THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT CÔNG NGHIỆP

LỜI NÓI ĐẦU
Trong công cuộc công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước, các ngành công nghiệp có tốc độ
phát triển ngày càng nhanh chóng. Gắn liền với đó, các hệ thống cung cấp điện cho các nhà máy xí
nghiệp cũng luôn được mở rộng và ngày càng đa dạng, đòi hỏi phải liên tục thiết kế mới. Xuất phát
từ các yêu cầu thực tiễn đó, việc đào tạo một đội ngũ thiết kế có tính chuyên nghiệp cao là một đòi
hỏi bức thiết.
Với những kiến thức đã được học, sau khi được nhận đề tài Thiết kế hệ thống cung cấp điện
cho phân xưởng, em đã rất cố gắng để hoàn thành bài tập của mình.
Trong thời gian thực hiện đề tài vừa qua, em đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô
trong bộ môn, và đặc biệt là sự chỉ dẫn tỉ mỉ của thầy PhạmMạnh Hải. Em xin chân thành cảm ơn
sự giúp đỡ của các thầy cô. Sau khi hoàn thành đề tài, em nhận thấy bản thiết kế của mình vẫn còn
thiếu sót một số phần của một bản thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy công nghiệp hoàn
chỉnh. Em rất mong sẽ có cơ hội được hoàn thành những phần này.
Một lần nữa, em xin gửi đến thầy giáo hướng dẫn em thầy Phạm Mạnh Hải cùng các thầy cô
giáo trong bộ môn Hệ thống cung cấp điện lời biết ơn sâu sắc.
Hà Nội, ngày tháng 6 năm 2011
Sinh viên thực hiện
1
ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT CÔNG NGHIỆP
Sinh viên : Nguyễn Ngọc Tuyến
Lớp : Đ5H4
Tính toán : Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sản xuất công nghiệp
Tỷ lệ phụ tải điện loại I là 70%.
Hao tổn điện áp cho phép trong mạng điện hạ áp ∆U
cp
= 3,5%.
Hệ số công suất cần nâng lên là cos
ϕ
= 0,90.
Hệ số chiết khấu: i= 12%

Thời gian sử dụng công suất cực đại: T
M
= 4500 h
Công suất ngắn mạch tại điểm đấu điện: S
k
= 2 MVA
Thời gian tồn tại của dòng ngắn mạch t
k
= 2,5s
Khoảng cách từ nguồn điện đến trung tâm của phân xưởng: L = 150 m
Chiều cao nhà xưởng H = 4,7 m
Giá thành tổn thất điện năng C
∆
= 1500 đ/kWh.
Suất thiệt hại do mất điện g
th
= 8000 đ/kWh.
2
Phụ tải của phân xưởng sản xuất công nghiệp:
Số hiệu trên sơ đồ Tên thiết bị Hệ số K
sd
cos
ϕ
Công suất đặt P (kW)
1; 8 Máy mài nhẵn tròn 0,35 0,67 3+ 10
2; 9 Máy mài nhẵn phẳng 0,3 0,68 1,5+ 4
3; 4; 5 Máy tiện bulông 0,3 0,65 0,6+ 2,2+ 4
6; 7 Máy phay 0,26 0,56 1,5+ 2,8
10;11;19;20;29;30 Máy khoan 0,27 0,66 0,6+0,8+0,8+0,8+1,2+1,2
12;13;14;15;16;24;25 Máy tiện bulông 0,30 0,58 1,2+2,8+2,8+3+7,5+10+13

17 Máy ép 0,41 0,63 10
18; 21 Cần cẩu 0,25 0,67 4+ 13
22; 23 Máy ép nguội 0,47 0,70 40+55
26; 39 Máy mài 0,45 0,63 2+ 4,5
27;31 Lò gió 0,53 0,9 4+ 5,5
28;34 Máy ép quay 0,45 0,58 22+30
32;33 Máy xọc (đục) 0,4 0,6 4+5,5
35;36;37;38 Máy tiện bu lông 0,32 0,55 1,5+2,8+4,5+5,5
40;43 Máy hàn 0,46 0,82 28+28
41;42;45 Máy quạt 0,65 0,78 5,5+7,5+7,5
44 Máy cắt tôn 0,27 0,57 2,8
Sơ đồ mặt bằng phân xưởng:
3
27
4
CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN
Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ
tải thực tế về mặt hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ huỷ hoại cách điện.
Phụ tải tính toán phụ thuộc vào các yếu tố như: công suất, số lượng, chế độ
làm việc của các thiết bị điện, trình độ và phương thức vận hành hệ thống Vì vậy
xác định chính xác phụ tải tính toán là một nhiệm vụ khó khăn nhưng rất quan trọng.
Từ trước tới nay đã có nhiều công trình nghiên cứu và có nhiều phương pháp
tính toán phụ tải điện. Song vì phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố như đã trình
bày ở trên nên cho đến nay vẫn chưa có phương pháp nào hoàn toàn chính xác và
tiện lợi. Những phương pháp đơn giản thuận tiện cho việc tính toán thì lại thiếu
chính xác, còn nếu nâng cao được độ chính xác, kể đến ảnh hưởng của nhiều yếu tố
thì phương pháp tính lại phức tạp.
Sau đây là một số phương pháp tính toán phụ tải thường dùng nhất trong thiết
kế hệ thống cung cấp điện:
• Phương pháp tính theo hệ số nhu cầu

• Phương pháp tính theo hệ số
M
k
và công suất trung bình
• Phương pháp tính theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm
• Phương pháp tính theo suất phụ tải trên đơn vị diện tích sản xuất
Trong thực tế tuỳ theo quy mô và đặc điểm của công trình, tuỳ theo giai đoạn
thiết kế sơ bộ hay kỹ thuật thi công mà chọn phương pháp tính toán phụ tải điện
thích hợp
1. Phụ tải chiếu sáng:
Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng cơ khí sửa chữa được xác định theo
phương pháp suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích:
0 0
. . .
cs
P P S P a b= =
• Trong đó:
P
0
là suất chiếu sáng trên 1 đơn vị diện tích chiếu sáng,
0
P
= 15 W/m
2
S là diện tích được chiếu sáng, m
2
a là chiều dài của phân xưởng, m
b là chiều rộng của phân xưởng, m
- Vậy phụ tải chiếu sáng của phân xưởng cơ khí sửa chữa là:
3

