Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong tiến trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa, ngành điện giữ vai trò hạ tầng trọng yếu nhằm bảo đảm sự vận hành liên tục của các cơ sở sản xuất công nghiệp. Khâu khảo sát và thiết kế mạng lưới cung cấp điện cho nhà xưởng đòi hỏi giải quyết bài toán tối ưu hóa đa mục tiêu giữa các yêu cầu kỹ thuật, độ tin cậy cung cấp điện và chỉ tiêu kinh tế về vốn đầu tư.

Đồ án tập trung giải quyết bài toán thiết kế cung cấp điện hoàn chỉnh cho một phân xưởng cơ khí, xuất phát từ các nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể:

  1. Xác định chính xác phụ tải tính toán cho toàn bộ phân xưởng bao gồm hệ thống chiếu sáng, thông gió làm mát và hệ thống động lực các máy gia công cơ khí.
  2. Xác định tâm phụ tải, lựa chọn vị trí, số lượng, dung lượng trạm biến áp và cấu trúc sơ đồ mạng điện hạ áp tối ưu về mặt kinh tế - kỹ thuật.
  3. Tính toán dòng điện ngắn mạch tại các điểm đặc trưng trong hệ thống làm cơ sở lựa chọn và kiểm tra khả năng làm việc của các khí cụ điện, dây dẫn, cáp điện và thanh góp.
  4. Tính toán và lựa chọn dung lượng tụ bù công suất phản kháng nhằm nâng cao hệ số công suất $\cos\varphi$, giảm tổn thất điện áp và tổn thất điện năng.
  5. Ứng dụng phần mềm chuyên ngành E-Design (mô-đun DOC) của hãng ABB để mô phỏng, kiểm chứng sơ đồ cấp điện, kiểm tra điều kiện bảo vệ và so sánh với phương pháp tính toán giải tích truyền thống.
  • Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống cung cấp điện trung áp và hạ áp cho phân xưởng sản xuất sửa chữa cơ khí.
  • Phạm vi không gian: Mặt bằng nhà xưởng sản xuất có kích thước hình học $a \times b \times h = 24\text{ m} \times 36\text{ m} \times 6,3\text{ m}$.
  • Phạm vi thời gian và dữ liệu: Khảo sát phụ tải theo nhu cầu vận hành thực tế, xét đến khả năng phát triển mở rộng phụ tải trong chu kỳ 10 năm tiếp theo.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết và tiêu chuẩn áp dụng

Đề tài xây dựng trên nền tảng lý thuyết thiết kế mạng điện và hệ thống cung cấp điện công nghiệp, tuân thủ các quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành:

  • Tiêu chuẩn quốc tế: IEC 60909-1 (tính toán dòng ngắn mạch trong hệ thống ba pha xoay chiều), IEC 60364 (thiết kế và lắp đặt cáp điện hạ áp), IEC 60898 (tiêu chuẩn aptomat/MCB hạ áp).
  • Tiêu chuẩn và quy phạm Việt Nam: Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 9206:2012 (đặt thiết bị điện trong nhà ở và công trình công cộng), Quy phạm trang bị điện 2006 (Bộ Công Thương), Tiêu chuẩn xây dựng TCXDVN 46:2007 (chống sét cho công trình) và TCXDVN 394:2007 (an toàn điện trong công trình xây dựng).
  • Mô hình kinh tế - kỹ thuật: Hàm chi phí tính toán quy đổi hàng năm $Z = p \cdot V + C$ kết hợp tính toán thời gian hoàn vốn và các chỉ tiêu tổn thất công suất, tổn thất điện năng.

