Đề tài: “Thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp” docx

Đề tài: “Thiết kế cung cấp điện
cho một xí nghiệp công nghiệp”

Mục lục
lời nói đầu : .1
Chương I : Tính toán phụ tải
A.Đặt vấn đề 5
B.Tính toán cụ thể
1.1.Các phương pháp tính toán phụ tải 6
1.2.xác định phụ tải tính toán của phân xưởng cơ khí sửa chữa N
0
1 .12
1.2.1 phân nhóm phụ tải và xác định phụ tải động lực của phân xưởng .13
1.2.2 xác định phụ tải chiếu sáng làm mát và thông thoáng của phân xưởng.18
1.2.3 tổng hợp phụ tải toàn phân xưởng 19
1.3 xác định phụ tải các phân xưởng khác 20
1.4 tổng hợp phụ tải toàn nhà máy 22
1.5 xây dựng và vẽ biểu đồ phụ tải toàn xí nghiệp 24
Chương II : Xác định sơ đồ nối của mạng điện xí nghiệp
2.1 xác định vị trí đặt và công suất trạm biến áp trung tâm 26
2.2 chọn dây dẫn từ nguồn đến trạm biến áp trung tâm 28
2.3 xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng 28
2.4 lựa chọn sơ đồ nối điện từ trạm biến áp trung tâm đến các TBApx .32
2.4.1 sơ bộ xác định tiết diện dây dẫn, và xác định tổn thất điện năng 36
2.4.2 so sánh kinh tế các phương án thiết kế ( tìm phương án tối ưu nhất ) 44
2.5 chọn mba phân xưởng, xác định tổn thất điện năng trong các TBA .50
2.5.1 chọn công suất và số lượng mba các phân xưởng 50
2.5.2 xác định tổn thất điện năng trong các trạm biến áp .52
chương III : tính toán điện
3.1 xác định hao tổn điện áp lớn nhất .54
3.2 xác định hao tổn công suất 54

3.3 xác định tổn thất điện năng .56
chương IV : chọn và kiểm tra thiết bị điện
4.1 tính toán ngắn mạch tại các điểm đặc trưng .57
4.2 lựa chọn và kiểm tra thiết bị .59
4.2.1 chọn thiết bị phân phối phía cao áp .59
4.2.2 chọn thiết bị phân phối phía hạ áp .61
4.3 kiểm tra chế độ khởi động động cơ .62
chương v : tính toán bù hệ số công suất
5.1 các biện pháp nâng cao hệ số cos 64
5.2 xác định dung lượng tụ bù .64
5.3 chọn thiết bị bù 64
5.4 phân phối dung lượng bù cho các TBA phân xưởng 65
5.5 đánh giá hiệu quả bù .67
chương VI : tính toán nối đất và chống sét
6.1 tính toán nối đất .70
6.2 tính toán chống sét .73
chương VII : Hoạch toán công trình
7.1 liệt kê các thiết bị 75
7.2 xác định các chỉ tiêu kinh tế 76
tài liệu tham
Lời nói đầu
Điện năng là một dạng năng lượng có tầm quan trọng rất lớn trong bất kỳ
lĩnh vực nào trong nền kinh tế quốc dân và đời sống xã hội. Việc cung cấp điện hợp
lý và đạt hiệu quả là vô cùng cần thiết. Nó đòi hỏi người kỹ sư tính toán và nghiên
cứu sao cho đạt hiệu quả cao, hợp lý, tin cậy, và đảm bảo chất lượng cả về kinh tế
và kỹ thuật đặc biệt là đối với các xí nghiệp công nghiệp nói riêng và ngành công
nghiệp cũng như các ngành kinh tế khác nói chung.
Một phương án cung cấp điện hợp lý phải kết hợp một cách hài hoà các yêu
cầu về kinh tế, độ tin cậy cung cấp điện, độ an toàn cao, thẩm mỹ, Đồng thời phải
đảm bảo tính liên tục cung cấp điện, tiện lợi cho vận hành, sửa chữa khi hỏng hóc

