(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế hệ thống cung cấp điện, đề xuất giải pháp tiết kiệm điện năng và nâng cao chất lượng cung cấp điện cho nhà máy xử lý nước thải

B

GIÁO D C VÀ ÀO T O
B NÔNG NGHI P VÀ PTNT
TR
NG
I H C TH Y L I

PH M TH NHUNG

NGHIÊN C U THI T K H TH NG CUNG C P I N,
XU T GI I PHÁP TI T KI M I N N NG VÀ NÂNG CAO
CH T L
NG CUNG C P I N CHO NHÀ MÁY X LÝ
N
C TH I

LU N V N TH C S

HÀ N I, N M 2017


B

GIÁO D C VÀ ÀO T O
TR

NG

B

NÔNG NGHI P VÀ PTNT

I H C TH Y L I

PH M TH NHUNG

NGHIÊN C U THI T K H TH NG CUNG C P I N,
XU T GI I PHÁP TI T KI M I N N NG VÀ NÂNG CAO
CH T L
NG CUNG C P I N CHO NHÀ MÁY X LÝ
N
C TH I

Chuyên ngành: K thu t đi n
Mã s : 60520202

LU N V N TH C S
Ng

ih

ng d n khoa h c:

TS. Lê Quang C

ng

NINH THU N, N M 2017

L I CAM OAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên c u c a b n thân tơi. Các k t qu nghiên
c u và các k t lu n trong lu n v n là trung th c, không sao chép t b t k m t ngu n
nào và d

i b t k hình th c nào. Vi c tham kh o các ngu n tài li u đã đ

c th c hi n

trích d n và ghi ngu n tài li u tham kh o đúng quy đ nh.
Ninh thu n, ngày….tháng…..n m 2017
H c viên

Ph m Th Nhung

i


L IC M

N

hoàn thành lu n v n th c s m t cách hoàn ch nh, bên c nh s n l c c g ng c a
b n thân cịn có s h

ng d n nhi t tình c a quý Th y, c ng nh s đ ng viên ng h

c a gia đình, b n bè và đ ng nghi p trong su t th i gian h c t p và nghiên c u.
Xin chân thành bày t lòng bi t n đ n th y TS. Lê Quang C

ng, ng

i đã h t lòng

giúp đ , cung c p tài li u khoa h c và t o m i đi u ki n t t nh t cho tơi hồn thành
lu n v n này. Xin chân thành bày t lòng bi t n đ n các th y, cơ t i phịng
i h c và Sau đ i h c B môn K thu t đi n - đi n t , Khoa n ng l

ng, Tr

ào t o
ng H

Th y L i đã t n tình truy n đ t nh ng ki n th c quý báu c ng nh t o m i đi u ki n
thu n l oi nh t cho tơi trong su t q trình h c t p, nghiên c u và cho đ n khi th c
hi n đ tài.
Cu i cùng tôi xin chân thành c m n đ ng nghi p, đ n v công tác đã t o đi u ki n v
m t th i gian, c v tinh th n trong quá trình nghiên c u và th c hi n lu n v n.
H c viên

Ph m Th Nhung

ii


M CL C
DANH M C CÁC HÌNH NH......................................................................................v
DANH M C B NG BI U ............................................................................................vi
DANH M C CÁC T
CH

NG 1

VI T T T .............................................................................. vii

GI I THI U NHÀ MÁY VÀ YÊU C U ............................................1

CUNG C P I N. .........................................................................................................1
1.1 Gi i thi u v nhà máy.........................................................................................1
1.2 Khái quát v h th ng cung c p đi n..................................................................2
1.2.1

c đi m c a ngu n n ng l

ng đi n:........................................................2

1.2.2

H tiêu th : ..................................................................................................3

1.2.3

Nh ng yêu c u và n i dung ch y u khi thi t k cung c p đi n.................4

1.3 Xác đ nh nhu c u cung c p đi n. ........................................................................4

CH

1.3.1

t v n đ ....................................................................................................4

1.3.2

th ph t i đi n. ......................................................................................4

1.3.3

Các đ i l

ng c b n ...................................................................................7

1.3.4

Các đ i l

ng c b n và h s tính tốn th

NG 2

2.1 Ph

PH

ng g p. .................................9

NG PHÁP THI T K H TH NG .........................................12

ng pháp thi t k ........................................................................................12

2.2 Tiêu chu n thi t k . ..........................................................................................15
2.2.1

