Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất công nghiệp

Đồ án cung cấp điện GVHD: TS Phạm Mạnh Hải
LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay nền kinh tế nước ta đang trên đà tăng trưởng mạnh mẽ theo đường lối công nghiệp
hóa và hiện đại hóa đất nước , vì vậy nhu cầu sử dụng điện trong lĩnh vực công nghiệp ngày một
tăng cao . Hàng loạt khu chế xuất , khu công nghiệp cũng như các nhà máy , xí nghiệp công nghiệp
được hình thành và đi vào hoạt động . Từ thực tế đó , việc thiết kế cung cấp điện là một việc vô
cùng quan trọng và là một trong những việc đầu tiên cần phải làm .
Việc thiết kế một hệ thống cung cấp điện là không đơn giản vì nó đòi hỏi người thiết kế phải
có kiến thức tổng hợp về nhiều chuyên nghành khác nhau như cung cấp điện , thiết bị điện , an toàn
điện ,…Ngoài ra còn phải có sự hiểu biết nhất định về những lĩnh vực liên quan như xã hội , môi
trường , về các đối tượng sử dụng điện và mục đích kinh doanh của họ… Vì vậy đồ án môn học
Cung cấp điện là bước khởi đầu giúp cho sinh viên ngành Hệ thống điện hiểu được một cách tổng
quát những công việc phải làm trong việc thiết kế một hệ thống cung cấp điện và về chuyên ngành
Cung cấp điện.
Nội dung của đồ án là Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất công nghiệp . Đồ
án bao gồm các phần chính sau :
1. Tính toán phụ tải điện .
2. Xác định sơ đồ cấp điện của phân xưởng .
3. Lựa chọn và kiểm tra các thiết bị của sơ đồ nối điện .
4. Tính toán chế độ mạng điện .
5. Tính chọn tụ bù nâng cao hệ số công suất .
Do kiến thức còn nhiều hạn chế nên bản đồ án của em còn nhiều sai sót . Em rất mong sẽ
nhận được nhiều lời góp ý cũng như sửa chữa của các thầy cô .
Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy Phạm Mạnh Hải đã giúp đỡ em
thoàn thành bản đồ án môn học này .
Hà Nội , ngày 5 tháng 4 năm 2013
Sinh viên
Nguyễn Đức Hưng

SVTH: Nguyễn Đức Hưng
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS Phạm Mạnh Hải

PHẦN A: ĐỀ BÀI
Thiết kế cung cấp điện
Bài 57A
“Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất công nghiệp”
Thiết kế mạng điện cung cấp cho một phân xưởng với số liệu cho trong bảng số liệu thiết
kế cấp điện phân xưởng. Tỷ lệ phụ tải điện loại I là 70%. Hao tổn điện áp cho phép trong
mạng điện hạ áp . Hệ số công suất cấn nâng lên là cosϕ = 0,9. Hệ số chiết khấu i=12%;
Công suất ngắn mạch tại điểm đấu điện
k
S
, MVA; Thời gian tồn tại của dòng ngắn mạch
k
t
=2,5. Giá thành tổn thất điện năng
c
∆
=1500đ/kWh; suất thiệt hại do mất điện
th
g
=8000đ/kWh. Đơn giá tụ bù là 110.
3
10
đ/kVAr, chi phí vận hành tụ bằng 2% vốn đầu
tư, suất tổn thất trong tụ
b
P
∆
=0,0025 kW/kVAr. Giá điện trung bình g=1250 đ/kWh.
Điện áp lưới phân phối là 22kV.
Thời gian sử dụng công suất cực đại

M
T
=4500(h). Chiều cao phân xưởng
h=4,7(m). Khoảng cách từ nguồn điện đến phân xưởng L=150(m).
Các tham số khác lấy trong phụ lục và sổ tay thiết kế cung cấp điện.
Số hiệu trên sơ
đồ
Tên thịết bị
Hệ số cos
Công suất đặt P, KW
theo các phương án
1;2;3;4 Lò điện kiểu tầng 0,35 0,91 20+25+18+25
5;6 Lò điện kiểu buồng 0,32 0,92 40+40
7;12;15 Thùng tôi 0,3 0,95 1,5+ 2,2+ 3
8;9 Lò điện kiểu tầng 0,26 0,86 30+ 18,5
10 Bể khử mỡ 0,47 1 2,2
11;13;14 Bồn đun nước nóng 0,3 0,98 15+ 22+ 30
16;17 Thiết bị cao tần 0,41 0,83 30+30
18;19 Máy quạt 0,45 0,67 7,5+ 4,5
20;21;22 Máy mài tròn vạn
năng
0,47 0,6 2,8+ 7,5+ 5,5
23;24 Máy tiện 0,35 0,63 2,8+ 4
25;26;27 Máy tiện ren 0,53 0,69 5,5+12+15
SVTH: Nguyễn Đức Hưng Page 2
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS Phạm Mạnh Hải
28;29 Máy phay đứng 0,45 0,68 4,5+15
30;31 Máy khoan đứng 0,4 0,6 4,5+7,5
32 Cầu cẩu 0,22 0,65 7,5
33 Máy mài 0,36 0,872 3

