Bài tập dài hệ thống cung cấp điện pptx

Nguyễn Văn Nhân
Bài tập dài hệ thống cung cấp điện
Họ tên sinh viên : Nguyễn Văn Nhân
Lớp : ĐK-TĐH 1 K55
MSSV : 20101962
A. Đề bài
I. Các số liệu ban đầu
1. Phụ tải điện của nhà máy ( hình 1, bảng 1).
2. Phụ tỉa điện của phân xưởng sửa chữa cơ khí ( hình 2, bảng 2).
3. Điện áp nguồn : U
đm
=22kV
4. Dung lượng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm biến áp khu vực :
250MVA
5. Đường dây cung cấp điện cho nhà máy : Dùng dây nhôm lõi thép treo
trên không .
6. Khoảng cách từ nguồn đến nhà máy : 10km.
7. Công suất của nguồn điện : vô cùng lớn .
8. Nhà máy làm việc ba ca, T
max
=150(20+n) giờ ( n là số thứ tự trong danh
sách sinh viên).
II. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán
1. Xác định phụ tỉa tính toán của phân xưởng sửa chữa cơ khí và của toàn nhà
máy.
2. Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy.
3. Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng sửa chữa cơ khí .
4. Bù công suất phản kháng nâng cao cosɸ của nhà máy.
B. Bài làm
1. Tính toán phụ tải phân xưởng sửa chữa cơ khí
a, Phân loại và tính toán nhóm phụ tải :

Nhóm 1:
ST
T
Tên thiết bị mã P
đm
Số lượng P
đm
nhóm
1 Máy tiện ren 1 7 1 7
2 Máy tiện ren 2 4.5 1 4.5
3 Máy tiện ren 3 3.2 1 3.2
4 Máy tiện ren 4 10 1 10
5 Máy khoan đứng 5 2.8 1 2.8
6 Máy khoan đứng 6 7 1 7
7 Máy phay vạn năng 11 2.8 1 2.8
8 Máy bào ngang 12 2.8 1 2.8
9 Máy mài tròn vạn năng 13 0.65 6 3.9
10 Máy mài phẳng 14 4 1 4
1
MSSV : 20101962 ĐK-TĐH 1- K55
Nguyễn Văn Nhân
48 kW
Tính toán phụ tải:
Số thiết bị trong nhóm : 15 thiết bị
K
sd
=0.2 P
max
=10 kW, P
min

=0.65 kW, P
đm nhóm
=48 kW
m=10:0.65 >3
n
hq
=2*48:10=9.6 =7 thiết bị
tra sổ tay ta được K
max
=2.1
P
tt
=K
max
*K
sd
*P
đm nhóm
= 20.16 kW
Qtt=Ptt*tan =20.16*1.33 =26.81 kW
Stt= Ptt : cos = 20.16 : 0.6= 33.6 kVA
Itt=Stt : U=51.05 A
Nhóm 2 :
ST
T
Tên thiết bị mã P
đm
Số lượng P
đm nhóm
1 Máy tiện ren 1 7 2 14

2 Máy tiện ren 2 4.5 1 4.5
3 Máy tiện ren 3 3.2 2 6.4
4 Máy tiện ren 4 10 1 10
5 Máy phay vạn năng 7 4.5 1 4.5
6 Máy bào ngang 8 5.8 1 5.8
7 Máy mài tròn vạn năng 9 2.8 1 2.8
8 Máy mài phẳng 10 4 1 4
9 Máy ép tay kiểu vít 24 - 1
10 Máy giũa 26 1 1 1
11 Máy mài sắc các dao cắt gọt 27 2.8 1 2.8
Tính toán phụ tải:
Tổng số thiết bị : 13
K
sd
=0.2, P
max
=10 kW, P
min
=1 kW, P
đm nhóm
= 55.8 kW.
m= 10 >3
ta loại bỏ các nhóm thiết bị có công suất nhỏ hơn 5% P
đm nhóm
.
n
hq
=2*P
đm nhóm
: P

max
=2*52:10 = 10 thiết bị
Tra sổ tay ta được hệ số K
max
=1.84
Ptt=1.84*0.2*55.8= 20.53 kW
Qtt=27.31 kW
2
MSSV : 20101962 ĐK-TĐH 1- K55
Nguyễn Văn Nhân
Stt =34.21 kVA
Itt=52 A
Nhóm 3 :
Tính toán phụ tải:
Tổng số thiết bị : 4
N
hq
=4, K
max
=2.64
Ptt = 2.64*0.2*42.4=22.39 kW
Qtt= 29.78 kW
Stt=37.32 kVA
Itt=56.7 A
Nhóm 4:
ST
T
Tên thiết bị P
đm
Số lượng P

