THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT XÍ NGHIỆP CÔNG NGHIỆP NHỎ

Đinh Hương Giang
Lời Mở Đầu
Như chúng ta đã biết, cho đến nay thì nền kinh tế nước ta đã đạt được rất
nhiều thành tựu to lớn về phát triển kinh tế xã hội tạo tiền đề cơ bản để bước vào
thời kỳ mới, thời kì công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước mà ở đó ngành
điện luôn đóng vai trò chủ đạo. Cũng chính vì vai trò vô cùng quan trọng của
ngành điện mà những người kỹ sư hệ thống điện phải có được những vốn kiến
thức vững chắc về ngành để tạo nên những hệ thống chất lượng, thỏa mãn các
yêu cầu về kinh tế cũng như kỹ thuật khi đưa vào vận hành thực tế. Các chỉ tiêu
đặt ra khi tiến hành khảo sát thiết kế cung cấp điện là:
- Đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật
- Độ tin cậy cung cấp điện cao
- Vốn đầu tư nhỏ nhất.
Các yêu cầu trên luôn mang tính chất đối lập nhau, vì vậy câu hỏi luôn
được đặt ra là làm thế nào để có được một hệ thống tối ưu. Câu trả lời sẽ có
trong môn học “ Hệ thống cung cấp điện”. Sau gần 3 năm học tập tại trường
“ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC” em đã phần nào nắm bắt được những kiến thức cơ bản
của ngành điện và công việc của những người kỹ sư hệ thống điện trong tương
lai bằng rất nhiều môn học thiết thực mang tính ứng dụng cao. Với vốn kiến
thức nhỏ bé của mình cùng với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo bộ môn, cho
đến nay em đã thực hiện nghiên cứu tính toán thiết kế hoàn chỉnh một hệ thống
cung cấp điện mang tính chất thực tế cao và từ đó hoàn thành xong bản đồ án
môn học “ Hệ thống cung cấp điện”.
___________________________Trang 1_____________________________
Đinh Hương Giang
Do kiến thức nắm bắt về ngành và kiến thức thực tế có hạn nên bản đồ án
không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự góp ý của các
thầy cô để em có được một bản đồ án hoàn chỉnh có thể đưa vào thực tế và làm
tài liệu phục vụ hữu ích cho công việc của em sau này.
___________________________Trang 2_____________________________
Đinh Hương Giang

BÀI 5B: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT XÍ NGHIỆP
CÔNG NGHIỆP
A.Dữ kiện
Thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp gồm các phân xưởng
với các dữ liệu cho trong bảng. Công suất ngắn mạch tại điểm đấu điện S
k
(MVA). Khoảng cách đấu điện đến nhà máy là L(m). cấp điện áp truyền tải
110KV. 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 là c
∆
= 1500đ/kwh. Suất thiệt hại do
mất điện g
th
= 1000đ/kwh. Tổn hao điện áp cho phép tính từ nguồn (điểm đấu
điện) là ∆U
cp
= 5%. Các số liệu khác lấy trong phụ lục và sổ tay thiết kế điện.
Bảng số liệu thiết kế cung cấp điện cho Xí ngiệp
S
k
(MVA)
K
I
&
II
(%)

T
M
(h) L(m) Hướng nguồn
310 78 4480 350 Đông
Theo
sơ đồ
mặt
bằng
(n)
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,
cos
ϕ
1 Bộ phận điện 80 700 0.54 0.68
2 Phân xưởng Rơngen 30 880 0.52 0.53

3 Phân xưởng đúc 30 370 0.41 0.62
4 Phân xưởng oxyt 10 250 0.43 0.68
___________________________Trang 3_____________________________
Đinh Hương Giang
nhôm
5 Khí nén 10 300 0.54 0.56
6 Máy bơm 12 300 0.52 0.56
7 Phân xưởng đúc 60 800 0.41 0.78
8 Phân xưởng cơ khí,
rèn
40 550 0.43 0.8
9 Xem dữ liệu phân
xưởng
40 550 0.43 0.67
10 Lò hơi 40 800 0.43 0.72
11 Kho nhiên liệu 3 10 0.57 0.8
12 Kho vật liệu Vôi
clorua
5 20 0.62 0.67
13 Xưởng năng lượng 40 350 0.43 0.72
14 Nhà điều hành, nhà
ăn
30 150 0.44 0.87
15 Gara ôtô 15 25 0.5 0.82
Sơ đồ mặt bằng nhà máy kim loại màu
1
2
3
4
7

