Đồ án thiết kế cung cấp điện

www.4tech.com.vn
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
Trang i
Mục lục

CHƯƠNG I : TÌM HIỂU CÁC BƯỚC THỰC HIỆN CUNG CẤP ĐIỆN
CHO MỘT NHÀ MÁY- XÍ NGHIỆP 6
I. VAI TRÒ VÀ YÊU CẦU CỦA VIỆC CẤP ĐIỆN : 7

II. NHỮN G ĐNN H N GHĨA CƠ BẢN : 7

1. Phụ tải điện : 7

2. Đồ thị phụ tải điện : 7

3. Xác định phụ tải điện : 7

4. Hệ số sử dụng ksd : 8

5. Hệ số đóng điện kđ: 8

6. Hệ số phụ tải kpt : 8

7. Hệ số cực đại kmax: 8

8. Hệ số nhu cầu knc : 8

9. Hệ số hình dáng khd : 8

10. Hệ số điền kín phụ tải kđk : 8

11. Hệ số đồng thời kđt : 8

12. Hệ số tiêu thụ điện năng hiệu quả nhq: 8

III. XÁC ĐNN H N HU CẦU ĐIỆN N ĂN G: 9

1. Xác định phụ tải tính toán theo công suất phụ tải trên một đơn vị diện tích
sản xuất. 9
2. Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu
cầu knc . 9
3. Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị
sản phNm. 10
4. Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại Kmax và công suất trung
bình Ptb . 10
IV. TÌM HIỂU CÁC KHÍ CỤ ĐIỆN – THIẾT BN ĐIỆN ĐƯỢC DÙN G
TRON G HỆ THỐN G ĐIỆN CỦA N HÀ MÁY : 11
1. Máy cắt điện có điện áp cao hơn 1000 V: 11

2. Máy cắt phụ tải: 11

3. Dao cách ly : 12

4. Cầu chì : 12

5. Sứ cách điện : 13

6. Máy biến dòng BI : 14

7. Máy biến điện áp BU : 15

8. Thanh dẫn : 15

8.1. Tiết diện thanh dẫn chọn theo mật độ dòng kinh tế: 16

8.2. Tiết diện thanh dẫn chọn theo điều kiện phát nóng: 16

9. Cáp và dây cáp: 16

9.1. Lựa chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện phát nóng: 16

9.2.Lựa chọn tiết diện dây dẫn và dây cáp theo tổn thất điện áp cho phép : . 17

10. Aptomat (Cầu dao tự động): 19

10.1. Khái quát và yêu cầu: 19

10.2. N guyên lý làm việc Aptomat: 20

10.3. Phân loại và cấu tạo Aptomat: 20

www.4tech.com.vn
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
Trang ii
11. Cầu chì tự rơi (FCO): 21
V. CHỌN PHƯƠN G ÁN CUN G CẤP ĐIỆN : 22

1. Chọn điện áp định mức của mạng điện : 22

2. Chọn nguồn điện : 23

3. Sơ đồ mạng điện của xí nghiệp công nghiệp : 23

CHƯƠN G II TÌM HIỂU PHƯƠN G PHÁP CUN G CẤP ĐIỆN CHO N HÀ

MÁYCHẾ BIẾN GỖ HOÀ N GUYÊN 24

I. ĐẶC ĐIỂM CHUN G CỦA N HÀ MÁY : 25

II. GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT VỀ N HÀ MÁY : 25

III. MỘT VÀI N ÉT VỀ DỰ BÁO PHỤ TẢI ĐIỆN : 26

1. Phương pháp tính hệ số vượt trước : 26

2. Phương pháp tính trực tiếp : 26

3. Phương pháp chuyên gia : 27

4. Phương pháp đối chiếu : 27

IV. N HỮN G YÊU CẦU VÀ NỘI DUN G CHỦ YẾU KHI THIẾT KẾ CUN G
CẤP ĐIỆN : 27
CHƯƠN G III TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐN G CHIẾU SÁN G CHO N HÀ
MÁY-XÍ N GHIỆP 28
I. ÁN H SÁN G VÀ CÁC ĐẶC TÍN H VẬT LÝ- SIN H HỌC : 29

1. Bức xạ, ánh sáng và màu sắc: 29

2. Mắt người và sự cảm thụ ánh sáng, màu sắc: 29

II. CÁC ĐẠI LƯỢN G VÀ ĐƠN VN ĐO ÁN H SÁN G: 30

1. Quang thông F; đơn vị Lumen (lm) 30

2. Cường độ sáng I; đơn vị Candela (cd) 30

3. Độ rọi E; đơn vị Lux (lx) 30

4. Độ chói L; đơn vị (cd/m2) 31

III. PHÂN LOẠI CÁC N GUỒN SÁN G VÀ KIỂU CHIẾU SÁN G : 31

1. Phân loại các nguồn sáng: 31

2. Kiểu chiếu sáng: 31

CHƯƠN G IV THIẾT KẾ HT CHIẾU SÁN G,MÁY LẠN H VÀ Ổ CẮM
ĐIỆN CHO N M CHẾ BIẾN GỔ HOÀ N GUYÊN 33
I. THIẾT KẾ CHIẾU SÁN G,MÁY LẠN H,Ổ CẮM ĐIỆN CHO VĂN
PHÒN G LẦU: 34
II. THIẾT KẾ CHIẾU SÁN G,MÁY LẠN H,Ổ CẮM ĐIỆN CHO VĂN
PHÒN G TRỆT: 36
III. THIẾT KẾ CHIẾU SÁN G CHO N HÀ XE 4 BÁN H 39

IV. THIẾT KẾ CHIẾU SÁN G CHO N HÀ XE 2 BÁN H 40

V. THIẾT KẾ CHIẾU SÁN G CHO N HÀ BẢO VỆ 41

VI. THIẾT KẾ CHIẾU SÁN G CHO N HÀ XƯỞN G SẢN XUẤT 41

VII. THIẾT KẾ CHIẾU SÁN G TỔN G THỂ 44

1. Bảng thống kê khu vực chiếu sáng : 45

2. Bảng thống kê chi tiết cho từng khu vực chiếu sáng : 45

3. Bảng tóm tắt số liệu : 45

4. Tính toán phụ tải khối văn phòng và chức năng : 46

CHƯƠN G V XÁC ĐNN H PHỤ TẢI CHO KHỐI SẢN XUẤT CỦA N HÀ
MÁY CHẾ BIẾN GỖ HOÀ N GUYÊN 47
www.4tech.com.vn
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
Trang iii
I. DAN H SÁCH LIỆT KÊ CÁC THIẾT BN TRON G KHỐI SẢN
XUẤT : 48
II. XÁC ĐNN H PHỤ TẢI TÍN H TOÁN CHO TỪN G N HÓM CỦA KHỐI
SẢN XUẤT : 50
1. Phụ tải tính toán nhóm I (DB-F1): 50

2. Phụ tải tính toán nhóm II (DB-F2): 51

3. Phụ tải tính toán nhóm III (DB-F3): 53

4. Phụ tải tính toán nhóm IV (DB-F4): 54

5. Phụ tải tính toán nhóm V (DB-F5): 55

6. Phụ tải tính toán nhómV I (DB-F6): 57

7. Phụ tải tính toán nhóm VII (DB-B): 59

CHƯƠN G VI CHỌN PHƯƠN G ÁN ĐI DÂY, TÍN H TOÁN VÀ CHỌN
DÂY DẪN ĐIỆN CHO N HÀ MÁY CHẾ BIẾN GỖ HOÀ N GUYÊN 60
I. CHỌN PHƯƠN G ÁN ĐI DÂY: 61

