Thiết kế môn học cung cấp điện cho xí nghiệp

THIẾT KẾ MÔN HỌC
HỌC PHẦN: CUNG CẤP ĐIỆN

Đề tài: Thiết kế cung cấp điện cho xí nghiệp


LỜI MỞ ĐẦU

Nhờ có những thành cơng trong cải cách kinh tế, đất nước ta đang trên đà
phát triển với những tiến bộ vượt bậc và những thành tựu to lớn về mọi mặt.
Ngành Điện với phương châm “Điện khí hóa phải đi trước một bước” đã góp phần
khơng nhỏ vào những thành cơng đó, đó là niềm tự hào cho mỗi sinh viên ngành
Điện chúng em, đồng thời cũng là nhân tố thúc đẩy chúng em không ngừng học tập
và rèn luyện.
Trong học kỳ II, năm học 2022-2023, em được giao đề tài đồ án môn học
“Thiết kế cung cấp điện cho xí nghiệp cơng nghiệp’’dưới sự hướng dẫn trực tiếp
của
Sau thời gian làm đồ án được dưới sự hướng dẫn của cô cùng với sự cố gắng
của bản thân, đến nay đồ án đã được hoàn thành với đầy đủ nội dung yêu cầu song
do khả năng còn hạn chế, kiến thức chuyên môn và kinh nghiệm thực tế chưa được
đầy đủ, do đó bản đồ án khơng thể tránh khỏi những thiếu sót, khuyết điểm. Vì vậy
em rất mong cô bổ sung và sửa chữa để đồ án của em thêm hoàn thiện.
Cuối cùng em xin được gửi tới cô – người đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận
lợi để em hoàn thành đồ án này lời cảm ơn chân thành nhất!


MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU....................................................................................................................3
CHƯƠNG 1. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI ĐIỆN.....................................................................6
1.1.Xác định phụ tải tính tốn của phân xưởng 1 (chữ cái Đ)...................................6

1.1.1

Phụ tải động lực :.............................................................................................6

1.1.2

Phụ tải chiếu sáng............................................................................................7

1.2. Xác định phụ tải tính tốn của các phân xưởng.................................................7
1.3. Tổng hợp phụ tải của tồn xí nghiệp...................................................................7
1.4. Xây dựng biểu đồ phụ tải cho xí nghiệp.............................................................8
1.4.1

Xác định bán kính của biểu đồ phụ tải.........................................................8

1.4.2

Góc của phụ tải chiếu sáng..........................................................................8

CHƯƠNG 2. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CUNG CẤP ĐIỆN................................................9
2.1.

Xác định vị trí trạm biến áp của tồn xí nghiệp..............................................9

2.2.

Sơ đồ ngun lý cung cấp điện của 2 phương án..............................................9

2.1.1

Sơ đồ nguyên lý (SĐNL-Single Line Diagram)..............................................9

2.1.2 Phương án đi dây (vẽ đi dây cấp điện từ TBA đến phân xưởng trên sơ đồ
mặt bằng).....................................................................................................................9
2.3. Lựa chọn máy biến áp..........................................................................................10
2.4. Lựa chọn dây dẫn từ điểm đấu điện về trạm biến áp............................................10
CHƯƠNG 3. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CUNG CẤP ĐIỆN..............................................12
3.1. Xác định tổn hao điện áp trên đường dây trung áp..............................................12
3.2. Xác định tổn hao công suất, tổn hao điện năng trên đường dây và trong máy
biến áp...........................................................................................................................12
3.2.1

Xác định tổn hao công suát trên đường dây..................................................12

3.2.2

Xác định tổn hao điện năng trên đường dây..................................................13

3.2.3

Xác định tổn hao công suất trong máy biến áp.............................................13

3.2.4

Xác định tổn hao điện năng trong máy biến áp.............................................13

3.3. Lựa chọn dây dẫn, xác định tổn hao điện áp trên đường dây phía hạ áp....13
3.4. Xác định tổn hao cơng suất trên đường dây hạ áp..........................................17
3.5. Lựa chọn các thiết bị đóng cắt và bảo vệ..........................................................18
3.5.1. Tính tốn ngắn mạch.....................................................................................18

