ĐỀ TÀI CAO HỌC HỆ THỐNG ĐIỆN CẤU TRÚC TỐI ƯU LƯỚI ĐIỆN

ĐỀ TÀI CAO HỌC CẤU TRÚC TỐI ƯU LƯỚI ĐIỆN
Thực hiện: Lê Công Thịnh
1
NỘI DUNG
LỜI NÓI ĐẦU 3
CHƯƠNG 1 4
NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG 4
1.1. Khái quát chung 4
1.2. Yêu cầu đối với lưới điện xí nghiệp 4
1.3. Nội dung chính của Đề tài 5
CHƯƠNG 2 6
CẤU TRÚC TỐI ƯU CHO LƯỚI ĐIỆN CAO ÁP XÍ NGHIỆP 6
2.1. Lưới nhỏ nhất của 2 điểm 6
2.2. Lưới nhỏ nhất của 3 điểm 7
2.3. Lưới 4 điểm 11
2.4. Trường hợp tổng quát 12
2.5. Nguyên tắc xây dựng lưới 15
CHƯƠNG 3 17
TÍNH TOÁN ÁP DỤNG 17
3.1 Giới thiệu chung về nhà máy 17
3.2 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng sửa chữa cơ khí: 18
3.3 Xác định phụ tải tính toán cho các phân xưởng còn lại: 19
3.3.1. Phương pháp xác định PTTT theo công suất đặt và hệ số nhu cầu: 19
3.3.2. Xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng: 20
3.4 Xác định phụ tải tính toán của nhà máy: 27
CHƯƠNG 4 28
THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CAO ÁP VÀ TÌM CẤU TRÚC TỐI ƯU TẠI NHÀ
MÁY 28
4.1 Tâm phụ tải điện (vị trí trạm PPTT): 28
4.2 Chọn số lượng và dung lượng các MBA của TBA trung gian (PPTT): 28
4.3 Vị trí, số lượng, dung lượng các trạm biến áp phân xưởng 29

4.3.1. Đặt vấn đề: 29
4.3.2. Chọn các vị trí máy biến áp phân xưởng: 29
4.4 Thiết kế mạng cao áp của nhà máy 32
eBook for You
ĐỀ TÀI CAO HỌC CẤU TRÚC TỐI ƯU LƯỚI ĐIỆN
Thực hiện: Lê Công Thịnh
2
1. Tính toán kinh tế - kỹ thuật lựa chọn phương án hợp lý 33
2. Xây dựng lưới trung áp 6kV của nhà máy theo phương pháp đường đi
ngắn nhất của 3 điểm: 33
3. Xây dựng lưới cực tiểu chi phí của 3 điểm: 34
TÀI LIỆU THAM KHẢO 38
eBook for You
ĐỀ TÀI CAO HỌC CẤU TRÚC TỐI ƯU LƯỚI ĐIỆN
Thực hiện: Lê Công Thịnh
3
LỜI NÓI ĐẦU
Điện năng đã trở thành một phần cơ sở hạ tầng không thể thiếu trong sự
nghiệp Công nghiệp hoá của đất nước ta. Hệ thống điện Việt Nam đang phát
triển nhanh chóng cả về quy mô và chất lượng để có thể đáp ứng yêu cầu tiêu
thụ ngày càng cao của các hộ dùng điện.
Cùng với sự phát triển của hệ thống truyền tải điện thì việc xây dựng mạng
lưới cung cấp điện cho đô thị hoặc các xí nghiệp công nghiệp sao cho hiểu quả
và có cấu trúc lưới tối ưu cũng rất quan trọng. Việc tìm ra một cấu trúc lưới tối
ưu không những làm giảm chi phí xây dựng, vận hành mà còn đảm bảo chất
lượng điện năng tốt nhất.
Đối với các xí nghiệp công nghiệp, do các đặc thù riêng cũng như có những
hạn chế về địa hình, các công trình xây dựng mà cách xây dựng lưới có những
đặc điểm riêng. Trong Đề tài này đã trình bày cách xây dựng cấu trúc lưới tối ưu
cho các xí nghiệp công nghiệp dựa trên các quan điểm về tâm lưới, tâm phụ tải.

Tuy nhiên trong quá trình trình bày của Đề tài này không tránh khỏi các sai
sót rất mong nhận được ý kiến góp ý của các thầy cô giáo, bạn bè để Đề tài thực
sự là bài thu hoạch có giá trị về mặt khoa học. Đồng thời trong quá trình làm Đề
tài em đã nhận được sự giúp đỡ của các bạn bè, các thầy cô giáo đặc biệt thầy
giáo Phan Đăng Khải để hoàn thành Đề tài này.
Thực hiện
Lê Công Thịnh
eBook for You
ĐỀ TÀI CAO HỌC CẤU TRÚC TỐI ƯU LƯỚI ĐIỆN
Thực hiện: Lê Công Thịnh
4
CHƯƠNG 1
NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG
1.1. Khái quát chung
Lưới điện cần phải đảm bảo cung cấp điện và phân phối điện cho các hộ
tiêu thụ điện một cách kinh tế, đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật cần thiết cả về số
lượng lẫn chất lượng điện năng và điều kiện an toàn cung cấp điện. Số lượng
điện năng truyền tải trên lưới trên cơ sở tính toán nghiêm túc và đúng đắn các
phụ tải điện. Chất lượng điện năng ở các hộ tiêu thụ được đảm bảo phù hợp các
thông số của các phần tử của các hộ tiêu thụ trong thời gian lâu dài.
Sự phản ánh các đặc tính cần thiết của lưới một cách cụ thể có thể dùng
các phương pháp khác nhau được phân biệt bởi tính kinh tế qua các giá trị chi
phí kinh tế.
Tính kinh tế được đảm bảo bởi chỉ tiêu giá thành và chi phí qui dẫn hoặc
bằng các chỉ tiêu sau: chiều dài lưới, chi phí kim loại màu và các vật liệu khác,
số lượng các phần tử và các thiết bị đóng cắt.
Rõ ràng có nhiều phương án có thể liệt kê lựa chọn. Do đó cần phải sử
dụng máy tính điện tử và gặp khó khăn do lưới cung cấp và phân phối có nhiều
nút.
Thiệt hại đến nền kinh tế quốc dân khi xây dựng lưới không hợp lí có thể

