đồ án cung cấp điện đh điện lực

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN

ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÍ NGHIỆP CÔNG NGHIỆP

Sinh viên thực hiện: Phạm Trung Hiếu
Mã sinh viên: 18810110181
Giảng viên hướng dẫn: TS. Phạm Anh Tuân
Lớp: D13H2
Khoá: 2018

Hà Nội, tháng 10 năm 2021


Thiết kế cung cấp điện
Bài 20B
“Thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp cơng nghiệp”
Sinh viên: Phạm Trung Hiếu
Lớp: D13H2 – Số thứ tự: 26

A. Dữ kiện:
Thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp cơng nghiệp gồm các phân xưởng với các dữ
kiện cho trong bảng. Công suất ngắn mạch tại điểm đấu điện Sk, MVA, khoảng cách từ điểm
đấu điện đến nhà máy là L, m. Cấp điện áp truyền tải là 110 kV. Thời gian sử dụng công suất
cực đại là TM, h. Phụ tải loại I và loại II chiếm kI&II, %. Giá thành tổn thất điện năng c =1500
đ/kWh; suất thiệt hại do mất điện gth = 10000 đ/kWh; hao tổn điện áp cho phép trong mạng tính
từ nguồn (điểm đấu điện) là Ucp= 5%. Các số liệu khác lấy trong phụ lục và các sổ tay thiết kế
điện.

Số liệu thiết kế cung cấp điện cho xí nghiệp (nhà máy)

Sk MVA

kI&II, %

TM, h

L, m

Hướng tới của nguồn

310

78 +0,1*thứ_tự

4500 +
10*thứ_tự

400

Đông

N0 theo sơ

Số lượng

Tổng công

đồ mặt

thiết bị

suất đặt,

điện

kW

bằng

Tên phân xưởng và phụ tải

Hệ số nhu

Hệ số công

cầu, knc

suất, cosφ

1

Phân xưởng trạm từ

100

800

0,43

0,66

2

Phân xưởng vật liệu hàn

50

850

0,44

0,68

15

85

0,46

0,68

3

Phân xưởng nhựa tổng hợp
plasmace

4

Phân xưởng tiêu chuẩn

15

70

0,79

0,56

5

Phân xưởng khí cụ điện

50

1200

0,79

0,72


0,78

6

Phân xưởng dập

100

800

0,48

7

Phân xưởng xi măng amiăng

50

850

0,40

0,77

8

Kho thành phẩm

15

85

0,48

0,67

+0,1*thứ_tự

9

Kho phế liệu kim loại

15

150

0,48

0,81

10

Phân xưởng mạ điện

50

50

0,40

0,76

11

phân xưởng

8

30

0,48

0,81

12

Trạm trung hịa

30

20

0,52

0,66

13

Rửa kênh thốt axit

25

30

0,70

0,68

14

Trạm bơm

20

260

0,55

0,68

15

Nhà ăn

30

70

0,43

0,56

16

Phân xưởng điện

25

150

0,44

0,72

17

Nhà điều hành

20

50

0,46

18

Phân xưởng làm nguội

2

30

0,79

0,77

19

Kho axit

2

20

0,79

0,67

20

Máy nén N0 1

15

200

0,48

0,72

5

0,78
+0,1*thứ_tự

Tỷ lệ1:5000

Hình 2.3. Sơ đồ mặt bằng nhà máy thiết bị điện

1
1
1 3 1
6
81 970 2 1 11181
4 165
1
0
4
3
2
7
2
9


A. Nhiệm vụ thiết kế
I . Tính tốn phụ tải
1.1. Xác định phụ tải tính tốn phân xưởng
* Xác định phụ tải động lực của các phân xưởng
* Xác định phụ tải chiếu sáng và thơng thống
* Tổng hợp phụ tải của mỗi phân xưởng
1.2. Xác định phụ tải của các phân xưởng khác
1.3. Tổng hợp phụ tải của toàn xí nghiệp xây dựng biểu diễn biểu đồ phụ tải trên mặt
bằng xí nghiệp dưới dạng các hình trịn bán kính r

II. Xác định sơ đồ nối của mạng điện nhà máy
2.1.
2.2.

Chọn cấp điện áp phân phối
Xác định vị trí đặt của trạm biến áp (hoặc trạm phân phối trung tâm - TPPTT)

2.3.

