đồ án cung cấp điện cho một xưởng sản xuất công nghiệp

Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Môn Cung Cấp Điện
Khoa Điện

ĐỒ ÁN : CUNG CẤP ĐIỆN
Đề tài: Thiết kế cấp điện cho một xí nghiệp công
nghiệp
Giáo viên hướng dẫn : Ninh Văn Nam
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Tất Thành
Lớp : ĐH Điện 3 KII
Hà Nội 9/2009
Đồ án môn học Nguyễn Tất Thành ĐH Điện 3K 2

1
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Môn Cung Cấp Điện
Khoa Điện
CUNG CẤP ĐIỆN
Lời nói đầu
Việt Nam đang trong thời kì công nghiệp hóa, hiện đại hoán đất nước. Chính vì
vậy công nghiệp đóng vai trò rất quan trong. Trong đó điện đóng vai trò cực kì quan
trọng trong các nhà máy và xí nghiệp. Ngày nay cùng với sự phát triển của các ngành
kinh tế khác ngành công nghiệp năng lượng, đặc biệt là điện đóng vai trò 4tiên phong.
Đi đâu trên đất nước hình chữ S này cũng thấy các nhà máy điện, các trạm biến áp,
đường dây…phân phối điện năng hiệu quả và hợp lý nhất.
Để xây dựng một đất nước giàu mạnh, an ninh, phát triển… thì ngành cung cấp
điện phải đi trước một bước. Bởi vì trước khi một nhà máy hay xí nghiệp mọc lên đòi
hỏi phải có một cơ sở hạ tầng nhất định, trong đó một nguồn điện dảm bảo chất lượng (
rẻ, điện ổn định, cung cấp liên tục…) điện là yếu tố quan trong nhất.
Vì vậy việc tính toán, thiết kế cung cấp điện cho nhà máy xí nghiệp là việc làm
rất quan trọng trước khi xây dựng nhà máy, xí nghiệp. Trong quá trình thực hiện tuy đã
tham khảo nhiều bài làm của anh, chị khóa trước, tài liệu tham khảo nhưng do đây là
lần đầu tiên làm đồ án nên không thể tránh được sai sót. Mong được sự góp ý của các

thầy cô giáo, đặc biệt là thầy Ninh Văn Nam.

MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU 2
CHƯƠNG 1 : THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG 7
7.1. Giới thiệu chung
Đồ án môn học Nguyễn Tất Thành ĐH Điện 3K 2

2
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Môn Cung Cấp Điện
Khoa Điện
7.2. Đặc điểm chung
7.3. Thiết kế chiếu sáng
7.4. Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng K
7.5. Chiếu sáng sự cố
CHƯƠNG 2 :TÍNH TOÁN PHỤ TẢI 9
. Phụ tải của các phân xưởng 9
. Xác định phụ tải toàn xí nghiệp 12
CHƯƠNG3: XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN 13
. Vị trí đặt trạm biến áp
. Chọn dây dẫn rừ nguồn đến trạm biến áp
. Sơ đồ nối dây từ trạm biến áp đến các phân xưởng
. Chọn công suất và số lượng máy biến áp
CHƯƠNG 4 : CHỌN VÀ KIỂM TRA THIẾT BỊ 22


4.1. Hao tổn điện áp lớn nhất trong mạng điện
4.2. Hao tổn công suất
4.3. Tổn thất điện năng
CHƯƠNG 5 : NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT 55

. hệ số công suất và ý nghĩa của việc nâng cao hệ số công suất
. Các giải pháp bù cosφ tự nhiên
. Phân phối tối ưu công suất bù trên lưới điện xí nghiệp
. Xác định dung lượng bù
. Đánh giá hiệu quả bù
CHƯƠNG 6 : TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT 63
. Cơ sở lí thuyết
. Tính toán nối đất
. Trình tự tính toán nối đất
CHƯƠNG 7 : HẠCH TOÁN CÔNG TRÌNH 65
KẾT LUẬN …………………………………………………… 66
Đồ án môn học Nguyễn Tất Thành ĐH Điện 3K 2

3
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Môn Cung Cấp Điện
Khoa Điện
BÀI TẬP DÀI
1. Tên đề thiết kế: -Thiết kế cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp
- Mô hình thực tế
2. Giảng viên hướng dẫn : Ninh Văn Nam
3. Họ và tên sinh viên : NGUYỄN TẤT THÀNH Lớp : ĐH Điện 3K2
Nhiệm vụ thiết kế
1. Xác định phụ tải tính toán của nhà máy
2. Xác định sơ đồ nối dây của mạng điện
3. Lựa chọn thiết bị điện: Máy biến áp , tiết diện dây dẫn , thiết bị phân phối,
thiết bị bảo vệ, đo lường…
4. Xác định các tham số chế độ của mạng điện:
∆
U,
∆

P,
∆
A,U
2
…
5. Tính toán nối đất cho trạm biến áp theo chữ cái cuối cùng của tên đệm (với
đất cát pha)
6. Tính toán dung lượng bù để cải thiện hệ số công suất lên giá trị cos
ϕ
2
7. Tính toán chiếu sáng cho một phân xưởng
8. Dự toán công trình điện.
Bản vẽ :
1. Sơ đồ mặt bằng của mạng điện nhà máy
2. Sơ đồ chiếu sáng phân xưởng
3. Sơ đồ hai phương án- bảng chỉ tiêu kinh tế- kỹ thuật.
4. Sơ đồ nguyên lý trạm biến áp.
Thiết kế cung cấp điện cho một nhà máy gồm các phân xưởng với công suất và toạ độ
cho trong bảng, lấy theo alphabê của Họ tên người thiết kế

Bảng 1.1 Số liệu thiết kế cung cấp điện cho nhà máy
Đồ án môn học Nguyễn Tất Thành ĐH Điện 3K 2

4
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Môn Cung Cấp Điện
Khoa Điện
Al
ph
a
bê

