Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất công nghiệpTrần Đăng Đức

Đồ án cung cấp điện GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải
LỜI MỞ ĐẦU
***
Trong công cuộc xây dựng đất nước hiện nay thì ngành công nghiệp điện luôn
giữ một vai trò hết sức quan trọng, trở thành ngành không thể thiếu trong nền kinh tế
quốc dân và thiết kế cung cấp điện là việc đầu tiên phải làm.
Khi các nhà máy và xí nghiệp không ngừng được xây đựng thì các hệ thống cung
cấp điện cũng cần phải được thiết kế và xây dựng. Đồ án môn học Cung cấp điện là
bước khởi đầu giúp cho sinh viên ngành Hệ thống điện hiểu được một cách tổng quát
những công việc phải làm trong việc thiết kế một hệ thống cung cấp điện và về chuyên
ngành Cung cấp điện.
Nội dung của đồ án là Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất công
nghiệp. Đồ án bao gồm các phần chính sau:
1. Tính toán phụ tải điện
2. Xác định sơ đồ cấp điện của phân xưởng
3. Lựa chọn và kiểm tra các thiết bị của sơ đồ nối điện
4. Tính chọn tụ bù nâng cao hệ số công suất
Trong thời gian làm đồ án môn học, do thời gian cũng như kiến thức còn hạn chế
nên đồ án này của em không tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong thầy cô trong bộ môn
góp ý để bản đồ án của em được hoàn thiện hơn.Em xin cảm ơn các thầy cô. Đặc biệt em
xin cảm ơn thầy Phạm Mạnh Hải đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo giúp em hoàn thành đồ án
môn học này.
Hà Nội, ngày20 tháng 11 năm 2014
Sinh viên: Trần Đăng Đức
SV: Trần Đăng Đức 1
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải
MỤC LỤC
PHẦN A: ĐỀ BÀI
Thiết kế cung cấp điện
Bài 61A
“Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất công nghiệp”

Thiết kế mạng điện cung cấp cho một phân xưởng với số liệu cho trong
bảng số liệu thiết kế cấp điện phân xưởng. Tỷ lệ phụ tải điện loại I là
60%
. Hao tổn
điện áp cho phép trong mạng điện hạ áp
5%
cp
U∆ =
. Hệ số công suất cấn nâng lên là
cosϕ = 0,9. Hệ số chiết khấu i=12%; Công suất ngắn mạch tại điểm đấu điện
k
S
, MVA;
Thời gian tồn tại của dòng ngắn mạch
k
t
=2,5. Giá thành tổn thất điện năng
c
∆
=1500đ/kWh; suất thiệt hại do mất điện
th
g
=10000đ/kWh. Đơn giá tụ bù là 140.
3
10
đ/kVAr, chi phí vận hành tụ bằng 2% vốn đầu tư, suất tổn thất trong tụ
b
P
∆
=0,0025

kW/kVAr. Giá điện trung bình g=1400 đ/kWh. Điện áp lưới phân phối là 22kV.
Thời gian sử dụng công suất cực đại
M
T
=4000(h). Chiều cao phân xưởng h=4,2(m).
Khoảng cách từ nguồn điện đến phân xưởng L=200(m).
SV: Trần Đăng Đức 2
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải
Các tham số khác lấy trong phụ lục và sổ tay thiết kế cung cấp điện.
Bảng 1.A: Phụ tải của phân xưởng cơ khí – sửa chữa N
0
4
Số hiệu
trên
sơ đồ
Tên thiết bị Hệ số k
sd
cosϕ
Công suất
đặt P (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 0,30 1 7
4 Tủ sấy 0,36 1 22
5 Máy quấn dây 0,57 0,8 0,8
6 Máy quấn dây 0,6 0,8 2,2
7 Máy khoan bàn 0,51 0,78 2,2
8 Máy khoan đứng 0,55 0,78 8,5
9 Bàn thử nghiệm 0,62 0,85 8,5
10 Máy mài 0,45 0,7 2,2

11 Máy hàn 0,53 0,82 3,5
12 Máy tiện 0,45 0,76 4
13 Máymài 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 0,7 1,8
20 Quạt gió 0,45 0,83 5,5
Hình 1.A: Sơ đồ mặt bằng phân xưởng sửa chữa thiết bị điện
SV: Trần Đăng Đức 3
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải
A
B
C
D
E
1
2
3
4
5
6
7
1
23
7
18
11
12