đm nhóm
1 Máy tiện ren 1 10 4 40
2 Máy tiện ren 2 10 4 40
3 Máy doa ngang 4 4.5 1 4.5
4 Máy phay chép hình 10 0.6 1 0.6
5 Máy mài tròn 17 7 1 7
6 Máy mài phẳng có trục nằm 20 2.8 1 2.8
7 Máy khoan bàn 22 0.65 1 0.65
95.55 kW
Tính toán phụ tải :
Tổng số thiết bị : n=13
K
sd
=0.4, P
đm nhóm
= 95.55 kW
Số thiết bị hoạt động hữu ích n1=8, P1=80 kW
n*=8:13=0.62, p*=80:95.55=0.84
n
hq
*=0.81 ==> n
hq
=0.81*13=11 thiết bị
tra sổ tay ta được giá trị K
max
=1.34
3
MSSV : 20101962 ĐK-TĐH 1- K55
STT Tên thiết bị mã P
đm

Số lượng P
đm nhóm
1 Máy tiện ren 1 7 1 7
2 Máy tiện ren 3 3.2 1 3.2
3 Máy cưa 11 2.8 1 2.8
4 Máy mài hai phía 12 2.8 1 2.8
5 Bàn thợ nguội 15 8
Nguyễn Văn Nhân
Ptt=1.34*0.4*95.55=51.21 kW
Qtt=51.21*1.33=68.11 kW
Stt= 85.35 kVA
Itt =Stt : ( U )=129.98 A
Nhóm 5:
ST
T
Tên thiết bị mã P
đm
Số lượng P
đm nhóm
1 Máy phay vạn năng 5 7 2 14
2 Máy phay ngang 6 4.5 1 4.5
3 Máy bào ngang 7 5.62 1 5.62
4 Máy khoan hướng tâm 8 7 2 14
5 Máy phay chép hình 9 1 1 1
6 Máy phay chép hình 11 3 1 3
7 Máy bào ngang 12 7 2 14
8 Máy xọc 14 7 2 14
9 Máy khoan hướng tâm 15 4.5 1 4.5
10 Máy khoan đứng 16 4.5 1 4.5
11 Máy mài tròn vạn năng 18 2.8 1 2.8

12 Máy mài phẳng có trục đứng 19 10 1 10
13 Máy ép thủy lực 21 4.5 1 4.5
14 Máy bào giường một trụ 13 10 1 10
Tính toán phụ tải :
Tổng số thiết bị 18
Số thiết bị hoạt động có P
đm
> 50%P
max
= 5kW là n1=10
K
sd
=0.4, P
đm nhóm
=106.42 kW, P1=76 kW
n*=10:18 = 0.56, p* =76: 106.42 = 0.71
n
hq
*=0.87 ==>n
hq
=0.87*18= 16 thiết bị
tra bảng ta được hệ số K
max
= 1.26
Ptt= 1.26*0.4*106.42 = 53.66 kW
Qtt=71.37 kW
Stt=89.43 kVA
Itt=135.88 A
2. Tính toán phụ tải toàn nhà máy.
Phụ tải của nhà máy gồm :

Stt Tên phân xưởng CS đặt Knc cosɸ Po Pcs Ptt Qtt Stt
4
MSSV : 20101962 ĐK-TĐH 1- K55
Nguyễn Văn Nhân
1 Phòng thí nghiệm 120 0.8 0.8 30 38.88 134.88 72 168.6
2 Phân xưởng số 1 3500 0.6 0.8 20 60.48 2160.48 2100 2700
3 Phân xưởng số 2 4000 0.6 0.8 20 59.54 2459.54 2400 3074.4
4 Phân xưởng số 3 3000 0.6 0.8 20 45.36 1845.36 1800 2306.7
5 Phân xưởng số 4 2500 0.6 0.8 20 45.36 1545.36 1500 1931.7
6 Phân xưởng SCCK Tính toán 0.6 20 20.16 188.1 223.4 313.5
7 Lò ga 400 0.6 0.8 20 20.16 260.16 240 325.2
8 Phân xưởng rèn 1600 0.6 0.7 20 33.12 993.16 840 1418.8
9 Bộ phận nén ép 600 0.6 0.8 20 14.58 374.58 360 468.2
10 Trạm bơm 150 0.6 0.8 10 20.16 110.16 90 137.7
10071.78 9625.4
Lấy hệ số đồng thời của nhà máy là 0.8
Công suất tác dụng toàn nhà máy :
Pttnm=Kđt*∑Ptt= 0.8*10071.78=8057.42 kW
Công suất phản kháng toàn nhà máy :
Qttnm= Kđt*∑Qtt= 0.8 *9625.4= 7700.3 kW
Công suất toàn phần của nhà máy:
3. Xác định tâm phụ tải và biểu đồ phụ tải.
a, Biểu đồ phụ tải .
Bán kính phụ tải được xác định theo công thức R= với m=300 kVA/cm
2
Góc chiếu sáng của phụ tải α
Tâm phụ tải được tính theo công thức
X
0
== = 59.7