Toạ độ X,Y(m); công suất P, hệ số cos
ϕ
,
hệ số sử dụng và số thiết bị của các phân
xưởng
Toạ độ , công suất cắt và độ
lệch điện áp của nguồn điện
Kích thước và độ
rọi yêu cầu của
phân xưởng
hệ số
công
suất
X,m Y,m
P,
kW
cos
ϕ
K
sd
N
X,m Y,m
S
cắt,
MVA
V
%
aXb,m E
ye,
Lux

cos
ϕ
2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
A 200 24 143.2 0.78 0.6 3 327 210 165 5 12x20 45 0.9
Ă 110 75 62.59 0.67 0.6 3 368 137 210 2.5 12x20 45 0.9
 148 28 62.17 0.78 0.6 4 437 69 160 3 12x20 45 0.9
B 167 87 68.6 0.69 0.6 3 26 427 200 4 15x23 50 0.91
C 58 94 84.3 0.82 0.6 4 480 56 240 4 16x20 40 0.89
D 136 120 77.82 0.8 0.6 5 510 43 165 6 10x34 45 0.92
Đ 24 176 31.15 0.79 0.6 3 316 58 210 5 14x22 50 0.9
E 10 53 64.49 0.76 0.6 4 23 421 200 5 16x28 40 0.92
Ê 180 84 62.59 0.67 0.6 2 368 137 210 2.5 12x20 45 0.9
G 6 69 56.21 0.80 0.6 3 59 287 150 4 14x28 50 0.91
H 8 108 65.18 0.82 0.6 4 541 318 240 4 13x26 45 0.89
I 84 68 62.17 0.78 0.6 4 437 69 160 3 12x20 45 0.9
K 210 59 82.33 0.75 0.6 3 349 179 180 2.5 15x23 50 0.91
L 25 210 46.78 0.68 0.6 2 512 68 210 5 16x20 40 0.89
M 27 127 59.43 0.65 0.6 3 17 457 250 4 10x34 45 0.92
N 29 157 70.15 0.74 0.6 4 24 501 165 6 14x22 50 0.9
O 138 134 85.44 0.77 0.6 3 78 417 150 5 16x28 45 0.92
Ơ 210 117 62.59 0.67 0.6 2 368 137 210 2.5 12x20 45 0.9
Ô 18 88 62.17 0.78 0.6 4 437 69 160 3 12x20 45 0.9
P 225 78 32.67 0.66 0.6 3 127 68 200 4 14x28 50 0.91
Q 113 93 37.54 0.85 0.6 2 435 93 160 3 13x26 40 0.89
R 210 17 62.59 0.67 0.6 3 368 137 210 2.5 12x20 45 0.9
S 89 26 75.57 0.78 0.6 2 18 618 240 4 15x23 50 0.91
T 75 54 81.87 0.83 0.6 3 35 479 250 5 16x20 40 0.89
U 63 73 63.05 0.82 0.6 3 473 321 160 6 10x34 50 0.92
Ư 212 48 66.74 0.79 0.6 2 65 431 250 5 14x28 50 0.91

V 48 106 57.06 0.78 0.6 3 57 457 180 5 14x22 45 0.9
X 186 39 57.79 0.77 0.6 4 89 421 200 4 16x28 45 0.92
Y 112 48 66.74 0.79 0.6 2 65 431 250 5 14x28 50 0.91
Nguồn điện áp 10KV, thời gian sử dụng công suất cực đại 4500h
Đồ án môn học Nguyễn Tất Thành ĐH Điện 3K 2

5
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Môn Cung Cấp Điện
Khoa Điện
Giải mã: Các số liệu được lấy theo vần alphabê của họ tên người thiết kế; Tổng số chữ
cái của họ , tên đệm và tên là tổng số phân xưởng ứng với số liệu từ cột 2 đến cột 5 ;
(trường hợp có chữ cái trùng thì lấy theo dòng tiếp theo). Ví dụ học sinh Nguyễn Văn
Ba sẽ phải thiết kế cho nhà máy có 11 phân xưởng: N,G,U,Y, Ê,O,V, Ă,Ơ, B và A.
Số liệu về nguồn điện lấy theo chữ cái đầu tiên của tên họ
Số liệu về thiết kế chiếu sáng lấy theo chữ cái cuối cùng của tên.
Số liệu của cos
ϕ
2
lấy theo chữ cái đầu tiên của tên đệm .
Sinh viên:
NGUYỄN TẤT THÀNH = NGUYEO TÂƯ VHAƠIsẽ thiết kế cho xí nghiệp có 14
phân xưởng với các số liệu như sau:
Bảng 2.2. Số liệu thiết kế cung cấp điện cho các phân xưởng
STT Vần
Toạ độ
Tham số
Số máy
X Y 1 2 3 4
1 N 29 157 P (kW) 70.15 88.44 62.59 62.17
K

sd
0.6 0.6 0.6 0.6
Cos φ 0.74 0.77 0.67 0.78
2 G 6 69
P (kW) 56.21 65.18 62.17
K
sd
0.6 0.6 0.6
Cos φ 0.8 0.82 0.78
3 U 63 73 P (kW) 63.05 66.74 57.06
K
sd
0.6 0.6 0.6
Cos φ 0.82 0.79 0.78
4 Y 112 48
P (kW) 66.74 143.2
K
sd
0.6 0.6
Cos φ 0.79 0.78
5 Ê 180 84 P (kW) 62.59 56.21
K
sd
0.6 0.6
Đồ án môn học Nguyễn Tất Thành ĐH Điện 3K 2

6
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Môn Cung Cấp Điện
Khoa Điện
Cos φ 0.67 0.8

