hướng dẫn đồ án môn học CCD

Hớng dẫn đồ án môn học CCĐ.
Ch ơng I
Giới thiệu chung về xí nghiệp
1) Loại ngành nghề, qui mô và năng lực của xí nghiệp:
1.1 Loại ngành nghề:
1.2 Qui mô và năng lực của xí nghiệp:
a) Giới thiệu về tổng mặt bằng (bao gồm diện tích, số lợng các phân xởng trực thuộc).
b) Giới thiệu về tổng sản lợng dự kiến sản xuất ra trong một năm.
c) Giới thiệu về tổng công suất dự kiến.
1.3 Dự kiến về tổng doanh thu hàng năm và mức độ phát triển tơng lai:
a) Doanh thu về sản phẩm chính.
b) Doanh thu về các sản phẩm phụ
c) Mức dự kiến phát.
2) Giới thiệu các qui trình công nghệ của xí nghiệp:
2.1 Qui trình công nghệ chi tiết.
a) Bản vẽ tóm tắt qui trình công nghệ.
b) Chức năng của từng khối.
c) Các lu ý cần thiết để đảm bảo cho quì trình vận hành tốt (nên chú ý đến các chỉ tiêu đòi hổi
về nguồn năng lợng cung cấp).
2.2 Mức độ tin cậy CCĐ đòi hỏi từ qui trình công nghệ.
- Để thực hiện đợc các phần trên cần nghiên cứu các qui trình công nghệ thực tế (nếu điều kiện là có thể). Trờng hợp
thiếu các thông tin thực tế về các loại qui trình công nghệ kể trên có thể tham khảo các tài liệu chuyên môn về các qui
trình đó hoặc đọc kỹ phần phân tích các đặc điểm của các hộ dùng điện công nghiệp của các giáo trình cung cấp điện
xí nghiệp.
- Cần đánh giá mức độ yêu cầu tin cậy cung cấp điện của các hộ phụ tải dựa trên qui trình công nghệ thực tế.
3) Giới thiệu về phụ tải điện của xí nghiệp:
3.1 Các đặc điểm của phụ tải điện trong xí nghiệp:
a) Phụ tải động lực.
b) Phụ tải chiếu sáng.
c) Giải công suất.
d) Giải tần số.

e) Giải điện áp (điện áp yêu cầu trực tiếp đến thiết bị).
f) Giải hệ số công suất.
g) Chế độ làm việc của phụ tải.
3.2 Các yêu cầu về cung cấp điện của xí nghiệp
a) Các yêu cầu CCĐ đặc biệt của các nhóm thiết bị.
b) Tỷ lệ phần trăm phụ tải loại I; II; III của xí nghiệp.
c) Đánh giá tổng thể về yêu cầu CCĐ của toàn bộ xí nghiệp. (cụ thể là xí nghệp đ ợc đánh giá
là hộ tiêu thụ loại nào?).
Để thực hiện đợc các mục này cần tham khảo các tài liệu giới thiệu về các nhóm phụ tải điển hình trong xí
nghiệp công nghiệp.
4) Phạm vi của đề tài:
Phần này phụ thuộc vào các yêu cầu cụ thể của từng loại đề tài (thết kế môn học, thiết kế tốt nghiệp, thiết kế
sơ bộ để lập luận trứng kinh tế, thiết kế kỹ nội dung giáo học nên còn tuy thuộc vào yêu cầu riêng của ng ời hớng dẫn
cho phù hợp với từng đối tợng, từng khối lợng công việc và thời gian mà ngời thiết kế làm việc). ở phần này Bạn sẽ trình
bầy sơ bộ các nội dung chính mà bản thiết kế sẽ đề cập.
a) Thiết kế mạng điện phân xởng.
b) Thiết kế mạng điện xí nghiệp.
c) Tính toán bù công suất phản kháng cho mạng điện xí nghiệp.
d) Tính toán nối đất cho các trạm biến áp phân xởng.
e) Thiết kế chiếu sáng cho phân xởng sửa chữa cơ khí.
Ch ơng II

Nội dung chính của chơng này bao gồn việc tính toán tất cả các phụ tải tính toán của từng phụ tải, từng cụm
phụ tải, của từng phân xởng và của toàn bộ xí nghiệp. Tuỳ theo đầu bài cho trớc (đối với các đề giáo học) hoặc các
điều kiện cụ thể của thực tế cũng nh các yêu cầu khác nhau của từng loại thiết kế cũng nh các thông tin khác nhau về
phụ taỉ mà ta có đợc hoặc có thể điều tra đợc mà ta sẽ tiến hành tính toán theo các phơng pháp phù hợp. Ví dụ với các
thiết kế thi công lắp đặt đồi hỏi độ chính xác cao, nếu đã có các thông tin chi tiết về phụ tải ta nên chọn các phơng
pháp tính toán chính xác, còn nếu là các thiết kế sơ bộ, thiết kế cần để lập luận chứng kinh tế kỹ thuật hoặc chỉ để qui
hoạch phát triển nguồn thì có thể chọn các phơng pháp đơn giản hơn và kết quả kém chính xác hơn. Trong khuôn khổ
của tài liệu này chỉ quan tâm đến các loại hình thiết kế giáo học, đề bài đợc biết trớc và vì vậy nội dung của chơng này

có thể các nội dung chính nh sau:
1) Xác định phụ tải tính toán cho phân x ởng sửa chữa cơ khí:
1.1 Phân loại và phân nhóm phụ tải cho phân xởng:
a) Phân loại phụ tải.
b) phân nhóm phụ tải.
1.2 Giới thiệu các phơng pháp tính phụ tải tính toán:
a) Khái niệm về phụ tải tính toán.
b) Các phơng pháp xác định phụ tải tính toán:
1.3 Tính phụ tải tính toán cho các nhóm thiết bị
a) Giới thiệu phơng pháp tính.
b) Tính phụ tải tính toán cho nhóm I.
c) Bảng kết quả tính cho tất cả các nhóm.
1.4 Tính phụ tải tính toán của toàn bộ phân xởng
a) Phụ tải tính toán động lực của phân xởng.
b) Phụ tải chiểu sáng của phân xởng.
c) Phụ tải toàn bộ phân xởng.
d) Phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị và phân xởng.
2) Xác định phụ tải tính toán cho các phân x ởng trong toàn xí nghiệp:
2.1 Giới thiệu phơng pháp hệ số nhu cầu:
a) Lựa chọn phơng pháp tính.
b) Giới thiệu phơng pháp hệ số nhu cầu.
2.2 Tính phụ tải động lực cho các phân xởng:
a) Tính chi tiết cho một phân xởng.
b) Bảng kết quả cho toàn bộ các phân xởng khác
2.3 Tính phụ tải chiếu sáng cho các phân xởng:
a) Tính chi tiết cho một phân xởng.
b) Bảng kết quả cho toàn bộ các phân xởng khác.
3) Xác định phụ tải tính toán của toàn bộ xí nghiệp:
3.1 Phụ tải tính toán của xí nghiệp theo kết quả tính từ phụ tải
3.2 Phụ tải tính toán của xí nghiệp có kể đến sự phát triển tơng lai.

4) Biểu đồ phụ tải của các phân x ởng và xí nghiệp:
4.1 Biểu đồ phụ tải của các phân xởng:
a) ý nghĩa của biểu đồ phụ tải trong thiết kế CCĐ
b) Tính bán kính vòng tròn phụ tải cho các phân xởng.
c) Vẽ biểu đồ phụ tải cho các phân xởng,
4.2 Xác định trọng tâm phụ tải của toàn xí nghiệp:
a) ý nghĩa của trọng tâm phụ tải trong thiết kế CCĐ.
b) Tính toạ độ trọng tâm phụ tải của toàn xí nghiệp.
Phần hớng dẫn chung
1) Xác định phụ tải tính toán cho phân x ởng sửa chữa cơ khí:
1.1 Phân loại và phân nhóm phụ tải cho phân xởng:
a) Phân loại phụ tải.
b) phân nhóm phụ tải.
1.2 Giới thiệu các phơng pháp tính phụ tải tính toán:
a) Khái niệm về phụ tải tính toán.
b) Các phơng pháp xác định phụ tải tính toán:
1.3 Tính phụ tải tính toán cho các nhóm thiết bị
a) Giới thiệu phơng pháp tính.
b) Tính phụ tải tính toán cho nhóm I.
c) Bảng kết quả tính cho tất cả các nhóm.
1.4 Tính phụ tải tính toán của toàn bộ phân xởng
a) Phụ tải tính toán động lực của phân xởng.
b) Phụ tải chiểu sáng của phân xởng.
c) Phụ tải toàn bộ phân xởng.
d) Phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị và phân xởng.
1.1 Phân loại và phân nhóm phụ tải:
Mục đích chính của phần này là thuận tiện cho việc tính toán và thiết kế sau này.
a) Phân loại phụ tải: Trong phần này cần phân tích qui trình công nghệ có trong phân xởng hoặc dựa vào tên
thiết bị, công suất và vai trò của nó trong dây chuyền công nghệ mà phân tích xem các thiết bị này có các yêu cầu khác
thờng nào đó về cung cấp điện (CCĐ) không (ví dụ: có nhóm thiết bị có yêu cầu tần số f

50Hz, có nhóm thiết bị yêu
cầu nguồn là 1 chiều, có nhóm thiết bị yêu cầu nguồn là một pha, có nhóm thiết bị yêu cầu điện áp CCĐ khác với phần
lớn các thiết bị trong xởng .v.v Trong các trờng hợp này khi thiết kế CCĐ chúng ta cần phải tính chọn các thiết bị đầu
cho chúng nh bộ biến tần, bộ nguồn chỉnh lu, máy biến áp .v.v và lúc đó công suất tính toán phải đợc lấy bằng công
suất tiêu thụ của các thiết bị đầu vào có kể đến tổn hao công suất của chúng. Ngoài ra các nhóm thiết bị này còn có thể
yêu cầu khác thờng về tính liên tục cung cấp điện ví dụ mặc dù công suất rất nhỏ nhng lại không đợc phép giãn đoạn
CCĐ .v.v ). Nói tóm lại sau phần này ngời thiết kế phải vạch ra đợc những thiết bị hoặc nhóm thiết bị có yêu cầu
CCĐ khác thờng; Đánh giá đợc chúng thuộc hộ tiêu thụ loại nào (hộ loại I; II hoặc III). Với phân xởng sửa chữa cơ khí
nếu chỉ xét về chức năng chung trong dây truyền công nghệ của toàn bộ nhà máy thì thông thờng chỉ đợc xét vào hộ tiêu
thụ loại III, tuy nhiên nêu có thêm các thiết bị hoặc các nhóm thiết bị đặc biệt có yêu cầu cao về tính liên tục CCĐ thì
cũng có thể đợc xét vào hộ tiêu thụ loại II
b) phân nhóm phụ tải: Việc phân các thiết bị trong phân xởng thành từng nhóm riêng dẽ sẽ tạo điều kiện
thuận lợi cho việc tính toán thiết kế CCĐ sau này. Mỗi nhóm thiết bị thông thờng sẽ đợc CCĐ từ một tủ động lực riêng
biệt và vì vậy nguyên tắc chung để phân nhóm thiết bị nh sau:
+ Các thiết bị trong 1 nhóm phải có vị trí gần nhau trên mặt bằng (điều này sẽ thuận tiện cho việc đi dây tránh chồng
chéo, giảm tổn thất ).
+ Các thiết bị trong nhóm nên có cùng chế độ làm việc (điều này sẽ thuận tiện cho việc tính toán và CCĐ sau này ví dụ
nếu nhóm thiết bị có cùng chế độ làm việc, tức có cùng đồ thị phụ tải vậy ta có thể tra chung đợc k
sd
, k
nc
; cos