rất lớn do khối lượng xây dựng các xí nghiệp đều tăng lên nhiều theo thời gian.
Để có một lưới điện hợp lí và kinh tế, đặc biệt quan trọng là phải nghiên
cứu các qui luật xây dựng lưới điện cung cấp và phân phối hợp lí để dè phòng
các sai sót có thể có khi thiết kế xây dựng lưới điệnvà cho phép đạt hiệu quả
kinh tế cao bằng cách thường xuyên trang bị cho công nhân các nguyên lí mới
và nhanh chóng tìm được phương án tối ưu.
1.2. Yêu cầu đối với lưới điện xí nghiệp
- Yêu cầu đối với các sơ đồ cung cấp điện và nguồn cung cấp rất đa dạng.
Nó phụ thuộc vào giá trị của xí nghiệp và công suất yêu cầu của nó, khi thiết kế
các sơ đồ cung cấp điện phải lưu ý tới các yếu tố đặc biệt đặc trưng cho từng xí
nghiệp công nghiệp riêng biệt, điều kiện khí hậu, địa hình, các thiết bị đặc biệt
đòi hỏi độ tin cậy cung cấp điện (ĐTCCCĐ) cao, các đặc điểm của quá trình sản
xuất và quá trình công nghệ Để từ đó xác định mức độ đảm bảo an toàn cung
cấp điện, thiết lập sơ đồ cấu trúc cấp điện hợp lý.
eBook for You
ĐỀ TÀI CAO HỌC CẤU TRÚC TỐI ƯU LƯỚI ĐIỆN
Thực hiện: Lê Công Thịnh
5
- Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp điện chủ yếu căn cứ độ tin cậy, tính kinh
tế và tính an toàn. Độ tin cậy của sơ đồ cấp điện phụ thuộc vào loại hộ tiêu thụ
mà nó cung cấp, căn cứ vào loại hộ tiêu thụ để quyết định số lượng nguồn cung
cấp của sơ đồ .
- Sơ đồ cung cấp điện (SĐCCĐ) phải có tính an toàn đảm bảo an toàn tuyệt
đối cho người và thiết bị trong mọi trạng thái vận hành. Ngoài ra, khi lựa chọn sơ đồ
cung cấp điện cũng phải lưu ý tới các yếu tố kỹ thuật khác như đơn giản, thuận tiện
cho vận hành, có tính linh hoạt trong sự cố, có biện pháp tự động hoá.
1.3. Nội dung chính của Đề tài
Về mạng điện cung cấp cho một xí nghiệp bao gồm nhiều công đoạn với
việc tính toán chính xác tỉ mỉ và khối lượng tính toán lớn, đòi hỏi thời gian dài.
Vì vậy trong Đề tài này ta chỉ thực hiện các nội dung sau:

- Phương pháp xây dựng cấu trúc lưới tối ưu cho lưới điện cao áp của xí
nghiệp: lưới hai điểm, ba điểm, bốn điểm
- Tính toán áp dụng
eBook for You
ĐỀ TÀI CAO HỌC CẤU TRÚC TỐI ƯU LƯỚI ĐIỆN
Thực hiện: Lê Công Thịnh
6
CHƯƠNG 2
CẤU TRÚC TỐI ƯU CHO LƯỚI ĐIỆN CAO ÁP XÍ NGHIỆP
Một trong các điều kiện xây dựng lưới điện là phải xem xét các ràng buộc
khi lắp đặt các tuyến đường dây của lưới điện theo địa hình và lãnh thổ.
Ý nghĩa quan trọng khi xây dựng lưới điện là không xác định được lời
giải tối ưu duy nhất cho các giá trị tốt nhất theo tiêu chẩn được lựa chọn. Tập
các giá trị như vậy có giá trị gần bằng hoặc bằng giá trị của tiêu chuẩn tối ưu.
Việc tìm lời giải có giá trị như nhau về mặt lí thuyết cho phép chọn được một
trong số các lời giải đó mà đối với thực tế cho phép để tránh sai sót phải tính
toán các ràng buộc mang tính cục bộ có ý nghĩa rất nhỏ.
2.1. Lưới nhỏ nhất của 2 điểm
Bài toán xây dựng cấu trúc hợp lí có thể xuất hiện trong trường hợp đơn
giản nhất chỉ có một nguồn và một hộ tiêu thụ, chỉ không có các ràng buộc lời
giải hợp lí mới là đoạn thẳng nối giữa nguồn và hộ tiêu thụ.
Trong điều kiện xí nghiệp, hộ tiêu thụ và khu dân cư có các mắt lưới hình
vuông góc có n đoạn nằm ngang và k đoạn nằm dọc với số ô là số nguyên gần
điểm nguồn và điểm tải, các đoạn lưới theo điều kiện hạn chế về lãnh thổ được
xác định theo biểu thức:
k n
n k n k
(n k)!
C C
(n!k!)

+ +
+
= =
Trong trường hợp này lưới ngắn
nhất không còn là một đường thẳng nối
giữa hai điểm mà là đường gãy khúc
gồm nhiều đoạn thẳng. Lời giải cùng
giá trị cho như hình vẽ. Từ đó lựa chọn
lời giải chấp nhận được một các tốt
nhất theo điều kiện cụ thể của xí
nghiệp.
Đặc điểm của tuyến dây nối hai điểm cảu hệ thống là các đoạn vuông góc,
để tiện lợi cho sử dụng, giả thiết rằng các đoạn có thể phân bố theo vi trí bất kỳ
theo cạnh dọc và cạnh ngang.
Ở các đỉnh không có liên hệ của nó phân bố các điểm nguồn và tải, nghĩa
là “xóa” nó trong hai chiều tạo thành “miền di động của lưới” dạng đầu tiên.
Tải
Nguồn
eBook for You
ĐỀ TÀI CAO HỌC CẤU TRÚC TỐI ƯU LƯỚI ĐIỆN
Thực hiện: Lê Công Thịnh
7
Trong miền di động này các đoạn của nguồn lưới và tải có độ dài không thay đổi
nhưng có cấu trúc khác nhau. Chi phí qui dẫn cho lưới nguồn và tải bằng:
Z = z(S
T
).l(N,T). (2.1)
Vì rằng suất chi phí qui dẫn trên một đơn vị chiều dài z theo cấu trúc
đường dây được lựa chọn xác định theo điều kiện lắp đặt bởi hàm chỉ có phụ tải
của hộ tiêu thụ T nên cực tiểu của hàm Z chính là lưới có chiều dài cực tiểu giữa

nguồn và tải l(N,T).
2.2. Lưới nhỏ nhất của 3 điểm
Lưới có 1 nguồn (N) và 2 hộ tiêu thụ (T) có thể xây dựng xuất phát từ hai
cách đi, mỗi cách đi là một trường hợp riêng của các trường hợp xây dựng tổng
quát.
Cách đi đầu tiên coi việc nối các hộ tiêu thụ 1 và 2 bằng một đoạn lưới
như đã làm đối với hai điểm. Sau đó nối với nguồn N (điểm 3)
Hình 2.1
Nhưng khi đó đoạn 1 – 2 được biến đổi bằng cách bổ sung chi phí qui dẫn
tổng khi chuyển từ lưới nhỏ nhất của hai điểm 1 – 2 L
min2
(1,2) sang lưới nhỏ
nhất 3 điểm L
min3
(1,2,3) và chi phí của lưới qui dẫn ba điểm là nhỏ nhất.
Z(1, 2, 3) = z
1
.l(1,0) + z
2
.l(2,0) + z
3
.l(3,0). (2.2)
Điều này đạt được bằng cách dịch chuyển đoạn 1 – 2 về vị trí biên 1 – 0 –
2 phù hợp với giới hạn cảu miền chuyển dịch gần điểm 3, và nối điểm 3 theo
đường đi ngắn nhất 3 – 0 tạo thành nút 0 của lưới. Miền di động chỉ còn đoạn 0
– 2. Ta nhận được cấu trúc 3 tia của lưới L
min3
(1, 2, 3).
Trong hình 2.2 nêu lên khả năng chắp nối có thể có của ba điểm.
a

b
3
3
1
2
1
2
0
eBook for You
ĐỀ TÀI CAO HỌC CẤU TRÚC TỐI ƯU LƯỚI ĐIỆN
Thực hiện: Lê Công Thịnh
8
Tương ứng với các trường hợp phân bố các điểm thứ 3 có thể có, khi đó
cấu trúc cảu lưới ngắn nhất giữa ba điểm L
min3
(1, 2, 3) nhận được là mặt phẳng
bao quanh các điểm 1 và 2 có thể tách thành ba kiểu miền cấu trúc được hoàn
toàn xác định L
min3
(1, 2, 3).
1) Nếu điểm 3
I
nằm trong dải 1’ – 1 – 1’’ và điểm thứ 3
II
nằm trong miền
2’ – 2 – 2’’ ta có cấu trúc trục chính của lưới nhỏ nhất tương ứng với dạng 2 – 1
– 3
I
và 1 – 2 – 3
II