Y
0
=== 45
Vậy tâm phụ tải của nhà máy là ( 59.7 ; 45 ).
5
MSSV : 20101962 ĐK-TĐH 1- K55
Nguyễn Văn Nhân
Bảng giá trị góc chiếu sáng :
Stt Tên phân xưởng Pcs Ptt Stt X Y Rcm α
1 Phòng thí nghiệm 38.88 134.88 168.6 19 40 0.42 104
2 Phân xưởng số 1 60.48 2160.48 2700 38 68 1.7 10
3 Phân xưởng số 2 59.54 2459.54 3074.4 39 24 1.81 8.7
4 Phân xưởng số 3 45.36 1845.36 2306.7 65.5 22 1.56 8.8
5 Phân xưởng số 4 45.36 1545.36 1931.7 65.5 68 1.43 10.6
6 Phân xưởng SCCK 20.16 188.1 313.5 86 16 0.58 38.6
7 Lò ga 20.16 260.16 325.2 100 16 0.61 27.9
8 Phân xưởng rèn 33.12 993.16 1418.8 101 58 1.23 12
9 Bộ phận nén ép 14.58 374.58 468.2 96 73 0.7 14
10 Trạm bơm 20.16 110.16 137.7 125 37 0.38 65.9
10071.78

Biểu đồ phụ tải nhà máy :
6
MSSV : 20101962 ĐK-TĐH 1- K55
Nguyễn Văn Nhân
4. Thiết kế mạng cao áp cho nhà máy.
Hai phương án đề ra :
Phương án Tên Trạm Số MBA Phụ tải Loại phụ tải
1
B1 2

PTN
PX1
I
B2 2 PX2 I
B3 2 PX3 I
B4 2 PX4 I
B5 1
PXSCCK
Lò Ga
Trạm bơm
III
I
III
B6 2
PX Rèn
Bộ Phận nén
I
I
2
B1 2
PTN
PX1
I
B2 2 PX2 I
B3 2 PX3 I
B4 2 PX4 I
B5 1
PXSCCK
Lò Ga
III

I
B6 1 PX Rèn I
B7 1
Bộ Phận nén
Trạm bơm
I
III
Trạm biến áp trung tâm
SđmB ≥ Stt/2 = 13930/2= 6965 kVA
Ssc > 0.7 *6965 = 4875 kVA
Chọn hai biến áp làm việc song song có công suất định mức mỗi máy là Sđm=7000
KVA
a. Phương án 1: Đặt 6 máy biến áp
- Trạm biến áp B1: Cấp điện cho PTN và PX1
Đặt 2 MBA làm việc song song
Chọn dung lượng MBA:
S
đmB
≥
S
đmB
≥
Chọn dùng MBA 1500 – 35/0,4 có S
đm
= 1500 kVA
- Trạm biến áp B2: Cấp điện cho phân xưởng 2
Đặt 2 MBA làm việc song song
Chọn dung lượng MBA:
S
đmB

≥
S
đmB
≥
Chọn dùng MBA 1600 – 35/0,4 có S
đm
= 1600 kVA
7
MSSV : 20101962 ĐK-TĐH 1- K55
Nguyễn Văn Nhân
- Trạm biến áp B3: Cấp điện cho PX 3
Đặt 2 MBA làm việc song song
Chọn dung lượng MBA:
S
đmB
≥
S
đmB
≥
Chọn dùng MBA1200 – 35/0,4 có S
đm
= 1200 kVA,
- Trạm biến áp B4: Cấp điện cho PX4
Đặt 2 MBA làm việc song song
Chọn dung lượng MBA:
S
đmB
≥
S
đmB

≥
Chọn dùng MBA 1000 – 35/0,4 có S
đm
= 1000 kVA
- Trạm biến áp B5: Cấp điện PXSCCK, lò ga, trạm bơm.
Đặt 1 MBA
Chọn dung lượng MBA:
SđmB ≥
Chọn dùng MBA 800 – 35/0,4 có S
đm
= 800 kVA
- Trạm biến áp B6: Cấp điện phân xưởng rèn và bộ phạn nén ép
Đặt 2 MBA làm việc song song
Chọn dung lượng MBA:

S
đmB
≥
SđmB≥ S
sc
= 0,7.S
PXVII
= 0,7.943= 660.5 kVA
Chọn dùng MBA 950 – 35/0,4 có S
đm
= 950 kVA
b. Phương án 2 : Đặt 7 máy biến áp
Trạm biến áp 1,2 3,4 đặt như phương án 1
- Trạm biến áp B5 : Cấp điện cho PXSCCK và lò ga
SđmB ≥