Phương pháp nghiên cứu

  • Phương pháp xác định phụ tải tính toán: Sử dụng phương pháp suất phụ tải trên một đơn vị diện tích và phương pháp hệ số sử dụng công suất cực đại $k_u$ kết hợp hệ số đồng thời $k_s$ cho từng nhóm máy công cụ.
  • Phương pháp tọa độ xác định tâm phụ tải: Áp dụng công thức mô-men tĩnh để xác định tọa độ trọng tâm phụ tải $(X_{px}, Y_{px})$ trên hệ trục tọa độ hai chiều $xOy$.
  • Phương pháp giải tích tính toán ngắn mạch: Thiết lập sơ đồ thay thế mạng điện, tính toán tổng trở quy đổi (điện trở $R$, điện kháng $X$) từ nguồn hệ thống, đường cáp trung áp, máy biến áp và các tuyến cáp hạ áp để xác định dòng ngắn mạch chu kỳ $I_N^{(3)}$, dòng xung kích $i_{xk}$ và dòng hiệu dụng cực đại $I_{xk}$.
  • Phương pháp mô phỏng số: Thiết lập mô hình sơ đồ nguyên lý đơn tuyến trên phần mềm E-Design (ABB), cài đặt các thông số nguồn, cáp, phụ tải và chạy tính toán kiểm tra sự phối hợp bảo vệ cắt chọn lọc, kiểm tra tiếp xúc gián tiếp.
  • Nguồn dữ liệu: Dữ liệu kỹ thuật trích xuất từ catalog thiết bị của ABB, SIEMENS, CADIVI, FURUKAWA, DAE YEONG, IIKT và các tài liệu kỹ thuật chuyên khảo của TS. Ngô Hồng Quang, TS. Trần Quang Khánh, PGS. TS. Phạm Văn Hòa, GS. Trần Bách.

Thiết kế kỹ thuật và triển khai hệ thống

Hệ thống cung cấp điện được thiết kế đồng bộ từ điểm đấu nối lưới điện trung áp $22\text{ kV}$ đến các tủ phân phối hạ áp $380/220\text{ V}$.

Lưới điện 22 kV ---> Dao cách ly / Máy cắt / CSV / Cầu chì
                 ---> Trạm biến áp 2x250 kVA (22/0,4 kV)
                 ---> Tủ phân phối tổng (TPP) + Tụ bù 300 kVAr
                 ---> Các tủ động lực (TĐL1, TĐL2, TĐL3, TĐL4) + Tủ chiếu sáng + Tủ quạt gió
                 ---> Thiết bị tiêu thụ (Máy công cụ, đèn, quạt, ổ cắm)
  • Kiến trúc phân phối: Áp dụng sơ đồ hình tia xuất phát từ tủ phân phối tổng (TPP) đến 4 tủ động lực phân nhóm (TĐL1, TĐL2, TĐL3, TĐL4), tủ chiếu sáng và tủ quạt thông gió.
  • Cấu hình trạm biến áp: Sử dụng trạm treo/kín đặt sát tường bên trong xưởng gồm 2 máy biến áp $250\text{ kVA} - 22/0,4\text{ kV}$ vận hành song song, đảm bảo cấp điện an toàn cho phụ tải loại 1 (chiếm $71%$).
  • Mô phỏng và kiểm chứng: Sử dụng mô-đun DOC trên phần mềm ABB E-Design với tiêu chuẩn IEC 60909-1 và IEC 60364 để xác thực độ sụt áp, khả năng ngắt ngắn mạch và vùng phối hợp bảo vệ của các aptomat.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Xác định phụ tải tính toán

Chương này thực hiện phân loại, tính toán phụ tải cho từng hạng mục công trình của phân xưởng cơ khí:

  • Phụ tải chiếu sáng và ổ cắm: Diện tích phân xưởng $864\text{ m}^2$, yêu cầu độ rọi $E_{yc} = 200\text{ lux}$. Sử dụng 54 bóng đèn thủy ngân cao áp (Mercury) công suất $100\text{ W}$, quang thông $6000\text{ lm}$, tổng công suất chiếu sáng $P_{cs} = 5,4\text{ kW}$. Bố trí 5 mạch ổ cắm (mỗi mạch tối đa 6 ổ $500\text{ W}$), công suất $P_{oc} = 15\text{ kW}$. Tổng công suất chiếu sáng và ổ cắm $P_{csoc} = 20,4\text{ kW}$ với $\cos\varphi = 0,85$.
  • Phụ tải thông gió và làm mát: Căn cứ thể tích phân xưởng ($5443,2\text{ m}^3$), lựa chọn 20 quạt hút công nghiệp DLHC35-PG4S F ($P = 215\text{ W}$, lưu lượng $3000\text{ m}^3/\text{h}$, $k_{sd} = 0,7$, $\cos\varphi = 0,8$). Phụ tải tính toán nhóm làm mát đạt $P_{lm} = 3,30\text{ kW}$, $Q_{lm} = 2,47\text{ kVAr}$, $S_{lm} = 4,12\text{ kVA}$.
  • Phụ tải động lực: Toàn bộ 39 thiết bị máy móc gia công cơ khí được chia thành 4 nhóm theo vị trí không gian và chế độ làm việc:
Nhóm phụ tải Số lượng thiết bị Tổng công suất đặt $P$ (kW) $P_{tt}$ (kW) $Q_{tt}$ (kVAr) $S_{tt}$ (kVA) $k_s$ $\cos\varphi_{tb}$
Nhóm 1 8 137,90 62,09 95,96 114,30 0,80 0,54
Nhóm 2 11 72,16 32,65 49,76 59,51 0,80 0,55
Nhóm 3 11 100,50 44,34 70,80 83,58 0,78 0,53
Nhóm 4 9 94,86 45,30 72,70 85,65 0,85 0,53
Chiếu sáng - Ổ cắm - 20,40 20,40 12,64 24,00 1,00 0,85
Làm mát 20 4,30 3,30 2,47 4,12 1,00 0,80
Toàn phân xưởng 39 (+phụ trợ) 430,12 249,69 368,74 445,35 0,824 0,561

(Ghi chú: Phụ tải toàn phân xưởng đã tính đến hệ số đồng thời phân xưởng $k_{s.tpx} = 0,824$, tổn thất mạng $10%$ và dự phòng phát triển 10 năm $10%$).

Chương 2: Lựa chọn phương án cung cấp điện

Chương 2 giải quyết bài toán lựa chọn cấu hình trạm biến áp và sơ đồ mạng phân phối hạ áp:

  • Vị trí trạm biến áp: Xác định tọa độ tâm phụ tải toàn xưởng tại điểm $M(X_{px} = 12,06\text{ m}, Y_{px} = 11,49\text{ m})$. Trạm biến áp được bố trí sát tường phía trong nhà xưởng, gần lối ra vào nhằm tối ưu chiều dài đường cáp hạ áp.
  • So sánh phương án trạm biến áp (MBA ABB 22/0,4 kV):
    • Phương án 1: Sử dụng 2 máy biến áp $250\text{ kVA}$ làm việc song song. Vốn đầu tư thiết bị $V = 2 \times 180 \cdot 10^6 = 360 \cdot 10^6\text{ VNĐ}$. Tổng chi phí tính toán quy đổi $Z_1 = 125,786 \cdot 10^6\text{ VNĐ/năm}$.
    • Phương án 2: Sử dụng 1 máy biến áp $630\text{ kVA}$. Vốn đầu tư $V = 250 \cdot 10^6\text{ VNĐ}$. Tổng chi phí tính toán quy đổi $Z_2 = 135,630 \cdot 10^6\text{ VNĐ/năm}$.
    • Kết luận: Chọn Phương án 1 do có chi phí quy đổi thấp hơn và đảm bảo cấp điện liên tục khi có sự cố một máy (máy còn lại chịu tải cho phụ tải loại 1 chiếm $71%$).
  • Lựa chọn tuyến dây và sơ đồ đi dây:
    • Tuyến cáp trung áp $22\text{ kV}$ từ nguồn đến TBA: Chọn cáp đồng vặn xoắn cách điện XLPE đai thép vỏ PVC hãng CADIVI, tiết diện $35\text{ mm}^2$ ($r_0 = 0,524,\Omega/\text{km}, x_0 = 0,16,\Omega/\text{km}, I_{cp} = 160\text{ A}$).
    • Tuyến cáp từ TBA đến tủ phân phối TPP: Chọn cáp đồng 4 lõi cách điện XLPE hãng FURUKAWA, tiết diện $400\text{ mm}^2$ ($r_0 = 0,047,\Omega/\text{km}, x_0 = 0,109,\Omega/\text{km}, I_{cp} = 820\text{ A}$).
    • So sánh mạng hình tia (Phương án 1) và mạng liên thông (Phương án 2): Phương án hình tia có tổn thất điện áp cực đại $\Delta U_{max} = 5,72\text{ V}$ ($1,51% < 3,5%$), chi phí quy đổi nhỏ hơn phương án liên thông ($\Delta U_{max} = 6,67\text{ V}$) và độ tin cậy vận hành cao hơn, do đó được chọn làm phương án tối ưu.

