thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng cơ khí

Trng: Đại Học Điện Lực Khoa: Hệ thống Điện B môn: Cung Cấp Điện

Sinh viên: Nguyễn Danh Đức- Đ3H1 Page 1
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, trong xu th hi nhp, quá trình công nghip hóa hin i hóa t nc ang
din ra mt cách mnh m. Trong quá trình phát trin ó, in nng óng vai trò rt
quan trng. Nó là mt dng nng lng c bit, có rt nhiu u im nh: d chuyn
hóa thành các dng nng lng khác( nh c nng, hóa nng, nhit nng…), d dàng
truyn ti và phân phi… Do
ó ngày nay in nng c s dng rng rãi trong hu
ht các lnh vc ca i sng, Cùng vi xu hng phát trin mnh m ca nn kinh t,
i sng xã hi ngày càng c nâng cao, nhu cu s dng in nng trong các lnh
vc công nghip, nông nghip, dch v,… tng lên không ngng.  m bo nhng
nhu cu to ln ó, chúng ta phi có m
t h thng cung cp in an toàn và tin cy.
Vi: “Thit k h thng cung cp in cho phân xng c khí”, sau mt thi gian làm
 án, di s hng dn ca thy Th.s Nguyễn Phúc Huy và tài liu tham kho
không th thiu ca TS. Trần Quang Khánh :
- H thng cung cp in : Ts. Trn Quang Khánh
- Bài tp cung cp in : Ts. Trn Quang Khánh

n nay, v c bn em ã hoàn thành ni dung  án môn hc này. Do trình  và thi
gian có hn nên không th tránh khi nhng thiu sót, em rt mong c s ch bo,
châm chc, giúp  ca các thy cô  bài làm này ca em c hoàn thin hn.
ng thi giúp em nâng cao trình  chuyên môn, áp ng nhim v công tác sau này.
Em xin chân thành cm n !
Hà Ni, tháng 06 nm 2011


Sinh viên thc hin
Nguyễn Danh Đức

Đ
3-H1





Trng: Đại Học Điện Lực Khoa: Hệ thống Điện B môn: Cung Cấp Điện

Sinh viên: Nguyễn Danh Đức- Đ3H1 Page 2
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN

 án 1

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

Sinh viên: NGUYN DANH C
Lp : 3-H1
Tên  án: Phân xng c khí N
0
3
Thi gian thc hin:

A. D liu (ã tra theo Tên và H)
Thit k mng in cung cp cho mt phân xng c khí vói s liu sau:
T l ph ti in I & II là 85% . Hao tn in áp cho phép trong mng in h áp
U
cp
= 3,5%, H s công sut cn nâng lên là cos = 0,90. H s chit khu i= 12%,
Thi gian s dng công sut cc i T

M
= 4680 (h). Công sut ngn mch ti im u
in S
k
=12,48 MVA; Thi gian tn ti ca dòng ngn mch t
k
= 2,5 s. Khong cách t
ngun n phân xng L= 73,6 m. Chiu cao nhà xng H= 4,3 m. Giá thành tn tht
in nng c

= 1000 /kWh; sut thit hi do mt in g
th
= 7500 /kWh. n giá t bù
là 200×10
3
/kVAr, chi phí vn hành t bng 2% vn u t, sut tn tht trong t
P
b
= 0,0025 kW/kVAr. Giá in trung bình g=1000 /kWh. in áp li phân phi là
22kV.

S hiu trên H s cos Công sut t P, kW
s  Ksd theo phng án B
1; 7; 10 20; 31 Qut gió 0,35 0,67 3; 4; 5,5; 7,5; 7,5
2;3 Máy bin áp hàn = 0,64 0,32 0,58 6; 12
4; 19;27 Cn cu 10T, = 0,4 0,23 0,65 18; 20; 30
5; 8 Máy khoan ng 0,26 0,66 2,8; 7,5
6; 25; 29 Máy mài 0,42 0,62 1,2; 2,2; 5,5
9; 15 Máy tin ren 0,3 0,58 2,2; 7,5
11; 16 Máy bào dc 0,41 0,63 12; 18

12; 13;14 Máy tin ren 0,45 0,67 5,5; 8,5;10
17 Ca c khí 0,37 0,7 2; 8
18; 28 Qut gió 0,45 0,83 10; 8
21; 22; 23;24 Bàn lp ráp và th nghim 0,53 0,69 10; 12; 15; 17
26; 30 Máy ép quay 0,35 0,54 4; 7,5
Tên thit b



Trng: Đại Học Điện Lực Khoa: Hệ thống Điện B môn: Cung Cấp Điện

Sinh viên: Nguyễn Danh Đức- Đ3H1 Page 3
SƠ ĐỒ MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG N
0
3

6000
6000
36000
A
B
C
D
E
1
2
5
6
7
4

3
1
2
3
17
18
4
12
13
14
20
5
6
7
8
9
10
11
16
20
28
27
23
24
31
29
30
25
26
15

24000
19



Hình I


Trng: Đại Học Điện Lực Khoa: Hệ thống Điện B môn: Cung Cấp Điện

Sinh viên: Nguyễn Danh Đức- Đ3H1 Page 4
h
1




H h Hình 1.1
h
2
CHƯƠNG I: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG

Trong thit k chiu sáng, vn  quan trng nht phi quan tâm là áp ng các yêu
cu v  ri và hiu qu ca chiu sáng i vi th giác. Ngoài  ri, hiu qu ca
chiu sáng còn ph thuc vào quang thông, màu sc ánh sáng, s la chn hp lý cùng
s b trí chiu sáng va m bo tính kinh t và m quan hoàn cnh. Thit k chiu
sáng phi 
m bo các yêu cu sau:
- Không b loá mt
- Không loá do phn x