6 O 138 134
P (kW) 88.44 62.59 62.17
K
sd
0.6 0.6 0.6
Cos φ 0.77 0.67 0.78
7 T 75 54 P (kW) 81.87 63.05 66.74
K
sd
0.6 0.6 0.6
Cos φ 0.83 0.82 0.79
8 Â 148 28
P (kW) 62.17 68.6 84.3 77.82
K
sd
0.6 0.6 0.6 0.6
Cos φ 0.78 0.69 0.82 0.8
9 Ư 212 48 P (kW) 66.74 57.06
K
sd
0.6 0.6
Cos φ 0.79 0.78
10 V 48 106
P (kW) 57.06 57.79 66.74
K
sd
0.6 0.6 0.6
Cos φ 0.78 0.77 0.79
11 H 8 108 P (kW) 65.18 62.17 82.33 46.78
K

sd
0.6 0.6 0.6 0.6
Cos φ 0.82 0.78 0.75 0.68
12 A 200 24
P (kW) 143.2 62.59 62.17
K
sd
0.6 0.6 0.6
Cos φ 0.78 0.67 0.78
13 Ơ 210 117 P (kW) 62.59 62.17
K
sd
0.6 0.6
Cos φ 0.67 0.78
14 I 84 68
P (kW) 62.17 82.33 46.78 59.43
K
sd
0.6 0.6 0.6 0.6
Cos φ 0.78 0.75 0.68 0.65
1.Thiết kế chiếu sáng cần các số liệu sau:
- Mặt bằng và mặt cắt phân xưởng để xác định vị trí theo đèn
- những đặc điểm của quá trình công nghệ các tiêu chuẩn về độ rọi cảu các khu vực làm việc
- Số liệu về nguồn điện và nguồn vật tư
Số liệu thiết kế được lấy theo chữ cái cuối cùng của tên là N:
Thiết kế mạng điện chiếu sáng cho 1 phân xưởng của xí ngiệp công ngiệp.
Độ dọi yêu cầu của chiếu sáng phân xưởng E
x
=45 lux.hao tổn điện áp từ đầu nguồn đến các thiết bị
là

∆
U
cp
=2,5%.kích thước của nhà xưởng la a*b*h(rộng,dài ,cao) là 12*20*5.
Điểm đấu điện cách nhà xưởng là 152,43m thời gian hoàn vốn là T=8 năm.hệ số khấu hao thiết bị
k
kh
=6%.
Thời gian sử dụng cực đại là 4500h
Ta chọn đèn sợi đốt 200w và quang thông là F=3000 lux
chọn độ cao treo đèn là h
’
= 0,7m.
chiều cao của mặt bằng đèn làm việc h
2
=0,8m.
Đồ án môn học Nguyễn Tất Thành ĐH Điện 3K 2

7
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Môn Cung Cấp Điện
Khoa Điện
chiều cao tính toán h =H - h
2
-h’=5-0.7-0.8= 3,5 m
J =
'
'
hh
h
+

=
7,09,3
7,0
+
=0,15
Hình vẽ: sơ đồ chiếu sang
Với loại đèn để chiếu sáng cho phân xưởng khoảng cách giữa các đèn xác định theo tỉ lệ L/h =1,8
tức là L=1,5.h= 1,8.3,5=6.3 m
Căn cứ vào kích thước của nhà xưởng ta chọn khoảng cách giữa các đèn là
L
d
= 4,7 m và L
n
= 4,4 m
Kiểm tra điều kiện:
3
7,4
< 2,25 <
2
7,4
và
3
4,4
<1,5 <
2
4,4
Như vậy đèn bố trí là hợp lý
Số lượng đèn tối thiểu để chiếu sáng đồng đều là N
min
=24 đèn

Đồ án môn học Nguyễn Tất Thành ĐH Điện 3K 2

8
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Môn Cung Cấp Điện
Khoa Điện
Xác định hệ số không gian
k
kg
=
)(
.
bah
ba
+
=
)2012(5,3
20.12
+
= 2,14
coi hệ số của nhà xưởng là:trần 0,7; tường 0,3xác định hệ số lợi dụng ánh sáng tương ứng với hệ số
không gian 2,19 la k
ld
=0,59
lấy hệ số dự trữ là:
δ
dt
=1,2 hệ số hiệu dụng của đèn là
η
=0,58
xác định tổng quang thông cần thiết là:

F=
ldd
dtc
k
SE
.

η
δ
γ
=
59,0.58,0
2,1.20.12.45
= 37872,5lm
Số lượng đèn cần thiết để đảm bảo độ dọi yêu cầu:
N =
d
F
F
Σ
=
3000
5,37872
=12 < N
min
=24 đèn
Như vậy 24 đèn được bố trí như trên là hợp lý
Độ dọi trung binh thực tế:
E=
dt

ldd
ba
kNF
δ
η


=
2,1.20.12
59,0.58,0.24.3000
= 85,55 lx
Ngoài chiếu sáng chung còn trang bị cho mỗi máy 1 đèn 100w để chiếu sáng cục bộ
2,Xác định phụ tải tính toán của nhà máy:
2.1. Phụ tải các phân xương
Tính đại diện cho phân xưởng N
Phân xưởng N
1.1.1. Xác định hệ số sử dụng tổng hợp của nhóm thiết bị: K
sdΣ
Xác định theo công thức sau:
K
sdΣ =
∑
∑
P
K
p
i
sdi
i
.

( )
=
+++
+++
=
17,6259,6244,8515,70
6,0.17,626,0.59,626,0.44,856,0.15,70

0,6
Do số lượng thiết bị n=4 < 5 .Xác định hệ số nhu cầu theo biểu thức sau :
( )
n
K
KK
hd
sd
sdnc
∑
∑
−
+=
1

Đồ án môn học Nguyễn Tất Thành ĐH Điện 3K 2

9
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Môn Cung Cấp Điện
Khoa Điện
( )
=

−
+=
4
6,01
6,0
0,8
Công suất tính toán của phân xưởng là : P
N
P
L
= K
nc .
∑
=
n
i
i
P
1

= 0,8. (70,15+85,44+62,59+62,17) = 224,28 (kw)
Hệ số Cos
ϕ
tb
=
∑
∑
P
Cos
P

i
i
i
.
ϕ
=
17,6259,6244,8515,70
78,0.17,6267,0.59,6277,0.44,8574,0.15,70
+++
+++
=0,74
1.1.2. Phụ tải chiếu sáng: Cho P
o
= 15
Công suất chiếu sáng của phân xưởng được xác định theo công suất tiêu thụ :P
o
P
cs
= P
o
.a.b = 15.14.22 = 4800(W) = 4,62 (kW)
1.1.3.Xác định phụ tải tính toán của toàn bộ phân xưởng N:
Hệ số công suất của toàn phân xưởng N:
Cosφ
x
=
csx
csxx
PP
PCosP

