Đồ án cung cấp điện SVTH: Bùi Đình Bình Lớp: Đ5H4

Đồ án cung cấp điện

Bùi Đình Bình – Lớp
Đ5H4

Lời Mở Đầu
Như chúng ta đã biết, cho đến nay thì nền kinh tế nước ta đã đ ạt đ ược
rất nhiều thành tựu to lớn về phát triển kinh tế xã h ội t ạo ti ền đ ề c ơ b ản đ ể
bước vào thời kỳ mới, thời kì cơng nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước mà ở
đó ngành điện ln đóng vai trị chủ đạo. Cũng chính vì vai trị vơ cùng quan
trọng của ngành điện mà những người kỹ sư hệ thống điện phải có đ ược
những vốn kiến thức vững chắc về ngành để tạo nên những hệ thống ch ất
lượng, thỏa mãn các yêu cầu về kinh tế cũng như kỹ thuật khi đưa vào vận
hành thực tế. Các chỉ tiêu đặt ra khi tiến hành kh ảo sát thi ết k ế cung c ấp đi ện
là:
-

Đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật

- Độ tin cậy cung cấp điện cao
- Vốn đầu tư nhỏ nhất.
Các u cầu trên ln mang tính chất đối lập nhau, vì v ậy câu h ỏi ln
được đặt ra là làm thế nào để có được một hệ th ống tối ưu. Câu trả lời s ẽ có
trong mơn học “ Hệ thống cung cấp điện”. Sau gần 3 năm h ọc t ập t ại tr ường
“ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC” em đã phần nào nắm bắt được những kiến thức cơ
bản của ngành điện và công việc của những người kỹ sư hệ thống điện trong
tương lai bằng rất nhiều mơn học thiết thực mang tính ứng dụng cao. Với
vốn kiến thức nhỏ bé của mình cùng với sự giúp đỡ tận tình của th ầy giáo b ộ
môn, cho đến nay em đã thực hiện nghiên cứu tính tốn thiết kế hồn ch ỉnh
một hệ thống cung cấp điện mang tính chất thực tế cao và từ đó hồn thành
xong bản đồ án mơn học “ Hệ thống cung cấp điện”.

Do kiến thức nắm bắt về ngành và kiến thức thực tế có hạn nên bản
đồ án khơng thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự góp ý
của các thầy cơ để em có được một bản đồ án hồn chỉnh có thể đưa vào thực
tế và làm tài liệu phục vụ hữu ích cho cơng việc của em sau này.
Em Xin chân thành cảm ơn!
___________________________Trang 1_____________________________


Đồ án cung cấp điện

Bùi Đình Bình – Lớp
Đ5H4

Sinh viên: Bùi Đình Bình
Lớp: Đ5H4
BÀI 5B: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT XÍ NGHIỆP
CƠNG NGHIỆP
A.Dữ kiện
Thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp cơng nghiệp gồm các phân
xưởng với các dữ liệu cho trong bảng. Công suất ngắn mạch tại điểm đấu
điện Sk (MVA). Khoảng cách đấu điện đến nhà máy là L(m). c ấp đi ện áp
truyền tải 110KV. Thời gian sử dụng công suất cực đại là T M(h). Phụ tải loại
I và loại II chiếm KI&II%. Giá thành tổn thất điện năng là c∆ = 1500đ/kwh.
Suất thiệt hại do mất điện gth = 1000đ/kwh. Tổn hao điện áp cho phép tính từ
nguồn (điểm đấu điện) là ∆Ucp = 5%. Các số liệu khác lấy trong phụ lục và
sổ tay thiết kế điện.
Bảng số liệu thiết kế cung cấp điện cho Xí ngiệp
Sk (MVA)

KI&II (%)

TM (h)

L(m)

Hướng nguồn

310

78

4480

350

Đơng

Theo sơ

Tên phân xưởng

Số lượng

Tổng công

Hệ số nhu

Hệ số công

đồ mặt

và phụ tải

thiết bị

suất đặt

cầu knc

suất, cosϕ

bằng (n)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

Bộ phận điện
Phân xưởng Rơngen

Phân xưởng đúc
Phân xưởng oxyt nhơm
Khí nén
Máy bơm
Phân xưởng đúc
Phân xưởng cơ khí, rèn
Xem dữ liệu phân xưởng
Lị hơi
Kho nhiên liệu
Kho vật liệu Vôi clorua
Xưởng năng lượng
Nhà điều hành, nhà ăn
Gara ôtô

