TIỂU LUẬN thiết kế cấp điện cho xí nghiệp chế tạo máy kéo

Bài tập lớn môn học

GVHD:TS Nguyễn Hồng Nhung
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN ĐIỆN

BÀI TẬP LỚN

Thiết kế cấp điện cho xí nghiệp chế
tạo máy kéo
Giảng viên hướng dẫn:
Mơn học:
Nhóm sinh viên thực hiện:

Nhóm 2 - 124696


Bài tập lớn môn học
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN
1.1.

Xác định phụ tải tính tốn cho xưởng sửa chữa cơ kh

1.1.1. Phân nhóm phụ tải của phân xưởng Sửa chữa cơ khí (PXSCCK). ....................
1.1.2. Xác định phụ tải tính tốn của các nhóm phụ tải ................................................
1.2.

Xác định phụ tải tính tốn cho các phân xưởng cịn l

1.3.

Xác định phụ tải tính tốn của tồn nhà máy – Biểu đ

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP CỦA NHÀ MÁY .........................................
2.1

Chọn cấp điện áp nguồn điện cấp cho mạng cao áp c

2.2

Sơ bộ chọn các thiết bị điện .......................................

2.3

Tính toán kinh tế kỹ thuật chọn phương án thiết kế ..

2.4

Thiết kế chi tiết cho phương án được chọn

2.4.1

Chọn dây dẫn t

2.4.2

Lựa chọn sơ đồ

2.4.3

Tính tốn ngắn

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MẠNG HẠ ÁP CỦA NHÀ MÁY ...........................................
3.1

Lựa chọn các thiết bị cho tủ phân phối ......................

3.1.1

Chọn áp tô mát

3.1.2

Chọn cáp từ trạ

3.2
Tính tốn ngắn mạch phía hạ áp của phân xưởng sửa
và áp tơ mát ....................................................................................................................

Nhóm 2 - 124696


Bài tập lớn môn học

GVHD:TS Nguyễn Hồng Nhung

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1 Bảng phân nhóm phụ tải điện............................................................................................. 4
Bảng 1.2 Danh sách thiết bị nhóm 1................................................................................................... 7
Bảng 1.3 Bảng phụ tải điện của phân xưởng sửa chữa cơ khí...................................................... 9

Bảng 1.4 Phụ tải tính tốn của các phân xưởng............................................................................. 12
Bảng 1.5 Kết quả xác định R và αcs cho các phân xưởng........................................................... 14
Bảng 2.1 Kết quả chọn biến áp cho các trạm BAPX phương án 1........................................... 22
Bảng 2.2 Kết quả chọn cáp cao áp và hạ áp phương án 1........................................................... 24
Bảng 2.3 Kết quả chọn biến áp cho các trạm BAPX phương án 2........................................... 25
Bảng 2.4 Kết quả chọn cáp cao áp và hạ áp phương án 2........................................................... 25
Bảng 2. 5 Kết quả chọn biến áp cho các trạm BAPX phương án 3.......................................... 26
Bảng 2.6 Kết quả chọn cáp cao áp và hạ áp phương án 3........................................................... 27
Bảng 2. 7 Kết quả chọn biến áp cho các trạm BAPX phương án 4.......................................... 27
Bảng 2.8 Kết quả chọn cáp cao áp và hạ áp phương án 4........................................................... 28
Bảng 2.9 Kết quả tính tổn thất trên các đường dây PA1.............................................................. 29
Bảng 2.10 Kết quả tính tốn tổn thất điện năng trong các TBA của phương án 1................30
Bảng 2. 11 Bảng chi phí vốn đầu tư xây dựng mạng điện........................................................... 31
Bảng 2.12 Kết quả tính tổn thất trên các đường dây PA2........................................................... 32
Bảng 2.13 Kết quả tính tốn tổn thất điện năng trong các TBA của PA2................................ 32
Bảng 2.14 Kết quả tính tổn thất trên các đường dây PA3........................................................... 33
Bảng 2.15 Kết quả tính tốn tổn thất điện năng trong các TBA của PA3................................ 33
Bảng 2.16 Kết quả tính tổn thất trên các đường dây PA4........................................................... 33
Bảng 2.17 Kết quả tính tốn tổn thất điện năng trong các TBA của PA4................................ 33
Bảng 2.18 Thông số của đường dây trên không và cáp............................................................... 39
Bảng 2.19 Kết quả tính tốn ngắn mạch.......................................................................................... 40
Bảng 3.1 Kết quả lựa chọn MCCB của Merlin Gerin cho tủ phân phối.................................. 46
Bảng 3.2 Kết quả chọn cáp từ TPP đến các TĐL.......................................................................... 48
Bảng 3.3 Kết quả lựa chọn MCCB tổng trong các TĐL............................................................. 52
Bảng 3.4 Bảng chọn đường cáp và áp tơ mát mạng hạ áp của nhà máy.................................. 53