và phải đảm bảo được chất lượng điện năng nằm trong phạm vi cho phép. Hơn nữa
phải thuận lợi cho việc mở rộng và phát triển trong tương lai.
Với đề tài: “Thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp”, em đã
cố gắng học hỏi, tìm hiểu để hoàn thành một cách tốt nhất. Trong thời gian thực
hiện đề tài, cùng với sự cố gắng của bản thân đồng thời em đã nhận được sự giúp
đỡ hướng dẫn rất tận tình của các thầy cô trong khoa, đặc biệt là thầy giáo TS. Trần
Quang Khánh - người đã trực tiếp giảng dạy môn “ Hệ thống cung cấp điện” và
hướng dẫn em thực hiện đề tài này.
Song do kiến thức còn hạn chế nên bài làm của em không thể tránh khỏi
những thiếu xót. Do vậy em kính mong nhận được sự góp ý bảo ban của các thầy cô
cùng với sự giúp đỡ của các bạn để em có thể hoàn thiện đề tài của mình và hoàn
thành tốt việc học tập trong nhà trường cũng như công việc sau này.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 19 tháng 5 năm 2010
Sinh viên
Lê Thị Hường
Đề tài:
“Thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp”
I. Dữ kiện:
Thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp gồm các phân
xưởng với các dữ kiện cho trong bảng 2.1. Khoảng cách từ nguồn điện đến trung
tâm nhà máy là L, m. Thời gian sử dụng công suất cực đại là T
M
, h. Phụ tải loại I và
loại II chiếm k
I&II
, %. Giá thành tổn thất điện năng c
Δ
= 1000đ/kWh; suất thiệt hại
do mất điện g

th
= 4500đ/kWh; hao tổn điện áp cho phép trong mạng tính từ nguồn
(điểm đấu điện) là ΔU
cp
= 5%. Các số liệu khác lấy trong phụ lục và sổ tay thiết kế
điện.
Bảng 2.1. Số liệu thiết kế cung cấp điện cho nhà máy
Alphabe Họ :Hường Tên đệm :Thị Tên :Lê
Số
hiệu
nhà
máy
Phân xưởng S
k
MVA
k
I&II
%
T
M
h
L
m
Hướng
Số
hiệu
Phương
án
H 147,56 Tây nam
T 250 75 54000

L 3 5 C
Nhà máy sửa chữa thiết bị số 3 là một nhà máy có qui mô tương đối lớn gồm 20
phân xưởng với tổng công suất tương đối lớn trên 7265 kW.
Mặt bằng phân xưởng được phân bố như sau (vẽ sau)
Suy ra: diện tích thực = diện tích trên bản vẽ
×
5000²
Danh sách các phân xưởng trong nhà máy
Theo
sơ
đồ
mặt
bằng
Tên phân xưởng và phụ tải Số
lượng
thiết
bị
điện
Tổng
công
suất
đặt,kW
Hệ số
nhu
cầu,K
nc
Hệ số công
suất,cosφ
1 Phân xưởng trạm từ 280 500 0,34 0,68
2 Phân xưởng vật liệu hàn 200 800 0,35 0,56

3 Phân xưởng nhựa tổng hợp
plasmace
100 1100 0,37 0,67
4 Phân xưởng tiêu chuẩn 70 250 0,38 0,78
5 Phân xưởng khí cụ điện 100 700 0,37 0,72
6 Phân xưởng dập 100 800 0,37 0,67
7 Phân xưởng xi măng amiang 50 850 0,40 0,72
8 Kho thành phẩm 15 85 0,48 0,87
9 Kho phế liệu kim loại 15 70 0,48 0,81
10 Phân xưởng mạ điện 50 1200 0,40 0,76
11 Xem dữ liệu phân xưởng
12 Trạm trung hòa 10 100 0,52 0,66
13 Rửa kênh thoát axit 3 30 0,70 0,68
14 Trạm bơm 8 260 0,55 0,68
15 Nhà ăn 30 70 0,43 0,56
16 Phân xưởng điện 25 150 0,44 0,72
17 Nhà điều hành 20 50 0,46 0,78
18 Phân xưởng làm nguội 2 30 0,79 0,77
19 Kho axit 2 20 0,79 0,67
20 Máy nén N
0
1 15 200 0,48 0,72
Nhà máy có tầm quan trọng trong nền kinh tế quốc dân giúp chúng ta phát triển
nhanh hơn, phục vụ việc công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Vì vậy nhà máy
được xếp vào hộ tiêu thụ loại một (không cho phép mất điện, cấp điện có dự
phòng). Các phân xưởng sản xuất theo dây truyền và được cấp điện theo tiêu chuẩn
loại một.
Nguồn điện cấp cho nhà máy được lấy từ lưới điện cách nhà máy 147,56 m,
đường dây cấp điện cho nhà máy dùng loại dây AC, dung lượng ngắn mạch về phía
hạ áp của trạm biến áp là 250 MVA, nhà máy làm việc 3 ca.