15.36.24
12,96
10
cs
P = =
(kW)
Do ta dùng đèn sợi đốt để chiếu sáng có cosϕ =1 nên tgϕ = 0
. 0
cs cs
Q P tgj= =
(kVar)
5
2. Phụ tải động lực:
2.1 : Phân nhóm các phụ tải động lực:
Trong một phân xưởng thường có nhiều thiết bị có công suất và chế độ làm
việc khác nhau, muốn xác định phụ tải tính toán được chính xác cần phải phân nhóm
thiết bị điện. Việc phân nhóm phụ tải tuân theo các nguyên tắc sau:
+ Các thiết bị điện trong cùng một nhóm nên ở gần nhau để giảm chiều dài
đường dây hạ áp. Nhờ vậy có thể tiết kiệm được vốn đầu tư và tổn thất trên đường
dây hạ áp trong phân xưởng.
+ Chế độ làm việc của các thiết bị điện trong nhóm nên giống nhau để xác định
phụ tải tính toán được chính xác hơn và thuận tiện trong việc lựa chọn phương thức
cung cấp điện cho nhóm.
+ Tổng công suất của các nhóm thiết bị nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tủ
động lực cần dùng trong phân xưởng và trong toàn nhà máy. Số thiết bị trong một
nhóm cũng không nên quá nhiều bởi số đầu ra của các tủ động lực thường là 8 ÷ 12
Tuy nhiên thường rất khó khăn để thỏa mãn cả 3 điều kiện trên, vì vậy khi
thiết kế phải tùy thuộc vào điều kiện cụ thể của phụ tải để lựa chọn phương án tối ưu
nhất trong các phương án có thể.
Dựa vào nguyên tắc phân nhóm ở trên và căn cứ vào vị trí, công suất của các

thiết bị được bố trí trên mặt bằng phân xưởng, ta có thể chia các phụ tải thành 5
nhóm. Kết quả phân nhóm phụ tải được trình bày ở bảng 1.1
Bảng 1.1: Phân nhóm thiết bị điện của phân xưởng sửa chữa cơ khí
NHÓM 1
1 Máy ép quay 28 0,45 0,58 22,00
2 Máy khoan 29 0,27 0,66 1,20
3 Máy khoan 30 0,27 0,66 1,20
4 Máy xọc (đục) 32 0,40 0,60 4,00
5 Máy ép quay 34 0,45 0,58 30,00
6 Máy tiện bu lông 35 0,32 0,55 1,50
7 Máy tiện bu lông 36 0,32 0,55 2,80
8 Máy tiện bu lông 37 0,32 0,55 4,50
9 Cần cẩu 21 0,25 0,67 13,00
Tổng
80,20
6
NHÓM 2
1 Máy xọc (đục) 33 0,40 0,60 5,50
2 Máy tiện bu lông 38 0,32 0,55 5,50
3 Máy mài 39 0,45 0,63 4,50
4 Máy hàn 40 0,46 0,82 28,00
5 Máy quạt 41 0,65 0,78 5,50
6 Máy quạt 42 0,65 0,78 7,50
7 Máy hàn 43 0,46 0,82 28,00
8 Máy cắt tôn 44 0,27 0,57 2,80
9 Máy quạt 45 0,65 0,78 7,50
10 Lò gió 31 0,53 0,90 5,50
Tổng
100,30
NHÓM 3

1 Máy mài nhẵn tròn 1 0,35 0,67 3,00
2 Máy mài nhẵn phẳng 2 0,32 0,68 1,50
3 Máy tiện bu lông 3 0,30 0,65 0,60
4 Máy mài nhẵn tròn 8 0,35 0,67 10,00
5 Máy mài nhẵn phẳng 9 0,32 0,68 4,00
6 Máy khoan 10 0,27 0,66 0,60
7 Máy khoan 11 0,27 0,66 0,80
8 Máy ép 17 0,41 0,63 10,00
9 Cần cẩu 18 0,25 0,67 4,00
10 Máy khoan 19 0,27 0,66 0,80
11 Máy khoan 20 0,27 0,66 0,80
12 Máy ép nguội 22 0,47 0,70 40,00
13 Lò gió 27 0,53 0,90 4,00
Tổng
80,10
NHÓM 4
1 Máy tiện bu lông 4 0,30 0,65 2,20
2 Máy tiện bu lông 5 0,30 0,65 4,00
3 Máy phay 6 0,26 0,56 1,50
4 Máy phay 7 0,26 0,56 2,80
5 Máy tiện bu lông 12 0,30 0,58 1,20
6 Máy tiện bu lông 13 0,30 0,58 2,80
7
7 Máy tiện bu lông 14 0,30 0,58 2,80
8 Máy tiện bu lông 15 0,30 0,58 3,00
9 Máy tiện bu lông 16 0,30 0,58 7,50
10 Máy ép nguội 23 0,47 0,70 55,00
11 Máy tiện bu lông 24 0,30 0,58 10,00
12 Máy tiện bu lông 25 0,30 0,58 13,00
13 Máy mài 26 0,45 0,63 2,00

Tổng
107,80
2.2: Xác định phụ tải tính toán cho các nhóm phụ tải động lực:
2.2.1 : Tính toán cho Nhóm 1: (Số liệu phụ tải cho trong bảng 2.1)
a) Xác định hệ số sử dụng tổng hợp
sd
k
S
Xác định hệ số sử dụng tổng hợp của phụ tải nhóm I theo công thức:
.
i sdi
sd
i
P k
k
P
S
=
å
å
Trong đó :
k
sdi
là hệ số sử dụng của thiết bị
P
i
là công suất đặt của thiết bị
- Vậy hệ số sử dụng tổng hợp của Nhóm 1 là:
k =
=