3.5.2. Lựa chọn và kiểm tra thiết bị phía trung áp...................................................19
3.5.3. Lựa chọn và kiểm tra thiết bị phía hạ áp.......................................................19
CHƯƠNG 4. TÍNH TỐN NỐI ĐẤT – CHỐNG SÉT VÀ NÂNG CAO HỆ SỐ
CƠNG SUẤT COS .......................................................................................................22
4.1. Tính tốn nối đất trung tính................................................................................22
4.2. Tính tốn nối đất chống sét..................................................................................22
4.3. Tính toán chống sét...............................................................................................23
4.3.1. Chống sét trực tiếp.........................................................................................23
4.3.2. Lựa chọn thiết bị chống sét quá điện áp........................................................24
4.4. Nâng cao hệ số công suất cos φ ............................................................................25
4.4.1. Phương pháp nâng cao hệ số công suất cos φ ................................................25
KẾT LUẬN......................................................................................................................27
TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................................28

*CÁC BẢN VẼ TRONG ĐỒ ÁN (phải có khung tên)
- Sơ đồ mặt bằng (A3)
- Biểu đồ phụ tải (A3)
- Sơ đồ nguyên lý của phương án cung cấp điện(A3)
- Phương án đi dây của phương án cung cấp điện(A3)
- Tổng thể phương án cung cấp điện(A3)
- Sơ đồ bố trí cọc nối đất(A4)
- Bản vẽ chống sét(A4)
- Bản vẽ sơ đồ nối tụ trong mạng(A4)


CHƯƠNG 1. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI ĐIỆN

1.1.Xác định phụ tải tính tốn của phân xưởng 1 (chữ cái Đ)

1.1.1

Phụ tải động lực :

Số thiết bị có Pđm ≥

Pđmmax
là n1 = 4 (thiết bị)
2

Σ P đmn1=7 +10+6,3+7,2=30,5 (kW )

Tổng số thiết bị trong nhóm: n = 8 (thiết bị)
Σ P đmn =3,6+ 4,2+7+10+2,8+6,3+ 7,2 = 45,6(kW)
n1

4

n* = n = 8 = 0,5
30,5

p* = 45,6 = 0,669
Tra bảng 3.1/36- [ HTCCĐ], tương ứng với n¿ =0,5; P*=0,65
 nhq∗¿¿= 0,87 ⇒ nhq =¿ n

hq∗¿ ¿

¿

xn

= 0,87 x 8 = 6,96

Vậy số thiết bị tiêu thụ điện năng hiệu quả là 7 thiết bị
n

K sử dụng trung bình =

∑ P1 x kλdi
i=1

n

∑ Pi
i=1

=

3,6 x 0,72+4,2 x 0,49+ 7 x 0,8+10 x 0,43+ 2,8 x 0,54+ 4,5 x 0,56+ 6,3 x 0,47+7,2 x 0,49
=
45,6

0,55
Tra bảng 3.2/30 – [HTCCĐ] với nhq =8 , K sử dụng trung bình=0 ,55
⇒ k max =¿ 1,39
k nc = k max x k sử dụngtrung bình = 1,39 x 0,55 =0,76

Phụ tải tác dụng tính tốn
8

PttDL = k nc x ∑ Pđm = 0,76 x 45,6 = 34,66(kW)
i=1

Công suất phản kháng tính tốn:
Q ttDL = PttDL x tan φtb


8

∑ Pi x cos φi
i=1

 cos φtb =

8

∑ Pi

=

i=1

3,6 x 0,67+ 4,2 x 0,68+7 x 0,75+ 10 x 0,74+2,8 x 0,69+4,5 x 0,82+ 6,3 x 0,83+7,2 x 0,83
45,6

=0,76
 tan φ = 0,86
 Qtt = Pdlx tan φ =29,8(kVAR)
Cơng suất tồn phần tính tốn:

SttDL = √ P2dl+ Q 2tt = √ 34,662 +29,82 =45,76 (kVA)