Nhiệm vụ thiết kế.
I.Tính toán phụ tải
1.1 Xác định phụ tải tính toán phân xưởng
1.2 Xác định phụ tải của các phân xưởng khác
1.3 Tổng hợp phụ tải của toàn xí nghiệp,xây dựng biểu đồ phụ tải trên
mặt bằng xí nghiệp dưới dạng các hình tròn bán kính r
II. Xác định sơ đồ nối của mạng điện nhà máy
2.1 Xác định vị trí đặt của trạm biến áp
2.2 Chọn công suất và số lượng máy biến áp
2.3 Chọn dấy dẫn từ nguồn tới trạm biến áp
2.4 Lựa chọn sơ đồ nối điện từ trạm biến áp đến các phân xưởng (So
sánh ít nhất 2 phương án )
III.Tính toán điện
3.1 Xác định hao tổn điện áp trên đường dây và trong máy biến áp
3.2 Xác định hao tổn công suất
3.3 Xác định tổn thất điện năng
IV.Chọn và kiểm tra thiết bị
4.1 Tính toán ngắn mạch tại các điểm đặc trưng
4.2 Chọn và kiểm tra thiết bị
4.3 Kiểm tra chế độ mở máy của động cơ
V.Tính toán bù hệ số công suất
5.1 Tính toán bù công suất phản kháng để nâng hệ số công suất lên
cosφ
2
=0,9
5.2 Đánh giá hiệu quả bù
VI Tính toán nối đất và chống sét
VII Hạch toán công trình
7.1 Liệt kê các thiết bị
7.2 Xác định các chỉ tiêu kinh tế

Bản vẽ
1.Sơ đồ mặt bằng xí nghiệp với sự bố trí các thiết bị và biểu đồ phụ tải
2.Sơ đồ mạng điện trên mặt bằng xí nghiệp (Gồm cả sơ đồ của các phương án so
sánh )
3.Sơ đồ trạm biến áp (Sơ đồ nguyên lý,Sơ đồ mặt bằng và mặt cắt trạm biến áp)
4.Sơ đồ nối đất
5.Bảng số liệu tính toán so sánh các phương án
Chương I
Tính toán phụ tải
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. Nói cách
khác, phụ tải tính toán cũng đốt nóng thiết bị lên tới nhiệt độ tương tự như phụ tải
thực tế gây ra, vì vậy chọn các thiết bị theo phụ tải tính toán sẽ đảm bảo an toàn
cho thiết bị về mặt phát nóng.
Phụ tải tính toán được sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệ
thống cung cấp điện như: máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ tính
toán tổn thất công suất, tổn thất điện năng, tổn thất điện áp; lựa chọn dung lượng bù
công suất phản kháng 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. Bởi vì nếu phụ tải tính toán xác định được nhỏ hơn phụ tải
thực tế thì sẽ giảm tuổi thọ các thiết bị điện, có khi dẫn đến sự cố cháy nổ, rất nguy
hiểm. Nếu phụ tải tính toán lớn hơn thực tế nhiều thì các thiết bị điện được chọn sẽ
quá lớn so với yêu cầu, do đó gây lãng phí.
Do tính chất quan trọng như vậy nên 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 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.
1.1. Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng:
Phân xưởng cơ khí sửa chữa N
0
5 là phân xưởng số 6 trong sơ đồ mặt bằng
nhà máy. Phân xưởng có diện tích 864m
2
, trong phân xưởng có 20 thiết bị, công
suất các thiết bị rất khác nhau, thiết bị có công suất lớn nhất là 25kW song cũng có
thiết bị có công suất nhỏ là 0,8kW các thiết bị có chế độ làm việc dài hạn. Những
đặc điểm này cần được quan tâm khi phân nhóm phụ tải, xác định phụ tải tính toán
và lựa chọn phương án thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng.
Số hiệu
trên sơ đồ
Tên thiết bị Hệ số k
sd
cosφ Công suất đặt P
đ
,
kW
1 Bể ngâm dung dịch
kiềm