.
2) Nếu điểm 3
III
nằm trong dải 1’ – 1 – 1
I
– 2 – 2’ và 1’’ – 1 – 1
I
– 2 – 2’’
ta có cấu trúc lưới 3 tia. tạo nên bởi các nút 1
I
và 0 tương ứng.
3) Nếu điểm 3
V
nằm trong dải 1 – 1
I
– 2 – 2
I
là hình chữ nhật của dải di
động 1 – 2 ta có cấu trúc hình tia. Các điểm 1, 2 được nối trực tiếp bằng các
đoạn hình tia từ điểm nguồn N tới điểm 3
V
.
Hình 2.2.
trong đó: a, b – cấu trúc trục chính;
c, d – cấu trúc 3 tia;
e – cấu trúc hình tia.
1
2
2’’
2’

1’’
1’
3
1
1
1’
1’’
2
2’’
2’
3
II
1
1’
1’’
2
2’’
2’
3
III
1
1’
1’’
1
1’
1’’
2
2’’
2’
2

2’’
2’
3
IV
3
V
a)
b)
c)
d)
e)
1
I
2
I
1
I
2
I
1
I
2
I
1
I
2
I
1
I
2

I
eBook for You
ĐỀ TÀI CAO HỌC CẤU TRÚC TỐI ƯU LƯỚI ĐIỆN
Thực hiện: Lê Công Thịnh
9
Trên hình trên rõ ràng không xuất hiện cấu trúc hình tia của lưới nếu như
nối đầu trên các cặp điểm, khoảng cách giữa chúng nhỏ hơn khoảng cách giữa
các cặp điểm còn lại.
Khoảng cách giữa hai điểm 1 và 2 là l(1, 2) trong điều kiện lãnh thổ có
các mắt lưới hình chữ nhật có các đoạn được xác định bằng tổng chiều dài các
đoạn của các khoảng:
l
1
(1,2) = l
1
(1,1
I
) + l
2
(1
I
,2) (2.3)
Khi đặt vào hệ thống tọa độ có trục hoành x song song với các đoạn nằm
ngang và trục tung y song song với các đoạn dọc ta nhận được khoảng cách giữa
các điểm l(x
1
,y
1
) và 2(x
2

,y
2
) có các tọa độ tương ứng với các x
1
, y
1
và x
2
, y
2
.
l
1
(1,2) = |x
1
– x
2
| + |y
1
– y
2
| (2.4)
Thông thường khi so sánh khoảng cách giữa các điểm trên mặt phẳng
chứa chúng để tìm điểm gần nhất với điểm đã cho, về tư tưởng người ta đưa vào
hình tròn có tâm ở điểm 1 đi qua điểm 2 cần tìm. Nếu trong vòng tròn giới hạn
bởi hình tròn không có điểm nào khác ngoài 1 thì 2 là điểm gần nhất với 1. Vai
trò của hình tròn không có điểm nào khác ngoài 1 thì 2 là điểm gần nhất với 1.
Vai trò của hình tròn khi khoảng cách được xác định theo (2.4) làm nhiệm vụ
của hình vuông có phương trình:
|x

1
– x
2
| + |y
1
– y
2
| = R
Các đường chéo của hình vuông này
song song với trục tọa độ có chiều dài bằng
2R. Vòng tròn này cũng được gọi là vòng
tròn bậc nhất vì rằng tất cả các điểm của nó
nằm cách tâm một khoảng cách R bán kính
của nó.
Biện pháp khác, trong trường hợp L
min3
đưa tới kết quả trùng với kết quả
được mô tả kết thúc việc tìm vị trí nút 0 của lưới đạt được cực tiểu trong đó
khoảng cách được xác định theo (2.4) nghĩa là cực tiểu biểu thức:
3
3 i i i
i 1
3 3
i i i i
i 1 i 1
Z (1,2,3) z (| x x | | y y |)
z (| x x | z | y y |) (2.5)
=
= =
= − + −

= − + −
∑
∑ ∑
1
2R
2
eBook for You
ĐỀ TÀI CAO HỌC CẤU TRÚC TỐI ƯU LƯỚI ĐIỆN
Thực hiện: Lê Công Thịnh
10
Ở hàm (2.5) đạo hàm không thực hiện được ở tất cả các điểm do có biểu
thức của dấu của môdul, nhưng nhờ hàm dấu sign có thể viết:
i i
3
'
3
x i i
i 1
i i
i (i|x x ) i (i|x x )
Z
Z z sign(| x x |)
x
z z ' (2.6)
=
∈ > ∈ <
∂
= = −
∂
= −

∑
∑ ∑
trong đó:
i
i i
i
1, x x
sign(x x ) 0, x x
1, x x
− <


− = =


+ >

Cực tiểu của (2.5) đạt được ở điểm x
0
trong đó (2.6) thay đổi dấu (hoặc
bằng không).
Trong thí dụ khảo sát 3 điểm hình 2.1: x
1
< x
3
< x
2
;
+) khi x < x
1

thì Z’
x
= - (Z
1
+ Z
2
+ Z
3
) < 0;
+) khi x
1
< x < x
3
: Z’
x
= Z
1
– Z
2
– Z
3
< 0 hoặc Z’
x
> 0; (2.7)
+) khi x
3
< x < x
2
: Z’
x

= Z
1
+ Z
2
– Z
3
> 0 hoặc Z’
x
< 0;
+) khi x > x
2
: Z’
x
= (Z
1
+ Z
2
+ Z
3
) > 0;
Các trường hợp mô tả trong ngoặc xảy ra tương ứng với:
Z
1
≥ Z
2
+ Z
3
; Z
2
≥ Z

1
+ Z
3
và trong thực tế không cần quan tâm.
Điều kiện hợp nhất hai điểm đường dây đi cạnh nhau thành một này
không phù hợp về điều kiện kinh tế vì rằng đơn vị chiều dài đường dây hợp nhất
cũng bằng chừng ấy thậm chí về kinh tế đắt hơn đơn vị chiều dài của hai đường
dây song song.
Bài toán nối cấu trúc lưới ở đây không có gì đặc sắc vì tất cả các hộ tiêu
thụ được nối hình tia với nguồn.
Từ (2.7) thấy rằng (2.6) thay đổi dấu khi x = x
0
= x
3
. Đó chính là hoành
độ của nút cực tiểu.
Tương tự lấy vi phân Z theo y ta tìm được tung độ của nút 0 cần tìm là x
3
và y
1
.
Từ bất đẳng thức ( 2.7) ta thấy rằng điều kiện hợp nhất các phần tử của
lưới một cách hợp lý là: z
3
< z
2
+ z
1
; z
2

