Thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
LỜI NÓI ĐẦU
Muốn công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước thì “Ngành điện” phải đi
trước một bước. Đúng vậy, ngày nay điện năng đã trở thành một phần quan
trọng của cuộc sống. Nhưng có lẽ hầu hết chúng ta chỉ biết đến điện như một
nhu cầu sử dụng, còn không để ý tới những vấn đề liên quan khác. Để có một
hệ thống cung cấp điện hợp lý, tránh lãng phí, an toàn, đảm bảo chất lượng…
trong vận hành, tiết kiệm được vốn, mang lại giá trị kinh tế cho nhà đầu tư nói
riêng, cho sự phát triển của đất nước nói riêng là một vấn đề cần được quan
tâm.
Là sinh viên ngành điện để hiểu rõ hơn về một phần nào đó trong vấn
đề cung cấp điện em được thầy giao cho đồ án về đề tài “ Thiết kế cung cấp
điện cho một xí nghiệp công nghiệp”. Một hệ thống cung cấp hoàn chỉnh
phải xét trên nhiều phương diện để làm sao tạo được hiệu quả kinh tế lớn mà
chất lượng điện năng lại tốt. Dựa vào sơ đồ mặt bằng nhà này trong bản đồ án
này em xin trình bày các phần cơ bản như xác định sơ đồ của nối của mạng
điện, từ đó lựa chọn ra phương án tối ưu.
Trong thời gian làm bài do chưa có nhiều kinh nghiệm cũng như thời
gian tham khảo tài liệu còn có hạn nên bản đồ án của em không thể tránh khỏi
những sai xót kính mong thầy xem xét chỉ bảo giúp đỡ em để em hoàn thiện ,
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo đã trực tiếp giảng dạy giúp em
hoàn thành bản đồ án này.
Hà Nội 9/2013
Sinh viên
ĐỖ PHAN
Sinh viên: Đỗ Phan-
GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN
Page 1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN

Thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp
Sinh Viên: Đỗ PHAN
Lớp:
Đề 8:
I. CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU:
1: Phụ tải điện của nhà máy ( hình 1 và bảng 1 )
2: điện áp nguồn : U
đm
= 35 Kv
3: dung lượng ngắn mạch về phiá hạ áp của trạm biến áp khu vực :
250 MVA
4: Đường dây cung cấp điện cho nhà máy : dùng đường dây nhôm
lõi thép ( AC ) đặt treo trên không.
5: khoảng cách từ nguồn đến nhà máy : 10km
6: công suất của nguồn điện : vô cùng lớn.
7: nhà máy làm việc : 3 ca, T
max
=3700h
8: giá điện c=1000 đồng/kwh
II. NỘI DUNG CÁC PHẦN THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN
1: Xác định phụ tải tính toán của các phần xưởng và toàn nhà máy
2: thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy
3: tính toán chế độ xác lập của phương án thiết kế
4: chọn và kiểm tra thiết bị
5: tính toán bù hệ số công suất để nâng hệ số công suất lên 0,9
6: tính toán các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của các phương án thiết kế
Sinh viên: Đỗ Phan-
GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN
Page 2
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

Sinh viên: Đỗ Phan-
GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN
Page 3
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
CHƯƠNG I : TÍNH TOÁN PHỤ TẢI
1.1 Xác định phụ tải tính toán phân xưởng và toàn nhà máy:
. Đặt vấn đề :
Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu không đổi, tương đương với phụ tải
thực tế về mặt tác dụng lớn nhất.
Xác định được phụ tải tính toán là điều kiện xác định được dây dẫn và các
thiết bị bảo vệ không những vậy còn phục vụ cho việc tính ngắn mạch, tổn
thất công suất và tổn thất điện áp
Phụ tải tính toán là số lượng đầu vào quan trọng nhất của việc tính toán, thiết
kế và vận hành hệ thống cung cấp điện . Việc xác định sai phụ tải tính toán có
thể gây ra những tổn thất không mong muốn
Nếu tính toán phụ tải nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ của các
thiết bị, có khả năng gây ra các hiện tượng như : cháy nổ, quá tải Còn nếu
ngược lại thì có thể dẫn đến dư thừa công suất của các thiết bị chọn, lãng phí,
tổn thất điện năng, tăng vốn đầu tư
Hiện nay có nhiều phương pháp tính toán phụ tải điều này đòi hỏi người thiết
kế phải tìm ra phương án phù hợp với nội dung tính toán thiết kế và có độ
chính xác , tin cậy cao
. áp dụng với nội dung thiết kế
Với các số liệu và yêu cầu của đồ án đã cho, ta chọn phương pháp
tính toán phụ tải theo hệ số công suất đặt : P
đ
và hệ số nhu cầu k
nc
đối với việc xác định công suất động lực, còn đối với việc xác định
Sinh viên: Đỗ Phan-

GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN
Page 4
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
công suất chiếu sáng, ta chọn phương pháp tính toán theo suất phụ
tải trên một đơn vị diện tích sản xuất.