0,35 1 10
2 Bể ngâm nước nóng 0,32 1 22
3 Bể ngâm tăng nhiệt 0,3 1 7
4 Tủ sấy 0,36 1 22
5 Máy quấn dây 0,57 0,80 0,8
6 Máy quấn dây 0,60 0,80 2,2
7 Máy khoan bàn 0,51 0,78 2,2
8 Máy khoan dứng 0,55 0,78 8,5
9 Bàn thử nghiệm 0,62 0,85 8,5
10 Máy mài 0,45 0,70 2,2
11 Máy hàn 0,53 0,82 3,5
12 Máy tiện 0,45 0,76 4
13 Máy mài tròn 0,4 0,72 4
14 Cần cẩu điện 0,32 0,8 6,5
15 Máy bơm nước 0,46 0,82 5,5
16 Máy hàn xung 0,32 0,55 20
17,18 Bàn lắp ráp và thử
nghiệm
0,53 0,69 12+18
19 Máy ép nguội 0,47 0,70 18
20 Quạt gió 0,45 0,83 5,5
Phụ tải phân xưởng cơ khí - sửa chữa N
0
5
1.1.1. Xác định phụ tải động lực của các phân xưởng:
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 đựoc chính xác cần phải phân
nhóm thiết bị điện. Việc phân nhóm cần tuân theo các nguyên tắc sau:
- Các thiết bị 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 các đường dây hạ

áp trong phân xưởng .
- Chế độ làm việc của các thiết bị trong cùng một nhóm nên giống nhau để việc
xác định phụ tải tính toán được chính xác hơn và thuận lợi cho việc lựa chọn
phương thức cung cấp điện cho nhóm .
- Tổng công suất các nhóm nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tủ động lực cần
dùng trong phân xưởng và toàn nhà máy.Số thiết bị trong một nhóm cũng không
nên quá nhiều bởi số đầu ra của các tủ động lực thường.
Tuy nhiên thường rất khó thoả mãn cùng một lúc cả 3 nguyên tắc trên, do
vậy người thiết kế phải tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể của phụ tải để lựa chọn
phương án thoả hiệp một cách tốt nhất có thể.
Dựa theo nguyên tắc phân nhóm phụ tải điện đã nêu ở trên và căn cứ vào vị
trí, công suất của các thiết bị bố trí trên mặt bằng phân xưởng có thể chia các thiết
bị trong phân xưởng cơ khí- sửa chữa thành 4 nhóm.
Nhóm 1

Tên thiết bị Số hiệu Ksd Cos φ P P*P P*Cosφ P*Ksd
Bể ngâm dung
Dịch kiềm
      
Bể ngâm nước
Nóng
      
Bể ngâm
Tăng nhiệt
      
Máy khoan bàn
      
Máy khoan dứng
      
Máy hàn

      
ện       
Bàn lắp ráp và
Thử nghiệm
      
Tổng 68.9 994.93 60.762 28.167
Tổng hợp phụ tải nhóm 3
nhdn3 Ksdn3 Kncn3 Pn3 Cosφn3
    
Nhóm 2
Tên thiết bị Số hiệu Ksd Cos φ P P*P P*Cosφ P*Ksd
ủ sáy       
ấn dây       
ấn dây       
ử nghiệm       
       
Máy bơm nước
      
Máy hàn xung
      
Quạt gió
      
Tổng 66.7 1027.07 53.240 27.361
Tổng hợp phụ tải nhóm 2
Nhdn2 Ksdn2 Kncn2 Pn2 Cosφn2
    
Nhóm 3
Tên thiết bị Số hiệu Ksd Cos φ P P*P P*Cosφ P*Ksd
Máy mài tròn 13 0.4 0.72 6.500 42.25 4.680 2.600
Cần cẩu điện 14 0.32 0.80 5.500 30.25 4.400 1.760