C p đi n áp. ...............................................................................................15

2.2.2

Gi i h n gi m đi n áp ...............................................................................15

2.2.3

Gi i h n dòng ng n m ch. ........................................................................16

2.2.4

H s công su t. ........................................................................................16

2.2.5

Máy bi n áp. ..............................................................................................16

2.3 Ph

ng pháp tính tốn ph t i ..........................................................................16

CH

2.3.1

Các ph

2.3.2

Tính ch n máy bi n áp ..............................................................................21

2.3.3

Ch n đi m tính ng n m ch .......................................................................23

2.3.4

Tính ch n ti t di n dây cáp .......................................................................26

NG 3

ng pháp xác đ nh ph t i tính tốn .............................................17

THI T K H TH NG CUNG C P I N ......................................31

3.1 Thi t k s b s đ m t s h th ng cung c p đi n .......................................31

iii


3.2 Danh sách t i ....................................................................................................33
3.3 Tính tốn cơng su t cho máy bi n áp ...............................................................35
3.4 Tính tốn cơng su t cho máy phát đi n ............................................................41
3.4.1

Máy phát đi n ............................................................................................41

3.5 Tính tốn dịng ng n m ch ...............................................................................47
3.5.1

Tính toán ng n m ch trên l

i đi n ..........................................................51

3.6 Tính tốn cáp ....................................................................................................54
3.7 Tính tốn l a ch n thi t b ................................................................................64
3.7.1

L a ch n máy c t đi n ..............................................................................64

3.7.2

L a ch n thanh cái ....................................................................................64

3.7.3

L a ch n máy bi n dòng đi n ...................................................................64

3.7.4

L a ch n máy bi n áp đo l

ng ................................................................64

CH NG 4 CÁC GI I PHÁP TI T KI M VÀ NÂNG CAO CH T L NG
CUNG C P I N. .......................................................................................................71

4.1 Bù công su t ph n kháng ..................................................................................71
4.1.1

Khái quát ...................................................................................................71

4.1.2

Ch n các thi t b bù...................................................................................71

4.1.3

Xác đ nh dung l

4.1.4

Xác đ nh v trí và cơng su t t bù .............................................................75

4.2

ng bù ............................................................................73

i u ch nh ch đ làm vi c c a đ ng c . .........................................................76

K T LU N VÀ KI N NGH V NH NG NGHIÊN C U TI P THEO: ................81
DANH M C TÀI LI U THAM KH O: .....................................................................82

iv


DANH M C CÁC HÌNH NH

Hình 1 Các b c thi t k h th ng ................................................................................13
Hình 2 M t b ng và đ nh v các cơng trình trong nhà máy ...........................................30
Hình 3 S đ m t s s b ............................................................................................32
Hình 4 Tính tốn ng n m ch .........................................................................................53
Hình 5 Tính tốn s t áp và trào l u cơng su t ...............................................................63
Hình 6 M t b ng t ng th tuy n cáp ng m 24KV .........................................................68
Hình 7 T ng m t b ng cáp trung th 6KV ....................................................................69
Hình 8 S đ nguyên lý .................................................................................................70
Hình 9 Bi u đ phân b ph t i .....................................................................................77
Hình 10 S đ m t b ng tr m b m nh sau: ...............................................................78
Hình 11 Bi u đ đóng c t b m ......................................................................................79
Hình 12 Quy trình đi u khi n b m ................................................................................80

v


DANH M C B NG BI U
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B

B
B

ng 2.1 Quy đ nh v c p đi n áp .................................................................................15
ng 2.2 Giá tr tiêu bi u c a đi n áp ng n m ch .........................................................25
ng 3.1 B ng công su t t i ..........................................................................................33
ng 3.2 B ng k t qu tính toán ch n máy bi n áp ......................................................39
ng 3.3 B ng thi t b s d ng ngu n máy phát ..........................................................41
ng 3.4 ánh giá ng n m ch tr kháng máy bi n áp ..................................................50
ng 3.5 Công su t MBA theo tình tr ng quá t i ho t đ ng ........................................50
ng 3.6 B ng K t c a tính tốn ng n m ch ................................................................51
ng 3.7 B ng th ng kê tính tốn ng n m ch b ng ph n m m ETAP .........................52
ng 3.8 K t qu tính tốn ............................................................................................56
ng 3.9 K t qu tính tốn ............................................................................................61
ng 3.10 K t qu tính tốn ng n m ch b ng ph n m m ETAP ..................................61
ng 3.11 L a ch n thi t b ..........................................................................................65
ng 4.1 L u l ng n c th i đ u vào .........................................................................76
ng 4.2 Phân b đi n tiêu th ......................................................................................77