Chọn công suất và số lượng máy biến áp của trạm biến áp nhà máy và các trạm
biến áp phân xưởng
Chọn dây dẫn từ nguồn đến trạm biến áp nhà máy (hoặc TPPTT)

2.4.
2.5.

Lựa chọn sơ đồ nối điện từ trạm biến áp nhà máy/TPPTT đến các phân xưởng
(so sánh ít nhất 2 phương án).

III. Tính tốn điện
3.1 Xác định hao tổn điện áp trên đường dây và trong máy biến áp
3.2 Xác định hao tổn công suất
3.3 Xác định tổn thất điện năng

IV. Chọn và kiểm tra thiết bị điện
4.1. Tính tốn ngắn mạch tại các điểm đặc trưng (chọn điểm ngắn mạch phù hợp)
- Chọn và kiểm tra thiết bị: Cáp điện lực; thanh cái và sứ đỡ, máy cắt, dao cách ly, cầu
dao, cầu chảy, áptômát, máy biến dòng và các thiết bị đo lường v.v.
4.2. Kiểm tra chế độ mở máy của động cơ

V. Tính tốn bù hệ số cơng suất
5.1.Tính tốn bù cơng suất phản kháng để nâng hệ số công suất lên giá trị cos2 = 0,9
5.2. Đánh giá hiệu quả bù

VI. Tính tốn nối đất và chống sét
VII. Hạch tốn cơng trình

7.1.
-

Liệt kê thiết bị

Xác định các chỉ tiêu kinh tế: Tổng vốn đầu tư của cơng trình, vốn đầu tư trên một
đơn vị cơng suất đặt, tổng chi phí trên một đơn vị điện năng vv.

Bản vẽ:
1. Sơ đồ mặt bằng xí nghiệp với sự bố trí các thiết bị và biểu đồ phụ tải
2. Sơ đồ mạng điện trên mặt bằng xí nghiệp (gồm cả các sơ đồ của các phương án so sánh;
3. Sơ đồ nguyên lý mạng điện (với đầy đủ mã hiệu của các thiết bị lựa chọn


4. Sơ đồ trạm biến áp gồm: sơ đồ nguyên lý, sơ đồ mặt bằng và mặt cắt trạm biến áp, sơ
đồ nối đất.
5. Bảng số liệu và các kết quả tính tốn.


LỜI CAM ĐOAN
Tôi, Phạm Trung Hiếu, cam đoan những nội dung trong đồ án này
là do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của GV. TS. Phạm Anh Tuân.
Các số liệu và kết quả trong đồ án là trung thực và chưa được cơng

bố trong các cơng trình khác. Các tham khảo trong đồ án đều được
trích dẫn rõ ràng tên tác giả, tên cơng trình, thời gian và nơi cơng bố.
Nếu khơng đúng như đã nêu trên, tơi hồn tồn chịu trách nhiệm về
đồ án của mình.
Hà Nội, ngày . . . tháng 10 năm
2021
Người cam đoan

Phạm Trung Hiếu

1


ĐÁNH GIÁ CỦA HỘI ĐỒNG CHẤM
T
T

Nội dung

1

Nội dung: Các tính tốn
trong báo cáo chính xác,
hợp lý, đầy đủ nội dung
đề bài

2

Hình thức: Báo cáo trình
bày sạch, đẹp, ít lỗi

3

Trả lời câu hỏi

4

Thái độ, tác phong (cách
trả lời các câu hỏi rõ
ràng, trực tiếp vào nội
dung câu hỏi, có sức
thuyết phục)

