ĐỀ TÀI SỐ 23: THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ HAUI P1

Đồ án: Thiết kế hệ thống cung cấp điện
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP
KHOA ĐIỆN
----------------

ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG
CUNG CẤP ĐIỆN
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XƯỞNG SỬA
CHỮA THIẾT BỊ ĐIỆN
GVHD


Đồ án: Thiết kế hệ thống cung cấp điện

DANH MỤC BẢNG BIỂU – HÌNH VẼ
Hình 1. 1 Bố trí đèn chiếu sáng .................................................................................................. 3
Hình 1. 2.Sơ đồ bố trí đèn .......................................................................................................... 4
Hình 2. 1.Sơ đồ đi dây hình tia ................................................................................................. 10
Hình 3. 1.Sơ đồ nguyên lý mạng điện ....................................................................................... 16
Hình 3. 2.Sơ đồ thay thế tính tốn ngắn mạch ......................................................................... 16
Hình 3. 3.Sơ đồ thay thế ngắn mạch phía trung áp .................................................................. 16
Bảng 3. 1.Thông số MBA .......................................................................................................... 18
Bảng 3. 2.Bảng tính tốn thơng số đường dây các đoạn.......................................................... 18
Bảng 3. 3.Tính tốn mạch các điểm ......................................................................................... 20
Bảng 3. 4.Kiểm tra ổn định nhiệt dây dẫn ................................................................................ 22
Bảng 3. 5.Thông số dao cách ly ............................................................................................... 24
Bảng 3. 6.Thông số máy cắt cao áp.......................................................................................... 24
Bảng 3. 7.Thông số cầu chảy cao áp ........................................................................................ 25
Bảng 3. 8.Thông số chống sét van ............................................................................................ 25
Bảng 3. 9.Thông số chống sét van ............................................................................................ 25

Bảng 3. 10.Thông số phụ tải ..................................................................................................... 25
Bảng 3. 11.Thông số áp tô mát ................................................................................................. 26
Bảng 3. 12.Thông số BI ............................................................................................................ 26
Bảng 3. 13.Thông số thanh cái ................................................................................................. 26
Bảng 3. 14.Thông số sứ đỡ thanh cái ....................................................................................... 27
Bảng 3. 15.Thông số aptomat TĐL 1........................................................................................ 27
Bảng 3. 16.Thông số aptomat TĐL 2........................................................................................ 28
Bảng 3. 17.Thông số aptomat TĐL 3........................................................................................ 28
Bảng 3. 18.Thông số aptomat TĐL 4........................................................................................ 28
Bảng 3. 19.Thông số thanh cái ................................................................................................. 29
Bảng 3. 20.Thơng số sứ đỡ thanh cái ....................................................................................... 29
Hình 4. 1.Sơ đồ nguyên lý TBA ................................................................................................ 32
Hình 4. 2.Sơ đồ mặt bằng TBA ................................................................................................. 33
Hình 4. 3.Sơ đồ nối đất ............................................................................................................. 33
Bảng 5. 1.Thông số công suất phân xưởng .............................................................................. 36
Bảng 5. 2.Thông số tụ bù .......................................................................................................... 36
Bảng 6. 1.Thơng số chống sét van ............................................................................................ 39
Bảng 7. 1.Tính chi phí cáp điện ................................................................................................ 40
Bảng 7. 2.Tính chi phí thiết bị đóng cắt cao áp........................................................................ 40
Bảng 7. 3.Chi phí đầu tư MBA ................................................................................................. 40
Bảng 7. 4.Chí phí dây dẫn hạ áp .............................................................................................. 41
Bảng 7. 5.Chi phí thiết bị đóng cắt hạ áp ................................................................................. 41


Đồ án: Thiết kế hệ thống cung cấp điện
Bảng 7. 6.Chi phí thiết bị đóng cắt hạ áp ................................................................................. 41
Bảng 7. 7.Chi phí BI ................................................................................................................. 43
Bảng 7. 8.Chi phí thanh cái ...................................................................................................... 43
Bảng 7. 9.Chi phí sứ đỡ thanh cái ............................................................................................ 43

Đồ án: Thiết kế hệ thống cung cấp điện
MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 – TÍNH TỐN PHỤ TẢI ĐIỆN .......................................................3
1.1.

Tính tốn phụ tải chiếu sáng: ...................................................................3

1.2.

Phụ tải thơng thống và làm mát .............................................................5

1.3.

Tính tốn phụ tải động lực .......................................................................5

1.4.

Tổng hợp phụ tải toàn phân xưởng ..........................................................8

1.5.

Nhận xét và đánh giá: ..............................................................................8

CHƯƠNG 2 – XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN CỦA PHÂN XƯỞNG ...............9
2.1.

Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng ...........................................9

2.1.1. Vị trí đặt trạm biến áp ........................................................................9
2.1.2. Lựa chọn dây dẫn đến trạm biến áp ...................................................9
2.2.

Phương án cung cấp điện phân xưởng ...................................................10

CHƯƠNG 3 – LỰA CHỌN VÀ KIỂM TRA THIẾT BỊ ĐIỆN ..........................16
3.1.

Tính tốn ngắn mạch .............................................................................16

3.1.1. Sơ đồ tính tốn ngắn mạch .............................................................. 16
3.1.2. Tính dịng ngắn mạch tại các điểm ..................................................16
3.2.

Chọn và kiểm tra dây dẫn: .....................................................................21

3.3.

Lựa chọn và kiểm tra thiết bị trung áp ...................................................23

3.4.

Chọn thiết bị hạ áp .................................................................................25

3.4.1. Lựa chọn thiết bị điện tủ hạ thế tổng TBA ......................................25
3.4.2. Lựa chọn thiết bị điện tủ động lực ...................................................27
3.5.

Nhận xét và đánh giá .............................................................................30

CHƯƠNG 4 - THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP ........................................................30
4.1.

Tổng quan về trạm biến áp ....................................................................30

4.1.1. Khái niệm .........................................................................................30
4.1.2. Cấu tạo trạm biến áp: .......................................................................30
4.1.3. Một số cấu hình trạm biến áp: ............................................................ 30
4.2.

Chọn phương án thiết kế xây dựng TBA: ..............................................31

4.3.

Tính toán nối đất cho TBA: ...................................................................31

4.4.

Sơ đồ nguyên lý, mặt bằng và mặt cắt của TBA và sơ đồ nối đất của
32

4.5.

Nhận xét .................................................................................................34

TBA

CHƯƠNG 5 – TÍNH TỐN BÙ CƠNG SUẤT PHẢN KHÁNG.......................35
5.1.

Ý nghĩa bù cơng suất phản kháng: .........................................................35

5.2.

Tính tốn bù cơng suất phản kháng .......................................................35
i


Đồ án: Thiết kế hệ thống cung cấp điện
5.3.

Đánh giá hiệu quả bù công suất phản kháng .........................................36

5.4.

Nhận xét và đánh giá .............................................................................37

CHƯƠNG 6 – TÍNH TỐN NỐI ĐẤT VÀ CHỐNG SÉT .................................38
6.1. Tính tốn nối đất ........................................................................................38
6.2. Tính chọn thiết bị chống sét ......................................................................38
6.3. Nhận xét và đánh giá .................................................................................39
CHƯƠNG 7 – DỰ TỐN CƠNG TRÌNH ..........................................................40
7.1.