; và
nếu chúng lại có cùng công suất nữa thì số thiết bị điện hiệu quả sẽ đúng bằng sô thiết bị thực tế và vì vậy việc xác định
phụ tải cho các nhóm thiết bị này sẽ rất dễ dàng.)
+ Các thiết bị trong các nhóm nên đợc phân bổ để tổng công suất của các nhóm ít chênh lệch nhất (điều này nếu thực
hiện đợc sẽ tạo ra tính đồng loạt cho các trang thiết bị CCĐ. ví dụ trong phân xởng chỉ tồn tại một loại tủ động lực và
nh vậy thì nó sẽ kéo theo là các đờng cáp CCĐ cho chúng cùng các trang thiết bị bảo vậy cũng sẽ đợc đồng loạt hoá,

tạo điều kiện cho việc lắp đặt nhanh kể cả việc quản lý sửa chữa, thay thế và dự trữ sau này rất thuận lợi ).
+ Ngoài ra số thiết bị trong cùng một nhóm cũng không nên quá nhiều vì số lộ ra của một tủ động lực cũng bị không
chế (thông thờng số lộ ra lớn nhất của các tủ động lực đợc chế tạo sẵn cũng không quá 8). Tất nhiên điều này cũng
không có nghĩa là số thiết bị trong mỗi nhóm không nên quá 8 thiết bị. Vì 1 lộ ra từ tủ động lực có thể chỉ đi đến 1 thiết
bị, nhng nó cũng có thể đợc kéo móc xích đến vài thiết bị,(nhất là khi các thiết bị đó có công suất nhỏ và không yêu cầu
cao về độ tin cậy CCĐ ). Tuy nhiên khi số thiét bị của một nhóm quá nhiều cũng sẽ làm phức tạp hoá trong vận hành và
làm giảm độ tin cậy CCĐ cho từng thiết bị.
+ Ngoài ra các thiết bị đôi khi còn đợc nhóm lại theo các yêu cầu riêng của việc quản lý hành chính hoặc quản lý
hoạch toán riêng biệt của từng bộ phận trong phân xởng.
Nh vậy việc phân các thiết bị trong phân xởng thành từng nhóm thông thờng đợc hài hoà các nguyên tắc trên hoặc đợc
nghiêng hẳn về 1 nguyên tắc nào đó theo yêu cầu cụ thể của thực tế. Với các đồ án giáo học khi không có các ràng
buộc cụ thể về quản lý, việc phân các nhóm thiết bị nên hài hoà các yểu tố về vị trí, độ chênh công suất giữa các nhóm
nhằm đồng loạt hoá các thiết bị tạo điều kiện thuận tiện cho việc lắp đặt, thi công, vận hành và sửa chữa sau này.
1.2) Giới thiệu các ph ơng pháp tính phụ tải tính toán:
a) Khái niệm về phụ tải tính toán:
Phụ tải tính toán là phụ tải không có thực, nó cần thiết cho việc chọn các trang thiết bị CCĐ trong mọi trạng
thái vận hành của hệ thống CCĐ. Trong thực tế vận hành ở chế độ dài hạn ngời ta muốn rằng phụ tải thực tế không gây
ra những phát nóng các trang thiết bị CCĐ (dây dẫn, máy biến áp, thiết bị đóng cắt v.v ), ngoài ra ở các chế độ ngắn
hạn thì nó không đợc gây tác động cho các thiết bị bảo vệ (ví dụ ở các chế độ khởi động của các phụ tải thì cầu chì
hoặc các thiết bị bảo vệ khác không đợc cắt). Nh vậy phụ tải tính toán thực chất là phụ tải giả thiết tơng đơng với phụ
tải thực tế về một vài phơng diện nào đó. Trong thực tế thiết kế ngời ta thờng quan tâm đến hai yếu tố cơ bản do phụ tải
gây ra đó là phát nóng và tổn thất và vì vậy tồn tại hai loại phụ tải tính toán cần phải đợc xác định: Phụ tải tính toán
theo điều kiện phát nóng và Phụ tải tính toán theo điều kiện tổn thất. Dới đây là các định nghĩa về 2 loại phụ tải này

1) Định nghĩa phụ tải tính toán theo điều kiện phát nóng:
là phụ tải giả thiết lâu dài, không đổi t ơng đơng với phụ tải thực tế biên thiên về hiệu quả nhiệt lớn nhất .
2) Định nghĩa phụ tải tính toán theo điều kiện tổn thất: (thờng gọi là phụ tải đỉnh nhọn).
là phụ tải cực đại ngắn hạn xuất hiện trong 1 thời gian ngắn từ một đến hai giây chúng ch a gây ra phát
nóng cho các trang thiết bị nhng lại gây ra các tổn thất và có thể là nhẩy các bảo vệ hoặc làm đứt cầu chì . Trong thực
tế phụ tải đỉnh nhọn thờng xuất hiện khi khởi động các động cơ hoặc khi đóng cắt các thiết bị cơ điện khác.

b) Các ph ơng pháp xác định phụ tải và phạn vi sử dụng:
1) Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực đại: Theo phơng pháp này
P
tt
= K
M
. P
tb
= K
M
. K
sd
. P
đm
(1 - 1)
Trong đó:
P
tb
- công suất trung bình của phụ tải trong ca mang tải lớn nhất.
P
đm
- công suất định mức của phụ tải.
K
sd
- hệ số sử dụng công suất của phụ tải.
K
M
- hệ số cực đại công suất tác dụng với khoảng thời gian trung bình hoá T=30 phút.
Phơng pháp này thờng đợc dùng để tính phụ tải tính toán cho một nhóm thiết bị, cho các tủ động lực trong
toàn bộ phân xởng. Nó cho một kết quả khá chính xác nhng lại đòi hỏi một lợng thông tin khá đầy đủ về các phụ tải nh:

chế độ làm việc của từng phụ tải, công suất đặt của từng phụ tải số lợng thiết bị trong nhóm (k
sdi
; p
đmi
; cos

i
; ).
2) Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và độ lệch trung bình bình phơng: Theo phơng pháp này
P
tt
= P
tb




.

tb
(1-2)
Trong đó:
P
tb
- Phụ tải trung bình của đồ thị nhóm phụ tải.

- Bộ số thể hiện mức tán xạ.

tb
- Độ lệch của đồ thị nhóm phụ tải.

Phơng pháp này thờng đợc dùng để tính toán phụ tải cho các nhóm thiết bị của phân xởng hoặc của toàn bộ
xí nghiệp. Tuy nhiên phơng pháp này ít đợc dùng trong tính toán thiết kế mới vì nó đòi hỏi khá nhiều thông tin về phụ
tải mà chỉ phù hợp với các hệ thống đang vận hành.
3) Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số hình dạng: Theo phơng pháp này:
P
tt
= K
hd
. P
tb
(1-3)
Q
tt
= K
hdq
. Q
tb
hoặc Q
tt
= P
tt
. tg

(1-4)
Trong đó:
P
tb
; Q
tb
- Phụ tải tác dụng và phản kháng trung bình trong ca mang tải lớn nhất.

K
hd
; K
hdq
- Hệ số hình dạng (tác dụng và phản kháng) của đồ thị phụ tải.
Phơng pháp này có thể áp dụng để tính phụ tải tính toán ở thanh cái tủ phân phổi phân x ởng hoặc thanh cái
hạ áp của trạm biến áp phân xởng. Phơng pháp này ít đợc dùng trong tính toán thiết kế mới vì nó yêu cầu có đồ thị của
nhóm phụ tải.
4) Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu: theo phơng pháp này thì
P
tt
= K
nc
. P
đ
(1-5)
Trong đó:
K
nc
- Hệ số nhu cầu của nhóm phụ tải.
P
đ
- Công suất đặt của nhóm phụ tải.
Phơng pháp này cho kết quả không chính xác lắm, tuy vậy lại đơn giản và có thể nhanh chóng cho kết quả cho nên nó
thờng đợc dùng để tính phụ tải tính toán cho các phân xởng, cho toàn xí nghiệp khi không có nhiều các thông tin về các
phụ tải hoặc khi tính toán sơ bộ phục vụ cho việc qui hoặc .v.v
5) Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản suất: theo phơng pháp này thì:
P
tt
= p

0
. F (1-6)
Trong đó;
p
0
- Suất phụ tải tính toán cho một đơn vị diện tích sản xuất.
F - Diện tích sản suất có bố trí các thiết bị dùng điện.
Phơng pháp này thờng chi đợc dùng để ớc tính phụ tải điện vì nó cho kết quả không chính xác. Tuy vậy nó vẫn có thể đ-
ợc dùng cho một số phụ tải đặc biệt mà chi tiêu tiêu thụ điện phụ thuộc vào diện tich hoặc có sự phân bố phụ tải khá
đồng đều trên diện tích sản suất.
6) Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản phẩm và tổng sản lợng: theo phơng
pháp này

T
aM
P
tb
0
.
=
(1-7)
P
tt
= K
M
. P
tb
(1-8)
Trong đó:
a

0
- [kWh/1đv] suất chi phí điện cho một đơn vị sản phẩm.
M - Tổng sản phẩm sản xuất ra trong khoảng thời gian khảo sát T (1 ca; 1 năm)
P
tb
- Phụ tải trung bình của xí nghiệp.
K
M
- Hệ số cực đại công suất tác dụng.
Phơng pháp này thờng chỉ đợc sử dụng để ớc tính, sơ bộ xác định phụ tải trong công tác qui hoạch hoặc dùng để qui
hoạch nguồn cho xí nghiệp.
7) Xác định phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị:
Theo phơng pháp này thì phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị sẽ xuất hiện khi thiết bị có dòng khởi động lớn
nhất mở máy còn các thiết bị khác trong nhóm đang làm việc bình thờng và đợc tính theo công thức sau:
I
đn
= I
kđ (max)
+ (I
tt
- k
sd
. I
đm (max)
) (1-9)
Trong đó:
I
kđ (max)
- dòng khởi động của thiết bị có dòng khởi động lớn nhất trong nhóm
máy.