- Không có bóng ti
- Phi có  ri ng u
- Phi m bo  sáng  và n nh
- Phi to ra c ánh sáng ging ánh sáng ban ngày.
Các h thng chiu sáng bao gm chiu sáng chung, chiu sáng cc b và chiu
sáng kt hp ( kt hp gia cc b và chung ). Do yêu cu th
 giác cn phi làm vic
chính xác, ni mà các thit b cn chiu sáng mt phng nghiêng và không to ra các
bóng ti sâu thit k cho phân xng thng s dng h thng chiu sáng kt hp.
Chn loi bóng èn chiu sáng: gm 2 loi: bóng èn si t và bóng èn hunh
quang. Các phân xng thng ít dung èn hunh quang vì èn hunh quang có tn s
là 50Hz thng gây ra o giác không quay cho các ng c không ng b
, nguy him
cho ngi vn hành máy, d gây ra tai nn lao ng. Do ó ngi ta thng s dng
èn si t cho các phân xng sa cha c khí.
Vic b trí èn khá n gin, thng c b trí theo các góc ca hình vuông hoc
hình ch nht .
1.1. Tính toán lựa chọn đèn
Kích thc trên bn v phân xng c khí N
0
3: 24×36 (m
2
).
Chn  ri E
yc
= 100 lx. Cn c vào  cao trn xng H= 4,3 (m)
 cao mt công tác là h
2
= 0,8 m
 cao treo èn cách trn là h

1
= 0,7 m
Vy khong cách t èn n mt công tác là:
h= H- h
1
- h
2
= 4,3- 0,7- 0,8= 2,8 (m)
Khong cách ti a gia 2 èn là :
L= 1,8×h= 2,8×1,8= 5,04 (m)
Cn c vào kích thc nhà xng:
Khong cách gia các èn là
L
n
= 5 m q= 2 m
L
d
= 4,5 m p= 2,25 m
Nh vy tng s èn là 40 èn;
Có 8 hàng èn, mi èn 5 bóng.
Trng: Đại Học Điện Lực Khoa: Hệ thống Điện B môn: Cung Cấp Điện

Sinh viên: Nguyễn Danh Đức- Đ3H1 Page 5
Kim tra các iu kin :

55
2
32
<≤
và

4,5 4,5
2, 25
32
<≤

Nh vy vic b trí èn là hp lý và s lng èn ti thiu  m bo  ng u
chiu sáng là N
min
= 40 bóng
Ly  phn x ca trn và èn ln lt là:
tran
σ
= 50% và
tuong
σ
= 30% kt hp vi ch
s phòng (Bng 47.pl) c h s s dng là : K
sd
(=0,59), n= 40
ly h s d tr k= 1,3 và h s tính toán Z= 1,1 xác nh c quang thông ca mi
èn nh sau :
F
yc
=
yc
sd
kE SZ
nk
×××
×

=
1,3 100 24 36 1,1
40 0,59
××××
×
= 5235 (lm)

Chn èn si t halogen : P= 150W/ bóng, F
d
=11200 lm/bóng

S  CHIU SÁNG PHÂN XNG



Hình 1.2
1.2. Chọn cáp từ tủ phân phối chiếu sáng
• Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ chiếu sáng
I
cs
=
3os
CS
dm
P
Uc
φ
=
380
6000

31
× ×
= 9,1 (A)
(cos = 1 vi èn si t)
I
cp

123
CS
I
kkk
××
=
9,1
0,95 1 1××
= 9,6 (A)
Trng: Đại Học Điện Lực Khoa: Hệ thống Điện B môn: Cung Cấp Điện

Sinh viên: Nguyễn Danh Đức- Đ3H1 Page 6
Trong ó :
k
1
: h s th hin nh hng ca cách thc lp t, cáp treo trên trn k
1
= 0,95.
k
2
: h s th hin nh hng tng h ca các mch t k nhau, ly k
2
= 1

k
3
: H s nh hng ca nhit  tng ng vi dng cách in, Do
o
t
<
30
o
nên k
3
=1.
=> Chn cáp ng 4 lõi v PVC, tit din 1,5 mm
2
có: I
cp
= 28 A, do CADIVI ch to.
•
Chọn dây dẫn từ aptomat nhánh tới các đèn
Nhánh 6 bóng : P= 150×6= 900 (W) = 0,9 (kW)
Ö I
lvmax
=
0,9
0,22
= 4,09 (A)
Ö I
cp

max
123

lv
I
kkk
××
=
4,09
0,95 0,97 1××
= 4,44 (A)
Trong ó : k
1
= 0,95: Cáp treo trên trn
k
2
= 0,7 (ví d tt c 8 mch cáp i trong cùng máng cáp)
Chn cáp ng hai lõi v, mã ch tit din 1,5 mm
2
có I
cp
= 13,5 A, do CADIVI ch to.
Nhánh 4 bóng : P= 150×4= 600 (W)= 0,6 (kW)
Ö I
lvmax
=
0,6
0,22
= 2,73 (A)
Ö I
cp

max

123
lv
I
kkk××
=
2,73
0,95 0,97 1××
= 2,96 (A)
Chn cáp ng hai lõi v PVC, Mã ch C tit din 1,5 mm
2
có I
cp
= 13,5 A, do
CADIVI ch to,
•
Chọn aptomat
- Chn aptomat tng
I
cs
= 16,575 A => chn aptomat tng EA103G 3 cc I
m
= 20A
- Chn aptomat nhánh 6 bóng
I= 4,9 A => chn aptomat EA52G 2 cc I
m
= 10A
-
Chn aptomat nhánh 4 bóng
I= 2,72 A => chn aptomat EA52G 2 cc I
m

= 10A















Vị trí Loại U
dm
(V) Số cực I
dm
(A)
Áp tô mát tng A50-3MT
380 3 20
Áp tô mát nhánh EA52G
380 2 10
Trng: Đại Học Điện Lực Khoa: Hệ thống Điện B môn: Cung Cấp Điện

Sinh viên: Nguyễn Danh Đức- Đ3H1 Page 7
S  i dây mng èn phân xngnh sau:

Hình 1.3
Trng: Đại Học Điện Lực Khoa: Hệ thống Điện B môn: Cung Cấp Điện

Sinh viên: Nguyễn Danh Đức- Đ3H1 Page 8
 Kiểm tra điều kiện chọn dây kết hợp aptomat
iu kin kim tra: I
cp

123
1, 25
1, 5
dmA
I
kkk××
×
×

-
Mch chiu sáng tng dùng dây 4×6 mm
2
, bo v bng aptomat I
dm
= 20A
I
cp
= 20 A 
1, 25 20
1, 5 0, 95 1
×

××
= 17,54 (A)
-
Các mch nhánh dùng dây 2×1,5mm
2
, bo v bng aptomat I
dm
= 10A
I
cp
= 13,5 A 
1, 25 10
1, 5 0, 95 0, 7 1
×
×××
= 12,53 (A)
S  nguyên lý chiu sáng



Hình 1.4


Trng: Đại Học Điện Lực Khoa: Hệ thống Điện B môn: Cung Cấp Điện

Sinh viên: Nguyễn Danh Đức- Đ3H1 Page 9
CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN

Tính toán ph ti in là công vic bt buc và u tiên trong mi công trình cung cp
in, giúp cho vic thit k li in v sau ca ngi k s. Ph ti tính toán có giá tr

tng ng vi ph ti thc t v mt hiu ng nhit, do ó vic chn dây dn hay
các thit b bo v cho nó s c 
m bo.
2.1. Phụ tải tính toán nhóm chiếu sáng
T kt qu thit k chiu sáng ta tính c ph ti chiu sáng tính toán ca phân
xng.
P
cs
= k
t
×N×P

= 1×40×150 = 6000 (W)= 6 (kW)
Trong ó: k
t
: h s ng thi ca ph ti chiu sáng
N : s bóng cn thit
P

: công sut mi bóng èn c la chn.
Vì dùng èn si t halogen nên h s cos= 1. Do ó, ta có công sut toàn phn ca
nhóm chiu sáng là:
S
cs
=
cos
cs
P
ϕ
=

6
1
= 6 (kW) Q
cs
= 0 kVAr
2.2 Phụ tải tính toán nhóm thôn thoáng làm mát
Lu lng gió ti cn cp vào xng là: Q= n,V= 6×24×36×4,3= 22291 (m
3
)
Vi s liu cho: MODEL : DLHCV40-PG4SF co lng gió 4500 (m
3
/h)
Ta chn q= 4500 m
3
/h => s qut: N
q
= 5 qut
Thông s qut hút:
Thit b Công sut (W)
Lng gió
(m
3
/h)
S lng k
sd
cos
Qut hút 300 4500 5 0,7 0,8

H s nhu cu: k
nc

qh
= k
sd

+
1 k
s
d
n
−
= 0,7 +
5
10,7−
= 0,834
Ph ti tính toán nhóm ph ti thông thoáng-làm mát:
P
lm
= k
nc
qh

1
n
dmqi
i
P
=
∑
= 0,834×300×5= 1,251 (kW)
S

lm
=
lm
P
cos
φ
=
1, 251
0,8
= 1,5638 (kW)
Q
lm
=
22
1,5638 1,251−
22
lm lm
SP−
=
22
1,5638 1,251− = 0,938 (kVAr)




Trng: Đại Học Điện Lực Khoa: Hệ thống Điện B môn: Cung Cấp Điện

Sinh viên: Nguyễn Danh Đức- Đ3H1 Page 10
2.3. Phụ tải tính toán nhóm động lực :

Vì phân xngcó nhiu thit b nm ri rác  nhiu khu vc tên mt bng phân xng,
nên  cho vic tính toán ph ti c chính xác hn và làm cn c thit k t ng lc
cp in cho phân xng, ta chia các thit b ra tng nhóm nh, m bo:
9 Các thit b in trong cùng 1 nhóm gn nhau
9 Nu có th, trong cùng 1 nhóm nên b trí các máy có cùng ch  làm vic
9 Công sut các nhóm xp x bng nhau
Vì vy, phân xngN
0
3 c phân ra lam 4 nhóm (I, II, III, IV) theo 4 phn ca phân
xng.

Trng: Đại Học Điện Lực Khoa: Hệ thống Điện B môn: Cung Cấp Điện

Sinh viên: Nguyễn Danh Đức- Đ3H1 Page 11
6000
6000
36000
A
B
C
D
E
1
2
5
6
7
4
3
1

2
3
17
18
4
12
13
14
20
5
6
7
8
9
10
11
16
20
28
27
23
24
31
29
30
25
26
15
24000
19

Hình 2.1


Trng: Đại Học Điện Lực Khoa: Hệ thống Điện B môn: Cung Cấp Điện

Sinh viên: Nguyễn Danh Đức- Đ3H1 Page 12
 Nhóm 1: Bao phồm các phụ tải thuộc phần tư thứ I

S hiu Tên thit b H s K
sd
Cosφ Công sut (kW)
1 Qut gió 0,35 0,67 3
2 Máy bin áp hàn,=0,65 0,32 0,58 6
3 Máy bin áp hàn,=0,65 0,32 0,58 12
4 Cn cu 10T,=0,4 0,23 0,65 11
5 Máy khoan ng 0,26 0,66 2,8
6 Máy mài 0,42 0,62 1,1
7 Qut gió 0,35 0,67 4
8 Máy khoan ng 0,26 0,66 5,5
12 Máy tin ren 0,45 0,67 6,5
13 Máy tin ren 0,45 0,67 8
14 Máy tin ren 0,45 0,67 10


 H s tng hp: K
sd
1
∑

=
1
1
n
isdi
i
n
i
i
Pk
P
=
=
×
∑
∑
= 0,3488
 S lng hiu dng: n
hd
=
2
1
2
1
()
()
n
i
i
n

i
i
P
P
=
=
∑
∑
= 8,56 , Ly làm tròn là n
hd
= 9,
 H s nhu cu: k
nc
1
∑
= K
sd
j
∑
+
1
1
sd
hd
k
n
−
∑
= 0,566
 Tng công sut ph ti ng lc: P

l1
= k
nc
1
∑
×
1
n
i
i
P
=
∑
= 39,556(kW)
 H s công sut ca ph ti ng lc: Cos
tb1
=
1
1
.os
n
i
i
n
i
i
Pc
P
φ
=