2 2
tt tt tt
S P Q
= +
Trong đó : K
nc
: hệ số nhu cầu
P
tt
: công suất tính toán
P
đ
: công suất đặt
*,Tính toán công suất động lực :
P
đl
= P
đ
. k
nc
Tra sổ tay thiết kế : . k
nc
=> Cosφ => tgφ
Q

đl
= P
đl
.tgφ
*, Tính toán công suất chiếu sáng :
P
cs
= P
0
. F
Trong đó : P
0 :
suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất (W/m
2
)
F : diện tích sản xuất
Đối với nhà máy, ta chọn bóng đèn sợi đốt vì : rẻ tiền, bật sáng
ngay, khích thước nhỏ, ánh sáng thật, chỉ số màu cao, dễ lắp đặt,
Cosφ=1 . chỉ riêng với nhà ăn và gara oto ta chọn bóng đèn tuýp, có hệ số
Cosφ=0,8
Q
cs
= P
cs
.tgφ
*, phụ tải tính toán phân xưởng :
P
tt
= P
đl

+ P
cs
Sinh viên: Đỗ Phan-
GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN
Page 5
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
Q
tt
= Q
đl +
Q
cs
2 2
tt tt tt
S P Q
= +
- phụ tải tính toán toàn nhà máy :
1
.
n
ttnm dt tti
i
P k P
=
=
∑

1
.
n

ttnm dt tti
i
Q k Q
=
=
∑

2 2
ttnm ttnm ttnm
S P Q
= +
• Bảng số liệu các phân xưởng trong nhà máy:
stt Tên phân xưởng Pđ Loại hộ K
nc
cos φ
tgφ
P
O
F
KW W/m
2
m
2
1 Khu nhà phòng ban quản lý và
xưởng thiết kế
180 III 0,44 0,87 0,566 15 2182
2 Phân xưởng gia công cơ khí 3700 I 0,3 0,7 1,020 15 3523
3 Phân xưởng luyện kim đen 2300 I 0,55 0,7 1,020 15 4809
4 Phân xưởng luuyeenj kim màu 1600 I 0,6 0,8 0,75 15 3645
5 Phân xưởng cơ lắp ráp 3100 I 0,6 0,8 0,75 15 5657

6 Phân xưởng sữa chữa cơ khí 800 III 0,3 0,6 1,333 15 1215
7 Phân xưởng rèn dập 2000 I 0,5 0,6 1,333 15 4455
8 Phân xưởng nhiệt luyện 3400 I 0,6 0,8 0,75 15 3847
9 Bộ phận khí ném 1600 III 0,6 0,8 0,75 15 2227
10 Trạm bơm 800 I 0,52 0,62 1,642 15 911
11 Kho vật liệu 60 III 0,7 0,8 0,75 15 2480
Sinh viên: Đỗ Phan-
GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN
Page 6
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
• Phụ tải tính toán khu phòng ban quản lý và xưởng thiết kế :
-, bộ phận phòng ban quản lý đặt ở vị trí số 1 và có diện tích :
F
1
=2182 m
2
Có công suất P
đ
= 180 kW
Hệ số K
nc
= 0,44
Hệ số công suất : cos φ =0,87 => tgφ =0,566
*, Công suất tính toán động lực là :
P
đl
= P
đ
.K
nc

= 180.0,44= 79,2( Kw)
Q
đl
= P
đl
.

tgφ = 79,2 .0,566 = 44,827( KVAr)
*. Công suất tính toán chiếu sáng là :
P
cs
= P
0
. F= 15.2182=32730 (w) =32,73 (kw)
Q
cs
= P
cs
.tgφ= 0 (kvar)
• Công suất tính toán toàn phân xưởng khu phòng ban quản lý và
xưởng thiết kế là :
P
tt
= P
đl
+ P
cs
= 79,2 + 32,73 = 111,93
Q
tt

= Q
đl +
Q
cs
=44, 827
2 2
tt tt tt
S P Q
= +
= 120,572 ( KVA)
• Tính toán tương tự như trên ta có bảng số liệu sau: ( bảng 1.2)
Sinh viên: Đỗ Phan-
GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN
Page 7
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
Sinh viên: Đỗ Phan-
GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN
Page 8
stt
P
đặt
kW
k
nc
cosφ P0
F
M
2
P
đl