I
tt
- dòng điện tính toán của nhóm máy.
I
đm (max)
- dòng định mức của thiết bị đang khởi động.
k
sd
- hệ số sử dụng của thiết bị đang khởi động.
1.3 Tính phụ tải tính toán cho các nhóm thiết bị của phân x ởng sửa chữa cơ khí:
a) Giới thiệu ph ơng pháp sử dụng:
Với phân xởng sửa chữa cơ khí theo các đề thiết kế giáo học thờng cho các thông tin khá chi tiết về phụ tải và
vì vậy để có kết quả chính xác nêu chọn phơng pháp tinh toán là: Tính phụ tải tính toán theo công suất trung bình và
hệ cực đại . D ới đây là nội dung cơ bản của phơng pháp này:
P
tt
= K
M
. P
tb
= K
M
. K
sd
. P
đm
(1-10)
Trong đó:
P
tb

- Công suất trung bình của phụ tải trong ca mang tải lớn nhất.
P
đm
- Công suất định mức của phụ tải. (tổng công suất định mức của nhóm phụ tải).
K
sd
- Hệ số sử dụng công suất tác dụng của phụ tải (hệ số sử dụng chung của nhóm phụ tải có thể đợc xác định từ hệ số
sử dụng của từng thiêts bị đơn lẻ trong nhóm).
K
M
- Hệ số cực đại công suất tác dụng của nhóm thiết bị (hệ số này sẽ đợc xác định theo số thiết bị điện hiệu quả và hệ
số sử dụng của nhóm máy).
Nh vậy để xác định phụ tải tính toán theo phơng pháp này chúng ta cần phải xác định đợc hai hệ số K
sd
và
K
M
.
Hệ số sử dụng: theo định nghĩa là tỷ số giữa công suất trung bình và công suất định mức. Trong khi thiết kế thông thờng
hệ số sử dụng của từng thiết bị đợc tra trong các bảng của sổ tay và vì vậy chúng ta có thể xác định đợc hệ số sử dụng
chung của toàn nhóm theo công thức sau:



=
=
==
n
i
dmi

n
i
sdidmi
dm
tb
sd
p
kp
P
P
K
1
1
.
(1-11)
Trong đó:
p
đmi
- công suất định mức của phụ tải thứ i trong nhóm thiết bị
k
sdi
- hệ số sử dụng công suất tác dụng của phụ tỉa thứ i trong nhóm.
n - tổng số thiết bị trong nhóm.
K
sd
- hệ số sử dụng trung bình của cả nhóm máy.
Cùng một khái niệm tơng tự chung ta có thể cũng xác định đợc hệ số sử dụng đối với công suất phản kháng.
Tuy nhiên ít có các tài liệu để tra đợc hệ số sử công suất phản kháng, nên ở đây không đề cập đến công thức tính toán.
Hệ số cực đại K
M

: là một thông số phụ thuộc chế độ làm việc của phụ tải và số thiết bị dùng điện có hiệu quả của
nhóm máy, Trong thiết kế hệ số này đợc tra trong bảng theo K
sd
và n
hq
của nhóm máy.
Số thiết bị dùng điện hiệu quả: là số thiết bị giả thiết có cùng công suất, cùng chế độ làm việc gây ra một phụ tải tính
toán bằng phụ tải tính toán của nhóm thiết bị điện thực tế có công suất và chế độ làm việc khác nhau . Số thiết bị điện
hiệu quả có thể xác định đợc theo công thức sau:


=
=
=
n
i
dmi
n
i
dmi
hq
p
p
n
1
2
2
1
)(
)(

(1-12)
Các tr ờng hợp riêng để xác định nhanh n
hq
:
Tr ờng hợp 1: Khi
3
min
max
=
dm
dm
p
p
m
và
4,0
sd
K

Thì
Trong đó: p
dm max
- công suất định mức của thiết bị lớn nhất trong nhóm.
p
dm min
- công suất định mức của thiết bị nhỏ nhất trong nhóm.
K
sd
- hệ số sử dụng công suất trung bình của nhóm máy.
Tr ờng hợp 2: Khi trong nhóm có n

1
thiết bị có tổng công suất định mức nhỏ hơn hoặc bằng 5% tổng công
suất định mức của toàn nhóm.



==

n
i
dmi
n
i
dmi
SS
11
%5
1
thì
Tr ờng hợp 3: Khi m > 3 và K
sd


0,2

(1-13)

Chú ý: nếu khi tính ra n
hq
> n thì lấy

Tr ờng hợp 4: Khi không có khả năng sử dụng các cách đơn giản để tính nhanh n
hq
thì có thể sử dụng các đ-
ờng cong hoặc bảng tra. Thông thờng các đờng cong và bảng tra đợc xây dựng quan hệ giữa n
*
hq
(số thiết bị hiệu quả t-
ơng đối) với các đại lợng n
*
và P
*
. Và khi đã tìm đợc n
*
hq
thì số thiết bị điện hiệu quả của nhóm máy sẽ đợc tính;
n
hq
= n
n
hq
= n - n
1
n
hq
= n

max
1
.2
dm

n
i
dmi
hq
P
P
n

=
=
Trong đó:

n
n
n
1
*
=
và
dm
dm
P
P
P
1
*
=

n
1

- số thiết bị có công suất lớn hơn một nửa công suất của thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm máy.
P
đm1
- tổng công suất định mức của n
1
thiết bị.
P
đm
- tổng công suất định mức của n thiết bị (tức của toàn bộ nhóm).
b) Tính phụ tải tính toán cho nhóm I:
Chỉ trình bầy ví dụ tính tờng minh cho 1 nhóm thiết bị, từ khâu chọn các hệ số k
sc
; cos

; n
hq
; k
M
. Cho đến kết quả
P
tt
; Q
tt
; S
tt
; I
tt

c) kết quả tính toán của các nhóm khác:
Bảng kế quả tính toán phải thể hiện đợc đầy đủ các khâu trung gian trong tính toàn (Xem bảng 3.1 trong phần phụ lục).

1.3 Tính phụ tải tính toán của toàn bộ phân x ởng:
a) Phụ tải động lực toàn bộ phân x ởng:
Đợc tính theo công thức sau:
P
ttpx
=

=
k
i
ittndt
PK
1
hom
(1-14)
Trong đó: K
dt
- là hệ số đồng thời đạt giá trị cực đại công
suất tác dụng (thông thờng K
dt
= 0,85
ữ
1).
P
tt nhomi
- công suất tính toán của nhóm thứ i
k - tổng số nhóm thiết bị trong phân xởng.
b) Phụ tải chiếu sáng của phân x ởng:
Thông thờng phụ tải chiếu sáng trong phân xởng đợc CCĐ chung từ nguồn của lới động lực, chi trừ một số tr-
ờng hợp do yêu cầu cao của mạng chiếu sáng hoặc khi trong phân xởng có những động cơ có công suất khá lớn có thể

làm giao động điện áp của nguồn (ở những trờng hợp này nguồn của mạng chiếu sáng sẽ đợc CCĐ riêng từ trạm biến
áp khác). Cho dù là đợc CCĐ tù nguồn nào đi nữa thì phụ tải chiếu sáng cũng có thể sơ bộ đợc xác định theo công thức
sau:

P
cs
= p
0
. F (1-15)
P
cspx
=

=
k
i
csi
P
1
(1-16)
Trong đó:
p
0
- [kW/m
2
] suất phụ tải chiếu sáng trên một đơn vị diện tích sản suất (tra bảng
theo các yêu cầu công việc khác nhau của từng bộ phận).
F - [m
2
] diện tích sản suất cần đợc chiếu sáng.

P
csi
- [kW] công suất chiếu sáng của bộ phận thứ i trong phân xởng.
k - số bộ phận giả thiết có yêu cầu mức độ chiếu sáng khác nhau trong phân
xởng.
c) phụ tải tính toán toàn bộ phân x ởng;
Đợc xác định theo biểu thức sau: (giả thiết mạng chiếu sáng lấy chung nguồn từ mạng động lực).
n
hq
= n . n
*
hq

P
ttpx
= K
đt

=
m
i
ittn
P
1
hom
+

=
k
i

csi
P
1
(1-17)
Q
ttpx
= K
dtr

=
m
i
ittn
Q
1
hom
(1-18)
S
ttpx
=
22
ttpxttpx
QP +
(1-19)
Cos

px
=
ttpx
ttpx

S
P
(1-20)

I
ttpx
=
dm
ttpx
U
S
.3
(1-21)
Trong đó:
K
đt
; K
đtr
- hệ số đòng thời công suất tác dụng và công suất phản kháng.
m - số nhóm thiết bị động lực trong phân xởng.
k - số khu vực chiếu sáng khác nhau trong phân xởng.
d) Phụ tải đỉnh nhọn trong phân x ởng:
Nhóm thiết bị động lực: xác định theo công thức sau:
I
đn
= I
kđ (max)
+ (I
tt nhóm
- k

sd
. I
đm (max)
) (1-22)
= k
mm
. I
đm (max)
+ (I
tt nhóm
- k
sd
. I
đm (max)
)
Với nhóm có vài ba thiết bị:
I
đn
= k
mm
. I
đm (max)
+ k
sd



=
1
1

n
i
dmi
I
(1-23)
Toàn bộ phân x ởng: xác định theo công thức
I
đnpx
= I
kđ (max)
+ (I
tt px
- k
sd
. I
đm (max)
) (1-24)
= k
mm
. I
đm (max)
+ (I
tt px
- k
sd
. I
đm (max)
)
Với từng thiết bị đơn lẻ: đợc lấy bằng dòng mở máy của chúng.
I

đn
= I
mm
= k
kđ
. I
đm
(1-25)
2) Xác định phụ tải tính toán cho các phân x ởng trong toàn xí nghiệp:
2.1 Giới thiệu phơng pháp hệ số nhu cầu:
a) Lựa chọn phơng pháp tính.
b) Giới thiệu phơng pháp hệ số nhu cầu.
2.2 Tính phụ tải động lực cho các phân xởng:
a) Tính chi tiết cho một phân xởng.
b) Bảng kết quả cho toàn bộ các phân xởng khác
2.3 Tính phụ tải chiếu sáng cho các phân xởng:
a) Tính chi tiết cho một phân xởng.
b) Bảng kết quả cho toàn bộ các phân xởng khác.
Phần chỉ dẫn chung:
2.1 Giới thiệu ph ơng pháp hệ số nhu cầu
a) lựa chọn ph ơng pháp tính:
Tuy theo yêu cầu về mức độ chính xác của kết quả mà ta có thể chọn một trong các phơng pháp tính đã nêu ở
mục1.2 - b) để tính phụ tải tính toán cho các phân xởng. Điều này phụ thuộc vào các yêu cầu cụ thể của thực tế cũng
nh các giai đoạn và mục đích cụ thể của việc thiết kế. Ngoài ra nó còn phụ thuộc vào nguồn thông tin có đ ợc về phụ
tải. Trong các đồ án giáo học, thông thờng đề bài chỉ cho các thông tin đơn giản về phụ tải của các phân xởng nh:
Tổng công suất đặt của chúng, tổng diện tích mặt bằng, tên các phân xởng. Sự phân bố phụ tải trên mặt bằng cùng tên
cụ thể của các thiết bị trong xởng không đợc biết. Và vì vậy chỉ có thể xác định đợc phụ tải tính toán của chúng theo
các phơng pháp tính gần đúng. Tốt hơn cả nên chọn phơng pháp tính là : Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt
và hệ số nhu cầu.
b) Giới thiệu ph ơng pháp hệ số nhu cầu:

Theo phơng pháp này thì phụ tải tính toán của nhóm hộ tiêu thụ đợc xác định bằng biểu thức sau:
P
tt
= K
nc
. P
đ
(1-27)
Q
tt
= P
tt
tg

(1-27)

S
tt
=
22
tttt
QP +
=

cos
tt
P
(1-28)
I
tt

=
dm
tt
U
S
.3
(1-29)
Trong đó: P
đ
- Tổng công suất đặt của nhóm hộ phụ tải.
K
nc
- Hệ số nhu cầu của nhóm hệ phụ tải (có thể tra đợc trong các tài liệu tra cứu, tơng ứng với các nhóm
thiết bị điển hình và giá trị của nó còn phụ thuộc vào hệ số sử dụng nữa).
tg

- Tơng ứng với Cos

đặc trng riêng của các hộ phụ tải thông số này cũng có thể tra đợc trong các tài
liệu chuyên môn.
2.2 Tính phụ tải động lực cho các phân x ởng:
a) Tính phụ tải động lực cho một phân x ởng:
Căn cứ vào công thức trong mục 2.1 -b). Chúng ta phải trình bầy tờng minh việc tính phụ tải tính toán của một phân x-
ởng cụ thể theo các số liệu của đề bài đã cho (hoặc đợc biết trớc). Công việc này chủ yếu là tra đợc các hệ số K
nc
;
cos

theo tên các phân xởng đã biết. Cần nhớ rằng khi tra không phải lúc nào ta cũng tìm đợc ngay hệ số nhu cầu đối
với toàn bộ các loại phân xởng có trong đề bài, và ở trờng hợp đó (trờng hợp không tìm thấy tên phân xởng trong các

bảng tra) chúng ta phải chọn K
nc
của các loại hình công việc tơng tự hoặc có thể lấy K
nc
tổng kết chung cho các loại
ngành công nghiệp. Trong phần thuyết minh của đồ án chỉ cần trình bầy tờng minh ví dụ tính toán cụ thể của một phân
xởng, phần tính toán tơng tự cho các phân xởng khác chỉ cần tổng kết lại trong các bảng kết quả. Nhng cũng chính vì
vậy phần này lại đòi hỏi ngời làm phải trình bầy thật rõ ràng các bớc tính, từ công thức tính đến các hệ số tra đợc cần
phải đ ợc nên rõ quan điển chọn, địa chỉ của các tài liệu tra đ ợc v.v
b) Bảng kết quả tính cho toàn bộ các phân x ởng khác:
Tơng tự nh các tính của ví dụ trên ta lập bảng kết quả tính cho toàn bộ các phân xởng khác. Việc lập bảng kết quả tính
toán là để dễ theo dõi và làm sáng sủa cho việc trình bầy, điều này không hoàn toàn đồng nghĩa với việc không phải
tính cho tất cả các phân xởng khác mà trái lại nó giúp cho ngời kiểm tra nhanh chóng phát hiện ra những điều vô lý.
Cho nên việc lập các bảng kết quả tính tơng tự phải đợc trình bầy rất sáng sủa, lô-gíc thể hiện đợc trận tự và quá trình
tính toán bao gồm cả việc chọn các thông số tra cứu và các quan điểm đi kèm. Nếu kết quả tính có những bớc khác đặc
biệt với ví dụ ở phần trên thì nên có những ghi chú đi kèm ngoài bảng.
2.3) Tính phụ tải chiếu sáng cho các phân x ởng
Phần này có thể sử dụng phơng pháp tính tơng tự nh trong mục 1.3 -b)
a) Tính cụ thể cho một phân x ởng
b) Bảng kết quả tính cho toàn bộ các phân x ởng
Không cần trình bầy cách tính mà chỉ cần nếu thực hiện tơng tự nh mục 2) ta đợc bảng kết quả nh sau:
tt Phân
xởng
P
d
[kW]
k
nc
cos

P
tt
[kW]
Q
tt
[kVar]
p
0
[W/m
2
]
F
[m
2
]
P
cs
[kW]
S
tt
[kVA]
3) Xác định phụ tải tính toán của toàn bộ xí nghiệp:
3.1 Phụ tải tính toán của xí nghiệp theo kết quả tính từ phụ tải
3.2 Phụ tải tính toán của xí nghiệp có kể đến sự phát triển tơng lai.
+ Phụ tải hiện tại:


+=
cspxittpxidtXNtt
PPkP .

=
ttpxidtXNtt
QkQ .

22
XNttXNttXNtt
QPS

+=
Trong đó:
P
ttpxi
- Phụ tải tính toán động lực của phân xởng thứ i trong xí nghiệp.
Q
ttpxi
- Phụ tải tính toán phản kháng phân xởng thứ i trong xí nghiệp.
P
cspxi
- Phụ tải chiếu sáng phân xởng thứ i trong xí nghiệp.
K
dt
- Hệ số đồng thời đạt giá trị cực đại của phụ tải ( 0,85 1).
+ Phu tải t ơng lai của xí nghiệp:


).1()( tStS
XNtt

+=


Trong đó:
S(t) - Phụ tải dự tính của xí nghiệp đến năm thứ t.
S
tt-XN
- Phụ tải tính toán hiện tại của xí nghiệp.
- Hệ số phát triển phụ tải của xí nghiệp (tra theo loại hình xí nghiệp).


= 0,0595 0,0685 với chế tạo máy.
4) Biểu đồ phụ tải của các phân x ởng và xí nghiệp:
4.1 Biểu đồ phụ tải của các phân xởng:
a) ý nghĩa của biểu đồ phụ tải trong thiết kế CCĐ
b) Tính bán kính vòng tròn phụ tải cho các phân xởng.
c) Vẽ biểu đồ phụ tải cho các phân xởng,
4.2 Xác định trọng tâm phụ tải của toàn xí nghiệp:
a) ý nghĩa của trọng tâm phụ tải trong thiết kế CCĐ.
b) Tính toạ độ trọng tâm phụ tải của toàn xí nghiệp.
+ Biểu đồ phụtải của các phân x ởng:
Đợc thể hiện bằng các vòng tròn phụ tải, có tâm đặt tại trọng tâm của các phân x ởng, có diện tích bằng diện
tính bằng phụ tải tính toán của các phân xởng. Nó thể hiện độ lớn của phụ tải, đồng thời còn cho biết cơ cấu phụ tải
của các phân xởng. Vì vậy nó đợc biểu diễn bởi 2 đại lợng.
+ Xác định bản kính vòng tròn phụ tải:
R
PX i
=
m
S

ttpxi
.

Trong đó: R
PX i
- [cm hoặc mm] bán kính vòng tròn phụ tải của phân xởng i.
S
tt px i
- [kVA] phụ tải tính toán của phân xởng i.
m - [kVA/cm; mm] hệ số tỷ lệ tuỳ chọn.
+ Góc chiếu sáng:
Góc thể hiện tỷ lệ phụ tải chiếu sáng trong tổng thể phụ tải của toàn phân xởng. Nó đợc xác định theo công
thức sau:



csi
=
ttpxi
cspxi
P
P.360
Trong đó:

csi
- Góc của phụ tải chiếu sáng phân xởng i.
P
cspsi
- Phụ tải chiếu sáng của phân xởng i.
P

ttpxi
- Phụ tải tính toán phân xởng i.
1) Trọng tâm phụ tải của xí nghiêp:
Đợc xác định bằng điểm M
0
(x
0
; y
0
; z
0
). Trong đó các tọa độ x
0
; y
0
và z
0
đợc xác định theo các công thức sau:
x
0
=


=
=
m
i
ttPXi
m
i

ittPXi
S
xS
1
1
.
y
0
=


=
=
m
i
ttPXi
m
i
ittPXi
S
yS
1
1
.
z
0
=


=

=
m
i
ttPXi
m
i
ittPXi
S
zS
1
1
.
Trong đó: S
tt PXi
- Phụ tải tính toán của phân xởng i.
x
i
, y
i
, z
i
- Toạ độ của phân xởng i theo hệ trục toạ độ tuỳ chọn.
m - Số phân xởng có phụ tải điện trong xí nghiệp.
Ch ơng III
Thiết kế mạng điện cao áp cho xí nghiệp

y









y
1
y
2
y
3
y

y
0

9
y
4
y

y
7
;

0 x
8
x

x

x
9
x
2
x
0
x
5
x
3
; x
4
;


x
Hình 4-1


Góc chiếu sáng của phân xởng
thứ i


Bán kính vòng tròn phụ tải của

phân xởng thứ i

Nội dung chính của chơng này là đa ra đợc các phơng án CCĐ cho mạng điện toàn xí nghiệp, tiến hành so
sánh kinh tế-kỹ thuật các phơng án để chọn đợc phơng án CCĐ tối u cho mạng điện cao áp của xí nghiệp. Để thực hiện
đợc các nội dung trên các mục chính của chơng này có thể bao gồm các phần chi tiết sau:
1) Lựa chọn cấp điện áp truyền tải từ trạm khu vực về xí nghiệp:
1.1 Các công thức kinh nghiệm:
1.2 Xác định điện áp truyền tải:
2) Vạch các ph ơng án CCĐ cho xí nghiệp:
2.1 Phân loại và đánh các hộ tiêu thụ điện trong xí nghiệp.
a) Nguyên tắc chung:
b) Phân loại các hộ dùng điên trong xí nghiệp.
2.2 Giới thiệu các kiểu sơ đồ CCĐ phù hợp với điện áp truyền tải đã chọn:
a) Kiểu sơ đồ có trạm phân phối trung tâm.
b) Kiểu sơ không có trạm phân phối trung tâm.
2.3 Sơ bộ phân tích và chọn các kiểu sơ đồ phù hợp:
a) Chọn vị trí trạm phân phối trung tâm của xí nghiệp.
b) Vạch các phơng án nối dây chi tiết cho các phơng án.
c) Sơ bộ chọn các phơng án đủ tiêu chuẩn.
3) Các ph ơng án về số l ợng, dung l ợng và vị trí trạm biến áp phân x ởng:
3.1 Các chỉ dẫn chung:
a) Số lợng máy biến trong trạm biến áp phân xởng.
b) Dung lợng của máy biến áp trạm biến áp phân xởng.
c) Vị trí các trạm biến áp phân xởng.
3.2 Vạch các phơng án:
a) Các phơng án về số lợng trạm và dung lợng biến áp.
b) Sơ bộ tính kiểm tra các điều kiện kỹ thuật cho các phơng án.
c) Sơ bộ loại các phơng áp không phù hợp.
4) Các ph ơng án đi dây cho mạng điện cao áp của xí nghiệp:
4.1 Vạch các phơng áp đi dây cho mạng xí nghiệp:

a) Vị trí các trạm biến áp phân xởng
b) Các phơng án đi dây cho mạng điện cao áp.
4.2 Sơ bộ chọn dây dẫn cho các phơng án:
a) Chọn các dây dẫn cao áp.
b) Chọn các dây dẫn hạ áp.
c) Tính U
max
cho các phơng án.
5) Tính các chỉ tiêu kinh tế cho các ph ơng án CCĐ:
5.1 Tính tổn thất điện năng cho các phơng án:
a) Các công thức tính toán.
b) Tổn thất điện năng của phơng án I
c) Bảng kết quả tính toán cho các phơng án khác.
5.2 Tính tổng vố đầu t cho các phơng án:
a) Tổng vốn đầu t cho phơng án I.
b) Bảng kết quả tính cho các phơng án khác.
5.3 Tính chi phí về tổn thất điện năng cho các phơng án:
a) Chi phí tổn thất điện năng phơng án I.
b) Kết quả tính cho các phơng án khác.
5.4 Tính chi phí tính toán hàng năm cho các phơng án;
a) Tính cho phơng án I
b) Kết quả tinh cho các phơng án khác.
6) Chọn ph ơng án tối u:
6.1 Nguyên tắc chung:
6.2 Phân tích các u nhợc điểm của các phơng án:
7) Sơ đồ nguyên lý CCĐ mạng xí nghiệp:
7.1 Các yêu cầu chung:
7.2 Bản vẽ sơ đồ một sợi:
7.3 Thuyết minh vận hành sơ đồ:
a) Khi vận hành bình thờng.

b) Khi sự cố.
c) Khi khi cần tu sửa định kỳ.

Phần h ớng dẫn chung:
1) Lựa chọn cấp điện áp truyền tải từ trạm khu vực về xí nghiệp:
1.1 Các công thức kinh nghiệm:
U = 4,34
Pl 16+
(3-1)
U = 16
4
.lP
(3-2)
U = 17
P
l
+
16
(3-3)
Trong đó: U - Điện áp truyền tải tính bằng [kV].
l - Khoảng cách truyền tải tính bằng [km].
P - Công suất cần truyền tải tính bằng [1000 kW].
1.2 Xác định điện áp truyền tải:
2) Vạch các ph ơng án CCĐ cho xí nghiệp:
2.1 Phân loại và đánh các hộ tiêu thụ điện trong xí nghiệp.
a) Nguyên tắc chung:
b) Phân loại các hộ dùng điên trong xí nghiệp.
a) Nguyên tắc chung:
Các hộ dùng điện trong xí nghiệp cần phải đợc phân loại theo mức độ tin cậy CCĐ, điều này có một ý nghĩa
quan trọng cho việc chọn sơ đồ và phơng án CCĐ nhằm đạt đợc chất lợng điện năng cung cấp theo yêu cầu của các

phụ tải. Việc phân loại thông thờng đợc đánh giá từ các phụ tải, nhóm phụ tải, phân xởng và toàn bộ xí nhiệp, căn cứ
vào tính chất công việc, vào vai trò của chúng trong dây truyền công nghệ chính của xí nghiệp, vào mức độ thiệt hại
kinh tế khi chúng không đợc CCĐ, hoặc mức độ nguy hiểm có đe doạ đến tai mạn lao động khi ngừng CCĐ. Tóm lại
cần phải đánh giá đợc chúng thuộc hộ tiêu thụ loại nào (hộ loại I; II hay hộ loại III).
Việc tiến hành phân loại các hộ tiêu thụ điện nh trên có thể rất khó khăn cho những ngời cha có kinh nghiệm. Tuy vậy
chúng ta có thể tham khảo các tài liệu chuyên môn hoặc các qui phạm qui định cụ thể đối với từng loại thiết bị. (xem tr
263 [TK-1]).
b) Phân loại các hộ dùng điện trong xí nghiệp:
Nh vậy căn cứ vào tình hình cụ thể của các phân xởng trong xí nghiệp ( tơng ứng với đề án của mình) để tìm
ra các phụ tải, nhóm phụ tải hoặc cả phân xởng có yêu cầu đặc biệt về tính liên tục CCĐ. Từ đó sơ bộ đánh giá đợc
từng phân xởng thuộc hộ tiêu thu loại nào

và xí nghiệp thuộc hộ tiêu thụ loại nào. Ngoài ra còn cần phải phân đợc
tỷ lệ % của những phụ tải không đợc phép ngừng CCĐ (phụ tải loại I). Vì một phân xởng hoặc một xí nghiệp đợc phân
vào hộ tiêu thụ loại I cũng cha hẳn có tỷ lệ 100% phụ tải không đợc phép ngừng CCĐ.
2.2 Giới thiệu các kiểu sơ đồ CCĐ phù hợp với điện áp truyền tải đã chọn:
a) Kiểu sơ đồ có trạm phân phối trung tâm.
b) Kiểu sơ không có trạm phân phối trung tâm.
Có nhiều loại sơ đồ CCĐ từ hệ thống điện tới xí nghiệp, việc chọn loại sơ đồ nào phụ thuộc vào nhiều yếu tố
nh: Điện áp truyền tải từ hệ thống, hộ tiêu thụ điện của xí nghiệp, các cấp điện áp mà xí nghiệp cần phải đ ợc CCĐ. Xí
nghiệp có hay không nhà máy điện tự dùng. Dới đây giới thiệu một số sơ đồ CCĐ. cho xí nghiệp "Sơ đồ CCĐ bên ngoài
xí nghiệp". Chia thành 2 loại chính
+ Sơ đồ với các xí nghiệp không có nhà máy điện tự dùng.
+ Sơ đồ với các xí nghiệp có nhà máy điện tự dùng.
6 20 kV
Hệ thống
~
Hệ thống
~
35 - 220 kV

6 - 20 kV
Hệ thống
~
35 - 220 kV
20 - 35 kV
6 - 20 kV
Trạm 1
Trạm 2
Trạm 4
Hệ thống
~
35 - 110 kV
Trạm 3
a)
b)
c)
d)
!"#$%&%
2.3 Sơ bộ phân tích và chọn các kiểu sơ đồ phù hợp:
a) Chọn vị trí trạm phân phối trung tâm của xí nghiệp.
b) Vạch các phơng án nối dây chi tiết cho các phơng án.
c) Sơ bộ chọn các phơng án đủ tiêu chuẩn.
Sơ đồ a): là loại sơ đồ xí nghiệp chỉ đặt trạm phân phối trung tâm. Kiểu sơ đồ này phù hợp với các xí nghiệp có phụ tải
tập chung, công suất nhỏ hoặc xí nghiệp ở gần hệ thống. Sơ đồ này có u điểm là đơn giản, ít phần tử cho nên độ tin cậy
CCĐ cao. Tuy nhiên nếu điện áp truyền tải từ hệ thống về xí nghiệp là lớn (từ 35 kV trở lên), thì chỉ dùng trạm phân
phối có thể sẽ làm gia tăng vốn đầu t ở các thiết bị phân phối (máy cắt ), các đờng dây và trạm biến áp phân xởng.
Sơ đồ b): là sơ đồ dẫn sâu sơ đồ đ a điện áp cao từ hệ thống điện trực tiếp đến tận các trạm biến áp phân xởng (sơ đồ
không sử dụng trạm phân phôí trung tâm hoặc trạm biến áp trung tâm). Sơ đồ này thờng đợc dùng cho các xí nghiệp có
phụ tải phân tán, công suất đặt của các phân xởng khá lớn. Ưu điểm của loại sơ đồ này là giảm tổn thất sử dụng ít thiết
bị nên sẽ giảm đợc vốn đầu t. Tuy nhiên nếu số lợng phân xởng khá lớn sẽ có thể làm cho sơ đồ kém tin cậy. Mặt khác

nếu sử dụng điện áp cao cho các trạm biến áp phân xởng cũng sẽ làm gia tăng vốn đầu t cho các thiết bị trong trạm
(các thiết bị cao áp của trạm cùng máy biến áp).
Sơ đồ c): là loại sơ đồ xí nghiệp có đặt trạm biến áp trung tâm. Thờng đợc dùng cho các xí nghiệp có phụ tải tập
chung, xí nghiệp ở xa nguồn hoặc xí có công suất lớn. Các loại hình xí nghiệp này thờng đợc CCĐ với cấp điện áp khá
cao từ HTĐ. Vì vậy khi đến xí nghiệp thờng giảm xuống thành cấp điện áp phù hợp với các thiết bị sử dụng trực tiếp (6-
10 kV), đồng thời cũng dùng cấp điện áp này để CCĐ cho các trạm biến áp phân x ởng. Kiểu sơ đồ này làm tăng vốn
đầu t cho máy biến áp trung tâm (trạm BA TT), tuy nhiên nó lại làm giảm giá thành của các thiết bị phân phối trong
trạm và cả phần mạng cùng các trạm biến áp phân xuởng.
Sơ đồ d): là loại sơ đồ xí nghiệp có đặt trạm biến áp trung tâm, nhng khác với sơ sồ c) ở sơ đồ này lại sử dụng máy bién
áp 2 cuộn dây, nhằm có 2 cấp điện áp trung áp. Kiểu sơ đồ này thờng đợc dùng cho các xí nghiệp có nhu cầu 2 cấp
điện áp trung áp (do có 2 loại phụ tải hoặc có 2 vùng phụ tải ). Sơ đồ này cũng có những u nhợc điểm gần tơng tự nh
kiểu sơ đồ c).
Nh vậy việc quyết định sử dụng loại sơ đồ này để có lợi nhất phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh sự phân bố của
phụ tải, độ lớn của phụ tải và các loại phụ tải có trong xí nghiệp. Một trong những yếu tố mà chúng ta có thể định lợng
một cách rõ dàng nhất, Đó là cấp điện áp truyền tải từ hệ thông đến xí nghiệp, cấp điện áp này đợc xác định dựa trên
độ lớn phụ tải của xí nghiệp cùng khoảng cách truyền tải từ hệ thống đến xí nghiệp. Nếu điện áp tính ra là khá lớn ->
nên sử dụng sơ đồ có trạm biến áp trung tâm và ngợc lại
3) Các ph ơng án về số l ợng, dung l ợng và vị trí trạm biến áp phân x ởng:
3.1 Các chỉ dẫn chung:
a) Số lợng máy biến trong trạm biến áp phân xởng.
b) Dung lợng của máy biến áp trạm biến áp phân xởng.
c) Vị trí các trạm biến áp phân xởng.
Số l ợng máy biến áp trong các trạm biến áp phân xởng phụ thuộc loại hộ phụ tải mà phân xởng đợc đành giá. Nếu
phân xởng đợc đánh giá là hộ tiêu thụ loai I hoặc hộ loại II, thì số lợng máy biến áp trong trạm phải là 2 máy, còn nếu
phụ tải của phân xởng thuộc hộ loại III thì chỉ cần một máy. Cần chú ý rằng trạm biến áp phân xởng có thể cùng một
lúc cung cấp cho nhiều phân xởng, trong đó có các phân xởng thuộc hộ loại 1 hoặc hộ loại 2 và cũng có cả phân xởng
thuộc hộ loại 3. Trong trờng hợp này trạm vẫn cần phải có 2 máy.
Dung l ợng máy biến áp phân xởng đợc chọn theo phụ tải tính toán của trạm:
+ Trạm một máy:
ttdm