Bàn lắp ráp và
Thử nghiệm 17 0.53 0.69 12.000 144.00 8.280 6.360
Máy ép nguội 19 0.47 0.70 18.000 324.00 12.600 8.460
Tổng 42.000 540.50 29.960 19.180
Tổng hợp phụ tải nhóm 3
Nhdn3 Ksdn3 Kncn3 Pn3 Cosφn3
3.264 0.457 0.757 31.812 0.713
Tổng hợp phụ tải động lực
Phụ tải Ksdni Cosφni Pni Pni*Pni Pni*Cosφni Pni*Ksdni
Nhóm 1      
Nhóm 2      
Nhóm 3      
Tổng 124.890 5343.913 100.891 52.653
nhd Ksd Knc Pdl Cosφ
    
1.1.2. Xác định phụ tải chiếu sáng và thông thoáng của phân xưởng:
• ưởử !ữ !ơ"#!ầ$ả!%ệố&'(
ằảệ)ộ$*ưở+,ảấ!!ế-ị
)ộ(ự!'!ế.ệ)ộ!ơểườả ẽ*/ệ)ộ$0
1ế"&)ượ! -ịệố&'(ẽ*ảưở)ế
/ấ( )ộ'ả$ẩ' ế-ị' ảưở)ếứ!"ẻ !&
*(.ệ!$*ưở
2ớặ-ằ$*ưở(

'  -ị ạầ3ỗạ
45.ạ63ỗạ457ệố!&ấ-,!ủ %'
ổ!&ấ&.(8
W352080.8120.24 =+=
lm
P

• ế"ế!ế'.ấ)ề ọ()$ứ9!ầ.ề)ộọ
.ệả!ủ !ế)ố.ớị!1)ộọ'ệả!ủ !ế
!0$ụộ!. &'ắ!'ự(ự !ọợ$(:!!! 
!%$);'ự-ố#!ế.ừ )ả-ả<"ế"ỹậ.ỹ 
ế"ế!ế$ả)ả-ả!!9!ầ 8
=>&-ị(
=>&!%-%ố
=?ả!%)ộọ)ồ)ề
=?ảạ)ượ!ố- 
ổ!&ấ!ế8
3
cs 0
P P .a.b 15.24.36.10 12,96kW
−
= = =
1.1.3. Tổng hợp phụ tải của phân xưởng:
@!!$ụả&'('!ế')ộ(ự!(ữ$ụ
ả!%<!ấ"! 2,.ậ $+ụ$ươ$$ố )ểổợ$
$ụả!ủ $*ưởử !ữ A!ơ"#
 !%-ảổợ$ 8
TT Phụ tải P, kW cosφ
1 Động lực 94,936 0,808
2 Chiếu sáng 12,96 1
3 Thông thoáng, làm mát 3,52 0,8
ổ!&ấ<!ủ  %$ụả!ế.(8
cs lm cs lm lm
P P k .P 12,96 0,576.3,52 14,988kW
−
= + = + =
.ớ8

576,041,0
5
52,3
41,0
5
04,0
04,0
=−






=−






=
lm
lm
P
k
ổ!&ấ<$*ưở8
cs lm cs lm
dl
P P k .P 94,936 0,627.16,48 104,451kW

− −
= + = + =
∑ ∑
.ớ8
627,041,0
5
396,12
41,0
5
04,0
04,0
=−






=−






=
−lmcs
cs
P
k

Bệố!&ấổợ$8
i
i
P .cos
cos 0,83
P
φ
∑
φ = =
∑
∑
∑
CD
E
F'
G&ấ-ể"ế8
P
111,416
S 125,854kVA
cos 0,83
∑
= = =
∑
φ
∑
G&ấ$ả"8
Q P .tg 104,451.0,672 70,208kVAr
= φ = =
∑ ∑ ∑
2ậ8

S 104,451 j70,208kVA
= +
Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng trạm từ:
Phân xưởng thiết bị cắt có diện tích S=5000
Có công suất đặt : P
Đ
=500 kW
Công suất tính toán động lực là: P
ĐL
=P
Đ
*K
nc

Q
ĐL
=P
ĐL
*tgφ

Tra bảng k
nc
,cosφ cho các phân xưởng ta có
k
nc
=0,34 ; cosφ=0,68 suy ra: tgφ=1,08
Ta có:
P
ĐL
=0,34*500=170kW