5 6
8
9
13
10
11
12
15
14
O
___________________________Trang 4_____________________________
Đinh Hương Giang
B. Nhiệm vụ thiết kế chính.
I. Tính toán phụ tải
II. Xác đinh sơ đồ nối dây của mạng điện nhà máy
III.Tính toán điện
IV. Chọn và kiểm tra thiết bị điện
V. Tính toán bù hệ số công suất
C. Yêu cầu về 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 nguyên lý mạng điện.
4. Sơ đồ trạm biến áp nguồn.
5. Bảng số liệu và các kết quả tính toán.
CHƯƠNG I – TÍNH TOÁN PHỤ TẢI
Nhà máy, xí nghiệp sản xuất ra một hoặc nhiều loại sản phẩm trong quá
trình hoạt động. Những sản phẩm này luôn luôn đòi hỏi tính cạnh tranh cao đặc
biệt là về giá thành. Trong giá thành sản phẩm, chi phí tiêu thụ điện năng và thời
gian thu hồi vốn đầu tư đóng góp một phần đáng kể vào giá thành sản phẩm.

Chính vì lý do đó việc tính tón thiêt kế cấp điện cho nhà máy xí nghiệp phải đặc
biệt chú ý đến vốn đầu tư công trình và vấn đề tiết kiệm năng lượng tránh lãng
phí với các thiết bị không cần thiết. Quan trọng hơn cả là việc xác định tâm của
phụ tải chính xác để có được phương án đi dây tối ưu. Ngoài ra chúng ta còn
___________________________Trang 5_____________________________
Đinh Hương Giang
phải tính đến khả năng phát triển của phụ tải nhà máy xí nghiệp trong tương lai.
Để làm được tất cả những nhiệm vụ đó thì bước đàu tiên cần làm là xác định
phụ tải tính toán cho toàn nhà máy. Để xác định được phụ tải tính toán của toàn
nhà máy trước hết ta cần xác định phụ tải tính toán ở từng phân xưởng và khu
vực.
1.1 Xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng.
 Công thức xác định phụ tải động lực theo hệ số nhu cầu và công suất đặt
được thể hiện như sau:
P
dl
= K
nc
×P
đ
(kW)
Q
dl
= P
dl
x tanφ (kVar)
 Công thức xác định phụ tải chiếu sáng, lấy P
0
= 0.015(kW/m
2

)
P
cs
= P
0
x D (kW)
Vì dùng đèn sợi đốt để chiếu sáng nên: Q
cs
= 0 (kVAr)
 Phụ tải tính toán cho phân xưởng:
P
tt
= P
dl
+ P
cs
(kW)
Q
tt
= Q
dl
+ Q
cs
(kVAr)
S
tt
= (kVA)
I
tt
= (A)

Trong đó:
___________________________Trang 6_____________________________
Đinh Hương Giang
P
tt
: Công suất tác dụng tính toán cho phân xưởng (kW)
Q
tt
: Công suất phản kháng tính toán cho phân xưởng(kVAr)
K
nc
: Hệ số nhu cầu;
P
đ
: Công suất đặt (kW)
D: Diện tích phân xưởng (m
2
); D = a×b (m
2
)
I
tt
: Dòng điện tính toán trên đường dây truyyền tải. (A)
Hình vẽ kích thước chi tiết các phân xưởng trong nhà máy trên thực tế
1
2
3
4
7
5 6

8
9
13
10
11
12
15
14
7.0000
1.8000
1.7000
0.5000
0.9000
2.2000
1.8000
1.8000
1.0000
1.2000
2.2000
1.1000
1.9000
0.8500
1.9000
4.0000
1.0000
0.5000
2.9000
1.0000
0.3500
0.8500

1.8000
1.0000
1.1000
1.0500
2.0000
1.0000
0.8000
1.3000
0.8000
1.1500
0.5500
 Thực hiện tính toán cho từng phân xưởng, bộ phận như sau:
• Bộ phận điện:
P
dl
= 0.54x700 = 378 (kW)
___________________________Trang 7_____________________________
Đinh Hương Giang
Q
dl
= P
dl
x tanφ = 378 x 1.078 = 407.58 (kVAr)
Tính toán phụ tải chiếu sáng:
P
cs
= 0.015 × 2.2× 10 ×7 ×10 = 23.1 (kW); Q
cs
= 0 (kVAr)
Phụ tải điện tổng hợp cho bộ phận điện là:

P
tt
= P
dl
+ P
cs
= 378 + 23.1 = 401.1 (kW) ;
Q
tt
= Q
dl
+ Q
cs
= 407.58 (kVAr);
S
tt
= = 571.841 (kVA);
___________________________Trang 8_____________________________
Đinh Hương Giang
Tính toán hoàn toàn tương tự với các phân xưởng và phụ tải khác ta được bảng kết quả phụ tải tính toán như sau:
Bảng 1. Phụ tải tính toán cho các phân xưởng
n
Tên
phân
xưởng
và phụ
tải
Số
thiế
t bị

P
đ
k
W
k
nc
cos
φ
tan
φ
a
(m)
b(m) D(m
2
)
P
dl
(kW)
Q
dl
(kVAr
)
Pcs
(kW
)
Qcs
(kVAr
)
P
tt

(kW)
Q
tt
(kVAr
)
S
tt
(kVA)
1
Bộ
phận
điện
80
70
0
0.5
4
0.6
8
1.0
8
70.0
0
22.0
0
1540.0
0
378.00
407.5
8

23.1
0
0.00 401.10 407.58 571.84
2 Phân
xưởng
Rơnge
30 88
0
0.5
2
0.5
3
1.6
0
18.0
0
22.0
0
396.00 457.60 732.1
6
5.94 0.00 463.54 732.16 866.56
___________________________Trang 9_____________________________
Đinh Hương Giang
n
3
Phân
xưởng
đúc
30
37

0
0.4
1
0.6
2
1.2
7
17.0
0
22.0
0
374.00 151.70
191.9
7
5.61 0.00 157.31 191.97 248.19
4
Phân
xưởng
oxyt
nhôm
10
25
0
0.4
3
0.6
8
1.0
8
9.00

22.0
0
198.00 107.50
115.9
1
2.97 0.00 110.47 115.91 160.12
5
Khí
nén
10
30
0
0.5
4
0.5
6
1.4
8
10.5
0
8.50 89.25 162.00
239.6
7
1.34 0.00 163.34 239.67 290.04
6
Máy
bơm
12
30
0

0.5
2
0.5
6
1.4
8
10.5
0
8.50 89.25 156.00
230.7
9
1.34 0.00 157.34 230.79 279.32
7
Phân
xưởng
đúc
60
80
0
0.4
1
0.7
8
0.8
0
40.0
0
18.0
0
720.00 328.00

263.1
5
10.8
0
0.00 338.80 263.15 428.99
8 Phân
xưởng
40 55
0
0.4
3
0.8
0
0.7
5
13.0
0
8.00 104.00 236.50 177.3
8
1.56 0.00 238.06 177.38 296.87
___________________________Trang 10_____________________________
Đinh Hương Giang
cơ khí,
rèn
9
Xem
dữ liệu
phân
xưởng
40

55
0
0.4
3
0.6
7
1.1
1
13.0
0
8.00 104.00 236.50
262.0
4
1.56 0.00 238.06 262.04 354.03
1
0
Lò hơi 40
80
0
0.4
3
0.7
2
0.9
6
22.0
0
12.0
0
264.00 344.00

331.5
7
3.96 0.00 347.96 331.57 480.64
1
1
Kho
nhiên
liệu
3 10
0.5
7
0.8
0
0.7
5
11.0
0
8.50 93.50 5.70 4.28 1.40 0.00 7.10 4.28 8.29
1
2
Kho
vật
liệu
Vôi
clorua
5 20
0.6
2
0.6
7

1.1
1
11.0
0
8.50 93.50 12.40 13.74 1.40 0.00 13.80 13.74 19.47
___________________________Trang 11_____________________________
Đinh Hương Giang
1
3
Xưởng
năng
lượng
40
35
0
0.4
3
0.7
2
0.9
6
10.0
0
18.0
0
180.00 150.50
145.0
6
2.70 0.00 153.20 145.06 210.98
1

4
Nhà
điều
hành,
nhà ăn
30
15
0
0.4
4
0.8
7
0.5
7
29.0
0
8.50 246.50 66.00 37.40 3.70 0.00 69.70 37.40 79.10
1
5
Gara
ôtô
15 25
0.5
0
0.8
2
0.7
0
19.0
0