SS
'
(3-4)
'
dm
S
- Dung lợng đã hiệu chỉnh nhiệt độ của máy biến áp

)
100
5
1(SS
tb
dm
'
dm

=


tb
nhiệt độ trung bình nơi lắp đặt.
S
dm
- Dung lợng định mức BA theo thiết kế.
S
'
dm
- Dung lợng định mức đã hiệu chỉnh.
+ Trạm n máy: Với trạm có n máy phải đồng thời thỏa màn hai biểu thức sau:

ttdm
SSn
'
.
(3-5)

scdmqtsc
SSkn .).1(
(3-6)
Trong đó:
n - Số máy biến áp trong trạm.
k
qtsc
- Hệ số quá tải sự cố của máy biến áp (thờng lấy bằng 1,4).
S
dm
- Dung lợng định mức của máy biến áp.
S
sc
- Dung lợng sự cố của trạm. Tham số này đợc xác định theo tỷ lệ công suất của các
hộ phụ tải quan trọng (các hộ không đợc phép mất điện ngay cả khi sự cố hỏng một
máy biến áp). Nếu phụ tải của trạm 100% là các phụ tải quan trọng, thì S
sc
có thể lấy
bằng S
tt
. Tuy nhiên thông thờng S
sc
< S

tt
. Vì vậy việc xác định S
sc
phải đợc xem sét
theo tình hình cụ thể của phụ tải.
Vị trí trạm biến áp, phân xởng thờng có 3 hình thức:
+ Trạm trong phân x ởng : u điểm là gần tâm phụ tải, giảm bán kính truyền tải hạ áp -> giảm tổn thất. Tuy nhiên điều
kiện phòng cháy, phòng nổ và làm máy kém hơn.
+ Tram kề phân x ởng : u điểm khắc phục nhợc điểm của trạm trong phân xởng là điều kiện phòng cháy, phòng nổ dẽ
thực hiện hơn, vì chúng đợc xây dựng cách biệt với phân xởng. Nhợc điểm không gần tâm phụ tải nh trạm trong PX
+ Trạm ngoài phân x ởng: u điểm là có thể đặt đúng tâm phụ tải của nhóm PX mà trạm cung cấp (giảm tổn thất). Tuy
nhiên nếu công suất của các phân xởng là lớn thỉ việc truyền tải tổng hạ áp đến từng phân xởng có thể sẽ không kinh tế
nữa.
Tóm lại việc chọn số lợng, dung lợng và vị trí của các tram biến áp phân xởng phụ thuộc vào tình hình cụ thể của phụ
tải. Trong khi làm thiết kế chúng ta có thể dựa vào biểu đồ phụ tải cúa các phân xởng, dựa vào phân loại phụ tải của xí
nghiệp (dựa vào phụ tải tính toán của các phân xởng, vào sự phân bố trên mặt bằng, vào gam công suất, cũng nh loại
máy biến áp đang hiện hữu có trên thị trờng để đa ra các PA về số l ợng và dung lợng máy biến áp cho phù hợp. Sau
đây là một số l ý khi đa ra các PA về số l ợng, dung lợng máy áp phân xởng.
-Không nhóm nhiều phân xởng lại với nhau để cung cấp chung từ một trạm biến áp phân xởng (trừ khi các phân xởng
đó có công suất khá nhỏ). Vì làm nh vậy có thể sẽ giảm đợc số lợng trạm biến áp phân xởng, xong lại làm gia tăng
mạng hạ áp dẫn tới tăng vốn và tổn thất (nên tham khảo độ lớn và khoảng cách truyền tải kinh tế trong mạng hạ áp).
- Trong cùng một xí nghiệp không nên dùng quá nhiều gam công suất máy biến áp, vì nh vậy không tạo ra sự thuận lợi
trong vận hành, sửa chữa thay thế và dự trữ. Tuy nhiên để thực hiện điều này không phải lúc nào cũng thuận lợi vì phụ
tải của các phân xởng đôi khi lại khá khác biệt, không đồng nhất về công suất. Xong nếu thật chú ý đến vấn đề này
chúng ta sẽ thực hiện việc cung cấp điện phối hợp, có nghĩa là 1 trạm phân xởng không phải chỉ cung cấp cho 1 phân x-
ởng mà phối hợp cho nhiều phân xởng. Điều đó cũng có nghĩa là một phân xơng không phải lúc nào cũng chỉ đợc cung
cấp từ một trạm biến áp phân xởng mà có thể là từ 2 hoặc nhiều hơn
- Dung lợng máy biến áp hạ áp không nên chọn > 1000 kVA. Vì các thiết bị hạ áp lắp sau các máy biến áp dung l ợng
đến 1000 kVA không cần phải kiểm tra các điều kiện ngắn mạch.
3.2 Vạch các phơng án:

a) Các phơng án về số lợng trạm và dung lợng biến áp.
b) Sơ bộ tính kiểm tra các điều kiện kỹ thuật cho các phơng án.
c) Sơ bộ loại các phơng áp không phù hợp.
Trong phần 1 đã nêu lên các nguyên tắc chung để lựa chọn số lợng, dung lợng máy biến áp cho các trạm biến áp phân
xởng. Trong mục này chúng ta sẽ đề suất các phơng án cụ thể về số lợng và dung lợng máy biến áp phân xởng, bằng
cách chọn và kiểm tra các điều kiện cụ thể (PA nhóm, kết hợp các trạm với từng phân x ởng một cách cụ thể, rồi kiểm
tra lại theo các điều kiện sự cố, điều kiện lắp đặt với môi trờng xung quanh )
4) Các ph ơng án đi dây cho mạng điện cao áp của xí nghiệp:
4.1 Vạch các phơng áp đi dây cho mạng xí nghiệp:
a) Vị trí các trạm biến áp phân xởng
b) Các phơng án đi dây cho mạng điện cao áp.
Với các phơng án về số lợng và dung lợng máy biến áp nh đã trình bầy ở phần 3) chúng ta sẽ tiến hành khẳng
định lại vị trí của các trạm biến áp phân xởng, đồng thời vẽ các phơng án đi dây. Phơng án đi dây phải đảm bảo đợc tất
cả các phân xởng hoặc các phụ tải trong xí nghiệp đều phải đợc cấp điện. Các phân xởng có các trạm biến áp đặt liền
kề, chúng ta hiểu rằng mạng hạ áp trong phân xởng sẽ đợc cấp điện từ trạm đó, không cần phải chọn cáp hạ áp cho
phân xởng đó. Trờng hợp các phân xởng không có trạm biến áp đặt liền kề chúng ta phải vẽ đờng dây hạ áp cấp điện
cho phân xởng đó. Ngoài ra tất cả các trạm biến áp phân xởng cần phải đợc cấp điện từ trạm phân phối trung tâm
hoặc trạm biến áp trung tâm với điện áp cao hơn. Nh vậy vẽ sơ đồ đi dây cần phải thể hiện sự phân biệt rõ ràng giữa
dây cao áp và hạ áp. Ngoài ra ở mạng điện cao áp cấp đến các trạm biến áp phân xởng còn cần phải thể hiện rõ số lộ
đờng dây đi vào trạm, vì các trạm phân xởng không phải trạm nào cũng có 2 máy biến áp.
Việc cấp điện cho các phân xơng hoặc các phụ tải trong xí nghiệp có thể thực hiện theo sơ đồ mạng hình tia;
sơ đồ liên thông; hoặc sơ đồ hỗn hợp . chính vì vậy mà ứng với mỗi PA về số l ợng dung lợng máy biến áp nh ở phần 3)
chung ta lại có thể đề ra vài phớng án nứa khác nhau về cách đi dây.
Tóm lại chúng ta có thể phối hợp cả hai mục 3) và 4) để đa ra các phơng án cấp điện khác nhau. Các phơng
án này phải đợc thể hiện cụ thể trên bản vẽ mặt bằng của xí nghiệp.
4.2 Sơ bộ chọn dây dẫn cho các phơng án:
a) Chọn các dây dẫn cao áp.
b) Chọn các dây dẫn hạ áp.
c) Tính U
max

cho các phơng án.
Dây dẫn trong các phơng án vừa đa ra cần phải sơ bộ đợc lựa chọn cả về kiểu loại lẫn tiết diện. Thông thờng mạng
điện phân phối trong xí nghiệp hay sử dụng các loại cáp hơn là sử dụng đờng dây trên không, còn mạng hạ áp cấp đến
các phân xởng cũng thờng đợc cấp bằng cáp.
+ Chọn cáp cho mạng cao áp của xí nghiệp thờng đợc chọn theo phơng pháp mật độ dòng điện kinh tế. Sau đó có kiểm
tra lại theo điều kiện phát nóng cho phép (và cả ổn định nhiệt do dòng ngắn mạch). Mạng phân phối trong xí nghiệp th-
ờng ngắn nên it khi cần kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép. Trình tự tiến hành nh sau:
Chọn j
kt
theo loại vật liệu làm dây, và T
max
(thờng do đầu bài cho trớc hoặc tra theo loại hình phụ tải xí nghiệp với giả
thiết chế độ làm việc của xí nghiệp 1; 2 hoặc 3 ca).
Xác định I
lvmax
(dòng điện dài hạn đi qua dây dẫn), dòng điện này có thể đợc xác định theo công suất tính toán của phụ
tải hoặc cũng có thể lấy bằng dòng điện định mức của máy biến áp phân xởng.