Chương 3: Lựa chọn và kiểm tra thiết bị điện

Chương này thực hiện tính toán ngắn mạch và lựa chọn toàn bộ thiết bị đóng cắt, bảo vệ, đo lường:

  • Kết quả tính toán ngắn mạch ($S_N = 325\text{ MVA}$):
Điểm ngắn mạch Vị trí điểm ngắn mạch Điện áp cơ sở $U_{cb}$ (kV) Tổng trở $Z$ ($\text{m}\Omega$) $I_N^{(3)}$ (kA) $i_{xk}$ (kA) $I_{xk}$ (kA)
$N_1$ Phía cao áp trạm biến áp 23,0 1,674 7,588 19,259 11,534
$N_2$ Phía hạ áp trạm biến áp 0,4 9,709 23,787 40,367 25,928
$N_3$ Tại thanh cái Tủ phân phối tổng (TPP) 0,4 9,865 23,411 39,730 25,518
$N_4$ Tại Tủ động lực 1 (TĐL1) 0,4 12,228 18,887 32,052 20,587
$N_5$ Tại đầu cực thiết bị máy số 1 (sau TĐL1) 0,4 42,870 5,387 9,142 5,872
  • Lựa chọn thiết bị trung áp ($22\text{ kV}$):
    • Dao cách ly: Chọn loại 3DC (Siemens), $U_{đm} = 24\text{ kV}, I_{đm} = 630\text{ A}, I_{ôđđ} = 40\text{ kA}, I_{ôđnh} = 16\text{ kA}$.
    • Máy cắt trung áp: Chọn loại SAF 612-4, $U_{đm} = 24\text{ kV}, I_{đm} = 630\text{ A}, I_{cắt.đm} = 16\text{ kA}, I_{ôđđ} = 40\text{ kA}$.
    • Cầu chì cao áp: Chọn loại IIKT (Nga), $U_{đm} = 22\text{ kV}, I_{đm} = 30\text{ A}, I_{cắt} = 12\text{ kA}$.
    • Chống sét van: Chọn loại 3EA1 (Siemens), $U_{đm} = 24\text{ kV}, I_{xả.đm} = 5\text{ kA}$.
    • Kiểm tra cáp trung áp theo ổn định nhiệt: Tiết diện $F = 35\text{ mm}^2 \ge F_{min} = 26,62\text{ mm}^2$, đảm bảo điều kiện làm việc an toàn.
  • Lựa chọn thiết bị hạ áp ($380/220\text{ V}$):
    • Aptomat tổng và nhánh TPP: Sử dụng dòng aptomat A3N (ABB) cho đầu vào và các nhánh cấp nguồn tới các tủ động lực TĐL1-TĐL4.
    • Aptomat nhánh tới từng thiết bị: Sử dụng dòng EA (EA10G đến EA100G) với dòng định mức từ $10\text{ A}$ đến $100\text{ A}$, khả năng cắt từ $5\text{ kA}$ đến $32\text{ kA}$.
    • Biến dòng điện (TI): Chọn mã THII, tỷ số biến dòng $1000/5\text{ A}$, cấp chính xác 0,5.
    • Biến điện áp (TU): Chọn mã HTC-05, $U_{đm} = 0,38\text{ kV}$, cấp chính xác 3.
    • Thanh cái hạ áp: Thanh cái đồng tủ TBA kích thước $40 \times 4\text{ mm}$ ($I_{cp} = 1250\text{ A}$); thanh cái đồng tủ phân phối kích thước $20 \times 4\text{ mm}$ ($I_{cp} = 400\text{ A}$).