8.50 161.50 12.50 8.73 2.42 0.00 14.92 8.73 17.29
Tổng
2804.9
0
2874.7
0
3161.4
2
4311.7
4
___________________________Trang 12_____________________________
Đinh Hương Giang
1.2 Tổng hợp phụ tải của toàn nhà máy, xây dựng biểu diễn biểu đồ phụ tải
trên mặt bằng nhà máy dưới dạng hình tròn bán kính r
1.2.1 Tổng hợp phụ tải của toàn nhà máy.
P
ttnm
=K
đt
.
Với: K
đt
=0,9 là hệ số đồng thời của toàn nhà máy.
Vậy từ bảng trên ta có:
P
ttnm
=0.9×(2874.705)=2587.23 (kW)
Phụ tải phản kháng tổng hợp toàn nhà máy
Q
ttnm

=K
đt
.
∑
9
1
Qtti
=0.9×(3161.423)=2845.28 (kVAr)
Phụ tải toàn nhà máy với hệ số đồng thời k
đt
= 0.9:

S
ttnm
= = 3845.696 (kVA)
1.2.2 Hệ số công suất của toàn nhà máy
Trang 13
Đinh Hương Giang

Cos
ttnm
ϕ
= = = 0,673
1.2.3 Xác định tâm phụ tải của toàn nhà máy:
1. Ý nghĩa của tâm phụ tải trong thiết kế cung cấp điện
Trong thiết kế hệ thống cung cấp điện thì việc tính toán tìm tâm phụ tải
đóng một vai trò rất qua trọng, đây chính là căn cứ để ta có thể xác định vị trí đặt
các trạm biến áp, trạm phân phối, tủ phân phối tủ động lực nhằm tiết kiệm chi phí
và giảm tổn thất trên lưới điện. Tâm phụ tải còn có thể giúp công tác quy hoạch
và phát triển nhà máy trong tương lai nhằm có các sơ đồ cung cấp điện hợp lý

tranh lãng phí và đạt được các chỉ tiêu kỹ thuật nhưn mong muốn. Tâm phụ tải
điện là điểm thoả mãn điều kiện mômen phụ tải đạt giá trị cực tiểu.
∑
n
ii
lP
1
→ min.
Trong đó: P
i
và l
i
: Công suất và khoảng cách của phụ tải thứ i đến tâm phụ tải.
2. Tính toạ độ tâm phụ tải của nhà máy
Tâm qui ước của phụ tải nhà máy được xác định bởi một điểm M có toạ độ
được xác định M(X
0
,Y
0
) theo hệ trục toạ độ xOy.
X
0
=
∑
∑
n
i
n
ii
S

xS
1
1
; Y
0
=
∑
∑
n
i
n
ii
S
yS
1
1

Trang 14
Đinh Hương Giang
Trong đó:
X
0
; Y
0
: Toạ độ của tâm phụ tải điện của toàn nhà máy
x
i
; y
i
: Toạ độ của phụ tải phân xưởng thứ i theohệ trục toạ độ xOy

S
i
: Công suất của phụ tải thứ i
Bảng 2. Tọa độ tâm phụ tải của các phân xưởng trên hệ tọa độ xOy
TT
Tên phân
xưởng
Công
suất S
(kVA)
Tọa độ
x.S y.S
x(m) y(m)
1 Bộ phận điện 571.841 35 69
20014.4
4 39457.03
2
Phân xưởng
Rơngen
866.559 90.5 69
78423.59 59792.57
3
Phân xưởng
đúc
248.195 114 69
28170.1
3 17125.46
4
Phân xưởng
oxyt nhôm

160.123 132 69
21056.1
7 11048.49
5 Khí nén 290.038 55.3 26.3 16024.6 7613.498
6 Máy bơm 279.323 65.8 26.3 18365.49 7332.229
7
Phân xưởng
đúc
428.99 20 31
8579.8 13298.69
8
Phân xưởng
cơ khí, rèn
296.874 116 37.5
34288.9
5 11132.78
9
Xem dữ liệu
phân xưởng
354.032 116 26
40890.7 9204.832
10 Lò hơi 480.637 11 6
5287.00
7 2883.822
11 Kho nhiên 8.29 32.5 4.25 269.425 35.2325
Trang 15
Đinh Hương Giang
liệu
12
Kho vật liệu