U
S
II
tt
ttlv
.3.2
max
==
(3-8)

dm
dmBA

ttlv
U
S
II
.3.2
max
==
(3-9)
(3-8) và (3-9) là các công thức tính chọn dây cho các trạm biến áp có 2 máy, trờng hợp trạm có 1 máy thì bỏ số hai
(không chia 2).
Tiết diện kinh tế đợc xác định nh sau:

kt
lv
kt
j
I
F
max
=
(3-10)
Từ F
kt
-> chọn F
tc
(tiết diện tiêu chuẩn gần nhất). Từ tiết diện tiêu chuẩn chúng ta sẽ tra đợc dòng điện cho phép. Bớc
tiếp theo chúng ta sẽ kiểm tra dây dẫn vừa chọn theo điều kiện phát nóng do dòng ngắn mạch. Để kiểm tra theo điều
kiện phát nóng do dòng lâu dài.

max21

lvcf
IkkI >
(3-11)
Kiểu tra theo điều kiện sự cố (chỉ kiểm tra cho các đờng cáp cấp đến trạn biến áp có 2 máy). Điều kiện sự cố trong lới
của xí nghiệp có đặc thù khác với lới khu vực là vì chiều dài đờng dây thờng ngắn nên sơ đồ các trạm biến áp 2 máy th-
ờng không có phần liên lạc phía cao áp -> nên khi sự cố đờng dây cũng tơng tự nh sự cố một máy BA. Lúc đó máy biến
áp sẽ đợc huy động tối đa khả năng quá tải cho phép (quá tải sự cố 40%), và vì vậy đờng dây cấp điện cho máy biến áp
cũng phải chịu đựng một tình trạng tải nặng nề nhất -> chúng ta phải kiểm tra phát nóng trong trờng hợp này:

dmBAcf
IkkI .4,1
21

(3-12)
Chọn cáp ha áp: cáp hạ áp cấp đến các phân xởng đợc chọn theo điều kiện pháp nóng cho phép và đợc kiểm tra lại
theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép. Trình tự tiến hành nh sau:
Xác định dòng điện lâu dài chạy qua cáp:

38,0.3
max
tt
ttlv
S
II ==
(3-13)
Từ (3-13) chọn loại cáp phù hợp có I
cf
.
Kiểm tra:

max21

lvcf
IkkI
(3-14)
Kiểm tra theo ĐK tổn thất điện áp cho phép:
Tra bảng loại dây vừa chọn ta đợc (r
0
và x
0
) , xác định chiều dài cáp bằng sơ đồ đi dây và tỷ lệ bản vẽ. -> tính tổng
trở đờng dây -> xác định tổn thất điện áp của đờng dây đó:

dm
tttt
U
LxQLrP
U
) ().(
00
+
=
(3-15)


% =
100.
dm
U
U

Kiểm tra:

%

5% (3-16)
5) Tính các chỉ tiêu kinh tế cho các ph ơng án CCĐ:
5.1 Tính tổn thất điện năng cho các phơng án:
a) Các công thức tính toán.
b) Tổn thất điện năng của phơng án I
c) Bảng kết quả tính toán cho các phơng án khác.
Tính chỉ tiêu kinh tế cho các phơng án bao gồm việc xác định các chi phí liên quan đến tổn thất điện năng trong lới của
các phơng án. Tổn thất điện năng của PA chỉ cần quan tâm đến các phần tử chính của mạng, đó là tổn thất điện năng
trên đờng dây và trong máy biến áp mà thôi. Dới đây là một số công thức tính toán.
+ Tổn thất điện năng trên đờng dây:

)(
maxmax


+=+=
haapcaoaphaapddcaoapdddd
PPAAA

Trong đó:

- Thời gian chịu tổn thất công suất cực đại có thể tra đợc theo T
max
hoặc xác đinh theo công thức gần đúng:

( )
8760.T.10124,0
2
max
4
+=

(3-17)

P
max-caoap
- Tổng tổn thất công suất tác dụng trên đờng dây mạng cao áp của xí nghiệp.


P
maxhaap
- Tổng tổn thất công suất tác dụng trên đờng dây mạng hạ áp của xí nghiệp.


==
iiiiicaoap
lrIRIP 3 3
0
2
max
2
maxmax
(3-18)
Tơng tự cho lới hạ áp:

==
iiiiihaap
lrIRIP 3 3
0
2
max
2
maxmax
(3-19)
Trong đó: I
maxi
[A] - là dòng điện phụ tải lớn nhất trong đoạn lới thứ i của lới.
r
0i
[

/km]

- là điện trở trên đơn vị chiều dài của đoạn cáp thứ i trong lới.
L
i
[km] - là chiều dài của đoạn cáp thứ i trong lới.
+ Tổn thất điện năng trong các trạm biến áp có thể xác định theo các công thức sau:
Trạm một máy:


8760.
2

max
0








+=
dmBA
Ntram
S
S
PPA
(3-20)
Trạm 2 máy



2
1
8760 2
2
max
0

+=
dmBA
Ntram
S
S
PPA
(3-21)
Nh vậy tổng tổn thất điện năng của một phơng áp nào đó có thể tính theo biêud thức sau:


++=
k
tram
n
haapdd
m
caoapddPA
AAAA
__
(3-22)
m - Số các đờng dây cao áp trong mạng.
n - Số các đờng dây hạ áp trong mạng.
k - Số trạm biến áp tròn mạng.
Việc tính táon tổn thất điện năng cho các phơng án đợc trình bầy tờng minh cho một phơng án cụ thể, còn các phơng án
khác nên chỉ thể hiện bảng kết quả tính. Cần chú ý rằng việc tính toán tổn thất ở đây chỉ nhăm mục đích so sánh giữa

các phơng áp -> cho nên nếu phần lới nào, hoặc trạm biến áp nào cùng xuất hiện trong tất cả các phơng án, thì có thể
không cần phải tính đến.
5.2 Tính tổng vố đầu t cho các phơng án:
a) Tổng vốn đầu t cho phơng án I.
b) Bảng kết quả tính cho các phơng án khác.
Việc tính vốn đầu t cho các phơng án cũng chỉ đợc tiến hành trên các phần tử lớn của lới điện, bao gồm máy biến áp, đ-
ờng dây và máy cắt điện.

MCddtramPA
KKKK ++=
'
(3-23)
Trong đó:
K
tram
- Phần vốn liên quan đến trạm biến áp. Gần đúng chung ta có thể chỉ coi phần vốn
này là tiền mua máy biến áp (vì nó là phần tử đắt tiền nhất trong trạm).


=
k
itram
GIABAnK .
(3-24)
k - Số trạm trong xí nghiệp.
n - Số máy biến áp trong tram.
GIABA
i
- Giá máy biến áp trong tram thứ i cúa mạng.
K

dd
- Phần vốn liên quan đến đờng dây. Bao gồm vốn của dây mạng cao áp và vốn
Của dây trong mạng hạ áp.


+=+=
n
ii
m
iiddhaapddcapapdd
lGIADAYlGIADAYKKK
(3-25)
GIADAY
i
- Đơn giá dây dẫn thứ i trong mạng.
L
i
- Chiều dài đoạn cáp thứ i trong mạng.
K
MC
- Phần vốn liên quan đến máy cắt điện. Đây là phần vốn khác khác biệt nếu các PA
đa ra cỏ cả các cấp điện áp trung áp khác nhau (trờng hợp cả PA trạm biến áp
trung tâm và cũng có cả PA chỉ có trạm PP trung tâm).

=
iiMC
GIAMCnK .
(3-25)
GIAMC
i

- Giá máy cắt ở cấp điện áp thứ i.
n
i
- Số máy cắt ở cấp điện áp thứ i.
5.3 Tính chi phí về tổn thất điện năng cho các phơng án:
a) Chi phí tổn thất điện năng phơng án I.
b) Kết quả tính cho các phơng án khác.
5.4 Tính chi phí tính toán hàng năm cho các phơng án;
a) Tính cho phơng án I
b) Kết quả tinh cho các phơng án khác.
Chi phí tính toán hàng năm của PA đ ợc tính theo biểu thức sau:


.).().(
'''' PAPAtcvhAPAtcvhPA
AKaaCKaaZ ++=++=

Trong đó:
a
vh
- Hệ số vận hành (tỷ lệ khâu hao và vài chi phí phụ khác.), có thể lấy = 0,1.
a
tc
- Hệ số thu hồi vốn đầu t tiêu chuấn, có thể lấy bằng 0,125.
K
PA
- Tông vốn của PA xác định theo (3-23).

A
PA

- Tổn thất điện năng của PA , xác định theo (3-22).

- Giá điện năng tổn thất. [đồng/kWh].
6) Chọn ph ơng án tối u:
6.1 Nguyên tắc chung:
6.2 Phân tích các u nhợc điểm của các phơng án:
Từ kết quả tính Z
PA
-> chúng ta sẽ có kết quả tính toán cho tất cả các phơng án. Trên cơ sở đó cho phép
chúng ta chọn đợc phơng án có hàm chi phí tính toán nhỏ nhất, mà thờng đợc gọi là phơng án tối u. Tuy nhiên cần chú
ý rằng việc quyết định lựa chọn PA tối u còn phải kết hợp với nhiều yếu tố khác nữa, nh tính đơn giản của sơ đồ, độ tin
cậy cấp điện, tính linh hoạt trong vận hành và sửa chữa v.v. Và đặc biệt là nếu các ph ơng áp có Z
Pai
không chênh
nhau quá 5% thì chung đợc coi là tơng đơng với nhau về mặt kinh tế. Cho nên lúc này việc quyết định chọn PA hoàn
toàn phụ thuộc vào các u thế khác nh đã phân tích ở phần trên.
7) Sơ đồ nguyên lý CCĐ mạng xí nghiệp:
7.1 Các yêu cầu chung:
7.2 Bản vẽ sơ đồ một sợi:
7.3 Thuyết minh vận hành sơ đồ:
a) Khi vận hành bình thờng.
b) Khi sự cố.
c) Khi khi cần tu sửa định kỳ.
Từ việc quyết định chọn PA đă nêu ở trên chúng ta sẽ chọn một sơ đồ cung cấp điện phù hợp. Thực chất là
quyết định dùng các kiểu sơ đồ cấp điện cho các trạm BA trung tâm, kiểu sơ đồ trạm biến áp phân x ởng, các trang thiết
bị của các trạm Công việc này phụ thuộc vào yêu cầu cấp điện của phụ tải, vào sự phân tích tính đặt thù cùng việc
tham khảo các kiểu sơ đồ cung cấp điện hiện đang đợc sử dụng rông rãi -> đa ra sơ đồ cung cấp điện cùng các phơng
phức vận hành cụ thể.
Chính vì lý do đó cho nên sau khi đa ra sơ đồ cung cấp điện cho phơng án lựa chọn chúng ta cần thuyết minh
sự vân hành của sơ đồ. Thực chất của công việc này là chúng ta phải qui định rõ trạng thái hoạt động, cũng nh chức

năng của các trang thiết bị trên sơ đồ trong mọi trang thái vận hành (bình thờng, sự cố và tu sửa định kỳ). Điều này là
rất cần thiết vì có thể nó cong liên quan đến việc chọn các khí cụ điện sau này. Ví dụ nếu máy cắt liên lạc trên sơ đồ đ -
ợc qui định vận hành ở trạng thái thờng đóng (bình thờng cũng đóng) để có đợc tổn thất nhỏ, nhng điều này sẽ làm cho
dòng ngắn mạch sẽ tăng lên gấp 2 -> các khi cụ điện đi kèm phải chọn lớn lên
Ch ơng IV
tính toán ngắn mạch chọn và kiểm tra thiết bị
Mục đích của chơng này là chọn và kiểm tra các thiết bị điện của sơ đồ đã đợc chọn (ở phần chơng III), mặc dù
khi chọn phơng án một số thiết bị cũng đã đợc chọn sơ bộ, tuy vậy ở chơng này chúng sẽ còn phải đợc kiểm tra lại
ở các điều kiện ngắn hạn (ngắn mạch), đồng thời một số thiết bị khác nữa của sơ đồ nguyên lý cũng cần phải đợc
lựa chọn sau khi có kết quả tính toán ngắn mạch. Và vì vậy nội dung chính của chơng này có thể bao gồm các nội
dung chính sau:
1) Mục đích và các giả thiết khi tính toán ngắn mạch:
Mục đích tính ngắn mạch:
Các giả thiết khi tính ngắn mạch:
2) Sơ đồ và điểm tính ngắn mạch:
Sơ đồ tính toán:
Chọn điểm tính ngắn mạch:
Sơ đồ thay thế:
3) Tính các thông số của sơ đồ tính toán:
Biến đổi sơ đồ:
Tính điện kháng hệ thống:
Tính các phần tử khác của sơ đồ thay thế (trong hệ có tên)
4) Tính dòng ngắn mạch ba pha tại các điểm N
1
; N
2
; N
3
:
Tính I