Chương 4: Tính toán bù công suất phản kháng

Chương 4 tính toán nâng cao hệ số công suất của mạng điện phân xưởng:

  • Xác định dung lượng bù: Hệ số công suất tự nhiên ban đầu của xưởng là $\cos\varphi_1 = 0,80$ ($\tan\varphi_1 = 0,75$). Mục tiêu nâng lên $\cos\varphi_2 = 0,93$ ($\tan\varphi_2 = 0,395$). Dung lượng bù tính toán: $Q_{bù} = P_{tt} \cdot (\tan\varphi_1 - \tan\varphi_2) = 270,09\text{ kVAr}$.
  • Lựa chọn tụ bù: Chọn 6 bộ tụ bù hạ áp mã DLE-4D50K5T do hãng DAE YEONG sản xuất, mỗi bộ có công suất $50\text{ kVAr}$ ($U_{đm} = 380\text{ V}, I_{đm} = 265,9\text{ A}$). Tổng dung lượng bù thực tế lắp đặt là $300\text{ kVAr}$.
  • Hiệu quả kỹ thuật - kinh tế sau khi bù:
    • Công suất biểu kiến toàn phân xưởng giảm từ $445,35\text{ kVA}$ xuống còn $S_{sau.bù} = 268,48\text{ kVA}$.
    • Điện năng tổn thất tiết kiệm được hàng năm: $\Delta A = 44.739,38 - 27.132,69 = 17.606,70\text{ kWh/năm}$.

Chương 5: Sử dụng E-Design (hoặc EcoDial) thiết kế sơ đồ cung cấp điện

Chương 5 ứng dụng công cụ CAD/CAE chuyên ngành để số hóa và kiểm chứng thiết kế:

  • Thiết lập thông số trên mô-đun DOC (ABB E-Design): Cài đặt tiêu chuẩn tính toán chung IEC 60909-1, tiêu chuẩn tính cáp IEC 60364, tiêu chuẩn MCB IEC 60898, điện áp nguồn $380\text{ V} - 50\text{ Hz}$, độ sụt áp cho phép $3,5%$.
  • Kết quả tính toán mô phỏng: Phần mềm thực hiện tự động kiểm tra bảo vệ quá tải, bảo vệ ngắn mạch, kiểm tra chạm điện gián tiếp và vẽ đường cong đặc tính phối hợp bảo vệ (Curve). Tất cả các nhánh phụ tải và thiết bị đóng cắt đều báo trạng thái "OK".
  • So sánh phương pháp thủ công và mô phỏng E-Design:
Tiêu chí so sánh Tính toán giải tích thủ công Mô phỏng trên E-Design (ABB) Đánh giá / Nguyên nhân sai lệch
Phụ tải tính toán ($P_{tt}, S_{tt}$) $249,69\text{ kW} / 445,35\text{ kVA}$ Trùng khớp hoàn toàn Phương pháp cộng dồn công suất tương đương
Dòng ngắn mạch ($I_N^{(3)}$) Điểm $N_2 = 23,787\text{ kA}$ Có độ lệch nhỏ Thư viện cáp và tham số điện trở tiếp xúc mặc định của ABB chi tiết hơn
Lựa chọn thiết bị bảo vệ Tra cứu bảng catalog tĩnh Tự động chọn theo IEC và phối hợp chọn lọc E-Design tối ưu hóa chính xác chuỗi phối hợp bảo vệ theo thời gian - dòng điện