Vôi clorua
19.475 53.5 4.25
1041.913 82.76875
13
Xưởng năng
lượng
210.98 96 31
20254.0
8 6540.38
14
Nhà điều
hành, nhà ăn
79.1 122 4.25
9610.65 336.175
15 Gara ôtô 17.286 78.5 4.25 1356.951 73.4655
Tổng 4311.743 303633.9 185957.4
Xác định tâm phụ tải điện M(X
0
,Y
0
) cho toàn nhà máy theo công thức sau:
X
0
= = = 70.42(m)
Y
0
= = = 43.13(m)
Vậy tâm phụ tải điện của toàn xí nghiệp là: M(70.2 ; 43.13)
1.2.4 Xây dựng biểu diễn biểu đồ phụ tải trên mặt bằng xí nghiệp dưới dạng
đường tròn bán kính r

Biểu đồ phụ tải điện là một hình tròn vẽ trên mặt phẳng, có tâm trùng với
tâm của phụ tải điện, có diện tích tương ứng với công suất của phụ tải theo tỉ lệ
xích nhất định tùy ý. Biểu đồ phụ tải cho phép người thiết kế hình dung được sự
Trang 16
Đinh Hương Giang
phân bố phụ tải trong phạm vi khu vực cần thiết kế, từ đó có cơ sở để lập các
phương án cung cấp điện. Biểu đồ phụ tải được chia thành 2 phần:
- Phụ tải động lực: phần hình quạt màu trắng.
- Phụ tải chiếu sáng: phần hình quạt màu đen.
Để vẽ được biểu đồ phụ tải cho các phân xưởng, ta coi phụ tải của các phân
xưởng phân bố đều theo diện tích phân xưởng nên tâm phụ tải có thể lấy trùng
với tâm hình học của phân xưởng trên mặt bằng. Bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải
của phụ tải thứ i được xác định qua biểu thức:
∏
=
.m
S
R
ttpxi
i
Trong đó : m là tỉ lệ xích, ở đây chọn m = 5(kVA/m
2
)
Góc của phụ tải chiếu sáng nằm trong biểu đồ được xác định theo công thức sau:
α
cs
= (độ)
Kết quả tính toán R
i
và α

cs-i
của biểu đồ phụ tải các phân xưởng được ghi trong
bảng sau :
Bảng 3. tính toán thông số biểu đồ phụ tải
STT
n
P
cs
(kW)
P
dl
(kW)
S
tt
(kVA)
Tâm phụ tải
R
(m)
α
cs
(
độ)
X,m Y,m
1 23.1 378 571.84 35 69 6 22
Trang 17
Đinh Hương Giang
1
2 5.94 457.6 866.559 90.5 69 7.4 5
3 5.61 151.7 248.195 113.5 69 4 13
4 2.97

107.
5
160.12
3
131.5 69 3.2 10
5 1.34 162
290.03
8
55.25 26.25 4.3 3
6 1.34 156 279.323 65.75 26.25 4.2 3
7 10.8 328 428.99 20 31 5.2 12
8 1.56 236.5 296.874 115.5 37.5 4.4 2
9 1.56 236.5
354.03
2
115.5 26 4.8 2
10 3.96 344
480.63
7
11 6 5.5 4
11 1.4 5.7 8.29 32.5 4.25 0.7 88
12 1.4 12.4 19.475 53.5 4.25 1.1 41
13 2.7
150.
5
210.98 96 31 3.7 6
14 3.7 66 79.1 121.5 4.25 2.2 20
15 2.42 12.5 17.286 78.5 4.25 1.1 70
• Vòng tròn phụ tải:
Trang 18

Đinh Hương Giang
• Sơ độ nhà máy kim loại màu khi gắn hệ tọa độ xOy:
8
O
x
y
13.6
1
2
3
4
7
5 6
8
9
13
10
11
12
15
14
• Biểu đồ phụ tải trên mặt phẳng nhà máy
Trang 19
Đinh Hương Giang
1
2
3
4
7
5