1.1.2

Phụ tải chiếu sáng

P0 = 14 (W/m2), cos φcs = 0,95=> tanφ cs = 0,33

Công suất tác dụng của phụ tải chiếu sáng tính tốn của phân xưởng M là:
Pttcs = P0 x F n = 14 x 14 x 22=4312(W) =4,31 (KW)

Công suất phản kháng của phụ tải chiếu sáng tính tốn của phân xưởng M là:
Qttcs = Pttcs x tan φ cs = 4,31 x 0,33= 1,42 (KVAR)

Cơng suất tồn phần của phụ tải chiếu sáng tính tốn của phân xưởng M là:
Sttcs =√( Pttcs +Qttcs )= √ 4,31 +1,42 =4,538( kVA)
2

2

2

2

1.2. Xác định phụ tải tính tốn của các phân xưởng
Tương tự như phân xưởng N, ta có bảng số liệu các phân xưởng như sau:
Đ

Ô

N

PttDL 34,66 52,9

G

M

I

O

H

E

Ư

C

47,79 45,94 38,37 38,7
9
40,68 41,8 30,7 36,4
5
62,87 62,11 49,1 53,2
3
4,704 7,34 2,88 5,38

48,94 32,76 36,5

Pttcs

38,6
6
29,8 49,19 35,9
5
45,76 72,24 42,8
9
4,31 2,88 3,7

4,056 5,38

4,704 4,48

Qttcs

1,42

1,54

1,33

1,78

1,54

Ptt

38,97 55,78 42,3
6

53

38,14 41,2

Qttxn
Stt

0,94

1,21

2,42

0,95

1,78

52,49 53,28 41,25 44,1
7

1.3. Tổng hợp phụ tải của tồn xí nghiệp

34,93

41,84 27,19 33,94 32,22
64,38 42,57 49,84 50,9

1,48
39,41

11

* Pttxn = Kdt x ∑ Pdmi
1

= 0,8 x (38,97+55,78+42,36+52,49+53,28+41,25+44,17+53+38,14+41,2+39,41)
= 400,04 (Kw)
11

* Qttxn = Kdt x ∑ Qttpx x
1

=0,8 x (29,8+49,19+35,95+40,68+41,8+30,7+36,45+41,84+27,19+33,94+32,22)=319,8 (Kvar)

* Sttxn = √ Pttxn2 +Qttxn 2 = 512,15 (KVA)
Pttxn
= 0,78
Sttxn

* Cosφxn =

1.4. Xây dựng biểu đồ phụ tải cho xí nghiệp
1.4.1. Xác định bán kính của biểu đồ phụ tải
* Phân xưởng Đ
Sttpx
45,76
=0,15
=

Spx
14 x 22

m=

√

R= (

Stt
)=
πm

√

(

45,76
)= 9,85 (m)
0,15 π

Tương tự phân xưởng M ta có bảng sau:
Đ

Ơ

N

G

M

I

O

H

E

Ư

C

m

0,15

0,16

0,14

0,2

0,2

0,16

0,17

0,21

0,14

0,16

0,16

R

9,85

11,99

9,87

10

9,94

9,88

9.98

9,88

9,83

9,96

10,06

1.4.2. Góc của phụ tải chiếu sáng
* Phân xưởng Đ
α=

Pttcs
4,31
x 360 =
x 360 = 39,50
Ptt
38,97

Tương tự phân xưởng Đ ta có bảng sau:

α

Đ

Ô

N

G

M

I

O

H

E

Ư

C

39,5

18,6

31,4

32,3

49,6

25,1

43,9

27,5

50,8

41,1

40,9

CHƯƠNG 2. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CUNG CẤP ĐIỆN
2.1. Xác định vị trí trạm biến áp của tồn xí nghiệp
Tâm phụ tải, vị trí đặt trạm biến áp
11

Xtba=

∑ Pi × Xi
k=1

11

∑ Pi

11

= 54,87 ; Ytba=

k=1

∑ Pi ×Yi
k=1
11

∑ Pi

= 99,63

k=1

=> Vậy tọa độ đặt trạm biến áp là (54,87; 99,63)
2.2.

Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện của 2 phương án

2.1.1

Sơ đồ nguyên lý (SĐNL-Single Line Diagram)

2.1.2 Phương án đi dây (vẽ đi dây cấp điện từ TBA đến phân xưởng trên sơ đồ
mặt bằng)
a) Phương án đi dây hình tia:
Trong sơ đồ hình tia, các tủ phân phối phụ được cung cấp điện từ tủ phân phối chính
bằng các tuyến dây riêng biệt. Các phụ tải trong phân xưởng cung cấp điện từ tủ phân
phối phụ qua các tuyến dây riêng biệt. Sơ đồ nối dây hình tia có một số ưu điểm và
nhược điểm sau:
•

Ưu điểm:

- Độ tin cậy cung cấp điện cao, sụt áp thấp
- Đơn giản trong vận hành, lắp đặt và bảo trì.
Nhược điểm:
- Vốn đầu tư cao.
- Sơ đồ trở nên phức tạp khi có nhiều phụ tải trong nhóm.


- Khi sự cố xảy ra trên đường cấp điện từ tủ phân phối chính đến các tủ phân phối phụ thì

một số lượng lớn phụ tải bị mất điện.
- Phạm vi ứng dụng: mạng hình tia thường áp dụng cho phụ tải tập trung (thường là các
xí nghiệp, các phụ tải quan trọng: loại 1 hoặc loại 2).
b) Phương án đi dây phân nhánh:
Trong sơ đồ đi dây theo kiểu phân nhánh ta có thể cung cấp điện cho nhiều phụ tải hoặc
các tủ phân phối phụ.
Sơ đồ phân nhánh có một số ưu nhược điểm sau:
•

Ưu điểm:

- Giảm được số các tuyến đi ra từ nguồn trong trường hợp có nhiều phụ tải. • Giảm được
chi phí xây dựng mạng điện.
- Có thể phân phối đều trên các tuyến dây.
•

Nhược điểm:

- Phức tạp trong vận hành và sửa chữa.
- Các thiết bị ở cuối đường dây sẽ có độ sụt áp lớn khi một trong các thiết bị điện - trên
cùng tuyến dây khởi động.
- Độ tin cậy cung cấp điện thấp. Phạm vi ứng dụng: sơ đồ phân nhánh được sử dụng để
cung cấp điện cho các phụ tải công suất nhỏ, phân bố phân tán, các phụ tải loại 2 hoặc
loại 3.
c) Sơ đồ mạng hình tia phân nhánh:
Thơng thường mạng hình tia kết hợp phân nhánh thường được phổ biến nhất ở các nước,
trong đó kích cỡ dây dẫn giảm dần tại mọi điểm phân nhánh, dây dẫn thường được kéo
trong ống hay các mương lắp ghép.
•
Ưu điểm: Chỉ một nhánh cơ lập trong trường hợp có sự cố (bằng cầu chì hay

aptomat) việc xác định sự cố cũng đơn giản hố bảo trì hay mở rộng hệ thống điện, cho
phép phần còn lại hoạt động bình thường, kích thước dây dẫn có thể chọn phù hợp với
mức dịng giảm dần cho tới cuối mạch.
•
Nhược điểm: Sự cố xảy ra ở một trong các đường cáp từ tủ điện chính sẽ cắt tất cả
các mạch và tải phía sau.
2.3.

Lựa chọn máy biến áp
Bảng 2.1. Thơng số kỹ thuật của máy biến áp

MÁY BIẾN ÁP 3 PHA – 2 CẤP ĐIỆN
ÁP

Thông số


Dung lượng (KVA)

560 kVA

Cấp điện áp (kV)

22/0,4

Tổn hao không tải (Po) (W)

960

Tổn hao có tải (Pk) (W)

5270

Dịng điện khơng tải (Io) (%)

1,5

Điện áp ngắn mạch (Un) (%)

4

Kích thước bao (mm)

1720x960x1950

Dầu (kg)

630

Trọng lượng toàn bộ (kg)

2600

2.4. Lựa chọn dây dẫn từ điểm đấu điện về trạm biến áp
* Lựa chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện phát nóng
Ilvmax =