SVTH: Nguyễn Đức Hưng Page 3
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS Phạm Mạnh Hải
A
B
C
D
E
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
11
13
8
9
18
19
12
14
5
6
7
10

16
15
17
Nhà kho
Vãn
ph?ng
20
21
23
24
30
31
33
32
29
28
27
25
26
22
24 m
6 m
6 m
36 m
SVTH: Nguyễn Đức Hưng Page 4
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS Phạm Mạnh Hải
PHẦN B:
NHIỆM VỤ THIẾT KẾ
CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN
Phụ tải tính toán 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.
Phụ tải tính toán 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 toán là một nhiệm vụ khó khăn nhưng rất quan trọng.
Từ trước tới nay đã có nhiều công trình nghiên cứu và có nhiều phương pháp tính
toán 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 hoàn toàn chính xác và tiện lợi. Những
phương pháp đơn giản thuận tiện cho việc tính toán thì lại thiếu chính xác, còn 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 toán phụ tải thường dùng nhất trong thiết kế
hệ thống cung cấp điện:
• Phương pháp tính theo hệ số nhu cầu
• Phương pháp tính theo hệ số
M
k
và công suất trung bình
• Phương pháp tính theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm
• Phương pháp tính theo suất phụ tải trên đơn vị diện tích sản xuất
Trong thực tế tuỳ theo quy mô và đặc điểm của công trình, tuỳ theo giai đoạn thiết kế
sơ bộ hay kỹ thuật thi công mà chọn phương pháp tính toán phụ tải điện thích hợp
1. Phụ tải chiếu sáng:
Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng cơ khí sửa chữa được xác định theo phương
pháp suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích:
SVTH: Nguyễn Đức Hưng Page 5
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS Phạm Mạnh Hải
0 0
. . .
cs
P P S P a b= =

• Trong đó:
P
0
là suất chiếu sáng trên 1 đơn vị diện tích chiếu sáng,
0
P
= 15 W/m
2
S là diện tích được chiếu sáng, m
2
a là chiều dài của phân xưởng, m
b là chiều rộng của phân xưởng, m
- Vậy phụ tải chiếu sáng của phân xưởng cơ khí sửa chữa là:
3
15.36.24
12,96
10
cs
P
= =
(kW)
Do ta dùng đèn sợi đốt để chiếu sáng có cosϕ =1 nên tgϕ = 0
. 0
cs cs
Q P tg
ϕ
= =
(kVar)
2. Phụ tải động lực:
2.1. Phân nhóm các phụ tải động lực:

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 toán được chính xác cần phải phân nhóm thiết bị
điện. Việc phân nhóm phụ tải tuân theo các nguyên tắc sau:
+ Các thiết bị điện 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 đường dây hạ
áp trong phân xưởng.
+ Chế độ làm việc của các thiết bị điện trong nhóm nên giống nhau để xác định
phụ tải tính toán được chính xác hơn và thuận tiện trong việc lựa chọn phương thức cung
cấp điện cho nhóm.
+ Tổng công suất của các nhóm thiết bị nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tủ
động lực cần dùng trong phân xưởng và trong toàn nhà máy. Số thiết bị trong một nhóm
cũng không nên quá nhiều bởi số đầu ra của các tủ động lực thường là 8 ÷ 12
Tuy nhiên thường rất khó khăn để thỏa mãn cả 3 điều kiện trên, vì vậy khi thiết
kế phải tùy thuộc vào điều kiện cụ thể của phụ tải để lựa chọn phương án tối ưu nhất
trong các phương án có thể.
SVTH: Nguyễn Đức Hưng Page 6
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS Phạm Mạnh Hải
Dựa vào nguyên tắc phân nhóm ở trên và căn cứ vào vị trí, công suất của các thiết
bị được bố trí trên mặt bằng phân xưởng, ta có thể chia các phụ tải thành 5 nhóm. Kết quả
phân nhóm phụ tải được trình bày ở bảng 1.1
Bảng 1.1: Phân nhóm thiết bị điện của phân xưởng sửa chữa cơ khí
STT Tên thiết bị Số hiệu trên
sơ đồ
Hệ số cosφ Công suất P(KW)
Nhóm 1
1 Lò điện kiểu tầng 1 0,35 0,91 20
2 Lò điện kiểu tầng 2 0,35 0,91 25
3 Lò điện kiểu tầng 3 0,35 0,91 18
4 Lò điện kiểu tầng 4 0,35 0,91 25
5 Lò điện kiểu buồng 5 0,32 0,92 40