35,18
0,4076
86,3
»
b) Xác định số thiết bị hiệu quả nhóm 1:
- Số thiết bị hiệu quả của nhóm 1 được xác định theo số thiết bị tương đối
*
n
và công suất tương đối
*
P
trong nhóm:
+ Gọi
axm
P
là công suất của thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm1
8
1
1
*
1
1
*
1
n
j
j
n
i
i

n
n
n
P
P
P
P
P
=
=
ì
=
ï
ï
ï
ï
í
ï
= =
ï
ï
ï
î
å
å
Trong đó:
n là số thiết bị trong nhóm
1
n
là số thiết bị có

ax
1
.
2
m
P P³
P và
1
P
là tổng công suất ứng với n và
1
n
thiết bị
+ Thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm 1 là:
5
30P =
kW
5
1 1
.30 15
2 2
P® = =
kW
Do đó ta có:
1
n
= 1;
1
30P =
kW

=>
*
2
0,22
9
n = =
*
52
0,648
80.2
P = =
Từ
*
n
= 0,22 và
*
P
= 0,648 tra PL4 (Sách cung cấp điện Ngô Hông Quang) ta tìm
được
*
0,51
hq
n =
*
. 9.0,51 4,59
hq hq
n n n= = =
( Trường hợp tính theo cách trên, nhóm có
hq
n

< 4 thì ta tính lại
hq
n
theo công thức
sau:
(
)
2
2
i
hq
i
P
n
P
=
å
å
với
i
P
là công suất của thiết bị thứ i trong nhóm)
+ Tra bảng PL5(Sách cung cấp điện Ngô Hông Quang).Bảng tra trị số
M
k
theo
sd
k
và
hq

n
Ta có hệ số cực đại của nhóm 1 :
1,76
M
k =
- Vậy phụ tải tính toán của nhóm 1 :
9
1
. . 1,76.0,395.80,2 55,755
tt iM
sd
i
P k k P
=
= = =
å
å
kW
- Hệ số công suất trung bình của Nhóm 1 là:
-
n
i i
i 1
tb
n
i
i 1
P cos
47,694
cos 0,595

80,2
P
j
j
=
=
= = =
å
å
9
2.2.2. Xác định phụ tải tính toán cho các nhóm còn lại:
- Tính toán tương tự Nhóm 1
Ta có kết quả tính toán được thể hiện trong bảng 1.2 và 1.3
Bảng 1.2: Kết quả tính toán số thiết bị hiệu quả của các phương án
NHÓM
P
max
0,5.P
max
n
1
P
1
n P

n* P* n*
hq
n
hq
(kW) (kW)

(kW)
(kW)
1 30 15 2
52,00
9 80,2
0,22
0,648
0,51
4,59
2 28 14 2 56
10
100,3
0,20
0,558
0,54
5,4
3 40 20,00 1 40
13
80,1
0,077
0,499
0,28
3,446
4 55 27,50 1 55
13
107,8
0,077
0,51
0,28
3,41

Bảng 1.3. Tổng hợp kết quả xác định phụ tải tính toán của các nhóm phụ tải
Nhóm
k
sd
∑
n
hq
k
M
P
tt
(kW)
Cosφ
tb
P
tt
.cosφ
tb
k
đt
1
0,395
4,59
1,76
55,817
0,595
33,211

2
0,486

5,4
1,57
76,523
0,774
59,229

3
0,416
3,446
1,9
63,308
0,692
43,809
1,00
4
0,388
3,41
1,9
79,454
0,645
51,248

Tổng

275,102

187,497

10
- Ta có: Phụ tải tính toán động lực của phân xưởng:

1
.
n
tti
ttdlpx dt
i
k P
P
=
=
å
Trong đó :
d xtt lp
P
:là công suất tác dụng tính toán động lực của phân xưởng
k
đt
: Là hệ số đồng thời đạt giá trị max công suất tác dụng
P
tti
: Là công suất tác dụng tính toán nhóm thứ i
n : Là số nhóm.
+ Vì số nhóm n = 4 nên ta lấy k
đt
= 1và thay P
tt
của nhóm vào công thức ta được
P
ttđlpx
= 1.275,102 = 275,102 (kW)

3. Hệ số công suất trung bình của các nhóm phụ tải động lực là:
. os
187,497
os 0,682
275,102
dl
tti tbi
tti
P c
c
P
j
j
å
= = =
å
tan 1,074
dl
j =
=>
.tan 275,102.1,074 295,46
ttdl ttdl dl
Q P j= = =
(kVar)
Phụ tải tổng hợp:
Bảng 1.5.: Kết quả tính toán phụ tải điện
Loại phụ tải P
tt
(kW) cosφ
Động lực 275,102 0,682

Chiếu sáng 12,96 1
+ Phụ tải tính toán tác dụng của toàn phân xưởng
275,102 12,96 288,062
ttpx ttdlpx cs
P P P= + = + =
kW
11
+ Hệ số công suất của toàn phân xưởng là:
. os . os
275,102.0,682 12,96.1
os 0,696
288,062
ttdlpx dl cs cs
px
ttpx
P c P c
c
P
j j
j
+
+
= = =
→
tgφ
px
≈ 1,031
+ Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng là:
Q
tt.px

= P
tt.px
. tgφ
px
= 275,102.1,031 = 283,63(kVar)
+ Công suất tính toán của toàn phân xưởng là
2 2 2 2
288,062 283,63 413,88
ttpx ttpx ttpx
S P Q= + = + =
(kVA)
12
CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN CỦA PHÂN XƯỞNG
I. CHỌN TRẠM BIẾN ÁP (TBA)
1. Xác định vị trí đặt TBA phân xưởng:
Để lựa chọn được vị trí tối ưu cho TBA cần thỏa mãn các điều kiện sau:
 Vị trí trạm cần phải được đặt ở những nơi thuận tiện cho việc lắp đặt, vận
hành cũng như thay thế và tu sửa sau này (phải đủ không gian để có thể dễ dàng thay
máy biến áp, gần các đường vận chuyển )
 Vị trí trạm phải không ảnh hưởng đến giao thông và vận chuyển vật tư
chính của xí nghiệp.
 Vị trí trạm còn cần phải thuận lợi cho việc làm mát tự nhiên (thông gió
tốt), có khả năng phòng cháy, phòng nổ tốt đồng thời phải tránh được các bị hoá chất
hoặc các khí ăn mòn của chính phân xưởng này có thể gây ra
Vì những lí do trên ta chọn đặt TBA ở phía sát tường cao nhất bên trái, phía ngoài,
góc trên của phân xưởng từ trái sang, từ trên xuống.
2. Xác đinh tâm các nhóm phụ tải của phân xưởng
- Tâm qui ước của các nhóm phụ tải của phân xưởng được xác định bởi một điểm M có
toạ độ được xác định : M(X
nh

