I. Thiết kế hệ thống cấp điện công nghiệp tại HCMUTE
Đồ án tốt nghiệp này tập trung vào thiết kế hệ thống cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp gồm 13 phân xưởng. Thiết kế hệ thống cấp điện công nghiệp này bao gồm việc xác định phụ tải, lựa chọn sơ đồ đấu nối, tính toán điện năng, tính toán ngắn mạch, chọn và kiểm tra thiết bị điện, tính toán bù công suất và cuối cùng là bảo vệ hệ thống. Hệ thống cấp điện xí nghiệp được thiết kế nhằm đảm bảo an toàn và hiệu quả hoạt động sản xuất. Điểm đặc biệt là đồ án sử dụng mô hình xí nghiệp lấy từ dữ liệu thực tế của ngành điện công nghiệp HCMUTE, làm cho kết quả nghiên cứu có tính ứng dụng cao. Thiết kế điện công nghiệp tại HCMUTE này cũng chú trọng đến các tiêu chuẩn kỹ thuật và an toàn lao động.
1.1 Xác định phụ tải và tính toán
Phần này tập trung vào việc xác định phụ tải tính toán cho toàn bộ xí nghiệp. Giải pháp cấp điện công nghiệp bắt đầu từ việc phân loại phụ tải thành 3 loại dựa trên yêu cầu liên tục cung cấp điện: loại 1 (không thể mất điện), loại 2 (cho phép mất điện ngắn), và loại 3 (cho phép mất điện dài). Đồ án sử dụng phương pháp hệ số nhu cầu để tính toán phụ tải cho từng phân xưởng và toàn xí nghiệp. Công thức tính toán được trình bày chi tiết, bao gồm: Ptt = ∑ knci.Pđmi (kW); Qtt = (kVAr); Stt = (kVA). Phân tích hệ thống điện này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc xác định chính xác phụ tải để chọn thiết bị phù hợp, đảm bảo an toàn và hiệu quả. Kết quả cho thấy phân phối điện công nghiệp cần phải đáp ứng nhu cầu tải cực đại, và việc tính toán chính xác phụ tải là then chốt cho thiết kế điện công nghiệp. Việc sử dụng phương pháp hệ số nhu cầu tuy đơn giản nhưng cần lưu ý đến độ chính xác của kết quả. Quản lý hệ thống điện xí nghiệp hiệu quả đòi hỏi hiểu rõ về phụ tải.
1.2 Chọn trạm biến áp
Chọn trạm biến áp là bước quan trọng trong thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy. Vị trí đặt trạm được xác định dựa trên tọa độ tâm phụ tải, cân nhắc các yếu tố an toàn, vận hành và mở rộng trong tương lai. Đồ án đề xuất ba phương án lựa chọn máy biến áp, đánh giá dựa trên chi phí, tổn thất và độ tin cậy. Phương án tối ưu được lựa chọn dựa trên tiêu chí chi phí quy đổi (Z = pV + C + Yth), trong đó tính toán cả tổn thất và thiệt hại do mất điện. Cung cấp điện cho nhà máy đòi hỏi sự lựa chọn cẩn thận để đảm bảo cả hiệu quả kinh tế và độ tin cậy cao. Hệ thống điện năng lượng tái tạo không được đề cập đến trong phần này, nhưng có thể là hướng nghiên cứu mở rộng trong tương lai. An toàn điện công nghiệp được đảm bảo bằng việc lựa chọn trạm biến áp phù hợp và dự phòng. Mở rộng hệ thống điện trong tương lai cần được xem xét khi chọn trạm biến áp.
1.3 Chọn dây dẫn và sơ đồ đi dây
Phần này tập trung vào việc chọn dây dẫn và sơ đồ đi dây từ trạm biến áp đến các phân xưởng. Đồ án đề xuất ba phương án đi dây, đánh giá ưu, nhược điểm của từng phương án về chiều dài dây, chi phí thi công và vận hành. Việc chọn cáp được thực hiện dựa trên điều kiện mật độ dòng điện kinh tế và điều kiện phát nóng, đảm bảo an toàn cho hệ thống. An toàn lao động điện công nghiệp được đảm bảo bằng việc tuân thủ các tiêu chuẩn về chọn dây và lắp đặt. Thiết bị điện công nghiệp được sử dụng phù hợp với các tiêu chuẩn kỹ thuật. Tự động hóa hệ thống điện có thể là hướng phát triển để tối ưu hoá hiệu quả vận hành. Giám sát hệ thống điện được thực hiện thông qua các thiết bị đo đạc và điều khiển. Phân tích hệ thống điện cho thấy việc chọn phương án đi dây hợp lý ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả kinh tế và độ tin cậy của hệ thống. Tiêu chuẩn thiết kế hệ thống điện được tuân thủ nghiêm ngặt.