6
8
9
13
10
11
12
15
14
8
O
x
y
13.6
CHƯƠNG II – THIẾT KẾ SƠ BỘ, CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU
2.1Chọn cấp điện áp phân phối.
Cấp điện áp truyền tải có liên quan trực tiếp đến các vấn đề về kinh tế, kỹ
thuật của hệ thống. Điều này thể hiện ở tổn thất điện áp cực đại khi vận hành
cũng như về tổn thất điện năng trên toàn hệ thống, ngoài ra cấp điện áp truyền tải
còn ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí đầu tư cho cách điện của đường dây. Để tối
ưu hóa việc chọn cấp điện áp truyền tải từ nguồn đến tram biến áp trung gian của
nhà máy ta tiến hành tính toán theo công thức kinh nghiệm như sau:
U = 4.34× (kV)
Trong đó:
P
ttnm
– Công suất tổng hợp của toàn nhà máy kim loại màu (MW)
P
ttnm
= 2587.23 kW = 2.587 (MW)

L - Khoảng cách từ trạm biến áp trung gian về nhà máy (km)
Trang 20
Đinh Hương Giang
Theo đề ra ta có : L = 350m = 0.35km
Như vậy cấp điện áp hợp lý để truyền tải điện năng về nhà máy sẽ là:
U = 4.34 × = 28.04 (kV)
Từ kết quả tính toán ta kết luận sẽ chọn cấp điện áp của nguồn cung cấp là
22kV do lưới trung áp 22kV đang được dùng phổ biến hơn lưới 35kV trong
thực tế mặt khác sử dụng lưới 22kV sẽ tiết kiệm được chi phí cho cách điện
của đường dây. Kết luận nguồn cấp là lưới 22kV.
2.2Xác định phương án cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng và vị trí
đặt trạm phân phối trung tâm.
 Các xí nghiệp công nghiệp là những hộ tiêu thụ điện tập trung, công suất
lớn. Điện năng cấp cho xí nghiệp được lấy từ trạm biến áp trung gian bằng
các đường dây trung áp. Cấp điện áp trong phạm vi đồ án được xác định là
cấp 22KV. Trong một xí nghiệp cần đặt nhiều trạm biến áp phân xưởng,
mỗi phân xưởng lớn một trạm, phân xưởng nhỏ đặt gần nhau chung một
trạm. Để cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng cần đặt tại trung tâm xí
nghiệp một trạm phân phối, gọi là trạm phân phối trung tâm (TPPTT).
Trạm phân phối trung tâm có nhiệm vụ nhận điện năng từ hệ thống về và
phân phối cho các trạm biến áp phân xưởng Trong các trạm phân phối
trung tâm không đặt trạm biến áp mà chỉ đặt các thiết bị đóng cắt.
 Xác định vị trí đặt trạm phân phối trung tâm: Trạm phân phối trung tâm sẽ
được đặt gần tâm phụ tải tính toán của toàn nhà máy, thuận tiện cho công
tác vận chuyển và lắp đặt, vận hành và sửa chữa khi có sự cố đảm bảo an
toàn và kinh tế. Áp dụng kết quả tính toán tâm phụ tải điện của toàn nhà
máy ta đã xác định ở trên là điểm M(70.2 ; 43.13) và dựa vào sơ đồ mặt
Trang 21
Đinh Hương Giang
bằng nhà máy kim loại màu ta đặt trạm phân phối trung tâm tại vị trí gần

tâm phụ tải tính toán của nhà máy hay là điểm T(70;43). Vị trí này có thể
đảm bảo mỹ quan công nghiệp, đảm bảo thuận lợi cho các công tác quản lý
vận hành và sửa chữa MBA.
2.3Chọn công suất và số lượng máy biến áp của các trạm biến áp phân
xưởng.
 Tính toán lựa chọn số trạm biến áp phân xưởng
Căn cứ vào vị trí, công suất của các phân xưởng. Tiến hành tính toán thiết kế xây
dựng 7 trạm biến áp phân xưởng. Mỗi trạm đều sử dụng 2 máy biến áp vận hành
song song. Riêng với phụ tải loại 3 cho phép mất điện khi sự cố, vì vậy khi xảy ra
sự cố một trạm biến áp phân xưởng có thể cắt giảm 22% phụ tải loại 3 nhằm tiết
kiệm chi phí đầu tư cho máy biến áp. Chi tiết như sau:
 Trạm biến áp B1: Cung cấp điện cho phụ tải 1.
 Trạm biến áp B2: Cung cấp điện cho phụ tải 2.
 Trạm biến áp B3: Cung cấp điện cho phụ tải 3, 4, 8, 9.
 Trạm biến áp B4: Cung cấp điện cho phụ tải 7.
 Trạm biến áp B5: Cung cấp điện cho phụ tải 5, 6.
 Trạm biến áp B6: Cung cấp điện cho phụ tải 13, 14, 15.
 Trạm biến áp B7: Cung cấp điện cho phụ tải 10, 11, 12.
Trang 22
Đinh Hương Giang
• Các trạm biến áp cung cấp điện cho một phân xưởng ta sẽ đặt trạm tại vị trí
gần trạm phân phối trung tâm và tiếp xúc với phân xưởng để thuận tiện
trong khâu đóng cắt và không ảnh hưởng đến công trình khác.
• Trạm biến áp dùng cho nhiều phân xưởng ta sẽ thiết kế gần tâm phụ tải
nhằm tiết kiệm chi phí đường dây và giảm tổn thất công suất trên đường
dây. Tâm của Trạm sẽ được xác định qua bảng tọa độ như sau:
Tọa độ trên thực tế của các trạm
Tọa
độ
thực