Smax

=

560
= 14,7 A
√3 × 22

√3 × U
Tiết diện dây dẫn phải thỏa mãn điều kiện sau: k.Icp ≥ Ilvmax
Tra bảng hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ của môi trường xung quanh đối với phụ tải
của cáp, dây dẫn cách điện và không cách điện, ta có:
Nhiệt độ của mơi trường xung quanh là 30° C thì k = 0,88
Suy ra Icp =

I lvmax 14,7
= 0,88 = 16,6 A
k

Vậy ta chọn cáp điện ruột đồng khơng có cách điện (nhiệt độ lớn nhất cho phép là
70° C), có mã hiệu dây M-70, chịu được dịng điện phụ tải 70 A đặt ngồi trời,
khoảng cách trung bình hình học giữa các dây là 600mm, điện trở của dây là 0,28
Ω/km, điện kháng của dây là 0,309 Ω/km.


CHƯƠNG 3. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CUNG CẤP ĐIỆN
3.1. Xác định tổn hao điện áp trên đường dây trung áp
Ta có cơng thức tính tổn thất điện áp:
P × R+Q × X
∆U
∆U%=
× 100%
∆U =

suy
ra
U đm
Uđm

Trong đó: Q = Qtt = 319,8 KVAR
P = P tt = 400,04 KW;
=> Stt= 512,15 KVA
R = ro.l; X = xo.l
Tọa độ điểm đấu điện: M (17; 457)
Tọa độ trạm biến áp: K (54,87; 99,63)
Khoảng cách từ điểm đấu điện đến trạm biến áp là 459m
Với các thơng số của trên ta có các phép tốn sau:
R = rl = 0,28×0,459 = 0,13Ω/km;
X = xl= 0,309×0,459 = 0,14 Ω/km.
P × R+Q × X 400,04 ×0,13+319,8 × 0,14
=
= 4,39 V
∆U =
U đm
22
∆U

43,35

Suy ra ∆U%= U × 100%= 22000 ×100% = 0,19 %
đm
Vậy tổn hao điện áp trên đường dây trung áp là 0,19 %
3.2.

Xác định tổn hao công suất, tổn hao điện năng trên đường dây và trong
máy biến áp.

3.2.1 Xác định tổn hao công suát trên đường dây

Tổn hao công xuất tác dụng:
∆P =

2

2

2

2

P +Q
400,04 + 319,8
× r o × l= 2
× 0 ,28 ×0,459 =69,65 W
2
U đm
22

Tổn hao công suất phản kháng:
∆Q =

P2 + Q 2
400,042 + 319,82
×

x
×
l=
×0,309 ×0,459 = 76,86 W
o
2
2
Uđm
22

Tổn hao cơng suất toàn phần:


∆S =

√ ∆P2 + ∆Q 2 = √ 69,652 + 76,862 = 103,72 VA

3.2.2 Xác định tổn hao điện năng trên đường dây

Xác định thời gian chịu tổn thất lớn nhất:
-4 2

-4 2

τ = (0,124+ Tmax ×10 ) × 8760 = (0,124.4380. 10 ) × 8760 =2766,79 giờ

Tổn thất điện năng trên đường dây:
∆A = ∆P × τ=0,069 65 ×2766,79 = 190,9 KWh.
3.2.3 Xác định tổn hao công suất trong máy biến áp

Tổn hao công suất tác dụng:

( )

2

∆P T = ∆Po + ∆Pk ×

(

)

Stt
512,15 2
= 0,96 + 5,27×
= 7,8 kW
Sđm
560

Tổn hao cơng suất phản kháng:
Có: ∆Q o =

i o %. ×Sđm 1,4 × 560
=
= 7,84 kVAR
100
100
∆Q k =

∆Q T = ∆Q o + ∆Q k ×

U k % ×Sđm 4 × 560
=
= 22,4 kVAR
100
100

( )

2
S pt 2
512,15
= 7,84+22,4×
= 26,57 KVAR
Sđm
560

(

)

Tổn hao cơng suất tồn phần:
∆ST = ∆PT +j ∆Q T = 7,8 + j26,57 KVA.
3.2.4 Xác định tổn hao điện năng trong máy biến áp

Vì có 1 máy biến áp làm việc song song nên ta có cơng thức
∆A=1×∆ Po t+∆ Pk ×

∆A=1×0,96×4380 +5,27×

3.3.