=
∑
∑
= 0,642
 Công sut toàn phn: S
l1
=
os
dlj
tbj
P
c
φ
= 61,62 (kW)
 Công sut phn kháng Q
l1
=
22
dlj
dlj
SP−
= 47,24 (kVAr)
 I
l1
=
1
3
dl
dm
S

U
×
=
61,12
3 380×
= 0,09286 (kA)= 92,86 (A)



Trng: Đại Học Điện Lực Khoa: Hệ thống Điện B môn: Cung Cấp Điện

Sinh viên:
Nguyễn Danh Đức- Đ3H1 Page 13


 Nhóm 2: Bao phồm các phụ tải thuộc phần tư thứ II

S hiu Tên thit b
H s
k
sd

Cos
φ Công sut(kW)
17 Ca c khí 0,37 0,7 2,8
18 Qut gió 0,45 0,83 10
19 Cn cu 10T,=0,4 0,23 0,65 22
21 Bàn lp ráp và th nghim 0,53 0,69 10
22 Bàn lp ráp và th nghim 0,53 0,69 12
20 Qut gió 0,35 0,67 7,5

 H s tng hp: K
sd
2
∑
=
1
1
n
isdi
i
n
i
i
Pk
P
=
=
×
∑
∑
= 0,4222
 S lng hiu dng: n
hd
=
2
1
2
1

()
()
n
i
i
n
i
i
P
P
=
=
∑
∑
= 1,07. Ly làm tròn là n
hd
= 1
 H s nhu cu: k
nc
2
∑
= K
sd
2
∑
+
2
1
sd
hd

k
n
−
∑
= 1
 Tng công sut ph ti ng lc: P
l2
= k
nc
2
∑
×
1
n
i
i
P
=
∑
= 72,8 (kW)
 H s công sut ca ph ti ng lc: Cos
tb2
=
1
1
os
n
i
i
n

i
i
Pc
P
φ
=
=
×
∑
∑
= 0,695
 Công sut toàn phn: S
l2
=
os
dlj
tbj
P
c
φ
= 104,369 (kW)
 Công sut phn kháng Q
l2
=
22
dli
dli
SP− = 74,786 (kVAr)
 I
l2

=
2
3
dl
dm
S
U×
=
104,369
3380
×
= 0,1586 (kA) = 158,6 (A)







Trng: Đại Học Điện Lực Khoa: Hệ thống Điện B môn: Cung Cấp Điện

Sinh viên:
Nguyễn Danh Đức- Đ3H1 Page 14

 Nhóm 3: Bao phồm các phụ tải thuộc phần tư thứ III

H s Tên thit b H s ksd Cosφ Công sut (kW)
9 Máy tin ren 0,3 0,58 2,2
10 Qut gió 0,35 0,67 5,5
11 Máy bào dc 0,41 0,63 12

15 Máy tin ren 0,3 0,58 7,5
16 Máy bào dc 0,41 0,63 18
20 Qut gió 0,35 0,67 7,5



 H s tng hp: K
sd 3
∑
=
1
1
n
isdi
i
n
i
i
Pk
P
=
=
×
∑
∑
= 0,375
 S lng hiu dng: n
hd
=
2

1
2
1
()
()
n
i
i
n
i
i
P
P
=
=
∑
∑
= 4,52. Ly làm tròn là n
hd
= 5
 H s nhu cu: k
nc
= K
sd 3
∑
+
3
1
sd
hd

k
n
−
∑
= 0,655
 Tng công sut ph ti ng lc: P
l3
= k
nc 3
∑
×
1
n
i
i
P
=
∑
= 34,49 (kW)
 H s công sut ca ph ti ng lc: Cos
tb3
=
1
1
os
n
i
i
n
i

i
Pc
P
φ
=
=
×
∑
∑
= 0,63
 Công sut toàn phn: S
l3
=
os
dlj
tbj
P
c
φ
= 54,692 (kW)
 Công sut phn kháng Q
l3
=
22
dli
dli
SP− = 42,45 (kVAr)

 I
l3

=
3
3
dl
dm
S
U
×
=
54,692
3 380
×
= 0,0831 (kA) = 83,1 (A)






Trng: Đại Học Điện Lực Khoa: Hệ thống Điện B môn: Cung Cấp Điện

Sinh viên:
Nguyễn Danh Đức- Đ3H1 Page 15


 Nhóm 4: Bao phồm các phụ tải thuộc phần tư thứ IV

H s Tên thit b H s ksd Cos Công sut (kW)
23 Bàn lp ráp và th nghim 0,53 0,69 15
24 Bàn lp ráp và th nghim 0,53 0,69 17

25 Máy mài 0,42 0,62 2,2
26 Máy ép quay 0,35 0,54 4
27 Cn cu 10T,=0,4 0,23 0,65 30
28 Qut gió 0,45 0,83 8
29 Máy mài 0,42 0,62 5,5
30 Máy ép quay 0,35 0,54 7,5
31 Qut gió 0,35 0,67 7,5


 H s tng hp: K
sd
4
∑
=
1
1
n
isdi
i
n
i
i
Pk
P
=
=
×
∑
∑
= 0,386

 S lng hiu dng: n
hd
=
2
1
2
1
()
()
n
i
i
n
i
i
P
P
=
=
∑
∑
=5,696. Ly làm tròn là n
hd
= 5
 H s nhu cu: k
nc
= K
sd
4
∑

+
4
1
sd
hd
k
n
−
∑
= 0,637
 Tng công sut ph ti ng lc: P
l4
= k
nc
4
∑
×
1
n
i
i
P
=
∑
= 61,576 (kW)