vi


DANH M C CÁC T
AC Dòng đi n xoay chi u
DC Dòng đi n m t chi u
IEC International Electrotechnical Commission
MBA Máy bi n áp

vii

VI T T T


M

U

1. Tính c p thi t c a đ tài:
M t h th ng đi n ho t đ ng hi u qu là ph i k t h p m t cách hài hòa yêu c u v
kinh t , đ tin c y cung c p đi n, đ an tồn cao, đ m b o tính liên t c và nh t là đ m
b ođ

c các tiêu chí k thu t đ giúp cho nhà máy ho t ho t đ ng an toàn, hi u qu

và tu i th cao.
Trong nhà máy x lý n

c th i c l n, s l

ng các ph t i c vài nghìn, và phân chia

thành nhi u lo i, t ng công su t tiêu th trong nhà máy kho ng vài ch c mêga wát, các
thi t b ph i ho t đ ng theo m t qui trình cơng ngh nghiêm ng t. Thơng th

ng, h

th ng c p đi n g m có 2 c p đi n áp là trung áp và h áp. Các đ ng c cho máy b m
và máy th i khí r t l n, c t 200 đ n 800 kW, ho t đ ng

nhi u ch đ khác nhau.

H th ng cung c p đi n cho nhà máy ph i đ m b o các tiêu chí k thu t, đ tin c y
cung c p đi n cao, ch t l

ng đi n n ng t t và ti t ki m đ

c n ng l

ng trong quá

trình v n hành. Vì v y em xin ch n đ tài: NGHIÊN C U THI T K H TH NG
CUNG C P

I N,

NÂNG CAO CH T L
N

NG CUNG C P

I N N NG VÀ

I N CHO NHÀ MÁY X

LÝ

C TH I.

2. M c đích c a
-

XU T GI I PHÁP TI T KI M

tài:

tài nghiên c u ph

ng pháp thi t k , đ a ra h th ng cung c p đi n và s d ng

đi n n ng h p lý cho nhà máy x lý n

c th i c l n, trong đó có tính tốn l a ch n

các thi t b , các ch tiêu và kh o sát các ch đ làm vi c c a l

i theo tiêu chu n qu c

t IEC.
3.

it

ng và ph m vi nghiên c u

- Nhà máy x lý n

c th i công su t 10 MVA

4. Cách ti p c n và ph

ng pháp nghiên c u:

- Thu th p s li u t nhà máy, phân tích và tính tốn thi t k ra m t h th ng cung c p
đi n cho nhà máy đ t các tiêu chu n IEC, tin c y và ti t ki m n ng l

viii

ng.


5. C u trúc c a lu n v n
Lu n v n g m 4 ch

ng, 14 b ng và ….hình v v i các n i dung v : Gi i thi u nhà

máy x lý n

c th i, tính tốn ph t i tồn nhà máy. Nghiên c u gi i pháp ti t ki m

đi n n ng.

xu t ki n ngh cho toàn b lu n v n

ix


CH

NG 1

GI I THI U NHÀ MÁY VÀ YÊU C U
CUNG C P I N.

1.1 Gi i thi u v nhà máy.
T c đ đơ th hóa c a các đô th không ng ng t ng trong nh ng n m qua. Tuy nhiên,
vi c phát tri n c s h t ng, bao g m h th ng thốt n

c đơ th , khơng theo k p t c

đ đơ th hóa.
Hi n nay, n

c th i c a Thành ph đ

c thu gom b i h th ng c ng và kênh m

ng

r i x ra các kênh, h và các con sơng. Tình tr ng này gây ô nhi m n ng cho các kênh
m

ng, sông h và tác đ ng x u t i đi u ki n v sinh và đi u ki n s ng c a ng

đ c bi t vào mùa khơ khi ch có n

c th i ch y trong h th ng kênh m

ngịi này. Do tình tr ng th m th u n
t

ng và sông

c th i mà nguy c nhi m b n ngu n n

ng đ i cao. Thêm vào đó, vì ph i ti p nh n ngu n n

i dân,

c ng m

c th i ch a qua x lý c a

thành ph , nên các con sông trong thành ph c ng đang trong tình tr ng ơ nhi m n ng.
H u h t các h gia đình và tịa nhà cao t ng đ u đã đ