Kê danh mục các thiết bị .......................................................................40

7.2.

Lập dự tốn cơng trình ...........................................................................43

TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................45
PHỤ LỤC.............................................................................................................46

ii


Đồ án: Thiết kế hệ thống cung cấp điện

CHƯƠNG 1 – TÍNH TỐN PHỤ TẢI ĐIỆN

1.1.

Tính tốn phụ tải chiếu sáng:
ℎ′ = 0.5

𝐻 = 3.9

ℎ = 4.7

Hình 1. 1 Bố trí đèn chiếu sáng
Chọn độ cao h’ = 0.5 m
Chiều cao của mặt làm việc h2 = 0.8 m
Chiều cao tính tốn h = H – h2 = 4.7 – 0.8 = 3.9 m
Tỷ số treo đèn:
ℎ′
0.5
𝑗=
=
= 0.114

′
ℎ+ℎ
3.9 + 0.5
Với loại đèn dùng để chiếu sáng cho phân xưởng ta chọn khoảng cách giữa các
đèn được xác định theo tỷ lệ: L/h = 1.5:
→ L = 1.5xh = 1.5x3.9 = 5.85 m
Ta có chiều rộng phân xưởng = 24 (m); chiều dài = 36(m)
𝑎
24
Số bộ đèn tối thiểu theo chiều rộng là: 𝑁𝑛 = =
= 4 → chọn 3 bộ đèn
𝑏
𝐿

𝐿

Số bộ đèn tối thiểu theo chiều dài là: 𝑁𝑑 = =

5.85
36
=
5.85

6→ chọn 5 bộ đèn

→ Số bộ đèn: 𝑁 = 𝑁𝑛 . 𝑁𝑑 = 3.5 = 15 (𝑏ộ đè𝑛). Mỗi bộ đèn có số đèn n=6
Ln
L
L
L

 q  n và d  p  d
3
2
3
2
5.85
5.85
5.85
5.82
(𝑡ℎỏ𝑎 𝑚ã𝑛)
≤ 2.25 ≤
≤ 1.5 ≤
(𝑡ℎỏ𝑎 𝑚ã𝑛)
3
2
3
2
a.b
24.36
Chỉ số phòng:  =
=
= 3.69
3.9.(24+36)
H (a + b)
Lấy độ phản xạ của trần và đèn lần lượt là :  tran =50 % và  tuong =30 % kết hợp
với chỉ số phòng ta tra bảng được hệ số sử dụng là: Ksd=0,59. Độ rọi yêu cầu Eyc = 200
lux.
Lấy hệ số dự trữ k=1,3 và hệ số tính tốn Z=1,1 xác định được quang thơng của
mỗi đèn như sau:
Kiểm tra mức độ đồng đều

3


Đồ án: Thiết kế hệ thống cung cấp điện

F=

k .E yc .S .Z

(lumen) ↔ 𝐹 =

1,3.200.24.36.1,1

= 4653 (𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛)
6.15.0,59
n.N .ksd
Từ quang thơng tổng F và số lượng bộ đèn đã có:
→ Chọn được loại đèn: đèn LED chống cháy nổ 40W → chọn đèn LED chống
cháy nổ có 𝑃đè𝑛 = 40𝑊 cosφ = 0,95
→ Công suất chiếu sáng là: Pcs = kđt . Nđèn. Pđèn (kW) (kđt = 1)
= 1.15.40 = 600W = 0,6kW
→ Qcs = P.tan(arccos φ) = 0,6.tan (arccos 0,95) = 0,197kVAr
- Ta có sơ đồ phân bố đèn như sau:

Hình 1. 2.Sơ đồ bố trí đèn
- Thơng thường mạch chiếu sáng sẽ chọn dây ruột đồng có bọc cách điện tiết
diện 1,5 mm2

4

Đồ án: Thiết kế hệ thống cung cấp điện

1.2.

Phụ tải thơng thống và làm mát
Lưu lượng gió cần cấp là
DRH 3
36𝑥24𝑥3.9
m / phút =
Qgió =
= 561.6 (𝑚3 /𝑝ℎú𝑡)
6
ar
D = 36(m): chiều dài phân xưởng
R = 24(m): chiều rộng phân xưởng
H = 3.9(m): chiều cao phân xưởng
ar = 6– tỉ số trao đổi khơng khí
chọn quạt có cơng suất Pquạt và lưu lượng gió Qquạt (m3/h)
chọn quạt hướng trục DBH – AFT – 3 có Pquạt = 2.2kW; Qquạt = 3000-5000 m3/h
60.Qgió 60𝑥561.6
→Số quạt cần lắp là: N =
=
= 8.424 → cần lắp 9 quạt
4000
Qquat

(

)

→ Chọn công suất làm mát Pquạt
→ Plm = N.Pquạt = 9x2.2 = 19.8 kW, lấy coslm=0,8
𝑃
19.8
→ Slm 𝑙𝑚 =
= 24.75 𝑘𝑉𝐴
𝑐𝑜𝑠𝜑𝑙𝑚

0,8

Tính tốn phụ tải động lực
a.Phân nhóm cho các phụ tải động lực
Trong một phân xưởng thường có nhiều thiết bị có cơng 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 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 tốn được chính xác hơn và thuận tiện trong việc lựa chọn phương thức
cung cấp điện cho nhóm.
+ Tổng cơng suất của các nhóm thiết bị nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tủ
động lực cần dùng trong phân xưởng và trong tồn 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.
Dựa vào nguyên tắc phân nhóm ở trên và căn cứ vào vị trí, cơng suất của các

thiết bị được bố trí trên mặt bằng phân xưởng, ta có thể chia các phụ tải thành 4 nhóm.
Kết quả phân nhóm phụ tải được trình bày ở bảng sau :
1.3.

5


Đồ án: Thiết kế hệ thống cung cấp điện
Bảng 1. 1.Phân nhóm phụ tải nhóm 1
STT

Tên thiết bị

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

Máy mài nhẵn trịn
Máy mài nhẵn phẳng
Máy tiện bu lơng

Máy mài nhẵn trịn
Máy mài nhẵn phẳng
Máy khoan
Máy khoan
Máy ép
Cần trục
Máy khoan
Máy khoan
Máy ép nguội
Lị gió

Số hiệu trên sơ
đồ
1
2
3
8
9
10
11
17
18
19
20
22
27
Nhóm 1

Hệ số sử dụng
ksd

0.35
0.32
0.3
0.35
0.32
0.27
0.27
0.41
0.25
0.27
0.27
0.47
0.53

cosφ Pdm,kW
0.67
0.68
0.65
0.67
0.68
0.66
0.66
0.63
0.67
0.66
0.66
0.7
0.9

5.7

2.85
1.14
19
7.6
1.14
1.52
19
7.6
1.52
1.52
76
7.6
152.19

Bảng 1. 2.Phân nhóm phụ tải nhóm 2
Tên thiết bị

STT
1
2
3

Máy tiện bu lông
Máy tiện bu lông

4

Máy phay

5

6
7
8
9
10
11
12
13

Máy tiện bu lông
Máy tiện bu lông
Máy tiện bu lông
Máy tiện bu lông
Máy tiện bu lông
Máy ép nguội
Máy tiện bu lông
Máy tiện bu lông
Máy mài

