp bao g m từ phía h áp các máy bi n
áp t dùng hợp bộ đ n h th ng tủ đ n h áp và các phụ t i h áp. Các thông s thi t
k n s u:
 Cấp đ n áp

: 400/230 V

 Tần s

: 50 Hz

 S pha

: 3 pha / 1 pha

 N

đất

2.1.5.

Hệ thống điện tự dùng một chiều

: trung tính n

đất tr c ti p

H th ng đ n t dùng một chi u đ ợc trang b cho các phụ t i đ u khi n, chỉ th , b o
v , c nh báo, truy n động DC, chi u sáng s c DC,… Các thông s thi t k n s u:
 Cấp đ n áp

: 220 V DC

 Lo i ắc quy

: Axit chì kín (VRLA) hoặc nickel-cadmium (Ni-Cd)

 Th i gian t i thi u

: 1 gi

2.1.6.

Hệ thống điện tự dùng duy trì nguồn liên tục

H th ng duy trì ngu n liên tụ (UPS) đ ợc trang b cho các phụ t i thi t y u của từng
t máy và h th ng đ u khi n DCS, h th ng báo cháy, h th ng máy tín ,… Các
thơng s thi t k n s u:
 Cấp đ n áp

: 400/230 V AC

 Tần s

: 50 Hz

 S pha

: 3 pha / 1 pha

2.1.7.

Hệ thống điện tự dùng khẩn cấp sử dụng máy phát diesel

H th ng đ n t dùng khẩn cấp sử dụng hai (2) máy phát Diesel cho hai (2) t máy,
có trang b máy cắt liên l c gi a hai (2) thanh cái t dùng khẩn cấp. Thông s thi t k
n s u:
 Cấp đ n áp

: 400 V AC

 Tần s

: 50 Hz

 H s công suất

: 0,8 (tr pha)

2.2.

Tiêu chuẩn áp d ng

Thi t k ph i tuân theo nh ng tiêu chuẩn, quy đ nh, quy ph m đã đ ợc ban hành của
Vi t Nam và Qu c T với ấn b n mới nhất, đ ng th i ph i th c hi n theo các th c ti n
k thu t t t đã đ ợc chứng minh.
Quyển 4, Chương 4 – Hệ thống điện tự dùng
n b n 3, tháng 10/2017

Trang 3 / 27


T ng Công Ty P át Đ n 3
Công Ty C Phần T Vấn Xây D ng Đ n 2

Thi t k chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n

D ớ đây là một s quy đ nh, quy ph m và tiêu chuẩn áp dụng.
2.2.1.

Quy định và quy phạm

 Quy ph m trang b đ n 11 TCN–2006 do Bộ Công Nghi p (nay là Bộ Công
T ơng) ban hành năm 2006 kèm theo Quy t đ nh s 19/2006/QĐ-BCN;
 Quy chuẩn k thu t qu c gia v k thu t đ n, T p 5 Ki m đ nh trang thi t b h
th ng đ n – QCVN QTĐ-5:2009/BCT do Bộ Công T ơng b n àn năm 2009
kèm theo Thông t s 40/2009/TT-BCT;
 Quy chuẩn k thu t qu c gia v k thu t đ n, T p 6 V n hành, sửa ch a trang
thi t b h th ng đ n – QCVN QTĐ-6:2009/BCT do Bộ Công T ơng b n àn
năm 2009 kèm t eo T ông t s 40/2009/TT-BCT;
 Quy chuẩn k thu t qu c gia v k thu t đ n, T p 7 Thi công các cơng trình
đi n – QCVN QTĐ-7:2009/BCT do Bộ Cơng T ơng b n àn năm 2009 kèm
t eo T ông t s 40/2009/TT-BCT;
 Quy chuẩn k thu t qu c gia v k thu t đ n, T p 8 Quy chuẩn k thu t đ n h
áp – QCVN QTĐ-8:2010/BCT do Bộ Công T ơng b n àn năm 2010 kèm theo
T ông t s 04/2011/TT-BCT;
 Quy chuẩn k thu t qu c gia v n toàn đ n QCVN 01:2008/BCT do Bộ Công
T ơng b n àn năm 2008 kèm theo Quy t đ nh s 12/2008/QĐ-BCT.
Rev.3
 Ngh đ nh s 14/2014/NĐ-CP ngày 26/02/2014 v quy đ nh chi ti t thi hành Lu t
đ n l c v n tồn đ n.
 T ơng t s 31/2014/TT-BCT ngày 02/10/2014 v quy đ nh chi ti t một s nội
dung v n toàn đ n.
2.2.2.

Tiêu chuẩn trong nước

Mã tiêu chuẩn

Tên tiêu chuẩn

TCVN-3674

Tr m p át đ n ó động ơ đ t trong.

TCVN-8096

Tủ đ n đóng ắt và đ u khi n cao áp

TCVN-7994

Tủ đ n đóng ắt và đ u khi n h áp

TCVN-5173

Máy cắt đ n t động dòng đ n đ n 6300 A, đ n áp đ n 1000 V.
Yêu cầu k thu t chung

TCVN-6592-1

Thi t b đóng ắt và đ u khi n h áp. Phần 1: Qui tắc chung

TCVN-6615-1

Thi t b đóng ắt dùng cho thi t b . Phần 1: Yêu cầu chung

TCVN-7883-8

Rơle đ n. Phần 8: Rơle đ n nhi t

TCVN-6306-1

Máy bi n áp đ n l c. Phần 1: Quy đ nh chung

TCVN-6306-5

Máy bi n áp đ n l c. Phần 5: Kh năng

u ngắn m ch

TCVN-6306-11 Máy bi n áp đ n l c. Phần 11: Máy bi n áp ki u khô
Quyển 4, Chương 4 – Hệ thống điện tự dùng
n b n 3, tháng 10/2017

Trang 4 / 27


T ng Công Ty P át Đ n 3
Công Ty C Phần T Vấn Xây D ng Đ n 2

Thi t k chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n

Mã tiêu chuẩn

Tên tiêu chuẩn

TCVN-8525

Máy bi n áp phân ph i. Mức hi u suất năng l ợng t i thi u và
p ơng p áp xá đ nh hi u suất năng l ợng

TCVN-5770

Máy bi n áp dân dụng

TCVN-5427

Máy bi n áp đ n l c. Thi t b chuy n đ
d ới t i. Yêu cầu k thu t

TCVN-7697-1

Máy bi n đ

đo l

ng. Phần 1: Máy bi n dòng

TCVN-7697-2

Máy bi n đ

đo l

ng. Phần 2: Máy bi n đ n áp ki u c m ứng

TCVN-3816

Động ơ đ n có cơng suất nh dùng chung trong cơng nghi p. Yêu
cầu k thu t

TCVN-315

Động ơ đ n k ông đ ng bộ ba pha có cơng suất từ 110 đ n 1000
kW. Dãy công suất, dãy t độ qu y và đ n áp d n đ nh

TCVN-7447

H th ng lắp đặt đ n h áp

TCVN-7922

Ký hi u bằng hình v trên sơ đ

TCVN-7655

Dãy dịng đ n tiêu chuẩn theo IEC

TCVN-4756

Quy ph m n

TCVN-4255

Cấp b o v bằng v ngoài (mã IP)

TCVN-2572

Bi n báo an toàn v đ n

TCXDVN-394

Thi t k lắp đặt trang thi t b đ n trong các cơng trình xây d ng Phần n tồn đ n

2.2.3.