 H s công sut ca ph ti ng lc: Cos
tb4
=
1

1
os
n
i
i
n
i
i
Pc
P
φ
=
=
×
∑
∑
= 0,664
 Công sut toàn phn: S
l4
=
os
dlj
tbj
P
c
φ
= 92,7 (kW)
 Công sut phn kháng Q
l4
=

22
dli
dli
SP− = 69,3 (kVAr)
 I
l4
=
4
3
dl
dm
S
U
×
=
92,7
3 380
×
= 0,14085 (kA)= 140,85 (A)


Trng: Đại Học Điện Lực Khoa: Hệ thống Điện B môn: Cung Cấp Điện

Sinh viên:
Nguyễn Danh Đức- Đ3H1 Page 16

 Tổng hợp các nhóm phụ tải động lực

Nhóm ksd Cos Pl
I 0,3488 0,642 39,556

II 0,4222 0,695 72,8
III 0,375 0,63 34,49
IV 0,386 0,664 61,576

 H s s dng: k
sd
∑
=
1
1
n
j
sdj
i
n
j
i
Pk
P
=
=
×
∑
∑
= 0,3988
 S lng hiu dng: n
hd
=
2
1

2
1
()
()
n
j
i
n
j
i
P
P
=
=
∑
∑
=3,66. Ly làm tròn là n
hd
= 4
 H s nhu cu: k
nc
∑
= K
sd
∑
+
1
sd
hd
k

n
−
∑
= 0,695
 Tng công sut ph ti ng lc: P
ttl
= k
nc
∑
×
1
n
j
i
P
=
∑
= 140 (kW)
 H s công sut ca ph ti ng lc: Cos
tttb
=
1
1
os
n
j
i
n
j
i

Pc
P
φ
=
=
×
∑
∑
= 0,665
 Công sut toàn phn: S
ttl
=
os
dlj
tbj
P
c
φ
= 217,78 (kW)
 Công sut phn kháng Q
ttl
=
22
dli
dli
SP− = 162,65 (kVAr)
 I
l
∑
=

3
dl
S
U
dm
∑
×
=
217,78
3 380×
= 0,33088 (kA)= 330,88 (kA)






Trng: Đại Học Điện Lực Khoa: Hệ thống Điện B môn: Cung Cấp Điện

Sinh viên:
Nguyễn Danh Đức- Đ3H1 Page 17
2.4 Phụ tải tổng hợp toàn phân xưởng.
Công sut tác dng toàn phân xng:
P
ttpx
= k
t
(P
ttl
+ P

cs
+P
lm
) =1(140 + 6 +1,251)= 147 (kW)
Vi k
dt
=1
H s công sut trung bình toàn phân xng,

d
os os os os
os
i tt l tbdl CS tbcs lm tblm
ittdlcslm
P
cPc Pc Pc
c
PPPP
φφ φ φ
φ
×× × ×++
∑
==
++
∑
= 0,678

Xét thêm tn tht trong mng in (10%) và kh nng phát trin ph ti trong 10 nm
(10%), ta s có s liu tính toán ph ti toàn phân xnglà:
P

ttpx
∑
= 1,2×P
ttpx
= 1,2×147= 176,4 (kW)

176,4
260
os 0,678
ttpx
ttpx
ttpx
P
S
c
φ
===
(kW)
Q
ttpx
=
22
ttpx ttpx
SP− =
22
260 176,4−
= 191 (kVAr)

Trng: Đại Học Điện Lực Khoa: Hệ thống Điện B môn: Cung Cấp Điện

Sinh viên:
Nguyễn Danh Đức- Đ3H1 Page 18
CHƯƠNG III: XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN PHÂN XƯỞNG

3.1 Lựa chọn công suất và số lượng máy biến áp.
3.1.1 V trí t trm bin áp
Vic chn v trí ca trm bin áp trong mt xí nghip cân phi tin hành so sánh kinh
t - k thut. Mun tin hành so sánh kinh t - k thut cân phi s b xác nh phng
án cung cp in trong ni b xí nghip. Trên c s các phng án ã c chp thun
mi có th tin hành so sánh kinh t - k thut  chn v

 trí s lng trm bin áp
trong xí nghip.
V trí ca trm bin áp cn phi tha mãn các yêu cu c bn:
- An toàn và liên tc cp in.
- Gn trung tâm ph ti, thun tin cho ngun cung cp i ti.
- Thao tác, vn hành, qun lý d dàng.
- Tit kim vn u t và chi phí vn hành nh.
- Bo m các iu kin khác nh cnh quan môi tr
ng, có kh nng iu chnh
ci to thích hp, áp ng c khi khn cp,
- Tng tn tht công sut trên các ng dây là nh nht
V trí trm bin áp thng c t  lin k, bên ngoài hoc  bên trong phân xng.
Trm bin áp t  bên ngoài phân xng, hay còn gi là trm c lp, c dùng khi
trm cung cp cho nhiu phân xng, khi cn tránh các n
i, bi bm có khí n mòn
hoc rung ng; hoc khi không tìm c v trí thích hp bên trong hoc cnh phân
xng.
Trm xây dng lin k c dùng ph bin hn c vì tit kim v xây dng và ít nh
hng ti các công trình khác.
Trm xây dng bên trong c dùng khi phân xng rng có ph ti ln. Khi s dng
trm này cn m bo tt iu kin phòng n, phòng cháy cho tr
m.
i vi phân xng sa cha c khí ta chn phng án. Xây dng trm bin áp lin k
vi phân xng. Gn tâm ph ti phía trái phân xng, khong cách t trm ti phân
xng là
L= 73,6 m.