Máy phay

Số hiệu trên sơ đồ Hệ số sử dụng ksd cosφ Pdm,kW
0.3
0.3
4.18
4
0.3
0.3
7.6
5

6
0.26
0.26
2.85
7

0.26
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.47
0.3
0.3
0.45

12
13
14
15
16
23
24
25
26
Nhóm 2

0.26
0.3

0.3
0.3
0.3
0.3
0.47
0.3
0.3
0.45

5.32
2.28
5.32
5.32
5.7
14.25
104.5
19
24.7
3.8
204.82

6


Đồ án: Thiết kế hệ thống cung cấp điện
Bảng 1. 3.Phân nhóm phụ tải nhóm 3
STT

Tên thiết bị

Hệ số sử dụng
ksd

Máy tiện bu lông

Số hiệu trên sơ
đồ
34
35
36

1
2
3

Máy ép quay
Máy tiện bu lông

4

Máy tiện bu lông

5

cosφ Pdm,kW

0.45
0.32

0.58

0.55

57
2.85

0.32

0.55

5.32

37

0.32

0.55

8.55

Máy ép quay

28

0.45

0.58

41.8

6

Máy khoan

29

0.27

0.66

2.28

7

Máy khoan

30

8
9

Máy xọc
Cần trục

32
21

0.27
0.4
0.25

0.66
0.6
0.67

2.28
7.6
24.7
152.38

Nhóm 3
Bảng 1. 4.Phân nhóm phụ tải nhóm 4
STT

Tên thiết bị

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Máy tiện bu lông
Máy mài
Máy hàn
Máy quạt

Máy quạt
Máy hàn
Máy cắt tơn
Máy quạt
Lị gió
Máy xọc

Số hiệu trên sơ
đồ
38
39
40
41
42
43
44
45
31
33
Nhóm 4

Hệ số sử dụng
ksd
0.32
0.45
0.46
0.65
0.65
0.46
0.27

0.65
0.53
0.4

b.Xác định phụ tải tính tốn cho nhóm phụ tải động lực:
*Xác định phụ tải tính tốn cho nhóm 1 :
- Nhóm 1 có 13 thiết bị → chọn ks1 = 0.63
- 𝑃𝑡𝑡 = 𝑘𝑠1 . ∑𝑛𝑖=1 𝑘𝑠𝑑𝑖 . 𝑃𝑑𝑚𝑖 = 0.63𝑥63.308 = 39.884
- 𝑐𝑜𝑠𝜑𝑡𝑏 =
- 𝑆𝑡𝑡 =

∑𝑛
𝑖=1 𝑐𝑜𝑠𝜑𝑖 .𝑘𝑠𝑑𝑖 .𝑃𝑑𝑚𝑖

𝑃𝑡𝑡
𝑐𝑜𝑠𝜑𝑡𝑏

∑𝑛
𝑖=1 𝑘𝑠𝑑𝑖 .𝑃𝑑𝑚𝑖
39.884

=

0.697

= 0.697

= 57.237 𝑘𝑉𝐴

2

- 𝑄𝑡𝑡 = √𝑆𝑡𝑡
− 𝑃𝑡𝑡2 = √57.2372 − 39.8842 = 41.053 𝑘𝑉𝐴𝑟

*Tính tương tự với 3 nhóm phụ tải cịn lại ta được bảng sau :
7

cosφ Pdm,kW
0.55
0.63
0.82
0.78
0.78
0.82
0.57
0.78
0.9
0.6

10.45
8.55
53.2
10.45
14.25
53.2
5.32
14.25
10.45
10.45
190.57

Đồ án: Thiết kế hệ thống cung cấp điện
Bảng 1. 5.Bảng tính tốn phụ tải động lực các nhóm thiết bị
Số

Nhóm

Ptt kW Cosφtb

ks

thiết bị

Stt

Qtt

kVA

kVAr

2

13

0.63

50.05

0.658

76.09

57.31

3

9

0.78

45.09

0.58

77.839

63.45

4

10

0.63

58.34

0.78

74.57

46.44

c.Xác định phụ tải tính tốn của các nhóm thiết bị động lực :
- 𝑃𝑡𝑡𝑑𝑙 = 𝑘𝑠𝑑𝑙 . ∑𝑛𝑖=1 𝑃𝑡𝑡𝑖 = 0.41𝑥 (39.884 + 50.05 + 45.09 + 58.34)
= 79.28𝑘𝑊
- 𝑐𝑜𝑠𝜑𝑡𝑏𝑑𝑙 =
- 𝑆𝑡𝑡 =

∑𝑛
𝑖=1 𝑐𝑜𝑠𝜑𝑡𝑏𝑖 .𝑃𝑡𝑡𝑖
∑𝑛
𝑖=1 𝑃𝑡𝑡𝑖

𝑃𝑡𝑡𝑑𝑙
𝑐𝑜𝑠𝜑𝑡𝑏𝑑𝑙

=

79.28
0.685

=

0.697𝑥39.884+0.658𝑥50.05+0.58𝑥45.09+0.78𝑥58.34
39.884+50.05+45.09+58.34

= 0.685

= 115.737 𝑘𝑉𝐴

2
2
- 𝑄𝑡𝑡𝑑𝑙 = √𝑆𝑡𝑡𝑑𝑙
− 𝑃𝑡𝑡𝑑𝑙
= √115.7372 − 79.282 = 84.32 𝑘𝑉𝐴𝑟

1.4. Tổng hợp phụ tải toàn phân xưởng
- Cơng suất tác dụng tồn phân xưởng:
𝑃𝑡𝑡𝑝𝑥 = 𝑘𝑠 (𝑃𝑡𝑡đ𝑙 + 𝑃𝑐𝑠 + 𝑃𝑙𝑚 ) ( kW) ; Với ks=1
𝑃𝑡𝑡𝑝𝑥 = 𝑘𝑠 . (𝑃𝑡𝑡𝑑𝑙 + 𝑃𝑐𝑠 + 𝑃𝑙𝑚 ) = 1. (79.28 + 0,6 + 19.8) = 99.68 𝑘𝑊
- Hệ số cơng suất trung bình tồn phân xưởng:
𝑃𝑐𝑠 . 𝑐𝑜𝑠 𝜑𝑐𝑠 + 𝑃𝑡𝑡𝑝𝑥 . 𝑐𝑜𝑠 𝜑𝑡𝑏𝑑𝑙 + 𝑃𝑙𝑚 . 𝑐𝑜𝑠 𝜑𝑙𝑚
𝑐𝑜𝑠 𝜑𝑡𝑏𝑝𝑥 =
𝑃𝑐𝑠 + 𝑃𝑡𝑡𝑑𝑙 + 𝑃𝑙𝑚
0.6𝑥0.95 + 99.68𝑥0.685 + 19.8𝑥0.8
=
= 0.7
0.6 + 99.68 + 19.8
- Cơng suất tồn phân xưởng:
𝑃𝑡𝑡𝑝𝑥
99.68
𝑆𝑡𝑡𝑝𝑥 =
=
= 142.4𝑘𝑉𝐴
𝑐𝑜𝑠𝜑𝑡𝑏
0.7
- Công suất phản kháng:
2
2