điện
80
30
30
10
10
12
60
40
40
40
3
5
40
30
15

kW
700
880
370
250
300
300
800
550
550
800
10
20
350
150
25

0.54
0.52
0.41
0.43
0.54
0.52
0.41
0.43
0.43
0.43
0.57
0.62

0.43
0.44
0.5

0.68
0.53
0.62
0.68
0.56
0.56
0.78
0.8
0.67
0.72
0.8
0.67
0.72
0.87
0.82

___________________________Trang 2_____________________________


Đồ án cung cấp điện

Bùi Đình Bình – Lớp
Đ5H4

Sơ đồ mặt bằng nhà máy kim loại màu

2

1

4

3

8
13

7
5

10

11

6

12

9

15

14

O

B. Nhiệm vụ thiết kế chính.
I. Tính tốn phụ tải
II. Xác đinh sơ đồ nối dây của mạng điện nhà máy
III.

Tính tốn điện

IV.

Chọn và kiểm tra thiết bị điện

V. Tính tốn bù hệ số công suất
C. Yêu cầu về 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 sơ đồ của các
phương án so sánh).
3. Sơ đồ nguyên lý mạng điện.
4. Sơ đồ trạm biến áp nguồn.
5. Bảng số liệu và các kết quả tính tốn.

___________________________Trang 3_____________________________


Đồ án cung cấp điện

Bùi Đình Bình – Lớp
Đ5H4

CHƯƠNG I – TÍNH TỐN PHỤ TẢI
Nhà máy, xí nghiệp sản xuất ra một hoặc nhiều loại sản phẩm trong

quá trình hoạt động. Những sản phẩm này ln ln địi hỏi tính cạnh tranh
cao đặc biệt là về giá thành. Trong giá thành sản phẩm, chi phí tiêu th ụ đi ện
năng và thời gian thu hồi vốn đầu tư đóng góp m ột ph ần đáng k ể vào giá
thành sản phẩm. Chính vì lý do đó việc tính tón thiêt kế cấp điện cho nhà máy
xí nghiệp phải đặc biệt chú ý đến vốn đầu tư cơng trình và v ấn đ ề ti ết ki ệm
năng lượng tránh lãng phí với các thiết bị khơng cần thiết. Quan trọng h ơn c ả
là việc xác định tâm của phụ tải chính xác để có được phương án đi dây tối
ưu. Ngồi ra chúng ta cịn phải tính đến khả năng phát triển của phụ tải nhà
máy xí nghiệp trong tương lai. Để làm được tất cả những nhiệm vụ đó thì
bước đàu tiên cần làm là xác định phụ tải tính tốn cho tồn nhà máy. Đ ể xác
định được phụ tải tính tốn của tồn nhà máy trước hết ta cần xác định ph ụ
tải tính tốn ở từng phân xưởng và khu vực.
1.1 Xác định phụ tải tính tốn của các phân xưởng.
 Cơng thức xác định phụ tải động lực theo hệ số nhu cầu và cơng suất
đặt được thể hiện như sau:
Pdl = Knc×Pđ (kW)
Qdl = Pdl x tanφ (kVar)
 Công thức xác định phụ tải chiếu sáng, lấy P0 = 0.015(kW/m2)
Pcs = P0 x D (kW)
Vì dùng đèn sợi đốt để chiếu sáng nên: Qcs = 0 (kVAr)
 Phụ tải tính tốn cho phân xưởng:
Ptt = Pdl + Pcs (kW)
Qtt = Qdl + Qcs (kVAr)
Stt =
Itt =

(kVA)
(A)

Trong đó:

Ptt: Cơng suất tác dụng tính tốn cho phân xưởng (kW)
Qtt: Cơng suất phản kháng tính tốn cho phân xưởng(kVAr)
___________________________Trang 4_____________________________


Đồ án cung cấp điện

Bùi Đình Bình – Lớp
Đ5H4

Knc: Hệ số nhu cầu;
Pđ: Cơng suất đặt (kW)
D: Diện tích phân xưởng (m2); D = b (m2)
Itt : Dịng điện tính tốn trên đường dây truyyền tải. (A)
Hình vẽ kích thước chi tiết các phân xưởng trong nhà máy trên thực tế