c trang b b t ho i, tuy

nhiên, ho t đ ng c a nhi u b t ho i trong s này không đáp ng yêu c u và ch giúp
gi m ph n nào tình tr ng ơ nhi m.
Tr

c tình hình đó, vi c tri n khai l p D án xây d ng h th ng x lý n

c p bách và c n thi t đ ti p t c phát tri n và gi gìn mơi tr
tr

ng s ng c a Thành ph . V i m c đích c i thi n mơi tr

h th ng thốt n
Tên d án

c cùng v i nhà máy x lý n

D án Nhà máy x lý n

M c đích h
M c đích

ng t nhiên và môi

ng n

c th i t p trung đã đ

c, vi c xây d ng
c đ xu t

c th i

Xây d ng h th ng thoát n
ho t đ ng c a con ng

c th i là r t

c đ thu gom và x lý n

c th i t các

i trong các khu đô th trung tâm

ng đ n là:

1) C i thi n môi tr

ng s ng

2) C i thi n h sinh thái t nhiên
3) C i thi n đi u ki n v sinh và s c kho c ng đ ng, gi m nguy c
m c b nh

1


1.2 Khái quát v h th ng cung c p đi n.
1.2.1

c đi m c a ngu n n ng l

ng đi n:

Ngày nay th gi i đã t o ra r t nhi u ngu n n ng l
là n ng l

ng. N ng l

ng đi n n ng hi n nay là m t d ng n ng l

ng đi n hay còn g i

ng r t ph bi n, s n l

n m trên th gi i càng t ng và chi m hàng ngàn t kWh. S d đi n n ng đ

ng hàng
c s d ng

nhi u nh v y là do có nh ng u đi m: d chuy n hóa thành các d ng n ng l

ng

khác, d chuy n đi xa và hi u su t cao.
Trong quá trình s n xu t và phân ph i có các đ c đi m sau:
a. i n n ng s n xu t ra khơng tích l y ngo i tr các tr

ng h p đ c bi t nh pin.

b. Các quá trình v đi n x y ra r t nhanh. Do v y ph i s

d ng r ng r i các thi t b

b o v t đ ng trong công tác v n hành, đi u đ h th ng cung c p đi n nh m đ m
b o h th ng đi n làm vi c tin c y và hi u qu .
c. Công nghi p đi n l c có liên quan ch t ch đ n nhi u ngành kinh t qu c dân, là
m t trong nh ng đ ng l c t ng n ng su t lao đ ng t o nên s phát tri n trong kinh t .
H th ng đi n bao g m các khâu phát đi n, truy n t i, phân ph i, cung c p t i các h
tiêu th và s d ng đi n.

2

1.2.2 H tiêu th :
đây chúng ta ch xét đ n h tiêu th xí nghi p, nhà máy. Tùy theo n kinh t và xã
h i, h tiêu th đi n đ

c cung c p đi n v i nh ng m c đ khác nhautheer hi n

m c

đ yêu c u liên t c cung c p đi n khác nhau và phân thành 3 lo i:
H tiêu th đi n lo i 1: là nh ng h tiêu th mà n u ng ng cung c p đi n có th gây
nên nh ng h u qu nghiêm tr ng nguy hi m đ n tính m ng con ng

i, làm thi t h i

l n v kinh t , d n đ n h h ng thi t b , gây r i lo n các q trình cơng ngh ph c t p,
ho c làm h ng hàng lo t s n ph m, ho c có nh h

ng khơng t t v ph

ng di n

chính tr .
H tiêu th đi n lo i 2: là nh ng h tiêu th mà n u ng ng cung c p đi n thì ch liên
quan đ n hàng lo t s n ph m không s n xu t đ

c, t c là d n đ n thi t h i v kinh t

do ng ng tr quá trình s n xu t, h h ng thi t b và lãng phí s c lao đ ng, t o nên th i
gian ch t c a nhân viên…. Các nhà máy công nghi p nh , x

ng c khí th

ng thu c

h tiêu th lo i 2.
H tiêu th đi n lo i 3: là t t c nh ng h tiêu th còn l i tr h tiêu th lo i 1 và lo i
2, t c là nh ng h cho phép cung c p đi n v i m c đ tin c y th p, cho phép m t đi n
trong th i gian s a ch a, thay th thi t b s c nh ng th