II. CHỌN CÁP- DÂY DẪN : 61

1. Chọn cáp từ tủ PP chính (MSB) đến tủ ĐL (DB-VPL): 61

2. Chọn cáp từ tủ PP chính (MSB) đến tủ ĐL (DB-VPT): 62

3. Chọn cáp từ tủ PP chính (MSB) đến tủ ĐL (DB-L): 62

4. Chọn cáp từ tủ PP chính (MSB) đến tủ ĐL (DB-BV): 63

5. Chọn cáp từ tủ ĐL (DB-F) đến tủ ĐL (DB-F1): 63

6. Chọn cáp từ tủ ĐL (DB-F) đến tủ ĐL (DB-F2): 64

7. Chọn cáp từ tủ ĐL (DB-F) đến tủ ĐL (DB-F3): 64

8. Chọn cáp từ tủ ĐL (DB-F) đến tủ ĐL (DB-F4): 65

9. Chọn cáp từ tủ ĐL (DB-F) đến tủ ĐL (DB-F5): 65

10. Chọn cáp từ tủ ĐL (DB-F) đến tủ ĐL (DB-F6): 66

11. Chọn cáp từ tủ PP (MSB) đến tủ ĐL (DB-F): 66

12. Chọn cáp từ tủ PP (MSB) đến tủ ĐL (DB-B): 67

III. CHỌN DÂY DẪN ĐẾN CÁC TẢI TIÊU THỤ: 67

1. Tính toán chọn dây dẫn cho các tải trong tủ điện (DB-F1): 67

2. Tính toán chọn dây dẫn cho các tải trong tủ điện (DB-F2): 68

3. Tính toán chọn dây dẫn cho các tải trong tủ điện (DB-F3): 69

4. Tính toán chọn dây dẫn cho các tải trong tủ điện (DB-F4): 69

5. Tính toán chọn dây dẫn cho các tải trong tủ điện (DB-F5): 70

6. Tính toán chọn dây dẫn cho các tải trong tủ điện (DB-F6): 71

7. Tính toán chọn dây dẫn cho các tải trong tủ điện (DB-B): 72

IV. CHỌN DÂY DẪN TỪ CÁC TỦ ĐL ĐẾN CÁC TẢI TIÊU THỤ: 73

1. Phân chia phụ tải chiếu sáng, ổ cắ,máy lạnh: 73

2. Chọn dây dẫn cho thiế bị trong tủ điện (DB-VPL): 73

3. Chọn dây dẫn cho thiế bị trong tủ điện (DB-VPT): 73

4. Chọn dây dẫn cho thiế bị trong tủ điện (DB-L): 74

5. Chọn dây dẫn cho thiế bị trong tủ điện (DB-BV): 74

CHƯƠN G VII CHỌN THIẾT BN BẢO VỆ VÀ CUN G CẤP ĐIỆN CHO
N HÀ MÁY CHẾ BIẾN GỖ HOÀ N GUYÊN 75
I. TÍN H TOÁN PHỤ TẢI CHO TOÀN N HÀ MÁY : 76

II. BÙ CÔN G SUẤT PHẢN KHÁN G : 76

1. Tác dụng của việc bù công suất phản kháng: 76

www.4tech.com.vn
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
Trang iv
2. Xác định dung lượng và vị trí đặc tụ bù: 78
III. CHỌN MÁY BIẾN ÁP : 78

1. Đặc vấn đề : 78

2. Chọn dunglượng và số lượng MBA: 78

3. Chọn MBA cho nhà máy chế biến gỗ: 79

4. Chọn cáp từ đường dây trung thế 22KV đến MBA: 79

5. Chọn cáp từMBA đến tủ PP chính (MSB) 79

IV. CHỌN MÁY PHÁT DỰ PHÒN G: 80

V. TÍN H ĐIỆN KHÁN G CỦA CÁC PHẦN TỬ TRON G HT: 81

1. Máy biến áp : 81

2. N guồn hệ thống : 81

VI. TÍN H TOÁN CÁC THÔN G SỐ DD: 81

1. Tuyến cáp từ MBA đến tủ PP chính (MSB) : 81

2. Tuyến cáp từ tủ PP chính (MSB) đến tủ ĐL (DB-F) 81

3. Tuyến cáp từ tủ ĐL (DB-F1) đến tải tiêu thụ 82

4. Tuyến cáp từ tủ ĐL (DB-F2) đến tải tiêu thụ 83

5. Tuyến cáp từ tủ ĐL (DB-F3) đến tải tiêu thụ 83

6. Tuyến cáp từ tủ ĐL (DB-F4) đến tải tiêu thụ 83

7. Tuyến cáp từ tủ ĐL (DB-F5) đến tải tiêu thụ 83

8. Tuyến cáp từ tủ ĐL (DB-F6) đến tải tiêu thụ 84

9. Tuyến cáp từ tủ ĐL (DB-B) đến tải tiêu thụ 84

10. Tuyến cáp từ tủ ĐL (DB-VPL) đến tải tiêu thụ 85

11. Tuyến cáp từ tủ ĐL (DB-VPT) đến tải tiêu thụ 85

12. Tuyến cáp từ tủ ĐL (DB-BV) đến tải tiêu thụ 86

3. Tuyến cáp từ tủ ĐL (DB-L) đến tải tiêu thụ 86

CHƯƠN G VIII TÍN H TOÁN N GẮN MẠCH CHO N HÀ MÁY CHẾ BIẾN
GỖ HOÀ N GUYÊN 88
I. TÍN H TOÁN N GẮN MẠCH : 89

II. TÍN H TOÁN CHỌN THAN H CÁI : 95

III. CHỌN APTOMAT : 107

IV. CHỌN CẦU CHÌ TỰ RƠI : 115

V. CHỌN CHỐN G SÉT VAN : 115

VI. TÍN H TOÁN TỔN THẤT ĐIỆN ÁP : 116

CHƯƠN G IX : THIẾT KẾ AN TOÀN ĐIỆN CHO N HÀ MÁY CHẾ BIẾN
GỖ HOÀ N GUYÊN 123
I. MỤC ĐÍCH VÀ Ý N GHĨA CỦA VIỆC NỐI ĐẤT : 124

II. THIẾT KẾ HỆ THỐN G NỐI ĐẤT AN TOÀN : 124

II. TÍN H TOÁN HỆ THỐN G NỐI ĐẤT AN TOÀN VÀ LÀM VIỆC : 124

II. THIẾT KẾ HỆ THỐN G AN TOÀN : 124

CHƯƠN G X : THIẾT KẾ CHỐN G SÉT CHO N HÀ MÁY CHẾ BIẾN GỖ
HOÀ N GUYÊN 129
I. CÁC BIỆN PHÁP BẢO VỆ CHỐN G SÉT : 130

II. CẤU TẠO VÀ N GUYÊN LÝ HOẠT ĐÔN G CỦA KIM THU SÉT TẠO

TIA TIÊN ĐẠO PREVECTRON
R
2 : …………………………………….131
III. THIẾT KẾ HỆ THỐN G NỐI ĐẤT CHỐN G SÉT : 133

www.4tech.com.vn
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
Trang v
III. KIỂM TRA CÁC KHU VỰC ĐƯỢC BẢO VỆ CHỐN G SÉT BẰN G
KIM THU SÉT PREVECTRON
R
2 – S6.60 : 135

www.4tech.com.vn
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
Trang 6












CHƯƠNG I

TÌM HIỂU CÁC BƯỚC THỰC HIỆN
CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT NHÀ
MÁY- XÍ NGHIỆP


















www.4tech.com.vn
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
Trang 7
I. VAI TRÒ VÀ YÊU CẦU CỦA VIỆC CẤP ĐIỆN :

- N gày nay năng lượng điện đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống. N hu cầu điện
năng trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp . . . tăng lên đáng kể. Chính vì vai
trò quan trọng đó mà điện năng được coi là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá mức độ
phát triển của một quốc gia.