,Y
nh
) theo hệ trục toạ độ xOy
. .
;
i i i i
nh nh
i
i
S x S y
X Y
S S
= =
å å
å å

Trong đó:
X
nh
; Y
nh
: toạ độ của tâm các nhóm phụ tải điện của phân xưởng
x
i
; y
i
: toạ độ của phụ tải thứ i tính theo một hệ trục toạ độ xOy đã chọn
S
i
: công suất của phụ tải thứ i.

Ta có bảng công suất và tọa độ của các phụ tải trong phân xưởng trên hệ tọa độ xOy.
13
Bảng 2.1: Tâm của các phụ tải
STT
Tên thiết bị
Số hiệu
Hệ số
cosφ
Côngsuất
P (kW)
S (kVA)
X (m)
Y(m)
S.X
S.Y
NHÓM 1
1
Máy ép quay
34
0,45
0,58
30
51,72
2,7
5,3
139,644
274,116
2
Máy ép quay
28

0,45
0,58
22
37,93
5,7
5,3
216,201
201,029
3
Máy tiện bu lông
35
0,32
0,55
1,5
2,73
2,7
11,7
7,371
31,941
4
Máy khoan
29
0,27
0,66
1,2
1,82
6
11
10,92
20,02

5
Máy tiện bu lông
36
0,32
0,55
2,8
5,09
2,7
14,2
13,743
72,278
6
Máy khoan
30
0,27
0,66
1,2
1,82
6,2
13
11,284
23,66
7
Máy tiện bu lông
37
0,32
0,55
4,5
8,18
2,7

16,9
22,086
138,242
8
Máy xọc (đục)
32
0,4
0,6
4
6,67
6,2
16,9
41,354
112,723
9
Cần cẩu
21
0,25
0,67
13
19,4
5,8
18,8
112,52
364,72
Tổng
80,2
135,36
575,123
1238,729

NHÓM 3
1
Lò gió
27
0,53
0,9
4
4,44
12
3,9
53,28
17,316
2
Máy ép
17
0,41
0,63
10
15,87
14,3
4,5
226,941
71,415
3
Máy mài nhẵn tròn
8
0,35
0,67
10
14,93

17
4
253,81
59,72
4
Máy mài nhẵn tròn
1
0,35
0,67
3
4,48
21
5,3
94,08
23,744
5
Máy khoan
19
0,27
0,66
0,8
1,21
13,5
7,5
16,335
9,075
6
Máy khoan
20
0,27

0,66
0,8
1,21
13,5
9,7
16,335
11,737
7
Máy mài nhẵn phẳng
9
0,32
0,68
4
5,88
18,2
9,2
107,016
54,096
8
Máy mài nhẵn phẳng
2
0,32
0,68
1,5
2,21
21
9,1
46,41
20,111
9

Máy khoan
10
0,27
0,66
0,6
0,91
18,2
11
16,562
10,01
10
Máy ép nguội
22
0,47
0,7
40
57,14
13,5
13
771,39
742,82
11
Máy khoan
11
0,27
0,66
0,8
1,21
18,4
12,6

22,264
15,246
12
Máy tiện bu lông
3
0,3
0,65
0,6
0,92
21
12,6
19,32
11,592
13
Cần cẩu
18
0,25
0,67
4
5,97
17
13
101,49
77,61
Tổng
80,1
116,38
1745,233
1124,492
NHÓM 2

14
1
Tên thiết bị
38
0,32
0,55
5,5
10
2,7
24,3
27
243
2
Máy tiện bu lông
39
0,45
0,63
4,5
7,14
2,1
26,3
14,994
187,782
3
Máy mài
33
0,4
0,6
5,5
9,17

6,2
25
56,854
229,25
4
Máy xọc (đục)
40
0,46
0,82
28
34,15
2,7
31,1
92,205
1062,065
5
Máy hàn
41
0,65
0,78
5,5
7,05
1
32,1
7,05
226,305
6
Máy quạt
44
0,27

0,57
2,8
4,91
5,7
31,9
27,987
156,629
7
Máy cắt tôn
42
0,65
0,78
7,5
9,62
1,9
34,7
18,278
333,814
8
Máy quạt
43
0,46
0,82
28
34,15
2,7
35
92,205
1195,25
9

Máy hàn
45
0,65
0,78
7,5
9,62
5,7
33,7
54,834
324,194
10
Máy quạt
31
0,53
0,9
5,5
6,11
11
34,9
67,21
213,239
Tổng
100,3
131,92
458,617
4171,528
NHÓM 4
1
Máy tiện bu lông
4

0,3
0,65
2,2
3,38
21
16,9
70,98
57,122
2
Máy tiện bu lông
12
0,3
0,58
1,2
2,07
18,4
16,9
38,088
34,983
3
Máy ép nguội
23
0,47
0,7
55
78,57
13,5
20,7
1060,695
1626,399

4
Máy tiện bu lông
13
0,3
0,58
2,8
4,83
18,4
18,8
88,872
90,804
5
Máy tiện bu lông
5
0,3
0,65
4
6,15
21
18,9
129,15
116,235
6
Máy tiện bu lông
24
0,3
0,58
10
17,24
13,5