𝑄𝑡𝑡𝑝𝑥 = √𝑆𝑡𝑡𝑝𝑥
− 𝑃𝑡𝑡𝑝𝑥
= √142.42 − 99.682 = 101.69 𝑘𝑉𝐴𝑟

1.5.
Nhận xét và đánh giá:
Qua sơ bộ tính tốn ta đã:
+ Phân chia được các nhóm phụ tải động lực, tính tốn được các thành phần
trong các nhóm
+ Tính tốn được thiết kế chiếu sáng và chọn được thiết bị phù hợp
+ Tính hệ thống làm mát cho phân xưởng và chọn quạt

8


Đồ án: Thiết kế hệ thống cung cấp điện

CHƯƠNG 2 – XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN CỦA PHÂN
XƯỞNG

2.1. Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng
2.1.1. Vị trí đặt trạm biến áp
*Vị trí đặt trạm biến áp cần dựa theo các quy tắc sau:
- Vị trí của trạm càng gần tâm phụ tải của khu vực được cung cấp điện càng tốt.
- Vị trí đặt trạm phải bảo đảm đủ chỗ và thuận tiện cho các tuyến đường dây đưa điện
đến trạm cũng như các phát tuyến từ trạm đi ra, đồng thời phải đáp ứng cho sự phát
triển trong tương lai.
- Vị trí trạm phải phù hợp với quy hoạch của xí nghiệp và các vùng lân cận.
- Vị trí của trạm phải bảo đảm các điều kiện khác như: cảnh quan mơi trường, có khả
năng điều chỉnh cải tạo thích hợp, đáp ứng được khi khẩn cấp...

- Vị trí của trạm biến áp được lựa chọn sao cho tổng tổn thất trên các đường dây là
nhỏ nhất.
*Phương thức đặt trạm biến áp:
Tùy thuộc vào điều kiện cụ thể, các trạm biến áp có thể lắp đặt theo các phương thức
khác nhau: lắp đặt bên trong nhà xưởng, gắn vào tường phía trong nhà xưởng, gắn vào
tường phía ngồi, đặt độc lập bên ngồi, đặt trên mái, dưới tầng hầm.
Từ sơ đồ mặt bằng phân xưởng, có nhận xét: có thể đặt trạm biến áp sát tường phía
trong nhà xưởng ngay sau lối ra vào. Phương án này có thể tiết kiệm dây dẫn mạng hạ
áp cũng như tiết kiệm được không gian của phân xưởng.
*Số lượng và công suất trạm biến áp
Để đảm bảo yêu cầu về độ tin cậy cung cấp điện, ta lựa chọn sử dụng 2 MBA , khi 1
máy sự cố thì máy cịn lại sẽ gánh tồn bộ tải với điều kiện: quá tải 40% liên tục trong
6 giờ/ngày , thời gian không quá 5 ngày/tuần.
+ Điều kiện chọn 2 MBA xét trường hợp quá tải: 1.4𝑥𝑆𝑑𝑚𝐵 ≥ 𝑆𝑡𝑡
142.4
→ 1.4𝑥𝑆𝑑𝑚𝐵 ≥ 142.4 → 𝑆𝑑𝑚𝐵 =
= 101.71 𝑘𝑉𝐴 → chọn 2 MBA có cơng suất
1.4
160kVA
*Ta có nguồn cách phân xưởng là 200 m → khoảng cách từ nguồn đến trạm biến áp sẽ
≥ 200 m
2.1.2. Lựa chọn dây dẫn đến trạm biến áp
- Chọn dây dẫn theo Jkt, kiểm tra tổn thất điện áp, kiểm tra phát nóng cho phép.
𝐼
𝑆
142.5
- Ta có : 𝑆 = (𝑚𝑚2 ) ; 𝐼 =
=
= 3.74 𝐴
→ 𝑆=

3.74
1,1

𝐽𝑘𝑡

√3.𝑈

√3.22

= 3.4 𝑚𝑚2 → Đối với mạng điện trên 10kV với đường dây trên

không để đảm bảo độ bền cơ học ta chọn dây tối thiểu có tiết diện 35 mm2 , vậy ta
chọn dây AC – 35 . Tra bảng “Thơng số của đường dây trên khơng tính chính xác theo
khoảng cách trung bình D” và bảng “ trong sách “Mạng lưới điện – Trần Bách” ta có:
+ R0 = 0,85 Ω/km ; X0 = 0,41 Ω/km
+ Icp = 170 A. Ta có: Isc = 2.I = 3.74x2 = 7.48 A < 170 A (thỏa mãn)
9


Đồ án: Thiết kế hệ thống cung cấp điện
+ ∆𝑈% =

𝑃.𝑅+𝑄.𝑋
2
10𝑥𝑈𝑑𝑚

=

99.68𝑥

(0.85𝑥0.2)
0.41𝑥0.2
+101.69𝑥
2
2
10𝑥222

= 0.002% (𝑡ℎ𝑜ả 𝑚ã𝑛)

- Theo biểu giá MBA phân phối 3 pha mới nhất năm 2021 ta có bảng sau:
Bảng 2. 1.Thông số MBA
Sdm kVA
160

∆Po kW
0.28

∆Pk kW
1.94

Vốn đầu tư
136.000.103 đ

Phương án cung cấp điện phân xưởng
- Để cung đảm bảo đột tin cậy cung cấp điện cho phân xưởng ta lựa chọn phương
án hình tia
- Ưu điểm: đơn giản về thiết bị bố trí cũng như sơ đồ nối dây, các phụ tải không
liên quan đến nhau, sự cố ở một đoạn đường dây sẽ không ảnh hưởng tới đoạn khác,
tổn thất cũng sẽ nhỏ hơn so với sơ đồ liên thông

- Nhược điểm: khảo sát thi công mất nhiều thời gian, tốn nhiều chi phí.
2.2.

Hình 2. 1.Sơ đồ đi dây hình tia
10


Đồ án: Thiết kế hệ thống cung cấp điện
*Chọn dây dẫn từ sau MBA tới các đầu cực thiết bị:
- Chọn dây từ TBA tới tủ phân phối trạm:
𝑆𝑑𝑚𝐵
160
𝐼𝑙𝑣𝑚𝑎𝑥 = 𝐼𝑑𝑚 =
=
= 230.94 𝐴
√3𝑈𝑑𝑚 √3𝑥0.4
- Cáp đặt ngầm dưới đất ( có nhiệt độ 25oC )
𝐼𝑙𝑣𝑚𝑎𝑥 230.94
𝐼𝑐𝑝 ≥
=
= 256.6 𝐴
𝑘1 𝑘2
1𝑥0.9
→ Ta chọn 2 cáp đặt cách nhau khoảng cách có tiết diện ruột dây dẫn 50mm2 có
Icp = 265 A , R0 = 0,37 Ω/km, X0 = 0,063 Ω/km
- Chọn dây dẫn từ tủ phân phối trạm đến các tủ nhóm thiết bị (tủ động lực):
+ Nhóm 1:
𝑆𝑡𝑡1
57.237
𝐼𝑙𝑣𝑚𝑎𝑥 = 𝐼𝑑𝑚 =