Ý kiến nhận xét

Các ý kiến khác:
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
Hà Nội, ngày … tháng 10 năm
2021
Giảng viên chấm 1

Giảng viên chấm 2

2

LỜI MỞ ĐẦU
Điện năng là một dạng năng lượng có tầm quan trọng rất lớn trong bất kỳ lĩnh
vực nào trong nền kinh tế quốc dân và đời sống xã hội. Việc cung cấp điện hợp lý và
đạt hiệu quả là vơ cùng cần thiết. Nó địi hỏi người kỹ sư tính tốn và nghiên cứu
sao cho đạt hiệu quả cao, hợp lý, tin cậy và đảm bảo chất lượng cả về kinh tế và kỹ
thuật cũng như các ngành kinh tế khác nói chung.
Một phương án cung cấp điện hợp lý phải kết hợp một cách hài hòa các yêu
cầu về kinh tế, độ tin cậy cung cấp điện, độ an tồn, thẩm mỹ,… Đồng thời phải
đảm bảo tính liên tục cung cấp điện, tiện lợi cho vận hành, sửa chữa khi hỏng hóc và
phải đảm bảo được chất lượng điện năng nằm trong phạm vi cho phép. Hơn nữa
phải thuận lợi cho việc mở rộng và phát triên trong tương lai.
Với đề tài: “Thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp cơng nghiệp”, em đã
cố gắng học hỏi, tìm hiểu để hồn thành một cách tốt nhất. Trong thời gia thực hiện
đề tài cùng với sự cố gắng của bản thân đồng thời em đã nhận được sự giúp đỡ,
hướng dẫn của các thầy cô đặc biệt là thầy giáo TS. Phạm Anh Tuân người đã trực
tiếp giảng dạy môn “Cung cấp điện” và hướng dẫn em thực hiện đề tài này.
Xong do kiến thức còn hạn chế nên bài làm của em không thể tránh khỏi
những thiếu xót. Do vậy em kính mong nhận được sự góp ý, bảo ban của các thầy cơ
cùng với sự giúp đỡ của các bạn để em có thể hồn thiện đề tài của mình.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày… tháng 10 năm 2021
Sinh viên
Phạm Trung Hiếu

3


MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: TÍNH TỐN PHỤ TẢI VÀ BÙ CƠNG SUẤT PHẢN KHÁNG. 7
1.1 Tính tốn phụ tải.........................................................................................7

1.1.1 Tính phụ tải chiếu sáng và ổ cắm........................................................7
1.1.2 Tổng hợp phụ tải tồn phân xưởng....................................................11
1.2. Bù cơng suất phản kháng.........................................................................15
1.2.1 Cơ sở tính tốn bù cơng suất phản kháng..........................................15
1.2.2 Tính tốn và lựa chọn mạch tụ bù.....................................................16
CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CẤP NGUỒN VÀ TRẠM BIẾN ÁP. . .17
2.1 Xác định tâm phụ tải tồn xí nghiệp..........................................................17
2.2 Lựa chọn cơng suất và số lượng MBA......................................................19
2.2.1 Chọn cấp điện áp...............................................................................19
2.2.2 Chọn số lượng và công suất TBA phân xưởng..................................20
CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY VÀ CẤP ĐIỆN......................27
3.1 Chọn dây dẫn từ nguồn tới trạm phân phối trung tâm...............................27
3.2 Lựa chọn phương án mạng điện trung áp của xí nghiệp............................28
3.3 Lựa chọn phương án mạng điện hạ áp của xí nghiệp................................35
CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN NGẮN MẠCH VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ...............37
4.1 Tính tốn ngắn mạch.................................................................................37
4.1.1 Sơ đồ tính tốn ngắn mạch................................................................37
4.1.2 Tính dịng ngắn mạch tại các điểm....................................................37
4.2 Lựa chọn và kiểm tra thiết bị điện.............................................................39
4.2.1 Lựa chọn thiết bị tại vị trí hạ ngầm phía cao áp................................39
4.2.2 Lựa chọn thiết bị điện trạm biến áp phân xưởng...............................44
4.2.3 Thiết kế chi tiết cho phương án tối ưu...............................................46
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................50