24,8
232,74
427,552
7
Máy tiện bu lông
25
0,3
0,58
13
22,41
13,5
27,7
302,535
620,757
8
Máy tiện bu lông
14
0,3
0,58
2,8
4,83
18,2
25
87,906
120,75
9
Máy tiện bu lông
15
0,3
0,58

3
5,17
18,2
30
94,094
155,1
10
Máy phay
6
0,26
0,56
1,5
2,68
21
26,6
56,28
71,288
11
Máy phay
7
0,26
0,56
2,8
5
21
29,5
105
147,5
12
Máy tiện bu lông

16
0,3
0,58
7,5
12,93
18,2
31
235,326
400,83
13
Máy mài
26
0,45
0,63
2
3,17
13,5
30,8
42,795
97,636
Tổng
107,8
168,43
2544,461
3966,956
15
Bảng 2.2. Tâm của các nhóm phụ tải và tâm phân xưởng
Nhóm
∑S
i

(kVA)
∑S
i
.X ∑S
i
.Y
X
nhóm
Y
nhóm
X
px
Y
px
1 135,36
575,123
1238,729
4,25 9,15
9,645 19,020
2 116,38
1745,233
1124,492
15 9,66
3 131,92
458,617
4171,528
3,48 31,62
4 168,43
2544,461
3966,956

15,11 23,55
Chọn máy biến áp
3.1. Nguyên tắc chung
3.1.1. Số lượng máy biên áp
Việc lựa chọn đúng số lượng MBA dựa trên cơ sở độ tin cậy cung cấp điện. Các phụ tải
thuộc hộ tiêu thụ loại I, TBA cần đặt từ 2 MBA trở lên nối với các phân đoạn khác nhau của
thanh góp, giữa các phân đoạn có thiết bị đóng cắt khi cần thiết. Hộ tiêu thụ loại III chỉ cần đặt
1 MBA (yêu cầu trong kho cần có MBA dự trữ).
3.1.2. Chọn công suất MBA
Chọn sao cho trong điều kiện làm việc bình thường trạm đảm bảo cung cấp đủ điện năng
cho phụ tải và có dự trữ một lượng công suất đề phòng khi sự cố, đảm bảo độ an toàn cung cấp
điện, tuổi thọ máy, tiêu chuẩn kinh tế kỹ thuật. Được tiến hành dựa trên công suất tính toán
toàn phần của phân xưởng và một số tiêu chuẩn khác : ít chủng loại máy, khả năng làm việc
quá tải, đồ thị phụ tải
 Điều kiện chọn MBA:
- Trong điều kiện làm việc bình thường
n.k
hc
.S
đmB
≥ S
tt
- Kiểm tra theo điều kiện sự cố một máy biến áp (đối với trạm có nhiều hơn 1 MBA)
(n – 1).k
hc
.k
qt
.S
đmB
≥ S

tt.sc
Trong đó :
16
n: Số máy biến áp trong trạm
k
hc
: Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường, ta chọn loại máy chế tạo ở Việt
Nam nên không cần hiệu chỉnh nhiệt độ, lấy k
hc
= 1.
k
qt
: Hệ số quá tải sự cố, k
qt
= 1,4 nếu thoả mãn điều kiện MBA vận hành quá tải
không quá 5 ngày đêm, thời gian quá tải trong một ngày đêm không vượt quá 6h và trước khi
quá tải MBA vận hành với hệ số tải không quá 0,93.
S
tt.sc
: Công suất tính toán sự cố. Khi sự cố một máy biến áp có thể loại bỏ một số
phụ tải không quan trọng để giảm nhẹ dung lượng của các MBA, nhờ vậy có thể giảm được vốn
đầu tư và tổn thất của trạm trong trạng thái làm việc bình thường.
- Đồng thời cũng cần hạn chế chủng loại MBA dùng trong nhà máy để tạo điều kiện
thuận lợi cho việc mua sắm, lắp đặt, vận hành, sửa chữa, thay thế.
3.2. Chọn máy biến áp phân xưởng
- Coi phân xưởng chỉ gồm các hộ tiêu thụ loại I nên ta cần đặt 2 MBA làm việc song
song
- Ta có: S
tt.px
= 413,88 (kVA)

Ta đặt 2 MBA làm việc song song có :
S
MBA
≥ =
413,88
2.1
≈ 206,94 (kVA)
⇒
Chọn 2 MBA, mỗi máy có công suất 250 (kVA), do công ty cổ phần chế tạo MBA Đông Anh chế
tạo
- Kiểm tra lại công suất MBA đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố :
S
tt.sc
lúc này chính bằng công suất tính toán của phân xưởng sau khi đã cắt bớt các phụ tải
loại III (30%)
=
0,7.
( 1).
ttpx
qt
S
n k
−
≤ S
MBA
0,7.413,88
177
(2 1).1,4
»
-

< 250 (kVA) => thỏa mãn
17
Bảng 2.3 : Thông số của MBA phân xưởng
S
MBA
(kVA)
Điện áp
(kV)
∆P
0
(kW)
∆P
k
(kW)
U
k
% I
0
%
Vốn đầu tư
MBA (.10^6đ)
2x 250 22/0,4 0,65 3,05 4 1,7 305,37
(Bảng PL6)
Lựa chọn sơ đồ nối điện tối ưu.
3.3. Chọn dây dẫn tới trạm biến áp phân xưởng.
Chọn dây dẫn đến TBA phân xưởng là dây kép cáp lõi đồng
Ta có dòng điện chạy trên đường dây :
I
lv
=

.
413,88
5,43 ( )
2 . 3 . 2. 3 . 22
tt px
đm
S
A
U
= =
Mật độ dòng điện kinh tế ứng với T
max
= 4500 (h) là 3,1 (A/mm
2
) ( bảng9.PL.BT Ngô
Hồng Quang) . Vậy tiết diện dây cáp là :
F =
5,43
1,75
3,1
lv
kt
I
J
= =
(mm
2
).
Chọn cáp vặn xoắn lõi đồng cách điện XPLE , đai thép , vỏ PVC do hãng
FURUKAWA chế tạo , mã hiệu XPLE.35 có r

0
= 0,524 (Ω/km) , x
0
= 0,13 (Ω/km) , I
cp
=
170 (A) ( Cáp được đặt trong rãnh ) ( Tra bảng PL23).(GT CCD Ngô Hồng Quang)
• Kiểm tra điều kiện phát nóng :
I
lv
≤ k
1
.k
2
.I
cp
I
sc
≤ I
cp
Trong đó :
I
lv
: dòng điện làm việc chạy trên cáp khi bình thường
I
sc
: dòng điện chạy trên cáp khi xảy ra sự cố đứt 1 lộ cáp , I
sc
= 2.I
lv

I
cp
: dòng điện lớn nhất cho phép chạy trên cáp
K
1
: hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ , k
1
= 0,96 ( Tra bảng 27.pl ).
K
2
: hệ số hiệu chỉnh vê số lộ cáp cùng đặt trong một hầm cáp , k
2
= 0,93
( Tra bảng 28.pl ).