Q
ĐL
=1,08*170=183,6kVAr
Ta dùng đèn sợi đốt có cosφ=1 và Q
cs
=0
Chọn công suất chiếu sáng cho phân xưởng là 12 W/m
2
P
cs
=P
o
*F=12*5000=60000W=60kW
Công suất tính toán tác dụng là:
P
tt
=P
ĐL
+P
cs
=170+60=230kW
Công suất phản kháng tính toán là:
Q
tt
=Q
ĐL
=183,6kVAr
Phụ tải toàn phần của phân xưởng là:
S
tt

=(P
tt
/cosφ)=(230/0,68)=338,35kVA
• Tính toán tương tự đối với các phân xưởng còn lại, ta có bảng tổng kết sau:
Bảng phụ tải tính toán của các phân xưởng
STT
Tên phân xưởng Số lượng
thiết bị
điện
P
đặt
kW
k
nc
cosφ Diện tích
(m²)
P
tt
Q
tt
S
tt
1
Phân xưởng trạm từ 280 500 0,34 0,68
5000
230 183,6 338,35
2
Phân xưởng vật liệu hàn 200 800 0,35 0,56
6105 352,26 414,12 630,82
3

Phân xưởng nhựa tổng hợp
plasmace
100 1100 0,37 0,67
1200
421,4 450,956 628,96
4
Phân xưởng tiêu chuẩn 70 250 0,38 0,78
1400
111,8 76,19 143,33
5
Phân xưởng khí cụ điện 100 700 0,37 0,72
1000
271 249,676 376,39
6
Phân xưởng dập 100 800 0,37 0,67
2000
320 327,968 477,61
7
Phân xưởng xi măng amiang 50 850 0,40 0,72
945
351,34 327,76 487,97
8
Kho thành phẩm 15 85 0,48 0,87
805
50,46 23,134 58
9
Kho phế liệu kim loại 15 70 0,48 0,81
120
35,04 24,326 43,26
10

Phân xưởng mạ điện 50 1200 0,40 0,76
300
483,6 410,4 636,32
11
Xem dữ liệu phân xưởng
250
3 0
12
Trạm trung hòa 10 100 0,52 0,66
120
53,44 59,176 80,97
13
Rửa kênh thoát axit 3 30 0,70 0,68
180
23,16 22,68 34,06
14
Trạm bơm 8 260 0,55 0,68
120
144,44 154,44 212,41
15
Nhà ăn 30 70 0,43 0,56
280
33,46 44,518 59,75
16
Phân xưởng điện 25 150 0,44 0,72
250
69 63,624 95,83
17
Nhà điều hành 20 50 0,46 0,78
80

23,96 18,446 30,71
18
Phân xưởng làm nguội 2 30 0,79 0,77
580
30,66 19,647 39,82
19
Kho axit 2 20 0,79 0,67
120
17,24 17,506 25,73
20
Máy nén N
0
1 15 200 0,48 0,72
180
98,16 92,544 136,33
kWPP
ttttnm
536,249942,3124*8,0*8,0 ===
∑
kWArQQ
ttttnm
57,2384712,2980*8,0*8,0 ===
∑
Phụ tải tính toán toàn phần của nhà máy:
kVAS
ttnm
54,345457,2384536,2499
22
=+=
Hệ số công suất của nhà máy:

72,0
54,3454
536,2499
cos ===
ttnm
ttnm
S
P
ϕ
Kết luận
Ta thấy S
ttnm
=3454,54kVA > S
k
=5,67 (Theo đầu bài cho).Như thế này là phía
hệ thống không đáp ứng được yêu cầu phụ tải của nhà máy.Vì vậy cần nâng S
k
của
hệ thống lên cao hơn giá trị đã cho.
2.6 VẼ BIỂU ĐỒ PHỤ TẢI
2.6.1Khái niệm biểu đồ phụ tải
Trạm biến áp là một trong những phần tử quan trọng của hệ thống cung
cấp điện xí nghiệp công nghiệp, việc bố trí hợp lý các trạm biến áp trong phạm
vi nhà máy, xí nghiệp là một vấn đề quan trọng, Để xây dựng sơ đồ cung cấp
điện có các chỉ tiêu về kinh tế kỹ thuật đảm bảo chi phí hàng năm là ít nhất, hiệu
quả cao, Để xác định được các vị trí đặt biến áp, trạm phân phối chính, các trạm
biến áp xí nghiệp công nghiệp ta xây dựng biểu đồ phụ tải trên toàn bộ mặt bằng
nhà máy,
Biểu đồ nhà máy có vòng tròn có diện tích bằng phụ tải tính toán của phân
xưởng theo tỷ lệ đã chọn,