- Trong hoàn cảnh nước ta hiện nay để nền kinh tế phát triển không bị tụt hậu so với
các nước t
rong khu vực, chúng ta phải đNy mạnh sự nghiệp công nghiệp hóa - hiện đại
hóa, muốn vậy thì điện năng phải đi trước một bước.
- Thiết kế cung cấp điện cần phải có đội ngũ công nhân – cán bộ kỹ thuật có đủ trình
độ tương xứng để hoàn thành và đảm bảo chất lượng công trình và điều quan trọng
nữa là phải đảm bảo các yêu cầu sa
u:
a) Độ tin cậy cung cấp điện: Tuỳ thuộc vào tính chất và yêu cầu của phụ tải.
b) Chất lượng điện năng: Được đánh giá qua hai chỉ tiêu chính là tần số và điện áp.
c) An toàn: An toàn cho người vận hành, người sử dụng và an toàn cho các thiết bị
điện.
d) Kinh tế: Vốn đầu tư và chi phí vận hành ở mức thấp nhất và phù hợp với khả năng
phát triển hệ thống điện t
rong tương lai.
II. NHỮNG ĐNNH NGHĨA CƠ BẢN:
1. Phụ tải điện :
Là đại lượng đặc trưng cho công suất tiêu thụ của các thiết bị riêng lẻ như : động cơ
điện, lò điện, chiếu sáng. . .
2. Đồ thị phụ tải điện :
Tùy theo yêu cầu sử dụng mà người ta xây dựng các đồ thị phụ tải khác nhau
Phân loại theo đại lượng đo ta có :
+ Đồ thị phụ tải tác dụng P
(t)

+ Đồ thị phụ tải phản kháng Q
(t)

+ Đồ thị phụ tải theo dòng điện I
(t)

Phân loại theo thời gian khảo sát ta có :
+ Đồ thị phụ tải hàng ngày
+ Đồ thị phụ tải hàng tháng
+ Đồ thị phụ tải hàng năm
3. Xác định phụ tải điện :
Đây là việc làm đầu tiên của người thiết kế cung cấp điện nhằm mục đích chọn và
kiểm tra các phần tử mạch điện, các chế độ làm việc và phát nóng. Trên cơ sở đó tí
nh
toán độ sụt áp lựa chọn thiết bị bù và các thiết bị bảo vệ.
www.4tech.com.vn
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
Trang 8
4. Hệ số sử dụng k
sd
:
Hệ số sử dụng là tỉ số giữa công suất trung bình (P
tb
) với công suất định mức của thiết
bị (P
dm
).
5. Hệ số đóng điện k
đ
:
Hệ số đóng điện là tỉ số giữa thời gian đóng điện cho hộ tiêu thụ (t
đ
) với thời gian cả
chu kỳ xem xét (t
ck

).
6. Hệ số phụ tải k
pt
:
Hệ số phụ tải là tỉ số giữa công suất thực tế tiêu thụ (P
thựctế
) với công suất định mức
(P
dm
).
7. Hệ số cực đại k
max
:
Hệ số cực đại là tỉ số giữa phụ tải tính toán (P
tt
) và phụ tải trung bình (P
tb
) trong
khoảng thời gian xem xét.
8. Hệ số nhu cầu k
nc
:
Hệ số nhu cầu là tỉ số giữa công suất tính toán (P
tt
) (trong điều kiện thiết kế) hoặc
công suất tiêu thụ (trong điều kiện vận hành) với công suất đặt (công suất định mức ).
9. Hệ số hình dáng k
hd
:
Là đại lượng đặt trưng cho sự không đồng đều của đồ thị phụ tải theo thời gian, thông

thường người ta xác định hệ số hình dạng theo chỉ số công tơ. N ói cách khác, hệ số
hình dạng của đồ thị phụ tải riêng biệt hoặc đồ thị phụ tải nhóm là tỉ số giữa dòng điện
trung bình bình phương (hoặc công suất toàn phần trung bình bình phương) của một
hộ tiêu
thụ hoặc một nhóm hộ tiêu thụ với giá trị trung bình của nó trong thời gian
khảo sát.
10. Hệ số điền kín phụ tải k
đk
:
Hệ số điền kín phụ tải là tỉ số giữa công suất tác dụng trung bình với công suất cực đại
trong thời gian khảo sát.
11. Hệ số đồng thời k
đt
:
Hệ số đồng thời là tỉ số giữa công suất tác dụng tính toán cực đại tại nút khảo sát của
hệ thống cung cấp điện với tổng công suất tác dụng tính toán cực đại của các nhóm hộ
tiêu thụ riêng biệt nối vào nút đó.
12. Hệ số tiêu thụ điện năng hiệu quả n
hq
:
N hóm có n thiết bị có công suất định mức và chế độ làm việc khác nhau. Ta gọi n
hq
là
số thiết bị tiêu thụ điện năng hiệu quả, là một số qui đổi gồm có n
hq
thiết bị có công
suất định mức và chế độ làm việc như nhau, tạo nên phụ tải tính toán bằng phụ tải tiêu
thụ thực bởi n thiết bị trên.
www.4tech.com.vn
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN

Trang 9
III. XÁC ĐNNH NHU CẦU ĐIỆN NĂNG:

- Khi thiết kế cung cấp điện cho công trình thì nhiệm vụ đầu tiên là phải xác định được
nhu cầu điện của công trình đó. Hiện nay có nhiều phương pháp để xác định phụ tải
tính toán. Thông thường những phương pháp đơn giản, tính toán thuận tiện lại cho kết
quả không chính xác, còn nếu muốn độ chính xác cao thì phương pháp tính toán lại
phức tạp. Do vậy tùy theo giai đoạn thiết kế và yêu cầu cụ thể mà chọn phương phá
p
tính cho thích hợp.
- N guyên tắc chung để tính phụ tải cho hệ thống điện là tính từ thiết bị dùng điện
ngược trở về nguồn, tức là được tiến hành từ bậc thấp đến bậc cao của hệ thống cung
cấp điện.
- Mục đích của việc tính toán phụ tải điện các điểm nút nhằm:
- Chọn tiết d
iện dây dẫn của lưới cung cấp và lưới phân phối điện áp từ 1000V
trở lên.
- Chọn số lượng và công suất máy biến áp của trạm biến áp.
- Chọn thiết diện thanh dẫn của thiết bị phân phối.
- Chọn các thiết bị chuyển mạch.
Sau đây trình bày chi tiết vài phương pháp xác định phụ tải:
1. Xác định phụ tải tính toán theo công suất phụ tải trên một đơn vị diện tíc
h sản
xuất.
Công thức tính :
P
tt
= P
o
F

Trong đó:
F(m
2
) : Diện tích bố trí nhóm hộ tiêu thụ.
P
o
(kw/m
2
) : Suất tải phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất.
N hận xét : Phương pháp này chỉ cho kết quả gần đúng. N ó được dùng để tính toán phụ
tải các phân xưởng có mật độ máy móc sản xuất phân bố tương đối đều.
2. Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu
k
nc
.
- Công suất tác dụng tính toán :
1
.
n
tt nc dmi
i
P
kP
=
=
∑

- Công suất phản kháng tính toán :
.
tt tt

QPtg
ϕ
=

- Công suất biểu kiến tính toán :
22
cos
tt
tt tt tt
P
SPQ
ϕ
=+=
Trong đó :
k
nc
:Hệ số nhu cầu của nhóm thiết bị tiêu thụ đặc trưng, tra ở các cNm nang tra
cứu.
tg
ϕ
:Ứng với cos
ϕ
: Đặc trưng cho nhóm thiết bị trong các tài liệu tra cứu ở
cNm nang.
www.4tech.com.vn
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
Trang 10
N hận xét : Đây là phương pháp gần đúng, dùng để đánh giá sơ bộ phụ tải tính toán ở
các nút của nhóm hộ tiêu thụ và hệ thống cung cấp điện của một phân xưởng hay nhà
máy, phương pháp này có ưu điểm sử dụng trong thiết kế sơ bộ nhanh gọn tiện lợi nên

nó là phương pháp thường dùng. N hược điểm của phương pháp này là kém chính xác
vì k
nc
tra ở sổ tay.
3. Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản
phẩm.
- Đối với các hộ tiêu thụ có đồ thị phụ tải không đổi hoặc thay đổi ít, phụ tải tính toán
lấy bằng giá trị trung bình của ca phụ tải lớn nhất đó.
- Hệ số đóng điện của các hộ tiêu thụ này lấy bằng 1 còn hệ số phụ tải th
ay đổi rất ít.
- Đối với các hộ tiêu thụ có đồ thị phụ tải thực tế không thay đổi, phụ tải tính toán
bằng phụ tải trung bình và được xác định theo suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị
sản phNm khi cho trước tổng sản phNm sản xuất trong một khoảng thời gian.
Công thức tính toán :