4


DANH MỤC HÌNH ẢN

5

Hình 1.1 Bố trí treo đèn.................................................................................................7
Hình 2.1 tọa độ tâm của TPP.......................................................................................19
Hình 3.1 Sơ đồ đi dây phương án 1: mạch hình tia......................................................28
Hình 3.2 Sơ đồ đi dây phương án 2: mạch liên thơng..................................................32
Hình 4.1 Vị trí các điểm ngắn mạch............................................................................37
Hình 4.2 Sơ đồ ngun lý mạng điện tồn nhà máy....................................................46
Hình 4.3 Sơ đồ nguyên lý trạm biến áp........................................................................48
Hình 4.4 Sơ đồ đấu nối trạm biến áp............................................................................49

DANH MỤC BẢNG BIỂ

6


Bảng 1.1 Quang thông của một số bộ đèn......................................................................8
Bảng 1.2 Công suất của phụ tải chiếu sáng..................................................................10
Bảng 1.3 Công suất các phân xưởng của tồn xí nghiệp..............................................14
Bảng 2.1 Tọa độ tâm phụ tải của các phân xưởng trên hệ tọa độ Oxy.........................18
Bảng 2.2 Tọa độ của máy biến áp................................................................................21
Bảng 2.3 Tọa độ thực của máy biến áp........................................................................23
Bảng 2.4 Công suất tính tốn của máy biến áp............................................................24
Bảng 2.5 Bảng thơng số máy biến áp...........................................................................26
Bảng 3.1 Phân bố cơng suất và tính toán tiết diện dây dẫn trung áp PA1.....................29
Bảng 3.2 Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp...............................................................29
Bảng 3.3 Kiểm tra điều kiện phát nóng........................................................................30
Bảng 3.4 Tính tốn tổn thất cơng suất và tổn thất điện năng trên các lộ dây của phương
án 1.............................................................................................................................. 30
Bảng 3.5 Phân bố công suất và tính tốn tiết diện dây dẫn trung áp PA2.....................32

Bảng 3.6 Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp cho phép PA2........................................33
Bảng 3.7 Kiểm tra điều kiện phát nóng........................................................................33
Bảng 3.8 Tổn thất công suất và tổn thất điện năng trên các lộ dây PA2.......................34
Bảng 3.9 Thông số cáp hạ áp từ trạm biến áp phân xưởng đến các phân xưởng..........35
Bảng 3.10 Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp.............................................................36
Bảng 4.1 Thông số đường dây.....................................................................................38
Bảng 4.2 tính tốn ngắn mạch tại các điểm..................................................................39
Bảng 4.3 Lựa chọn máy cắt cho các trạm biến áp........................................................40
Bảng 4.4 Bảng kết quả loại dao cách ly.......................................................................40
Bảng 4.5 Chọn Cầu chảy cao áp..................................................................................41
Bảng 4.6 Chọn ba thanh góp bằng đồng......................................................................42
Bảng 4.7 Thông số kỹ thuật của BU loại 4MS34.........................................................42
Bảng 4.8 Thông số kỹ thuật của BI loại 4ME14..........................................................43
Bảng 4.9 Aptomat tổng và Aptomat phân đoạn:..........................................................44
Bảng 4.10 Aptomat phân xưởng:.................................................................................45

7


CHƯƠNG 1: TÍNH TỐN PHỤ TẢI VÀ BÙ CƠNG SUẤT PHẢN
KHÁNG
1.1 Tính tốn phụ tải
1.1.1 Tính phụ tải chiếu sáng và ổ cắm
Cơng suất chiếu sáng được tính dựa trên số liệu về diện tích và độ rọi u cầu:

Hình 1.1 Bố trí treo đèn
Khoảng cách đèn đến mặt cơng tác:
H = h - h1 - h2 (m)
Xác định được quang thông của mỗi đèn/bộ đèn như sau:
F

k .E yc .S .Z
n.N .ksd

(lumen)

Hệ số sử dụng là: Ksd= 0,59; hệ số dự trữ k= 1,3; hệ số tính tốn Z=1,1
Độ rọi yêu cầu Eyc= 200
Xét phân xưởng trạm từ 1 có diện tích: S = 24600 m2
Quang thơng của mỗi đèn/bộ đèn:
F == = 11924746 (lumen)

8


Bảng 1.1 Quang thông của một số bộ đèn
STT

Loại đèn

Quang thông (lumen)

1

FL40Wx2

2.800

2

FL40Wx1

1.100

3

Mercury 100W

4.200

4

Mercury 200W

9.000

5

Mercury 400W

20.000

6

Đèn cao áp 100W

6.000

7

Đèn cao áp 200W

16.000

8

Đèn cao áp 400W

36.000

9

Đèn Sodium 150W

15.000

10

Đèn Sodium 250W

30.000

11

Đèn Sodium 450W

45.000

Theo bảng 1.1 Ta chọn loại Đèn sodium 250W có quang thơng 30000 lm, cosφ=
0,8

Ta có số đèn tối thiểu N = = = 398 ~ 400 (bóng)
 Cơng suất chiếu sáng là: Pcs = 400.250 = 100 (kW)
Nhóm ổ cắm: Đối với khu vực phân xưởng, mỗi 200 m 2 ta bố trí 01 ổ cắm đơn 500
W/ổ (Tối đa 6 ổ cho mỗi mạch ổ cắm  3000 W/mạch).
Với diện tích: S = 26400 m2 ta sử dụng 123 cổ cắm với công suất 49,2 kW.
Pcsoc = Pcs+ Poc = 100+49,2= 149,2 kW
Tương tự ta có bảng sau:

9


Loại đèn

Quang
thơng
của
đèn
(Lm)

Cơng
suất
đèn
(W)

Số
đèn
tối
thiểu

Số

ổ

Poc
(kW)

Số
bóng

11924746

Đèn Sodium
250W

30000

250

398

123

49,2

400

149,2

29600

14348475

Đèn Sodium
250W

30000

250

479

148

59,2

480

179,2

200

1080

523525

Đèn Sodium
150W

15000

150

35

5

2

35

7,25

Phân xưởng tiêu chuẩn

200

6790

3291424

Đèn Sodium
250W

30000

250

110

34

13,6

110

41,1

Phân xưởng khí cụ điện

200

6880

3335051

Đèn Sodium
250W

30000

250

112

34

13,6

115

42,35

Phân xưởng dập

200

9750

4726271

Đèn Sodium
250W

30000

250

158

49

19,6

160

59,6

Phân xưởng xi măng amiang

200

4550

2205593

Đèn Sodium
250W

30000

250

74

23

9,2

75

27,95

Kho thành phẩm

100

3850

933136

Đèn Sodium

150W

15000

150

63

19

7,6

65

17,35

Kho phế liệu kim loại

100

654

158512

Đèn cao áp
100W

6000

100

27

3

1,2

28

4

Phân xưởng mạ điện

200

2500

1211864

Đèn Sodium
250W

30000

250

41

13

5,2

42

15,7

Phân xưởng sửa chữa

200

1260

610780

15000

150

41

6

2,4

42

8,7

Trạm trung hòa

100

650

157542

Đèn Sodium
150W
Đèn cao áp
100W

6000

100

27

3

1,2

28

4

Rửa kênh thoát axit

100

840

203593

6000

100

34

4

1,6

35

5,1

Trạm bơm

100

650

157542

6000

100

27

3

1,2

28

4

Nhà ăn

250

1380

836186

15000

150

56

7

2,8

56

11,2

Phân xưởng điện

200

1260

610780

Đèn Sodium
150W

15000

150

41

6

2,4

42

8,7

Nhà điều hành

300

460

334475

Đèn cao áp
100W

6000

100

56

2

0,8

56

6,4

Phân xưởng làm nguội

200

3070

1488169

Đèn Sodium

250W

30000

250

50

15

6

50

18,5

Kho axit

100

650

157542

Đèn cao áp
100W

6000

100

27

3

1,2

28

4

Máy nén N0 1

100

900

218136

Đèn Sodium
150W

15000

150

15

5

2

15

4,25

Tên phân xưởng và phụ tải

Độ rọi
yêu
cầu

S(m2)