6 Lò điện kiểu buông 6 0,32 0,92 40
7 Thùng tôi 7 0,3 0,95 1,5
8 Lò điện kiểu tầng 8 0,26 0,86 30
9 Lò điện kiểu tầng 9 0,26 0,86 18,5
10 Bể khử mỡ 10 0,47 1 2,2
Nhóm 2
1 Bồn đun nước nóng 11 0,3 0,98 15
2 Thùng tôi 12 0,3 0,95 2,2
3 Bồn đun nước nóng 13 0,3 0,98 22
4 Bồn đun nước nóng 14 0,3 0,98 30
5 Thùng tôi 15 0,3 0,95 3
6 Thiết bị cao tần 16 0,41 0,83 30
7 Thiết bị cao tần 17 0,41 0,83 30
8 Máy quạt 18 0,45 0,67 7,5
9 Máy quạt 19 0,45 0,67 4,5
Tổng 144,2
Nhóm 3
1 Máy mài tròn vạn
năng
20 0,47 0,6 2,8
2 Máy mài tròn vạn
năng
21 0,47 0,6 7,5
3 Máy mài tròn vạn
năng
22 0,47 0,6 5,5
4 Máy tiện 23 0,35 0,63 2,8
5 Máy tiện 24 0,35 0,63 4
SVTH: Nguyễn Đức Hưng Page 7
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS Phạm Mạnh Hải

6 Máy tiện ren 25 0,53 0,69 5,5
7 Máy tiện ren 26 0,53 0,69 12
8 Máy khoan đứng 30 0,4 0,6 4,5
Tổng 44,6
Nhóm 4
1 Máy tiện ren 27 0,53 0,69 15
2 Máy phay đứng 28 0,45 0,68 4,5
3 Máy phay đứng 29 0,45 0,68 15
4 Máy khoan đứng 31 0,4 0,6 7,5
5 Cần cẩu 32 0,22 0,65 7,5
6 Máy mài 32 0,36 0,872 3
Tổng 52,5
2.2. Xác định phụ tải tính toán cho các nhóm phụ tải động lực:
2.2.1. Tính toán cho Nhóm1: (Số liệu phụ tải cho trong bảng 2.1)
a) Xác định hệ số sử dụng tổng hợp
sd
k
Σ
Xác định hệ số sử dụng tổng hợp của phụ tải nhóm I theo công thức:
.
i sdi
sd
i
P k
k
P
Σ
=
∑
∑

Trong đó :
k
sdi
là hệ số sử dụng của thiết bị
P
i
là công suất đặt của thiết bị
- Vậy hệ số sử dụng tổng hợp của Nhóm 1 là:
k =

=
=0,32
SVTH: Nguyễn Đức Hưng Page 8
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS Phạm Mạnh Hải
b) Xác định số thiết bị hiệu quả nhóm 1:
- Số thiết bị hiệu quả của nhóm 1 được xác định theo số thiết bị tương đối
*
n
và
công suất tương đối
*
P
trong nhóm:
+ Gọi
axm
P
là công suất của thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm1
1
1
*

1
1
*
1
n
j
j
n
i
i
n
n
n
P
P
P
P
P
=
=

=





= =




∑
∑
Trong đó:
n là số thiết bị trong nhóm
1
n
là số thiết bị có
ax
1
.
2
m
P P
≥
P và
1
P
là tổng công suất ứng với n và
1
n
thiết bị
+ Thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm 1 là : P= 40 KW
=> P = . 40 = 20 KW
Vậy = 6 ; = 20 + 25 + 25+ 40 +40 + 30= 180KW
= = = 0,6
= = = 0,817