< z
1
+ z
3
; (2.8)
eBook for You
ĐỀ TÀI CAO HỌC CẤU TRÚC TỐI ƯU LƯỚI ĐIỆN
Thực hiện: Lê Công Thịnh
11
Tính kinh tế của (2.8) có nghĩa là chiều dài của đoạn hợp nhất cần phải có
suất chi phí qui dẫn nhỏ hơn tổng dẫn suất qui dẫn của hai đoạn được hợp nhất.
Ý nghĩa hình học của (2.8) là nếu như đạt suất chi phí qui dẫn ở dạng các đoạn
thẳng theo một tỷ lệ xích nào đó từ đó xây dựng một tam giác. Do tính chất đối
xứng của (2.8) suất chi phí qui dẫn tương đối của tất cả 3 đoạn vị trí tối ưu của
nút 0 không phụ thuộc vào chiều truyền tải điện năng theo lưới. Cuối cùng vì
điều kiện (2.8) được thực hiện khi z
1
= z
2
= z
3
, khi đó lưới cực tiểu là đường đi
ngắn nhất Đ
min
, nên các ràng buộc của lưới hình chữ nhật lưới đường đi ngắn
nhất Đ
min
trùng với lưới cực tiểu L
min
.

2.3. Lưới 4 điểm
Cực tiểu của lưới 4 điểm: 3 điểm tải và 1 điểm nguồn có thể được xây
dựng tương ứng với các phương pháp ban đầu bằng các cách sau.
- Bước 1: Nối các điểm T 3 và 4 gần nhất tạo thành dải di chuyển loại một
hình 2.3.
- Bước 2: So sánh khoảng cách giữa các điểm 1 và 2 và một trong các
điểm là giới hạn của dải di chuyển 3, 4. Các điểm gần nhất ở bước 1 và 2 đã cho
ta nối chúng và dải di chuyển được tạo thành.
- Bước 3: Nối phần lưới nhận được của các bước trước bằng đoạn O
1
O
2
.
Chúng có thể dịch chuyển song song với chính nó từ điểm x
1
và x
3
( tọa độ các
điểm thứ 1 và thứ 3), khi tạo thành dải di động kiểu 2 ( hình 2.3.b). Độ dài của
lưới khi đó không thay đổi. Di chuyển nút O
1
và O
2
thay đổi dải dịch chuyển của
các đoạn lưới 2 – O
1
và 4 – O
2
(hình 2.3 b)
Lưới nhận được là lưới có đường ngắn nhất L

min4
(1, 2, 3, 4).
eBook for You
ĐỀ TÀI CAO HỌC CẤU TRÚC TỐI ƯU LƯỚI ĐIỆN
Thực hiện: Lê Công Thịnh
12
Khi vị trí nguồn N cho trước, ví dụ như điểm 4, phụ tải của tất cả các
điểm lưới và suất chi phí qui dẫn z được xác định. Để nhận được lưới cực tiểu
L
min
từ đường đi ngắn nhất Đ
min
của các đoạn 0
1
và 0
2
sẽ lệch về phía chỉ ra bằng
chữ cái z
1
và z
2
khi z
1
+z
4
> z
2
+ z
3
và về phía ngược lại khi dấu của bất đẳng

thức ngược lại trong giới hạn dải dịch chuyển của nó.
Trong trường hợp tổng quát để tìm lưới cực tiểu L
min
từ đường đi ngắn
nhất Đ
min
của các đoạn dịch chuyển kiểu 2 lệch về phía có tổng suất chi phí qui
dẫn của các đoạn vuông góc với chúng là nhỏ nhất nên rút ngắn được chiều dài
của các đoạn sau.
2.4. Trường hợp tổng quát
Trong phạm vi lãnh thổ không hạn chế các mắt
lưới hình chữ nhật của các đoạn và các phần lưới có
thể dịch chuyển theo hướng bất kì nối các điểm bất kì
của các mặt phẳng bằng đoạn thẳng. Bài toán xây
dựng lưới ở đây nêu ra ở đây có ba điểm.
Khi đó dạng hàm mục tiêu (2.2) được giữ
nguyên, khoảng cách giữa các điểm không theo (2.4)
mà theo công thức:
2 2
2 1 2 1 2
l (1,2) (x x ) (y y ) (2.9)= − + −
là khoảng cách thông thường theo đường thẳng
nối giữa hai điểm.Trong trường hợp đã cho, giống như trên có thể có hai cách
giải dẫn tới cùng một kết quả.
II
Ê
I
2
1
4

3
a)
1
2
3
4
b)
Hình 2.3
III
O
2
O
1
z
1
z
2
1
2
12
3
Hình 2.4
eBook for You
ĐỀ TÀI CAO HỌC CẤU TRÚC TỐI ƯU LƯỚI ĐIỆN
Thực hiện: Lê Công Thịnh
13
Cách thứ nhất là xây dựng lưới cực tiểu theo 2 bước:
- Bước 1: Nối các điểm tải gần nhất 1 và 2 bằng một đoạn thẳng.
- Bước 2: Nối tiếp tải T
3

sao cho T 1, 2, 3 là nhỏ nhất.
Để thực hiện đoạn 1, 2 được thay bằng đường gấp khúc 1, 0, 2 bằng cách
tạo thêm nút 0.
Cách thứ hai là tìm vị trí điểm 0 sao cho (2.2) ở khoảng cách (2.9) là cực
tiểu.
Một cách tổng quát phương pháp đầu tiên là tiến hành xây dựng lưới ngắn
nhất có phân nhánh hợp lí nhất dựa trên lưới cực tiểu L
min
có số điểm phân phối
tùy ý.
Phương pháp thứ hai là phương pháp hình thành khái niệm chung quan
trọng về tâm của lưới TL(tâm lưới).
Để xây dựng lưới cực tiểu có ba điểm L
min3
(1, 2, 3) với khoảng cách
(2.9):
a) Trên một trong các cạnh của tam giác 1-2-3 dựng tam giác 1-2-12, các
cạnh của nó tỉ lệ với suất chi phí qui dẫn của các đoạn lưới tương ứng (tam giác
suất chi phí qui dẫn). Điểm 12 là đẳng trị của các điểm 1 và 2 vì nó xác định
chiều của đoạn 0 – 3.
b) Quanh tam giác 1 – 2 – 12 vẽ hình tròn ngoại tiếp
c) Nút 0 nằm trên giao điểm đoạn 12 – 3 với hình tròn.
d) Nối nút 0 với các điểm 1, 2, 3 bằng các đoạn thẳng ta được lưới cực
tiểu cần tìm.
Các góc giữa các đoạn của lưới cực tiểu L
min3
được xác định bởi các góc
của tam giác suất chi phí qui dẫn.
Đoạn 12 – 3 gọi là đoạn thẳng đẳng trị của lưới cực tiểu L
min3

chiều dài
của nó được nhân với z
3
– suất chi phí qui dẫn của đoạn 0 – 3 cùng chiều với nó,
chiều dài này bằng tổng chi phí qui dẫn trên lưới cực tiểu L
min3
với khoảng cách
(2.9).
Z
3
(1, 2, 3) = z
1
.l
2
(1, 0) + z
2
.l
2
(2,0) + z
3
.l
2
(3,0) = z
3
.l
2
(12, 3). (2.10)
Rút gọn (2.10) ta có: z
1
.l