(

( )

Stt 2
× τ
Sđm

)

565,19 2
×2766,79 = 19057 KWh
560

Lựa chọn dây dẫn, xác định tổn hao điện áp trên đường dây phía hạ áp
▲ Đoạn từ trạm biến áp đến phân xưởng H, M, Đ
Ta có sơ đồ:


- Uđm= 400v nên chọn X0= 0,25 (Ω/km)
- Dây trên mặt phẳng Dtb= 600mm
km
- γ = 0,0317 (

Ω.mm

''

∆U =

2

¿

x o × Qtt × l 0,25×( 29,8 × 0,063+ 71,6× 0,055+113,44 × 0,095)
=
= 10,37 V
Uđm
0,4

∆Ucp= 5% Uđm = 20 V
=> ∆ U’ = ∆Ucp - ∆ U'' = 20 – 10,37 = 9,63 V

Ftt =

∑ Ptt × l
'

γ × ∆ U × Uđm

=

38,97 × 0,063 + 92,25× 0,055+ 145,25×0,095
=104,46 mm2
0,053× 0,4 × 9,63

=> Ftc > Ftt tra bảng phụ lục 4.5/366 sách hệ thống ccd, chọn dây A-185 có:
R0= 0,17 (Ω/km), vì Dtb = 600mm => X0= 0,297 (Ω/km)

- Tổn thất điện áp trên đường dây là:
∆U=

( P tt × r o +Q tt × x o ) × l
Uđm

=

0,17 × (0,063× 38,97 + 92,25 × 0,055+145,25×0,095) + 0,297× (0,063× 29,88 + 0,055×71,6+113,44×0,095
0,4

18,07
∆U =18,07V < Ucp = 20V

Vậy dây A-185 là hợp lý
▲ Đoạn từ trạm biến áp đến phân xưởng E, Ơ, G
Ta có sơ đồ:


- Uđm= 400v nên chọn X0= 0,25 (Ω/km)
- Dây trên mặt phẳng Dtb= 600mm
- γ= 0,0317
∆ U'' =

x o × Qtt × l 0,25×( 40,68× 0,065+49,19× 0,0713+27,19× 0,119 )
=
= 5,87 V
Uđm
0,4

∆Ucp= 5% Uđm = 20 V
=> ∆ U’ = ∆Ucp - ∆ U'' = 20 – 5,87 = 14,13 V

Ftt =

∑ Ptt × l
'

γ × ∆ U × Uđm

=

52,49 × 0,065+55,78× 0,0713+38,14 × 0,119
= 66,57 mm2
0,0317× 0,4 × 14,13

=> Ftc > Ftt tra bảng phụ lục 4.5/366 sách hệ thống ccd, chọn dây A-95 có:
R0= 0,34 (Ω/km), vì Dtb = 600mm => X0= 0,303 (Ω/km)
- Tổn thất điện áp trên đường dây là:
∆U=

( P tt × r o +Q tt × x o ) × l
Uđm

=

0,34 × (52,49× 0,065+55,78 × 0,0713+38,14 ×0,119) + 0,303× (40,68 × 0,065+49,19 ×0,0713+27,19+0,119
0,4

7,2

∆U =17,2V < Ucp = 20V

Vậy dây A-95 là hợp lý
▲ Đoạn từ trạm biến áp đến phân xưởng C, I, Ư
Ta có sơ đồ:


- Uđm= 400v nên chọn X0= 0,25 (Ω/km)
- Dây trên mặt phẳng Dtb= 600mm
- γ= 0,0317
∆ U '' =

x o × Q tt × l 0,25×( 41,2× 0,139+30,7 × 0,062+32,22× 0,051 )
=
= 5,79 V
U đm
0,4

∆Ucp= 5% Uđm = 20 V
=> ∆ U’ = ∆Ucp - ∆ U'' = 20 – 5,79 = 14,21 V

Ftt =

∑ Ptt × l
'