=
= 82.61 𝐴
√3𝑈𝑑𝑚 √3𝑥0.4
Từ nhiệt độ môi trường 30oC tra sổ tay được k1 = 0,94. Có 1 cáp nên k2 = 1
𝐼𝑙𝑣𝑚𝑎𝑥
82.61
𝐼𝑐𝑝 ≥
=
= 96.23 𝐴
𝑘1 𝑘2
0,94𝑥1
→ Chọn dây ruột đồng bọc PVC 10 mm2 có Icp = 105 A; r0 =1.84 Ω/km; x0 =
0.073 Ω/km.
Tính tương tự cho 3 nhóm cịn lại ta có bảng sau:
Bảng 2. 2.Tính tốn và chọn dây dẫn TPP - TĐL
Nhóm
2
3
4

Stt kVA
76.09
77.84
74.57

Ilvmax A
109.82
112.35
107.63

Icp A
122.02
124.83
119.58

Loại dây mm2
16
16
16

Icp A
135
135
135

Bảng 2. 3.Bảng kiểm tra tổn thất điện áp
Nhóm
1
2
3
4

P kW

Q kVAr

39.88404
50.05615
45.08837
58.34298

41.05366
57.31003
63.45032
46.44023

L km
0.012
0.012
0.012
0.017

Ro
Xo
R Ω/km
Ω/km
Ω/km
1.84
0.073 0.01104
1.15
0.068
0.0069
1.15
0.068
0.0069
1.15
0.068 0.009775

X Ω/km

∆U%

0.000438
0.000408
0.000408
0.000578

0.286438
0.230481
0.210623
0.373216

- Ta thấy ∆U% < ( 5%.Udm) , vậy dây dẫn các nhóm đã thoả mãn
- Chọn dây dẫn từ tủ nhóm thiết bị đến từng thiết bị:

11


Đồ án: Thiết kế hệ thống cung cấp điện
+ Nhóm 1:
Bảng 2. 4.Chọn dây dẫn phụ tải nhóm 1 PA hình tia
Tên thiết bị

Stt
kVA

Ilvmax A

Loại dây
mm2

Icp
A

Máy mài nhẵn trịn
Máy mài nhẵn phẳng
Máy tiện bu lơng
Máy mài nhẵn trịn
Máy mài nhẵn phẳng
Máy khoan
Máy khoan
Máy ép
Cần trục
Máy khoan
Máy khoan
Máy ép nguội
Lị gió

8.51
4.19
1.75
28.36
11.18
1.73
2.30
30.16
11.34
2.30
2.30
108.57

8.44

12.28
6.05
2.53
40.93
16.13
2.49
3.32
43.53
16.37
3.32
3.32
156.71
12.19

2.5
2.5
2.5
6
2.5
2.5
2.5
6
2.5
2.5
2.5
35
2.5

27
27
27
46
27
27
27
46
27
27
27
135
27

L
m

Đơn giá
đ/m

77

25.000

12

35.000

Thành tiền
đ

2.885.000

6

90.000

+ Nhóm 2:
Bảng 2. 5.Chọn dây dẫn phụ tải nhóm 2 PA hình tia
Tên thiết bị

Stt
kVA

Ilvmax
A

Loại dây
mm2

Icp
A

Máy tiện bu lông
Máy tiện bu lông
Máy phay
Máy phay
Máy tiện bu lông
Máy tiện bu lông
Máy tiện bu lông

Máy tiện bu lông
Máy tiện bu lông
Máy ép nguội
Máy tiện bu lông
Máy tiện bu lông

6.43
11.69
5.09
9.50
3.93
9.17
9.17
9.83
24.57
149.29
32.76
42.59

9.28
16.88
7.35
13.71
5.67
13.24
13.24
14.18
35.46
215.48
47.28

61.47

Máy mài

6.03

8.71

2.5
2.5
2.5
2.5
2.5
2.5
2.5
2.5
4
70
6
10
2,5

27
27
27
27
27
27
27
27

38
225
46
70
27

12

L
m

Đơn giá
đ/m

77

25.000

Thành tiền
đ

3.604.000
10
5
6
6

28.500
172.000
35.000

54.000


Đồ án: Thiết kế hệ thống cung cấp điện
+ Nhóm 3:
Bảng 2. 6.Chọn dây dẫn phụ tải nhóm 3 PA hình tia
Tên thiết bị

Stt
kVA

Ilvmax
A

Loại dây
mm2

Icp
A

L
m

Đơn giá
đ/m

Máy ép quay
Máy tiện bu lông
Máy tiện bu lông
Máy tiện bu lông

Máy ép quay
Máy khoan
Máy khoan
Máy xọc
Cần trục

98.28
4.32
8.06
14.74
76.00
4.15
4.15
12.67
41.17

141.85
6.23
11.63
21.28
109.70
5.98
5.98
18.28
59.42

35
2.5
2.5
2.5

25
2.5
2.5
2.5
25

135
27
27
27
115
27
27
27
115

9

90.000

27

25.000

18

72.000

Thành tiền
đ

2.781.000

+ Nhóm 4:
Bảng 2. 7.Chọn dây dẫn phụ tải nhóm 4 PA hình tia
Tên thiết bị

Stt kVA

Ilvmax
A

Loại dây
mm2

Icp A

Lm

Đơn giá
đ/m

Máy tiện bu lông
Máy mài
Máy hàn
Máy quạt
Máy quạt
Máy hàn
Máy cắt tơn
Máy quạt

Lị gió
Máy xọc

19.00
13.57
64.88
13.40
18.27
64.88
9.33
18.27
11.61
17.42

27.42
19.59
93.64
19.34
26.37
93.64
13.47
26.37
16.76
25.14

2.5
2.5
25
2.5
2.5

25
2.5
2.5
2.5
2.5

27
27
115
27
27
115
27
27
27
27

42

25.000

16

72.000

Bảng 2. 8.Bảng tính kinh tế dây dẫn
Nhóm
1
2
3

4

Thành
tiền đ
645.000
864.000
864.000
936.000

Từ tủ Nhóm
đến thiết bị
Nhóm 1
Nhóm 2
Nhóm 3
Nhóm 4
Tổng

Tiền đ

Tổng đ

2.885.000
3.604.000
2.781.000
2.202.000

3530.000
4.468.000
3.645.000
3.138.000

14.781.000 đ

13

Thành tiền
đ

2.202.000


Đồ án: Thiết kế hệ thống cung cấp điện
Bảng 2. 9.Bảng tính tổn thất điện áp PA hình tia
Nhóm

5.7

6.32

Ro
Xo
R Ω/km
X Ω/km
∆U%
Ω/km
Ω/km
0.008
7.35
0.153
0.0294 0.000612 0.107153

2.85

3.07

0.008

7.35

0.153

0.0294 0.000612 0.053544

1.14

1.33

0.006

7.35

0.153

0.02205 0.000459 0.016093

19

21.05

0.006

3.07

0.12

7.6

8.19

0.006

7.35

0.153

0.02205 0.000459 0.107088

1.14

1.30

0.004

7.35

0.153

0.0147 0.000306 0.010722

1.52

1.73

0.008

7.35

0.153

0.0294 0.000612 0.028592

19
7.6
1.52
1.52
76
7.6
4.18
7.6
2.85
5.32
2.28
5.32
5.32
5.7
14.25
104.5
19
24.7
3.8
57