ng không cho phép quá m t

ngày đêm.
Ngoài ra các h tiêu th đi n nhà máy, xí nghi p c ng đ

c phân lo i theo ch đ làm

vi c nh sau:
1. Lo i h tiêu th đi n có ch đ làm vi c dài h n: khi đó ph t i khơng thay đ i hay
thay đ i r t ít.. Các thi t b có th làm vi c lâu dài mà nhi t đ không v

t quá giá tr

cho phép.
2. Lo i tiêu th đi n có ph t i ng n h n: Th i gian làm vi c không đ dài đ nhi t đ
c a thi t b đ t đ n giá tr quy đ nh cho phép.
3. Lo i h tiêu th đi n có ch đ ph tài ng n h n l p l i: thi t b làm vi c ng n h n
xen k v i th i gian ngh ng n h n.

3

1.2.3 Nh ng yêu c u và n i dung ch y u khi thi t k cung c p đi n.
M c tiêu chính c a thi t k cung c p đi n là đ m b o cho h tiêu th luôn luôn đ đi n
n ng v i ch t l
M t ph

ng n m trong ph m vi cho phép.

ng án cung c p đi n cho nhà máy, xí nghi p đ

c xem là h p lý khi th a

mãn nh ng yêu c u sau:
V n đ u t nh , chú ý đ n ti t ki m v t t hi m.
m b o đ tin c y cung c p đi n cao tùy theo tính ch t h tiêu th .
Chi phí v n hành hàng n m th p.
Thu n ti n cho v n hành và s a ch a.
m b o ch t l

ng đi n n ng, ch y u là đ m b o đ l ch và đ dao đ ng đi n áp bé

nh t và n m trong ph m vi cho phép so v i đ nh m c.
Nh ng yêu c u trên đây th

ng mâu thu n nhau nên ng

i thi t k ph i bi t cân nh c

và k t h p hài hòa tùy thu c vào hoàn c nh c th .
Ngoài ra khi thi t k cung c p đi n ph i chú ý đ n nh ng yêu c u khác nh : có đi u

ki n thu n l i n u có yêu c u c n phát tri n ph t i sau này, rút ng n th i gian xây
d ng…..
1.3 Xác đ nh nhu c u cung c p đi n.
1.3.1

tv nđ .

Khi thi t k cung c p đi n cho m t cơng trình thì nhi m v đ u tiên là ph i đ nh nhu
c u đi n c a cơng trình đó. Tùy theo quy mơ c a cơng trình mà nhu c u đi n xác đ nh
theo ph t i th c t ho c ph i tính đ n s phát tri n v sau này. Do đó xác đ nh nhu
c u đi n là gi i bài toán d báo ph t i ng n h n ho c dài h n.
1.3.2

th ph t i đi n.

Ph t i đi n là m t hàm theo th i gian, nó ph thu c vào r t nhi u y u t nh đ c
đi m c a q trình cơng ngh , ch đ v n hành….. Tuy v y đ i v i m i lo i h tiêu
th c ng có th đ a ra m t d ng ph t i đi n hình.
4


Khi thi t k n u bi t đ th ph t i đi n hình thì s có c n c đ ch n các thi t b đi n,
tính đi n n ng tiêu th . Lúc v n hành n u bi t đ th ph t i đi n hình thì có th đ nh
h

ng ph

ng th c v n hành các thi t b sao cho kinh t và h p lý nh t. Các nhà máy

đi n c n n m đ

c đ th ph t i c a các h tiêu th đ đ nh h

ng ph

ng th c v n

hành c a các máy phát đi n cho phù h p. Vì v y đ th ph t i là m t tài li u quan
tr ng trong thi t k c ng nh v n hành h th ng cung c p đi n.
Tùy theo yêu c u s d ng mà ng

i ta xây d ng các lo i đ th ph t i khác nhau:

th ph t i hàng ngày, đ th ph t i hàng tháng và ph t i hàng n m.
a.

th ph t i hàng ngày:

Là đ th m t ngày đêm (24 gi ).