7.0000

2.2000

1.8000

2

1

1.1500
1.8000

0.5500

1.8000

0.5000

2.2000

1.0000

1.0000

1.3000

0.8500

11

1.1000

0.8000

9

1.0000

10

0.3500

13

6
0.8500

1.0000

0.9000

8

1.0500

5

1.7000

0.8000

1.0000

7

1.8000

4

3

2.0000
4.0000

1.2000

0.5000

15

12

1.1000

1.9000

14

1.9000

2.9000

 Thực hiện tính tốn cho từng phân xưởng, bộ phận như sau:
• Bộ phận điện:
Pdl = 0.54x700 = 378 (kW)
Qdl = Pdl x tanφ = 378 x 1.078 = 407.58 (kVAr)
Tính tốn phụ tải chiếu sáng:
Pcs = 0.015 × 2.2× 10 ×7 ×10 = 23.1 (kW); Qcs = 0 (kVAr)
Phụ tải điện tổng hợp cho bộ phận điện là:
Ptt = Pdl + Pcs = 378 + 23.1 = 401.1 (kW) ;

___________________________Trang 5_____________________________

Đồ án cung cấp điện

Bùi Đình Bình – Lớp
Đ5H4

Qtt = Qdl + Qcs = 407.58 (kVAr);
Stt =

= 571.841 (kVA);

___________________________Trang 6_____________________________


Đồ án cung cấp điện

Bùi Đình Bình – Lớp Đ5H4

Tính tốn hồn tồn tương tự với các phân xưởng và phụ tải khác ta được bảng kết quả phụ tải tính tốn như sau:
Bảng 1. Phụ tải tính tốn cho các phân xưởng
Số
thiế
t bị

Pđ
k
W

knc

cosφ

tanφ

Bộ phận điện

80

700

0.54

0.68

1.08

2

Phân xưởng Rơngen

30

880

0.52

0.53

1.60

3

Phân xưởng đúc

30

370

0.62

1.27

4

Phân xưởng oxyt nhơm

10

250

0.68

1.08

9.00

5

Khí nén

10

300

0.56

1.48

10.50

6

Máy bơm

12

300

0.56

1.48

7

Phân xưởng đúc

60

800

0.78

0.80

8

Phân xưởng cơ khí, rèn

40

550

0.80

0.75

9

Xem dữ liệu phân
xưởng

40

550

0.67

1.11

10

Lị hơi

40

800

0.52
0.4
1
0.4
3
0.4
3
0.4
3

0.72

0.96

11

Kho nhiên liệu

3

10

0.57

0.80

0.75

12

Kho vật liệu Vơi clorua

5

20

0.67

1.11

13

Xưởng năng lượng

40

350

0.72

0.96

14

Nhà điều hành, nhà ăn

30

150

0.87

0.57

15

Gara ôtô

15

25

0.82

0.70

10.50
40.0
0
13.0
0
13.0
0

22.0
0
11.0
0
11.0
0
10.0
0
29.0
0
19.0
0

n

Tên phân xưởng và phụ
tải

1

0.4
1
0.4
3
0.54

0.6
2
0.4
3

0.4
4
0.50

D(m2)

Pdl
(kW)

Qdl
(kVAr)

Pcs
(kW)

Qcs
(kVAr)

Ptt
(kW)

Qtt
(kVAr)

Stt (kVA)

1540.00

378.00

407.58

23.10

0.00

401.10

407.58

571.84

396.00

457.60

732.16

5.94

0.00

463.54

732.16

866.56

374.00

151.70

191.97

5.61

0.00

157.31

191.97

248.19

198.00

107.50

115.91

2.97

0.00

110.47

115.91

160.12

89.25

162.00

239.67

1.34

0.00

163.34

239.67

290.04

89.25

156.00

230.79

1.34

0.00

157.34

230.79

279.32

720.00

328.00

263.15

10.80

0.00

338.80

263.15

428.99

8.00

104.00

236.50

177.38

1.56

0.00

238.06

177.38

296.87

8.00

104.00

236.50

262.04

1.56

0.00

238.06

262.04

354.03

12.0
0

264.00

344.00

331.57

3.96

0.00

347.96

331.57

480.64

8.50

93.50

5.70

4.28

1.40

0.00

7.10

4.28

8.29

8.50

93.50

12.40

13.74

1.40

0.00

13.80

13.74

19.47

18.0
0

180.00

150.50

145.06

2.70

0.00

153.20

145.06

210.98

8.50

246.50

66.00

37.40

3.70

0.00

69.70

37.40

79.10

8.50

161.50

12.50

8.73

2.42

0.00

14.92

8.73

17.29

a (m)

b(m)