I
lv
= 5,20 < 0,96 . 0,93 . 170 = 151,776 ( thỏa mãn ).
I
sc
= 2 . 5,20 = 10,40 < 170 ( thỏa mãn ).
• Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp :
ΔU =
0 0
. .
288,06 . 0,524 283,63. 0,13
. .0,15. 0,64 ( )
2 22 2
ttpx ttppx
đm

P r Q x
L
V
U
+
+
= =
´
• Tổn thất điện năng :
Ta có τ =
4 2 4 2
max
( 0,124 .10 ) .8760 (0,124 4500 .10 ) .8760T
- -
+ = +

2886.21( )h
=
18
2 2
2 2
. .
3 3
0
2 2
.
288,06 283,63 0,524 . 0,15
. . .10 . . 2886,21.10
2 22 2
tt px tt px

đm
P Q
r L
A
U
t
-
+
+
D = =
= 38,3 ( kWh/năm )
•
Chi phí quy đổi của đường dây :
Z
dây
= p
dây
.V
dây
+ C
dây
Trong đó :
- p
day
: hệ số sử dụng hiệu quả và khấu hao vốn đầu tư đường dây
p
day
= a
tc
+ a

vh
Với:
1 1
0,125
8
tc
tc
a
T
= = =
a
vh
= 0,1

p
day
= 0,125 + 0,1 = 0,225
- V
day
: Vốn dầu tư cho đường dây (đi lộ kép) : V
day
= 1,6.v
0
.L
Với v
0
= 124,8 . 10
6
( đồng/km) ( PLB- bảng 7.pl)
L = 150 (m) = 0,15 (km)


V
day
= 1,6.124,8 . 10
6
. 0,15 = 29,952 . 10
6
(đồng)
- C
day
: chi phí tổn thất điện năng trên đường dây
C
day
= c
Δ
.ΔA
day
= 1500.38,3 = 57,45 . 10
3
( đồng )

Z
day
= 0,225 . 29,952 . 10
6
+ 57,45 . 10
3
= 7,7 . 10
6
(đồng)

Các phương án đi dây
3.3.1. Phương án 1: Đặt tử phân phối trung tâm ở tâm phụ tải cả phân xưởng, tủ
động lực ở tâm phụ tải từng nhóm, đi dây tới từng phụ tải
19
2
1
9
19
20
10
29
35
36
30
32
22
11
3
18
23
12 4
13
5
24
14
6
16
26
A B
C

D E
15
25
27
8
17
28
34
37
31
38
1
2
3
4
5
6
7
33
39
40
44
41
45
43
42
6
24
6
21

TBA
Phuong án 1
T1
T3
T2
T4
TPP
20
+ Chọn cáp từ TPP đến TĐL1
- Dòng điện làm việc lớn nhất:
I
lv.max
=
1
2. 3.
ttnh
dm
S
U
=
93,86
2. 3.0,38
≈ 71,3 (A)
F ≥ =
71,3
3,1
≈ 23 (mm
2
)
Chọn cáp hạ áp bốn lõi đồng cách điện PVC, loại nửa mềm đặt cố định, kí hiệu CVV

do CADIVI chế tạo, đương kính 22mm có I
cp
=102A(PL22.Tr 276BT CCDNgô Hồng
Quang )
Kiểm tra lại theo điều kiện phát nóng
Cáp được đặt đặt trong nhà (25
o
C) với k
hc
= 1
k
hc
.I
cp
= 1.105 = 105 (A) < I
sc
= 2.I
lvmax
= 142,6 (A) (không thỏa mãn)
Vậy ta chọn cáp đường kính 50mm có I
cp
=164 A (thỏa mãn điều kiện phát nóng)
- Tổn thất điện áp :
0 0
. .
55,817.0,387 75,397.0,2 0,15
. . 0,737 ( )
2 0,38 2.1000
đm
P r Q x

L
U V
U
+
+
D = = =
- Tổn thất điện năng là :
2 2 2 2
3
2 2
55,82 75,4 15,27
. . .0,387. . 2886,21.10
0,38 2.1000
đm
P Q
A R
U
t
-
+ +
D = =
= 519,557 (kWh/năm).
- Chi phí tổn thất hàng năm :
C = ΔA.c
Δ
= 519,557. 1500 = 0,78. 10
6
(đ).
- Vốn đầu tư của đoạn dây (lộ kép) :
6 6

1,6. . 1,6.0,518.10 .15,27 12,656.10
o
V v L= = =
(đ)
=> Z = p.V + C = 0,225 . 12,656 . 10
6
+ 0,78 . 10
6
= 3,628. 10
6
(đ).
Tính tương tự cho các đoạn dây khác, ta có kết quả được thể hiện trong bảng 2.15
21
Đoạn Công suất Dòng Tiết diện Điện trở Hao tổn Chi phí
dây P Q S I F Ftc L r
0