2.85
5.32
8.55
41.8
2.28
2.28
7.6
24.7
10.45
8.55
53.2
10.45
14.25
53.2
5.32

23.42
8.42
1.73
1.73
77.54
3.68
4.89
8.89
4.22
7.87
3.20
7.47
7.47
8.01

20.01
106.61
26.69
34.69
4.68
80.06
3.24
6.06
12.01
63.47
3.46
3.46
10.13
32.93
15.87
10.54
37.13
8.38
11.43
37.13
7.67

0.006
0.004
0.004
0.004
0.006
0.01
0.009
0.009

0.008
0.012
0.007
0.006
0.006
0.007
0.011
0.004
0.005
0.005
0.008
0.009
0.005
0.008
0.011
0.007
0.003
0.007
0.009
0.01
0.006
0.004
0.005
0.01
0.012
0.011
0.006

3.07
7.35

7.35
7.35
0.52
7.35
7.35
7.35
7.35
7.35
7.35
7.35
7.35
7.35
4.6
0.26
4.6
1.84
7.35
0.52
7.35
7.35
7.35
0.74
7.35
7.35
7.35
0.74
7.35
7.35
0.74
7.35

7.35
0.74
7.35

0.12
0.153
0.153
0.153
0.064
0.153
0.153
0.153
0.153
0.153
0.153
0.153
0.153
0.153
0.11
0.061
0.11
0.073
0.153
0.064
0.153
0.153
0.153
0.066
0.153
0.153

0.153
0.066
0.153
0.153
0.066
0.153
0.153
0.066
0.153

P kW
1

2

3

4

Q kVAr

L km

14

0.00921

0.00921
0.0147
0.0147

0.0147
0.00156
0.03675
0.033075
0.033075
0.0294
0.0441
0.025725
0.02205
0.02205
0.025725
0.0253
0.00052
0.0115
0.0046
0.0294
0.00234
0.018375
0.0294
0.040425
0.00259
0.011025
0.025725
0.033075
0.0037
0.02205
0.0147
0.00185
0.03675
0.0441

0.00407
0.02205

0.00036 0.114105

0.00036
0.000306
0.000306
0.000306
0.000192
0.000765
0.000689
0.000689
0.000612
0.000918
0.000536
0.000459
0.000459
0.000536
0.000605
0.000122
0.000275
0.000183
0.000612
0.000288
0.000383
0.000612
0.000842
0.000231
0.00023

0.000536
0.000689
0.00033
0.000459
0.000306
0.000165
0.000765
0.000918
0.000363
0.000459

0.114639
0.071435
0.014296
0.014296
0.083404
0.176322
0.088511
0.16093
0.053982
0.151148
0.03773
0.07546
0.07546
0.094325
0.232896
0.042092
0.141149
0.074969
0.071617

0.097773
0.033506
0.100071
0.222337
0.076828
0.016207
0.037817
0.161467
0.063911
0.148566
0.080569
0.065342
0.244032
0.399325
0.143752
0.075516


Đồ án: Thiết kế hệ thống cung cấp điện
14.25
10.45
10.45

11.43
5.06
13.93

0.008
0.01
0.005

7.35
7.35
7.35

0.153
0.0294 0.000612 0.266217
0.153 0.03675 0.000765 0.242443
0.153 0.018375 0.000383 0.123343

- Ta thấy ∆U% < ( 5%.Udm) , vậy dây dẫn các nhóm đã thoả mãn

15


Đồ án: Thiết kế hệ thống cung cấp điện

CHƯƠNG 3 – LỰA CHỌN VÀ KIỂM TRA THIẾT BỊ ĐIỆN
3.1. Tính tốn ngắn mạch
3.1.1. Sơ đồ tính tốn ngắn mạch
Các dạng ngắn mạch thường xuyên xảy ra trong hệ thống cung cấp điện là ngắn
mạch N3, N(1,1), N1. Trong đó ngắn mạch 3 pha là sự cố nghiêm trọng nhất vì vậy
thường căn cứ vào ngắn mạch 3 pha để lựa chọn thiết bị điện.
Để lựa chọn, kiểm tra dây dẫn và các thiết bị điện trong mạng cao áp cần xét đến
5 điểm ngắn mạch.
Trong đó :
 N1 - điểm ngắn mạch phía trung áp
 N2 đến N5 - điểm ngắn mạch phía hạ để kiểm tra cáp và các thiết bị hạ áp trong
phân xưởng
* Sơ đồ nguyên lý:

TPP
DCL

~

DCL

MC DCL

DCL

CC

CC

D1

D2
N1

TBA
TBA
2x630
2x75
kV
AkVA

N2

TÐL4

TĐL
D3

N3

N4

N5

Hình 3. 1.Sơ đồ nguyên lý mạng điện
* Sơ đồ thay thế:

ZTPP-TĐL

Hình 3. 2.Sơ đồ thay thế tính tốn ngắn mạch

3.1.2. Tính dịng ngắn mạch tại các điểm
- Tính tốn ngắn mạch phía trung áp:
+ Sơ đồ thay thế ngắn mạch phía trung áp

Hình 3. 3.Sơ đồ thay thế ngắn mạch phía trung áp
16

ZTĐL-TB


Đồ án: Thiết kế hệ thống cung cấp điện
𝑍𝐻 =

2

𝑐. 𝑈𝑑𝑚
= 3,55 Ω
𝑆𝑘

𝑋𝐻 = 0,995. 𝑍𝐻 = 0,995.3,55 = 3,53 Ω
𝑅𝐻 = 0,1. 𝑍𝐻 = 0,1.3,55 = 0,35 Ω
+ Tổng trở ngắn mạch hệ thống quy về phía hạ áp:
𝑍𝐻′

𝑈ℎ2
0,382
= 𝑍𝐻 2 = 3,55.
= 1,06.10−3 Ω
2
𝑈𝑐
22

𝑋𝐻′ = 0,995. 𝑍𝐻′ = 0,995.1,06.10−3 = 1,055.10−3 Ω
𝑅𝐻′ = 0,1. 𝑍𝐻′ = 0,1.1,06.10−3 = 1,06.10−4 Ω
+ Dây dẫn và cáp: dây AC – 35 ; r0 = 0,85 Ω/km; x0 = 0,41 Ω/km
𝑅𝑑 =
𝑋𝑑 =

𝑟0 .𝑙
𝑛

=

0,85.0,2
2

= 0.085Ω

𝑥0 . 𝑙 0,41.0,2
=
= 0.041 Ω
𝑛
2

+ Điện trở và điện kháng của dây quy về phía hạ áp:
𝑅𝑑′

𝑈ℎ2
0,42
= 𝑅𝑑 . 2 = 0.085𝑥 2 = 2,8.10−5 Ω
𝑈𝑐
22

𝑋𝑑′ = 𝑋𝑑 .