Q
đl
P
cs
Q
cs
tg P
tt
Q
tt
S
ttpx
kVA
1
180 0,44 0,87 15 2182
79,2
44,827
32,73
0 0,566
111,93
44,827
120,527
2
3700 0,3 0,7 15 3523
1110
1132,2
52,845
0 1,020
1162,845
1132,2

1622,986
3
2300 0,55 0,7 15 4809
1265
1290,3
72,135
0 1,020
1337,135
1290,3
1858,172
4
1600 0,6 0,8 15 3645
960
720
54,675
0 0,75
1014,675
720
1244,172
5
3100 0,6 0,8 15 5657
1860
1395
84,855
0 0,75
1944,855
1395
2393,425
6
800 0,3 0,6 15 1215

240
319,92
18,225
0 1,333
258,225
319,92
411,131
7
2000 0,5 0,6 15 4455
1000
1333
66,825
0 1,333
1066,825
1333
1707,338
8
3400 0,6 0,8 15 3847
2040
1530
57,705
0 0,75
2097,705
1530
2596,394
9
1600 0,6 0,8 15 2227
960
720
33,405

0 0,75
993,406
720
1226,888
10
800 0,52 0,62 15 911
416
683,072
13,665
0 1,642
429,665
683,072
806,969
11
60 0,7 0,8 15 2480
42
31,5
37,2
0 0,75
2517,2
31,5
2517,397
Tổng
12934,466 9119,819 15826,292
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
Vì nhà máy có 18 nhóm thiết bị tương đương với 11 phân xưởng lớn hơn 10
nhóm nên ta chọn
0,7
dt
k =

Phụ tải tính toán công suất tác dụng toàn nhà máy:
11
1
. 0,7.12934,466 9054,125( )
ttnm dt tti
i
P k P kW
=
= = =
∑
Phụ tải tính toán công suất phản kháng toàn nhà máy:
11
1
. 0,7.9119,819 6383,873( Ar)
ttnm dt tti
i
Q k Q kV
=
= = =
∑
Phụ tải tính toán công suất toàn phần toàn nhà máy:
2 2 2 2
9054,125 6383,873 11078,403( )
ttnm ttnm ttnm
S P Q KVA
= + = + =
Hệ số công suất của nhà máy:
9054,125
os 0,817
11078,403

ttnm
nm
ttnm
P
c
S
ϕ
= = =
2.2.3 Biểu đồ phụ tải trên mặt bằng xí nghiệp
a, Ý nghĩa của biểu đồ phụ tải trong thiết kế cung cấp điện,
Biểu đồ phụ tải là một cách biểu diễn về độ lớn của phụ tải trên mặt
bằng xí nghiệp , nó cho biết sự phân bố trên mặt bằng (tức mật độ phụ tải các
vị trí khác nhau trên mặt bằng). Điều này cho phép người thiết kế chọn được
vị trí đặt các trạm biến áp, trạm biến áp. Khi biết rõ sự phân bố của phụ tải
trên mặt bằng còn giúp cho người thiết kế chọn được kiểu sơ đồ CCĐ thích
hợp nhằm giảm được tổn thất và đạt được các chỉ tiêu kinh tế tối ưu.
Biểu đồ phụ tải là một vòng tròn có diện tích bằng phụ tải tính toán của
phân xưởng theo một tỷ lệ lựa chọn
b, Tính bán kính vòng tròn phụ tải của phân xưởng,
Trên biểu đồ công suất tính toán của các điểm tải tỷ lệ với diện tích
hình tròn bán kính r ,được xác định theo biểu thức:
Bán kính của đường tròn được xác định bằng công thức:
Sinh viên: Đỗ Phan-
GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN
Page 9
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
R =
tt
S
m.π

Trong đó : S
tt
là công suất phụ tải
m là tỷ lệ xích tùy chọn
- Góc chiếu sáng được xác định bằng công thức sau :
α
cs
=
O
. cs
tt
360 P
P

Trong đó : P
cs
là công suất chiếu sáng của phân xưởng
P
tt
là công suất tính toán của phân xưởng
Khi tính toán biểu đồ phụ tải ta chon tỉ lệ xích:
2
3 /m kVA mm
=
Xác định biểu đồ phụ tải bộ phận nghiền sơ cấp:
Chọn tỷ lệ xích
2
4 /m kVA mm
=
Bán kính của biểu đồ phụ tải:

120,527
3,097( )
. 4.
i
i
S
R mm
m
π π
= = =
Góc của phị tải chiếu sáng nằm trong biểu đồ phụ tải của bộ phận nghiền so
cấp được tính theo công thức:
360.
360.32,73
105,269
111,93
csi
cs
tti
P
P
α
= = =
Tính tương tự cho các phân xưởng còn lại ta có bảng sau:
STT Tên phân xưởng và phụ tải
P
cs
P
tt
S

tt
R(mm) α
cs
1
Khu nhà phòng ban quản lý và
xưởng thiết kế
32,73 111,93 120,527
3,097 105,269
2
Phân xưởng gia công cơ khí
52,845 1162,845 1622,986
11,367 16,36
3
Phân xưởng luyện kim đen
72,135 1337,135 1858,172
12,163 19,421
4
Phân xưởng luuyeenj kim màu
54,675 1014,675 1244,172
9,952 19,398
5
Phân xưởng cơ lắp ráp
84,855 1944,855 2393,425
13,804 15,706
6
Phân xưởng sữa chữa cơ khí
18,225 258,225 411,131
5,721 25,408
7
Phân xưởng rèn dập

66,825 1066,825 1707,338
11,659 22,55
8
Phân xưởng nhiệt luyện
57,705 2097,705 2596,394
14,377 9,903
9
Bộ phận khí ném
33,405 993,406 1226,888
9,883 12,105
Sinh viên: Đỗ Phan-
GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN
Page 10
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
10
Trạm bơm
13,665 429,665 806,969
8,015 11,449
11
Kho vật liệu
37,2 2517,2 2517,397
14,157 5,319
Chương 2: thiết kế mạng cao áp cho toàn nhà máy
2.1 Xác định tâm phụ tải của toàn nhà máy
a, Ý nghĩa của trọng tâm phụ tải trong thiết kế CCĐ:
Trọng tâm phụ tải của nhà máy là một số liệu quan trọng giúp người
thiết kế tìm được vị trí đặt các trạm biến áp, trạm phân phối nhằm giảm tối đa
tổn thất năng lượng ,ngoài ra trọng tâm phụ tải còn có thể giúp cho nhà máy
trong việc quy hoạch và phát triển sản xuất trong tương lai nhằm có các sơ đồ
cung cấp điện hợp lý tránh lãng phí và đạt được các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật

mong muốn,
b, Xác định tâm phụ tải của nhà máy:
Trên sơ đồ mặt bằng nhà máy –
+ vẽ hệ trục xOy
+ xác định tọa độ tâm phụ tải các phân xưởng ( x
i
,y
i
)
+ Xác định tọa độ tâm phụ tải nhà máy M (x
i
,y
i
)
Tâm phụ tải M (xi,yi) được xác định theo công thức sau :
i i
i
x .S
x=
S
∑
∑
i i
i
y .S
y=
S
∑
∑
Trong đó + S

i
công suất của phân xưởng i ,kVA
Sinh viên: Đỗ Phan-
GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN
Page 11
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
+ (x
i
,y
i
) tọa độ tâm phụ tải phân xưởng i


x =
i i
i
x .S
S
∑
∑
=
11078,403.4,5
5467354,5
109,669=
(mm)
y =
i i
i
y .S
S

∑
∑
=
5722691,511
114,791
11078,403.4,5
=
(mm)
Vậy ta có tọa độ tâm phụ tải của nhà máy là :M (110;115)

CHƯƠNG II
XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ NỒI CỦA MẠNG ĐIỆN NHÀ MÁY
2,1, Xác định điện áp truyền tải về nhà máy
Sinh viên: Đỗ Phan-
GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN
Page 12
STT Tên phân xưởng Tọa độ
x
Tọa độ
y
Si
Si,xi Si,yi
1
Khu nhà phòng ban quản lý và
xưởng thiết kế
191,125 371,25
120,527
23035,722 44745,648
2
Phân xưởng gia công cơ khí

315 405
1622,986
511240,59 657309,33
3
Phân xưởng luyện kim đen
281,25 427,5
1858,172
522610,875 794368,53
4
Phân xưởng luuyeenj kim màu
202,5 450
1244,172
251944,83 559877,4
5
Phân xưởng cơ lắp ráp
450 405
2393,425
1077041,25 969337,125
6
Phân xưởng sữa chữa cơ khí
337,5 90
411,131
138756,712 37001,79
7
Phân xưởng rèn dập
618,75 180
1707,338
1056415,388 307320,84
8
Phân xưởng nhiệt luyện

450 337,5
2596,394
1168377,3 876282,975
9
Bộ phận khí ném
225 247,5
1226,888
276049,8 303654,78
10
Trạm bơm
56,25 225
806,969
45392,006 181568,025
11
Kho vật liệu
157,5 393,75
2517,397
396490,027 991225,068
Tổng 5467354,5:4,5 5722691,511:4,5
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
Để xác định cấp điện áp của đường dây ta sử dụng công thức kinh
nghiệm sau :
U = 4,34
L 0,016P+
+ Trong đó: L – là chiều dài đường dây từ BATG đến nhà máy,km
P – là công suất tác dụng tính toán của nhà máy,kW
L = 10 km
P = 9054,125 kW
U = 4,34
10 0,016.9054,125 54,009