tế
TPPTT B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7
x (m) 70 35
81.
5 113.5 40 60.5 91 22
y (m) 43 58 58 58 40 30.5 22 12
1) Tính toán công suất định mức của trạm biến áp là một tham số quan trọng
quyết định chế độ làm việc của hệ thống. Cần chọn máy biến áp có công
suất tối ưu tránh gây lãng phí vốn đầu tư và vấn đề tổn thất điện năng. Áp
dụng chọn máy biến áp với với hệ số quá tải của máy biến áp là 1.4 với hệ
số quá tải này thời gian quá tải không quá 5 ngày đêm, mỗi ngày quá tải
không quá 6h.
S
đmB
≥ (kVA)
Trang 23
Đinh Hương Giang
Trong đó:
 S
đmB
: Công suất tính toán định mức của máy biến áp sẽ sử dụng trong trạm
biến áp phân xưởng.
 ΣS
tt
: Tổng công suất tính toán của các phân xưởng mà trạm cung cấp điện.
 Tính toán chi tiết cho từng trạm biến áp như sau:
Bảng tính toán công suất MBA của trạm biến áp
phân xưởng B1

TT Tên phân xưởng

Công
suất S
tt
(kVA)
Sđm-tt
(kVA)
S
MBA
(kVA)
1 Bộ phận điện
571.84
1 318.5971 320
Tổng
571.84
1
Trạm B1 khi có 1 máy biến áp sự cố thì công suất tải loại 3 cần cắt là:
S
cắt
= 571.841 – 1.4x320 = 123.841 (kVA)
Tỉ lệ tải bị cắt điện là: 21.66%
Công suất tác dụng bị thiếu hụt trong thời gian mất điện do sự cố, tra tài
liệu hệ thống cung cấp điện lấy t
sc
=24h trong năm đối với trạm phân phối
hạ áp:
P
thiếu
= 21.66%xP
tt
= 401.1 x 0.2166 = 86.88 (kW)

Thiệt hại do mất điện: Y=g
th
.P
thiếu
.t
sc
= 10000x86.88x24=20.86 (triệu đồng)
Bảng tính toán công suất MBA của trạm biến áp phân
Trang 24
Đinh Hương Giang
xưởng B2
TT Tên phân xưởng
Công
suất S
(kVA)
Sđm-tt
(kVA)
S
MBA
(kVA)
2
Phân xưởng
Rơngen
866.559
482.7972 560
Tổng 866.559
Trạm B2 khi có 1 máy biến áp sự cố thì công suất tải loại 3 cần cắt là:
S
cắt
= 866.559 – 1.4x560 = 82.559 (kVA)

Tỉ lệ tải bị cắt điện là: 9.53%
Công suất tác dụng bị thiếu hụt trong thời gian mất điện do sự cố, lấy
t
sc
=24h trong năm:
P
thiếu
= 9.53% x P
tt
= 463.54 x 0.0953 = 44.175(kW)
Thiệt hại do mất điện: Y=g
th
.P
thiếu
.t
sc
= 10000x44.175x24 = 10.6(triệu đồng)
Bảng tính toán công suất MBA của trạm biến áp phân
xưởng B3
TT Tên phân xưởng
Công
suất S
(kVA)
Sđm-tt
(kVA)
S
MBA
(kVA)
3 Phân xưởng đúc 248.195 590.1391 630
4

Phân xưởng oxyt
nhôm
160.123
8 Phân xưởng cơ khí,
rèn
296.874
Trang 25