70.0
0
18.0
0
17.0
0

22.0
0
22.0
0
22.0

0
22.0
0
8.50
8.50
18.0
0

___________________________Trang 7_____________________________


Đồ án cung cấp điện
Tổng

Bùi Đình Bình – Lớp Đ5H4
2804.90

2874.70

___________________________Trang 8_____________________________

3161.42

4311.74


Đồ án cung cấp điện

Bùi Đình Bình – Lớp Đ5H4

1.2 Tổng hợp phụ tải của toàn nhà máy, xây dựng biểu diễn biểu đồ phụ
tải trên mặt bằng nhà máy dưới dạng hình trịn bán kính r
1.2.1 Tổng hợp phụ tải của toàn nhà máy.
Pttnm=Kđt.
Với: Kđt=0,9 là hệ số đồng thời của tồn nhà máy.
Vậy từ bảng trên ta có:
Pttnm=0.9×(2874.705)=2587.23 (kW)
Phụ tải phản kháng tổng hợp toàn nhà máy
9

Qttnm=Kđt. ∑ Qtti =0.9×(3161.423)=2845.28 (kVAr)
1

Phụ tải tồn nhà máy với hệ số đồng thời kđt = 0.9:
Sttnm =

= 3845.696 (kVA)

1.2.2 Hệ số cơng suất của tồn nhà máy
Cos ϕ ttnm =

=

= 0,673

1.2.3 Xác định tâm phụ tải của toàn nhà máy:
1. Ý nghĩa của tâm phụ tải trong thiết kế cung cấp điện
Trong thiết kế hệ thống cung cấp điện thì việc tính tốn tìm tâm ph ụ t ải
đóng một vai trị rất qua trọng, đây chính là căn cứ để ta có thể xác định vị trí
đặt các trạm biến áp, trạm phân phối, tủ phân phối tủ động lực nh ằm ti ết

kiệm chi phí và giảm tổn thất trên lưới điện. Tâm phụ tải cịn có thể giúp công
tác quy hoạch và phát triển nhà máy trong tương lai nhằm có các sơ đồ cung
cấp điện hợp lý tranh lãng phí và đạt được các ch ỉ tiêu kỹ thuật nh ưn mong
muốn. Tâm phụ tải điện là điểm thoả mãn điều kiện mômen phụ tải đạt giá trị
cực tiểu.

-------------------------------------------------- Trang 9 --------------------------------------------------


Đồ án cung cấp điện

Bùi Đình Bình – Lớp Đ5H4
n

∑P l

i i

→ min.

1

Trong đó: Pi và li : Cơng suất và khoảng cách của phụ tải thứ i đến tâm phụ
tải.
2. Tính toạ độ tâm phụ tải của nhà máy
Tâm qui ước của phụ tải nhà máy được xác định bởi một điểm M có toạ
độ được xác định M(X0,Y0) theo hệ trục toạ độ xOy.
n

n

X0 =

∑ S i xi

;

n

∑S

∑S y
i

1

Y0 =

i

1

n

∑S

i

1

i

1

Trong đó:
X0 ; Y0

: Toạ độ của tâm phụ tải điện của toàn nhà máy

xi ; yi

: Toạ độ của phụ tải phân xưởng thứ i theohệ trục toạ độ xOy

Si

: Công suất của phụ tải thứ i
Bảng 2. Tọa độ tâm phụ tải của các phân xưởng trên hệ tọa độ xOy
TT

Tên phân xưởng

Công
suất S
(kVA)

Tọa độ
x(m) y(m)

1

Bộ phận điện

571.841

35

69

2

Phân xưởng Rơngen

866.559

90.5

69

3

Phân xưởng đúc

248.195

114

69

4

Phân xưởng oxyt nhơm

160.123

132

69

5

Khí nén

290.038

55.3

26.3

6

Máy bơm

279.323

65.8

26.3

7

Phân xưởng đúc

428.99

20

31

8

Phân xưởng cơ khí, rèn

296.874

116

37.5

9

Xem dữ liệu phân xưởng

354.032

116

26

10

Lị hơi

480.637

11

6

11

Kho nhiên liệu

8.29

32.5

4.25

x.S
20014.4
4
78423.5
9
28170.1
3
21056.1
7
16024.6
18365.4
9

8579.8
34288.9
5
40890.7
5287.00
7
269.425

y.S
39457.03
59792.57
17125.46
11048.49
7613.498
7332.229
13298.69
11132.78
9204.832
2883.822
35.2325