(Ω/km
x
0

(Ω/km
∆U ∆A
v
0
V C Z
kW kVAr kVA A mm2 mm2 m (V)
(kWh/năm)
.10
6

đ/m .10
6
đ .10
3
đ/năm 10
3
đ/năm
TBA-
TPP
287,1 283,86 413,880 314,413 101,423 400,0 10,65 0,037
0,4
1,738
634,592 4,181 71,203 951,888 16972,592
TPP-
T1
55,8 75,397 93,810 71,265 22,989 50,0 15,265 0,387
0,4
1,040
519,557 0,518 12,64333 779,336 3624,084
34 30,0
42,14 51,720 78,580 25,349 25,0 5,40 0,727 0,4
0,549
104,965 0,277 1,493 157,448 493,444
28 22,0
30,90 37,930 57,629 18,590 16,0 5,30 1,150 0,4
0,525
87,638 0,180 0,954 131,457 346,060
35 1,5
2,28 2,730 4,148 1,338 1,5 4,10 12,100 0,4
0,206

3,688 0,022 0,088 5,532 25,441
29 2,4
2,73 3,640 5,530 1,784 1,5 3,60 12,100 0,4
0,285
5,756 0,022 0,078 8,635 26,116 1
36 2,8
4,25 5,090 7,733 2,495 2,5 6,60 7,410 0,4
0,390
12,667 0,033 0,216 19,001 67,679
30 1,2
1,37 1,820 2,765 0,892 1,5 2,20 12,100 0,4
0,087
0,879 0,022 0,047 1,319 12,002 1
37 4,5
6,83 8,180 12,428 4,009 4,0 9,30 4,610 0,4
0,575
28,682 0,050 0,461 43,023 146,832
32 4,0
5,33 6,670 10,134 3,269 2,5 9,70 7,410 0,4
0,811
31,926 0,033 0,318 47,888 119,431
21 13,0
14,40 19,400 29,475 9,508 10,0 11,20 1,830 0,4
0,871
77,115 0,090 1,003 115,672 341,313
TPP-
T2
76,5 62,601 98,872 75,110 24,229 50,0 18,765 0,387
0,4
1,349

709,401 0,518 15,542 1064,101 4561,102
38 5,5
8,35 10,00 15,193 4,901 4,0 8,10 4,610 0,4
0,612
37,318 0,050 0,402 55,977 146,391
39 4,5
5,55 7,14 10,848 3,499 4,0 6,70 4,610 0,4
0,405
15,749 0,050 0,332 23,623 98,410
33 5,5
7,33 9,17 13,932 4,494 4,0 9,34 4,610 0,4
0,695
36,158 0,050 0,463 54,237 158,492
40 28,0
19,54 34,15 51,886 16,737 16,0 1,30 1,150 0,4
0,137
17,420 0,180 0,234 26,131 78,769
41 5,5
4,41 7,05 10,711 3,455 4,0 2,96 4,610 0,4
0,211
6,780 0,050 0,147 10,171 43,211
44 2,8
4,04 4,91 7,460 2,406 2,5 2,50 7,410 0,4
0,147
4,467 0,033 0,082 6,701 25,140
42 7,5
6,02 9,62 14,616 4,715 4,0 4,66 4,610 0,4
0,454
19,850 0,050 0,231 29,774 81,790
43 28,0

19,54 34,15 51,886 16,737 16,0 4,16 1,150 0,4
0,438
55,746 0,180 0,749 83,618 252,061
45 7,5
6,02 9,62 14,616 4,715 4,0 4,30 4,610 0,4
0,418
18,316 0,050 0,213 27,474 75,472
31 5,5
2,66 6,11 9,283 2,995 2,5 10,80 7,410 0,4
1,189
29,868 0,033 0,354 44,803 124,458
TPP-
T3
63,3 66,04 91,486 69,499 22,419 38,0 14,72 0,497
0,4
1,121
611,718 0,207 4,879 917,577 2015,410
27 4,0
1,94 4,440 6,746 2,176 2,5 8,76 7,410 0,4
0,701
12,814 0,033 0,287 19,221 83,831
22
17 10,0
12,33 15,870 24,112 7,778 6,0 5,86 3,080 0,4
0,551
45,446 0,071 0,415 68,169 161,572
8 10,0
11,08 14,930 22,684 7,317 6,0 7,66 3,080 0,4
0,710
52,524 0,071 0,543 78,787 200,879

1 3,0
3,32 4,480 6,807 2,196 2,5 10,36 7,410 0,4
0,642
15,382 0,033 0,340 23,072 99,483
19 0,8
0,91 1,210 1,838 0,593 1,5 2,20 12,100 0,4
0,058
0,391 0,022 0,047 0,586 11,269 1
20 1,6
1,82 2,420 3,677 1,186 1,5 1,54 12,100 0,4
0,081
1,094 0,022 0,033 1,642 9,120 1
9 5,5
2,30 8,090 12,291 3,965 4,0 3,66 4,610 0,4
0,253
5,993 0,050 0,182 8,990 49,843 2
2 1,5
1,62 2,210 3,358 1,083 1,5 2,90 12,100 0,4
0,143
1,706 0,022 0,063 2,560 16,642 2
10 0,6
0,68 0,910 1,383 0,446 1,5 4,54 12,100 0,4
0,090
0,454 0,022 0,098 0,681 22,727
22 40,0
40,81 57,140 86,815 28,005 25,0 4,84 0,727 0,4
0,578
114,824 0,277 1,338 172,237 473,389
11 1,4
1,61 2,130 3,236 1,044 1,5 6,34 12,100 0,4

0,293
3,495 0,022 0,137 5,243 36,029 3
3 0,6
0,70 0,920 1,398 0,451 1,5 2,60 12,100 0,4
0,052
0,268 0,022 0,056 0,402 13,027 3
18 4,0
4,43 5,970 9,070 2,926 2,5 5,34 7,410 0,4
0,441
14,095 0,033 0,175 21,142 60,527
TPP-
T4
79,5 94,134 123,184 93,579 30,187 70,0 9,995 0,268
0,4
0,775
406,213 0,719 11,499 609,319 3196,677
4 2,2
2,57 3,380 5,135 1,657 1,5 2,00 12,100 0,4
0,146
2,771 0,022 0,043 4,156 13,868 2
12 1,2
1,69 2,070 3,145 1,015 1,5 1,90 12,100 0,4
0,076
0,984 0,022 0,041 1,475 10,702 1
23 55,0
56,11 78,570 119,375 38,508 38,0 4,46 0,497 0,4
0,584
136,758 0,207 0,924 205,136 413,102
13 4,0
5,62 6,900 10,483 3,382 4,0 8,04 4,610 0,4