Nhóm 2 - 124696


Bài tập lớn mơn học

GVHD:TS Nguyễn Hồng Nhung
Lời nói đầu

Trong sự nghiệp xây dựng và phát triển đất nước, công nghiệp điện giữ một vai trò đặc
biệt quan trọng. Bởi vì, cơng nghiệp điện là ngành có liên quan chặt chẽ đến hầu hết các
ngành kinh tế quốc dân, làm tăng năng suất lao động, tạo nên sự phát triển nhịp nhàng
trong nền kinh tế.
Chính vì vậy, khi xây dựng một nhà máy, khu dân cư hay một thành phố mới ... thì việc
đầu tiên là phải xây dựng một hệ thống cung cấp điện để phục vụ cho nhu cầu sản xuất và
sinh hoạt của nơi đó.
Đất nước ta đang trên con đường cơng nghiệp hố - hiện đại hố, đẩy manh sự phát triển
cơng nghiệp, mở rộng những nhà máy công suất lớn, công nghệ hiện đại. Điều này có ý
nghĩa lớn trong việc thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy hay xí nghiệp cơng
nghiệp để đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế-kỹ thuật.
Bài tập lớn này là sự tổng hợp kiến thức của nhóm trong q trình học mơn Hệ thống
cung cấp điện dưới sự chỉ dẫn của TS Nguyễn Hồng Nhung. Bài tập này giúp chúng em tự
rèn luyện lại các kiến thức đã học trong quá trình lên lớp và cũng là cơ hội để chúng em tự
học được những kĩ năng mới như vẽ autoCAD, lập bảng excel để tính tốn, v.v…
Đề tài của bài tập là: “Thiết kế cung cấp điện cho xí nghiệp chế tạo máy kéo“. Với nỗ
lực của bản thân cũng như sự nỗ lực của các thành viên trong nhóm đồng thời với sự tư
vấn góp ý của cô giáo TS Nguyễn Hồng Nhung qua các buổi học, nhóm đã hồn thành
được bài tập lớn. Song với kiến thức còn hạn chế, cùng với việc thiết kế hệ thống cung cấp
điện luôn là vấn đề rộng và phức tạp, địi hỏi phải có nhiều kinh nghiệm và chun mơn
cao nên trong q trình làm bài tập lớn, nhóm em khơng tránh khỏi những sai sót. Vì vậy,
nhóm em rất mong được sự nhận xét góp ý của các cô giáo và các bạn.
Hà Nội, Ngày tháng 7 năm 2020
Nhóm Sinh Viên