N1
; I
N2
; I
N3

Tính i
xk
Tính S
N
5) Chọn và kiểm tra thiết bị:
Chọn và kiểm tra cáp cao áp:
Chọn và kiểm tra máy cắt điện:
Chọn và kiểm tra cầu dao cách ly:
Chọn và kiểm tra máy biến dòng điện:
Chọn và kiểm tra máy biến điện áp:
Chọn và kiểm tra chống sét van:
Chọn và kiểm tra thanh cái cao áp:
Chọn vá kiểmt tra sứ cách điện:
Chọn và kiểm tra Aptômát tổng của các trạm BA phân xởng:

Phần chỉ dẫn chung:
1) Mục đích và các giả thiết khi tính toán ngắn mạch:
Mục đích tính ngắn mạch:
Các giả thiết khi tính ngắn mạch:
Trong phần này cần nêu lên các mục đích chính của việc tính ngắn mạch để từ đó chọn phơng pháp tính thích
hợp (vừa tận dụng cách tính đơn gian mà vấn đảm bảo chính chính xác hoặc đảm bảo đ ợc độ an toàn cho thiết bị
đợc chọn). Trong khuôn khổ của đồ án CCĐ thì việc tính toán ngắn mạch chủ yếu phục vụ cho việc chọn và kiểm
tra các trang thiết bị điện ở chế độ ngắn hạn. Và vì vậy các giá trị tính toán của dòng ngắn mạch nhận đợc phải là
các trị số lớn nhất có thể. Điều này có nghĩa là phải chọn loại ngắn mạch, điểm ngắn mạch và các giả thiết nào đó

để ta có đợc trị số lớn nhất của dòng ngắn mạch sẽ đi qua thiết bị điện. Cho nên tr ớc khi tính toán ta nên đa ra
các giả thiết cơ bản sau:
Trong quá trìng ngắn mạch sức điện động cảu các máy điện coi nh trùng pha với nhau ngiã là không xét tới
dao động công suất của các máy phát điện.
Không xét tới sự bão hoà của các mạch từ, nghĩa là cho phép côi mạch là tuyến tính và có thể sử dụng nguyên
tắc xếp chồng.
Bỏ qua dòng điện từ hoá của các máy biến áp.
Coi hệ thống là ba pha đối xứng.
Không xét đến điện dung trừ khi có đờng dây cao áp tải điện đi cực xa.
Chỉ xét tới điện trở tác dụng nếu r



0,3 x

. Trong trờng hợp đó r

và x

là điện trở và điện kháng đẳng trị từ
nguồn đến điểm ngắn mạch.
Phụ tải chỉ đợc xét gần đúng và đợc thay thế bằng tổng trở cố định tập chung và tập chung tại một điểm nut
chung.
Sức điện động của tất cả các nguồn ở xa điểm ngắn mạch (x
tt
> 3) coi nh không đổi.
Ngoài ra khi tính ngắn mạch trong hệ thống cung cấp điện, công suất của hệ thống đợc coi nh vô cùng lớn và vì
vậy điện áp của hệ thông đợc coi nh không đổi.
2) Sơ đồ và điểm tính ngắn mạch:
Sơ đồ tính toán:

Chọn điểm tính ngắn mạch:
Sơ đồ thay thế:
Sơ đồ tính toán: phải là xuất phát từ sơ đồ thực tế vận hành và có thể nó hơi khác hơn với sơ đồ nguyên lý, vì
trong thực tế vận hành không phải lúc nào tất cả các thiết bị đóng cắt cũng ở trạng thái đóng, mà nó phụ thuộc
vào phơg thức vận hàng riêng qui đinh cho các sơ đồ đó. Trong những trờng hợp cụ thể đôi lúc chúng ta cũng
không thể quyết định đợc ở phơng thức vận hành nào sẽ cho dòng ngắn mạch lớn nhất qua thiết bị và vì vậy ở
những trờng hợp cụ thể đó có lúc chúng ta phải tính cho cả 2 phơng thức để rồi chọn ra giá trị lớn hơn dành cho
việc kiểm tra thiết bị. Thông thờng để kiểm tra thiết bị trong sơ đồ tính toán có thể cho phép bỏ qua một số phần
tủ mà không ảnh hởng đến các kết quả tính toán hay nói một cách khác làm nguy hiểm cho việc chọn thiết bị (vi dụ
nh: tổng trở của máy cắt, dao cách ly, biến điện áp )
Ch ơng: V
Bù Công suất phản kháng cho mạng xí nghiệp
1) ý nghĩa của việc bù công suất phản kháng trong xí nghiệp:
a) Các biện pháp nâng cao hệ số công suất:
+ nâng cos

biện pháp tự nhiên.
+ biện pháp nhân tạo.
b) ý nghĩa của nâng cao hệ số cos :
+ Giảm

U
+ Giảm

P



A.
+ Nâng cao khả năng tải của các phần tử.

2) Xác định dung l ợng bù của toàn xí nghiệp:
a) Tính hệ số cos trung bình của xí nghiệp:

cos

tb
=
P
P
ttpxi i
i
n
ttpxi
i
n
.cos

=
=


1
1
(5-1)
cos

i
- Hệ số công suất của phân xởng thứ i trong xí nghiệp.
P
ttpxi

- Phụ tải tính toán của phân xởng thứ i (bao gồm cả phụ tải chiếu sáng).
n - Số phân xởng trong xí nghiệp.
b) Xác định dung l ợng cần bù:
Dung lợng bù của xí nghiệp cần phải đợc xác định để hệ số cos

tbxn
đạt đến giá trị tối thiểu do nhà nớc qui
định (theo qui định hiện hành thì hệ số công suất của xí nghiệp không đợc nhỏ hơn 0,85
ữ
0,95). Nh vậy việc tính dung
lợng bù ở đây là dung lợng bù cỡng bức để đạt giá trị qui định mà không phải là xác định dung lợng bù kinh tế của hộ
dùng điện. Và vì vậy dung lợng bù của xí nghiệp có thể xác định theo biểu thức sau:

Q P tg tg
b ttXN
= .( )

1 2
(5-2)
P
ttXN
Phụ tải tính toán của toàn xí nghiệp.
tg

1
T ơng ứng với cos

1
(hệ số công suất trớng khi bù).
tg

2
T ơng ứng với cos

2
(hệ số công suất cần đạt tới).

3) Lựa chọn vị trí và thiết bị bù:
a) Các loại thiết bị bù: (cần phân tích u nhợc điểm của một số thiết bị bù)
+ Tụ điện tĩnh:
+ Máy bù đồng bộ:
b) Vị trí đặt thiết bị bù: (cần phân tích u nhợc điểm)
+ Đặt tập chung:
+ Đặt phân tán:
c) Chọn loại thiết bị bù và các vị trí đặt tụ bù:
4) Phân phối tối u dung l ợng bù:
Nh đã phân tích mục 3)-b việc đặt phân tán các nhóm tụ ở gần phụ tải sẽ làm gia tăng chi phí về quản lý và vận
hành, mặc dù có thể giảm đợc tổn thất nhiều hơn xong việc thực hiện thờng phức tạp hơn cho nên phần lớn các xí
nghiệp hiện nay thực hiện việc bù tập trung và dùng tụ điện để thực hiện. Vị trí bù thờng đặt tại thanh cái của các trạm
biến áp phân xởng (không đặt tại thanh cái của trạm biên áp trung tâm nhằm giảm tổn thất trên lới cao áp của mạng xí
nghiệp). và vì vậy vị trí đặt tụ có thể của lới xí nghiệp sẽ nh hình vẽ (HV-4.1). Vấn đề là dung lợng của mỗi điểm trên
cần phải đợc tính toán để đạt đợc hiệu quả tối đa, có nghĩa là ta sẽ phải tiến hành phân phối dung lợng bù tối u. Nếu c
coi mỗi điểm bù trên HV-4.1 là một biến sau đó lập hàm chi phí tính toán cùng với một số dàng buộc để hàm Z

min
ta sẽ thiết lập đợc một hệ phơng trình nhiều biến. Nhng nh vậy kích cỡ của bài toán này khá cồng cành vì giá tụ tại các
thanh cái cao và hạ áp lại không giống nhau. Để giải quyết bài toán này, thông thờng ngời ta tiến hành phân phối dung
lợng bù về các nhánh trong cùng một cấp điện áp, sau đó sẽ tiến hành phân phối dung lợng bù (của mỗi nhánh) về phía
cao và hạ của từng trạm biến áp phân xởng và nh vậy có thể áp dụng các công thức về phân phối dung lợng tối u đã có.
Dới đây là trình tự thực hiện việc phân phối dung lợng bù:

a) Sơ đồ bố trí tụ:
b) Sơ đồ tính toán:
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
B1
B2 B3
B4
B5
B6
TPP trung
tâm

Để tiến hành phân phối dung lợng bù tối u ta thiết lập sơ đồ thay thế tính toán trong đó các phần tử của hệ
thông chỉ đợc thay bằng các điện trở (vì hàm mục tiêu ở đây là tối thiểu hoá tổn thất điện năng trong hệ thống). Từ sơ
đồ thực ta có sơ đồ thay thế sau:
TPP trung tâm

R
1
R

B1
R
2
R
B2
R
3
R
B3
R
4
R
B4
R
6
R
B6
R
5
R
B5
TPP trung tâm

R
td1
Q
1
;
Q
b1

R
td2
Q
1
;
Q
b1
R
td4
R
td3
Q
1
;
Q
b1
Q
4
;
Q
b4
R
td5
Q
5
;
Q
b5