SđmB≥ Ssc=0.7 *319.4=223.5 kVA
Chọn biến áp MBA 320 có Sđm=320 KVA
- Trạm biến áp B6: Cấp điện cho phân xưởng rèn
SđmB=Stt=1418 kVA
Chọn biến áp có Sđm=1450 kVA
- Trạm biến áp B7 : Cấp điện cho bộ phận nén ép và trạm bơm
SđmB=Stt=606 kVA
Chọn biến áp có Sđm=610 kV
Sơ đồ mạng điện cao áp cho nhà máy:
8
MSSV : 20101962 ĐK-TĐH 1- K55
Nguyễn Văn Nhân
9
MSSV : 20101962 ĐK-TĐH 1- K55
Nguyễn Văn Nhân
TÍNH TOÁN BÙ HỆ SỐ CÔNG SUẤT
Hệ số công suất cosφ là một trong các chỉ tiêu để đánh giá xí nghiệp dùng điện có hợp lý và
tiết kiệm hay không. Nâng cao hệ số công suất cosφ là một chủ trương lâu dài gắn liền với
mục đích phát huy hiệu quả cao nhất quá trình sản xuất, phân phối và sử dụng điện năng.
Mục tiêu là nâng hệ số công suất lên cosφ = 0,95.
1.1 Ý nghĩa của việc nâng cao hệ số công suất cosφ
Phần lớn các thiết bị tiêu dùng điện đều tiêu thụ công suất tác dụng P và công suất phản
kháng Q.
Công suất tác dụng là công suất được biến thành cơ năng hoặc nhiệt năng trong các thiết bị
dùng điện, còn công suất phản kháng Q là công suất từ hóa trong các máy điện xoay chiều và
không sinh ra công.
Quá trình trao đổi công suất Q giữa máy phát và hộ tiêu dùng điện là một quá trình dao động.
Mỗi chu kỳ của dòng điện, Q đổi chiều 4 lần, giá trị trung bình của Q trong 1/2 chu kỳ của
dòng điện bằng không. Việc tạo ra công suất Q không đòi hỏi tiêu tốn năng lượng của động
cơ sơ cấp quay máy phát điện. Mặt khác công suất Q cung cấp cho hộ tiêu dùng điện không

nhất thiết phải lấy từ nguồn.
Vì vậy để tránh truyền tải một lượng công suất Q khá lớn trên đường dây, người ta đặt gần
các hộ tiêu thụ điện các máy sinh ra Q (tụ điện, máy bù đồng bộ,…) để cung cấp trực tiếp cho
phụ tải, cách làm như vậy gọi là bù công suất phản kháng.
Khi bù công suất phản kháng Q thì góc lệch pha giữa dòng điện và điện áp trong mach sẽ nhỏ
đi, do đó hệ số công suất cosφ của mạng được nâng cao. Quan hệ giữa P, Q và góc φ :
φ=
P
arctg
Q
(4.1)
Khi lượng P thay đổi, nhờ có bù Q, lượng Q truyền tải trên đường dây giảm xuống, do đó góc
φ giảm → cosφ tăng lên.
Hệ số công suất cosφ được nâng cao sẽ mang đến những hiệu quả sau:
+ Giảm tổn thất công suất:
Tổn thất công suất
∆P =
2 2 2 2
2 2 2
P Q P Q
.R .R .R
U U U
+
= +
= ∆P
(P)
+ ∆P
(Q)
10
MSSV : 20101962 ĐK-TĐH 1- K55

Nguyễn Văn Nhân
Q giảm → ∆P
(Q)
giảm → ∆P giảm.
+ Giảm tổn thất điện năng:
Tổn thất điện năng
∆A = ∆P.t
Q giảm → ∆P giảm → ∆A giảm.
+ Giảm tổn thất điện áp:
Tổn thất điện áp
(P) (Q)
P.R Q.X P.R Q.X
U U U
U U U
+
∆ = = + = ∆ = ∆
Q giảm → ∆U
(Q)
giảm → ∆U giảm.
+ Tăng khả năng truyền tải của đường dây và máy biến áp:
Khả năng truyền tải của đường dây và MBA phụ thuộc vào điều kiện phát nóng, tức là phụ
thuộc vào dòng điện cho phép của chúng. Dòng điện chạy trên dây dẫn và MBA:
2 2
P Q
I
3U
+
=
Q giảm → I giảm.
Ngoài ra việc nâng cao cosφ còn làm giảm chi phí kim loại màu, góp phần làm ổn định điện