F(lm)

Phân xưởng trạm từ

200

24600

Phân xưởng vật liệu hàn

200

Phân xưởng nhựa tổng hợp
plasmace

Tổng

Đèn cao áp
100W
Đèn cao áp
100W
Đèn Sodium
150W

10

Pcs+oc (k

618,5


Bảng 1.2 Công suất của phụ tải chiếu sáng

11


1.1.2 Tổng hợp phụ tải tồn phân xưởng
Tính tốn phụ tải động lực cho phân xưởng trạm từ 1:
Tổng công suất đặt Pđ1: 800 kW; Hệ số công suất cosφ : 0,69
Hệ số nhu cầu knc= 0,43
Pđltt= Pđl.knc= 800.0,43= 344 (kW)
Công suất phản kháng động lực của phân xưởng:
Qttđl = Pttđl.tan φ = 344.1,05 = 360,86 (kVAr)
Tổng công suất tác dụng của phân xưởng 1
Ptt = Pttđl + Pcs+oc = 344+149,2= 493,2 (kW)
Tổng công suất phản kháng của phân xưởng 1

Qtt = Qttđl + Qcs+oc= 360,86+111,9= 472,76 (kVAr)
Cơng suất tồn phần tính tốn của phân xưởng:
Stt = = = 683,19(kVA)
Ta có bảng tổng hợp kết quả tính phụ tải phân xưởng:

12


n

Tên
phân
xưởng
và phụ
tải

1

Phân
xưởng
trạm từ

Pđl

knc

Pttđl (kW)

cosφj

tanφj

Qttđl
(kVAr)

Pcs+oc
(kW)

Qcs+oc
(kVAr)

Ptt
(kW)

Qtt
(kVAr)

Stt (kVA)