𝑈ℎ2
0,42
=
0.41𝑥
= 1,4.10−5 Ω
2
2
𝑈𝑐
22

→ Tổng trở ngắn mạch từ điểm N1 tới nguồn là:
𝑍𝑁1 = 𝑍𝐻 + 𝑍𝑑
= √(𝑅𝐻 + 𝑅𝑑 )2 + (𝑋𝐻 + 𝑋𝐷 )2 = √(0,35 + 0.085)2 + (3,53 + 0.41)2 = 3.6 Ω
→ Dòng ngắn mạch 3 pha tại điểm N1 là:
𝑈
22
𝐼=
=
= 3.529𝑘𝐴
√3. 𝑍𝑁1 √3. 3.6
(3)

→ Dịng xung kích: 𝐼𝑥𝑘𝑁1 = 𝑘𝑥𝑘 . √2. 𝐼𝑁1 = 1,8. √2. 3.529 = 8.983 𝑘𝐴
- Tính tốn ngắn mạch phía hạ áp:
Theo tính tốn lựa chọn máy biến áp ở chương 2 ta chọn hai máy biến áp làm
việc song song có thơng số như sau:

17


Đồ án: Thiết kế hệ thống cung cấp điện
Bảng 3. 1.Thông số MBA
SMBA
(kVA)
2 x 160

Điên áp (kV)
22/0,4

ΔP0

(kW)
0.28

ΔPN
(kW)
1.94

UN %
(%)
4,5

I0 %
(%)
2

- Thông số máy biến áp:
2
𝑈𝑁 %. 𝑈𝑑𝑚
4,5.0,42
𝑍𝐵 =
. 104 =
. 104 = 0.0225 Ω
𝑛. 𝑆𝐵
2.160
2
∆𝑃𝑁 . 𝑈𝑑𝑚
1940.10−3 . 0,42
6
𝑅𝐵 =
. 10 =

. 106 = 0.006 Ω
2
2.1602
𝑛. 𝑆𝑑𝑚

→ 𝑋𝐵 = √𝑍𝐵2 − 𝑅𝐵2 = √0.02252 − 0.0062 = 0.021 Ω
Cáp dẫn từ trạm biến áp phân xưởng tới tủ phân phối, tủ phân phối tới tủ động
lực 1, 2, 3, 4, 5 ta có:
Bảng 3. 2.Bảng tính tốn thơng số đường dây các đoạn
Đoạn dây
TBA - TPP
TPP - TĐL 1
TPP - TĐL 2
TPP - TĐL 3
TPP - TĐL 4

Ro
Xo
Ω/km Ω/km
L km
R Ω/km
0.37
0.073
0.025 0.004625
1.84
0.073
0.012 0.01104
1.15
0.068
0.012

0.0069
1.15
0.068
0.012
0.0069
1.15
0.068
0.017 0.009775

X Ω/km
0.000913
0.000438
0.000408
0.000408
0.000578

- Ngắn mạch tại điểm N2:
+ Tổng trở ngắn mạch từ nguồn đến điểm ngắn mạch N2:
𝑍𝑁2 = 𝑍𝐻 + 𝑍𝑑 + 𝑍𝐵 = √(𝑅𝐻′ + 𝑅𝑑′ + 𝑅𝐵 )2 + (𝑋𝐻′ + 𝑋𝑑′ + 𝑋𝐵 )2
= √(1,06.10−4 + 2,8.10−5 + 0,006)2 + (1,055.10−3 + 1,4.10−5 + 0,021)2
= 0,024 Ω
+ Dòng ngắn mạch 3 pha tại điểm N2:
𝑈
0,4
𝐼=
=
= 9.754 𝑘𝐴
√3. 𝑍𝑁2 √3. 0,024
(3)

+ Dịng xung kích: 𝐼𝑥𝑘𝑁2 = 𝑘𝑥𝑘 . √2. 𝐼𝑁2 = 1,8. √2. 9.754 = 24.83 𝑘𝐴
- Ngắn mạch tại điểm N3:
+ Tổng trở ngắn mạch từ nguồn đến điểm ngắn mạch N3:

18


Đồ án: Thiết kế hệ thống cung cấp điện
𝑍𝑁3 = 𝑍𝐻 + 𝑍𝑑 + 𝑍𝐵 + 𝑍𝑇𝐵𝐴−𝑇𝑃𝑃
= √(𝑅𝐻′ + 𝑅𝑑′ + 𝑅𝐵 + 𝑅𝑇𝐵𝐴−𝑇𝑃𝑃 )2 + (𝑋𝐻′ + 𝑋𝑑′ + 𝑋𝐵 + 𝑋𝑇𝐵𝐴−𝑇𝑃𝑃 )2
= √(1,06.10−4 + 2,8.10

−5

2

2

+ 0,006 + 4.6.10−3 ) + (1,055.10−3 + 1,4.10−5 + 0,021 + 9.13.10−4 )

= 0,026 Ω

+ Dòng ngắn mạch 3 pha tại điểm N3:
𝑈
0,4
𝐼=
=
= 8.843 𝑘𝐴
√3. 𝑍𝑁3 √3. 0,026
(3)

+ Dịng xung kích: 𝐼𝑥𝑘𝑁2 = 𝑘𝑥𝑘 . √2. 𝐼𝑁3 = 1,8. √2. 4,61 = 22.512 𝑘𝐴
- Ngắn mạch tại điểm N4: ta chỉ tính 1 trường hợp, sau đó lập bảng tương tự
+ Tổng trở ngắn mạch từ nguồn đến điểm ngắn mạch N4:
𝑍𝑁3 = 𝑍𝐻 + 𝑍𝑑 + 𝑍𝐵 + 𝑍𝑇𝐵𝐴−𝑇𝑃𝑃 + 𝑍𝑇𝑃𝑃−𝑇Đ𝐿1
= √(𝑅𝐻′ + 𝑅𝑑′ + 𝑅𝐵 + 𝑅𝑇𝐵𝐴−𝑇𝑃𝑃 + 𝑅𝑇𝑃𝑃−𝑇Đ𝐿1 )2 + (𝑋𝐻′ + 𝑋𝑑′ + 𝑋𝐵 + 𝑋𝑇𝐵𝐴−𝑇𝑃𝑃 + 𝑋𝑇𝑃𝑃−𝑇Đ𝐿1 )2
= 0.33 Ω

+ Dòng ngắn mạch 3 pha tại điểm N4:
𝑈
0,4
𝐼=
=
= 7.08 𝑘𝐴
√3. 𝑍𝑁3 √3. 0,33
(3)

+ Dịng xung kích: 𝐼𝑥𝑘𝑁2 = 𝑘𝑥𝑘 . √2. 𝐼𝑁4 = 1,8. √2. 7.08 = 18.022 𝑘𝐴
- Ngắn mạch tại điểm N5: ta chỉ tính 1 trường hợp, sau đó lập bảng tương tự
+ Tổng trở ngắn mạch từ nguồn đến điểm ngắn mạch N5:
𝑍𝑁3 = 𝑍𝐻 + 𝑍𝑑 + 𝑍𝐵 + 𝑍𝑇𝐵𝐴−𝑇𝑃𝑃 + 𝑍𝑇𝑃𝑃−𝑇Đ𝐿1 + 𝑍𝑇𝐷𝐷𝐿1−𝑇𝑏𝑖 = 0.085 Ω

+ Dòng ngắn mạch 3 pha tại điểm N5:
𝑈
0,4
𝐼=
=
= 2.73 𝑘𝐴
√3. 𝑍𝑁3 √3. 0,085
(3)