SVTH: Nguyễn Đức Hưng Page 9
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS Phạm Mạnh Hải

Từ = 0,6 và = 0,817 tra bảng phụ lục 4 ta tìm được = 0,81

= n . = 10. 0,81 = 8,1
Tra trị số theo và trong bảng phụ lục 5
Ta có = 1,72
Vậy phụ tải tính toán của nhóm 1 là :
= . . = 1,72. 0,32. 220,2= 121,19 KW
Hệ số công suất trung bình của nhóm 1 là :
=
= 0,9
2.2.2. Xác định phụ tải tính toán cho các nhóm còn lại:
- Tính toán tương tự Nhóm 1
Ta có kết quả tính toán được thể hiện trong bảng 1.2 và 1.3
Bảng 1.2: Kết quả tính toán số thiết bị hiệu quả của các phương án
NHÓM
P
max
(kW)
0,5.P
max
(kW)
n
1
P
1
(kW)
n
P

(kW)

n* P* n*
hq
n
hq
1 40 20 6 180
1
0
220,2
0,6
0,81
7 0,81 8,1
SVTH: Nguyễn Đức Hưng Page 10
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS Phạm Mạnh Hải
2 30 15 5 44,7 9
51,66
5/9 0,86 0,69 6,21
3 12 6 2 19,5 8
44,6
0,25
0,43
7 0,78 6,24
4 15 7,5 4 45 6
52,5
0,66 0,857 0,81 4,86
SVTH: Nguyễn Đức Hưng Page 11
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS Phạm Mạnh Hải
Bảng 1.3: Kết quả xác định phụ tải tính toán cho các nhóm phụ tải
STT Tên thiết bị Số
hiệu
Cosφ Công

suất P
P.
P. cosφ
Nhóm 1
1 Lò điện kiểu tầng 1 0,35 0,91 20 7 18,2
2 Lò điện kiểu tầng 2 0,35 0,91 25 8,75 22,75
3 Lò điện kiểu tầng 3 0,35 0,91 18 6,3 16,38
4 Lò điện kiểu tầng 4 0,35 0,91 25 8,75 22,75
5 Lò điện kiểu buồng 5 0,32 0,92 40 12,8 36,8 0,32 8,1 1,72 121,19 0,9
6 Lò điện kiểu buồng 6 0,32 0,92 40 12,8 36,8
7 Thùng tôi 7 0,3 0,95 1,5 0,45 1,425
8 Lò điện kiểu tầng 8 0,26 0,86 30 7,8 25,8
9 Lò điện kiểu tầng 9 0,26 0,86 18,5 4,81 15,91
10 Bể khử mỡ 10 0,47 1 2,2 1,034 2,2
Tổng 220,2 70,494 199,015
Nhóm 2
1 Bồng đun nước nóng 11 0,3 0,98 15 4,5 14,7
2 Thùng tôi 12 0,3 0,95 2,2 0,66 2,09
3 Bồn đun nước nóng 13 0,3 0,98 22 6,6 21,56
4 Bồn đun nước nóng 14 0,3 0,98 30 9 29,4 0,36 6,21 1,66 86,17 0,89
5 Thùng tôi 15 0,3 0,95 3 0,9 2,85
6 Thiết bị cao tần 16 0,41 0,83 30 12,3 24,9
7 Thiết bị cao tần 17 0,41 0,83 30 12,3 24,9
8 Máy quạt 18 0,45 0,67 7,5 3,375 5,025
9 Máy quạt 19 0,45 0,67 4,5 2,025 3,015
Tổng 144,2 51,66 128,44
Nhóm 3
SVTH: Nguyễn Đức Hưng Page 12
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS Phạm Mạnh Hải
1 Máy mài tròn vạn