+ =
(Kv)
Chọn cấp điện áp 110 kV
2,2: Xác định vị trí đặt của trạm biến áp trung tâm của nhà máy và trạm
biến áp các phân xưởng
Ta có công suất toàn nhà máy S
ttnm
=
11078,403
kVA và trong nhà máy
phụ tải loại I chiếm 63,636 % nên nhà máy được xếp vào hộ phụ tải loại I, Vì
nhà máy là hộ phụ tải loại I và khoảng cách giữa các phân xưởng trong nhà
máy tương đối gần nhau nên ta dùng kiểu sơ đồ có trạm nguồn là trạm biến áp
trung tâm để cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng, Trạm biến áp trung
tâm nhận điện từ trạm biến áp trung gian 110/35kV về rồi phân phối cho các
trạm biến áp phân xưởng (BAPX),
Vị trí đặt trạm BATT có ảnh hưởng lớn đến việc bảo đảm kinh tế và kỹ
thuật của hệ thống cung cấp điện, Do vậy vị trí đặt phải thõa mãn yêu cầu sau:
- Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện,
- Gần trung tâm phụ tải thuận tiện cho nguồn cung cấp đi tới cũng như
cho thay thế và tu sửa sau này ,không ảnh hưởng đến sản xuất,
- Thao tác, vận hành ,quản lý dễ dàng,
- Tiết kiệm vốn đầu tư và chi phí vận hành…
- Vị trí trạm không ảnh hưởng đến giao thông và vận chuyển vật tư
chính của xí nghiêp,
-Vị trí trạm còn cần phải thuận lợi cho việc làm mát tự nhiên,thông gió
tốt,
*,Xác định vị trí trạm biến áp trung tâm :
Sinh viên: Đỗ Phan-
GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN

Page 13
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
Căn cứ vào địa hình và vị trí đặt các phân xưởng trong nhà máy kết
hợp với yêu cầu về vị trí đặt trạm biến áp ta chọn vị trí đặt trạm BATT nhà
máy gần tâm phụ tải của nhà máy có tọa độ là M(110;115)
*,Xác định vị trí trạm biến áp các phân xưởng:
Để tránh việc làm cản trở tới quá trình sản xuất bên trong các phân
xưởng ; việc phòng cháy nổ dễ dàng thuận lợi ,tiết kiệm về xây dựng ,ít ảnh
hưởng tới các công trình khác và việc làm mát tự nhiên được tốt hơn ta chon
vị trí trạm biến áp ở ngoài và gần kề các phân xưởng,
2,3: Chọn công suất và số lượng máy biến áp,
Công suất của máy biến áp được chọn sao cho trong điều kiện làm việc
bình thường trạm phải cung cấp đầy đủ điện năng cho các hộ tiêu thụ , Ngoài
ra trạm phải được dự trữ một lượng công suất đủ để khi xảy ra sự cố một máy
biến áp thì các máy biến áp còn lại đủ cung cấp cho một lượng phụ tải cần
thiết tùy theo yêu cầu cung cấp điện,Các trạm biến áp cung cấp cho các phụ
tải loại I và loại II nên đặt 2 máy biến áp , còn phụ tải loại III có thể chỉ đặt
một máy biến áp,
Dung lượng máy biến áp được lựa chọn theo điều kiện :
n.k
hc
.S
đmB
≥ S
tt
Và kiểm tra theo điều kiện sự cố một máy biến áp:
(n-1).k
hc
.k
qt

. S
đmB
≥ S
ttsc

Trong đó;
n : Số lượng máy biến áp;
k
hc
: Hiệu số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường ,ta lấy k
hc
= 1
Sinh viên: Đỗ Phan-
GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN
Page 14
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
k
qt
: Hệ số quá tải sự cố ,lấy k
qt
= 1,4 nếu thỏa mãn điều kiện máy biến
áp vận hành quá tải không quá 5 ngày đêm và thời gian quá tải một ngày đêm
không quá 6 h.
S
ttsc
: Công suất tính toán sự cố , Khi sự cố 1 máy biến áp ta có thể loại
bỏ một số phụ tải không quan trọng để giảm nhẹ dung lượng của các máy biến
áp nhờ vậy có thể giảm nhẹ được vốn đầu tư và tổn thất của trạm trong trạng
thái làm việc bình thường
Trong đồ án này phụ tải loại I và loại II chiếm63,636 % nên:

S
ttsc
= 0,63.S
tt
Đồng thời cũng nên giảm chủng loại các máy biến áp dùng trong nhà
máy để tạo điều kiện cho việc mua sắm lắp đặt ,sửa chữa ,vận hành , thay thế
và kiểm tra định kỳ,
a, Tại trạm biến áp trung tâm ;
Nguồn 110kV từ hệ thống về qua trạm biến áp trung gian được hạ áp
xuống 35 kV, sau đó cấp cho trạm biến áp phân xưởng, Các trạm biến áp
phân xưởng hạ từ 35 kV xuống 0,4kV để cung cấp cho các phân xưởng, Nhờ
đó sẽ giảm được vốn đầu tư cho mạng điện cao áp trong nhà máy và trong các
trạm biến áp phân xưởng , vận hành thuận lợi hơn và độ tin cậy cũng được cải
thiện,
* Chọn máy biến áp có xét đến độ tin cậy cung cấp điện
Ta có công suất tính toán của nhà máy:
S
ttnm
=
2 2
ttnm ttnm
P +Q
= 11078,403 kVA
Công suất trung bình:
• Phương án này ta chọn công suất của TBATG là:
Sinh viên: Đỗ Phan-
GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN
Page 15
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
•

11078,403: 2 5539,201
.
ttnm
dmB
hc B
S
S
k N
≥ = =
 Chọn máy biến áp do nhà máy nhiệt điện ĐÔNG ANH chế tạo có
S
đm
=5600 (Kva)
 Kiểm tra dung lượng máy biến áp khi có quá tải sự cố:
S
đm
=
11078,403
7913,145
1,4
=
• Vậy TBATG đặt 2MBA có S
đm
=10000 (KVA) -22/6,3
2.2.1: các phương án cung cấp điện :
A, các phương án chọn số lượng trạm bieenss áp phân xưởng:
Như đã phân tích ở trên, ta không nên chọn máy biến áp có công suất
không lớn hơn 1000( MVA) ,nhìn vào thực tế phụ tải của nhà máy, ta sẽ
đưa ra các phương án chọn MBA có dung lượng không lớn hơn 1000
MVA và các máy biến áp có dung lượng lớn hơn 1000 MVA dựa vào

vị trí địa lý cũng như yêu cầu của phụ tải
• Phương án 1:
Ta đặt 5 trạm biến áp phân xưởng :
- Trạm 1: cung cấp cho bộ phận có số hiệu 4, 11, 6
- Trạm 2: cung cấp cho phân xưởng có số hiệu là 2; 8
- Trạm 3: cung cấp cho 1; 10
- Trạm 4: cung cấp cho : 3; 5
- Trạm 5 : cung cấp cho 7; 9
Chọn dung lượng máy biến áp cho từng trạm biến áp phân xưởng :
Sinh viên: Đỗ Phan-
GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN
Page 16
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
• Trạm B
I
:
4 11 6
dmB
1244,172 411,131 2517,397
2980,5( )
( 1) 1,4
hc hc B
S S S
S kVA
k k N
+ +
+ +
≥ = =
−
 Vậy ta chọn MBA có công suất S=3200 ( Kva) do công ty thiết bị

điện Đông Anh chế tạo
Trạm B
1
đặt 2 MBA có S
đm
=3200 ( KVA )
Tính toán tương tự ta có bảng số liệu sau :
Trạm biến áp
S
đm
Số lượng
B
1
3200 2
B
2
3200 2
B
3
750 2
B
4
3200 2
B
5
3200 2
• Phương án 2 : ta đặt 5 trạm biến áp phân xưởng :
- Trạm 1: cung cấp cho phân xưởng có số hiệu 4; 11
- Trạm 2: cung cấp cho phân xưởng có số hiệu 6;8;2
- Trạm 3: cung cấp cho phân xưởng có số hiệu : 1;10;3

- Trạm 4: cung cấp cho phân xưởng có số hiệu 5
- Trạm 5 : cung cấp cho phân xưởng có số hiệu: 7;
Tính toán tương tự phương án 1 ta có bảng số liệu sau :
Trạm biến áp
S
đm
Số lượng
B
1
( 4;11) 3200 2
B
2
( 6;8;2) 3200 2
Sinh viên: Đỗ Phan-
GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN
Page 17
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
B
3
( 1;10;3) 3200 2
B
4
(5) 1800 2
B
5
(7;9) 3200 2
• Phương án 3: Ta đặt 10 trạm biến áp phân xưởng
- Trạm 1: cung cấp cho phân xưởng số : 4
- Trạm 2: cung cấp cho phân xưởng số: 11
- Trạm 3: cung cấp cho phân xưởng số: 6