+
⋅+⋅
∑
1
ϕ
=> Cos
ϕ
N
=
17,6259,6244,8515,70
1.62,474,0.8,224
+++
+
= 0,745
Công suất tính toán toàn phân xưởng:
P
tt
=P
n
+ P
sc
=224,28 + 4,62=228,9 (kW)
Công suất biểu kiến:
S
x
=
x
x
Cos
P

ϕ
∑
=> S
L
=
N
ϕ
cos
P
N∑
=
745.0
9,228
= 307,25 (KVA)
Công suất phản kháng: Q
Q
N
=
P
S
x
x
2
2
∑
−
=
=−
22
9,22825,307

199,37 (KVAR)
Đồ án môn học Nguyễn Tất Thành ĐH Điện 3K 2

10
Trng i Hc Cụng Nghip H Ni Mụn Cung Cp in
Khoa in
- ng kớnh t l ca biu ph ti:
Để giúp cho việc đặt trạm phân phối và các trạm biến áp phân xởng một cách
hợp lý đạt hiệu quả kinh tế nhất và giảm đợc tổn thất đến mức thấp nhất ta phải xác
định trung tâm phụ tải của từng trạm. Muốn xác định trung tâm phụ tải ta cần phải dựa
v o bản đồ phụ tải của các phân x ởng. Tâm của những đờng tròn chính là trung tâm
phụ tải của các phân xởng.
Đờng kính đờng tròn đợc xác định: r
x
=
m
S
x
.

Trong đó:
S
x
: là phụ tải của phân xởng X
m: là tỷ lệ xích đợc tính bằng KVA/mm
r
x
: là đờng kính vòng tròn phõn xng X
Chọn m = 5 KVA/mm
2

cs

l gúc ca ph ti chiu sỏng nm trong phõn xng.
Ta cú bng sau:
PX
i
P

(kW)
Cos
tb

P
dl
(kW)
P
cs

(kW)
P
tt
(kW)
Cos
i

Q
tt

(kVAR)
S

tt
(kVA)
R

X Y
N 280,35 0,74 224,28 4,62 228,9 0,745 199,37 307,24
G 183,56 0,8 152,36 3,78 156,11 0,804 115,05 194,2
U 186,85 0,797 155,08 5,1 160,18 0,803 118,69 199,48
Y 209,94 0,783 184,74 5,88 190,63 0,79 147,92 241,3
ấ 118,8 0,731 104,54 3,6 108,14 0,74 98,19 146,13
O 200,2 0,743 174,46 6,72 181,18 0,75 159,44 241,58
T 211,66 0,814 175,67 4,8 180,47 0,82 126,33 220,1
292,89 0,757 234,31 3,6 237,91 0,76 202,2 313,04
123,8 0,785 108,94 5,88 114,82 0,796 87,26 114,25
ỏn mụn hc Nguyn Tt Thnh H in 3K 2

11
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Môn Cung Cấp Điện
Khoa Điện
V 181,9 0,780 150,72 4,62 155,34 0,787 121,78 197,4
H 256,46 0,762 205,17 5,07 210,23 0,767 174,49 274,10
A 267,96 0,746 222,40 3,6 286,00 0,75 198,88 301,34
Ơ 124,76 0,725 109,78 3,6 113,38 0,73 104,3 155,31
I 250,71 0,720 200,57 3,6 204,16 0,725 193,5 281,6

1.2. Xác định phụ tải tính toán cho toàn xí nghiệp:
Hệ số sử dụng của toàn bộ xí nghiệp xác định tương tự theo biểu thức sau:
K
sdΣ =
∑

∑
P
K
p
i
sdi
i
.
=0,6
Xác định K
nc
của toàn xí nghiệp.
Ta có: P
1
=2131,15 kW ; P=2467,49 kW ; n
1
=11
*2 2
0,95
(1 )
1
hq
n
p p
n n
∗
∗
∗ ∗
=
−

+
−
⇒
n
∗
hp
=0,916
⇒
n
hp
=12
Hệ số nhu cầu của toàn xí nghiệp
K
nc
= K
sd∑ +
n
K
hd
nc ∑
−1
=
0,6 +
=
−
12
6,01
0,715
Hệ số công suất của toàn xí nghiệp :
Cosφ

XN
=
∑
∑
S
S
XNi
XNi
XNi
cos.
= 0,774
Công suất biểu kiến
S
XN
= K
nc.
∑ S
XN
= 0,715. 3187,08= 2278,76 (KVA)
=> P
XN
= S
XN.
Cosφ
XN
= 2278,76. 0,774 = 1763,76 (KW)
Đồ án môn học Nguyễn Tất Thành ĐH Điện 3K 2

12
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Môn Cung Cấp Điện

Khoa Điện
Q
XN
=
=−
xnxn
PS
22
1475.5 (KVAR)
Vậy
S
XN
= 1763,76 + j 1475,5 (KVA)
2. Sơ đồ nối dây:
2.1 Vị trí đặt trạm biến áp:
Tọa độ của trạm biến áp đặt theo công thức sau:
+ X =
∑
∑
i
ii
S
.xS
=
08,3187
37,324568
=101,8

+ Y =
∑

∑
i
ii
S
.yS
=
08,3187
3,253102
= 79,4
2.2 Chọn dây dẫn từ nguồn đến trạm biến áp:
Chiều dài đường dây được xác định theo biểu thức:
L =
( ) ( )
2
2
BAngBAng
YyXx −+−
=
( ) ( )
2
2
4,792508,101479 −+−
= 413,98 (m)
Do :
T
max
= 4500 => Theo bảng 9.pl.BT
Ta chọn: J
kt
= 1,1 (A/

2
mm
)
Dòng điện chạy trên dây dẫn là:
I =
3U
S
=
10.3
9,3187
= 184,05 (A)
Tiết diện dây dẫn cần thiết :
F =
kt
J
I
=
=
1,1
05,184
167,3 (mm
2
)
Vậy ta chọn dây dẫn AC_185 (Cáp lõi nhôm)
Đồ án môn học Nguyễn Tất Thành ĐH Điện 3K 2