2
(1,0) +z
2
.l
2
(2,0) = z
3
.l
2
(12,0).
Trên hình 2.4 chỉ ra một trong các kiểu có thể có của việc đặt điểm 3 so
với điểm 1 và 2, tương ứng cấu trúc lưới 3 tia của lưới cực tiểu L
min3
. Các trường
hợp còn lại cho trên hình 2.5.
eBook for You
ĐỀ TÀI CAO HỌC CẤU TRÚC TỐI ƯU LƯỚI ĐIỆN
Thực hiện: Lê Công Thịnh
14
Các đường xây dựng lưới cực tiểu L
min3
và kéo dài chúng tạo thành các
dải cấu trúc hoàn toàn xác định của lưới cực tiểu L
min
với khoảng các 2.9.
1. Các dải 1’ – 1 – 1’’ và 2’ – 2 – 2’’ là dạng lưới cực tiểu L
min3
tương ứng
với 2 – 1 – 3
I

và 1 – 2 – 3
II
.
2. Dải 1’ – 1 – 0 – 2 – 2’’ lưới 3 tia có nút 0.
3. Dải 1 – 0 – viền phân của hình tròn là dạng hình tia của lưới cực tiểu
L
min3
(1- 3
IV
– 2).
Nửa trên của mặt phẳng được tách ra thành những dải viên phân được
biểu diễn bằng đường thẳng tương ứng 1 – 2. Dải 3 có thể loại trừ nếu như các
điểm trên nối các điểm gần nhất.
Sử dụng định lý cosin ta nhận được từ tam giác suất chi phí qui dẫn biểu
thức giải tích đối với các góc.
2 2 2
i j k
ij
i j
z z z
arcos
2z .z
+ −
ϕ =
; i#j#k; i, j, k = 1, 2, 3; (2.11)
từ (2.11) ta nhận thấy rằng:
a) Góc φ
ij
chỉ phụ thuộc tỷ lệ vào suất chi phí qui dẫn mà không phụ thuộc
vào vị trí các điểm 1, 2, 3.

1
2
12
3
I
3
II
3
III
3
IV
z
1
z
2
z
3
Hình 2.5
2’’
2’
1’’
1’
φ
12
eBook for You
ĐỀ TÀI CAO HỌC CẤU TRÚC TỐI ƯU LƯỚI ĐIỆN
Thực hiện: Lê Công Thịnh
15
b) Sự phân bố các nút 0 không thay đổi khi dịch chuyển các điểm 1, 2, 3
dọc theo các đoạn của lưới 3 tia.

c) Nút 0 có thể tìm được bằng cách dựng tam giác đồng dạng suất chi phí
qui dẫn trên mỗi cặp của tam giác 1 – 2 – 3 ngay cả khi không dựng hình tròn
nhờ cặp cạnh bất kì trong ba đoạn đẳng trị 12 – 3; 13 – 2; 23 – 1, tất cả các cạnh
này đều cắt nhau ở điểm 0.
d) Cấu trúc của lưới cực tiểu không phụ thuộc vào điểm nguồn N nằm ở
điểm nào trong ba điểm 1, 2, 3 mà phụ thuộc vào chiều dài truyền tải điện năng
trong lưới. Vì vậy, L
min3
có thể có dạng của hệ thống các đoạn đẳng trị trùng
chiều từng đoạn của nó.
Hệ thức 2.10 được thực hiện tất cả các đoạn đẳng trị:
Z
3
(1, 2, 3) = z
1
.l
2
(23, 1) + z
2
.l
2
(13, 2) + z
3
.l
2
(12,3) (2.12)
Trong trường hợp quan trọng lưới cực tiểu L
min
(1, 2, 3): z
1

= z
2
= z
3
, tam
giác suất chi phí qui dẫn là tam giác đều, chiều dài của các đoạn đẳng trị 2.12
bằng chính nó, chiều dài cảu chúng bằng chiều dài của lưới ngắn nhất Đ
min
.
φ
ij
= 60
0
do đó các góc giữa các đoạn của lưới ngắn nhất Đ
min
không nhỏ
hơn 120
0
và bằng 120
0
ở tại nút. Việc xây dựng lưới ngắn nhất Đ
min
có thể sử
dụng đơn giản hơn bằng eke có góc 60
0
bằng cách sau:
- Bước 1: nối điểm 1-2 bằng một đoạn thẳng ngắn nhất.
- Bước 2:
a) Tìm điểm đẳng trị như đỉnh tam giác đều 1 – 2- 12 (điểm 12 và 3 phải
nằm về các phía khác nhau của đường thẳng đi qua 1 và 2).

b) Kẻ đoạn đẳng trị 12 – 3.
c) Nhờ e ke có góc 60
0
tìm điểm 0, đặt eke sao cho 1 cạnh góc 60
0
trùng
với 12 – 3, còn cạnh huyền đi qua điểm 1 hoặc 2, cạnh kia hướng về điểm 12.
Đỉnh của góc 60
0
chính là vị trí đặt điểm 0.
d) Nối nút 0 với các điểm 1 – 2 ta nhận được lưới ngắn nhất 3 tia Đ
min3
.
Nếu 12 – 3 không cắt đoạn 1 – 2 thì lưới ngắn nhất Đ
min
là đường trục
chính vì góc tương ứng của tam giác 1 – 2- 3 lớn hơn 120
0
. Nếu như 12 – 3 cắt
các đoạn 1 – 2 nhưng đỉnh của góc 60
0
của eke nằm trên đoạn kéo dài 12 – 3,
lưới ngắn nhất Đ
min
sẽ là lưới hình tia vì góc 1 – 2 – 3 lớn hơn 120
0
.
2.5. Nguyên tắc xây dựng lưới
eBook for You
ĐỀ TÀI CAO HỌC CẤU TRÚC TỐI ƯU LƯỚI ĐIỆN