th ph t i hàng ngày có th v đ

ghi hay ghi nh n theo t ng kho ng th i gian nh t đ nh.
th

ng đ

c là do máy t

th ph t i hàng ngày

c v theo hình b c thang đ thu n ti n cho vi c tính

tốn.
th ph t i hàng ngày cho bi t nh p đ tiêu th đi n n ng hàng ngày c a h
tiêu th qua đó có th đ nh đ
máy bi n áp, dung l

ng bù......), nh m đ t đ

ph ng mà nh v y thì gi m đ
nh ng thi t b .

c quy trình v n hành h p lý (đi u ch nh dung l
c t n hao trong m ng và đ t đ

ng đ i h p lý b ng

c v n hành kinh t c a

th ph t i h ng ngày c ng là tài li u làm c n c

đi n, tính đi n n ng tiêu th .

b.

c đ th ph t i t

th ph t i hàng tháng
5

ng

đ ch n thi t b


th ph t i hàng tháng đ

c tính theo ph t i trung bình c a tháng.

th ph t i

hàng tháng cho bi t m c đ tiêu th đi n n ng c a h tiêu th xãy ra t ng tháng trên
nhi u n m, t

ng t nhau. Qua đó có th đ nh ra l ch s a ch a b o trì b o d

b đi n m t cách h p lý k p th i phát hi n ra các h h ng tr

ng thi t

c khi xãy ra s c đ đáp

ng yêu c u cung c p đi n n ng cho h tiêu th .

c.

th ph t i hàng n m
th ph t i hàng n m cho bi t th i gian s d ng công su t l n nh t, nh nh t ho c

trung bình c a h tiêu th , chi m h t bao nhiêu th i gian trong n m, Qua đó có th
đ nh đ

c công su t c a máy bi n áp, ch n đ

d ng và tiêu hao đi n n ng.

6

c các thi t b đi n, đánh giá m c đ s


1.3.3 Các đ i l

ng c b n

- Công su t đ nh m c P đm
Công su t đ nh m c c a thi t b th
trên th máy.

ng đ

c nhà ch t o ghi s n trong lý l ch ho c

i v i đ ng c , công su t đ nh m c ghi trên th máy chính là cơng su t

c ghi trên tr c c a đ ng c . M i liên h gi a công su t đ nh m c và công su t đ u ra
c a đ ng c đ

c liên h v i nhau qua bi u th c:

Pđm = Pđat .η đc

Pđ t : Là công su t đ t c a đ ng c .
η đc : Là hi u su t c a đ ng c

i v i Rotor l ng sóc thì 0.8<
nên đ cho tính tốn đ

η đc <0.95 Vì hi u su t đ ng c đi n t ng đ i cao

c đ n gi n, ng

i ta th

ng cho phép b qua hi u su t, lúc

này l y
P đ ≈ P đm
i v i các thi t b đi n làm vi c

ch đ ng n h n l p l i nh : c n tr c, máy hàn,

khi tính tốn ph t i chúng ta quy đ i v công su t đ nh m c

ch đ làm vi c dài

h n, t c là quy đ i v ch đ làm vi c có h s ti p đi n % = 100%. Công th c quy
đ i nh sau:
i v i đ ng c
,

Pđm
= Pđm . ε đm

i v i máy d ng bi n áp (máy hàn)
,
= S đm . cos ϕ đm ε đm
Pđm

- Ph t i trung bình P tb

7


Ph t i trung bình là m t đ c tr ng c a ph t i trong m t kho ng th i gian nào
đó.T ng c a ph t i trung bình c a các thi t b s đ

c đánh giá gi i h n c a ph t i

tính tốn:
Ptb =

AP
t

Qtb =

AQ
t

V i A P , A Q là đi n n ng tiêu th trong kho ng th i gian kh o sát (Kw, Kvar)

iv i

m t nhóm thi t b
n

Ptb = ∑ Pi
i =1

n

Qtb = ∑ Qi
i =1

T các giá tr c a ph t i trung bình ta có th xác đ nh đ
th t đi n n ng. Ph t i trung bình đ

c ph t i tính tốn, tính t n

c xác đ nh ng v i m t ca làm vi c, m t tháng

ho c m t n m.
- Ph t i c c đ i P max
Ph t i c c đ i chia ra làm 2 nhóm:
+ Ph t i c c đ i P max
Là ph t i trung bình l n nh t tính trong kh ang th i gian t
đ