năng
20 0,47 0,6 2,8 1,316 1,68
2 Máy mài tròn vạn
năng
21 0,47 0,6 7,5 3,525 4,5
3 Máy mài tròn vạn
năng
22 0,47 0,6 5,5 2,585 3,3
4 Máy tiện 23 0,35 0,63 2,8 0,98 1,764 0.468 6,24 1,66 34,65 0,64
5 Máy tiện 24 0,35 0,63 4 1,4 2,52
6 Máy tiện ren 25 0,53 0,69 5,5 2,915 3,795
7 Máy tiện ren 26 0,53 0,69 12 6,36 8,28
8 Máy khoan đứng 30 0,4 0,6 4,5 1,8 2,7
Tổng 44,6 20,881 28,539
Nhóm 4
1 Máy tiện ren 27 0,53 0,69 15 7,95 10,35
2 Máy phay đứng 28 0,45 0,68 4,5 2,025 3,06
3 Máy phay đứng 29 0,45 0,68 15 6,75 10,2
4 Máy khoan đứng 31 0,4 0,6 7,5 3 4,5 0,427 4,86 1,76 39,45 0,678
5 Cần cẩu 32 0,22 0,65 7,5 1,65 4,875
6 Máy mài 33 0,36 0,872 3 1,08 2,616
Tổng 52,5 22,455 35,601
SVTH: Nguyễn Đức Hưng Page 13
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS Phạm Mạnh Hải
Bảng 1.4. Tổng hợp kết quả xác định phụ tải tính toán của các nhóm phụ tải
Nhóm
.
1 121,9 0,9 109,71
2 86,17 0,89 76,69 0,9
3 34,65 0,64 22,17

4 39,45 0,678 26,74
Tổng 282,17 235,31
- Ta có: Phụ tải tính toán động lực của phân xưởng:
1
.
n
tti
ttdlpx dt
i
k P
P
=
=
∑
Trong đó :
d xtt lp
P
:là công suất tác dụng tính toán động lực của phân xưởng
k
đt
: Là hệ số đồng thời đạt giá trị max công suất tác dụng
P
tti
: Là công suất tác dụng tính toán nhóm thứ i
n : Là số nhóm.
Vì số nhóm n= 4 nên ta lấy = 0,9 thay của nhóm vào công thức ta được
= 0,9 . 282,17= 253,953KW

Hệ số công suất trung bình của các nhóm phụ tải động lực là :
= = = 0,834

SVTH: Nguyễn Đức Hưng Page 14
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS Phạm Mạnh Hải
= 0,66 => = . = 253,953. 0,66= 167.6 Kvar
2.3. Phụ tải tổng hợp:
Bảng 1.5.: Kết quả tính toán phụ tải điện
Loại phụ tải P
tt
(kW) cosφ
Động lực 253,953 0,834
Chiếu sáng 12,96 1
Phụ tải tính toán tác dụng toàn phân xưởng :

= + = 253,953 + 12,96 = 266,912
Hệ số công suất của toàn phân xưởng là :
= = = 0,842
 = 0,64
+ Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng là:
=> Q
tt.px
= P
tt.px
. tgφ
px
= 266,912. 0,64 = 170,82 (kVar)
SVTH: Nguyễn Đức Hưng Page 15
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS Phạm Mạnh Hải
+ Công suất tính toán của toàn phân xưởng là :
=> = = = 316,89 (KVA)
CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN CỦA PHÂN XƯỞNG
I. CHỌN TRẠM BIẾN ÁP (TBA)

1. Xác định vị trí đặt TBA phân xưởng:
Để lựa chọn được vị trí tối ưu cho TBA cần thỏa mãn các điều kiện sau:
 Vị trí trạm cần phải được đặt ở những nơi thuận tiện cho việc lắp đặt, vận
hành cũng như thay thế và tu sửa sau này (phải đủ không gian để có thể dễ dàng thay
máy biến áp, gần các đường vận chuyển )
 Vị trí trạm phải không ảnh hưởng đến giao thông và vận chuyển vật tư chính
của xí nghiệp.
 Vị trí trạm còn cần phải thuận lợi cho việc làm mát tự nhiên (thông gió tốt),
có khả năng phòng cháy, phòng nổ tốt đồng thời phải tránh được các bị hoá chất hoặc các
khí ăn mòn của chính phân xưởng này có thể gây ra
Vì những lí do trên ta chọn đặt TBA ở phía sát tường cao nhất bên trái, phía ngoài, góc
trên của phân xưởng từ trái sang, từ trên xuống.
2. Xác đinh tâm các nhóm phụ tải của phân xưởng
SVTH: Nguyễn Đức Hưng Page 16
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS Phạm Mạnh Hải
- Tâm qui ước của các nhóm phụ tải của phân xưởng được xác định bởi một điểm M có toạ
độ được xác định : M(X
nh
,Y
nh
) theo hệ trục toạ độ xOy
X
nh
=
∑
∑
n
i
n
ii