-------------------------------------------------- Trang 10 --------------------------------------------------


Đồ án cung cấp điện

Bùi Đình Bình – Lớp Đ5H4

12

Kho vật liệu Vôi clorua

19.475

53.5

4.25

13

Xưởng năng lượng

210.98

96

31

14

Nhà điều hành, nhà ăn

79.1

122

4.25

15

Gara ôtô

17.286

78.5

4.25

Tổng

4311.74
3

1041.91
3
20254.0
8
9610.65
1356.95
1
303633.
9

82.76875
6540.38
336.175
73.4655
185957.4

Xác định tâm phụ tải điện M(X0 ,Y0 ) cho tồn nhà máy theo cơng thức sau:

X0 =

=

= 70.42(m)

Y0 =

=

= 43.13(m)

Vậy tâm phụ tải điện của tồn xí nghiệp là: M(70.2 ; 43.13)
1.2.4 Xây dựng biểu diễn biểu đồ phụ tải trên mặt bằng xí nghi ệp d ưới d ạng
đường trịn bán kính r
Biểu đồ phụ tải điện là một hình trịn vẽ trên mặt phẳng, có tâm trùng với
tâm của phụ tải điện, có diện tích tương ứng với công suất của ph ụ t ải theo t ỉ
lệ xích nhất định tùy ý. Biểu đồ phụ tải cho phép người thi ết k ế hình dung
được sự phân bố phụ tải trong phạm vi khu vực cần thiết kế, từ đó có cơ sở
để lập các phương án cung cấp điện. Biểu đồ phụ tải được chia thành 2 phần:
-

Phụ tải động lực: phần hình quạt màu trắng.

-

Phụ tải chiếu sáng: phần hình quạt màu đen.

Để vẽ được biểu đồ phụ tải cho các phân xưởng, ta coi phụ tải của các
phân xưởng phân bố đều theo diện tích phân xưởng nên tâm ph ụ tải có th ể l ấy

trùng với tâm hình học của phân xưởng trên mặt bằng. Bán kính vịng trịn biểu đồ
phụ tải của phụ tải thứ i được xác định qua biểu thức:

-------------------------------------------------- Trang 11 --------------------------------------------------


Đồ án cung cấp điện

Bùi Đình Bình – Lớp Đ5H4

Ri =

S ttpxi
m. ∏

Trong đó : m là tỉ lệ xích, ở đây chọn m = 5(kVA/m2)
Góc của phụ tải chiếu sáng nằm trong biểu đồ được xác định theo công thức sau:

αcs =

(độ)

Kết quả tính tốn Ri và αcs-i của biểu đồ phụ tải các phân xưởng được ghi
trong bảng sau :

Bảng 3. tính tốn thơng số biểu đồ phụ tải
STT Pcs
Pdl
n (kW) (kW)
1

2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

Stt
(kVA)

23.1

378

571.841

5.94

457.6

866.559

5.61

151.7

248.195

2.97

107.5

160.123

1.34

162

290.038

1.34

156

279.323

10.8

328

428.99

1.56

236.5

296.874

1.56

236.5

354.032

3.96

344

480.637

1.4

5.7

8.29

1.4

12.4

19.475

2.7

150.5

210.98

3.7

66

79.1

2.42

12.5

17.286

Tâm phụ
R
tải
(m)
X,m Y,m
35
69
6
90.5
69
7.4
113.5

69
4
131.5
69
3.2
55.25 26.25 4.3
65.75 26.25 4.2
20
31
5.2
115.5 37.5
4.4
115.5
26
4.8
11
6
5.5
32.5
4.25
0.7
53.5
4.25
1.1
96
31
3.7
121.5 4.25
2.2
78.5

4.25
1.1

αcs
(độ)

22
5
13
10
3
3
12
2
2
4
88
41
6
20
70

• Vịng trịn phụ tải:

-------------------------------------------------- Trang 12 --------------------------------------------------


Đồ án cung cấp điện

Bùi Đình Bình – Lớp Đ5H4

• Sơ độ nhà máy kim loại màu khi gắn hệ tọa độ xOy:

y
8
2

1

4

3

8
13

7
5

10

11

12

6

9

15

O

x

14

13.6

• Biểu đồ phụ tải trên mặt phẳng nhà máy

-------------------------------------------------- Trang 13 --------------------------------------------------