c tính kho ng 5-10 đ n 20 phút t

ng đ i ng n, th i gian

ng ng v i m t ca làm vi c có ph t i l n nh t

trong ngày. Ph t i c c đ i đôi khi c ng đ

c dùng nh ph t i tính tốn. Ph t i c c

đ i dùng đ tính t n th t công su t l n nh t, đ ch n thi t b đi n, ch n dây d n.
+ Ph t i đ nh nh n P đn
Là ph t i c c đ i xu t hi n t 1-2s. Ph t i đ nh nh n đ

c dùng đ ki m tra đi u

ki n t kh i đ ng c a đ ng c , dùng đ ki m tra c u chì. Ph t i đ nh nh n th
x y ra khi đ ng c kh i đ ng.
- Ph t i tính tốn P tt
Là thành ph n ch y u đ ch n thi t b trong cung c p đi n

8

ng


Ph t i tính tốn là ph t i gi thi t không đ i và đ

c xem nh là t

ng đ

ng v i

ng dao đ ng trong kho ng 30 phút vì v y th

ng l y

ph t i th c t . Khi ch n ph t i tính tốn ph i đ m b o an tồn.
S phát nhi t c a các thi t b th

tr s trung bình c a ph t i l n nh t trong kho ng th i gian 30phút đ làm ph t i tính
tốn ( cịn g i là ph t i n a gi ).
1.3.4 Các đ i l

ng c b n và h s tính tốn th

ng g p.

- H s K s d ng K sd
H s K sd là h s gi a ph t i tác d ng trung bình và cơng su t đ nh m c c a thi t b
Thi t b s d ng đ

c s d ng theo công th c sau:

i v i m t thi t b :
k sd =

Ptb
Pđm

i v i 1 nhóm có n thi t b .

n

k sd

P
= tb =
Pđm

∑P
i =1
n

∑P
i =1

Khi v đ

tbi

đmi

c đ th ph t i thì h s s d ng có th đ
k sd =

c tính

P1 .t1 + P2 t 2 + ...... + Pn .t n
Pđm .(t1 + t 2 + ...... + t n )

Ngoài ra ta có th tra b ng 2-1 trang 616 sách cung c p đi n tác gi Nguy n Xuân Phú

tìm k sd H s s d ng nói lên m c đ s d ng, m c đ khai thác công su t c a thi t
b đi n trong m t chu k làm vi c. H s s d ng là m t s li u dùng đ tính ph t i
tính tốn.
- H s ph t i k pt

9


H s ph t i là h s gi a công su t th c t v i công su t đ nh m c. Th

ng ta ph i

xét h s ph t i trong m t kho ng th i gian nào đó.
k pt =

Pthucte
P
= tb
Pđm
Pđm

Vì v y
Trong tr

ng h p có đ th ph t i thì chúng ta có th tính h ph t i theo cơng th

trên. H s ph t i nói lên m c đ s d ng, m c đ khai thác thi t b đi n trong th i
gian đang xét.
- H s c c đ i k max
Là t s gi a ph t i tính tốn và ph t i trung bình trong kho ng th i gian xét. H s

c c đ i tính v i m t ca làm vi c có ph t i l n nh t. kmax th
đ

ng cong k max € f(k sd và n hq ) đ

c tra b i đ th

ng đ

c kh o sát theo

hình 3-5 trang 32 sách cung c p

đi n.
k max =

Ptt
Ptb

- H s nhu c u k nc
H s nhu c u là t s gi a ph t i tính tốn và cơng su t đ nh m c. Th
kmax và knc đ
v n hành đ

c dùng tính cho ph t i tác d ng. Th c t kn c th

ng do kinh nghi m

c t ng k t l i.
k nc =

Ptt
P
P
= ( tt ).( tb ) = k max .k sd
Pđm
Ptb Pđm

C ng nh h s c c đ i, h s nhu c u th
khi knc đ

ng h s

ng tính cho ph t i tác d ng. C ng nh có

c tính cho ph t i ph n kháng, nh ng s li u này ít dùng h n. Trong th c

t h s nhu c u th

ng do kinh nghi m v n hành mà t ng k t l i có th tra b ng 2-1

trang 616 sách cung c p đi n tác gi Nguy n Xuân Phú tìm k nc
- H s thi t b hi u qu n hq

10


S thi t b hi u qu là s thi t b có cùng cơng su t và ch đ làm vi c. òi h i ph t i
b ng ph t i tính tốn c a nhóm ph t i th c t (g m có các thi t b có các ch đ làm
vi c và cơng su t khác nhau).