Đại diện nhóm 2: Phạm Tiến Đạt

Nhóm 2 - 124696


Bài tập lớn mơn học

Nhóm 2 - 124696

STT

Họ và tên

1

Phạm Tiến Đạt

2

Vũ Văn Nghĩa

3

Lê Hồng Phong

4

Bùi Việt Đức

5

Lê Ngọc Long

6

Đỗ Văn Tùng

7

Đàm Văn Vượng


Bài tập lớn môn học

GVHD:TS Nguyễn Hồng Nhung

CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN
Phụ tải tính tốn là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ tải thực tế
về mặt hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ huỷ hoại cách điện. Nói cách khác, phụ tải tính
tốn cũng đốt nóng thiết bị lên tới nhiệt độ tương tự như phụ tải thực tế gây ra, vì vậy chọn
các thiết bị theo phụ tải tính tốn sẽ đảm bảo an toàn cho thiết bị về mặt phát nóng.
Phụ tải tính tốn được sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệ thống cung
cấp điện như : máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ ... tính tốn tổn thất công
suất, tổn thất điện năng, tổn thất điện áp; lựa chọn dung lượng bù công suất phản kháng ...
Phụ tải tính tốn phụ thuộc vào các yếu tố như: công suất, số lượng, chế độ làm việc của
các thiết bị điện, trình độ và phương thức vận hành hệ thống...Vì vậy xác định chính xác
phụ tải tính tốn là một nhiệm vụ khó khăn nhưng rất quan trọng. Bởi vì nếu phụ tải tính
tốn xác định được nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ giảm tuổi thọ các thiết bị điện, có khi dẫn
đến sự cố cháy nổ, rất nguy hiểm. Nếu phụ tải tính tốn lớn hơn thực tế nhiều thì các thiết
bị điện được chọn sẽ quá lớn so với yêu cầu, do đó gây lãng phí.
Do tính chất quan trọng như vậy nên từ trước tới nay đã có nhiều cơng trình nghiên cứu

và có nhiều phương pháp tính tốn phụ tải điện. Song vì phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều
yếu tố như đã trình bày ở trên nên cho đến nay vẫn chưa có phương pháp nào hồn tồn
chính xác và tiện lợi. Những phương pháp đơn giản thuận tiện cho việc tính tốn thì lại
thiếu chính xác, cịn nếu nâng cao được độ chính xác, kể đến ảnh hưởng của nhiều yếu tố
thì phương pháp tính lại phức tạp.
Sau đây là một số phương pháp tính tốn phụ tải thường dùng nhất trong thiết kế hệ
thống cung cấp điện:
 Phương pháp tính theo hệ số sử dụng lớn nhất.
 Phương pháp tính theo công suất đặt hệ số nhu cầu.
 Phương pháp tính theo hệ số cực đại và cơng suất trung bình.
 Phương pháp tính theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm.
 Phương pháp tính theo hệ số đồng thời.
 Phương pháp tính theo suất phụ tải trên đơn vị diện tích sản xuất.
Trong thực tế tuỳ theo quy mơ và đặc điểm của cơng trình, tuỳ theo giai đoạn thiết kế sơ
bộ hay kỹ thuật thi cơng mà chọn phương pháp tính tốn phụ tải điện thích hợp.
Để có kết quả tương đối chính xác, ta sử dụng phương pháp xác định phủ tải tính tốn
theo cơng suất trung bình và hệ số cực đại (Phương pháp số thiết bị hiệu quả).
Theo phương pháp này phụ tải tính tốn được xác định theo biểu thức:
Ptt.nh = kmax.Ptb = kmax.ksd.∑

Trong đó:
 Pđmi là cơng suất định mức của thiết bị thứ i trong nhóm.
 n là số thiết bị trong nhóm.
 kmax là hệ số cực đại. tra trong sổ tay kĩ thuật theo quan hệ:
Nhóm 2 - 124696


Bài tập lớn môn học

GVHD:TS Nguyễn Hồng Nhung

kmax = f ( nhq, ksd)
 ksd là hệ số sử dụng. tra

trong sổ tay kĩ thuật.
 nhq là hệ số thiết bị hiệu
quả.
Hệ số thiết bị hiệu quả nhq
là số thiết bị giả thiết có cơng
suất định mức và chế độ làm
việc như nhau và tiêu thụ
công suất bằng đúng bằng
công suất tiêu thụ của nhóm
gồm n thiết bị thực tế. Tính hệ
số thiết bị hiệu quả theo biểu
thức sau:
(∑

đ

)

ℎ

=

đ

nhq =

Phương pháp này cho kết
quả tương đối chính xác vì
khi xác định số thiết bị hiệu
quả nhq, chúng ta đã xét tới
hàng loạt các yếu tố quan
trọng như ảnh hưởng của số
thiết bị trong nhóm, số thiết bị
có cơng suất lớn nhất cũng
như sự khác nhau về chế độ
làm việc của chúng.Tuy nhiên
nó chỉ được áp dụng khi n ≤
5.
Với n > 5, trình tự tính tốn
như sau:
 Trước tiên dựa vào sổ

tay tra các số liệu ksd,
cosϕ của nhóm, sau
đó từ số liệu đã cho
xác định Pđmmax và
Pđmmin. Tính:
=

Trong đó:

đ

đ

∑

 Pđmmax: Cơng suất định mức của thiết bị

có cơng suất lớn nhất trong nhóm.
 Pđmmin: Cơng suất định mức của
thiết bị có cơng suất nhỏ nhất
trong nhóm. Sau đó kiểm tra điều
kiện:
a. Trường hợp: m ≤ 3 và ksd ≥ 0,4 thì nhq =
n.
Chú ý, nếu trong nhóm có n1 thiết bị
mà tổng công suất của chúng không
lớn hơn 5% tổng cơng suất của cả
nhóm thì nhq = n - n1.
Trường hợp m > 3 và ksdp ≥ 0.2 , nhq sẽ
được xác định theo biểu thức :
≤n
.∑

b. Khi không áp dụng được các trường
hợp trên, việc xác định nhq phải được
tiến hành theo trình tự:
Trước hết tính n* =
; P* =
Trong đó:
 n: Số thiết bị trong nhóm.
 n1: Số thiết bị có cơng suất khơng nhỏ

hơn một nửa cơng suất của thiết bị có

cơng suất lớn nhất.
 P và P1: Tổng công suất của n và của n1
thiết bị.
Sau khi tính được
n* và P* tra trong
sổ tay kĩ thuật ta
tìm được nhq* = f
( n* , P*), từ đó
tính nhq theo cơng
thức : nhq = nhq* . n
Khi xác định phụ tải tính tốn theo phương
pháp số thiết bị dùng điện hiệu quả nhq, trong
một số trường hợp cụ thể có thể dùng các cơng
thức gần đúng sau :
Nhóm 2 - 124696


Bài tập lớn môn học

GVHD:TS Nguyễn Hồng Nhung

 Nếu n ≤ 3 và nhq > 4 . phụ tải tính tốn được tính theo cơng thức :
 Nếu n > 3 và nhq < 4 , phụ tải tính tốn được tính theo cơng thức :
Ptt = ∑

Trong đó :
 kti : hệ số phụ tải của thiết bị thứ i. Nếu khơng có số liệu chính xác, hệ số phụ tải

có thể lấy gần đúng như sau :
kti = 0,9 đối với thiết bị làm việc dài hạn .

kti = 0,75 đối với thiết bị làm việc ở chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại.
 Nếu n>300 và ksd ≥ 0,5 phụ tải được tính tốn theo cơng thức :
 Đối với thiết bị có đồ thị phụ tải bằng phẳng (các máy bơm, quạt nén khí ...) phụ tải

tính tốn có thể lấy bằng phụ tải trung bình :
 Nếu trong mạng có các thiết bị một pha cần phải phân phối đều các thiết bị cho ba

pha của mạng , trước khi xác định nhq phải qui đổi công suất của các phụ tải 1 pha
về phụ tải 3 pha tương đương :
 Nếu các thiết bị 1 pha đấu vào điện áp pha : Pqd = 3.Ppha max

3

 Nếu các thiết bị 1 pha đấu vào điện áp dây : Pqd =
Ppha max
* Nếu trong nhóm có thiết bị tiêu thụ điện làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại thì

phải qui đổi về chế độ dài hạn trước khi xác định nhq theo cơng thức :
Pqd =

.Pdm

Trong đó:εdm %-hệ số đóng điện tương đối phần trăm, cho trong lý lịch máy.

1.1.

Xác định phụ tải tính tốn cho xưởng sửa chữa cơ khí

1.1.1. Phân nhóm phụ tải của phân xưởng Sửa chữa cơ khí (PXSCCK).
Trong một phân xưởng thường có nhiều thiết bị có công suất và chế độ làm việc khác

nhau, muốn xác định phụ tải tính tốn được chính xác cần phải phân nhóm thiết bị điện.
Việc phân nhóm cần tuân theo các nguyên tắc sau:
 Các thiết bị trong cùng một nhóm nên ở gần nhau để giảm chiều dài đường dây hạ
áp nhờ vậy có thể tiết kiệm được vốn đầu tư và tổn thất trên các đường dây hạ áp
trong phân xưởng.
 Chế độ làm việc của các thiết bị trong cùng một nhóm nên có chế độ làm việc
tương tự nhau để việc xác định phụ tải tính tốn được chính xác hơn và thuận lợi
cho việc lựa chọn phương thức cung cấp điện cho nhóm.
Nhóm 2 - 124696