8
6
20
4
5
9
16
10
15
Van
phòng
xu?ng
14
19
17
13
6000
24000
6000
36000
PHẦN B:NHIỆM VỤ THIẾT KẾ
CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN
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.
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.
SV: Trần Đăng Đức 4
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải
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 hệ số
M
k
và 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. Phụ tải chiếu sáng
Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng cơ khí sửa chữa được xác định theo phương
pháp suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích:
0 0
. . .
cs
P P S P ab= =
Trong đó:
P
0
là suất chiếu sáng trên 1 đơn vị diện tích chiếu sáng,
0
P
= 15 W/m

2
S là diện tích được chiếu sáng, m
2
a là chiều dài của phân xưởng, m
b là chiều rộng của phân xưởng, m
Vậy phụ tải chiếu sáng của phân xưởng cơ khí sửa chữa là:
3
15.36.24
12,96
10
cs
P = =
(kW)
Do ta dùng đèn sợi đốt để chiếu sáng có cosϕ =1 nên tgϕ = 0
. 0
cs cs
Q P tg
ϕ
= =
(kVar)
1.2. Phụ tải động lực
SV: Trần Đăng Đức 5
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải
1.2.1 : Phân nhóm các phụ tải động lực:
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 được chính xác cần phải phân nhóm thiết bị
điện. Việc phân nhóm phụ tải tuân theo các nguyên tắc sau:
+ Các thiết bị điện 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 đường dây
hạ áp trong phân xưởng.

+ Chế độ làm việc của các thiết bị điện trong nhóm nên giống nhau để xác
định phụ tải tính toán được chính xác hơn và thuận tiện trong việc lựa chọn phương
thức cung cấp điện cho nhóm.
+ Tổng công suất của các nhóm thiết bị nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại
tủ động lực cần dùng trong phân xưởng và trong toàn nhà máy. Số thiết bị trong một
nhóm cũng không nên quá nhiều bởi số đầu ra của các tủ động lực thường là 8 ÷ 12
Tuy nhiên thường rất khó khăn để thỏa mãn cả 3 điều kiện trên, vì vậy khi thiết
kế phải tùy thuộc vào điều kiện cụ thể của phụ tải để lựa chọn phương án tối ưu nhất
trong các phương án có thể.
Dựa vào nguyên tắc phân nhóm ở trên và căn cứ vào vị trí, công suất của các
thiết bị được bố trí trên mặt bằng phân xưởng, ta có thể chia các phụ tải thành 5 nhóm.
Kết quả phân nhóm phụ tải được trình bày ở bảng 1.1
Bảng 1.1: Phân nhóm thiết bị điện của phân xưởng sửa chữa cơ khí
STT Tên thiết bị
Số hiệu
trên sơ đồ
Hệ số
cosϕ
Công suất
P (kW)
NHÓM 1
1 Bể ngâm dung dịch kiềm 1
0,35 1 10
SV: Trần Đăng Đức 6
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải
2 Bể ngâm nước nóng 2
0,32 1 22
3 Bể ngâm tăng nhiệt 3
0,30 1 7
4 Máy khoan bàn 7

0,51 0,78 2,2
5 Máy hàn 11
0,53 0,82 3,5
6 Máy tiện 12
0,45 0,76 4
7 Bàn lắp ráp và thử nghiệm 18
0,53 0,69 18
Tổng 66,7
NHÓM 2
1 Tủ sấy 4
0,36 1 22
2 Máy quấn dây 5
0,57 0,8 0,8
3 Bàn thử nghiệm 9
0,62 0,85 8,5
4 Cần cẩu điện 14
0,32 0,8 6,5
5 Máy hàn xung 16
0,32 0,55 20
6 Máy ép nguội 19
0,47 0,7 1,8
Tổng 59,60
NHÓM 3
1 Máy quấn dây 6
0,6 0,8 2,2
2 Máy khoan đứng 8
0,55 0,78 8,5
3 Máy mài 10
0,45 0,7 2,2
4 Máy mài tròn 13

0,4 0,72 4
5 Máy bơm nước 15
0,46 0,82 5,5
6 Bàn lắp ráp và thử nghiệm 17
0,53 0,69 12
7 Quạt gió 20
0,45 0,83 5,5
Tổng 39,90
1.2.2: Xác định phụ tải tính toán cho các nhóm phụ tải động lực:
(tính theo hệ số
M
k
và công suất trung bình)
1.2.2.1 : Xác định phụ tải tính toán cho Nhóm 1: (Số liệu phụ tải cho trong bảng 1.1)
a) Xác định hệ số sử dụng tổng hợp
sd
k
Σ
Xác định hệ số sử dụng tổng hợp của phụ tải nhóm 1 theo công thức:
.
i sdi
sd
i
P k
k
P
Σ
=
∑
∑