đầu phân nhánh cuộn dây

đất và n i không các thi t b đ n

Tiêu chuẩn quốc tế

Mã tiêu chuẩn

Tên tiêu chuẩn

IEC 60059

IEC standard current ratings

IEC 60038

IEC standard voltages

IEC 60034

Rotating electrical machines

IEC 61869

Instrument transformers

IEC 60076

Power transformers

IEC 60214

Tap-changers

IEC 62041

Power transformers, power supply units, reactors and similar
products. EMC requirements

IEC 62271

High-voltage switchgear and controlgear

IEC 60282

High-voltage fuses

Quyển 4, Chương 4 – Hệ thống điện tự dùng
n b n 3, tháng 10/2017

Trang 5 / 27


T ng Công Ty P át Đ n 3
Công Ty C Phần T Vấn Xây D ng Đ n 2

Mã tiêu chuẩn

Thi t k chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n

Tên tiêu chuẩn

IEC 60694

Common specifications for high -voltage switchgear and controlgear
standards

IEC 60898

Electrical accessories – Circuit-breakers for overcurrent protection

IEC 60909

Short-circuit currents in three-phase a.c. systems

IEC 60934

Circuit-breakers for equipment

IEC 60947

Low-voltage switchgear and controlgear

IEC 61439

Low-voltage switchgear and controlgear assemblies

IEC 61915

Low-voltage switchgear and controlgear - Device profiles for
networked industrial devices

IEC 62026

Low-voltage switchgear and controlgear - Controller-device
interfaces (CDIs)

IEC 62091

Low-voltage switchgear and controlgear - Controllers for drivers of
stationary fire pumps

IEC 60269

Low-voltage Fuses

IEC TR 61912

Low-voltage switchgear and controlgear - Overcurrent protective
devices

IEC 62208

Empty enclosures for low-voltage switchgear and controlgear
assemblies - General requirements

IEC 61558

Safety of power transformers power supplies reactors and similar
products

IEC 60099

Surge Arresters

IEC 61643

Low-voltage surge protective devices

IEC 60865

Short-circuit currents - Calculation of effects

IEC 60034

Rotating electrical machines

IEC 60204 SER

Safety of Machinery - Electrical Equipment of Machines - ALL
PARTS

IEC 61310

Safety of machinery - Indication marking and actuation

IEC 62061

Safety of machinery - Functional safety of safety-related electrical
electronic and programmable electronic control systems

IEC 61496

Safety of machinery. Electro-sensitive protective equipment

IEC 62040

Uninterruptible power systems (UPS)

IEC 60364

Low-voltage electrical installations

IEC 60478

Stabilized Power Supplies, D.C. Output

Quyển 4, Chương 4 – Hệ thống điện tự dùng
n b n 3, tháng 10/2017

Trang 6 / 27


T ng Công Ty P át Đ n 3
Công Ty C Phần T Vấn Xây D ng Đ n 2

Mã tiêu chuẩn

Thi t k chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n

Tên tiêu chuẩn

IEC 60896

Stationary Lead-Acid Batteries

IEEE Std 1313

Standard for Power Systems - Insulation Coordination

IEEE C50.13

Standard for cylindrical-rotor 50 Hz and 60 Hz synchronous
generators rated 10 MVA and above

IEEE C37.010

Application Guide for AC High-Voltage Circuit Breakers Rated on a
Symmetrical Current Basis

IEEE C37.012

Application Guide for Capacitance Current Switching for AC HighVoltage Circuit Breakers

IEEE C37.013

Standard for AC High-Voltage Generator Circuit Breakers Rated on
a Symmetrical Current Basis

Standard for AC High Voltage Generator Circuit Breakers Rated on
IEEE C37.013a a Symmetrical Current Basis. Amendment 1- Supplement for Use
with Generators Rated 10–100 MVA
IEEE C37.04

Standard for Rating Structure for AC High-Voltage Circuit Breakers
- Corrigendum 1

IEEE C37.04a

Standard Rating Structure for AC High-Voltage Circuit Breakers
Rated on a Symmetrical Current Basis - Amendment 1

IEEE C37.04b

Standard for Rating Structure for AC High-Voltage Circuit Breakers
Rated on a Symmetrical Current Basis - Amendment 2

IEEE C37.30

Standard Requirements for High-Voltage Switches

IEEE C37.301

Standard for High-Voltage Switchgear (Above 1000 V) Test
Techniques - Partial Discharge

IEEE C37.37a

Standard Loading Guide for AC High-Voltage Air Switches Under
Emergency Conditionis

IEEE C37.47

American National Standard for High Voltage Current-Limiting
Type Distribution Class Fuses and Fuse Disconnecting Switches

IEEE C37.29

Standard for Low-Voltage AC Power Circuit Protectors Used in
Enclosures

Standard Test Procedure for Thermal Evaluation of Insulation
IEEE C57.12.56 Systems for Ventilated Dry-Type Power and Distribution
Transformers
IEEE C57.12.80 Standard Terminology for Power and Distribution Transformers
IEEE C57.96

Guide for Loading Dry-Type Distribution and Power Transformers

IEEE C57.105

Guide for Application of Transformer Connections in Three-Phase
Distribution Systems

Quyển 4, Chương 4 – Hệ thống điện tự dùng

n b n 3, tháng 10/2017

Trang 7 / 27


T ng Công Ty P át Đ n 3
Công Ty C Phần T Vấn Xây D ng Đ n 2

Mã tiêu chuẩn
IEEE C57.131

Thi t k chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n

Tên tiêu chuẩn
Standard Requirements for Load Tap Changers

IEEE C57.13.6 Standard for High-Accuracy Instrument Transformers
IEEE C37.91

Guide for Protecting Power Transformers

IEEE C37.95

Guide for Protective Relaying of Utility-Consumer Interconnections

IEEE C37.96

Guide for AC Motor Protection

IEEE C37.97

Guide for Protective Relay Applications to Power System Buses

IEEE C37.112

Standard Inverse-Time Characteristic Equations for Overcurrent
Relays

IEEE Std 485

Recommended Practice for Sizing Lead-Acid Batteries for
Stationary Applications

IEEE Std 946

Recommended Practice for the Design of DC Auxiliary Power
Systems for Generating Systems

IEEE C67.92

Guide For The Application Of Neutral Grounding In Electrical
Utility Systems Part I-introduction

IEEE Std 32

Standard Requirements, Terminology, and Test Procedure for
Neutral Grounding Devices

IEEE Std 141

Recommended Practice for Electric Power Distribution for
Industrial Plants

IEEE C37.20.1

Standard for Metal-Enclosed Low-Voltage Power Circuit Breaker
Switchgear

IEEE C37.20.2 Standard for Metal-Enclosed bus Station-Type Cubicle Switchgear
IEEE C37.20.4

Standard for Indoor AC Switches (1kV-38kV) for Use in MetalEnclosed Switchgear

IEEE C37.23

Standard for Metal-Enclosed bus

IEEE Std 450

IEEE Recommended Practice for Maintenance, Testing, and
Replacement of Vented Lead-Acid Batteries for Stationary
Applications

IEEE Std. 484

IEEE Recommended Practice for Installation Design and Installation
of Vented Lead-Acid Batteries for Stationary Applications

IEEE Std. 1189

IEEE Guide for selection of Valve Regulated Lead-Acid (VRLA)
Batteries for Stationary Applications

ANSI C37.32

American National Standard for High Voltage Switches, Bus
Supports, and Accessories Schedules of Preferred Ratings,
Construction Guidelines, and Specifications

Quyển 4, Chương 4 – Hệ thống điện tự dùng
n b n 3, tháng 10/2017

Trang 8 / 27


T ng Công Ty P át Đ n 3
Công Ty C Phần T Vấn Xây D ng Đ n 2

Mã tiêu chuẩn
ANSI C50.10
2.3.