Cos tb

800

0,43

344

0,69

1,05

360,86

149,2

111,9

493,2

472,76

683,19

0,72

2

Phân
xưởng
vật liệu
hàn

850

0,44

374

0,68

1,08

403,27

179,2

134,4

553,2

537,67

771,44

0,72

3

Phân
xưởng
nhựa
tổng hợp
plasmace

85

0,46

39,1

0,68

1,08

42,16

7,25

5,4375

46,35

47,60

66,44

0,70

4

Phân
xưởng
tiêu
chuẩn

70

0,79

55,3

0,56

1,48

81,81

41,1

30,825

96,4

112,64

148,26

0,65

5

Phân
xưởng
khí cụ
điện

1200

0,79

948

0,72

0,96

913,73

42,35

31,7625

990,35

945,50

1369,22

0,72

kW

13


6

Phân
xưởng
dập

800

0,48

384

0,78

0,80

308,08

59,6

44,7

443,6

352,78

566,77

0,78

7

Phân
xưởng xi
măng

amiang

850

0,4

340

0,72

0,96

327,71

27,95

20,9625

367,95

348,67

506,91

0,73

8

Kho
thành

phẩm

85

0,48

40,8

0,77

0,83

33,81

17,35

13,0125

58,15

46,82

74,66

0,78

9

Kho phế
liệu kim

loại

150

0,48

72

0,81

0,72

52,13

4

3

76

55,13

93,89

0,81

10

Phân
xưởng

mạ điện

50

0,4

20

0,76

0,86

17,10

15,7

11,775

35,7

28,88

45,92

0,78

11

Phân
xưởng

30

0,48

14,4

0,81

0,72

10,43

8,7

6,525

23,1

16,95

28,65

0,81

12

Trạm
trung
hịa

20

0,52

10,4

0,66

1,14

11,84

4

3

14,4

14,84

20,68

0,70

13

Rửa
kênh
thốt

axit

30

0,7

21

0,68

1,08

22,64

5,1

3,825

26,1

26,47

37,17

0,70

14


14

Trạm
bơm

260

0,55

143

0,68

1,08

154,19

4

3

147

157,19

215,22

0,68

15

Nhà ăn

70

0,43

30,1

0,56

1,48

44,53

11,2

8,4

41,3

52,93

67,14

0,62

16

Phân
xưởng

điện

150

0,44

66

0,72

0,96

63,61

8,7

6,525

74,7

70,14

102,47

0,73

17

Nhà điều
hành

50

0,46

23

0,78

0,80

18,45

6,4

4,8

29,4

23,25

37,48

0,78

18

Phân
xưởng
làm

nguội

30

0,79

23,7

0,77

0,83

19,64

18,5

13,875

42,2

33,51

53,89

0,78

19

Kho axit

20

0,79

15,8

0,67

1,11

17,51

4

3

19,8

20,51

28,51

0,69

20

Máy nén
N0 1

200

0,48

96

0,72

0,96

92,53

4,25

3,1875

100,25

95,72

138,61

0,72

3679,15

3459,94

5056,49

Tổng

Bảng 1.1 Công suất các phân xưởng của tồn xí nghiệp

15


N

Pttxnđt k �
ttpxi P
1
Xác định theo hệ số đồng thời ( = 0,85):
; Với kdt=0,85
Hệ số cơng suất trung bình toàn phân xưởng: cosφtbxn =
Xét thêm tổn thất trong mạng điện (10%) và khả năng phát triển phụ tải trong 10
năm (10%), ta sẽ có số liệu tính tốn phụ tải toàn phân xưởng là:
Pttxn⅀ = 1,2.Pttxn = 1,2.0,85.3679,15= 3752,73 kW
cosφtbxn = = = 0,73
Sttxn⅀= = 5140,73 kVA
Qttxn⅀= = 3513,42 kVAr
1.2. Bù cơng suất phản kháng
1.2.1 Cơ sở tính tốn bù công suất phản kháng
a, Các biện pháp bù công suất phản kháng
Nâng cao hệ số công suất tự nhiên.
- Nâng cao hệ số costự nhiên bằng cách xí nghiệp giảm bớt lượng công suất
phản kháng Q tiêu thụ. Cụ thể là:
 Thay đổi và cải thiện quy trình cơng nghệ để thiết bị làm việc ở chế độ hợp
lý nhất
 Giảm điện áp của những động cơ làm việc non tải
 Thay thế những MBA làm việc non tải bằng nhưng MBA dung lượng nhỏ

 Nâng cao chất lượng sửa chữa động cơ
Bù công suất phản kháng
-

Bằng cách đặt các thiết bị bù ở gần các hộ dùng điện để cung cấp ông suất
phản kháng cho chúng. Ta giảm được lượng Q tổn hao trên đường dây.
Bù công suất phản kháng khơng những nâng cao hệ số cosmà cịn có tác dụng
quan trọng khác là điều chỉnh và ổn định điện áp cho mạng cung cấp điện.

b, Chọn thiết bị bù
Tụ điện
-

Là loại thiết bị bù tĩnh làm việc với dịng vượt mức điện áp do dó có thể sinh
ra công suất phản kháng Q cung cấp cho mạng
 Ưu điểm: Suất tổn thất công suất tác dụng bé, việc tháo lắp dễ dàng, hiệu
quả cao, vốn đầu tư nhỏ.
 Nhược điểm: Nhạy cảm với sự biến động của điện áp đặt lên cực tụ điện, cơ
cấu kém chắc chắn, dễ bị phá hỏng khi ngắn mạch xảy ra khi điện áp tăng.
16