Bài tập lớn môn học

GVHD:TS Nguyễn Hồng Nhung

 Tổng công suất các nhóm nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tủ động lực cần dùng

trong phân xưởng và toàn nhà máy. Số thiết bị trong một nhóm cũng khơng nên
quá nhiều bởi số đầu ra của các tủ động lực thường [(8412).
Dựa theo nguyên tắc phân nhóm phụ tải điện đã nêu ở trên và căn cứ vào vị trí, cơng
suất của các thiết bị bố trí trên mặt bằng phân xưởng có thể chia các thiết bị trong phân
xưởng Sửa chữa cơ khí thành 5 nhóm. Kết quả phân nhóm phụ tải điện được trình bày
trong bảng 1.1
Bảng 1.1 Bảng phân nhóm phụ tải điện

IĐ
M

TT

Tên thiết bị

(A)

2

7

1
Nhóm I
1

Máy tiện ren

2

Máy tiện ren

3

Máy tiện ren

4

Máy tiện ren

5

Máy khoan đứng

6

Máy khoan đứng

7

Máy cưa

8

Máy mài hai bên

9

Máy khoan bào

10

Máy ép tay
Cộng nhóm I
Nhóm II

Nhóm 2 - 124696

1

Máy tiện ren

2

Máy tiện ren

3

Máy tiện ren

4

Máy tiện ren


Bài tập lớn môn học
5

Máy phay vạn năng

6

Máy bào ngang

7

Máy mài trịn vạn năng

8

Máy mài phẳng
Cộng nhóm II
Nhóm III

1

Máy tiện ren

2

Máy tiện ren

3

Máy cưa

4

Máy mài hai bên

5

Bàn thợ nguội

6

Máy mài trịn vạn năng

7

Máy mài phẳng có trục
đứng

8

Máy ép thủy lực

9

Máy ép tay kiểu vít

10

Máy giũa

11

Máy mài sắc các dao cắt
gọt
Cộng nhóm III
Nhóm IV

Nhóm 2 - 124696
Bài tập lớn mơn học

1

Máy tiện ren

2

Máy tiện ren

3

Máy doa ngang

4

Máy phay chép hình

5

Máy mài trịn

6

Máy mài phẳng có trục
nằm

7

Máy khoan bàn

8

Máy mài sắc


9

Bàn thợ nguội
Cộng nhóm IV
Nhóm V

1

Máy phay vạn năng

2

Máy phay ngang

3

Máy phay chép hình

4

Máy phay đứng

5

Máy phay chép hình

6

Máy phay chép hình

7

Máy bào ngang

8

Máy bào giường một trụ

9

Máy xọc

10

Máy khoan hướng tâm

11

Máy khoan đứng
Cộng nhóm V

Nhóm 2 - 124696


Bài tập lớn môn học

GVHD:TS Nguyễn Hồng Nhung

1.1.2. Xác định phụ tải tính tốn của các nhóm phụ tải
Tính tốn cho nhóm 1: Số liệu phụ tải của nhóm 1 cho trong bảng 1.2
Bảng 1.2 Danh sách thiết bị nhóm 1
IĐM
TT

(A)

Tên thiết bị

1

7

2
Nhóm I

1

Máy tiện ren

2

Máy tiện ren

3

Máy tiện ren

4

Máy tiện ren

5

Máy khoan đứng

6

Máy khoan đứng

7

Máy cưa

8

Máy mài hai bên

9

Máy khoan bào

10

Máy ép tay
Cộng nhóm I

Tra bảng PL1.1 sách Thiết kế Cung cấp điện ta tìm được ksd = 0,15, cosϕ = 0,6.
Ta có: n = 15, n1 = 3.


n* = = = 0,2

⇒
Tra bảng PL1.5 tìm
ta được ℎ

⇒
Tra bảng PL1.6 tìm

P* =

nhq =

Phụ tải tính tốn của nhóm I :
Ptt = kmax.ksd.∑

Qtt = Ptt.tgϕ = 15,25.1,33 = 20,28 kVar
Nhóm 2 - 124696
Bài tập lớn môn học
Stt =

)