áp, tăng khả năng phát điện của MFĐ…
Vì những lí do trên mà việc bù Q, nâng cao hệ số cosφ trở thành vấn đề quan trọng, cần được
quan tâm đúng mức.
1.2 Biện pháp nâng cao cosφ
1.2.1 Nâng cao cosφ bằng phương pháp tự nhiên
- Thay các động cơ thường xuyên vận hành non tải bằng các động cơ có công suất nhỏ hơn.
- Giảm điện áp ở các động cơ mang tải ít.
- Hạn chế các động cơ không đồng bộ chạy không tải.
- Nâng cao chất lượng sửa chữa các động cơ điện không đồng bộ.
- Thay và chuyển đổi các MBA.
11
MSSV : 20101962 ĐK-TĐH 1- K55
Nguyễn Văn Nhân
Nâng cao cosφ bằng phương pháp tự nhiên rất có lợi vì đem lại hiệu quả kinh tế lâu dài mà
không cần phải đặt thêm thiết bị bù.
1.2.2 Nâng cao cosφ bằng phương pháp nhân tạo
Đặt các thiết bị bù ở gần các hộ tiêu thụ điện để cung cấp Q theo yêu cầu của chúng, nhờ vậy
sẽ giảm được lượng Q truyền tải về đường day.
Có thể sử dụng tụ điện tĩnh, máy bù đồng bộ, động cơ điện đồng bộ. Với nhà máy cơ khí công
nghiệp địa phương đang xét ta dùng các bộ tụ điện tĩnh để làm thiết bị bù.
Sử dụng các bộ tụ điện có ưu điểm là tiêu hao ít công suất P, không có phần quay như máy bù
đồng bộ nên lắp ráp, bảo quản và vận hành dễ dàng. Tụ điện được chế tạo thành từng đơn vị
nhỏ vì thế có thể tùy theo sự phát triển của các phụ tải trong quá trình sản xuất mà ghép dần tụ
điện vào mạng khiến hiệu suất sử dụng cao và không phải bỏ vốn đầu tư ngay một lúc.
Vị trí đặt các thiết bị bù ảnh hưởng rất nhiều đến hiệu quả bù. Các bộ tụ điện bù có thể đặt ở
TPPTT, thanh cái cao áp, hạ áp của TBAPX, tại các TPP, TĐL hoặc tại đầu cực của các phụ
tải lớn. Để xác định chính xác vị trí và dung lượng đặt các thiết bị bù cần phải tính toán so
sánh kinh tế, kỹ thuật cho từng phương án.
Theo kinh nghiệm thực tế, công suất và dung lượng bù công suất phản kháng của nhà mày và
các thiết bị không thật lớn nên ta có thể phân bố dung lượng bù tại thanh cái hạ áp của

TBAPX để giảm nhẹ vốn đầu tư và thuận lợi cho công tác quản lý, vận hành.
Hình 4.1 – Sơ đồ nguyên lý phân bố dung lượng bù
12
MSSV : 20101962 ĐK-TĐH 1- K55
Nguyễn Văn Nhân
0,4kV
B
6
0,4kV 0,4kV 0,4kV 0,4kV 0,4kV
35kV
MCLL
B
5
B
4
B
3
B
2
B
1
TPPTT
Q
b6
Q
b5
2
Q
b5
2

Q
b4
2
Q
b4
2
Q
b3
2
Q
b3
2
Q
b2
2
Q
b2
2
Q
b1
2
Q
b1
2
1.3 Xác định và phân bố dung lượng bù
1.3.1 Xác định dung lượng bù
Dung lượng bù cho nhà máy xác định theo công thức:
b ttnm 1 2
Q P .(tg tg ).= ϕ − ϕ α
Trong đó:

+ Q
b
: Tổng dung lượng công suất phản kháng cần bù
+ P
ttnm
: Phụ tải tác dụng tính toán của nhà máy
+ φ
1
: Góc ứng với hệ số công suất trung bình của NM trước khi bù.
Theo tính toán ở chương 1, cosφ
1
= 0,66 → tgφ
1
= 1,14
+ φ
2
: Góc ứng với hệ số công suất bắt buộc
13
MSSV : 20101962 ĐK-TĐH 1- K55
Nguyễn Văn Nhân
Mục tiêu cosφ
2
=0,95 → tgφ
2
= 0,33
+ α: Hệ số xét tới khả năng nâng cao cosφ bằng những phương pháp không đòi
hỏi thiết bị bù, chọn α = 1.
Thay vào công thức (3.2)
Q
b

= 3383,60.(1,14 - 0,33).1 = 2740,72 kVAr
1.3.2 Phân bố dung lượng bù cho các TBAPX
Với các trạm 2 MBA phía hạ áp ta dùng thanh cái phân đoạn, dung lượng bù chia đều cho cả
2 nửa thanh cái.
Hình 4.2 – Sơ đồ thay thế tính dung lượng bù
Q
b2
Q
b2
R
B2
Q
b3
Q
b3
R
B3
Q
b4
Q
b4
R
B4
Q
b5
Q
b5
R
B5
Q

b6
Q
b6
R
B6
Q
b1
Q
b1
R
B1
TPPTT
R
C2
R
C3
R
C4
R
C5
R
C6
Công thức tính công suất bù của mạng hình tia:
Q
bi
= Q
i
– (Q
Σ
- Q