13
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Môn Cung Cấp Điện
Khoa Điện
2.3. Sơ đồ nối dây từ trạm biến áp đến các phân xưởng:

2.3.1. Sơ bộ vạch các tuyến dây:
Để đảm bảo độ an toàn và mỹ quan trong xí nghiệp các tuyến dây sẽ được xây dựng bằng đường cáp.
Có thể so sánh theo 3 phương án sau:
• Phương án1: Từ trạm biến áp kéo dây trực tiếp đến các phân xưởng theo đường thẳng , các tủ phân
phối được đặt ngay tại đầu các xưởng để cung cấp điện cho các thiết bị trong xưởng .
 Phương án này có tổng chiều dài nhỏ nhất nhưng không thuận tiện cho việc thi công và vận hành và phát
triển nên không có tính khả thi. Vì thế ta loại bỏ ngay phương án này.
* Phương án 2 : Cũng kéo trực tiếp từ trạm biến áp đến các phân xưởng , nhưng theo đường bẻ
góc , Các đường cáp sẽ được xây dựng dọc theo các mép đường và nhà xưởng , như vậy sẽ thuận tiện
cho việc xây dựng , vận hành và phát triển mạng điện , tuy nhiên chiều dài của các tuyến dây sẽ tăng
hơn so với phương án 1.
* Phương án3: Từ trạm biến áp ta xây dựng các đường trục chính , các phân xưởng ở gần các
đường trục sẽ được cung cấp điện từ đường trục này qua các tủ phân phối trung gian. Tuy
nhiên do các khoảng cách không lớn và việc đặt các tủ phân phối trung gian cũng đòi hỏi
chi phí nhất định , nên trong phương án này ta chỉ cần đặt 2 tủ phân phối tại điểm 1 và
điểm 2 . Tủ phân phối 1 cung cấp cho 9 phân xưởng là : A, N ,V, H, G .Còn tủ phân
xưởng 2 cung cấp cho 2 phân xưởng là : Ư, Ơ, Ê
Các phân xưởng còn lại lấy điện trực tiếp từ trạm biến áp nhưng tuyến đi dây vẫn bẻ góc
dọc theo đường trục.
Phương án này sẽ giảm được lượng tuyến dây và tổng chiều dài dây dẫn, nhưng tiết diện dây dẫn của
các đường trục chính vẫn lớn, Như vậy chúng ta chỉ tính toán so sánh 2 phương án này mà
thôi. Phương án 2 và Phương án 3.
Phương án 2:
Đồ án môn học Nguyễn Tất Thành ĐH Điện 3K 2

14
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Môn Cung Cấp Điện
Khoa Điện
O
O

MBA
U
Â
Y
I
T
U
V
A
N
H
G
Ê
Phương án 3:
Đồ án môn học Nguyễn Tất Thành ĐH Điện 3K 2

15
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Môn Cung Cấp Điện
Khoa Điện
Ê
O
O
MBA
U
Â
Y
I
T
U
V

A
N
H
G
2.3.2. Sơ bộ xác định tiết diện dây dẫn :
Khi lựa chọn phương án có thể chọn tiết diện dây theo phương pháp đơn giản nhất theo dòng điện
đốt nóng cho phép , nhưng sau khi đã xác định được phương án tối ưu nhất thì tiết diện dây dẫn phải
được kiểm tra theo hao tổn điện áp cho phép , vì đối với dòng điện hạ áp , chất lượng điện phải được
đặt lên hàng đầu. Ta tiến hànhchonj tiết diện dây dẫn theo phương pháp hao tổn điện áp cho phép ,
lấy giá trị hao tổn điện áp cho phép là ∆U
cp
= 5% đối với cấp điện 380V và ∆U
cp
= 19V . Dự định sẽ
đặt cáp trong các rãnh , xây dựng ngầm dưới đất , do vậy có thể sơ bộ chọn giá trị điện trở kháng x
o
=
0,07 Ω/ km.
• Phương án 2 :
Chiều dài đường dây từ trạm biến áp đến các phân xưởng theo đường bẻ góc được xác định
theo biểu thức :
N
Đồ án môn học Nguyễn Tất Thành ĐH Điện 3K 2

16
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Môn Cung Cấp Điện
Khoa Điện
L
0-L
=

( ) ( )
2
iBA
2
iBA
yYxX −+−
=
( ) ( )
=+
22
79,4-15729-101,8
106,4 m
Thành phần phản kháng của hao tổn điện áp được xác định theo biểu thức:

U
Q
L
x
U
iO
o
iX
−
−
=∆


=>
U
Q

L
x
U
LO
o
LX
−
−
=∆

=
33,2
38,0
10.4,106.07,0.37,119
3
=
−
(V)
Thành phần tác dụng của hao tổn điện áp:
=∆−∆=∆
−−
UUU
iXCPiR
19-2,33 = 16,67 (V)
Vậy tiết diện dây dẫn được xác định theo biểu thức:
F =
=
∆
−
U

iR
U
LP

.
γ
=
67,16.38,0.32
4,106.9,228
120 (mm
2
)
Ta chọn cáp có tiết diện 120 (mm
2
) AC- 120 có: r
0
= 0,65(
kmΩ
), x
0
= 0,06(
kmΩ
)
Hao tổn điện áp thực tế:
=
+
=∆ l
U
QxrP
U .

00
742,1410.4,106.
38,0
06,0.37,19965,0.9,228
3
=
+
−
(V)< 19(V)
G
L
0-

G
=
( ) ( )
2
iBA
2
iBA
yYxX −+−
=
( ) ( )
=+
22
69-79,46-101,8
96,3 m
Thành phần phản kháng của hao tổn điện áp được xác định theo biểu thức:

U
Q
L
x
U
iO
o
iX
−
−
=∆

=>
U
Q
L
x
U
O
o
GX
U

−
−
=∆
=
04,2
38,0
10.3,96.07,0.05,115

3
=
−
(V)
Thành phần tác dụng của hao tổn điện áp:
=∆−∆=∆
−−
UUU
iXCPiR
19-2,04 = 16,96 (V)
Vậy tiết diện dây dẫn được xác định theo biểu thức:
Đồ án môn học Nguyễn Tất Thành ĐH Điện 3K 2

17
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Môn Cung Cấp Điện
Khoa Điện
F =
=
∆
−
U
iR
U
LP

.
γ
=
95,16.38,0.32
3,96.14,156

72,95 (mm
2
)
Ta chọn cáp có tiết diện 95 (mm
2
) AC- 95 có: r
0
= 0,33(
kmΩ
), x
0
= 0,06(
kmΩ
)
Hao tổn điện áp thực tế:
=
+
=∆ l
U
QxrP
U .