nhq


 n
 ∑ Pđmi 

=  i =n1
∑ Pđmi2

2

i =1

Khi s thi t b trong nhóm >5 tính n hq theo (*) khá phi n ph c, vì v y trong th c t
ng

i ta tìm nhq theo b ng ho c đ

Tr

c h t đ a ra các gi thuy t sau:

n : s thi t b có trong phân x

ng cong cho tr

c.

ng

n 1 : s thi t b có cơng su t ≥ 1/2 cơng su t c a thi t b có cơng su t l n nh t có trong
phân x

ng

P n : t ng công su t ng v i s thi t b n.
P n1 : t ng công su t ng v i s thi t b n 1 .
Ta tính

n* =

n1
n

P* =

∑P
∑P

1

T đó tra b ng 3-1 trang 36 sách cung c p đi n tác gi Nguy n Xuân Phú
tìm nhq
V i: n là s thi t b có trong nhóm
n 1 là s thi t b có công su t không nh h n 1/2 thi t b có cơng su t l n nh t. P 1 , P
là t ng công su t ng v i n 1 và n. T P* và n* tra đ th tìm đ
ta tìm đ

c n hq

n hq = n hq * . n

n hq là s thi t b hi u qu đ xác đ nh ph t i tính tốn

11

c n hq * . Có đ

c n hq *


CH

NG 2

2.1 Ph

PH

NG PHÁP THI T K H TH NG

ng pháp thi t k

N i dung ch

ng 2 s đ a ra ph

ng pháp thi t k .

u tiên thi t k d vào các tiêu

chu n IEC ( International Electrotechnical Commission). Ti p theo là li t kê t i, xác
đ nh ph

ng pháp tính tốn ph t i. Nh ng công vi c này ph i đ

c xây d ng tr

c

khi tính tốn đ n cơng su t c a t i.
Ph

ng pháp lu n.

Trong d án này, h th ng cung c p đi n c a nhà máy n

c th i đ

c mô ph ng b ng

ph n m m ETAP. Ngoài ra thi t k đ t các tiêu chu n là tiêu chí c a thi t k .
m t s hi u bi t t ng th t t h n v ph
nhà máy chúng ta s bi u th nó d

có

ng pháp thi t k h th ng cung c p đi n trong

i d ng s đ sau

12


1. Phân tích t i

2. Xác đ nh cơng su t máy bi n áp và
máy phát đi n

3. Ch n dây d n, cáp

4. Ki m tra t n th t đi n áp

5. Tính tốn dịng ng n m ch

6. L a ch n b ph n đóng ng t m ch và

b ov

7. Ki m tra dây d n

Hình 1 Các b

c thi t k h th ng

13


1. Phân tích t i:

nh ngh a đi n n ng h p th b i t i và v trí có liên quan.
Xác đ nh v trí c a t i
nh ngh a đ

ng d n và tính chi u dài c a các ph n t k t n i.

Xác đ nh t ng công su t thu nh n, có tính đ n các y u t s d ng và nhu c u.
2. Xác đ nh công su t máy bi n áp và máy phát đi n.
Tính đ n kh n ng phát tri n t i trong t

ng lai 15 đ n 30 ph n tr m.

3. Ch n dây d n, cáp
Xác đ nh dòng đi n đi qua dây d n.
Xác đ nh lo i dây d n và v t li u dây d n
4. Tính ti t di n dây
Tính tốn s s t áp

ch đ làm vi c bình th

ng và q trình kh i đơng đ ng c

5. Ki m tra t n th t đi n áp
N u đi n áp gi m không n m trong gi i h n, giai đo n 3 c n đ

c tính tốn l i.

6. Tính tốn dịng ng n m ch.
Tính tốn dịng ng n m ch đ ch n các thi t b n o v .
7. L a ch n các b ph n đóng ng t m ch và b o v .

Gi i h n v

t quá dòng đi n ng n m ch l n nh t.

Dịng đi n đ nh m c khơng th p h n dòng đi n t i.
8. Ki m tra dây d n
Xác minh s b o v ch ng l i t i tr ng: Dòng đ nh m c ho c dòng đi n đ nh m c
c a b ng t m ch s cao h n t i tr ng hi n t i nh ng th p h n công su t hi n t i
c a dây d n.
Trong tr

ng h p có k t qu khơng thõa mãn, t t c các giai đo n trên ph i đ

l i t giai đo n 3

14

cl p