Thực hiện: Lê Công Thịnh
16
Nguyên tắc phân nhỏ trạm biến áp: đây được coi là nguyên tắc chính.
Nguyên tắc này đã được khẳng định nhiều lần trong thiết kế và phân phối điện,
đặc biệt trong trong trường hợp sử dụng kết cấu hiện đại là dùng trạm biến áp
kiểu hợp bộ cho phép nghiên cứu chúng một cách hợp lí.
Nguyên tắc đầu tiên là nguyên tắc họp nhất dây nối các thiết bị điện với
nguồn cung cấp. Từ hợp nhất được hiểu là nguyên việc thực hiện nối một đường
dây chung vào một phần nào của lưới.
Nguyên tắc thứ hai là nguyên tắc mạng hở. Lưới nhỏ nhất của lưới phân
phối và cung cấp điện có cấu trúc hình “cây”. Đối với lưới hở cũng đòi hỏi tính
phụ thuộc tuyến tính của suất chi phí qui dẫn của một phần lưới vào khả năng tải
của nó.
Điều này có nghĩa là khi lựa chọn dây dẫn cho lưới xí nghiệp và lưới đô
thị theo mật độ dòng điện không đổi.
Việc lựa chọn dây dẫn theo phát nóng trên thực tế không làm thay đổi đặc
tính phụ thuộc tuyến tính của suất chi phí qui dẫn vào phụ tải của một phần lưới,
nghĩa là đường cong tạo ra từ các đoạn parabol tiệm cận với các đường tuyến
tính. Nguyên tắc lưới hở phù hợp với sự cần thiết phải hạn chế dòng ngắn mạch
trong lưới cung cấp và lưới phân phối.
Độ tin cậy cung cấp điện được đảm bảo bằng các thiết bị tự động đóng
nguồn dự trữ.
Từ đặc điểm của lưới cực tiểu có ba điểm nút dễ dàng mở rộng cho lưới
có số điểm nút tùy ý ta rút ra nguyên tắc thứ 3 xây dựng lưới – nguyên tắc nút
phụ. Nguyên tắc này đạt được tổng chi phí qui dẫn nhỏ nhất trên lưới. Khi xây
dựng nó có thể dựa vào các nút phụ không trùng với điểm đã cho.
Nguyên tắc các nút phụ được dùng một cách tự nhiên theo mức độ tự do
nào đó để chọn vị trí trạm biến áp hoặc vị trí các thiết bị phân phối cung cấp cho
lưới cực tiểu.
Số đoạn đi ra từ nút lưới cực tiểu không được vượt quá ba bốn đoạn.

Sự hạn chế về giới hạn thay đổi các suất chi phí qui dẫn của các đoạn của
mỗi lưới cụ thể và số lượng các đoạn ở một nút dẫn dẫn tới nguyên tắc thứ 4 xây
dựng lưới là nguyên tắc lưới ngắn nhất. Để phù hợp với nguyên tắc này về cơ
bản khi xây dựng lưới ta chọn lưới nhỏ nhất có khoảng cách được xác định theo
ranh giới nối tất cả các hộ tiêu thụ của xí nghiệp hay đồ thị trên mặt bằng tổng.
Lưới cực tiểu khác với lưới ngắn nhất bởi sự phân bố các nút.
eBook for You
ĐỀ TÀI CAO HỌC CẤU TRÚC TỐI ƯU LƯỚI ĐIỆN
Thực hiện: Lê Công Thịnh
17
CHƯƠNG 3
TÍNH TOÁN ÁP DỤNG
Trong chương này ta tiến hành thiết kế mạng điện cao áp cho nhà máy sản
xuất máy kéo. Qui mô và mặt bằng cho như cho ở dưới đây.
Nhà máy có nhiệm vụ chế tạo ra các loại máy kéo để cung cấp cho các
ngành kinh tế trong nước và xuất khẩu. Đứng về mặt tiêu thụ điện năng thì nhà
máy là một trong những hộ tiêu thụ lớn. Do tầm quan trọng của nhà máy nên ta
có thể xếp nhà máy vào hộ tiêu thụ loại I, cần được đảm bảo cung cấp điện liên
tục và an toàn.
3.1 Giới thiệu chung về nhà máy
Nhà máy sản xuất máy kéo được xây dựng với quy mô khá lớn bao gồm
10 phân xưởng và nhà làm việc.
Bảng 3.1- Danh sách các Phân xưởng và nhà làm việc trong nhà máy
Số trên
mặt bằng
Tên phân xưởng
Công suất đặt
(kW)
Diện tích tính toán
(m

2
)
1
Ban Quản lý và phòng Thiết kế
80
1350
2
Phân xưởng Cơ khí số 1
3600
2000
3
Phân xưởng Cơ khí số 2
3200
3250
4
Phân xưởng Luyện kim màu
1800
3200
5
Phân xưởng Luyện kim đen
2500
4700
6
Phân xưởng Sửa chữa cơ khí
Theo tính toán
1100
7
Phân xưởng Rèn
2100
3600

8
Phân xưởng Nhiệt luyện
3500
3750
9
Bộ phận Nén khí
1700
1750
10
Kho vật liệu
60
3450
11
Chiếu sáng phân xưởng
Theo diện tích
Dự kiến nhà máy làm việc theo chế độ 2 ca, thời gian sử dụng công suất
cực đại T
max
= 4000h. Trong nhà máy có Ban quản lý, Phân xưởng Sửa chữa cơ
khí và Kho Vật liệu là hộ loại III, các phân xưởng còn lại đều thuộc hộ loại I và
eBook for You
ĐỀ TÀI CAO HỌC CẤU TRÚC TỐI ƯU LƯỚI ĐIỆN
Thực hiện: Lê Công Thịnh
18
loại II. Mặt bằng bố trí các phân xưởng và nhà làm việc của nhà máy được trình
bày trên hình vẽ
1
2
4
6

8
9
10
7
5
3
BQL và P.TKÕ
PX C¬ khÝ sè 1
PX LuyÖn kim màu
PX SC c¬ khÝ
PX NhiÖt luyÖn
Bé phËn nÐn khÝ
Kho vËt liÖu
PX rÌn
PX LuyÖn kim den
PX C¬ khÝ sè 2
Hình 3.1: Mặt bằng bố trí các phân xưởng và nhà làm việc của nhà máy
3.2 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng sửa chữa cơ khí:
Trong phạm vi Đề tài, giả thiết các số liệu là cho trước là suất phụ tải của
phân xưởng sửa chữa cơ khí là p
0
= 0,2 kW/m
2
, cosϕ = 0,5.
a. Tính toán phụ tải chiếu sáng của phân xưởng sửa chữa cơ khí:
Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng được xác định theo phương pháp suất
chiếu sáng trên 1 đơn vị diện tích, tra bảng trong sổ tay kỹ thuật ta tìm được p
o
=
12 [W/m

2
].
Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng:
P
cs
= p
0
.F = 12.1100 = 13,2 kW
Q
cs
= P
cs
.tgϕ
cs
= 0 (đèn sợi đốt cosϕ
cs
= 1)
b. Xác định phụ tải tính toán của toàn phân xưởng:
Phụ tải tác dụng của phân xưởng: Khi đã biết được phụ tải tính toán của
từng phân xưởng ta có thể có phụ tải của toàn phân xưởng bằng cách lấy tổng
phụ tải của từng phân xưởng có kể đến hệ số đồng thời
P
ttpx
= k
đt
.
∑
=
n
i

ttpxi
P
1
eBook for You
ĐỀ TÀI CAO HỌC CẤU TRÚC TỐI ƯU LƯỚI ĐIỆN
Thực hiện: Lê Công Thịnh
19
Q
ttpx
= k
đt
.
∑
=
n
i
ttpxi
Q
1
cosử =
ttpx
ttpx
Q
P
k
đt
: Hệ số đồng thời (xét khả năng phụ tải không đồng thời cực đại)
k
đt
= 0,9 ữ 0,95 khi số phân xưởng n = 2 ữ 4

k
đt
= 0,8 ữ 0,85 khi số phân xưởng n = 5 ữ 10
Phụ tải toàn phần của phân xưởng kể cả chiếu sáng:
S
ttpx
=
22
)(
ttpxcsttpx
QPP ++
I
ttpx
=
3U
S
ttpx
3.3 Xác định phụ tải tính toán cho các phân xưởng còn lại:
Do chỉ biết trước công suất đặt và diện tích của các phân xưởng nên ở đây
sẽ sử dụng phương pháp xác định PTTT theo công suất đặt và hệ số nhu cầu.
3.3.1. Phương pháp xác định PTTT theo công suất đặt và hệ số nhu cầu:
Theo phương pháp này phụ tải tính toán của phân xưởng được xác định theo
các biểu thức:
P
tt
= k
nc
.
∑
=

n
i
di
P
1
Q
tt
= P
tt
. tgϕ
S
tt
=
22
tttt
QP +
=

cos
tt
P
một cách gần đúng có thể lấy P
đ
= P
đm
, do đó P
tt
= k
nc
.