00
8,1410.3,96.
38,0
06,0.05,11533,0.14,156
3
=
+
−

(V)< 19(V)
U
L
0-

U
=
( ) ( )
2
iBA
2
iBA
yYxX −+−
=
( ) ( )
=+
22
73-79,463-101,8
39,3 m
Thành phần phản kháng của hao tổn điện áp được xác định theo biểu thức:

U
Q
L
x
U
iO
o
iX
−

−
=∆

=>
U
Q
L
x
U
O
o
UX
U

−
−
=∆
=
859,0
38,0
10.26,145.07,0.69,118
3
=
−
(V)
Thành phần tác dụng của hao tổn điện áp:
=∆−∆=∆
−−
UUU
iXCPiR

19-0,859 = 18,14 (V)
Vậy tiết diện dây dẫn được xác định theo biểu thức:
F =
=
∆
−
U
iR
U
LP

.
γ
=
14,18.38,0.32
3,39.11,156
27,8 (mm
2
)
Ta chọn cáp có tiết diện 35 (mm
2
) AC- 35 có: : r
0
= 0,95(
kmΩ
), x
0
= 0,07(
kmΩ
)

Hao tổn điện áp thực tế:
=
+
=∆ l
U
QxrP
U .

00
45,1110.8,27.
38,0
07,0.69,11895,0.11,156
3
=
+
−
(V)< 19(V)
Y
L
0-N
=
( ) ( )
2
iBA
2
iBA
yYxX −+−
=
( ) ( )
=+

22
48-79,4112-101,8
33,01m
Thành phần phản kháng của hao tổn điện áp được xác định theo biểu thức:
Đồ án môn học Nguyễn Tất Thành ĐH Điện 3K 2

18
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Môn Cung Cấp Điện
Khoa Điện

U
Q
L
x
U
iO
o
iX
−
−
=∆


=>
U
Q
L
x
U
O

o
YX
Y

−
−
=∆
=
72,0
38,0
10.01,33.07,0.69,118
3
=
−
(V)
Thành phần tác dụng của hao tổn điện áp:
=∆−∆=∆
−−
UUU
iXCPiR
19-0,72 = 18,27(V)
Vậy tiết diện dây dẫn được xác định theo biểu thức:
F =
=
∆
−
U
iR
U
LP

.
γ
=
27,18.38,0.32
01,33.76,201
28,32 (mm
2
)
Ta chọn cáp có tiết diện 35(mm
2
) AC-35 có: : r
0
= 0,95(
kmΩ
), x
0
= 0,07(
kmΩ
)
Hao tổn điện áp thực tế:
=
+
=∆ l
U
QxrP
U .

00
74,1010.77,28.

38,0
07,0.03,17965,0.76,201
3
=
+
−
(V)< 19(V)
Ê
L
0-G
=
( ) ( )
2
iBA
2
iBA
yYxX −+−
=
( ) ( )
=+
22
84-79,4180-101,8
78.23 m
Thành phần phản kháng của hao tổn điện áp được xác định theo biểu thức:

U
Q
L
x
U

iO
o
iX
−
−
=∆

=>
=∆
−
U
ÊX

14,1
38,0
10.23,78.07,0.19,98
3
=
−
(V)
Thành phần tác dụng của hao tổn điện áp:
=∆−∆=∆
−−
UUU
iXCPiR
19-1,14 = 17,58 (V)
Vậy tiết diện dây dẫn được xác định theo biểu thức:
F =
=
∆

−
U
iR
U
LP

.
γ
=
58,17.38,0.32
23,78.14,108
39 (mm
2
)
Ta chọn cáp có tiết diện 35(mm
2
) AC- 35 có: : r
0
= 0,95(
kmΩ
), x
0
= 0,07(
kmΩ
)
Hao tổn điện áp thực tế:
=
+
=∆ l
U

QxrP
U .

00
57,1810.23,78.
38,0
07,0.19,9895,0.14,108
3
=
+
−
(V)< 19(V)
Đồ án môn học Nguyễn Tất Thành ĐH Điện 3K 2

19
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Môn Cung Cấp Điện
Khoa Điện
O
L
0-M
=
( ) ( )
2
iBA
2
iBA
yYxX −+−
=
( ) ( )
=+

22
127-134,13627-65,75
39,4 m
Thành phần phản kháng của hao tổn điện áp được xác định theo biểu thức:

U
Q
L
x
U
iO
o
iX
−
−
=∆

=>
U
Q
L
x
U
O
o
MX
M

−
−

=∆
=
097,1
38,0
10.4,39.07,0.19,151
3
=
−
(V)
Thành phần tác dụng của hao tổn điện áp:
=∆−∆=∆
−−
UUU
iXCPiR
19-1,097 = 17,903 (V)
Vậy tiết diện dây dẫn được xác định theo biểu thức:
F =
=
∆
−
U
iR
U
LP

.
γ
=
903,17.38,0.32
4,39.35,165

29,9 (mm
2
)
Ta chọn cáp có tiết diện 35(mm
2
) AC-35 có: r
0
= 0,95(
kmΩ
), x
0
= 0,07(
kmΩ
)
Hao tổn điện áp thực tế:
=
+
=∆ l
U
QxrP
U .