S
I
=Π*R
I
2
*m suy ra : R
I
=
*
I
S
mp
Trong đó:
+S
I
là phụ tải tính toán của phân xưởng thứ i (kVA)
+R
I
là bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải của phân xưởng thứ i (cm,m)
+m là tỷ lệ xích (kVA/mm
2
) hay (kVA/m
2
)
Mỗi phân xưởng có một biểu đồ phụ tải tâm của đường tròn biểu đồ phụ tải trùng
với tâm phụ tải phân xưởng.
Các trạm biến áp được đặt đúng gần sát tâm phụ tải điện.
Mỗi biểu đồ phụ tải trên vòng tròn được chia làm hai phần hình quạt tương ứng với
phụ tải động lực và phụ tải chiếu sáng.
2.6.2 Vẽ biểu đồ phụ tải toàn nhà máy

Biểu đồ phụ tải là một hình tròn vẽ trên mặt phẳng, có tâm trung với tâm của
phụ tải điện, có diện tích tương ứng với công suất của phụ tải theo một tỉ lệ xích
nào đấy, Biểu đồ phụ tải cho phép người thiết kế hình dung ra được sự phân bố phụ
tải trong khu vực cần thiết kế để từ đó vạch ra nhưng phương án thiết kế hợp lý và
kinh tế nhất
Để xác định biểu đồ toàn nhà máy ta chọn tỷ lệ xích là m=9 kVA/ mm²
+Bán kính biểu đồ phụ tải được xác định theo biểu thức.
+Góc chiếu sáng được tính theo biểu thức.

a
= (360*P
cs
)/P
tt
*Tính toán bán kính R và góc chiếu sáng của từng phân xưởng.
Kết quả tính toán được cho trong bảng sau :
STT
Tên phân xưởng P
cs
kW
P
tt
kW
S
tt
kVA
R
mm
a
cs

1
Phân xưởng trạm từ
60
230 338,35
40,42 93,91
2
Phân xưởng vật liệu hàn
73,26
352,26 630,82
44,54 74,66
3 Phân xưởng nhựa tổng hợp
14,4
421,4 628,96
40,72 12,3
*
S
R
m
=
P
plasmace
4
Phân xưởng tiêu chuẩn
14,4
111,8 143,33
37,74 54,1
5
Phân xưởng khí cụ điện
16,8
271 376,39

39,28 15,94
6
Phân xưởng dập
12
320 477,61
40,72 27
7
Phân xưởng xi măng amiang
24
351,3
4
487,97
39,28 11,62
8
Kho thành phẩm
11,34
50,46 58
35,73 68,91
9
Kho phế liệu kim loại
9,66
35,04 43,26
37,04 14,79
10
Phân xưởng mạ điện
1,44
483,6 636,32
38,24 2,68
11
Xem dữ liệu phân xưởng

3,6
3
360
12
Trạm trung hòa
3
53,44 80,97
41,03 9,7
13
Rửa kênh thoát axit
1,44
23,16 34,06
40,42 33,58
14
Trạm bơm
2,16
144,4
4
212,41
44,54 3,59
15
Nhà ăn
1,44
33,46 59,75
39,28 36,15
16
Phân xưởng điện
3,36
69 95,83
37,74 15,65

17
Nhà điều hành
3,0,96
23,96 30,71
37,99 14,42
18
Phân xưởng làm nguội
6,96
30,66 39,82
40,72 81,72
19
Kho axit
1,44
17,24 25,73
39,28 30,07
20
Máy nén N
0
1
2,16
98,16 136,33
39,42 7,92
Hình 2.1.Biểu đồ phụ tải
CHƯƠNG 3
XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ NỐI CỦA MẠNG ĐIỆN NHÀ MÁY
Những yêu cầu khi cấp điện
 Độ tin cậy điện phải đảm bảo tính liên tục
 Chất lượng điện năng
 An toàn cung cấp điện
 Kinh tế