Thi t k chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n

Tên tiêu chuẩn
American National Standard for Rotating Electrical Machinery Synchronous Machines

Phần m m tính tốn

Một s phần m m phục vụ tính tốn h th ng đ n t dùng của nhà máy nhi t đ n

t
ng sử dụng n s u:
 Microsoft Excel: tính tốn phụ t i t dùng cho từng h th ng AC, DC, UPS, máy
p át D esel,… N à ung ấp: Microsoft Corporation
 ETAP: tính tốn phần đ n cho nhà máy, bao g m: trào l u ông suất, ngắn m ch,
dòng kh động động ơ, sụt áp, t n thất, l a ch n thi t b , dây d n,… N à ung
cấp: Operation Technology, Inc.
 PSS/E: một cơng cụ m nh cho tính tốn m ng truy n t i, sử dụng đ tín trào l u
cơng suất, ngắn m ch, t
u ông suất, n đ n động, n đ n tĩn
o th ng,…
Nhà cung cấp: Power Technologies, Inc.
 EMTP-RV: dùng

o tín tốn q độ đ n áp. Nhà cung cấp: POWERSYS

 Một s phần m m tính tốn cho h th ng phụ trợ: POWERWORLD, ECODIAL,
DOCWIN,…
3.

PHÂN TÍCH L A CHỌN GIẢI PHÁP KỸ THUẬT

3.1.

T ng quan

L a ch n các thi t b đ n chính cho h th ng đ n t dùng nhà máy nhi t đ n là công
vi c rất quan tr ng, vi c l a ch n chính xác, phù hợp s đ m b o cho nhà máy v n
hành n đ nh, lâu dài, h n ch s c x y ra. Các thi t b đ ợc ch n ph đ m b o các
yêu cầu v nhà cung cấp tin c y, th i gian sử dụng lâu dà , ít

ng, có th ch n
đ ợc và d dàng thay th , sửa ch a, giá thành và chất l ợng hợp lý,…
3.2.

H th

đi n t dùng AC

Trong nhà máy nhi t đ n t n ó á

ơ ấu t dùng chính sau:

 Cá ơ ấu củ lị ơ : Máy ng
qu t k ó , bơm n ớc cấp,...

n, h th ng cấp than, qu t g ó sơ ấp, qu t gió,

 Cá ơ ấu của t máy - tu b n: Bơm n ớ ng ng, bơm tuần oàn, bơm dầu của
h th ng đ u chỉn , làm mát, bô trơn,…
 Cá

ơ ấu phục vụ cho h th ng cung cấp than:

+ Cá ơ ấu của h th ng nghi n t n: băng t i cấp than, máy nghi n than, qu t
chèn máy nghi n, qu t sơ ấp, …
+ Các ơ ấu của h th ng cung cấp, v n chuy n than: thi t b b c dỡ than trên b n,
băng t i, tháp chuy n ti p, bộ chia than, thi t b cân than, thi t b lấy m u than,
thi t b tách sắt, h th ng khử bụi, …

Quyển 4, Chương 4 – Hệ thống điện tự dùng

n b n 3, tháng 10/2017

Trang 9 / 27


T ng Công Ty P át Đ n 3
Công Ty C Phần T Vấn Xây D ng Đ n 2

Thi t k chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n

+ Kho nhiên li u và v n chuy n nhiên li u vào lò: Cần trụ , máy xú t n, băng t i,
...
 Cá ơ ấu của h th ng cấp dầu: h th ng l c dầu ti p nh n, bộ tách dầu, h th ng
đo l u l ợng dầu, bộ l c kép dầu, bơm ấp dầu, bơm t u i dầu,…
 Cá

ơ ấu của h th ng v n chuy n tro xỉ:

+ H th ng v n chuy n xỉ đáy lò: băng t
rử ,…

ào

ìm, máy đ p xỉ, bơm n ớc x i

+ H th ng v n chuy n tro bay: h th ng nén khí, h th ng gia nhi t đ n và qu t t o
tầng sôi, bộ hòa trộn tro xỉ,…
 Cá ơ ấu của h th ng xử lý n ớc: á bơm n ớ , bơm bùn, bơm ó
ất và h
th ng đ u khi n bơm o á

th ng xử lý n ớc thơ, xử lý n ớc khử khống, xử
lý n ớc th i nhi m than – nhi m dầu – nhi m hóa chất, xử lý n ớc th i sinh
ho t,…
 Cá

ơ ấu của h th ng n ớ làm mát: á bơm,

th ng

âm lo,…

 Cá ơ ấu của h th ng khử l u uỳnh trong khói th i: h th ng cung cấp, v n
chuy n đá vô , bơm ấp n ớc ng t, n ớc bi n,…
 Cá

ơ ấu của h th ng l c bụ tĩn đ n.

 Cá ơ ấu của h th ng cầu trục và thi t b nâng: cầu trục, cần cẩu di động, h
th ng treo cáp và nâng, h th ng đ u khi n,…
 Cá ơ ấu của h th ng s n xuất Hydrogen: máy s n xuất Hydrogen, thi t b làm
mát, bơm p ân p i, h th ng đ u khi n,…
 Cá

ơ ấu của h th ng k í nén: á bơm nén k í, ấp khí, h th ng đ u khi n,...

 Cá ơ ấu của h th ng đ u ị k ơng k í, t ơng g ó: máy đ u hịa, qu t gió, h
th ng đ u khi n,…
 Các h th ng khác.
Ngoà á ơ ấu đ phục vụ cho q trình cơng ngh
ín trên, òn ó á ơ ấu

làm nhi m vụ phụ n : bơm
a cháy, h th ng n p ắc quy, h th ng đ u khi n, tín
hi u, chi u sáng,…
Đ s n xuất và truy n t i đi n năng, ngoài phần cung cấp cho các hộ tiêu thụ, b n thân
nhà máy đi n cũng tiêu thụ một l ợng đi n năng. Phần đi n năng này g i là đi n t
dùng của nhà máy đi n.
L ợng đ n t dùng tuy không lớn n ng t uộc lo i phụ t i quan tr ng vì n u mất t
dùng s n
ng lớn làm gi m đ n phát ra hoặc có th gây mất đ n tồn bộ. Do đó
khi l a ch n sơ đ n đ n và cấp đ n cho phụ t i t dùng nhà máy cần thi t k đ
đ m b o cho nhà máy v n hành an toàn, tin c y và hi u qu , ng i thi t k ph i xem
xét các vấn đ s u đ thi t k sơ đ t
u o p ần cấp đ n t dùng nhà máy:
 Ngu n cấp chính ph i t i thi u từ 2 ngu n riêng bi t.
 Các phụ t i quan tr ng cần đ ợc cấp ngu n từ 2 tủ của 2 thanh góp riêng bi t.
Quyển 4, Chương 4 – Hệ thống điện tự dùng
n b n 3, tháng 10/2017

Trang 10 / 27


T ng Công Ty P át Đ n 3
Công Ty C Phần T Vấn Xây D ng Đ n 2

Thi t k chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n

 Các phụ t i khẩn cấp (h th ng đ u khi n, b o v , các thi t b dùng cho dừng máy
khẩn cấp, chi u sáng s c ,…) p đ ợc cấp ngu n từ c h th ng bìn t
ng và
h th ng duy trì ngu n liên tục (UPS) hoặc h th ng đ n một chi u.

3.2.1.