S
xS
1
1
; Y
nh
=
∑
∑
n
i
n
ii
S
yS
1
1
;
Trong đó:
X
nh
; Y
nh
: toạ độ của tâm các nhóm phụ tải điện của phân xưởng
x
i
; y
i
: toạ độ của phụ tải thứ i tính theo một hệ trục toạ độ xOy đã chọn
S

i
: công suất của phụ tải thứ i.
Ta có bảng công suất và tọa độ của các phụ tải trong phân xưởng trên hệ tọa độ xOy
Bảng 2.1: Kết quả xác định phụ tải tính toán cho các nhóm phụ tải
SVTH: Nguyễn Đức Hưng Page 17
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS Phạm Mạnh Hải
STT Tên thiết bị Số
hiệu
Cosφ P(KW) S(KVA) X Y S.X S.Y
Nhóm 1
1 Lò điện kiểu tầng 1 0,91 20 21,978 4,775 33,595 104,94 738,35
2 Lò điện kiểu tầng 2 0,91 25 27,472 6,596 33,595 181,2 922,92
3 Lò điện kiểu tầng 3 0,91 18 19,78 8,533 33,595 168,78 664,5
4 Lò điện kiểu tầng 4 0,91 25 27,472 10,556 33,595 289,99 922,92
5 Lò điện kiểu buồng 5 0,92 40 43,478 10,551 28,871 458,74 1255,25
6 Lò điện kiểu buồng 6 0,92 40 43,478 10,551 24,452 458,74 1063,16
7 Thùng tôi 7 0,95 1,5 1,579 7,489 28 11,825 44,212
8 Lò điện kiểu tầng 8 0,86 30 34,88 10,551 23,786 368,02 829,65
9 Lò điện kiểu tầng 9 0,86 18,5 21,51 10,551 28,512 226,95 613,29
10 Bể khử mỡ 10 1 2,2 2,2 7,495 20,198 16,489 44,4356
Tổng 220,2 243,827 2285,64 7098,68
Nhóm 2
1 Bồn đun nước nóng 11 0,98 15 15,3 1,858 25,479 28,427 389,83
2 Thùng tôi 12 0,95 2,2 2,316 1,858 24,03 4,3 55,65
3 Bồn đun nước nóng 13 0,98 22 22,449 1,858 22,731 41,71 510,29
4 Bồn đun nước nóng 14 0,98 30 30,61 1,858 19,833 56,87 607,09
5 Thùng tôi 15 0,95 3 3,157 5,122 17,12 16,17 54,05
6 Thiết bị cao tần 16 0,83 30 36,144 1,579 15,449 57,07 558,39
7 Thiết bị cao tần 17 0,83 30 36,144 3,521 11,079 127,26 400,44
8 Máy quạt 18 0,67 7,5 11,194 1,858 9,232 20,8 103,34

9 Máy quạt 19 0,67 4,5 6,716 4,153 7,267 27,89 48,8
Tổng 144,2 164,03 380,51 2729,69
Nhóm 3
SVTH: Nguyễn Đức Hưng Page 18
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS Phạm Mạnh Hải
1 Máy mài tròn vạn
năng
20 0,6 2,8 4,67 18,129 33,595 84,66 156,89
2 Máy mài tròn vạn
năng
21 0,6 7,5 12,5 22,716 33,595 283,95 419,94
3 Máy mài tròn vạn
năng
22 0,6 5,5 6,1 22,227 27,891 135,58 170,13
4 Máy tiện 23 0,63 2,8 4,44 13,869 30,078 61,58 133,55
5 Máy tiện 24 0,63 4 6,35 13,831 25,236 87,83 160,25
6 Máy tiện ren 25 0,69 5,5 7,97 22,553 22,034 179,75 175,61
7 Máy tiện ren 26 0,69 12 17,39 23,043 19,987 446,8 347,57
8 Máy khoan đứng 30 0,6 4,5 7,5 13,989 20,501 104,9 153,76
Tổng 44,6 66,92 1341,164 1720,48
Nhóm 4
1 Máy tiện ren 27 0,53 15 28,3 22,51 16,522 637,03 467,57
2 Máy phay đứng 28 0,68 4,5 6,617 21,551 12,113 142,6 80,15
3 29 0,68 15 22,06 21,551 7,511 475,41 165,7
4 Máy khoan đứng 31 0,6 7,5 12,5 14,002 18,012 175,02 225,15
5 Cần cẩu 32 0,65 7,5 11,54 18,201 10,479 210,04 120,93
6 Máy mài 33 0,872 3 3,44 13,5 15,5 46,44 53,32
Tổng 52,5 84,457 1686,55 1113,66
SVTH: Nguyễn Đức Hưng Page 19
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS Phạm Mạnh Hải