*

Itt =
Tính tốn tương tự cho các nhóm 2, 3, 4,5 và kết quả ghi tại bảng 1.3

Nhóm 2 - 124696


Bài tập lớn mơn học

Tên nhóm
và thiết bị điện

Số
lượng

K
t

m
b
1

2

Nhóm I
Cộng nhóm I

14

Nhóm II
Cộng nhóm II

10

Nhóm III
Cộng nhóm III

09

Nhóm IV
Cộng nhóm IV

15

Nhóm V
Cộng nhóm V

Nhóm 2 - 124696

15


Bài tập lớn mơn học

GVHD:TS Nguyễn Hồng Nhung

1.1.3 Tính tốn phụ tải chiếu sáng của phân xưởng sửa chữa cơ khí
Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng sửa chữa cơ khí được xác định theo phương
pháp suất chiếu sáng trên 1 đơn vị diện tích :
Pcs = p0.F
Trong đó :
2

P0 - suất chiếu sáng trên 1 đơn vị diện tích chiếu sáng [W/m ]
2

F - Diện tích được chiếu sáng [m ]
Trong phân xưởng sửa chữa cơ khí ta dùng đèn sợi đốt để chiếu sáng, tra bảng ta
2

tìm được p0 = 12 W/m

Phụ tải chiếu sáng phân xưởng :
Pcs = p0.F = 12.300 = 3,6 kW
Qcs =Pcs.tgϕ = 0 ( đèn sợi đốt nên cosϕ =0 )
1.1.4 Xác định phụ tải tính tốn của tồn phân xưởng
* Phụ tải tác dụng của phân xưởng :
=

= 0,9. ( 15,25 + 17,16 + 14,61 + 29,74 + 26,20) = 92,66 

Trong đó : kđt - hệ số đồng thời của toàn phân xưởng, lấy kđt = 0,9
* Phụ tải phản kháng của phân xưởng :
8=

= 0,9. ( 20,28 + 22,82 + 19,43 + 39,55 + 34,85) = 123,24  B

*Phụ tải toàn phần của phân xưởng kể cả chiếu sáng :
=

(

=

=
√3

J

Từ các kết quả trên ta có bảng tổng hợp kết quả xác định phụ tải tính tốn cho phân
xưởng SCCK .

Nhóm 2 - 124696

8+

8=


Bài tập lớn môn học
1.2.

GVHD:TS Nguyễn Hồng Nhung

Xác định phụ tải tính tốn cho các phân xưởng cịn lại

Do các phân xưởng này chỉ biết công suất đặt và diện tích của các phân xưởng nên phụ
tải tính tốn được xác định theo công suất đặt và hệ số nhu cầu
1.2.1 Xác định PTTT cho Ban quản lý và Phòng thiết kế.
Cơng suất đặt : 200 kW
Diện tích
Tra bảng PL1.3 với ban Quản lý và phịng Thiết kế tìm được :
knc = 0,8 ; cosϕ/ tgϕ = 0,8/0,75
2

Tra bảng PL1.2 ta tìm được suất chiếu sáng p0 = 15 W/m , ở đây ta sử dụng đèn
huỳnh quang nên coscs = 0,85.
* Cơng suất tính tốn động lực :
Pđl = knc.Pđ = 0,8.200 = 160 kW
Qđl = Pđl.tgϕ = 160.0,75 = 120 kVar
* Cơng suất tính tốn chiếu sáng :
Pcs = p0.S = 15.660 = 9,9 kW

Qcs = Pcs. tgϕcs = 9,9.0,62 = 6,14 kVar
* Cơng suất tính tốn tác dụng của phân xưởng :

Pttpx = Pđl + Pcs = 160 + 9,9 = 169,9 kW
* Cơng suất tính tốn phản kháng của phân xưởng :

Qttpx = Qđl + Qcs = 120 + 6,14 = 126,14 kVar
* Cơng suất tính tốn tồn phần của phân xưởng :
=

•

=

+

√

)

=

, .
√. ,

=

169, 9 + 126,14 = 211,61  B

= 321,51 

Các phân xưởng còn lại tính tốn tương tự với các phân xưởng cịn lại ta dùng đèn
sợi đốt với coscs=0, kết quả ghi tại Bảng 1.4 - Phụ tải tính tốn của các phân xưởng.