Hệ thống điện tự dùng xoay chiều trung áp

H th ng t dùng trung áp trong nhà máy nhi t đ n có cấp đ n áp ph bi n là 11 kV,
6,6 kV và 3,3 kV. Tùy theo quy mô công suất của t máy phát, các y u t sau s nh
ng đ n vi c l a ch n cấp đ n áp cho h th ng đ n t dùng:
 Lo i và quy mô của t i t dùng đ

vào sử dụng;

 Kho ng cách truy n d n;
 G tăng p ụ t trong t ơng lai;
 Kh năng ô l p s c của thi t b đóng ắt;
 Quy đ nh v đ n áp cho phép;
 Chi phí của tồn bộ thi t b h th ng t dùng.
Nhằm t
u ó hi phí tồn bộ thi t b của h th ng t dùng (trong đó á t t b có
n
ng lớn v giá bao g m máy bi n áp, động ơ, t t b đóng ắt b o v và cáp
l c) t ông t
ng 1 cấp đ n áp s đ ợc ch n.
B ng sau th hi n sơ bộ m i quan h gi a cấp đ n áp t dùng và dịng t i theo gam
cơng suất t máy đ n hình.
Cơng suất t máy ~ 150
(MW)

~ 300

~ 600

~ 1000

Cấp đ n áp t dùng
trung áp xem xét
(kV)

3,3

3,3

6,6

6,6

11

11

Suất t dùng trung
bình của t máy

8%

8%

8%

8%

8%

8%

Cơng suất t dùng
t máy (MW)

12,0

24,0

24.0

48.0

48.0

80.0

Dịng đ n t i yêu
cầu cho thi t b
đóng ắt (A)

2470

4940

2470

4940

2964

4940
Rev.3

Đ gi m dòng ngắn m ch trên thanh cái t dùng, có th tăng đ n kháng ngắn m ch
của máy bi n áp t dùng UAT, n ng k tăng đ n kháng ngắn m ch thì s làm tăng
sụt áp khi kh động động ơ, đ u này s có th ph tăng t t di n cáp phía h áp của
máy bi n áp. Ngoài ra, vớ p ơng án tăng đ n áp phía h áp máy bi n th đ gi m
dòng ngắn m ch và gi m sụt áp d n đ n tăng
p í á đ n cho tủ phía h áp, cáp
phía h áp và á động ơ p í
áp n ng g m chi phí cho ti t di n của dây d n, cáp
phía h áp.
Quyển 4, Chương 4 – Hệ thống điện tự dùng
n b n 3, tháng 10/2017

Trang 11 / 27


T ng Công Ty P át Đ n 3
Công Ty C Phần T Vấn Xây D ng Đ n 2

Thi t k chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n

B ng s u đây p ân tí
u n ợ đ m của các cấp đ n áp t dùng 11 kV và 6,6 kV
cho gam công suất t máy 600 MW, qu đó ó t đ r l a ch n cấp đ n áp phù
hợp với nhà máy cần thi t k .

Cấp đi n áp
uđ m

11 kV

6,6 kV

- Đ n áp cao, t n thất h th ng - Mứ á đ n của các thi t b
nh , thu n ti n cho vi c cung cấp thấp ơn, g m chi phí thi t b .
đ n đ n các t i t dùng xa.
- Gi m kí t ớc thi t b , kích
- Dòng đ n qua các dây d n nh t ớc ngoài của dây d n, gi m
ơn, g m ti t di n dây d n cần l a khơng gian lắp đặt.
ch n.
- Gi m dịng ngắn m ch trên h
th ng t dùng.

N ợ đ m

- Cá đ n của toàn bộ các thi t b
tăng lên, làm tăng
p ít tb.

- T n thất h th ng lớn ơn, t t
di n dây d n lớn ơn.

- Kho ng á
á đ n tăng lên - Dòng ngắn m ch trên h th ng t
làm tăng không gian lắp đặt dây dùng o ơn so với cấp đ n áp
d n, thi t b .

11kV.
Đ n t dùng xoay chi u trung áp đ ợc lấy từ đầu c c máy phát hoặc từ l ới qua máy
bi n áp t dùng. Phía thứ cấp của các MBA t dùng đ ợ đấu n i bằng hộp thanh d n
v b c kín bằng kim lo i (hoặ áp) đ n các tủ đóng ắt trung áp. Mỗi t máy có các
p ân đo n thanh cái t dùng trung áp t ơng ứng với các tủ đ n t dùng.
Phụ t i t dùng t máy bao g m phụ t i củ tu b n, lò ơ , máy p át,
huỳnh, h th ng l c bụ tĩn đ n,... và các thi t b phụ trợ đ kèm.

th ng khử l u

Phụ t i t dùng chung nhà máy bao g m phụ t i của h th ng v n chuy n than, h
th ng v n chuy n tro xỉ, h th ng xử lý n ớc, h th ng cấp n ớc, h th ng b o trì, h
th ng chi u sáng,... s đ ợc cấp ngu n từ b ng t dùng trung áp chung của các t máy.
Đ n t dùng trung áp chủ y u cung cấp c o á động ơ ó ơng suất lớn (>200 kW)
phục vụ cho các t máy. T ng công suất t dùng cấp này đ ợ tín n s u:

Std1 = P1
Trong đó:

K dt1
η1.cosφ1

P1 là cơng suất tính tốn trên trụ

(4.1)
ơ ủa các máy công tác

Kdt1 là h s đ ng th i
η1, osφ1 là hi u suất và h s công suất củ
H th ng tủ đ n trung áp ph

của ngu n cấp đ n.

á động ơ

đ ợc thi t k t eo sơ đ d phịng 2x100% cơng suất

Các thi t b đóng ắt trung áp ph i phù hợp với tiêu chuẩn IEC 62271 vớ đ n áp v n
hành lớn nhất cho phép ±10% củ đ n áp d n đ nh.

Quyển 4, Chương 4 – Hệ thống điện tự dùng
n b n 3, tháng 10/2017

Trang 12 / 27

Rev.3


T ng Công Ty P át Đ n 3
Công Ty C Phần T Vấn Xây D ng Đ n 2

Thi t k chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n

Tủ đ n trung áp có d ng sơ đ một (1) thanh cái có máy cắt p ân đo n bao g m hai lộ
vào và các lộ r đ n các máy bi n áp t dùng hợp bộ và các phụ t i trung áp.
Tủ đ n trung áp là lo i tủ metal-clad với máy cắt là lo i 3 pha có th kéo r đ ợc, sử
dụng bu ng ngắt chân không do độ an toàn cao và hi u qu trong v n hành (khuy n
ngh không sử dụng lo i SF6).
Máy cắt ân k ông đ ợc trang b cho các lộ vào và các lộ ra cơng suất lớn, các cầu
ì tá động nhanh (HRC) và kh động từ có th đ ợc trang b cho các m ch động ơ
công suất nh ơn.

Mỗi máy cắt trung áp ph
m ch giám sát cuộn trip.

đ ợc trang b 2 cuộn cắt (tr p o ls) độc l p nhau và có

H th ng tủ đ n trung áp ph
tủ không nh ơn IP31.

đặt trong p òng đ u hòa (phòng l nh), cấp b o v v

Mỗi tủ đ n trung áp s đ ợc cấp vớ đèn

u sáng bên trong tủ cùng với bộ sấy.

Tất c các lộ vào và lộ ra của tủ đ n trung áp ph i trang b đ ng h đo dòng đ n t i
chỗ hoặc tích hợp vào đ ng h đ
ứ năng đ hi n th dòng đ n v n hành.
Các bi n dịng đ n cho thi t b đóng ắt trung áp là lo á đ n khô. Mỗi bi n dịng
đ n có t i thi u 3 lõ đ ợc sử dụng o đo l ng, b o v và d phịng. Trong đó lõ
dùng cho b o v u cầu h s bão hịa từ (FS) khơng lớn ơn 5. S lõi nhi u ơn s
đ ợc cung cấp cho các chứ năng b o v b sung n u cần thi t. Dòng thứ cấp đ nh
mức của các bi n dòng đ n là 1 A hoặc 5 A.
Thi t b đóng ắt trung áp sử dụng á Rơle b o v lo đ n tử hoặc lo i k thu t s
đ
ứ năng đ ợc tích hợp với thi t b ki m tr , đo l ng và thông tin liên l c cho
b o v xuất tuy n và động ơ.
Các thi t b đo, bộ bi n năng, đ ng h đo p i thích hợp cho vi c sử dụng với các bi n
dòng đ n và bi n đ n áp trên vùng v n àn bìn t
ng của h th ng.
Các tín hi u c n báo, đo l ng và đ u khi n s đ ợc truy n đ n h th ng DCS đ