γ × ∆ U × Uđm

=

33,94 ×0,139+41,25 × 0,062+39,41× 0,051
=51,5 mm2
0,0317× 0,4 × 14,21

=> Ftc > Ftt tra bảng phụ lục 4.5/366 sách hệ thống ccd, chọn dây A-70 có:
R0= 0,46 (Ω/km), vì Dtb = 600mm => X0= 0,315 (Ω/km)
- Tổn thất điện áp trên đường dây là:
∆U=

( P tt × r o +Q tt × x o ) × l
Uđm

=

0,46 ×(33,94 ×0,139+41,25 × 0,062+39,41× 0,051 ) +0,315× (41,2 × 0,139+30,7× 0,062+32,22 ×0,051)
=1
0,4

7,98
∆U =17,98V < Ucp = 20V

Vậy dây A-70 là hợp lý
▲ Đoạn từ trạm biến áp đến phân xưởng O, N


- Uđm= 400v nên chọn X0= 0,25 (Ω/km)
- Dây trên mặt phẳng Dtb= 600mm
- γ= 0,0317
''

∆U =

x o × Qtt × l 0,25 × (35,95 ×0,119+36,45 × 0,079 )
=
= 4,47 V
U đm
0,4

∆Ucp= 5% Uđm = 20 V
=> ∆ U’ = ∆Ucp - ∆ U'' = 20 – 4,47 = 15,53 V

Ftt =

∑ Ptt × l
'

γ × ∆ U × Uđm

=

42,36 × 0,119+44,17 ×0,079
=43,31 mm2
0,0317× 0,4 × 15,53

=> Ftc > Ftt tra bảng phụ lục 4.5/366 sách hệ thống ccd, chọn dây A-70 có:
R0= 0,46 (Ω/km), vì Dtb = 600mm => X0= 0,315 (Ω/km)
- Tổn thất điện áp trên đường dây là:
∆U=

( P tt × r o +Q tt × x o ) × l

Uđm

=

0,46 ×(42,36 × 0,119+44,17 × 0,079 ) +0,315 ×(35,95 × 0,119+36,45 × 0,079)
= 1 5,44
0,4
∆U =15,44V < Ucp = 20V

Vậy dây A-70 là hợp lý
3.4. Xác định tổn hao công suất trên đường dây hạ áp
 Tổn hao công suất trên đường dây hạ áp từ trạm biến áp về phân xưởng H, M, Đ:

- Tổn hao công suất tác dụng:


∑ P2tt + Q2tt × r × l

∆ PL =

o

U2đm

2

2

(38,97+53,28+53) +(29,8+41,8+41,84)
=

×0, 213×0,17 = 4657 W
0,42

- Tổn hao cơng suất phản kháng:
2

∆ QL=

2

P tt + Q tt
2

Uđm

=

× xo × l
2

2

(38,97+53,28+53) +(29,8+41,8+41,84)
×0,297×0,213 = 13474 VAR
2
0,4

- Tổn hao cơng suất tồn phần:
∆ SL =

√ ∆P

2
L

+ ∆Q L = √ 4657 +13474 = 14256 VA
2

2

2

* Tổn hao công suất trên đường dây hạ áp của các phân xưởng cịn lại được tính tương tự
với các thơng số đã biết, ta có kết quả như bảng dưới đây:

Bảng 3.1. Tổn hao công suất trên đường dây hạ áp của các phân xưởng
TBA đến các PX

H, M, Đ

E, Ô, G

C, I, Ư

O, N

∆ P (W)

4657

32197

27275

9003,2

∆Q (VAR)

13474

28693

18677,4

6165,2

∆S (VA)

14256

33057

10911,8

43127

3.5. Lựa chọn các thiết bị đóng cắt và bảo vệ
3.5.1. Tính tốn ngắn mạch
 Tính tốn ngắn mạch phía trung áp

Do điểm ngắn mạch ở phía xa nguồn, cơng suất của hệ thống so với lưới điện quốc gia là
rất nhỏ nên tồn bộ hệ thống phía trước được thay thế bằng 1 điện kháng, giá trị điện
kháng được tính thơng qua cơng suất của của máy cắt phía đầu nguồn