- Trạm 4: cung cấp cho phân xưởng số: 8
- Trạm 5: cung cấp cho phân xưởng số: 2
- Trạm 6: cung cấp cho phân xưởng số: 1;10
- Trạm 7: cung cấp cho phân xưởng số: 3
- Trạm 8: cung cấp cho phân xưởng số: 5
- Trạm 9: cung cấp cho phân xưởng số: 7
- Trạm 10: cung cấp cho phân xưởng số: 9
Tính toán tương tự các phương án trước ta có bảng số liệu sau:
Trạm biến áp
S
đm
Số lượng
B1 100 2
B2 1800 2
B3 320 2
B4 3200 2
B5 1800 2
B6 750 2
B7 1800 2
B8 1800 2
B9 1800 2
B10 1800 2
Sinh viên: Đỗ Phan-
GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN
Page 18
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
II.2.2 Các phương án thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy :
do có 2 phương án cấp điện tới nhà máy và 2 phương án cấp điện tới trạm
biến áp phân xưởng nên ta có tất cả 6 phương án thiết kế cho nhà máy. Các
phương án sẽ được tính toán củ thể dưới đây:

2.2.3: tính toán kinh tế- kỹ thuật. Lựa chọn phương án thiết kế:
- Tổn thất trong MBA được xác định theo :
2
1 01 k1
dmB1
1 S
ΔA = n.ΔP .8760+ ΔP . .τ
Sn
 
 ÷
 
Trong đó:
n: số lượng máy biến áp trong trạm biến áp
:
01
ΔP
: tổn thất công suất không tải
N
ΔP
: tổn thất công suất ngắn mạch
S
tt
: công suất tính toán của trạm biến áp
S
đm
: công suất định mức của 1 máy biến áp trong trạm biến áp
4 2
(0,124 .10 ) .8760
M
T

τ
−
= +
với T
max
= 3700(h)

4 2
(0,124 3700.10 ) .8760 2137,755( )h
τ
−
= + =
• Tiền mua máy biến áp là : K
B
=C
B
.N
B
Trong đó: C
B :
giá mua máy biến áp
N
B:
số lượng máy biến áp
• Chọn dây dẫn từ nguồn đến trạm biến áp :
F
kt
≥
max
kt

I
J
=
tt
kt
I
J
Sinh viên: Đỗ Phan-
GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN
Page 19
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
Trong đó : - F
kt
là tiết diện kinh tế, mm2
- I
max
là dòng điện lớn nhất chạy trên dây dẫn, A
- I
tt
là dòng điện tính toán
I
tt
=
tt
dm
S
n. 3.U
- J
kt
là mật độ dòng điện kinh tế,A/mm2

Hàm chi phí tính toán quy đổi cho từng phương án:
Z = p.V + C + Y
th
(đ/năm )
C: thành phần chi phí do tổn thất,
C .c
∆
= ∆Α
Với
c
∆
: giá thành tổn thất điện năng,
Hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn đầu tư:
A
tc
=
h
h
T
25
T 25
i(1 i) 0,1(1 0,1)
0,11
(1 i) 1 (1 0,1) 1
+ +
= =
+ − + −

Phương án này ta dùng trạm phân phối trung tâm nhận điện từ nguồn cấp cho
các trạm biến áp phân xưởng. Các trạm biến áp phân xưởng hạ điện từ 35 kV

xuống còn 0,4 kV để cấp điện cho các phân xưởng nhỏ
a, chọn máy biến áp phân xưởng và tính tổn thất điện năng của các
TBAPX : phương án này ta sử dụng 5 TBAPX , dung lượng đã nêu ở trên
( phụ lục trang 327 sách “ hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp công nghiệp
đô thị và nhà cao tầng )
TBA S
đm
U
đm
ΔP
0
ΔP
k
I
0
U
n
Số
lượng
Đơn
giá
Thành
tiền
kVA
kv
kW kW
% % cái
10
6
VNĐ

10
6
VNĐ
B1 3200 35/0,4 11,5 37,0 4,5 7,0 2 850,36 1700,72
Sinh viên: Đỗ Phan-
GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN
Page 20
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
B2 3200 35/0,4 11,5 37,0 4,5 7,0 2 850,36 1700,72
B3 750 35/0,4 4,1 11,9 6 5,5 2 343 686
B4 3200 35/0,4 11,5 37,0 4,5 7,0 2 850,36 1700,72
B5 3200 35/0,4 11,5 37,0 4,5 7,0 2 850,36 1700,72
TỔNG 7488,88
Tổn thất điện nang trong trạm biến áp B1:
2
1 01 k1
dmB1
1 S
ΔA = n.ΔP .8760+ ΔP . .τ
Sn
 