Kết quả và đóng góp

Kết quả kỹ thuật đạt được

  1. Xác định chính xác tổng công suất tính toán toàn phân xưởng là $P_{tt} = 249,69\text{ kW}$, $Q_{tt} = 368,74\text{ kVAr}$, $S_{tt} = 445,35\text{ kVA}$, hệ số công suất tự nhiên $\cos\varphi = 0,561$.
  2. Lựa chọn thành công cấu hình trạm biến áp 2 máy $2 \times 250\text{ kVA} - 22/0,4\text{ kV}$ (ABB) với chi phí quy đổi tối ưu $125,786 \cdot 10^6\text{ VNĐ/năm}$, đảm bảo độ tin cậy cấp điện cho $71%$ phụ tải loại 1.
  3. Hoàn thiện tính toán ngắn mạch 5 điểm nút mạng từ $22\text{ kV}$ đến cực thiết bị máy công cụ, chọn lựa và kiểm tra ổn định nhiệt thành công cho cáp CADIVI $35\text{ mm}^2$, cáp FURUKAWA $400\text{ mm}^2$, máy cắt SAF 612-4, dao cách ly 3DC và các aptomat A3N, EA.
  4. Lắp đặt trạm tụ bù tĩnh $300\text{ kVAr}$ (DAE YEONG) tại thanh cái hạ áp, nâng hệ số công suất lên $\cos\varphi = 0,93$, giảm công suất biểu kiến xuống $268,48\text{ kVA}$ và tiết kiệm $17.606,70\text{ kWh}$ điện năng tiêu hao mỗi năm.

Đóng góp thực tiễn của đề tài

Đồ án xây dựng quy trình tính toán kỹ thuật hoàn chỉnh, kết hợp đối chiếu giữa phương pháp tính toán lý thuyết truyền thống với phần mềm mô phỏng chuyên dụng E-Design theo tiêu chuẩn quốc tế IEC. Kết quả nghiên cứu cung cấp một bộ hồ sơ thiết kế mẫu có độ tin cậy cao, có thể đưa vào ứng dụng thực tế cho việc thi công, lắp đặt hệ thống cung cấp điện phân xưởng cơ khí.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế:
    • Đồ án sử dụng phiên bản phần mềm ABB E-Design miễn phí nên chưa tích hợp đơn giá cập nhật của nhà sản xuất tại thị trường Việt Nam để chạy bài toán tối ưu hóa chi phí tự động.
    • Các thông số cáp và thiết bị trong thư viện phần mềm ABB có sự sai khác nhất định so với thông số quy chuẩn của các nhà sản xuất trong nước (CADIVI) và Nga (IIKT).
  • Hướng mở rộng:
    • Nghiên cứu phối hợp bảo vệ nâng cao giữa các cấp rơ-le số và thiết bị ngắt tự động trong các chế độ làm việc đặc biệt.
    • Tích hợp hệ thống quản lý năng lượng, giám sát đo lường từ xa (SCADA/EMS) và giải pháp lọc sóng hài bậc cao phát sinh từ các máy hàn xung, máy chỉnh lưu trong phân xưởng.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo chuyên môn cho sinh viên và kỹ sư thuộc các ngành:

  • Kỹ thuật Điện / Hệ thống Điện / Công nghệ Kỹ thuật Điện - Điện tử: Tham khảo toàn bộ các bước tính toán phụ tải động lực phân xưởng, lập ma trận xác định tâm phụ tải, tính toán dòng ngắn mạch giải tích và lựa chọn khí cụ đóng cắt trung - hạ áp.
  • Kỹ sư tư vấn thiết kế M&E: Tham khảo quy trình thiết lập dự án, mô hình hóa mạng điện công nghiệp trên phần mềm E-Design (ABB) và phương pháp đánh giá kinh tế - kỹ thuật cho trạm biến áp và hệ thống bù công suất phản kháng.