Khi tụ điện đóng vào mạng sẽ có dịng điện xung, hay khi cắt điện khỏi tụ
nhưng trong tụ vẫn cịn điện áp dư có thể gây nguy hiểm.
Với những ưu và nhược điểm trên thì tụ bù thường được sử dụng ở những
nhà máy xí nghiệp vừa và nhỏ, cần lượng bù không lớn lắm.
Máy bù đồng bộ
-

-

Máy bù đồng bộ là một loại động cơ đồng bộ làm việc ở chế độ không tải
 Ưu điểm: là thiết bị rất tốt để điều chỉnh điện áp, nó thường đặt để điều
chỉnh điện áp trong hệ thống và chế tạo gọn nhẹ, rẻ tiền…
 Nhựơc điểm: Lắp giáp vận hành khó khăn

Với những ưu và nhược điểm trên để kinh tế thì máy bù đồng bộ cần đặt ở
những nơi cần bù tập chung với dung lượng lớn.
Động cơ khơng đồng bộ Rơto dây quấn được đồng bộ hố
-

 Ưu điểm: Có khả năng sinh ra cơng suất lớn
 Nhược điểm: Tổn thất công suất lớn, khả năng quá tải kém
1.2.2 Tính tốn và lựa chọn mạch tụ bù
a, Lựa chọn vị trí và cơng suất bù
Thiết bị bù có thể đặt ở mạng cao áp hoặc mạng hạ áp với nguyên tắc bố trí
thiết bị bù sao cho chi phi tính tốn là nhỏ nhất.
Máy bù đồng bộ do có cơng suất lớn nên thường đặt ở những nơi quan trọng
của hệ thơng điện.
Tụ điện có thể đặt ở mạng cao áp hoặc điện áp thấp.
Tụ điện áp cao thường đặt tập chung ở thanh cái của trạm trung gian hay trạm
phân phối.
Tụ điện áp thấp có thể đặt theo các cách là: tập chung ở thanh cái hạ áp của
trạm biến áp phân xưởng, đặt thành nhóm ở tủ phân phối động lực, hay đặt riêng lẻ
từng thiết bị dùng điện.
Dung lượng bù tính theo cơng thức:
Qbù = P(tgφ1 - tgφ2 )
Trong đó:
tgφ1: góc ứng vi hệ số cos φ1(trước khi bù)
tgφ2: góc ứng với hệ số cosφ2 muốn đạt được(sau khi bù)

Hệ số công suất cosφ2 do quản lý hệ thống quy định cho hộ tiêu thụ phải đạt được:
Qbù = P(tgφ1 - tgφ2 ) = 3752,73.(tanacos(0,73) - tanacos(0,9)) = 1695,88 (kVAr)

17


CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CẤP NGUỒN VÀ TRẠM BIẾN ÁP
2.1 Xác định tâm phụ tải tồn xí nghiệp
Xác định tâm của từng phân xưởng, sau đó xác định tâm phụ tải của tồn xí
nghiệp để chọn vị trí đặt trạm phân phối trung tâm.
Tâm phụ tải là điểm thỏa mãn điều kiện momen đạt giá trị cực tiểu.
n

�PL � Min
i i

1

Trong đó:
- Pi: Cơng suất của phụ tải thứ i đến tâm phụ tải
- li: Khoảng cách của phụ tải thứ i đến tâm phụ tải
Tọa độ tâm phụ tải của từng phân xưởng
Tâm quy ước của phụ tải xí nghiệp được xác định bởi 1 điểm M(X0,Y0)
n

X0 

�Si xi
1

n

�Si

n

Y0 

�S y

1

i

i

1

n

�S

i

1

Trong đó:
- X0; Y0: Tọa độ tâm phụ tải của tồn xí nghiệp
- xi; yi: Tọa độ của phụ tải phân xưởng thứ i
- Si: Công suất của phụ tải thứ i

18