00
38,1710.4,39.
38,0
07,0.19,15195,0.35,165
3
=
+
−

(V)< 19(V)
T
L
0-I
=
( ) ( )
2
iBA
2
iBA
yYxX −+−
=
( ) ( )
=+
22
68-134,13684-65,75
68,6 m
Thành phần phản kháng của hao tổn điện áp được xác định theo biểu thức:

U
Q
L
x
U
iO
o
iX
−
−
=∆

=>
U
Q
L
x
U
O
o
IX
I

−
−
=∆
=
093,2
38,0
10.6,68.07,0.63,165
3
=
−
(V)
Thành phần tác dụng của hao tổn điện áp:
=∆−∆=∆
−−
UUU
iXCPiR
19-2,093 = 16,907 (V)
Vậy tiết diện dây dẫn được xác định theo biểu thức:

F =
=
∆
−
U
iR
U
LP

.
γ
=
907,16.38,0.32
6,68.08,180
60,088 (mm
2
)
Đồ án môn học Nguyễn Tất Thành ĐH Điện 3K 2

20
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Môn Cung Cấp Điện
Khoa Điện
Ta chọn cáp có tiết diện 70(mm
2
) AC-70 có: r
0
= 0,48(
kmΩ
), x
0

= 0,06(
kmΩ
)
Hao tổn điện áp thực tế:
=
+
=∆ l
U
QxrP
U .

00
398,1710.6,68.
38,0
06,0.63,16542,0.08,180
3
=
+
−
(V)< 19(V
Â
L
0-O
=
( ) ( )
2
iBA
2
iBA
yYxX −+−

=
( ) ( )
=+
22
134-134,136138-65,75
72,25 m
Thành phần phản kháng của hao tổn điện áp được xác định theo biểu thức:

U
Q
L
x
U
iO
o
iX
−
−
=∆

=>
U
Q
L
x
U
O
o
OX
O

−
−
=∆
=
9,1
38,0
10.25,72.07,0.795,142
3
=
−
(V)
Thành phần tác dụng của hao tổn điện áp:
=∆−∆=∆
−−
UUU
iXCPiR
19-1,9 = 17,1 (V)
Vậy tiết diện dây dẫn được xác định theo biểu thức:
F =
=
∆
−
U
iR
U
LP

.
γ

=
1,17.38,0.32
25,72.41,163
56,78 (mm
2
)
Ta chọn cáp có tiết diện 70(mm
2
) AC-70 có: r
0
= 0,48(
kmΩ
), x
0
= 0,06(
kmΩ
)
Hao tổn điện áp thực tế:
=
+
=∆ l
U
QxrP
U .

00
55,1610.25,72.
38,0
06,0.795,14242,0.41,163
3

=
+
−
(V)< 19(V)
Ư
L
0-H
=
( ) ( )
2
iBA
2
iBA
yYxX −+−
=
( ) ( )
=+
22
108-134,1368-65,75
63,39 m
Thành phần phản kháng của hao tổn điện áp được xác định theo biểu thức:

U
Q
L
x
U
iO
o
iX

−
−
=∆

=>
U
Q
L
x
U
O
o
HX
H

−
−
=∆
=
785,1
38,0
10.39,63.07,0.855,152
3
=
−
(V)
Thành phần tác dụng của hao tổn điện áp:
=∆−∆=∆
−−
UUU

iXCPiR
19-1,785= 17,215 (V)
Vậy tiết diện dây dẫn được xác định theo biểu thức:
Đồ án môn học Nguyễn Tất Thành ĐH Điện 3K 2

21
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Môn Cung Cấp Điện
Khoa Điện
F =
=
∆
−
U
iR
U
LP

.
γ
=
215,17.38,0.32
39,63.08,185
56,045 (mm
2
)
Ta chọn cáp có tiết diện 70(mm
2
) AC-70 có: r
0
= 0,48(

kmΩ
), x
0
= 0,06(
kmΩ
)
Hao tổn điện áp thực tế:
=
+
=∆ l
U
QxrP
U .

00
35,1610.39,63.
38,0
06,0.855,15242,0.08,185
3
=
+
−
(V)< 19(V)
V
L
0-H
=
( ) ( )
2
iBA

2
iBA
yYxX −+−
=
( ) ( )
=+
22
108-134,1368-65,75
63,39 m
Thành phần phản kháng của hao tổn điện áp được xác định theo biểu thức:

U
Q
L
x
U
iO
o
iX
−
−
=∆

=>
U
Q
L
x
U
O

o
HX
H

−
−
=∆
=
785,1
38,0
10.39,63.07,0.855,152
3
=
−
(V)
Thành phần tác dụng của hao tổn điện áp:
=∆−∆=∆
−−
UUU
iXCPiR
19-1,785= 17,215 (V)
Vậy tiết diện dây dẫn được xác định theo biểu thức:
F =
=
∆
−
U
iR
U
LP

.
γ
=
215,17.38,0.32
39,63.08,185
56,045 (mm
2
)
Ta chọn cáp có tiết diện 70(mm
2
) AC-70 có: r
0
= 0,48(
kmΩ
), x
0
= 0,06(
kmΩ
)
Hao tổn điện áp thực tế:
=
+
=∆ l
U
QxrP
U .

00
35,1610.39,63.

38,0
06,0.855,15242,0.08,185
3
=
+
−
(V)< 19(V)
H
L
0-

Đ
=
( ) ( )
2
iBA
2
iBA
yYxX −+−
=
( ) ( )
=+
22
176-134,13624-65,75
59,12 m
Thành phần phản kháng của hao tổn điện áp được xác định theo biểu thức:

U
Q
L

x
U
iO
o
iX
−
−
=∆

=>
U
Q
L
x
U
O
o
DX
D

−
−
=∆
=
21,1
38,0
10.12,59.07,0.04,111
3
=
−

(V)
Thành phần tác dụng của hao tổn điện áp:
Đồ án môn học Nguyễn Tất Thành ĐH Điện 3K 2

22
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Môn Cung Cấp Điện
Khoa Điện
=∆−∆=∆
−−
UUU
iXCPiR
19-1,21= 17,79 (V)
Vậy tiết diện dây dẫn được xác định theo biểu thức:
F =
=
∆
−
U
iR
U
LP

.
γ
=
79,17.38,0.32
12,59.17,122
33,39 (mm
2
)

Ta chọn cáp có tiết diện 35(mm
2
) AC-35 có: r
0
= 0,95(
kmΩ
), x
0
= 0,07(
kmΩ
)
Hao tổn điện áp thực tế:
=
+
=∆ l
U
QxrP
U .