các thi t b đóng ắt đ ợ g ám sát và đ u khi n từ p òng đ u khi n trung tâm. Các
d ng đ u khi n khác nhau s đ ợc cung cấp cho toàn bộ các máy cắt và kh động từ.
Các tín hi u đ u khi n và l n tr o đ i gi a h th ng DCS với thi t b đóng ắt trung
áp s đ ợc truy n trên áp đ ng.
Thi t b chuy n ngu n t động đ ợc cung cấp cho các thanh cái trung áp của t máy.
Thi t b này s t động kh động và đáp ứng n n đ chuy n sang sử dụng ngu n
đ n d phòng khi mất ngu n đ n chính.
L u ý: k ơng o p ép v n hành thi t b đóng ắt trung áp tr c ti p t i tủ đ n khi máy
cắt đ ng tr ng thái v n hành (Service), chỉ cho phép khi máy cắt tr ng thái thử
nghi m (Test). H th ng tủ đ n trung th ph i trang b kh năng uy n đ i v trí đ u
khi n tủ đ n qua các công tác l a ch n.
Cấp đ n áp đ u khi n tủ đ n trung áp là 220 V DC.
Giao di n đ u khi n, hi n th , giám sát h th ng tủ đ n trung áp cần đ ợc th ng nhất
từ b ớc thi t k , s u đây là một s hi n th và giám sát t i thi u cần có cho tủ trung th
t i tủ và DCS:
Quyển 4, Chương 4 – Hệ thống điện tự dùng
n b n 3, tháng 10/2017

Trang 13 / 27


T ng Công Ty P át Đ n 3
Công Ty C Phần T Vấn Xây D ng Đ n 2

Thi t k chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n

 Máy cắt đóng
 Máy cắt m
 Tủ đ n (máy cắt) sẵn sàng v n hành
 Tủ đ n (máy cắt) khơng sẵn sàng v n hành (có lỗi).

Thơng s k thu t chính của tủ đ n trung áp:
V tủ

Lo i

Ngăn kéo, á

B dày v tủ

≥ 2mm với k t cấu tủ, và
≥ 3mm với cử ngăn á bộ ph n

B dày lớp sơn

≥ 120µm

D i nhi t độ mơ tr
Thi t b
đ n

ng

đ n khơng khí

-150C ~ 400C

Cáp vào ra

Đáy tủ hoặc nóc tủ

Đ n áp lớn nhất

7,2 kV (hoặc 12 kV)

Đ n áp v n hành

6,6 kV (hoặc 11 kV)

Tần s

50 Hz

Đ n áp ch u đ ng tần s
nghi p
Đ n áp ch u đ ng xung sét

công 20 kV (28 kV)
60 kV (75 kV)

Đ n áp ng ỡng v n hành của cuộn 70% < Un < 110%
đóng
Đ n áp ng ỡng v n hành của cuộn 70% < Un < 110%
cắt

Thanh
cái

Đ n áp đ u khi n DC

220 V DC

Lo i

Đ ng m thi c hoặc b c, có cách
đ n

Màu pha

A: Vàng
B: Xanh lá
C: Đ
PE: Vàng/xanh

Đấu dây M ch CT
trong tủ
M ch VT
M ch đ u khi n

Quyển 4, Chương 4 – Hệ thống điện tự dùng
n b n 3, tháng 10/2017

4 mm2
2,5 mm2
1,5 mm2

Trang 14 / 27


T ng Công Ty P át Đ n 3
Công Ty C Phần T Vấn Xây D ng Đ n 2

3.2.2.

Thi t k chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n

Máy biến áp tự dùng hợp bộ

Công suất t dùng cho nhà máy nhi t đ n t
ng chi m 7-10% công suất nhà máy, do
nhu cầu lớn n v y nên t dùng là một phần quan tr ng khi thi t k , cần ph i ch n s
l ợng và công suất MBA t dùng đ đ m b o đáp ứng đủ cơng suất, ó độ tin c y cao.
MBA t dùng hợp bộ là máy bi n áp ki u khô, đ ợc thi t k theo tiêu chuẩn IEC
60076 hoặ IEEE/ANSI C57.12. Có đ u chỉn đ n áp d ới t i hoặc không t i.
Mỗi máy bi n áp t dùng hợp bộ cấp đ n áp 6,6 kV (hoặc 11 kV) / 0,4 kV là lo i 3
pha 2 cuộn dây, 50Hz, lắp trong tủ, đặt trong n à, đ ợc trang b với h th ng làm mát
lo i AN vớ g tăng n t độ 80K. Máy bi n áp t dùng hợp bộ s ó p í sơ ấp đ ợc
đấu n i tam giác và phía thứ cấp đ ợ đấu n i hình sao với trung tính n đất tr c ti p.
Mỗi máy bi n áp t dùng hợp bộ có cơng suất đáp ứng đủ theo nhu cầu phụ t i lớn
nhất đ ợc yêu cầu và toàn bộ phụ t i cho thi t b phụ trợ của thi t b đóng ắt, xem xét
không trang b máy bi n áp công suất lớn ơn 2500 kVA.
Các tín hi u c nh báo của mỗi máy bi n áp t dùng hợp bộ s đ ợc gử đ n h th ng
DCS phục vụ cho vi c giám sát máy bi n áp.
Mỗi máy bi n áp t dùng hợp bộ s đ ợc cấp vớ đèn
bộ sấy.

u sáng bên trong tủ cùng với

Thơng s k thu t chính của máy bi n áp t dùng hợp bộ n

s u:

Cơng suất

Theo tính tốn

Lo i

Khơ

S pha

3

T đấu dây

Dyn11

Đ n áp
- Phía cao

6,6 kV (11 kV)

- Phía h

0,4 kV

Tần s

50 Hz

Tr kháng

Theo cơng suất

Đ u chỉn đ n áp

Đ u áp khơng t i phía cao

Ch độ làm mát

T nhiên

Độ n

≤ 85 dBA

Cấp cách nhi t

F

Quyển 4, Chương 4 – Hệ thống điện tự dùng
n b n 3, tháng 10/2017

Trang 15 / 27


T ng Công Ty P át Đ n 3
Công Ty C Phần T Vấn Xây D ng Đ n 2

Thi t k chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n

Cấp b o v v tủ
3.2.3.

> IP 21

Hệ thống điện tự dùng xoay chiều hạ áp

H th ng t dùng 0,4kV trong nhà máy nhi t đ n đ ợc lấy từ máy bi n áp 6,6 kV
(hoặc 11 kV) / 0,4 kV. Phía h áp của máy bi n áp đ ợ đấu Y n đất tr c ti p đ
phục vụ cho phụ t i hỗn hợp ba pha và một pha.
Đ n t dùng 0,4 kV chủ y u cấp o á động ơ n (≤ 200 kW), chi u sáng phục vụ
cho s n xuất, ho t động trong nhà máy. T ng công suất t dùng cấp này đ ợc tính
n s u:

Std2 = P2
Trong đó:

K dt2
η2 .cosφ2

P2 là cơng suất tính tốn trên trụ

(4.2)
ơ ủ

á máy ơng tá

ó động ơ

Kdt2 là h s đ ng th i
η2, osφ2 là hi u suất và h s công suất củ

á động ơ

Các tr m t dùng hợp bộ 0,4 kV nh n đ n từ h th ng cung cấp đ n t dùng trung áp
và bi n đ i sang ngu n đ n 0,4 kV.
H th ng tủ đ n 0,4 kV đ ợc chia thành các cấp n

s u:

 H th ng tủ đ n 0,4 kV cấp 1 (tủ PCC hoặc SUS) bao g m hai lộ vào và một máy
cắt liên l c thanh cái. Tủ PC hoặc SUS cấp ngu n cho các h th ng tủ đ n 0,4 kV
bên d ới và các tr c ti p đ n các phụ t , động ơ áp công suất lớn.
 H th ng tủ đ n 0,4 kV cấp 2 (tủ MCC) bao g m hai lộ vào (đ i với các tủ quan
tr ng) hoặc một lộ vào. Tủ MCC cấp ngu n cho các h th ng tủ đ n 0,4 kV bên
d ới và cho các phụ t , động ơ áp trong nhà máy.
 H th ng tủ đ n 0,4 kV cấp 3 (tủ phân ph i h áp - DB) là các tủ cấp ngu n cho
các phụ t i nh n
u sáng, cắm, v n,…
Các máy cắt của tủ PCC và MCC là lo i có th kéo r đ ợc, sử dụng máy cắt khơng
khí (ACB) hoặc máy cắt d ng kh i (MCCB); các máy cắt của tủ DB là lo i c đ nh, sử
dụng máy cắt d ng kh i (MCCB) hoặc d ng tép (MCB).
Cấu hình thanh cái của tủ 0,4kV là 3 pha 5 dây k t hợp 3 pha 4 dây (t ơng ứng với h
th ng n đất d ng TN-C-S). Các tủ 0,4kV s đ ợc b trí trong nhà hoặc ngồi tr i với
yêu cầu cấp b o v v tủ n s u:
 Trong n à, trong p òng đ u hịa: khơng nh

ơn IP31;

 Trong nhà, khơng trang b đ u hịa: khơng nh
nh ơn IP52 với khu v c m ;
 Ngồi tr i: khơng nh

ơn IP43 với phịng kín và khơng

ơn IP55W.

Mỗi tủ đ n h áp PCC và MCC s đ ợc cấp vớ đèn
u sáng bên trong tủ cùng với
bộ sấy. Các tủ đ n h áp DB s đ ợc cấp vớ đèn
u sáng bên trong tủ cùng bộ sấy
tùy theo v trí lắp đặt.
Quyển 4, Chương 4 – Hệ thống điện tự dùng
n b n 3, tháng 10/2017

Trang 16 / 27


T ng Công Ty P át Đ n 3
Công Ty C Phần T Vấn Xây D ng Đ n 2

Thi t k chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n

Các lộ vào và lộ ra của tủ đ n h áp cho các phủ t i lớn hoặc các phụ t i quan tr ng
ph i trang b đ ng h đo dòng đ n t i chỗ hoặc tích hợp vào đ ng h đ
ứ năng đ
hi n th dòng đ n v n hành.
Các bi n dòng đ n cho thi t b đóng ắt h áp là lo
á đ n khơ. Dịng thứ cấp

đ nh mức của các bi n dòng đ n là 1A hoặc 5A. Trong đó lõ bi n dịng dùng cho b o
v u cầu h s bão hịa từ (FS) khơng lớn ơn 5.
Các thi t b đo, bộ bi n năng, đ ng h đo p i thích hợp cho vi c sử dụng với các bi n
dòng đ n và bi n đ n áp trên vùng v n àn bìn t
ng của h th ng.
Các tín hi u c n báo, đo l ng và đ u khi n s đ ợc truy n đ n h th ng DCS đ
các thi t b đóng ắt đ ợ g ám sát và đ u khi n từ p òng đ u khi n trung tâm. Các
d ng đ u khi n khác nhau s đ ợc cung cấp cho toàn bộ các máy cắt và kh động từ.
Các tín hi u đ u khi n và l n tr o đ i gi a h th ng DCS với thi t b đóng ắt h áp
s đ ợc truy n trên áp đ ng.
Thi t b chuy n ngu n t động đ ợc cung cấp cho các thanh cái h áp của các tủ PC
và MCC. Thi t b này s t động kh động và đáp ứng n n đ chuy n sang sử dụng
ngu n đ n d phòng khi mất ngu n đ n chính.
L u ý: k ơng o p ép v n hành thi t b đóng ắt h áp tr c ti p t i tủ đ n đ i với các
máy cắt ACB và các máy cắt d ng kh i (MCCB) cho các m ch xuất tuy n lớn khi máy
cắt đ ng tr ng thái v n hành (Service), chỉ cho phép khi máy cắt tr ng thái thử
nghi m (Test). H th ng tủ đ n h th ph i trang b kh năng uy n đ i v trí đ u
khi n tủ đ n qua các công tác l a ch n.
Cấp đ n áp đ u khi n tủ đ n PCC (máy cắt ACB) là 220 VDC. Đ i với các phụ t i
xa và tủ đ n MCC (máy cắt kh i MCCB) cấp đ n áp đ u khi n là 220 VAC.
Giao di n đ u khi n, hi n th , giám sát h th ng tủ đ n trung áp cần đ ợc th ng nhất
từ b ớc thi t k , s u đây là một s hi n th và giám sát t i thi u cần có cho tủ h th
cấp PCC và MCC t i tủ và DCS:
 Máy cắt đóng
 Máy cắt m
 Tủ đ n (máy cắt) sẵn sàng v n hành
 Tủ đ n (máy cắt) không sẵn sàng v n hành (có lỗi).
Đ i với tủ đ n h th DB ph i trang b á đèn báo p
dòng đ n b p , đo đ n áp ba pha cho lộ vào.

mặt tr ớc tủ và đ ng h đo

H th ng thanh cái của tủ đ n h th ph i là lo i có v b
á đ n, thi t k tủ ph i
có tấm b o v trong su t ngăn ng i v n hành ch m tr c ti p vào các bộ ph n mang
đ n.
Thơng s k thu t chính của tủ đ n h áp (PCC và MCC):
V tủ

Lo i

Ngăn kéo, Form 3b

B dày v tủ

≥ 2 mm

B dày lớp sơn

≥ 120 µm

Quyển 4, Chương 4 – Hệ thống điện tự dùng
n b n 3, tháng 10/2017

Trang 17 / 27


T ng Công Ty P át Đ n 3
Công Ty C Phần T Vấn Xây D ng Đ n 2

D i nhi t độ mô tr
Thi t b
đ n

Thi t k chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n

-150C ~ 400C

ng

Cáp vào ra

Đáy tủ hoặc nóc tủ

Đ n áp d n đ nh

690 V

Đ n áp v n hành

400 V

Tần s

50 Hz

Đ n áp
nghi p

á

đ n tần s

công 2500 V

Đ n áp ch u đ ng xung sét

12 kV

Đ n áp ng ỡng v n hành của cuộn 85% < Un < 110%
đóng ACB
Đ n áp ng ỡng v n hành của cuộn 70% < Un < 110%
cắt ACB

Thanh
cái

Đ n áp đ u khi n DC

220 V DC cho ACB

Đ n áp đ u khi n AC

22 0V AC cho MCCB

Lo i

Đ ng m thi , ó á

Màu pha

A: Vàng
B: Xanh lá
C: Đ
N: Đen
PE: Vàng/xanh

Đấu dây CT’s
trong tủ
VT’s
Đ u khi n
3.3.

H th

đ n

4 mm2
2,5 mm2
1,5 mm2

đi n t dùng DC, UPS và EDG

3.3.1.