b)
.
td
i
R
R

Trong đó:
+ Q
bi
: công suất cần bù tại phụ tải thứ i
14
MSSV : 20101962 ĐK-TĐH 1- K55
Nguyễn Văn Nhân
+ Q
i
: công suất phản kháng của phụ tải thứ i
+ Q
∑
: công suất phản kháng của nhà máy
+ Q
b
: tổng công suất bù toàn nhà máy
+ R
tđ
: điện trở tương đương của mạng điện
+ R
i
: điện trở của nhánh thứ i
R

i
= R
Bi
+ R
ci
+ R
Bi,
R
ci
: điện trở của MBA và cáp nhánh thứ i
Công thức tính điện trở MBA: R
B
=
2
3
N dm
2
dm
P .U
.10
n.S
∆

Bảng 4.1 - Điện trở các TBAPX
TBA
Qtt
(kVAr)
Sđm
(kVA)
∆PN

(kW)
n RB (Ω)
B1
1114,6 1000 10
2 6,13
B2
934,56 1000 10
2 6,13
B3
441,76 400 4.6
2 17,61
B4
516,72 560 5.47
2 10,68
B5 390
320 3.88
2 23,21
B6 299,96
560 5.47
1 21,37
Công thức tính điện trở cáp: R
D
=
0
r .L
n
Bảng 4.2 - Điện trở cáp 35 kV
Đường dây Cáp L(m) r
0
(Ω/km) n R

C
(Ω)
TPPTT-B1 2XLPE(3x50) 98.44 0.494 2 0.024
TPPTT-B2 2XLPE(3x50) 95.32 0.494 2 0.024
TPPTT-B3 2XLPE(3x50) 87.96 0.494 2 0.0217
15
MSSV : 20101962 ĐK-TĐH 1- K55
Nguyễn Văn Nhân
TPPTT-B4 2XLPE(3x50) 150.56 0.494 2 0.0372
TPPTT-B5 2XLPE(3x50) 276.84 0.494 2 0.0684
TPPTT-B6 XLPE(3x50) 98.2 0.494 1 0.0485
16
MSSV : 20101962 ĐK-TĐH 1- K55
Nguyễn Văn Nhân
Bảng 4.3 – Kết quả tính điện trở nhánh
B1 B2 B3 B4 B5 B6
R
Bi
(Ω)
6.13 6.13 17.61 10.68 23.21 21.37
R
Ci
(Ω) 0.024 0.024 0.022 0.037 0.068 0.049
R
i
(Ω) 6.154 6.154 17.632 10.717 23.278 21.42
R
tđ
=
1

5
1 2 3 4 6
1 1 1 1 1 1
R R R R R R
−
 
 ÷
 ÷
 
+ + + + +
=
1
1 1 1 1 1 1
( )
6,154 6,154 17,632 10,717 23,278 21,42
−
+ + + + +

= 0,565 Ω
Q
∑
= 4493,76 kVAr (tính ở chương 1)
Áp dụng công thức (3.3) xác định dung lượng bù cho các TBA. Với
Q
∑
= 4493,76 kVAr; Q
b
= 2740,72 kVAr; R
tđ
= 0,565 Ω.

Bảng 4.4 – Kết quả tính toán dung lượng bù
TBA Qtt (kVAr)
R
i
(Ω) Q
bi
(kVAr)
B1
1114.6 6.154 953.65
B2
934.56 6.154 773.61
B3
441.76 17.632 385.59
B4
516.72 10.717 424.30
B5 390
23.278 347.45
B6 299.96
21.42 253.72
17
MSSV : 20101962 ĐK-TĐH 1- K55
Nguyễn Văn Nhân
1.3.3 Chọn tụ bù
Tra (bảng 6.8 - TL2) chọn tụ bù cosφ điện áp 380V do DAE YEONG chế tạo.
Bảng 4.5 - Kết quả chọn số lượng và loại tụ bù
TBA Q
b
(kVAr) Loại tụ Số pha Q
tụ
(kVAr) Số lượng

B1 953.65 DLE - 3H75K6T 3 75 12
B2 773.61 DLE - 3H75K6T 3 75 10
B3 385.59 DLE - 3H75K6T 3 50 7
B4 424.30 DLE - 3H75K6T 3 50 8
B5 347.45 DLE - 3H75K6T 3 50 6
B6 253.72 DLE - 3H75K6T 3 50 5
Tổng công suất của các tụ bù:
Q
Σ
tụ
= 75.22 + 50.26 = 2950 kVAr
Công suất phản kháng truyền tải trong lưới sau khi bù:
Q = Q
ttNM
-
Q
Σ
tụ
= 3819,69 - 2950 = 869,69 kVAr
Hệ số công suất nhà máy sau khi bù:
cosφ =
ttNM
2 2 2 2
ttNM
P 3383,60
0,95
P Q 3383,60 869,69
= =
+ +