∑
=
n
i
dmi
P
1
Trong đó:
P
đi
, P
đmi
: Công suất đặt và công suất định mức của thiết bị thứ i
P
tt
, Q
tt
, S
tt
: Công suất tác dụng, phản kháng và toàn phần tính toán của
nhóm
thiết bị,
n: Số thiết bị trong nhóm,
k
nc
: Hệ số nhu cầu tra trong sổ tay kỹ thuật.
eBook for You
ĐỀ TÀI CAO HỌC CẤU TRÚC TỐI ƯU LƯỚI ĐIỆN
Thực hiện: Lê Công Thịnh
20

Nếu hệ số công suất cosϕ của các thiết bị trong nhóm sai khác nhau không
nhiều thì cho phép sử dụng hệ số công suất trung bình để tính toán:
cosϕ
tb
=
n
nn
PPP
PPP
+++
+++

cos cos.cos.
21
2211

3.3.2. Xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng:
1. Ban Quản lý và Phòng Thiết kế:
Công suất đặt: 80 kW
Diện tích: 1350 m
2
Tra bảng sổ tay kỹ thuật với ban Quản lý và phòng Thiết kế ta tìm được
k
nc
= 0,8; cosϕ = 0,8, suất chiếu sáng p
0
= 15 W/m
2
, ở đây ta sử dụng đèn huỳnh
quang nên có cosϕ

cs
= 0,85.
Công suất tính toán động lực:
P
đl
= k
nc
.P
đ
= 0,8. 80 = 64 kW
Q
đl
= P
đl
.tgϕ = 64. 0,75 = 48 kVAr
Công suất tính toán chiếu sáng:
P
cs
= p
0
.S = 15. 1350 = 20,25 kW
Q
cs
= P
cs
.tgϕ
cs
= 20,25. 0,62 = 12,55 kVAr
Công suất tác dụng tính toán của phân xưởng:
P

tt
= P
đl
+ P
cs
= 64 + 20,25 = 84,25 kW
Công suất phản kháng tính toán của phân xưởng:
Q
tt
= Q
đl
+ Q
cs
= 48 + 12,55 = 60,55 kVAr
Công suất toàn phần của phân xưởng:
S
tt
=
22
tttt
QP +
=
22
25,6025,84 +
= 103,75 kVA
I
tt
=
3U
S

tt
=
338,0
75,103
= 157,63 A
2. Phân xưởng cơ khí số 1:
Công suất đặt: 3600 kW
Diện tích: 2000 m
2
Tra bảng sổ tay kỹ thuật với phân xưởng Cơ khí số 1 ta tìm được k
nc
= 0,3;
cosϕ = 0,6; suất chiếu sáng p
0
= 14 W/m
2
, ở đây ta sử dụng đèn sợi đốt nên có
cosϕ
cs
= 1.
eBook for You
ĐỀ TÀI CAO HỌC CẤU TRÚC TỐI ƯU LƯỚI ĐIỆN
Thực hiện: Lê Công Thịnh
21
Công suất tính toán động lực:
P
đl
= k
nc
.P

đ
= 0,3. 3600 = 1080 kW
Q
đl
= P
đl
.tgϕ = 1080. 1,33 = 1436,40 kVAr
Công suất tính toán chiếu sáng:
P
cs
= p
0
.S = 14. 2000 = 28 kW
Q
cs
= P
cs
.tgϕ
cs
= 0
Công suất tác dụng tính toán của phân xưởng:
P
tt
= P
đl
+ P
cs
= 1080 + 28 = 1108 kW
Công suất phản kháng tính toán của phân xưởng:
Q

tt
= Q
đl
= 1436,40 kVAr
Công suất toàn phần của phân xưởng:
S
tt
=
22
tttt
QP +
=
22
4,14361108 +
= 1813,77 kVA
I
tt
=
3U
S
tt
=
338,0
1797
= 2730,52 A
3. Phân xưởng cơ khí số 2:
Công suất đặt: 3200 kW
Diện tích: 3250 m
2
Tra bảng sổ tay kỹ thuật với phân xưởng cơ khí số 2 ta tìm được k

n
= 0,3;
cosϕ= 0,6, suất chiếu sáng p
0
= 14 W/m
2
, ở đây ta sử dụng đèn sợi đốt nên có
cosϕ
cs
= 1.
Công suất tính toán động lực:
P
đl
= k
nc
.P
đ
= 0,3. 3200 = 960 kW
Q
đl
= P
đl
.tgϕ = 960. 1,33 = 1276,80 kVAr
Công suất tính toán chiếu sáng:
P
cs
= p
0
.S = 14. 3250 = 45,5 kW
Q

cs
= P
cs
.tgϕ
cs
= 0
Công suất tác dụng tính toán của phân xưởng:
P
tt
= P
đl
+ P
cs
= 960 + 45,5 = 1005,5 kW
Công suất phản kháng tính toán của phân xưởng:
Q
tt
= Q
đl
= 1276,80 kVAr
Công suất toàn phần của phân xưởng:
eBook for You
ĐỀ TÀI CAO HỌC CẤU TRÚC TỐI ƯU LƯỚI ĐIỆN
Thực hiện: Lê Công Thịnh
22
S
tt
=
22
tttt

QP +
=
22
80,12765,1005 +
= 1625,19 kVA
I
tt
=
3U
S
tt
=
338,0
19,1625
= 2469,29 A
4. Phân xưởng luyện kim màu:
Công suất đặt: 1800 kW
Diện tích: 3200 m
2
Tra bảng sổ tay kỹ thuật với phân xưởng Luyện kim màu ta tìm được k
nc
=
0,6; cosϕ = 0,8, suất chiếu sáng p
0
= 15 W/m
2
, ở đây ta sử dụng đèn sợi đốt nên
có cosϕ
cs
= 1.