Ở chương 2 đã tính được công suất toàn nhà máy S
ttnm
=3454,54 kVA,Với công suất
như vậy nên đặt trạm phân phối trung tâm (PPTT) nhận điện từ trạm biến áp trung
gian (BATG 110/22) về rồi phân phối cho các trạm biến áp phân xưởng (BAPX)
3.1 XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ ĐẶT CỦA TRẠM PPTT
Ta chọn máy biến áp ở trạm trung gian là máy TPΠH 10MVA-110/22kV
do Liên Xô sản xuất.
Từ sơ đồ nhà máy, vị trí các phân xưởng ta xác định được tâm phụ tải toàn nhà
máy.
Vị trí các phân xưởng theo 2 trục X và Y là:

Phân
xưởng
Tọa
dộ X
Tọa
độ
Y
1 62 52
2 25 57
3 105 62
4 120 60
5 90 60
6 105 25
7 62 24
8 37 24
9 55 6
10 62 80
11 132 24

12 115 5
13 102 6
14 43 6
15 138 50
16 132 14
17 127 5
18 138 67
19 63 6
20 85 6
2
Áp dụng công thức tinh toán trên ta có toạ độ
+Theo trục X
0
:
X
0
=
∑S
i
*X
i
=
343657
= 76
∑Si 4536,518
+Theo trục Y
0
:
Y
0

=
∑S
i
*Y
i
=
209938,7
= 46
∑Si 4536,518
Vậy chọn vị trí của trạm PPTT tại tọa độ M (76;46)
3.2 XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ,SỐ LƯỢNG,DUNG LƯỢNG CÁC TRẠM BAPX
Căn cứ và vị trí,công suất của các phân xưởng,quyết định đặt 10 trạm biến áp
-Trạm B1 cấp điện cho PX làm nguội và nhà ăn.
-Trạm B2 cấp điện cho PX vật liệu hàn
-Trạm B3 cấp điện cho PX điện và xem dữ liệu phân xưởng
-Trạm B4 cấp điện cho PX nhựa tổng hợp plasmace và Px tiêu chuẩn
-Trạm B5 cấp điện cho PX trạm từ
-Trạm B6 cấp điện cho PX xi măng amiang và kho thành phẩm
-Trạm B7 cấp điện cho PX mạ điện và phân xưởng khí cụ điện
-Trạm B8 cấp điện cho trạm trung hòa và nhà điều hành
-Trạm B9 cấp điện cho kho phế liệu kim loại và kho axit
-Trạm B10 cấp điện cho PX đập và trạm bơm
-Trạm B11 cấp điện cho máy nén N
0
1 và rửa kênh thoát axit.
Theo đầu bài phụ tải loại 1 và 2 của nhà máy chiếm 78%,Các trạm biến áp
B1,B2,B4,B6,B5,B7 và B10 cấp điện cho các phân xưởng chính được xếp vào phụ
tải loại 1 nên cần đặt 2 máy biến áp,Trạm B9, B8,B11 và B3 cấp điện cho phụ tải
loại 2 và 3 chỉ cần đặt một máy,Các máy biến áp dùng máy biến áp ba pha hai cuộn
dây do Việt Nam chế tạo.

Chọn dung lượng các máy biến áp
-Trạm B1,Trạm B1 đặt 2 máy biến áp làm việc song song
Công suất máy được tính theo công thức kinh nghiệm sau
S
đmB
=
S
tt
1,4
Vậy
S
đmB1
=
S
tt1
=
59,75
= 42,68 (kVA)
1,4 1,4
Chọn biến áp tiêu chuẩn S
đm
=50 kVA
Vậy trạm B1 đặt 4 máy S
đm
=50 kVA (loại máy 50-22/0,4) trong đó 2 máy chính và
một máy dự phòng.
Các trạm khác chọn tương tự,kết quả như sau:
Tên
trạm
Cung cấp cho PX S

tt,KVA
Số máy Chính+dự
phòng
S
đmB
mỗi
máy,kVA
B1 PX làm nguội và nhà ăn 59,75 2 1+1 50
B2 PX vật liệu hàn 630,82 3 2+1 500
B3 PX điện và xem dữ liệu phân
xưởng
636,32 1 1+0 500
B4 PX nhựa tổng hợp plasmace
và Px tiêu chuẩn
628,96 4 3+1 500
B5 PX trạm từ 338,35 3 2+1 320