Vậy sau khi đặt tụ bù cho lưới hạ áp của nhà máy, hệ số công suất cosφ của nhà máy đã đạt
yêu cầu cần bù.
Hình 4.3 – Sơ đồ lắp đặt tủ cosφ trạm 2 MBA
18
MSSV : 20101962 ĐK-TĐH 1- K55
Nguyễn Văn Nhân
Tñ
aptomat
tæng
Tñ ph©n
phèi cho
c¸c PX
Tñ bï
Tñ
aptomat
ph©n
®o¹n
Tñ
aptomat
tæng
Tñ bï
Tñ ph©n
phèi cho
c¸c PX
19
MSSV : 20101962 ĐK-TĐH 1- K55
Nguyễn Văn Nhân
CHƯƠNG 2
THIẾT KẾ MẠNG HẠ ÁP PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ
Phân xưởng sửa chữa cơ khí có tổng diện tích 1344 m

2
, gồm 70 thiết bị được chia thành 5
nhóm. Công suất tính toán của PX là 162,99 kVA, trong đó có 20,16 kW sử dụng cho hệ
thống chiếu sáng.
Để cấp điện cho PX ta sử dụng sơ đồ hỗn hợp. Điện năng từ TBA B6 được đưa về tủ phân
phối của phân xưởng. Trong tủ phân phối đặt 1 aptomat tổng và 6 aptomat nhánh cấp điện cho
5 tủ động lực và 1 tủ chiếu sáng. Từ tủ phân phối đến các tủ động lực và tủ chiếu sáng sử
dụng sơ đồ hình tia để thuận tiện cho việc quản lý và vận hành. Mỗi tủ động lực cấp điện cho
một nhóm phụ tải theo sơ đồ hỗn hợp, các phụ tải có công suất lớn và quan trọng sẽ nhận điện
trực tiếp từ thanh cái của tủ, các phụ tải có công suất bé và ít quan trọng hơn được ghép thành
các nhóm nhỏ nhận điện từ tủ theo sơ đồ liên thông.
Để dễ dàng thao tác và tăng thêm độ tin cậy cung cấp điện. Tại các đầu vào và ra của tủ đều
đặt các aptomat làm nhiệm vụ đóng cắt, bảo vệ quá tải và ngắn mạch cho các thiết bị trong
PX.
2.1 Lựa chọn thiết bị điện
2.1.1 Chọn aptomat đầu nguồn
Để cấp điện cho toàn PX ta đặt 1 tủ phân phối ngay sát tường PX và nằm trong PX.
Điều kiện lựa chọn:
U
đmA
≥ U
mạng
= 0,38 kV
I
đmA
≥ I
max
=
ttpx
dm

S
162,99
247,64
3U 3.0,38
= =
A
Chọn aptomat NS250H có các thông số kỹ thuật sau:
Bảng 5.1 - Kết quả chọn số lượng và loại tụ bù
Loại U
đm
(V) I
đm
(A) I
Nmax
(kA)
NS250H 690 250 8
2.1.2 Chọn cáp từ trạm B2 về tủ phân phối
Cáp được chọn theo điều kiện phát nóng cho phép.
Dùng cáp đồng hạ áp 3 lõi + trung tính, cách điện PVC của hãng LENS Pháp chế tạo.
20
MSSV : 20101962 ĐK-TĐH 1- K55
Nguyễn Văn Nhân
I
ttpx
=
ttpx
dm
S
162,99
247,64

3U 3.0,38
= =
A
Tra (bảng 4.23 - TL2), chọn cáp (3x70+35) mm2 có I
cp
= 254 A.
Kiểm tra lại theo điều kiện kết hợp với thiết bị bảo vệ (aptomat):
kdnhA dmA
cp
I 1,25.I
1,25.250
I
1,5 1,5 1,5
≥ = =
= 208,33 A
(I
kđnhA
: dòng điện khởi động nhiệt của aptomat)
Vậy cáp đã chọn thỏa mãn.
2.1.3 Chọn aptomat và thanh góp cho tủ phân phối
Tủ phân phối gồm 1 đầu vào và 6 đầu ra. Trong đó 5 đầu ra cung cấp cho 5 tủ động lực còn
một đầu ra cung cấp cho tủ chiếu sáng.
Tra (PL IV.18 - TL1) chọn tủ phân phối do Simens chế tạo có kích thước: dài 2200mm, rộng
1000mm, sâu 1000mm.
Hình 5.1 – Sơ đồ nguyên lý tủ phân phối
21
MSSV : 20101962 ĐK-TĐH 1- K55
Nguyễn Văn Nhân
A1
AT