Hệ thống điện tự dùng DC

Có 3 p

ơng p áp ung ấp đ n một chi u cho nhà máy:

 Dùng máy p át đ n một chi u: v n hành phức t p, cần động ơ sơ ấp kéo, n u
dùng động ơ xo y
u thì phụ thuộ đ n xoay chi u, n u dùng tuabin kéo thì
g á t àn
o. Do đó n nay ít sử dụng.
 Dùng chỉn l u: đơn g n, giá thành thấp n ng p ụ thuộ đ n xoay chi u, khơng
có kh năng u dịng xung lớn. Độ tin c y thấp. Do đó ủ y u dùng đ cung cấp
cho phụ t t
ng xuyên.
 Dùng ắc quy: v n hành phức t p, g á t àn
o n ng ó k năng tí tr và ch u
dòng xung lớn, độ tin c y cung cấp đ n cao. Hi n nay ắc quy đ ợc sử dụng với
chỉn l u làm ngu n cung cấp đ n một chi u.
Quyển 4, Chương 4 – Hệ thống điện tự dùng
n b n 3, tháng 10/2017

Trang 18 / 27


T ng Công Ty P át Đ n 3
Công Ty C Phần T Vấn Xây D ng Đ n 2

Thi t k chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n

Phụ t i một chi u DC trong nhà máy nhi t đ n đ ợc chia thành ba lo n
 Phụ t t
ng xun: Có tr s khơng lớn n
đèn tín u Rơle b o v , t động ó ,…

ng t

s u:

i gian làm vi c lâu dài, ví dụ:

 Phụ t i xung: Có tr s rất lớn n ng t i gian rất ngắn (d ới 1 phút), ví dụ: dịng
đ n đóng ắt máy cắt, dòng kh động á động ơ DC…
 Phụ t i s c : Chỉ khi mất đ n xoay chi u, n
vụ cho dừng máy an toàn,...

u sáng s c , các phụ t i phục

Phụ t đ n t dùng DC của nhà máy nhi t đ n bao g m phụ t i DC của các t máy,
của h th ng dùng chung nhà máy, của các h th ng khử l u uỳnh (FGD), h th ng
v n chuy n than (CHS)…. Chi ti t các phụ t i DC của nhà máy nhi t đ n đ ợc mô t
s u đây:
 Tủ b o v máy phát.
 Tủ b o v máy bi n áp l c.
 Tủ b o v đ

ng dây cao th (các xuất tuy n của nhà máy).

 Tủ ghi s c .
 Tủ ò đ ng bộ.
 Tủ đo đ m đ n năng.
 Tủ t động đ u chỉn đ n áp kích từ (AVR).
 Tủ Rơ le.
 Tủ p ân đo n 400/230 V Turbine PC.
 Tủ p ân đo n 400/230 V Boiler PC.

 Tủ p ân đo n 400/230 V ESP PC.
 Tủ p ân đo n 400/230 V Emergency MCC.
 Tủ đ u khi n máy phát Diesel.
 Tủ đ u khi n qu t làm mát các máy bi n áp l c.
 Tủ t động đ u chỉn đ n áp (OLTC) cho các máy bi n áp l c.
 Ngu n DC cho các phụ t i trên thanh cái 6,6 kV (hoặc 11 kV).
 Động ơ DC bơm dầu bô trơn turb ne.
 Động ơ bơm dầu chèn máy phát.
 Động ơ bô trơn DC turbine d n động bơm n ớc cấp.
 Ngu n DC cho h th ng khử l u uỳnh FGD.
 Ngu n DC cho h th ng v n chuy n than.
 Ngu n DC cho h th ng chi u sáng khẩn cấp.
 Cấp ngu n cho h th ng UPS.
Quyển 4, Chương 4 – Hệ thống điện tự dùng
n b n 3, tháng 10/2017

Trang 19 / 27


T ng Công Ty P át Đ n 3
Công Ty C Phần T Vấn Xây D ng Đ n 2

Thi t k chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n

 Khác.
Ngu n đ n một chi u đ ợc dùng cho các nhi m vụ đ u khi n, giám sát và cấp đ n
o á động ơ một chi u. tr ng thái v n àn bìn t
ng, các phụ t i một chi u
đ ợc cấp đ n bằng các bộ chỉn l u, ắc quy chỉ đóng v trị đ m cho dịng phụ t i
cao trong th i gian ngắn hoặc khắc phục s g án đo n cấp đ n AC, đặc bi t là giúp

cho các t máy xu ng máy an toàn khi có s c . Ngu n t dùng một chi u của nhà
máy nhi t đ n đ ợc ch n theo cấp đ n áp là 220 VDC và 24 VDC (hoặc 48 VDC).
Ph m vi áp dụng từng cấp đ n áp n s u:
 Cấp đ n áp 220 VDC cấp đ n o á động ơ đ n một chi u, các ngu n đ u
khi n thi t b , chi u sáng s c , h th ng rơ le b o v và đo l ng.
 Cấp đ n áp 24 VDC (hoặc 48 VDC) sử dụng các bộ bi n đ i DC/DC lấy ngu n từ
thanh cái 220 VDC cấp đ n cho các m ch thông tin liên l c, các trang thi t b đ n
tử, chỉ th , h th ng báo cháy và các m ch máy tính.
H th ng DC s đ ợc trang b riêng cho từng t máy và cho t dùng chung nhà máy.
Mỗi h th ng DC bao g m các thi t b chính sau:
Rev.3
 01 bộ ắc quy 220 VDC với dung l ợng 1x100%;
 02 bộ n p/ bộ chỉnh l u (rectifier/ battery charger) riêng bi t b o đ m độ d phịng
2x100% cơng suất;
 Ngu n đ n cung cấp cho các bộ n p đ ợc lấy từ h th ng ngu n 400 VAC khẩn
cấp của nhà máy (400 V Essential/ Emergency busbars);
 01 h th ng tủ b ng phân ph i 220 VDC.
Đ i với các khu v c x n à máy ín n k u v c c ng nh n than, khu xử lý than,
tr m bơm n ớc tuần hoàn, tr m bơm n ớc ng t,…
th ng đ n t dùng DC đ ợc
trang b riêng bi t đ phục vụ cho nhu cầu đ n DC t i chỗ.
H th ng DC đ ợc lắp đặt trong n à ó đ u ị , đ ợc k t n i với h th ng đ u khi n
phân ph i, giám sát củ n à máy đ n. Cấp b o v v tủ của h th ng DC không nh
ơn IP31. Riêng ắc quy ph đ ợc lắp đặt trong phòng riêng bi t với h th ng thơng
gió, đ u ị k ơng k í, vị n ớc, xử lý mặt sàn và nh ng yêu cầu an toàn khác.
Bộ n p ắc quy ph đ ợc trang b cùng với t i thi u các thi t b ngắt m ch, thi t b b o
v , đo l ng cho ngõ vào AC và ngõ ra DC.
L u ý: k tín tốn ơng suất của bộ ắc quy cần xem xét dung sai tính tốn (kho ng
10%) và dung sai theo tiêu chuẩn IEEE (kho ng 10%). Bộ n p ắc quy ph đ ợc tính
tốn cơng suất d a trên t ng phụ t i DC (bao g m phụ t i DC và bộ ắc quy – tức có

kh năng vừa cung cấp đ n cho phụ t i DC vừa n p đ ợc cho bộ ắc quy) với dung sai
tính tốn khơng nh ơn 10%.
H th ng DC cần đ m b o cung cấp đ n t i thi u một (01) gi trong tr
hoàn toàn ngu n đ n AC.
3.3.2.

ng hợp mất

Hệ thống điện tự dùng duy trì nguồn liên tục UPS

Đ i với một n à máy đ n nói chung và một nhà máy nhi t đ n nói riêng ln có các
h th ng đ u khi n, h th ng xử lý trung tâm và h th ng các máy tính cho các ho t
Quyển 4, Chương 4 – Hệ thống điện tự dùng
n b n 3, tháng 10/2017

Trang 20 / 27


T ng Công Ty P át Đ n 3
Công Ty C Phần T Vấn Xây D ng Đ n 2

Thi t k chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n

động của nhà máy. Các h th ng sử dụng đ n xoay chi u này đò
i ph đ ợc cung
cấp ngu n liên tục, n u x y ra s c mất đ n đột xuất, yêu cầu ph i có ngu n d tr
cung cấp ng y. Tr ớc yêu cầu đó t ần ph i thi t k h th ng duy trì ngu n liên tục
UPS cho nhà máy.
Phụ t đ n t dùng xoay chi u UPS của nhà máy nhi t đ n bao g m các phụ t i xoay
chi u yêu cầu cấp ngu n liên tục của các t máy, h th ng dùng chung nhà máy, của

các h th ng khử l u uỳnh (FGD) và chi u sáng khẩn cấp. Chi ti t các phụ t i UPS
của nhà máy nhi t đ n đ ợc mô t s u đây:
 Tủ phân ph i cấp ngu n cho h th ng DCS t máy.
 Tủ phân ph i cấp ngu n cho h th ng DCS dùng chung.
 Tủ cấp ngu n UPS cho h th ng đo l

ng và đ u khi n t máy.