.
ca o
tt ca
ca
M
W
PP
T
==

Trong đó:
M
ca
: Số lượng sản phNm sản xuất trong một ca
T

ca
: Thời gian của ca phụ tải lớn nhất (h).
W
o
: Suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phNm (KWh/ một đơn vị sản
phNm ).
Khi biết W
o
và tổng sản phNm sản xuất trong cả năm M của phân xưởng hay xí nghiệp,
phụ tải tính toán sẽ là :

max
.
ca o
tt
M
W
P
T
=

Trong đó:
T
max
thời gian sử dụng công suất lớn nhất ( h ).
N hận xét: Phương pháp này dùng để tính toán cho các hộ tiêu thụ có đồ thị phụ tải ít
biến đổi.
4. Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại K
max
và công suất trung bình P

tb
.
- Khi cần nâng cao độ chính xác của phụ tải tính toán hoặc khi không có số liệu cần
thiết để áp dụng phương pháp tương đối đơn giản đã nêu ở trên thì ta dùng phương
pháp này.
Công thức tính toán như sau:

max

tt ca sd dm
P
kPkP==
N hận xét: Phương pháp này dùng để tính phụ tải tính toán của nhóm hộ tiêu thụ có đồ
thị phụ tải biến đổi ( ở tất cả các bậc lưới cung cấp và phân phối, kể cả máy biến áp),
đây là phương pháp tổng quát nhất, nó cho phép ta tính đúng ở mọi sơ đồ cung cấp
www.4tech.com.vn
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
Trang 11
điện. Mặt khác việc tính toán các thông số dựa vào công suất của từng nhóm máy đã
cho sẵn nên khá chính xác so với thực tế.
IV. TÌM HIỂU CÁC KHÍ CỤ ĐIỆN – THIẾT BN ĐIỆN ĐƯỢC DÙNG
TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY :
1. Máy cắt điện có điện áp cao hơn 1000 V:
- Máy cắt điện là một thiết bị dùng trong mạng điện áp cao để đóng, cắt dòng điện phụ
tải và cắt dòng điện ngắn mạch. Đó là loại thiết bị đóng cắt làm việc tin cậy nhưng giá
thành cao nên máy cắt thường chỉ được dùng ở những nơi quan trọng.
- Theo phương pháp dập hồ quang có thể phâ
n máy cắt điện thành nhiều loại: Máy cắt
điện nhiều dầu, máy cắt ít dầu, máy cắt không khí . . .
- Theo tốc độ cắt, có thể phân ra: máy cắt tốc độ nhanh, vừa, chậm.

- Theo hoàn cảnh làm việc có thể phân ra loại máy cắt trong nhà và máy cắt đặt ngoài
trời.
- Để điều khiển máy cắt, người ta dùng các bộ truyền động điều khiển bằng tay hoặc
bằng điện.
- Máy cắt điện được chọn t
heo điện áp định mức, dòng điện định mức, loại máy cắt,
kiểm tra ổn định động, ổn định nhiệt và khả năng cắt trong trình trạng ngắn mạch.
Bảng I.1: Các điều kiện chọn và kiểm tra máy cắt điện.

Thứ tự Đại lượng lựa chọn và kiểm tra Công thức tính toán
1 Điện áp định mức ( KV)
dmMCA dmmang
UU≥
2 Dòng điện định mức (A)
maxdmMCA lv
II≥
3 Dòng điện ổn định lực điện động (KA)
max
x
k
ii≥

4 Dòng điện ổn định nhiệt trong thời gian t
odn

(A)
.
qd
odn
odn

t
II
t
∞
≥

5 Công suất cắt định mức (MVA)
()dmcat N tN
SS≥
Chú thích:
U
dm mạng
: Điện áp định mức của mạng của mạng điện nơi thiết bị và khí cụ
điện làm việc.
t
qd
: Thời gian qui đổi.
I
lv max
: Cường độ dòng điện làm việc cực đại.
i
xk
: Trị số biên độ của dòng điện ngắn mạch xung kích.
S
N (tN )
: Công suất ngắn mạch tại thời điểm cắt.
2. Máy cắt phụ tải:
- Máy cắt phụ tải là một thiết bị đóng cắt đơn giản và rẻ tiền hơn máy cắt điện. N ó
gồm có hai bộ phận : bộ phận đóng cắt bằng tay và cầu chì.
www.4tech.com.vn

THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
Trang 12
- Do bộ phận dập tắt hồ quang có cấu tạo đơn giản nên máy cắt phụ tải chỉ đóng cắt
được dòng điện phụ tải, không cắt được dòng điện ngắn mạch. Để cắt dòng điện ngắn
mạch trong máy cắt phụ tải, người ta dùng cầu chì. Có các loại như : 75, 100, 200,
300, 400A…
Bảng I.2: Các điều kiện chọn và kiểm tra máy cắt phụ tải.
Thứ tự Đại lượng lựa chọn và
kiểm tra Công thức tính toán
1 Điện áp định mức ( KV)
dmMCPT dmmang
UU≥

2 Dòng điện định mức (A)
maxdmMCPT lv
II≥
3 Dòng điện ổn định lực điện động (KA)
max
x
k
ii≥
4 Dòng điện ổn định nhiệt tương ứng với thời
gian ổn định nhiệt t
odn
(A)
.
qd
odn
odn
t

II
t
∞
≥
5 Dòng điện định mức của cầu chì (A)
maxdmCC lv
II≥
6 Công suất cắt định mức của cầu chì (MVA)
"
dmcat
SS≥
Chú thích :
""
3. .
dmmang
SUI=

I
”
: Là giá trị hiệu dụng ban đầu của thành phần chu kỳ dòng điện ngắn
mạch.
3. Dao cách ly :
- N hiệm vụ chủ yếu của dao cách ly là tạo ra một khoảng hở cách điện được trông thấy
giữa bộ phận đang mang dòng điện và bộ phận cắt điện nhằm mục đích đảm bảo an
toàn và khiến cho nhân viên sửa chữa thiết bị điện an tâm
khi làm việc. Do vậy, ở
những nơi cần sửa chữa luôn ta nên đặt thêm dao cách ly ngoài các thiết bị đóng cắt.
- Dao cách ly không có bộ phận dập tắt hồ quang nên không thể cắt được dòng điện
lớn. Nếu nhằm lẫn dùng dao cách ly để cắt dòng điện lớn thì có thể phát sinh hồ quang
gây nguy hiểm. Do vậy dao cách ly chỉ dùng để đóng, cắt khi không có dòng điện.

- Dao cách ly được chế tạo với các cấp điện
áp khác nhau, có loại một pha và loại ba
pha, có loại đặt trong nhà và có loại đặt ngoài trời.
Bảng I.3: Các điều kiện chọn và kiểm tra dao cách ly.
Thứ tự Đại lượng lựa chọn và kiểm tra Công thức tính toán
1 Điện áp định mức ( KV)
dmDCL dmmang
UU≥
2 Dòng điện định mức (A)
maxdmDCL lv
II≥
3 Dòng điện ổn định lực điện động (KA)
max
x
k
ii≥
4 Dòng điện ổn định nhiệt trong thời gian t
odn
(A)
.
qd
odn
odn
t
II
t
∞
≥
4. Cầu chì :
- Cầu chì là một loại khí cụ điện dùng để bảo vệ mạch điện khi ngắn mạch. Thời gian

cắt mạch của cầu chì phụ thuộc nhiều vào vật liệu làm dây chảy. Dây chảy cầu chì làm
www.4tech.com.vn
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
Trang 13
bằng chì, hợp kim chì với thiếc, kẽm, nhôm, đồng, bạc…chì, kẽm và hợp kim chì với
thiếc có nhiệt độ nóng chảy tương đối thấp, điện trở suất tương đối lớn. Do vậy loại
dây chảy này thường chế tạo có tiết diện lớn và thích hợp với điện áp
≤ 500V. Đối với
điện áp cao (hơn 1000V), không thể dùng dây chảy có tiết diện lớn được vì lúc nóng
chảy, lượng hơi kim loại tỏa ra lớn, khó khăn cho việc dập tắt hồ quang, do đó ở điện
áp này thường dùng dây chảy bằng đồng, bạc, có điện trở suất bé, nhiệt độ nóng chảy
cao.
- Cầu chì là một khí cụ bảo vệ đơn giản, rẻ tiền nhưng độ nhạy ké
m. N ó chỉ tác động
khi dòng điện lớn hơn định mức nhiều lần, chủ yếu là khi xuất hiện dòng điện ngắn
mạch.
- Cầu chì được dùng rộng rãi cho mạng điện dưới 1000V. Ở các thiết bị điện 10 - 35
KV, cầu chì được dùng để bảo vệ cho mạng hình tia, các mạng điện lực có công suất
bé.
Bảng I.4: Các điều kiện chọn v
à kiểm tra cầu chì.