+ Dịng xung kích: 𝐼𝑥𝑘𝑁2 = 𝑘𝑥𝑘 . √2. 𝐼𝑁5 = 1,8. √2. 2.73 = 6.95 𝑘𝐴

19


Đồ án: Thiết kế hệ thống cung cấp điện
Bảng 3. 3.Tính tốn mạch các điểm
Điểm ngắn mạch
N1
N2
N3
N4

N5
Nhóm 1

Nhóm 2

Nhóm 3

Nhóm 4

ZΩ
3.600
0.024
0.026
0.033
0.030
0.030

0.032
0.085
0.085
0.071
0.047
0.071

I kA
3.529
9.754
8.843
7.080
7.704
7.704
7.241
2.730
2.730
3.271
4.875
3.271

Ixk kA
8.983
24.829
22.512
18.022
19.611
19.611
18.433
6.950

6.950
8.328
12.409
8.328

0.057
0.085
0.044
0.053
0.053
0.053
0.032
0.095
0.088
0.088
0.081
0.109
0.074
0.067
0.069
0.076
0.076
0.033
0.050
0.039
0.083
0.036
0.063
0.083
0.105

0.036
0.049
0.076
0.090
0.038
0.069
0.056
0.035
0.098

4.054
2.730
5.262
4.337
4.337
4.337
7.169
2.437
2.634
2.634
2.864
2.117
3.136
3.461
3.325
3.022
3.053
7.050
4.599
5.965

2.768
6.505
3.688
2.768
2.205
6.455
4.680
3.022
2.552
6.151
3.325
4.132
6.668
2.366

10.321
6.950
13.394
11.040
11.040
11.040
18.249
6.202
6.704
6.704
7.291
5.390
7.983
8.810
8.463

7.694
7.771
17.947
11.708
15.185
7.047
16.560
9.389
7.047
5.613
16.431
11.914
7.694
6.497
15.659
8.463
10.519
16.974
6.023

20


Đồ án: Thiết kế hệ thống cung cấp điện
0.112
0.038
0.069
0.083
0.098
0.063

2.064 5.253
6.055 15.413
3.325 8.463
2.768 7.047
2.366 6.023
3.688 9.389

3.2. Chọn và kiểm tra dây dẫn:
Việc tính tốn mạng điện là để xác định tiết diện các đoạn dây, chọn các thiết bị
bảo vệ và các tham số của chúng, Việc lựa chọn tiết diện dây dẫn và thiết bị nhất thiết
phải tuân theo quy trình quy phạm hiện hành, Các dây dẫn cung cấp điện cho các thiết
bị một pha (dây pha và dây trung tính) phải có tiết diện bằng nhau, Việc chọn dây cáp
và bảo vệ phải thỏa mãn một số điều kiện đảm bảo an toàn cho thiết bị và người sử
dụng, dây dẫn phải:
- Có khả năng làm việc bình thường với phụ tải cực đại và có khả năng chịu quá
tải trong khoảng thời gian xác định;
- Không gây ảnh hưởng xấu đến chế độ làm việc bình thường của các thiết bị khi
có sự dao động điện ngắn hạn, ví dụ khi mở máy động cơ, sự đóng cắt các mạch điện
v,v,
Các thiết bị bảo vệ (aptomat, cầu chảy) phải:
- Bảo vệ an toàn cho mạch điện (dây cáp, thanh cái v,v,) chống quá dòng điện
(quá tải hoặc ngắn mạch);
- Bảo đảm an toàn cho người sử dụng trong các tình huống tiếp xúc trực tiếp
hoặc tiếp xúc gián tiếp,
Dây dẫn được chọn sao cho mạng điện có thể làm việc bình thường mà khơng
gây sự q nhiệt, muốn vậy giá trị dịng điện cực đại có thể xuất hiện trong mạch
khơng được vượt q giá trị dịng điện cho phép đối với từng loại dây dẫn, Sơ đồ khối
(logigram) lựa chọn tiết diện dây dẫn và thiết bị bảo vệ mạng điện trong nhà được thể
hiện trên hình 5,11, Dịng điện cho phép là giá trị lớn nhất mà dây dẫn có thể tải vơ

hạn định mà không làm ảnh hưởng đến tuổi thọ,
Ứng với tiết diện xác định, dòng cho phép cực đại phụ thuộc vào một số tham số sau:
- Kết cấu của cáp và đường dẫn (lõi Cu hoặc Al; cách điện PVC hoặc EPR v,v,;
số dây dẫn hoạt động);
- Nhiệt độ môi trường xung quanh;
- Phương thức lắp đặt dây dẫn;
- Ảnh hưởng của các mạch điện lân cận,
Dây dẫn của mạng điện trong nhà được sử dụng là dây cáp hoặc dây cách điện.
Vì phần 2.2 chỉ chọn dây và kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp, nên ở phần
này, sau khi đã có kết quả tính ngắn mạch bên trên, tiến hành kiểm tra ổn định nhiệt
của cáp điện. Tiết diện cáp đã cần thỏa mãn điều kiện
I t
F N c
Ct
(3.1)
Trong đó:
IN : Dịng ngắn mạch chạy qua đoạn cáp cần kiểm tra, A;
tc: thời gian tồn tại ngắn mạch, s; (có thể lấy = 0,5s) ;
Ct: hệ số hiệu chỉnh theo loại cáp, tra sổ tay. Thường dung cáp Cu/PVC
(Ct=117) và Cu/XLPE (Ct=143)
21


Đồ án: Thiết kế hệ thống cung cấp điện
Bảng 3. 4.Kiểm tra ổn định nhiệt dây dẫn
IN kVA

F

tc

3.529

2.5

9.754

2.5

8.843

2.5

7.08

6

7.704

2.5

7.704

2.5

7.241

2.5

2.73

6

2.73

2.5

3.271

2.5

4.875

2.5

3.271

35

4.054

2.5

2.73

2.5

5.262

2.5

4.337

2.5

4.337

2.5

4.337

2.5

7.169

2.5

2.437

2.5

2.634

2.5

2.634

4

2.864

70

2.117

6

Ct
2.5

117

2.5

117

2.5

117

2.5

117

2.5

117

2.5

117

2.5

117

2.5

117

2.5

117

2.5

117

2.5

117

2.5

117

2.5

117

2.5

117

2.5

117

2.5

117

2.5

117

2.5

117

2.5

117

2.5

117

2.5

117

2.5

117

2.5
2.5

117
117

22

Điều
IN*sqrt(tc)/Ct kiện
thoả
0.00005 mãn
thoả
0.00013 mãn
thoả
0.00012 mãn
thoả
0.00010 mãn
thoả
0.00010 mãn
thoả
0.00010 mãn
thoả
0.00010 mãn

thoả
0.00004 mãn
thoả
0.00004 mãn
thoả
0.00004 mãn
thoả
0.00007 mãn
thoả
0.00004 mãn
thoả
0.00005 mãn
thoả
0.00004 mãn
thoả
0.00007 mãn
thoả
0.00006 mãn
thoả
0.00006 mãn
thoả
0.00006 mãn
thoả
0.00010 mãn
thoả
0.00003 mãn
thoả
0.00004 mãn
thoả
0.00004 mãn

thoả
0.00004 mãn
0.00003 thoả