Nhóm 2 - 124696


Bài tập lớn môn học
Kết quả xác định PTTT của các phân xưởng được trình bày trong bảng 1.4

STT

Tên phân xưởng

1

Ban QL & P.T/kế

2

PX gia cơng cơ khí

3

PX cơ lắp đặt

4

PX luyện kim màu

5

PX luyện kim đen

6

PX sửa chữa cơ khí

Nhóm 2 - 124696


Bài tập lớn môn học
7

PX rèn dập

8

PX nhiệt luyện

9

Bộ phận nén khí

10

Trạm bơm

11

Kho vật liệu

Nhóm 2 - 124696


Bài tập lớn mơn học
1.3. Xác định phụ tải tính tốn của tồn nhà máy – Biểu đồ phụ tải
1.

Phụ tải tính tốn tác dụng của tồn nhà máy

Trong đó:
kdt = 0,7 là hệ số số đồng thời
2.

Phụ tải tính tốn phản kháng của tồn nhà máy

3.

Phụ tải tính tốn tồn phần của tồn nhà máy

4.

Hệ số cơng suất của tồn nhà máy
J

2

Chọn tỉ lệ xích m = 3 kVA/mm , từ đó tìm được bán kính của biểu đồ phụ tải :
=

Góc phụ tải chiếu sáng được tính theo công thức :

Bảng 1.5 Kết quả xác định R và α cs cho cá
STT

Nhóm 2 - 124696

Tênphân xưởng
1

Ban QL & P.T/kế

2

PX gia cơng cơ khí

3

PX cơ lắp đặt

4

PX luyện kim màu

5

PX luyện kim đen

6

PX sửa chữa cơ khí

7

PX rèn dập

8

PX nhiệt luyện

9

Bộ phận nén khí

10

Trạm bơm

11

Kho vật liệu


Bài tập lớn mơn học

GVHD:TS Nguyễn Hồng Nhung

Hình 1 – Biểu đồ phụ tải của nhà máy

Nhóm 2 - 124696


Bài tập lớn môn học

GVHD:TS Nguyễn Hồng Nhung

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP CỦA NHÀ MÁY
Việc lựa chọn các sơ đồ cung cấp điện có ảnh hưởng rất lớn đến vấn đề kinh tế kỹ thuật
của hệ thống. Một sơ đồ cung cấp điện được gọi là hợp lý phải thoả mãn các yêu cầu kỹ
thuật sau :
 Đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật
 Đảm bảo các chỉ tiêu về mặt kinh tế
 Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện
 Thuận tiện và linh hoạt trong vận hành
 An toàn cho người và thiết bị
 Dễ dàng phát triển để đáp ứng nhu cầu tăng trưởng của phụ tải
Trình tự tính tốn và thiết kế mạng cao áp cho nhà máy bao gồm các bước sau :
 Vạch ra các phương án cung cấp điện
 Lựa chọn vị trí , số lượng , dung lượng của các trạm biến áp và lựa chọn chủng

loại , tiết diện đường dây cho các phương án
 Tính tốn thiết kế kỹ thuật để lựa chọn phương án hợp lý
 Thiết kế chi tiết các phương án lựa chọn
2.1 Chọn cấp điện áp nguồn điện cấp cho mạng cao áp của nhà máy
Trước khi vạch ra các phương án cụ thể cho việc cấp điện áp hợp lý cho đường dây
tải điện từ hệ thống về nhà máy.
Biểu thức kinh nghiệm để lựa chọn cấp điện áp truyền tải là :
= 4,34. + 0,016

(kV)

Trong đó :
 P - cơng suất tính toán của nhà máy [kW]
 l - khoảng cách từ trạm biến áp trung gian về nhà máy [km] Ta có = 4,34. √12 + 0,016.8466 =
49.58 (kV)

Trạm biến áp trung gian có các mức điện áp là (6,10,22,35) kV. Như vậy ta chọn cấp
điện áp cung cấp cho nhà máy là 35 kV.
Để giảm chi phí đầu tư cho dây dẫn và giảm tổn thất điện năng hay là đảm bảo về
tiêu chuẩn kinh tế thì trạm PPTT đặt ở trung tâm phụ tải của toàn nhà máy.
Trên mặt bằng ta gắn một hệ trục tọa độ x0y, ta xác định tâm phụ tai điện M(x0, y0)
Xác định tâm phụ tải:
Tâm phụ tải là vị trí tốt nhất để đặt các trạm biến áp, trạm biến áp phân phối, tủ động
lực
Tâm phụ tải điện là điểm thoả mãn điều kiện mômen phụ tải đạt giá trị min :
∑