Thứ tự Đại lượng lựa chọn và kiểm tra Công thức tính toán
1 Điện áp định mức ( KV)
dmCC dmmang
UU≥

2 Dòng điện định mức (A)
maxdmCC lv
II≥

3 Công suất cắt định mức của cầu chì (MVA)
"
dmcatCC
SS≥
5. Sứ cách điện :
Sứ có tác dụng vừa làm giá đỡ cho các bộ phận mang điện, vừa làm vật cách điện giữa
các bộ phận đó với đất. Do đó, sứ phải có đủ độ bền, chịu được lực điện động do dòng
điện ngắn mạch gây ra, đồng thời phải chịu được điện áp của mạng kể cả lúc quá điện
áp.
Sứ thường c
hia làm 2 loại chính :
- Sứ đỡ hay treo dùng để đỡ hay treo các thanh cái, dây dẫn và các bộ phận
mang điện trong các thiết bị điện.
- Sứ xuyên dùng để dẫn thanh cái hoặc dây dẫn xuyên qua tường hoặc nhà.
- Theo vị trí sử dụng, có thể phân ra sứ dùng trong trạm, dùng cho đường dây
và dùng cho các thiết bị.
- Theo hoàn cảnh làm việc, có thể phân ra sứ dùng trong nhà và sứ dùng ngoài
trời.
Bảng I.5: Các điều kiện chọn và kiểm tra sứ cách điện.


Thứ tự Đại lượng lựa chọn và kiểm tra Công thức tính toán
1 Điện áp định mức ( KV)
dmsu dmmang
UU≥
2 Dòng điện định mức đối với sứ xuyên và sứ
đầu ra(KA)
maxdmsu lv
II≥
www.4tech.com.vn

THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
Trang 14
3 Lực cho phép tác dụng lên đầu sứ
'
.
cp tt tt
F
FkF≥=

4 Dòng điện ổn định nhiệt cho phép đối với sứ
xuyên và sứ đầu ra
odn
II
∞
≥
Chú thích :
F
cp
: Lực cho phép tác dụng trên đầu sứ ; F
cp
= 0,6.F
ph
F
ph
: Lực phá hỏng
F
tt
’
: Lực tác dụng trên đầu sứ
k : Hệ số hiệu chỉnh ; k = H

’
/H
F
tt
: Lực tác dụng đặt ở trong tâm tiết diện thanh dẫn

22
1, 76.10 . . / ( )
tt xk
FilaKg
−
=
Với : i
xk
: Dòng điện xung kích
l : Khoảng cách giữa 2 sứ liên tiếp trên 1 pha (cm)
a : Khoảng cách giữa 2 pha (cm)
6. Máy biến dòng BI :
Máy biến dòng có nhiệm vụ biến đổi dòng điện từ một trị số lớn xuống trị số nhỏ để
cung cấp cho các dụng cụ đo lường, bảo vệ rơle và tự động hoá. Thường dòng điện
định mức thứ cấp của máy biến dòng điện là 5A (trường hợp đặc b
iệt có thể là 5A hay
10A).
Máy biến dòng có các đặc điểm sau:
- Cuộn dây sơ cấp của BI được mắc nối tiếp với mạng điện và có số vòng dây
rất nhỏ (đối với dòng điện sơ cấp
≤
600A) thì sơ cấp chỉ có một vòng dây, cuộn
dây thứ cấp sẽ có số vòng dây nhiều hơn.
- Phụ tải thứ cấp của BI rất nhỏ, có thể xem như máy biến dòng luôn luôn làm

việc trong tình trạng ngắn mạch.
- Để đảm bảo an toàn cho người vận hành, cuộn thứ cấp của máy biến dòng
phải được nối đất.
Bảng I.6: Các điều kiện chọn và kiểm tra máy biến dòng BI.

Thứ tự Đại lượng lựa chọn và
kiểm tra Công thức tính toán
1 Điện áp định mức ( KV)
dmBI dmmang
UU≥
2 Dòng điện sơ cấp định mức (A)
1maxdmBI lv
II≥
3 Phụ tải định mức của cuộn thứ cấp(VA)
22dmBI tt
SS≥
4 Hệ số ổn định lực điện động trong
1
2.
xk
d
dmBI
i
k
I
≥

5 Lực tác dụng cho phép lên đầu sứ (Kg)
22
0,88.10 . .

cp xk
l
Fi
a
−
≥
6 Hệ số ổn định nhiệt
2
1
.
.
qd
odn
dmBI odn
It
k
It
∞
≥
www.4tech.com.vn
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
Trang 15

Chú thích :

I
∞
: Dòng điện ngắn mạch ổn định (KA)
t
qđ

: Thời gian qui đổi
a : Khoảng cách giữa các pha (cm)
l : Khoảng cách từ máy biến dòng điện đến sứ đỡ gần nhất (cm)
S
2tt
: Phụ tải tính toán của cuộn dây thứ cấp của máy biến dòng trong tình
trạng làm việc bình thường (VA)
7. Máy biến điện áp BU :
- Máy biến điện áp có nhiệm vụ biến đổi điện áp từ trị số cao xuống trị số thấp phục vụ
cho đo lường, bảo vệ rơle và tự động hóa. Điện áp thứ cấp của máy biến điện áp 100V
hay 100/
3 V không kể điện áp sơ cấp định mức là bao nhiêu.
- N guyên lý làm việc của máy biến điện áp cũng tương tự như máy biến áp điện lực
thông thường, chỉ khác là công suất của nó rất nhỏ chỉ hàng chục đến hàng trăm VA.
Đồng thời tổng trở mạch ngoài của thứ cấp máy biến điện áp rất lớn, do đó có thể xem
như máy biến điện á
p thường xuyên làm việc không tải.
- Máy biến điện áp thường được chế tạo thành loại một pha, ba pha hoặc ba pha năm
trụ cấp điện áp 6, 10, 35, 110, 220 KV . . . loại có dầu và loại khô. Để kiểm tra cách
điện của mạng 6 – 10 KV (trung tính không nối đất ) người ta thường dùng loại máy
biến áp đo lường ba pha năm trụ với cách nối dây Y/Y
o
/<. Phía thứ cấp của máy có
hai dây quấn đấu sao và tam giác hở. Khi xãy ra ngắn mạch không đối xứng (một pha,
hai pha ) ở hai đầu dây quấn tam giác hở xuất hiện điện áp nhờ đó ta có thể kiểm tra
được tình trạng cách điện của mạng.
- Máy biến điện áp đo lường được chọn theo điện áp ( sơ cấp ), cấp chính xác, phụ tải
thứ cấp và kiểu loại.
Bảng I.7: Các điều kiện chọn v
à kiểm tra máy biến điện áp BU.