Đồ án cung cấp điện

Bùi Đình Bình – Lớp Đ5H4

y
8

2
4

3

1

13

8

7
5

9

6

10
11

12

15

x

14

O

13.6

CHƯƠNG II – THIẾT KẾ SƠ BỘ, CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU
2.1Chọn cấp điện áp phân phối.
Cấp điện áp truyền tải có liên quan trực tiếp đến các vấn đề về kinh tế,
kỹ thuật của hệ thống. Điều này thể hiện ở tổn thất điện áp cực đại khi vận
hành cũng như về tổn thất điện năng trên toàn hệ thống, ngồi ra cấp điện áp
truyền tải cịn ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí đầu tư cho cách điện của

đường dây. Để tối ưu hóa việc chọn cấp điện áp truyền tải từ nguồn đến tram
biến áp trung gian của nhà máy ta tiến hành tính tốn theo cơng th ức kinh
nghiệm như sau:
U = 4.34×

(kV)

Trong đó:
Pttnm – Cơng suất tổng hợp của toàn nhà máy kim loại màu (MW)
Pttnm = 2587.23 kW = 2.587 (MW)
-------------------------------------------------- Trang 14 --------------------------------------------------


Đồ án cung cấp điện

Bùi Đình Bình – Lớp Đ5H4

L - Khoảng cách từ trạm biến áp trung gian về nhà máy (km)
Theo đề ra ta có : L = 350m = 0.35km
Như vậy cấp điện áp hợp lý để truyền tải điện năng về nhà máy sẽ là:
U = 4.34 ×

= 28.04 (kV)

Từ kết quả tính tốn ta kết luận sẽ chọn cấp điện áp của nguồn cung cấp
là 22kV do lưới trung áp 22kV đang được dùng phổ biến hơn l ưới 35kV
trong thực tế mặt khác sử dụng lưới 22kV sẽ tiết kiệm được chi phí cho
cách điện của đường dây. Kết luận nguồn cấp là lưới 22kV.
2.2 Xác định phương án cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng và vị
trí đặt trạm phân phối trung tâm.

 Các xí nghiệp cơng nghiệp là những hộ tiêu thụ điện tập trung, công suất

lớn. Điện năng cấp cho xí nghiệp được lấy từ trạm biến áp trung gian
bằng các đường dây trung áp. Cấp điện áp trong phạm vi đồ án được xác
định là cấp 22KV. Trong một xí nghiệp cần đặt nhiều trạm biến áp phân
xưởng, mỗi phân xưởng lớn một trạm, phân xưởng nhỏ đặt gần nhau
chung một trạm. Để cấp điện cho các trạm biến áp phân x ưởng c ần đ ặt
tại trung tâm xí nghiệp một trạm phân phối, gọi là trạm phân ph ối trung
tâm (TPPTT). Trạm phân phối trung tâm có nhiệm vụ nh ận đi ện năng t ừ
hệ thống về và phân phối cho các trạm biến áp phân xưởng.. Trong các
trạm phân phối trung tâm không đặt trạm biến áp mà ch ỉ đ ặt các thi ết b ị
đóng cắt.
 Xác định vị trí đặt trạm phân phối trung tâm: Trạm phân phối trung tâm

sẽ được đặt gần tâm phụ tải tính tốn của tồn nhà máy, thu ận ti ện cho
công tác vận chuyển và lắp đặt, vận hành và sửa chữa khi có sự cố đảm
bảo an toàn và kinh tế. Áp dụng kết quả tính tốn tâm ph ụ t ải đi ện c ủa
toàn nhà máy ta đã xác định ở trên là điểm M(70.2 ; 43.13) và dựa vào sơ
đồ mặt bằng nhà máy kim loại màu ta đặt trạm phân phối trung tâm tại
vị trí gần tâm phụ tải tính toán của nhà máy hay là đi ểm T(70;43). Vị trí
-------------------------------------------------- Trang 15 --------------------------------------------------