Câu hỏi thường gặp

1. Vì sao tác giả lựa chọn phương án trạm biến áp gồm 2 máy $250\text{ kVA}$ thay vì 1 máy $630\text{ kVA}$?
Phân xưởng có tỷ lệ phụ tải loại 1 chiếm tới $71%$ tổng công suất. Phương án 2 máy biến áp $250\text{ kVA}$ làm việc song song có hàm chi phí quy đổi hàng năm thấp hơn ($125,786 \cdot 10^6\text{ VNĐ}$ so với $135,630 \cdot 10^6\text{ VNĐ}$) và bảo đảm khi có sự cố 1 máy, máy còn lại với khả năng quá tải $40%$ trong 6 giờ vẫn duy trì cấp điện an toàn cho toàn bộ phụ tải loại 1.

2. Điểm ngắn mạch nào trong hệ thống có trị số dòng ngắn mạch lớn nhất và giá trị là bao nhiêu?
Điểm ngắn mạch tại đầu cực hạ áp của trạm biến áp (điểm $N_2$, cấp điện áp $0,4\text{ kV}$) có giá trị dòng ngắn mạch lớn nhất trong toàn hệ thống, với dòng ngắn mạch chu kỳ $I_N^{(3)} = 23,787\text{ kA}$, dòng xung kích $i_{xk} = 40,367\text{ kA}$ và dòng hiệu dụng xung kích cực đại $I_{xk} = 25,928\text{ kA}$.

3. Hệ thống bù công suất phản kháng được cấu hình như thế nào và đem lại hiệu quả gì?
Hệ thống sử dụng 6 bộ tụ bù hạ áp tĩnh DLE-4D50K5T do hãng DAE YEONG sản xuất (công suất $50\text{ kVAr/bộ}$, điện áp $380\text{ V}$), tổng dung lượng lắp đặt $300\text{ kVAr}$. Hệ thống nâng hệ số công suất từ $0,80$ lên $0,93$, giúp giảm dòng điện chạy trên đường dây, hạ công suất biểu kiến toàn xưởng từ $445,35\text{ kVA}$ xuống $268,48\text{ kVA}$ và tiết kiệm $17.606,70\text{ kWh}$ điện năng tổn thất mỗi năm.

4. Nguyên nhân dẫn đến sự sai lệch về dòng ngắn mạch giữa tính toán thủ công và phần mềm E-Design là gì?
Sự chênh lệch xuất phát từ việc cơ sở dữ liệu thư viện cáp trong phần mềm ABB sử dụng các tiêu chuẩn vật liệu và thông số điện trở tiếp xúc mặc định chi tiết hơn so với các hệ số tra cứu trung bình từ giáo trình tính toán giải tích thủ công.

Kết luận

Đồ án môn học "Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng công nghiệp" của sinh viên Dương Kim Hoàng Giang đã hoàn thành đầy đủ các nội dung tính toán kỹ thuật từ xác định phụ tải, lựa chọn trạm biến áp, tính toán ngắn mạch, chọn khí cụ điện đến bù công suất phản kháng. Bản thiết kế bảo đảm sự cân bằng giữa các yêu cầu kỹ thuật nghiêm ngặt theo tiêu chuẩn IEC/TCVN và hiệu quả kinh tế vận hành. Việc ứng dụng song song phần mềm chuyên dụng ABB E-Design đã kiểm chứng tính chính xác của các kết quả giải tích, khẳng định tính khả thi trong triển khai thực tế của công trình.