Thứ tự Đại lượng lựa chọn và kiểm tra Công thức tính toán
1 Điện áp định mức (sơ cấp) ( KV)
1dm dmmang
UU≥

2 Phụ tải một pha (VA)
22dmfa ttfa
SS≥

3 Sai số cho phép N %
%[%]NN≤

Chú thích: S
2ttfa
phụ tải thứ cấp từng pha của máy biến điện áp.
8. Thanh dẫn :
Tiết diện thanh dẫn được chọn theo chỉ tiêu kinh tế hoặc theo điều kiện phát nóng và
kiểm tra ổn định lực điện động, ổn định nhiệt khi có dòng điện ngắn mạch chạy qua.
www.4tech.com.vn
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
Trang 16
8.1. Tiết diện thanh dẫn chọn theo mật độ dòng kinh tế:
Công thức:
2
[]
bt
kt
I
Smm

J
=

Trong đó:
I
bt
: Dòng điện làm việc bình thường của thanh dẫn (A)
J
kt
: Mật độ dòng điện kinh tế của thanh dẫn (A/mm
2
)
8.2. Tiết diện thanh dẫn chọn theo điều kiện phát nóng:
I
cp
= k
1
.k
2
.k
3
.I
cpth

Trong đó:
I
cp
: Dòng điện cho phép của thanh dẫn.
I
cpth

:Dòng điện cho phép của một thanh dẫn khi nhiệt độ thanh dẫn là 70
o
C,
nhiệt độ môi trường xung quanh là 25
o
C và thanh dẫn đặt đứng.
K
1
= 0.95: Hệ số hiệu chỉnh khi đặt thanh dẫn nằm ngang
K
2
: Hệ số hiệu chỉnh khi xét trường hợp thanh dẫn gồm nhiều thanh ghép lại (
tra ở sổ tay ), nếu là dây dẫn trên không thì k
2
=1
K
3
: Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường xung quanh khác nhiệt độ tiêu
chuNn ( tra sổ tay ).
9. Cáp và dây cáp:
- Cáp dùng trong mạng điện áp cao và thấp có nhiều loại, ta thường gặp cáp đồng hoặc
nhôm, cáp một, hai, ba hay bốn lõi. Cáp có điện áp 1000V trở xuống thường là loại
cáp cách điện bằng giấy tNm dầu hay cao su.
- Dây dẫn ngoài trời thường là loại dây trần một sợi, nhiều sợi, hoặc dây rỗng ruột.
Dây dẫn dùng trong nhà t
hường là loại dây dẫn bọc cao su cách điện hoặc nhựa cách
điện. Một số trường hợp ở trong nhà có thể dùng dây trần hoặc thanh dẫn nhưng phải
được đặt trên sứ cách điện. Trong mạng điện xí nghiệp, dây dẫn và cáp thường được
chọn theo hai điều kiện sau:
+ Chọn theo điều kiện phát nóng

+ Chọn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép .
9.1. Lựa c
họn tiết diện dây dẫn theo điều kiện phát nóng:
- Khi có dòng điện chạy qua dây dẫn và cáp thì vật dẫn điện nóng lên, nếu nhiệt độ dây
dẫn và cáp quá cao có thể làm cho chúng bị hư hỏng hoặc giảm tuổi thọ. Mặt khác độ
bền cơ học của kim loại dẫn điện cũng bị giảm xuống. Do vậy nhà chế tạo qui định

nhiệt độ cho phép đối với mỗi loại dây dẫn và cáp.
- Khi nhiệt độ không khí là
±
25
0
C người ta qui định nhiệt độ cho phép của thanh cái
và dây dẫn trần là 70
o
C. Đối với cáp chôn trong đất Nm có nhiệt độ là +15
o
C, nhiệt độ
cho phép chỉ được dao động trong khoảng +60 – 80
o
C tuỳ theo loại cáp. Dây bọc cao
su có nhiệt độ cho phép là 55
0
C
www.4tech.com.vn
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
Trang 17
- Nếu nhiệt độ dây dẫn và cáp đặt tại nơi nào đó khác với nhiệt độ qui định ( nhiệt
không khí là +25
o

C, nhiệt độ của đất là + 15
o
C ) thì phải hiệu chỉnh theo hệ số hiệu
chỉnh k (tra trong sách sổ tay tra cứu ).
Do đó tiết diện dây dẫn và cáp chọn phải thoả mãn điều kiện sau :
k.I
cp
≥ I
lvmax

Trong đó:
I
lvmax
: Dòng điện làm việc cực đại của dây dẫn.
I
cp
: Dòng điện cho phép ứng với dây dẫn chọn
9.2. Lựa chọn tiết diện dây dẫn và dây cáp theo tổn thất điện áp cho phép :
Đối với mạng điện địa phương ta phải dựa vào tổn thất điện áp cho phép để lựa chọn
tiết diện dây dẫn vì mạng điện địa phương thường có công suất bé, tiết diện dây dẫn
nhỏ và do đó điện trở dây dẫn lớn.
Do vậy tăng tiết diện dây dẫn sẽ làm giảm tổn thất
UΔ , tức là giữ cho tổn thất điện áp không vượt quá mức tổn thất điện áp cho phép.
9.2.1. Xác định tiết diện dây dẫn khi toàn bộ đường dây cùng một tiết diện:
Ta xét một mạch điện đơn giản như sau :

Công thức tính toán tổn thất điện áp như sau :
1
1
.( )
n
ii i i
i
dm
UPRQX
U
=
Δ= +
∑

Nếu toàn bộ đường dây cùng một tiết diện, cùng một vật liệu :
'"
11 1 1
nn n n
o iio ii o iio ii
ii i i
dm dm dm dm
rPlxQl rpLxqL
UhayU UU
UU U U
== = =
Δ= + Δ= + =Δ+Δ
∑∑ ∑ ∑

Ở đây :
'
UΔ tổn thất điện áp do công suất tác dụng và điện trở đường dây gây nên.
"
UΔ
tổn thất điện áp do công suất phản kháng và điện kháng đường dây gây
nên.
Nếu biết được x
o
, chúng ta sẽ tính được
'
U
Δ
nhờ biểu thức:
""
11
nn
oii oii
ii
dm dm
x
Ql x qL
U hay U
UU
==
Δ= Δ=
∑∑

P
1

+ jQ
1
P
2
+ jQ
2
P
a
– jQ
a
P
b
– jQ
b
a

b

www.4tech.com.vn
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
Trang 18
Giá trị điện kháng trên 1 km đường dây x
o
nói chung ít thay đổi dù dây lớn hay bé
(
)
0,3 0,43 /
o
x
km=÷ Ω do vậy có thể lấy giá trị trung bình để tính toán

"
UΔ
Trị số tổn thất điện áp cho phép
cp
U
Δ
từ nguồn đến phụ tải xa nhất đã cho theo yêu cầu
của mạng điện. Do vậy ta tính được
'
U
Δ
từ công thức :
'"
cp
UU UΔ=Δ −Δ

Biết
'
UΔ , thay
1
o
r
F
γ
= với
γ
điện dẫn suất của vật liệu dây dẫn. Do vậy ta tính được
tiết diện F như sau:
11
''

nn
ii i i
ii
dm dm
P
lpL
F hayF
UU UU
γγ
==
==
ΔΔ
∑∑

Căn cứ vào trị số tính toán F, tra bảng chọn tiết diện dây dẫn tiêu chuNn gần nhất.
Đồng thời xác định được r
o
và x
o
ứng với dây dẫn đã chọn, tính lại tổn thất điện áp, sau
cùng so sánh với
cp
UΔ đã chọn. Nếu thấy chưa đạt yêu cầu, ta hãy tăng tiết diện dây
dẫn một cấp nữa và tính lại.
9.2.2. Xác định tiết diện dây dẫn theo mật độ dòng điện không đổi:
Khi xây dựng đường dây cùng một tiết diện trên toàn bộ chiều dài của nó sẽ đưa đến
việc sử dụng khối lượng kim loại màu lớn. Do đó, nếu thời gian sử dụng công suất cực
đại T
max
là lớn, thì đối với mạng điện địa phương ta nên chọn dây dẫn theo mật độ

dòng điện không đổi, lúc tổn thất điện năng và công suất bé nhất.
Xét đường dây có 2 phụ tải :