Xht

Zđd = Rđd + jXđd

Hình 3.1. Sơ đồ thay thế tính tốn ngắn mạch
Điện kháng của hệ thống
X ht =

Dòng điện ngắn mạch ổn định

U 2 222
=
=1,94 Ω
S N 250


IN=

U
√3 × Z Σ

Trong đó Z Σ= √ R2 + X 2;
X =X ht + X đd = X ht + x o ×l=1,94+ 0,309 ×0,459=2,08 Ω

R = RMBA + Rđd
2

RMBA =

∆ Pk ×U đm
2

S đm

× 103=

2

5,27 ×10
×10 3=1,68 Ω ; Rđd = ro×l = 0,28×0,459 = 0,13Ω
2
560

R =1,68 +0,13 =1,81 Ω
Suy ra Z Σ= √2,082 +1,812=2,75 Ωsuy ra I N =

22
=4,62 KA
√ 3 ×2,75

Dịng điện ngắn mạch xung kích i xk =1,8 × √ 2× I N =1,8× √ 2× 4,62=11,76 KA
3.5.2. Lựa chọn và kiểm tra thiết bị phía trung áp

 Điều kiện lựa chọn và kiểm tra CCTR:
Bảng 3.2. Điều kiện lựa chọn và kiểm tra CCTR
ST

Đại lượng chọn và kiểm tra

Cơng thức tính tốn

1

Điện áp định mức UđmCC; kV

UđmCC ≥ Uđm mạng

2

Dòng điện định mức; A

IđmCC ≥ Ilvmax

3

Công suất cắt định mức Sđm cắt CC; MVA

Sđm cắt CC ≥SN

T

Xét các thông số của mạch trung áp như sau:
Uđm mạng = 22 kV
Ilvmax =

Smax

√3 × U

=

560
= 14,69 A
√3 × 22

S’’ = √ 3 ×Uđm mạng× I N= √ 3 ×22 ×4,62 = 176 MVA
3.5.3. Lựa chọn và kiểm tra thiết bị phía hạ áp
Aptomat được lựa chọn theo 3 điều kiện:
UđmA ≥ Uđm mạng
IđmA ≥ Itt
IcđmA ≥ IN
Lựa chọn aptomat phía trước thanh cái:


Ta có: Stt = 512,15 KVA
Stt

512,15

Itt = 3 × U = 3 × 0,4 = 739,22 A
√
√
đm
Do UđmA ≥ Uđm mạng, IđmA ≥ Itt, IcđmA ≥ IN suy ra chọn aptomat kiểu hộp dãy E,
dòng từ 1,5 đến 3200A do Merlin Gerin chế tạo với các thông số kỹ thuật như sau:
Bảng 3.3. Thông số aptomat

Loại
C1001H 400 1000

Số

Uđm

Iđm

INmax

Rộng

Cao

Sâu

cực

(V)

(A)

(kA)

(mm)

(mm)

(mm)

3,4

690

1000

40

210

374

172

Lựa chọn aptomat phía sau thanh cái:
Sử dụng các phép tốn tương tự, ta có các thơng số như sau:
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

Phân
Itt (A)
xưởng
Đ
66,04
Ơ
104,27
N
61,9
G
90,74
M
89,64
I
70,87
O
76,83
H
92,92
E
61,44
Ư
71,93
C
73,46

Do UđmA ≥ Uđm mạng, IđmA ≥ Itt, IcđmA ≥ IN suy ra chọn aptomat kiểu hộp dãy E, dòng từ
15 đến 600A do Merlin Gerin chế tạo với các thông số kỹ thuật như sau:

Loại

C100E 15100A

Số
cực

Uđm
(V)

Iđm
(A)

INmax
(kA)

Rộng
(mm)

Cao
(mm)

Sâu
(mm)

3

500

100

8

105

128

95

Bảng 3.4. Kết quả lựa chọn aptomat cho các phân xưởng
STT Phân xưởng

Loại

Uđm (V) Iđm (A) INmax (kA)


1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

Đ
Ô
N

G
M
I
O
H
E
Ư
C

C100E
NS255E
C100E
C100E
C100E
C100E
C100E
C100E
C100E
C100E
C100E

500
500
500
500
500
500
500
500
500

500
500

100
255
100
100
100
100
100
100
100
100
100

8
7,5
8
8
8
8
8
8
8
8
8