Tọa độ tâm của nhóm 1 là :
= = = 9,374
= = = 29,11
Tính toán tương tự cho các nhóm khác.
Ta có tọa độ tâm của các nhóm phụ tải và tâm phân xưởng:
Bảng 2.2. Tâm của các nhóm phụ tải và tâm phân xưởng
nhóm
1 243,827 2285,64 7098,68 9,374 29,11
2 164,03 380,51 2729,69 2,32 16,63 10,18 22,64
3 66,92 1341,164 1720,48 20,7 1,24
4 84,457 1686,55 1113,66 19,97 13,17
Tổng 559,234 5693,86 12662,51
Dựa vào các điều kiện lựa chọn vị trí tối ưu cho trạm biến áp và vị trí các phụ tải trong
phân xưởng ta chọn vị trí đặt trạm biến áp như hình vẽ.
SVTH: Nguyễn Đức Hưng Page 20
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS Phạm Mạnh Hải
3. Chọn máy biến áp
1.1. Nguyên tắc chung
3.1.1. Số lượng máy biến áp:
Việc lựa chọn đúng số lượng MBA dựa trên cơ sở độ tin cậy cung cấp điện. Các phụ tải
thuộc hộ tiêu thụ loại I, TBA cần đặt từ 2 MBA trở lên nối với các phân đoạn khác nhau của
thanh góp, giữa các phân đoạn có thiết bị đóng cắt khi cần thiết. Hộ tiêu thụ loại III chỉ cần đặt 1
MBA (yêu cầu trong kho cần có MBA dự trữ).
3.1.2. Chọn công suất MBA
Chọn sao cho trong điều kiện làm việc bình thường trạm đảm bảo cung cấp đủ điện năng
cho phụ tải và có dự trữ một lượng công suất đề phòng khi sự cố, đảm bảo độ an toàn cung cấp
điện, tuổi thọ máy, tiêu chuẩn kinh tế kỹ thuật. Được tiến hành dựa trên công suất tính toán toàn
phần của phân xưởng và một số tiêu chuẩn khác : ít chủng loại máy, khả năng làm việc quá tải,
đồ thị phụ tải
• Điều kiện chọn MBA:

- Trong điều kiện làm việc bình thường
n.k
hc
.S
đmB
≥ S
tt
- Kiểm tra theo điều kiện sự cố một máy biến áp (đối với trạm có nhiều hơn 1 MBA)
SVTH: Nguyễn Đức Hưng Page 21
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS Phạm Mạnh Hải
(n – 1).k
hc
.k
qt
.S
đmB
≥ S
tt.sc
Trong đó :
n: Số máy biến áp trong trạm
k
hc
: Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường, ta chọn loại máy chế tạo ở Việt
Nam nên không cần hiệu chỉnh nhiệt độ, lấy k
hc
= 1.
k
qt
: Hệ số quá tải sự cố, k
qt

= 1,4 nếu thoả mãn điều kiện MBA vận hành quá tải
không quá 5 ngày đêm, thời gian quá tải trong một ngày đêm không vượt quá 6h và trước khi
quá tải MBA vận hành với hệ số tải không quá 0,93.
S
tt.sc
: Công suất tính toán sự cố. Khi sự cố một máy biến áp có thể loại bỏ một số
phụ tải không quan trọng để giảm nhẹ dung lượng của các MBA, nhờ vậy có thể giảm được vốn
đầu tư và tổn thất của trạm trong trạng thái làm việc bình thường.
- Đồng thời cũng cần hạn chế chủng loại MBA dùng trong nhà máy để tạo điều kiện thuận
lợi cho việc mua sắm, lắp đặt, vận hành, sửa chữa, thay thế.
2.4. Chọn MBA cho phân xưởng
- Coi phân xưởng chỉ gồm các hộ tiêu thụ loại I nên ta cần đặt 2 MBA làm việc song song
Ta có : = 316,89( KVA)
Ta đặt 2 MBA song song có :
= = 158,455 (KVA )
Vậy chọn 2 MBA mỗi máy công suất 180 KVA, do công ty cổ phần chế tạo MBA Đông Anh chế
tạo
Kiểm tra lại công suất MBA đã chộn theo điều kiện quá tải sự cố :
lúc này chính bằng công suất tính toán phân xưởng đã cắt bớt phụ tải loại 3( 30%)
SVTH: Nguyễn Đức Hưng Page 22
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS Phạm Mạnh Hải
= = = 158,455(KVA) < 180( KVA) thỏa mãn
Bảng 2.3 : Thông số của MBA phân xưởng
S
MBA
(kVA)
Điện áp
(kV)
P
0