 Tủ cấp ngu n UPS cho h th ng đo l

ng và đ u khi n dùng chung.

 Cấp ngu n cho h th ng báo cháy.
 Ngu n UPS cho các t i nh thứ của t máy.
 Ngu n UPS củ đo l

ng đ u khi n cho h th ng khử l u uỳnh FGD.

 Ngu n UPS cho các t i nh thứ cho h th ng khử l u uỳnh FGD.
 Ngu n UPS cho h th ng chi u sáng khẩn cấp.
 Khác.
Cấp đ n áp của h th ng UPS là 230 VAC, trong một s tr
đ n áp 400 VAC (ví dụ cấp đ n o bơm
a cháy).
H th ng UPS s đ ợc n

đất và có kh năng

ng hợp có th cung cấp

u quá t i 125% trong 2 gi .

Hai h th ng UPS s đ ợc trang b chung cho c 2 t máy và t dùng chung nhà máy.
Mỗi h th ng UPS bao g m các thi t b chính sau:
Rev.3
 01 bộ ắc quy 220 VDC với dung l ợng 1x100%;
 01x100% bộ n p/ bộ chỉn l u (battery charger/ rectifier);
 01x100% bộ bi n tần/ bộ ngh

l u (inverter);

 Ngu n đ n cung cấp cho các bộ n p và bi n tần đ ợc lấy từ h th ng ngu n 400
VAC khẩn cấp của nhà máy (400V Essential/Emergency busbars) và ngu n 220
VDC t ơng ứng;
 01 Máy bi n áp cách ly cho ngu n bypass;
 01 bộ thi t b chuy n m

tĩn (AC Static Switch);

 01 h th ng tủ b ng phân ph i 400/230 VAC, 3 pha, 4 dây, 50Hz.
Đ i với các khu v c x n à máy ín n k u v c c ng nh n than, khu xử lý than,
tr m bơm n ớc tuần hoàn, tr m bơm n ớc ng t,…
th ng UPS đ ợc trang b riêng
bi t đ phục vụ cho nhu cầu duy trì ngu n liên tục t i chỗ.
Đ n áp ngõ ra của h th ng UPS cần đ m b o các thông s yêu cầu n
Quyển 4, Chương 4 – Hệ thống điện tự dùng
n b n 3, tháng 10/2017

s u:
Trang 21 / 27

T ng Công Ty P át Đ n 3
Công Ty C Phần T Vấn Xây D ng Đ n 2

Thi t k chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n

 Tần s : 50Hz  2%;
 Đ n áp (tĩn ): 230 VAC hoặc 400 VAC  1%;
 Đ n áp (đáp ứng động): 230 VAC hoặc 400 VAC  10% và ph i khôi phục v
tr ng t á tĩn trong t i gian một (1) giây;
 T ng méo d ng đ n áp hài: 5% (khi cung cấp cho t i tuy n tính).
H th ng UPS ph đ m b o b n (4) ch độ ho t động n

s u:

 Ch độ bìn t
ng: Ngu n cấp 400 VAC lấy từ h th ng 400 VAC Essential/
Emergency Busbars củ n à máy đ ợc chỉn l u t àn 220 VDC thông qua bộ
n p và ti p tục qua bộ bi n tần thành ngu n 230VAC cung cấp cho phụ t i;
 Ch độ dùng ngu n ắc quy: Khi ngu n 400 VAC b s c , h th ng ắc quy s đóng
vai trị cung cấp ngu n chính cho phụ t i thông qua bộ bi n tần;
 Ch độ sử dụng ngu n Bybass: Khi các bộ n p b s c n ngắn m ch, quá t i
hay ngu n đ n áp đầu ra bất bìn t
ng thì bộ chuy n đ i t động s ngắt ngu n
chính. Lúc này, thi t b chuy n m
tĩn o t động đ ngu n d phòng Bybass
vào làm vi c;
 Ch độ b o trì h th ng UPS: Khi cần b o trì, h th ng UPS s đ ợc tách ra, ngu n
Bybass đ ợ đ vào làm v c (không qua thi t b chuy n m

tĩn ) đ cấp ngu n
cho phụ t i.
H th ng UPS đ ợc lắp đặt trong n à, ó đ u ị k ơng k í, đ ợc k t n i với h
th ng đ u khi n phân ph i, giám sát của nhà máy. Cấp b o v v tủ của h th ng UPS
khơng nh ơn IP31.
3.3.3.

Đặc tính kỹ thuật của hệ thống DC và UPS

Đặc tính k thu t chính của các thi t b / phần tử thuộc h th ng DC và UPS đ ợc mô
t s u đây:
1. Đặc tính kỹ thuật của bộ ắc quy
Lo i

Axít chì kín, khơng cần b o trì

Đi n áp danh đ nh

220 VDC

S phần tử trong mỗi bộ

Theo tính tốn

Dung l ợng đ nh mức

Theo tính tốn

Đ n áp lớn nhất Vmax

2,42 VDC

Đ n áp nh nhất Vmin

1,80 VDC

Đi n áp danh đ nh của phần tử khi n p đầy

2,0 VDC

Đi n áp trôi trên mỗi phần tử

2,23 VDC – 2,25 VDC

2. Đặc tính kỹ thuật của bộ nạp
Quyển 4, Chương 4 – Hệ thống điện tự dùng
n b n 3, tháng 10/2017

Trang 22 / 27


T ng Công Ty P át Đ n 3
Công Ty C Phần T Vấn Xây D ng Đ n 2

Lo i

Thi t k chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n

Tĩn bằng thyristor, 3 pha

Đ nh mức ngõ vào:
- Đi n áp

400 VAC, 3 pha

- Tần s

50 Hz ± 5%

- Dao động đi n áp cho phép

± 10%

Đ nh mức ngõ ra:
- Đi n áp

220 VDC

- Dao động đi n áp

± 1%

Hi u suất

> 90%

3. Đặc tính kỹ thuật của nghịch lưu
Lo i

Tĩn bằng thyristor

Công suất danh đ nh

Theo tính tốn

H s cơng suất

0,8

Đ nh mức ngõ vào:

220 VDC +10% / -15%

Đ nh mức ngõ ra:

230 V  5% , 50Hz  1%

Độ bi n d ng tín hi u ngõ ra

<3%

Hi u suất

> 90 %

Th i gian đáp ứng của công tắ tĩn

< 1 ms

B o v ngõ vào và ra

MCCB hoặc MCB

4. Đặc tính kỹ thuật của tủ điện 220 VDC
Lo i

Form 4, Type 5

Đi n áp đ nh mức

220 VDC

Dịng đ nh mức thanh cái

Theo tính tốn

Dịng ch u đ ng ngắn h n đ nh mức

Theo tính tốn

Lo i thanh cái

B

Quyển 4, Chương 4 – Hệ thống điện tự dùng
n b n 3, tháng 10/2017

á

đ n

Trang 23 / 27