00
266,1910.12,59.
38,0
07,0.04,11195,0.17,122
3
=
+
−
(V) > 19(V)
A
L

0-

V
=
( ) ( )
2
iBA
2
iBA
yYxX −+−
=
( ) ( )
=+
22
106-134,13648-65,75
33,27 m
Thành phần phản kháng của hao tổn điện áp được xác định theo biểu thức:

U
Q
L
x
U
iO
o
iX
−
−
=∆

=>
U
Q
L
x
U
O
o
VX
V

−
−
=∆
=
665,0
38,0
10.27,33.07,0.05,108
3
=
−
(V)
Thành phần tác dụng của hao tổn điện áp:
=∆−∆=∆
−−
UUU
iXCPiR
19-0,665= 18,335 (V)
Vậy tiết diện dây dẫn được xác định theo biểu thức:
F =

=
∆
−
U
iR
U
LP

.
γ
=
335,18.38,0.32
27,33.81,139
20,86 (mm
2
)
Ta chọn cáp có tiết diện 25(mm
2
) AC-25 có: r
0
= 1,33(
kmΩ
), x
0
= 0,07(
kmΩ
)
Hao tổn điện áp thực tế:
=
+

=∆ l
U
QxrP
U .

00
94,1610.27,33.
38,0
07,0.05,10833,1.81,139
3
=
+
−
(V) < 19(V)
Ơ
Đồ án môn học Nguyễn Tất Thành ĐH Điện 3K 2

23
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Môn Cung Cấp Điện
Khoa Điện
L
0-

C
=
( ) ( )
2
iBA
2
iBA

yYxX −+−
=
( ) ( )
=+
22
94-134,13658-65,75
40,88 m
Thành phần phản kháng của hao tổn điện áp được xác định theo biểu thức:

U
Q
L
x
U
iO
o
iX
−
−
=∆

=>
U
Q
L
x
U
O
o
CX

C

−
−
=∆
=
05,1
38,0
10.88,40.07,0.38,139
3
=
−
(V)
Thành phần tác dụng của hao tổn điện áp:
=∆−∆=∆
−−
UUU
iXCPiR
19-1,05= 17,95 (V)
Vậy tiết diện dây dẫn được xác định theo biểu thức:
F =
=
∆
−
U
iR
U
LP

.

γ
=
95,17.38,0.32
88,40.83,185
28,32 (mm
2
)
Ta chọn cáp có tiết diện35(mm
2
) AC-35 có: r
0
= 0,95(
kmΩ
), x
0
= 0,07(
kmΩ
)
Hao tổn điện áp thực tế:
=
+
=∆ l
U
QxrP
U .

00
04,2010.88,40.
38,0
07,0.38,13995,0.83,185

3
=
+
−
(V) > 19(V)
I
L
0-H
=
( ) ( )
2
iBA
2
iBA
yYxX −+−
=
( ) ( )
=+
22
108-134,1368-65,75
63,39 m
Thành phần phản kháng của hao tổn điện áp được xác định theo biểu thức:

U
Q
L
x
U
iO
o

iX
−
−
=∆

=>
U
Q
L
x
U
O
o
HX
H

−
−
=∆
=
785,1
38,0
10.39,63.07,0.855,152
3
=
−
(V)
Thành phần tác dụng của hao tổn điện áp:
=∆−∆=∆
−−

UUU
iXCPiR
19-1,785= 17,215 (V)
Vậy tiết diện dây dẫn được xác định theo biểu thức:
F =
=
∆
−
U
iR
U
LP

.
γ
=
215,17.38,0.32
39,63.08,185
56,045 (mm
2
)
Ta chọn cáp có tiết diện 70(mm
2
) AC-70 có: r
0
= 0,48(
kmΩ
), x
0
= 0,06(

kmΩ
)
Hao tổn điện áp thực tế:
Đồ án môn học Nguyễn Tất Thành ĐH Điện 3K 2

24
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Môn Cung Cấp Điện
Khoa Điện
=
+
=∆ l
U
QxrP
U .

00
35,1610.39,63.
38,0
06,0.855,15242,0.08,185
3
=
+
−
(V)< 19(V)
Kết quả tính tiết diện của phương án 2:
n Q,kVAr P
∑
,kW L
0-I
,m ∆U

X
,V ∆U
R,
V F,mm
2
F
chon
mm
2
r
0
,Ω/km x
0
, Ω/km ∆U,kV
O-N 199,37 228,9 106.14 1,57 17,43 36,96 50 0,65 0,06 14,742
O-G 115,05 156,1
1
96,36 2,4 16,6 89,35 95 0,33 0,06 14,59
O-U 118,69 160,1
8
39,52 2,76 16,24 77,69 95 0,33 0,06 18,19
O-Y 147,92 190,63 33,02 0,95 18,05 26,45 50 0,65 0,06 10,74
O-Ê 98,19 108,1
4
78,34 1,78 17,265 59,8 70 0,48 0,06 17,35
O-O 159,44 181,1
8
65,51 1,097 17,903 29,9 35 0,95 0,07 17,38
O-T 126,33 180,4
7

36,92 2,093 16,907 60,088 70 0,48 0,06 17,398
O-Â 202,2 237,91 69,11 1,9 17,1 56,78 70 0,48 0,06 16,55
O-Ư 87,26 114,8
2
114,59 1,785 17,215 56,045 70 0,48 0,06 16,35
O-V 121,78 155,3
4
60 0,665 18,335 20,86 25 1,33 0,07 16,94
O-H 174,49 210,2
3
98,06 0,78 17,36 67,22 70 0,48 0,06 17,02
0-A 198,88 286,0
0
112,75 1.56 18,02 31,25 35 0,95 0,07 18,32
O-Ơ 104,3 113,3
8
114,55 1,05 17,95 28,32 35 0,95 0,07 20,04
O-I 193,5 204,1
6
21,4 1,25 16,25 20,15 35 0,95 0,07 16,95
Đồ án môn học Nguyễn Tất Thành ĐH Điện 3K 2

25