(kW)
P
k
(kW)
U
k
% I
0
%
Vốn đầu tư
MBA (.10^6đ)
2x 180 22/0,4 0,45 2,15 4 1,7 52,1
(Bảng PL6)
3.4. Chọn dây dẫn tới trạm biến áp của xưởng
Chọn dây dẫn đến TBA phân xưởng là dây kép cáp lõi đồng
Ta có dòng điện chạy trên đường dây :

= = = 4,16 (A)
Mật độ dòng kinh tế ứng với Tmax = 4500(h) là 3,1 (A/ ) (Bảng 9 PL.BT)
Vậy tiết diện dây cáp là :

F= = = 1,34 ( )
Chọn cáp vặn xoắn lõi đồng cách điện XPLE , đai thép , vỏ PVC do hãng FURUKAWA
chế tạo , mã hiệu XPLE.35 có r
0
= 0,524 (Ω/km) , x
0
= 0,13 (Ω/km) , I
cp
= 170 (A) ( Cáp

được đặt trong rãnh ) ( Tra bảng PL23).
• Kiểm tra điều kiện phát nóng :
I
lv
≤ k
1
.k
2
.I
cp
I
sc
≤ I
cp

SVTH: Nguyễn Đức Hưng Page 23
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS Phạm Mạnh Hải
Trong đó :
I
lv
: dòng điện làm việc chạy trên cáp khi bình thường
I
sc
: dòng điện chạy trên cáp khi xảy ra sự cố đứt 1 lộ cáp , I
sc
= 2.I
lv
I
cp
: dòng điện lớn nhất cho phép chạy trên cáp

K
1
: hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ , k
1
= 0,96 ( Tra bảng 41.pl ).
K
2
: hệ số hiệu chỉnh vê số lộ cáp cùng đặt trong một hầm cáp , k
2
= 0,93
( Tra bảng 42.pl ).
. . = 0,96 . 0,93 . 170 = 151,776 > 3,78 (thỏa mãn)
= 2 = 2. 3,78 = 7,56 < 170 (thỏa mãn)
Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp :
ΔU = = . .
= 0,5525(V)
Tổn thất điện năng :

= .8760= . 8760= 2886,21(h)
= . . . = . . 2886,21.
= 23,53 (KWh)
Chi phí tổn thất điện năng :
SVTH: Nguyễn Đức Hưng Page 24
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS Phạm Mạnh Hải
C= . = 23,53. 1500= 35295 (đ)

Chi phí quy đổi của đường dây :
Z
dây
= p

dây
.V
dây
+ C
dây
Trong đó :
- p
day
: hệ số sử dụng hiệu quả và khấu hao vốn đầu tư đường dây
p
day
= a
tc
+ a
vh
Với:
1 1
0,125
8
tc
tc
a
T
= = =
a
vh
= 0,1

p
day

= 0,125 + 0,1 = 0,225
- V
day
: Vốn dầu tư cho đường dây (đi lộ kép) : V
day
= 1,6.v
0
.L
Với v
0
= 124,8 . 10
6
( đồng/km) ( PLB- bảng 7.pl)
L = 150 (m) =0,15 (km)

V
day
= 1,6. . 10
6
. 0,15 = (đồng)

Z
day
= 0,225 .124,8 . 10
6
+ 35295= 28,115. 10
6
(đồng)
4.4. Các thiết bị khác:
3.4.1. Dao cách ly:

Chọn dao cách ly bảo vệ cho dây dẫn từ điểm đấu điện (nguồn) đến TBA:
Dao cách ly được chọn theo các điều kiện sau:
 Điện áp định mức: U
đm.DCL
≥ U
đm.mạng
= 22 (kV)
 Dòng điện định mức: I
đm.DCL
≥ I
lv.max
= = ≈ 8,31(A)
Chọn dao cách ly PBP(3)-10/2500
Bảng 2.4 : Thông số Dao cách ly của dây dẫn Nguồn – TBA
SVTH: Nguyễn Đức Hưng Page 25