 ÷
 
Trong đó:
n: số lượng máy biến áp trong trạm biến áp
:
01
ΔP
: tổn thất công suất không tải
N

ΔP
: tổn thất công suất ngắn mạch
S
tt
: công suất tính toán của trạm biến áp
S
đm
: công suất định mức của 1 máy biến áp trong trạm biến áp
4 2
(0,124 .10 ) .8760
M
T
τ
−
= +
với T
max
= 3700(h)
4 2
(0,124 3700.10 ) .8760 2137,755( )h
τ
−
= + =

2
1 01 k1
dmB1
1 S
ΔA = n.ΔP .8760+ ΔP . .τ
Sn

 
 ÷
 
2.11,5.8760 + 0,5.37.
2
2
4172,7
3200
.2137,755= 268725,623 (kWh)
Tính toán tương tự ta có bảng kết quả sau:
Sinh viên: Đỗ Phan-
GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN
Page 21
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
TBA S
đm
U
đm
ΔP
0
ΔP
k
Số
lượng
S
tt
ΔA
kVA
kv
kW kW

cái
kVA kWh
B1 3200 35/0,4 11,5 37,0 2 4172,7 268725,623
B2 3200 35/0,4 11,5 37,0 2 3759,239 256059,503
B3 750 35/0,4 4,1 11,9 2 927,496 91284,546
B4 3200 35/0,4 11,5 37,0 2 4251,597 271292,612
B5 3200 35/0,4 11,5 37,0 2 2934,226 234731,927
TỔNG 1116694,211
b, chọn dây dẫn và tính tổn thất công suất và tổn thất điện năng của các
đường dây:
chọn dây dẫn từ TPPTT đến TBA 1: Lựa chọn tiết diện dây dẫn theo mật độ
dòng điện kinh tế, Ứng với thời gian sử dụng công suất cực đại T
max
= 3700 h
với dây cáp đồng j
kt
= 3,1
I
max
= I
tt
=
tt
dm
S
n. 3.U
=
4172,7
2. 3.35
= 34,415A

Chọn tiết diện dây dẫn :
F
kt
=
max
kt
I
J
=
34,415
11,101
3,1
=
mm
2
Sinh viên: Đỗ Phan-
GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN
Page 22
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
Tra bảng 4.58 trang 274, sổ tay tra cứu thiết bị điện chọn tiết diện dây dẫn cáp
gần nhất : cấp 18-35 kV có F
tc
= 50 mm
2
, cách điện XPLE, đai thép, vỏ PVC
do hãng FUKURAWA ( Nhật Bản) chế tạo, có I
cp
= 200A
Kiểm tra điều kiện sự cố : khi đứt 1 trong 2 dây của đường dây :
I

sc
= 2 I
lvmax
= 2.34,415 = 68,83 A < Icp = 200A
Do khoảng cách từ TPPTT đến TBAPX là nhỏ , nên ta có thể bỏ qua tổn thất
U
Tổn thất công suất trên đường dây:
3
0
2
2
2
2
1 1
. .0,494.320.10 0,084
2
. .0,084 1193,926(
417
w)
35
2,7
ttpx
dm
R r l
n
S
P R
U
−
= = =

∆ = = =
Tổn thất điện năng trên đoạn dây được xác định theo biểu thức:
ΔA = ΔP.τ =
2 2
2
P +Q
.r.τ
U
= 1193,926.2137,775.10
-3
=2552,345 (kWh)
Tiền mua dây là :
K
cáp
=205.0,32=65,6.10
6
( đồng)
Tính toán tương tự cho các đường dây khác ta có bảng kết quả tính toán sau:
Đường
dây
Cáp J
kt
I
lv
I
sc
S
tt
F
tt

F
tc
I
cp
A A kVA mm
2
mm
2
A
TPPTT-
B1
XLPE(3*50) 3,1 34,415 68,83 4172,7 11,101 50 200
Sinh viên: Đỗ Phan-
GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN
Page 23
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
TPPTT-
B2
XLPE(3*50 3,1 31,005 62,011 3759,239 10,001 50 200
TPPTT-
B3
XLPE(3*50 3,1 7,649 15,299 927,496 2,467 50 200
TPPTT-
B4
XLPE(3*50 3,1 35,066 70,133 4251,597 11,312 50 200
TPPTT-
B5
XLPE(3*50 3,1 24,201 48,402 2934,226 7,806 50 200
Sinh viên: Đỗ Phan-
GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN

Page 24
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
Sinh viên: Đỗ Phan-
GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN
Page 25