Đồ án cung cấp điện

Bùi Đình Bình – Lớp Đ5H4

này có thể đảm bảo mỹ quan cơng nghiệp, đảm bảo thuận lợi cho các
công tác quản lý vận hành và sửa chữa MBA.
2.3 Chọn công suất và số lượng máy biến áp của các tr ạm bi ến áp phân

xưởng.
Tính toán lựa chọn số trạm biến áp phân xưởng
Căn cứ vào vị trí, cơng suất của các phân xưởng. Tiến hành tính tốn thiết kế
xây dựng 7 trạm biến áp phân xưởng. Mỗi trạm đều sử dụng 2 máy biến áp
vận hành song song. Riêng với phụ tải loại 3 cho phép mất điện khi sự cố, vì
vậy khi xảy ra sự cố một trạm biến áp phân xưởng có thể cắt giảm 22% ph ụ
tải loại 3 nhằm tiết kiệm chi phí đầu tư cho máy biến áp. Chi tiết như sau:
 Trạm biến áp B1: Cung cấp điện cho phụ tải 1.
 Trạm biến áp B2: Cung cấp điện cho phụ tải 2.
 Trạm biến áp B3: Cung cấp điện cho phụ tải 3, 4, 8, 9.
 Trạm biến áp B4: Cung cấp điện cho phụ tải 7.
 Trạm biến áp B5: Cung cấp điện cho phụ tải 5, 6.
 Trạm biến áp B6: Cung cấp điện cho phụ tải 13, 14, 15.
 Trạm biến áp B7: Cung cấp điện cho phụ tải 10, 11, 12.
• Các trạm biến áp cung cấp điện cho một phân xưởng ta sẽ đặt trạm tại vị
trí gần trạm phân phối trung tâm và tiếp xúc với phân xưởng để thuận
tiện trong khâu đóng cắt và khơng ảnh hưởng đến cơng trình khác.
• Trạm biến áp dùng cho nhiều phân xưởng ta sẽ thiết kế gần tâm phụ tải
nhằm tiết kiệm chi phí đường dây và giảm tổn thất cơng suất trên
đường dây. Tâm của Trạm sẽ được xác định qua bảng tọa độ như sau:
Tọa độ trên thực tế của các trạm
Tọa độ
thực tế

TPPTT

B1

B2

B3

B4

B5

B6

B7

-------------------------------------------------- Trang 16 --------------------------------------------------


Đồ án cung cấp điện
x (m)
y (m)

Bùi Đình Bình – Lớp Đ5H4
70
43

35
58

81.5
58

113.
5
58

40
40

60.5
30.5

91
22

22
12

1) Tính tốn cơng suất định mức của trạm biến áp là một tham số quan
trọng quyết định chế độ làm việc của hệ thống. Cần chọn máy biến áp
có cơng suất tối ưu tránh gây lãng phí vốn đầu tư và vấn đ ề tổn th ất
điện năng. Áp dụng chọn máy biến áp với với h ệ số quá tải của máy
biến áp là 1.4 với hệ số quá tải này thời gian quá tải không quá 5 ngày
đêm, mỗi ngày quá tải không quá 6h.

SđmB ≥

(kVA)

Trong đó:
 SđmB: Cơng suất tính tốn định mức của máy biến áp sẽ s ử dụng trong
trạm biến áp phân xưởng.
 ΣStt : Tổng cơng suất tính tốn của các phân xưởng mà trạm cung cấp
điện.
 Tính tốn chi tiết cho từng trạm biến áp như sau:

Bảng tính tốn cơng suất MBA của trạm biến áp phân xưởng
B1

TT

Tên phân xưởng

Công
suất Stt
(kVA)

Sđm-tt
(kVA)

SMBA
(kVA)

1

Bộ phận điện

571.841

318.597
1

320

Tổng

571.841

Trạm B1 khi có 1 máy biến áp sự cố thì cơng suất tải loại 3 cần cắt là:
Scắt = 571.841 – 1.4x320 = 123.841 (kVA)
Tỉ lệ tải bị cắt điện là: 21.66%

-------------------------------------------------- Trang 17 --------------------------------------------------


Đồ án cung cấp điện

Bùi Đình Bình – Lớp Đ5H4

Cơng suất tác dụng bị thiếu hụt trong thời gian mất điện do sự cố, tra tài
liệu hệ thống cung cấp điện lấy tsc=24h trong năm đối với trạm phân
phối hạ áp:
Pthiếu = 21.66%xPtt = 401.1 x 0.2166 = 86.88 (kW)
Thiệt hại do mất điện: Y=gth.Pthiếu.tsc = 10000x86.88x24=20.86 (triệu
đồng)

Bảng tính tốn công suất MBA của trạm biến áp phân xưởng
B2

TT

Tên phân xưởng

Cơng
suất S

(kVA)

Sđm-tt
(kVA)

SMBA
(kVA)