A3
A2 A4
A6
TÐ1 TÐ2
TÐ3 CS
TÐ4
A5
TÐ5
2.1.3.1 Chọn aptomat tổng
Điều kiện lựa chọn:
U
đmA
≥ U
mạng
= 0,38 kV
I
đmA
≥ I
max
= 247,64 A
Chọn aptomat loại NS250H do Merlin Gerin chế tạo có các thông số như trong bảng 5.1
2.1.3.2 Chọn aptomat nhánh
Điều kiện lựa chọn:
U
đmA
≥ U
mạng
= 0,38 kV
I
đmA

≥ I
tt
=
tt
dm
S
3.U
Chọn aptomat do Merlin Gerin chế tạo.
Ta có bảng lựa chọn aptomat cho các nhóm thiết bị và chiếu sáng như trong bảng
Bảng 5.2 – Kết quả chọn aptomat nhánh
22
MSSV : 20101962 ĐK-TĐH 1- K55
Nguyễn Văn Nhân
Nhóm Tủ ĐL S
tt
(kVA) I
tt
(A) Loại ATM U
đm
(V) I
đm
(A) I
Nmax
(kA)
1 ĐL1 11,12 16,89 C60N 690 40 6
2 ĐL2 57,46 87,30 NC100H 440 100 6
3 ĐL3 63,48 96,45 NC100H 440 100 6
4 ĐL4 15,16 23,03 C60N 690 40 6
5 ĐL5 29,34 44,58 C60N 440 63 6
CS TCS 20,16 30,63 C60N 440 40 6

2.1.3.3 Chọn thanh góp cho tủ phân phối
Chọn theo công thức:
I
cp
≥ I
tt
=
ttpx
dm
S
162,99
247,64
3U 3.0,38
= =
A
Chọn thanh góp bằng đồng, kích thước 25x3 mm, có I
cp
= 340 A
2.1.3.4 Chọn cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực
Các đường cáp từ TPP đến các TĐL được đi trong rãnh cáp nằm dọc tường phía trong và bên
cạnh lối đi lại của phân xưởng.
Cáp được chọn theo điều kiện phát nóng cho phép:
k
hc
.I
cp
≥ I
tt
(k
hc

= 1)
Kiểm tra lại theo điều kiện kết hợp với thiết bị bảo vệ (aptomat):
I
cp
≥
kdnhA dmA
I 1,25.I
1,5 1,5
=
Tra (bảng 4.24 - TL2), chọn cáp đồng hạ áp 4 lõi cách điện PVC do LENS - Pháp chế tạo. Ta
có kết quả chọn cáp như trong bảng 5.3
23
MSSV : 20101962 ĐK-TĐH 1- K55
Nguyễn Văn Nhân
Bảng 5.3 – Kết quả chọn cáp từ TPP đến TĐL
Đường cáp I
tt
(A) I
đmA
(A) I
kđnh
/1,5 (A) Loại cáp I
cp
(A)
TPP - ĐL1 16,89 40 33,33 4G10 87
TPP - ĐL2 87,30 100 83,33 4G16 114
TPP - ĐL3 96,45 100 83,33 4G16 114
TPP - ĐL4 23,03 40 33,33 4G10 87
TPP – ĐL5 44,58 63 52,5 4G10 87
TPP - TCS 30,63 40 33,33 4G10 87

2.1.3.5 Chọn thanh góp cho các TĐL
Chọn theo điều kiện phát nóng cho phép:
I
cp
≥ I
tt
=
tt
dm
S
3U
Chọn thanh góp bằng đồng, ta có kết quả như bảng 5.4
Bảng 5.4 – Chọn thanh góp cho các TĐL
TĐL I
tt
(kVA) Thanh góp I
cp
(A)
TĐL1 16,89 25x3 mm 340
TĐL2 87,30 25x3 mm 340
TĐL3 96,45 25x3 mm 340
TĐL4 23,03 25x3 mm 340
TĐL5 44,58 25x3 mm 340
TCS 30,63 25x3 mm 340
2.1.3.6 Chọn cáp và aptomat từ TĐL đến các thiết bị
Tra (PL IV.18 - TL1) chọn TĐL do Siemens chế tạo có kích thước: dài 2200 mm, rộng 1000
mm, sâu 1000 mm, có sẵn CD-CC và KĐT, mỗi tủ có 8 đầu ra.
24
MSSV : 20101962 ĐK-TĐH 1- K55
Nguyễn Văn Nhân

I
tt
=
dm
dm
P
3.cos .U
Σ
ϕ
A
- Chọn aptomat:
U
đmA
≥ U
đmtb
I
đmA
≥ I
tt
Chọn aptomat do Merlin Gerin chế tạo, tra (bảng 3.3 - TL2).
- Chọn cáp:
I
cp
≥ I
tt
I
cp
≥
kdnhA dmA
I 1,25.I

1,5 1,5
=
Chọn cáp đồng hạ áp 4 lõi cách điện PVC do LENS - Pháp chế tạo, tra (bảng 4.24 - TL2).
25
MSSV : 20101962 ĐK-TĐH 1- K55