→ X

Trong đó Pi, li là cơng suất tiêu thụ và khoảng cách từ thiết bị thứ i tới tâm
Để xác định tâm phụ tải điện ta dùng cơng thức :
Nhóm 2 - 124696


Bài tập lớn mơn học
=∑
∑

Trong đó :

 x0, y0, z0 - toạ độ tâm phụ tải
 xi,yi,zi - toạ độ phụ tải thứ i
 Si là công suất phụ tải thứ i

Trong thực tế người ta ít quan tâm đến toạ độ z nên ta cho z =0
STT

Tên phân xưởng

1

Ban QL & P.T/kế

2

PX gia cơng cơ khí

3

PX cơ lắp đặt

4

PX luyện kim màu

5

PX luyện kim đen

6

PX sửa chữa cơ khí

7

PX rèn dập

8

PX nhiệt luyện

9

Bộ phận nén khí
10

Trạm bơm

11

Kho vật liệu

=

= 91,48 ; =

∑
∑

Vậy M (95,86; 56,91).

Nhóm 2 - 124696


Bài tập lớn môn học

GVHD:TS Nguyễn Hồng Nhung

Phương án cung cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng
 Phương pháp dùng sơ đồ dẫn sâu .

Đưa đường dây trung áp 35kV vào sâu trong nhà máy đến tận các trạm biến áp phân
xưởng sẽ giảm được vốn đầu tư xây dựng trạm biến áp trung gian hoặc trạm phân phối
trung tâm, giảm được tổn thất và nâng cao năng lực truyền tải. Nhưng nhược điểm của
sơ đồ này là độ tin cậy cung cấp điện không cao, các thiết bị sử dụng theo sơ đồ này rất
đắt và yêu cầu trình độ vận hành cao. Nó chỉ phù hợp với các nhà máy có phụ tải lớn và
tập trung nên ta không xét đến phương án này.
 Phương pháp sử dụng trạm biến áp trung gian
Nguồn 35kV từ hệ thống về qua trạm biến áp trung gian được hạ áp xuống 10kV để
cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng. Nhờ vậy sẽ giảm được vốn đầu tư cho mạng
điện cao áp trong nhà máy và trong các trạm biến áp phân xưởng, vận hành thuận lợi
hơn và độ tin cậy cung cấp điện cũng được cải thiện. Song phải đầu tư để xây dựng trạm
biến áp trung gian, gia tăng tổn thất trong mạng cao áp. Nếu sử dụng phương án này, vì
nhà máy thuộc hộ tiêu thu loại 1 nên tại trạm biến áp trung gian ta đặt hai máy biến áp
với dung lượng được lựa chọn như sau :
ℎ

⇒

≥

O,

≥

= 9922,61 

= 4961,31 

Ta chọn máy tiêu chuẩn Sdm = 7500kVA
Kiểm tra dung lượng của máy khi xẩy ra quá tải sự cố: khi xảy ra sự cố ở một
máy biến áp ta có thể tạm ngừng cung cấp điện cho tất cả các phụ tải loại III trong nhà
máy. Do đó ta dễ dàng thấy được máy biến áp được chọn thoả mãn điều kiện khi xảy ra
sự cố
Vậy tại tạm biến áp trung gian sẽ đặt 2 MBA Sdm = 7500kV - 35/10.5 kV do công
ty điện Đông Anh chế tạo
 Phương án sử dụng trạm phân phối trung tâm
Điện năng từ hệ thống cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng thông qua trạm
phân phối trung tâm. Nhờ vậy việc quản lý vận hành mạng điện cao áp của nhà máy
thuận lợi hơn, vốn đầu tư giảm, độ tin cậy cung cấp điện được gia tăng, song vốn đầu tư
cho mạng cũng lớn

Nhóm 2 - 124696


Bài tập lớn mơn học
Phương án 1:

Phương án 2:

Nhóm 2 - 124696

GVHD:TS Nguyễn Hồng Nhung