0,438
17,618 0,050 0,399 26,427 116,171 1
5 6,2
7,25 9,530 14,479 4,671 4,0 10,54 4,610 0,4
0,873
44,180 0,050 0,523 66,270 183,921 2
24 10,0
14,05 17,240 26,193 8,450 10,0 2,86 1,830 0,4
0,180
15,549 0,090 0,256 23,323 80,942
25 13,0
18,26 22,410 34,048 10,983 10,0 5,76 1,830 0,4
0,471
52,922 0,090 0,516 79,383 195,427
14 2,8
3,93 4,830 7,338 2,367 2,5 4,54 7,410 0,4
0,267
7,835 0,033 0,149 11,753 45,238
15 3,0
4,21 5,170 7,855 2,534 2,5 9,54 7,410 0,4
0,600
18,901 0,033 0,313 28,351 98,714
6 1,5
2,22 2,680 4,072 1,313 1,5 8,94 12,100 0,4
0,448
7,756 0,022 0,193 11,635 55,047
7 2,8
4,14 5,000 7,597 2,451 2,5 11,84 7,410 0,4
0,698
21,920 0,033 0,388 32,880 120,206

16 7,5
10,53 12,930 19,645 6,337 6,0 10,54 3,080 0,4
0,758
54,249 0,071 0,747 81,373 249,370
26 2,0
2,47 3,170 4,816 1,554 1,5 8,86 12,100 0,4
0,587
10,798 0,022 0,191 16,196 59,220
Tổng 60,82730192 5253,90646557282 35912,64
23
3.3.2. Phương án 2: Đặt tử phân phối trung tâm ở tâm phụ tải cả phân xưởng, tủ
động lực ở tâm phụ tải từng nhóm, đi dây tới từng phụ tải
Phuong án 2
2
1
9
19
20
10
29
35
36
30
32
22
11
3
18
23
12 4

13
5
24
14
6
16
26
A B
C
D E
15
25
27
8
17
28
34
37
31
38
1
2
3
4
5
6
7
33
39
40

44
41
45
43
42
6
24
6
21
TBA
T1
T3
T2
T4
TPP
24
Đoạn Công suất Dòng Tiết diện Điện trở Hao tổn Chi phí

dây P Q S I F Ftc L r
0
x
0
DU DA
v
0
V C Z

kW kVAr kVA A mm2 mm2 m
(W/km
)

(W/km
) (V)
(kWh/năm
)
.10
6
đ/m .10
6
đ .10
3
đ/năm 10
3
đ/năm

TBA-
TPP 287,1 283,86 413,880
314,41
3 101,423 400,0
1,00
0,037
0,4
0,16
3
59,614 4,181 6,689 89,421 1594,419
TPP-
T1 55,8
75,397 93,810
71,265 22,989 50,0
14,120
0,387

0,4 0,962
480,586 0,518 11,69497 720,879 3352,248
34 30,0
42,14 51,720 78,580 25,349 25,0 5,40 0,727 0,4
0,54
9 104,965 0,277 1,493 157,448 493,444
28 22,0
30,90 37,930 57,629 18,590 16,0 5,30 1,150 0,4 0,525 87,638 0,180 0,954 131,457 346,060
35 1,5
2,28 2,730 4,148 1,338 1,5 4,10 12,100 0,4 0,206 3,688 0,022 0,088 5,532 25,441
29 2,4
2,73 3,640 5,530 1,784 1,5 3,60 12,100 0,4 0,285 5,756 0,022 0,078 8,635 26,116 1,000
36 2,8
4,25 5,090 7,733 2,495 2,5 6,60 7,410 0,4
0,39
0 12,667 0,033 0,216 19,001 67,679
30 1,2
1,37 1,820 2,765 0,892 1,5 2,20 12,100 0,4 0,087 0,879 0,022 0,047 1,319 12,002 1,000
37 4,5
6,83 8,180 12,428 4,009 4,0 9,30 4,610 0,4 0,575 28,682 0,050 0,461 43,023 146,832
32 4,0
5,33 6,670 10,134 3,269 2,5 9,70 7,410 0,4 0,811 31,926 0,033 0,318 47,888 119,431
21 13,0
14,40 19,400 29,475 9,508 10,0 11,20 1,830 0,4 0,871 77,115 0,090 1,003 115,672 341,313
TPP-
T2 76,5
62,601 98,872
75,110 24,229 50,0
16,080
0,387

0,4 1,156
607,896 0,518 13,318 911,844 3908,474
38 5,5
8,35
10,00
15,193 4,901 4,0 8,10 4,610 0,4 0,612 37,318 0,050 0,402 55,977 146,391
39 4,5
5,55
7,14
10,848 3,499 4,0 6,70 4,610 0,4
0,40
5 15,749 0,050 0,332 23,623 98,410
33 5,5
7,33
9,17
13,932 4,494 4,0 9,34 4,610 0,4 0,695 36,158 0,050 0,463 54,237 158,492
40 28,0
19,54
34,15
51,886 16,737 16,0 1,30 1,150 0,4
0,13
7 17,420 0,180 0,234 26,131 78,769
41 5,5
4,41
7,05
10,711 3,455 4,0 2,96 4,610 0,4 0,211 6,780 0,050 0,147 10,171 43,211
44 2,8
4,04
4,91
7,460 2,406 2,5 2,50 7,410 0,4

0,14
7 4,467 0,033 0,082 6,701 25,140
42 7,5
6,02
9,62
14,616 4,715 4,0 4,66 4,610 0,4
0,45
4 19,850 0,050 0,231 29,774 81,790
43 28,0
19,54
34,15
51,886 16,737 16,0 4,16 1,150 0,4
0,43
8 55,746 0,180 0,749 83,618 252,061
25