Công suất tính toán động lực:
P
đl
= k
nc
.P
đ
= 0,6. 1800 = 1080 kW
Q
đl
= P
đl
.tgϕ = 1080. 0,75 = 810 kVAr
Công suất tính toán chiếu sáng:
P
cs
= p
0
.S = 15. 3200 = 48 kW
Q
cs
= P
cs
.tgϕ
cs
= 0
Công suất tác dụng tính toán của phân xưởng:
P
tt
= P

đl
+ P
cs
= 1080 + 48 = 1128 kW
Công suất phản kháng tính toán của phân xưởng:
Q
tt
= Q
đl
= 810 kVAr
Công suất toàn phần của phân xưởng:
S
tt
=
22
tttt
QP +
=
22
8101128 +
= 1388,69 kVA
I
tt
=
3U
S
tt
=
338,0
69,1388

= 2109,97 A
5. Phân xưởng luyện kim đen:
Công suất đặt: 2500 kW
Diện tích: 4700 m
2
Tra bảng sổ tay kỹ thuật với phân xưởng Luyện kim đen ta tìm được k
nc
=
0,6; cosϕ = 0,8, suất chiếu sáng p
0
= 15 W/m
2
, ở đây ta sử dụng đèn sợi đốt nên
có cosϕ
cs
= 1.
Công suất tính toán động lực:
P
đl
= k
nc
.P
đ
= 0,6. 2500 = 1500 kW
eBook for You
ĐỀ TÀI CAO HỌC CẤU TRÚC TỐI ƯU LƯỚI ĐIỆN
Thực hiện: Lê Công Thịnh
23
Q
đl

= P
đl
.tgϕ = 1500. 0,75 = 1125 kVAr
Công suất tính toán chiếu sáng:
P
cs
= p
0
.S = 15. 4700 = 70,5 kW
Q
cs
= P
cs
.tgϕ
cs
= 0
Công suất tác dụng tính toán của phân xưởng:
P
tt
= P
đl
+ P
cs
= 1500 + 70,5 = 1570,5 kW
Công suất phản kháng tính toán của phân xưởng:
Q
tt
= Q
đl
= 1125 kVAr

Công suất toàn phần của phân xưởng:
S
tt
=
22
tttt
QP +
=
22
11255,1570 +
= 1931,86 kVA
I
tt
=
3U
S
tt
=
338,0
3,1934
= 2935,24 A
6. Phân xưởng rèn:
Công suất đặt: 2100 kW
Diện tích: 3600 m
2
Tra bảng sổ tay kỹ thuật với phân xưởng Rèn ta tìm được k
nc
= 0,5; cosϕ =
0,6; suất chiếu sáng p
0

= 15 W/m
2
, ở đây ta sử dụng đèn sợi đốt nên có cosϕ
cs
=
1.
Công suất tính toán động lực:
P
đl
= k
nc
.P
đ
= 0,5. 2100 = 1050 kW
Q
đl
= P
đl
.tgϕ = 1050. 1,33 = 1396,5 kVAr
Công suất tính toán chiếu sáng:
P
cs
= p
0
.S = 15. 3600 = 54 kW
Q
cs
= P
cs
.tgϕ

cs
= 0
Công suất tác dụng tính toán của phân xưởng:
P
tt
= P
đl
+ P
cs
= 1050 + 54 = 1104 kW
Công suất phản kháng tính toán của phân xưởng:
Q
tt
= Q
đl
= 1396,5 kVAr
Công suất toàn phần của phân xưởng:
S
tt
=
22
tttt
QP +
=
22
5,13961104 +
= 1780,17 kVA
eBook for You
ĐỀ TÀI CAO HỌC CẤU TRÚC TỐI ƯU LƯỚI ĐIỆN
Thực hiện: Lê Công Thịnh

24
I
tt
=
3U
S
tt
=
338,0
17,1780
= 2704,69 A
7. Phân xưởng nhiệt luyện:
Công suất đặt: 3500 kW
Diện tích: 3750 m
2
Tra bảng sổ tay kỹ thuật với phân xưởng Nhiệt luyện được k
nc
= 0,6; cosϕ
= 0,8; suất chiếu sáng p
0
= 15 W/m
2
, ở đây ta sử dụng đèn sợi đốt nên có cosϕ
cs
=
1.
Công suất tính toán động lực:
P
đl
= k

nc
.P
đ
= 0,6. 3500 = 2100 kW
Q
đl
= P
đl
.tgϕ = 2100. 0,75 = 1575 kVAr
Công suất tính toán chiếu sáng:
P
cs
= p
0
.S = 15. 3750 = 56,25 kW
Q
cs
= P
cs
.tgϕ
cs
= 0
Công suất tác dụng tính toán của phân xưởng:
P
tt
= P
đl
+ P
cs
= 2100 + 56,25 = 2156,25 kW

Công suất phản kháng tính toán của phân xưởng:
Q
tt
= Q
đl
= 1575 kVAr
Công suất toàn phần của phân xưởng:
S
tt
=
22
tttt
QP +
=
22
157525,2156 +
= 2670,21 kVA
I
tt
=
3U
S
tt
=
338,0
21,2670
= 4057,08 A
8. Bộ phận nén khí:
Công suất đặt: 1700 kW
Diện tích: 1750 m

2
Tra bảng sổ tay kỹ thuật với bộ phận Nén khí được k
nc
= 0,6; cosϕ = 0,8;
suất chiếu sáng p
0
= 10 W/m
2
, ở đây ta sử dụng đèn sợi đốt nên có cosϕ
cs
= 1.
Công suất tính toán động lực:
P
đl
= k
nc
.P
đ
= 0,6. 1700 = 1020 kW
Q
đl
= P
đl
.tgϕ = 1020. 0,75 = 765 kVAr
Công suất tính toán chiếu sáng:
eBook for You
ĐỀ TÀI CAO HỌC CẤU TRÚC TỐI ƯU LƯỚI ĐIỆN
Thực hiện: Lê Công Thịnh
25
P

cs
= p
0
.S = 10. 17500 = 17,5 kW
Q
cs
= P
cs
.tgϕ
cs
= 0
Công suất tác dụng tính toán của phân xưởng:
P
tt
= P
đl
+ P
cs
= 1020 + 17,5 = 1037,5 kW
Công suất phản kháng tính toán của phân xưởng:
Q
tt
= Q
đl
= 765 kVAr
Công suất toàn phần của phân xưởng:
S
tt
=
22

tttt
QP +
=
22
7655,1037 +
= 1289,04 kVA
I
tt
=
3U
S
tt
=
338,0
05,1291
= 1958,55 A
9. Kho vật liệu:
Công suất đặt: 60 kW
Diện tích: 3450 m
2
Tra bảng sổ tay kỹ thuật với kho vật liệu ta được k
nc
= 0,7; cosϕ = 0,8; suất
chiếu sáng p
0
= 10 W/m
2
, ở đây ta sử dụng đèn sợi đốt nên có cosϕ
cs
= 1.

Công suất tính toán động lực:
P
đl
= k
nc
.P
đ
= 0,7. 60 = 42 kW
Q
đl
= P
đl
.tgϕ = 42. 0,75 = 31,5 kVAr
Công suất tính toán chiếu sáng:
P
cs
= p
0
.S = 10. 3450 = 34,5 kW
Q
cs
= P
cs
.tgϕ
cs
= 0
Công suất tác dụng tính toán của phân xưởng:
P
tt
= P

đl
+ P
cs
= 42 + 34,5 = 76,5 kW
Công suất phản kháng tính toán của phân xưởng:
Q
tt
= Q
đl
= 31,5 kVAr
Công suất toàn phần của phân xưởng:
S
tt
=
22
tttt
QP +
=
22
5,315,76 +
= 82,73 kVA
I
tt
=
3U
S
tt
=
338,0
73,82

= 125,7 A
Kết quả xác định PTTT của các phân xưởng được trình bày trong bảng sau
Bảng 3.1: Bảng phụ tải tính toán của các phân xưởng
eBook for You