H s tiêu chun s dng vn u t:

1)1(
)1(
−+
+
=
h
h
T
T
tc
i
ii
a
=
25
25
0,12(1 0,12)
(1 0,12) 1
+
+−
= 0,1275
H s khu hao trm bin áp tra theo bng 3.1, sách cung cp in có giá tr là
k
kh
= 0,065
p là hng s tiêu chun s dng vn và khu hao thit b, và c tính là:
p = a
tc
+ k
kh

Nh vy h s p
B
= 0,1275+0,065= 0,1925
 = (0,124+10
-4
×T
max
)
2
× 8760 (h) = (0,124 + 10
-4
×4680)
2
×8760 = 3070 (h)
Trng: Đại Học Điện Lực Khoa: Hệ thống Điện B môn: Cung Cấp Điện

Sinh viên:
Nguyễn Danh Đức- Đ3H1 Page 19
Ta xét 3 phng án
¾ Phng án 1: 2 máy bin áp
¾ Phng án 2: Trm có 1 máy bin áp và 1 máy phát diesel d phòng
¾ Phng án 3: Trm có 1 máy bin áp
5.1.1.
Phng án trm bin áp
Do ph ti có 85% ph ti loi I & II nên ta chn các phng án cp in, có th nh
sau:
1)
Phng án 1: Trm có hai máy bin áp làm vic song song:
H s in kín ca ph ti: k

k
=
ax
ax
8760
tb m
m
P
T
P
=
= 0,534 < 0,75
Khi s c 1 máy, máy còn li cho phép quá ti 40% liên tc 6 gi trong mt ngày, 5
ngày trong mt tun.
Công sut MBA c la chn tha mãn iu kin:

1
1
2
0,85
1, 4
ttpx
dmB
ttpx
dmB
S
S
S
S
⎧

⎪
⎪
⎨
⎪
⎪
⎩
≥
×
≥

Ù
1
1
260
130
158
2
0,85 260
1, 4
dmB
dmB
S
S
⎧
=
⎪
⎪
⎨
⎪
=

⎪
⎩
≥
×
≥
=> S
mB1
= 160 kVA
S

m
, kVA P
0
, kW P
k
, kW U
k
, %
2×160 0,5 2,95 4,0

- Tính c hàm chi phí qui dn ca phng án:
Vn u t 2 máy bin áp: V
B1
= 1,6 (m+ n×S
mB1
) = 1,6 (24,18+0,18×160)
= 84,768 (10
6
)
Tn tht 2 máy bin áp:

A
B1
= 2 × P
0
× t +
2
1
2
ttpx
k
dmB
P
S
S
⎛⎞
Δ
⎜⎟
⎝⎠
× 
= 2 × 0,5 × 8760 +
2
2.95 260
2160
⎛⎞
⎜⎟
⎝⎠
× 3070= 20717 (kWh)
Thit hi do mt in khi s c: Y
th1
= 0,25 × S

ttpx
× cos × t
f
× g
th

= 0,25 × 260 × 0,678 × 24 × 7500
= 7,9326 (10
6
)
Vi thi gian mt in s c là t
f
= 24 (h/nm)
Hàm chi phí qui dn ca phng án 1

111
B
BB B th
Z
pV A c Y
Δ
=+Δ+××

= 0,1925×84,768+20717×1000×10
-6
+7,9326 = 45 (10
6
)
Trng: Đại Học Điện Lực Khoa: Hệ thống Điện B môn: Cung Cấp Điện

Sinh viên:
Nguyễn Danh Đức- Đ3H1 Page 20
2) Phng án 2: trm có 1 máy bin áp và 1 máy phát diesel d phòng
Công sut MBA c la chn tha mãn iu kin:
S
mB2
 S
ttpx

Và máy phát in tha mãn: S
mMF
 0,85× S
mMF

Nh vy; ta chn S
mB2
= 300 kVA và máy phát in S
mMF
= 350 kVA

S
m
, kVA P
0
, kW P
k
, kW
315 0,72 4,85

Thit hi do mt in khi s c: Y

th1
= 0,25× S
ttpx
× cos × t
f
× g
th

= 0,25×260×0,678×24 ×7500
= 7,9326 (10
6
)
Vn u t máy bin áp: V
B2
= m + n×S
mB2
= 24,18+0,18×300 = 80,88 (10
6
)
Vn ca máy phát in: V
MF
= 1,95 × S
mMF
= 1,95×350= 682,5 (10
6
)
Tn tht máy bin áp:
A
B2
= P

0
× 8760 +
2
2
ttpx
k
dmB
P
S
S
⎛⎞
Δ
⎜⎟
⎝⎠
× 
=0,72×8760+
2
260
315
4.85
⎛⎞
⎜⎟
⎝⎠
×3070 = 16451 (kVAh)

(B qua tn tht trong Máy phát in và coi MP nh mt phn t ca trm bin áp)
Tính c hàm chi phí qui dn ca phng án:
Z
B2
= p

B
×(V
B2
+ 1,1 × V
MF
) + A
B2
× c

+ Y
th2

= 0,1925×(80,88+1,1×682,5)+16451×1000×10
-6
+7,9326
= 184,5 (10
6
)
3)
Phng án 3: Trm có 1 máy bin áp
Công sut MBA c la chn tha mãn iu kin:
S
mB3
 S
ttpx

Vì vy, ta chn máy bin áp S
mB3
= 315 (kVA)

S
m
, kVA P
0
, kW P
k
, kW
315 0,72 4,85

Trng: Đại Học Điện Lực Khoa: Hệ thống Điện B môn: Cung Cấp Điện

Sinh viên:
Nguyễn Danh Đức- Đ3H1 Page 21
Vn u t máy bin áp: V
B3
= m + n,S
mB2
= 24,18+0,18×300 = 80,88 (10
6
)
Thit hi do mt in khi s c hng MBA:
Y
th1
= S
ttpx
,cos,t
f
,g
th
= 260×0,678×24×7500= 31,73 (10

6
)
Tn tht máy bin áp:
A
B3
= P
0
× 8760 +
2
3
ttpx
k
dmB
P
S
S
⎛⎞
Δ
⎜⎟
⎝⎠
× 
= 0,72×8760+
2
260
315
4,85
⎛⎞
⎜⎟
⎝⎠
× 3070 = 16451 (kVA)

Tính c hàm chi phí qui dn ca phng án 3:
3333
B
BB B th
Z
pV A c Y
Δ
=+Δ+××

= 0,1925×80,88+16451×1000×10
-6
+31,73
= 63,75 (10
6
)
Vn u t, 10
6
 Thit hi, 10
6
 Z, 10
6

Phng án 1 84,768 7,9326 45
Phng án 2 763,38 7,9326 184,5
Phng án 3 80,88 31,73 63,75

Nhận xét:
+ Vn u t  phng án 2 ln hn  hai phng án kia.
+ Tn tht  phng án 1 là ln nht .
+ Thit hi do mt in  phng án 3 là ln nht.