Cho x
o
tuỳ ý ta sẽ tính được
"
U
Δ


"
1
'"
n
oii
i
dm
cp
x
Ql
U
U
UU U
=

Δ=
Δ=Δ −Δ
∑

Mặt khác, ta biết :
1
3cos
dm i
PUI
ϕ
=

Do vậy, từ công thức (1) với đường dây có 2 phụ tải:
'' '
11 1 22 2
12
3. . .cos 3. . .cos

oa ab
Il Il
UU U
FF
ϕ
ϕ
γγ
Δ=Δ +Δ = +
Trong đó :
12
cos ,cos
ϕ

ϕ
lần lượt là hệ số công suất trên đoạn oa, ab của mạng điện xét.
L
1
F
1
L
2
F
2
P
a
– jQ
a
P
b
– jQ
b
a

b

www.4tech.com.vn
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
Trang 19
Ta có định nghĩa về mật độ dòng điện J = 1/F . Các đoạn dây trên đều chọn theo mật
độ dòng điện không đổi nên ta có :
12
12
II

J
FF
==

Vậy :
'
1122
3
( cos cos )UJI JI
ϕ
ϕ
γ
Δ= +
Từ đây rút ra :
'
112 2
3( .cos .cos )
U
J
ll
γ
ϕ
ϕ
Δ
=
+

Một cách tổng quát, đối với mạng điện có n phụ tải J được tính như sau :

'

1
3. cos
n
ii
i
U
J
l
γ
ϕ
=
Δ
=
∑

Suy ra
i
I
F
J
=
tra bảng chọn F tiêu chuNn và kiểm tra lại tổn thất điện áp xem bé hơn
tổn thất điện áp cho phép hay không.
10. Aptomat (Cầu dao tự động):
10.1. Khái quát và yêu cầu:
Aptomat là khí cụ điện dùng để đóng cắt mạch điện, bảo vệ quá tải, ngắn mạch,
sụt áp . . . thông thường được gọi là aptomat không khí vì hồ quang được dập tắt trong
không khí.
Aptomat có ba yêu cầu sau:
- Chế độ làm việc ở định mức của Aptom

at phải là chế độ làm việc dài hạn, nghĩa là trị
số dòng điện định mức chạy qua Aptomat lâu bao nhiêu cũng được. Mặt khác, mạch
dòng điện của Aptomat phải chịu được dòng điện lớn (khi có ngắn mạch) lúc các tiếp
điểm của nó đã đóng hay đang đóng.
- Aptomat phải ngắt được trị số dòng điện ngắn mạch lớn, c
ó thể đến vài chục (KA).
Sau khi ngắt dòng điện ngắn mạch, Aptomat phải đảm bảo vẫn làm việc tốt ở trị số
dòng điện định mức.
- Để nâng cao tính ổn định nhiệt và điện động của các thiết bị điện, hạn chế sự phá
hoại do dòng điện ngắn mạch gây ra, Aptomat phải có thời gian cắt bé.
Muốn vậy thường phải kết hợp lực th
ao tác cơ học với thiết bị dập hồ quang bên trong
Aptomat.
Để thực hiện yêu cầu thao tác bảo vệ có chọn lọc, Aptomat cần phải có khả năng điều
chỉnh trị số dòng điện tác động và thời gian tác động.





www.4tech.com.vn
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
Trang 20
10.2. Nguyên lý làm việc Aptomat:



- Sơ đồ nguyên lý của Aptomat dòng điện cực đại và Aptomat điện áp thấp được trình
bày trên hình 2a và 2b.
-Ở trạng thái bình thường sau khi đóng điện, Aptomat được giữ ở trạng thái đóng tiếp

điểm nhờ móc răng 1 khớp với cần răng 5 cùng một cụm với tiếp điểm động ở hình 2a
.
- Khi mạch điện quá tải hay ngắn mạch, nam châm điện 2 sẽ hút phần ứng 4 xuống
làm
nhã móc1, cần 5 được tự do, kết quả các tiếp điểm của Aptomat được mở ra dưới
tác dụng của lực lò xo 6, mạch điện bị ngắt.
Trên hình 2b khi sụt áp quá mức, nam châm điện 1 sẽ nhả phần ứng 8 làm nhả móc 2,
do đó các tiếp điểm của Aptomat cũng được mở ra dưới dạng của lực lò xo 4, mạch
điện bị cắt.

10.3. Phân loại và cấu tạo Aptomat:
10.3.1. Phân loại:
- Theo kết cấu người ta chia Aptomat ra ba loại: một cực, hai cực, ba cực.
- Theo thời gian thao tác, người ta chia Aptomat ra loại tác động không tức thời và loại
tác động không tức thời (nhanh).
- Tuỳ theo công dụng bảo vệ, người ta chia Aptomat ra các loại Aptomat cực đại theo
dòng điện, Aptomat cực tiểu theo dòng điện, Aptomat cực tiểu theo điện áp, Aptomat
dòng điện ngược . . .
10.3.2. Cấu tao Apto
mat :
Tiếp điểm :
- Aptomat thường chế tạo có hai tiếp điểm (chính và hồ quang), hoặc ba tiếp điểm
chính (chính, phu, hồ quang).
- Khi đóng mạch tiếp điểm hồ quang đóng trước, tiếp theo là tiếp điểm phụ, sau cùng
là tiếp điểm chính. Khi ngắt mạch thì ngược lại, tiếp điểm chính mở trước, sau mới tới
tiếp điểm phụ cuối cùng
là tiếp điểm hồ quang.
- Tiếp điểm của Aptomat thường làm bằng hợp kim chịu được hồ quang như Ag-W;
Cu-W; N i. . .
www.4tech.com.vn

THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
Trang 21
Hộp dập hồ quang:
- Để Aptomat dập được hồ quang trong tất cả chế độ làm việc của lưới điện, người ta
thường dùng 2 kiểu thiết bị dập hồ quang là kiểu nữa kín và nữa hở.
- Kiểu nửa kín được đặt trong vỏ kín của Aptomat.
Trong buồng dập hồ quang thông dụng, người ta dùng những tấm thép xếp thành lưới
ngăn, để phân chia hồ quang thành nhiều đoạn ngắn thuận lợi cho
việc dập tắt hồ
quang.
Cơ cấu truyền động cắt Aptomat:
- Truyền động cắt Aptomat thường có 2 cách: bằng tay và bằng cơ điện (điện từ, động
cơ điện).
- Điều khiển bằng tay được thực hiện với Aptomat có dòng điện định mức không lớn
hơn 600A. Điều khiển bằng điện từ (n
am châm điện) được ứng dụng ở các Aptomat có
dòng điện lớn hơn (đến 1000A).
- Để tăng lực điều khiển bằng tay người ta dùng một tay dài phụ theo nguyên lý đòn
bNy. N goài ra còn có cách điều khiền bằng động cớ điện hoặc khí nén.
Móc bảo vệ:
- Aptomat tự động cắt nhờ phần tử bảo vệ gọi là móc bảo vệ.
- Móc bảo vệ quá
tải ( còn gọi là quá dòng điện) để bảo vệ thiết bị điện khỏi quá tải,
đường thời gian-dòng điện của móc bảo vệ phải nằm dưới đường đặc tính của đối
tượng cần bảo vệ, đặt bên trong Aptomat.
- Móc bảo vệ sụt áp (còn gọi là bảo vệ điện áp thấp) cũng thường dùng kiểu điện từ.
Cuộn dây mắc song song với mạch
điện chính.
11. Cầu chì tự rơi (FCO):
- Cầu chì tự rơi được thiết kế cho mạng phân phối có điện thế dưới 35KV thường được

gắn trên trụ đường dây trên không. Cầu chì công suất cũng được thiết kế cho truyền
tải, trong nhà, trạm, nhà máy. Cả hai cầu chì này có thể thay thế toàn bộ hay từng phần
dây chì sau khi dây chì đứt. Dây chì được chế tạo từ th
iết, bạc hay hợp kim để cho ra
đặt tính chảy thời gian. FCO tiêu biểu được cho như hình sau:

www.4tech.com.vn
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
Trang 22
- Dây chì được chứa trong ống dài gọi là bộ giữ dây chì và được làm bằng vật liệu
cách điện, ống giữ được thiết kế có thể tháo ra dễ dàng.
- FCO có thể làm việc như một cầu chì bảo vệ và như một dao cách ly thao tác được,
cho phép người vận hành mở mạch bằng tay. Khi cắt dòng điện tải lớn FCO được chế
tạo bộ phận cơ đặt biệt để phân tán hồ quang tạo ra l
úc ngắt mạch.
- FCO ở hình trên có dạng hở, nhiều dạng FCO được thiết kế ống giữ dây chì tự rơi khi
dây chì nóng chảy ngắt mạch, điều này rất tiện lợi quan sát vị trí, trạng thái của cầu chì
và đảm bảo an toàn cho người vận hành và sửa chữa.
- Dây chì thay thế được đặt trong ống giữ dây chì. Dây chì chảy được tháo ra ở đầu
ống giữ. Dây chì mới được đưa vào ống giữ qua
ống phụ, lò xo, dây mềm để đảm bảo
chắc phần cơ và tiếp xúc tốt phần điện.
V. CHỌN PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN :

Chọn phương án cung cấp điện bao gồm : chọn điện áp, nguồn điện, sơ đồ nối dây,
phương thức vận hành. . . Các vấn đề này có ảnh hưởng đến vận hành khai thác và
phát huy hiệu quả của hệ thống điện. Muốn thực hiện đúng và hợp lý, ta phải thu thập
và phân tích đầy đủ các số liệu ban đầu, trong đó số liệu về nhu cầu điện l
à số liệu
quan trọng. N goài ra còn phải biết kết hợp các yêu cầu về phát triển kinh tế chung và

riêng của địa phương.
Phương án điện được chọn được xem là hợp lý nếu thỏa những yêu cầu sau :
- Đảm bảo chất lượng điện, tức là đảm bảo tần số và điện áp nằm trong phạm vi cho
phép.
- Đảm bảo độ tin cậy, tính liên tục cung cấp điện phù hợp với
yêu cầu phụ tải.
- Thuận tiện trong việc vận hành, lắp ráp và sửa chữa.
- Có các chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật hợp lý.
1. Chọn điện áp định mức của mạng điện :
Lựa chọn hợp lý cấp điện áp định mức là một trong những nhiệm vụ rất quan trọng khi
thiết kế cung cấp điện; bởi v
ì trị số điện áp ảnh hưởng trực tiếp đến các chỉ tiêu
kinh tế và kỹ thuật.
Xuất phát từ trị số phụ tải đã cho và điện áp được chọn, sẽ tiến hành lựa chọn tất cả
các thiết bị của hệ thống cung cấp điện.
Có thể tham khảo một số công thức sau :
Công thức still :
4,34. 16 ( )UlPKV=+

Trong đó :
P : Công suất truyền tải (KW)
l : Khoảng cách truyền tải (Km)
Công thức này cho kết quả khá tin cậy ứng với
250lKm
≤
và 60( )SKVA
≤

Khi những khoảng cách lớn hơn và công suất truyền tải lớn hơn nên ta dùng công suất
Zaleski (N ga)

www.4tech.com.vn
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
Trang 23

(0,1 0,015 )UP l=+
(KV)
N goài ra ta có thể dùng công thức Vayket (Đức)

3. 0,51US=+ (KV)
Trong đó:
S : Tính = MVA
L : Tính = Km
Thực tế điện áp phụ thuộc rất nhiều vào các yếu tố khác ngoài S và L, do vậy trị số
điện áp được tính theo các công thức trên chỉ gần đúng.
2. Chọn nguồn điện :
N guồn điện nói chung có quan hệ mật thiết với phụ tải, cấp điện áp, sơ đồ cung cấp
điện, bảo vệ tự động hóa và chế độ vận hành. Do vậy ta phải x
em xét toàn diện khi xác
định nguồn điện. Khi có nhiều phương án thì việc chọn nguồn điện phải dựa trên cơ sở
tính toán và so sánh kinh tế, kỹ thuật.
Tùy theo qui mô của hệ thống cung cấp điện mà nguồn điện có thể là : nhà máy nhiệt
điện, thủy điện, trạm phát diezen, trạm biến áp khu vực, trạm biến áp phân xưởng.
3. Sơ đồ mạng
điện của xí nghiệp công nghiệp :
Do công suất tiêu thụ của xí nghiệp khá lớn nên các xí nghiệp thường lấy điện từ lưới
điện áp trên 1000 (V)
Theo tiêu chuNn về “đặt các thiết bị đến 1000(V)” thì các đường dây điện của các xí
nghiệp công nghiệp có công suất yêu cầu từ trên 50(KVA) phải nối đến lưới điện áp
cao thông qua trạm hạ áp đặt ngay tại xí nghiệp. Trong một số trường hợp, trạm hạ áp
này c

ó thể cung cấp cho 1 số hộ tiêu thụ của lưới ánh sáng công cộng.
Sơ đồ nối dây chính của lưới điện công nghiệp phụ thuộc vào số lượng nguồn điện
cung cấp, vào giá trị dòng điện cần thiết và vào hộ tiêu thụ loại nào.
Hệ thống thiết bị phân phối điện của 1 xí nghiệp công nghiệp thường gồm các phần tử
sau đây
:
- Trạm hạ áp.
- Bảng phân phối tổng, các bảng điện chính và phụ.
- Lưới điện.











www.4tech.com.vn
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
Trang 24

CHƯƠNG II

TÌM HIỂU PHƯƠNG PHÁP
CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY

















www.4tech.com.vn
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
Trang 25
I. ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA NHÀ MÁY CHẾ BIẾN GỖ HOÀ
NGUYÊN :
Địa chỉ
: Ấp 1 - Xã Khánh Bình - Huyện Tân Uyên – Tỉnh Bình Dương .

N hà may có tổng diện tích là 22.398,3(m
2
)
Trong đó:
- N hà xưởng có diện tích 10.800(m
2
)
- Văn phòng có diện tích là :375x2 (m
2
)
- Khu nhà xe 2bánh có diện tích là : 108 (m
2
)
- Khu nhà xe 4 bánh có diện tích là : 180 (m
2
)
- Khu nhà bảo vệ có diện tích là : 23 (m
2
)
- Khu nhà trạm điện có diện tích là : 16 (m
2
)
- Khu vực hồ chứa nước và trạm bơm cứu hoả có diện tích là : 65(m
2
)
- Còn lại là khu vực cây xanh và đường nội bộ.
II. GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT VỀ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN GỖ:

1. KHỐI VĂN PHÒNG và PHỤC VỤ:
A - Nhà Bảo Vệ : ( DB-BV)

1 - Môtơ cửa cổng .
+ Đóng và mở cửa cổng chính của nhà máy.
2 - Chiếu sáng tổng thể.
3 - Chiếu sáng nhà để xe 2 bánh.
4 - Chiếu sáng nhà để xe 4 bánh.
5 - Chiếu sáng nhà bảo vệ.
6 - Ổ cắm cho nhà bảo vệ
B -
Văn Phòng Trệt : ( DB-VPL)
1 - Chiếu sáng nhà văn phòng.
2 - Máy lạnh cho nhà văn phòng.
3 - Ổ cắm điện cho nhà văn phòng trệt
C -
Văn Phòng Lầu : ( DB-VPT)
1 - Chiếu sáng nhà văn phòng.
2 - Máy lạnh cho nhà văn phòng.
3 - Ổ cắm điện cho nhà văn phòng lầu.
D - TỦ ĐIỆN CHIẾU SÁNG NHÀ XƯỞNG : (DB-L)

2. KHỐI SẢN XUẤT :
A - TỦ ĐIỆN ĐỘNG LỰC CHÍNH : (DB-F)
1 - Tủ điện DB-F1 : ( Khu Vực SX -1 )