2

Phân xưởng Rơngen

866.559

482.797
2

560

Tổng

866.559

Trạm B2 khi có 1 máy biến áp sự cố thì cơng suất tải loại 3 cần cắt là:
Scắt = 866.559 – 1.4x560 = 82.559 (kVA)
Tỉ lệ tải bị cắt điện là: 9.53%
Công suất tác dụng bị thiếu hụt trong thời gian mất điện do sự cố, lấy
tsc=24h trong năm:
Pthiếu = 9.53% x Ptt = 463.54 x 0.0953 = 44.175(kW)
Thiệt hại do mất điện: Y=gth.Pthiếu.tsc = 10000x44.175x24 = 10.6(triệu

đồng)

Bảng tính tốn cơng suất MBA của trạm biến áp phân xưởng B3

TT

Tên phân xưởng

Công
suất S
(kVA)

Sđm-tt
(kVA)

SMBA
(kVA)

-------------------------------------------------- Trang 18 --------------------------------------------------


Đồ án cung cấp điện
3
4
8
9

Bùi Đình Bình – Lớp Đ5H4

Phân xưởng đúc

Phân xưởng oxyt nhơm
Phân xưởng cơ khí, rèn
Xem dữ liệu phân
xưởng
Tổng

248.195
160.123
296.874
354.032

590.139
1

630

1059.22
4

Trạm B3: Khi có 1 máy biến áp sự cố thì cơng suất tải loại 3 cần cắt là:
Scắt = 1059.224 – 1.4x630 = 177.224 (kVA)
Tỉ lệ tải bị cắt điện là: 16.73%
Công suất tác dụng bị thiếu hụt trong thời gian mất điện do sự cố, lấy
tsc=24h trong năm:
Pthiếu = 16.73% x Ptt = 743.9 x 16.73% = 124.45 (kW)
Thiệt hại do mất điện: Y=gth.Pthiếu.tsc = 10000x124.45x24 = 29.86 (triệu
đồng)

Bảng tính tốn cơng suất MBA của trạm biến áp phân xưởng
B4

TT

Tên phân xưởng

7

Phân xưởng đúc
Tổng

Công
suất S
(kVA)
428.99
428.99

Sđm-tt
(kVA)

SMBA
(kVA)

239.008
7

250

Trạm B4: Khi có 1 máy biến áp sự cố thì cơng suất tải loại 3 cần cắt là:
Scắt = 428.99 – 1.4x250 = 78.99(kVA)
Tỉ lệ tải bị cắt điện là: 18.41%

Công suất tác dụng bị thiếu hụt trong thời gian mất điện do sự cố, lấy
tsc=24h trong năm:
Pthiếu = 18.41% x Ptt = 263.15 x 18.41% = 48.45 (kW)

-------------------------------------------------- Trang 19 --------------------------------------------------


Đồ án cung cấp điện

Bùi Đình Bình – Lớp Đ5H4

Thiệt hại do mất điện: Y=gth.Pthiếu.tsc = 10000x48.45x24 = 11.62 (triệu
đồng)
Bảng tính tốn cơng suất MBA của trạm biến áp phân xưởng
B5

TT

Tên phân xưởng

5
6

Khí nén
Máy bơm
Tổng

Cơng
suất S
(kVA)

290.038
279.323
569.361

Sđm-tt
(kVA)

S(kVA)

317.2154

320

Trạm B5: Khi có 1 máy biến áp sự cố thì cơng suất tải loại 3 cần cắt là:
Scắt = 569.361 – 1.4x320 = 121.361 (kVA)
Tỉ lệ tải bị cắt điện là: 21.32%
Công suất tác dụng bị thiếu hụt trong thời gian mất điện do sự cố, lấy
tsc=24h trong năm:
Pthiếu = 21.32% x Ptt = 320.68 x 18.41% = 59.04 (kW)
Thiệt hại do mất điện: Y=gth.Pthiếu.tsc = 10000x59.04x24 = 14.17 (triệu
đồng)

Bảng tính tốn cơng suất MBA của trạm biến áp phân xưởng
B6

TT

Tên phân xưởng

13

14
15

Xưởng năng lượng
Nhà điều hành, nhà ăn
Gara ơtơ
Tổng

Cơng
suất S
(kVA)
210.98
79.1
17.286
307.366

Sđm-tt
(kVA)

SMBA
(kVA)

171.246
8

180

Trạm B6: Khi có 1 máy biến áp sự cố thì cơng suất tải loại 3 cần cắt là:
Scắt = 307.366 – 1.4x180 = 55.366(kVA)
Tỉ lệ tải bị cắt điện là: 18.01%

-------------------------------------------------- Trang 20 --------------------------------------------------