+ Phng án 1 có tng chi phí quy i thp hn phng án 2 và 3.
+ Phng án 1 có  tin cy cung cp in cao hn.
+ Mt khác vic la chn phng án dùng 2 máy bin áp còn có li là có
th ct bt mt máy khi ph ti quá nh, iu ó tránh cho máy bi
n áp phi làm vic
non ti, do ó gim c tn tht và nâng cao cht lng in. Vi cách chn máy
bin áp nh th  nhng nm cui ca chu k thit k, máy có th làm vic quá ti
trong mt khong thi gian nht nh mà không làm nh hng n tui th ca máy.
Vy ta chn phng án 1 vi vic s dng 2 máy bin áp làm vic song song, m
i máy
có công sut S = 315 kVA.

3.2 Lựa chọn phương án cấp điện trong phân xưởng
3.2.1 S b chn phng án
Mi mt nhóm thit b ng lc c cp in t mt t ng lc, t gn tâm ph ti
ca nhóm thit b (gn nht có th). Các t ng lc, t chiu sáng, t cp cho mch
thông thoáng làm mát c ly in t t h th tng (THT) t  góc t
ng trong
phân xng, gn tâm ph ti ca toàn phân xng. T ây ta vch ra các phng án:
Trng: Đại Học Điện Lực Khoa: Hệ thống Điện B môn: Cung Cấp Điện

Sinh viên:
Nguyễn Danh Đức- Đ3H1 Page 22
Phng án 1: Mi t ng lc, t chiu sáng, t thông thoáng làm mát c cp in
bng mt mch riêng.
Phng án 2: T chiu sáng, t thông thoáng làm mát c cp in t các các mch
riêng, Các t ng lc, t  xa c cp in thông qua t  gn.
1) Phương án 1:

1

2
3
17
18
4
12
13
14
20
5
6
7
8
9
10
11
16
20
28
27
23
24
31
29
30
25
26
15

Hình 3.1

•
Chn dây dn t trm bin áp ngun, cách L m, ti t h th tng (THT).
Ta có, khong cách t trm bin áp n trung tâm phân xng (ti t h th tng
(THT) là 12 m
Chn dây dn n phân xng là cáp ng 3 pha c lp t trong rãnh ngm.
I
lvmax
=
260
330,38
ttpx
dm
S
U
=
××
= 395 (A)
Vy tit din dây cáp là: F =
max
395
3,1
lv
kt
I
j
==
127,5 (mm
2
)

Ta chn cáp XPLE, 150 mm
2
có r
0
= 0,13 /km, x
0
= 0,06 /km (theo bng 18.pl/BT)
và v
0
= 236,32×10
6
 (theo bng 7B.pl/BT) ;
Trng: Đại Học Điện Lực Khoa: Hệ thống Điện B môn: Cung Cấp Điện

Sinh viên:
Nguyễn Danh Đức- Đ3H1 Page 23

Xác nh hao tn in áp thc t
U=
00
0
P
rQx
U
××+
× L =
176,4 0,13 191 0,06
0,38
×+×
×0,012 = 1,086 (kV)

Tng t ta tính c dây các nhóm:
•
Cho nhánh cp in cho t ng lc 1 (THT
TL1 & TL1
– MÁY)

on
dây
Công sut
Cos
φ
Dòng Tit dinF
tc

L,
m
R,  X, 
S,
kVA
P, kW Q, kVAr I, A F, mm
2
mm
2

A1 61,62 39,556 47,2477 0,642 93,612 30,1975 35 8 0,57 0,26
A1-1 4,4776
3
3,324 0,67 6,803 2,19453 2,5 18 8 0
A1-2 10,345
6

8,42707 0,58 15,717 5,07011 6 15 3,33 0,32
A1-3 20,69
12
16,8541 0,58 31,435 10,1402 16 14 1,25 0,29
A1-4 16,923
11
12,8604 0,65 25,712 8,29418 10 2 2 0,31
A1-5 4,2424
2,8
3,18719 0,66 6,4457 2,07926 2,5 7,5 8 0
A1-6 1,7742
1,1
1,39204 0,62 2,6956 0,86955 2,5 10 8 0
A1-7 5,9701
4
4,43201 0,67 9,0707 2,92603 4 13 5 0,33
A1-8 8,3333
5,5
6,26055 0,66 12,661 4,08425 4 10 5 0,33
A1-12 9,7015
6,5
7,20201 0,67 14,74 4,7548 6 2 3,33 0,32
A1-13 11,94
8
8,86401 0,67 18,141 5,85207 6 3 3,33 0,32
A1-14 14,925
10
11,08 0,67 22,677 7,31508 10 8 2 0,31

•

Cho nhánh c
p in cho t ng lc 2 (THT TL2
& TL2 – MÁY)

on
dây
Công sut
cos
Dòng
Tit
din
F
tc

L, m R,  X, 
S, kVA
P,
kW
Q,
kVA
r

I, A F, mm
2
mm
2

A2 104,748 72,8 75,315 0,695 159,15 51,3382 70 8 0,4 0,25
A2-17 4
2,8

2,85657
0,7
6,0774 1,96044 2,5 12 8 0
A2-18 12,0482
10
6,72004
0,83
18,305 5,90495 6 20 3,33 0,32
A2-19 33,8462
22
25,7209
0,65
51,424 16,5884 25 1 0,8 0,27
A2-20 10,8696
7,5
7,86749
0,69
16,515 5,32729 6 10 3,33 0,32
A2-21 14,4928
10
10,49
0,69
22,019 7,10305 10 6 2 0,31
A2-22 17,3913
12
12,588
0,69
26,423 8,52366 10 10 2 0,31
Trng: Đại Học Điện Lực Khoa: Hệ thống Điện B môn: Cung Cấp Điện

Sinh viên:
Nguyễn Danh Đức- Đ3H1 Page 24

•
Cho nhánh c
p in cho t ng lc 3 (THT TL3 & TL3
– MÁY)

on
dây
Công sut
cos
Dòng
Tit
din
F
tc

L, m R,  X, 
S, kVA
P,
kW
Q,
kVA
r

I, A F, mm
2
mm
2

A3 54,746 34,49 42,5155 0,63 83,178 26,8316 35 10 0,57 0,26
A3-9 3,7931
2,2
3,08992
0,58
3,3426 1,07824 2,5 20 8 0
A3-10 8,20896
5,5
6,09401
0,67
8,3564 2,69561 4 17 5 0,33
A3-11 19,0476
12
14,7923
0,63
18,232 5,88133 6 15 3,33 0,32
A3-15 12,931
7,5
10,5338
0,58
11,395 3,67583 4 13 5 0,33
A3-16 28,5714
18
22,1884
0,63
27,348 8,82199 10 2 2 0,31
A3-20 11,194
7,5
8,31001

0,67
11,395 3,67583 4 23 5 0,33

•
Cho nhánh cp in cho t ng lc 4 (THT TL4 & TL4 – MÁY)

on
dây
Công sut
cos
φ
Dòng
Tit
din
F
tc

L, m R,  X, 
S, kVA P, kW
Q,
kVAr
I, A F, mm
2
mm
2

A4 92,7349 61,576 69,3409 0,664 140,9 45,4504 50 10 0,4 0,06
A4-23 21,7391
15
15,735

0,69
33,029 10,6546 16 1 1,25 0,29
A4-24 24,6377
17
17,833
0,69
37,433 12,0752 16 6 1,25 0,29
A4-25 3,54839
2,2
2,78407
0,62
5,3912 1,7391 2,5 12 8 0
A4-26 7,40741
4
6,23456
0,54
11,254 3,63045 4 8 5 0,33
A4-27 46,1538
30
35,0739
0,65
70,124 22,6205 10 3 2 0,31
A4-28 9,63855
8
5,37603
0,83
14,644 4,72396 6 12 3,33 0,32
A4-29 8,87097
5,5
6,96018

0,62
13,478 4,34776 6 15 3,33 0,32
A4-30 13,8889
7,5
11,6898
0,54
21,102 6,80709 10 18 2 0,31
A4-31 11,194
7,5
8,31001
0,67
17,008 5,48631 6 18 3,33 0,32


Tính toán các chỉ tiêu về kinh tế - kỹ thuật
on A1: T t phân phi v t ng lc 1
xác nh hao tn in áp thc t
Trng: Đại Học Điện Lực Khoa: Hệ thống Điện B môn: Cung Cấp Điện

Sinh viên:
Nguyễn Danh Đức- Đ3H1 Page 25
U=
00
0
P
rQx
U
××+
× L =
39,556 0,57 47,25 0,06

0,38
×+ ×
×8×10
-3
= 0,534(V)
Tn tht in nng:
22
0
2
n
PQ
A
rL
U
τ
×
+
×= ×Δ
=
22
3
2
39.556 47.25
0.57 8 10 3070
0.38
−
×
+
××
= 368,13 (kWh/nm)

Chi phí tn tht in nng
C =
ΔA × c
Δ
= 368,13×1000 = 0,36813×10
6
(/nm)
Vn u t ca on dây
V = V
0
× L = 79,24×10
6
×0,008 = 0,6339×10
6

H s khu hao ng dây tra theo bng 3,1, sách cung cp in có giá tr là k
kh
= 0,05
p là hng s tiêu chun s dng vn và khu hao thit b, và c tính là:
p = a
tc
+ k
kh
, Nh vy h s p
B
= 0,1275 + 0,05= 0,1775
Chi phí quy i
Z = p × V + C = (a
tc
+ k

kh
) × V + C
= 0,1775×0,6339×10
6
+0,36813×10
6

= 0,4806×10
6

Tính toán tng t cho các nhóm, ta có bng kt qu nh sau:

Nhóm 1:

on
dây
F
tc

L, m R, 
X,

U, V
A
Chi phí, x (10
6
)
mm
2

kWh/n
m
V0,  V,  C, /nmZ,
A1 35 8 0,57 0,26 0,733291 368,1115 79,24 0,6339 0,36811
A1-1 2,5 18 8 0 1,136842 64,97878 21,67 0,3901 0,06498 0,1342
A1-2 6 15 3,33 0,32 0,895131 120,309 42,28 0,6342 0,12031 0,2329
A1-3 16 14 1,25 0,29 0,732705 168,6012 53,76 0,7526 0,1686 0,3022
A1-4 10 2 2 0,31 0,136772 25,78308 46,76 0,0935 0,02578 0,0424
A1-5 2,5 7,5 8 0 0,442105 24,305 21,67 0,1625 0,0243 0,0532
A1-6 2,5 10 8 0 0,231579 5,667717 21,67 0,2167 0,00567 0,0441
A1-7 4 13 5 0,33 0,734246 52,14347 25,34 0,3294 0,05214 0,1106
A1-8 4 10 5 0,33 0,778052 78,14905 25,34 0,2534 0,07815 0,1231
A1-12 6 2 3,33 0,32 0,126051 14,10807 42,28 0,0846 0,01411 0,0291
A1-13 6 3 3,33 0,32 0,232709 32,0562 42,28 0,1268 0,03206 0,0546
A1-14 10 8 2 0,31 0,493364 80,22072 46,76 0,3741 0,08022 0,1466
Tng 4,0519 1,273
U
max
= 1,1368
 Hao tn in áp cc i
U
max1
= U
A1
+

max(U
A1-i
) = 0,533+1,137= 1,67 (V) < 13,3% = 3,5% U (Tha mãn)