Trong đó :
k
sdi
là hệ số sử dụng của thiết bị
P
i
là công suất đặt của thiết bị
=> Vậy hệ số sử dụng tổng hợp của Nhóm 1 là:
SV: Trần Đăng Đức 7
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải
k =
0,35.10 0,32.22 0,3.7 0,51.2,2 0,53.3,5 0,45.4 0,53.18
66,7
+ + + + + +
=

=
26,957
0,4
66,7
≈
b) Xác định số thiết bị hiệu quả nhóm 1:
Số thiết bị hiệu quả của nhóm 1 được xác định theo số thiết bị tương đối
*
n
và
công suất tương đối
*
P
trong nhóm:

+ Gọi
axm
P
là công suất của thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm1
1
1
*
1
1
*
1
n
j
j
n
i
i
n
n
n
P
P
P
P
P
=
=

=






= =



∑
∑
Trong đó:
n là số thiết bị trong nhóm
1
n
là số thiết bị có
ax
1
.
2
m
P P≥
P và
1
P
là tổng công suất ứng với n và
1
n
thiết bị
+ Từ bảng 1.1ta có : thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm 1 là:
2

22P =
kW
2
1 1
.22 11
2 2
P→ = =
kW
Do đó ta có:
1
n
= 2;
1
22 18 40P = + =
kW
=>
*
2
0,29;
7
n = =
*
40
0,6
66,7
P = =
Từ
*
n
= 0,29 và

*
P
= 0,6 tra PL4 ta tìm được
*
0,66
hq
n =
*
. 7.0,66 5
hq hq
n n n= = ≈
+ Xác định hệ số cực đại kmax: Tra bảng PL5 với nhq=5, ksd=0,4 ta được kmax=1,76
SV: Trần Đăng Đức 8
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải
- Vậy phụ tải tính toán của nhóm 1 :
7
max
1
1
. . 1,76.0,4.66,7 46,96( )
i
tt
sd
i
P k k P kW
=
= = ≈
∑
∑
- Hệ số công suất trung bình nhóm 1:

1
.cos
(10 22 7).1 2,2.0,78 3,5.0,82 4.0,76 18.0,69
cos 0.886
66,67
i i
tb
i
P
P
ϕ
ϕ
+ + + + + +
= = =
∑
∑
1.2.2.2: Xác định phụ tải tính toán cho các nhóm còn lại:
- Tính toán tương tự Nhóm 1
Ta có kết quả tính toán được thể hiện trong bảng 1.2
Bảng 1.2. Bảng phụ tải tính toán của các nhóm
Nhóm phụ
tải
n
hq
k
sdtb
k
max

i

P
∑
cos
i
ϕ
P
tti
1 5 0,4 1,76 66,7 0,886 46,96
2 4 0,39 1,87 59,6 0,79 43,47
3 6 0,5 1,51 39,9 0,76 30,12
Tổng 120,55
1.2.3. Xác định phụ tải tính toán động lực của phân xưởng:
+ Ta có:
1
.
n
tti
ttdlpx dt
i
k P
P
=
=
∑
Trong đó :
d xtt lp
P
:là công suất tác dụng tính toán động lực của phân xưởng
k
đt

: Là hệ số đồng thời đạt giá trị max công suất tác dụng
P
tti
: Là công suất tác dụng tính toán nhóm thứ i
n : Là số nhóm.
+ Vì số nhóm n = 3 nên ta lấy k
đt
= 0,92. Thay số vào ta có:
P
ttđlpx
= 0,92.120,55=110,91 (kW)
+ Hệ số công suất trung bình của các nhóm phụ tải động lực là:
SV: Trần Đăng Đức 9
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải
. os
136,54
os 0,82
166,2
dl
i i
i
P c
c
P
ϕ
ϕ
∑
= = =
∑

tan 1,108
dl
ϕ
=
=>
.tan 275,81.1,108 305,6
ttdl ttdl dl
Q P
ϕ
= = =
(kVar)
1.3. Phụ tải tổng hợp
Bảng 1.3.: Kết quả tính toán phụ tải điện
Loại phụ tải P
tt
(kW) cosφ
Động lực 110,91 0,82
Chiếu sáng 12,96 1
- Phụ tải tính toán tác dụng của toàn phân xưởng
110,91 12,96 123,87( )
ttpx ttdlpx cs
P P P kW= + = + =
- Hệ số công suất của toàn phân xưởng là:
. os . os
110,91.0,82 12,96.1
os 0,84
123,87
ttdlpx dl cs cs
px
ttpx

P c P c
c
P
ϕ ϕ
ϕ
+
+
= = =
→
tgφ
px
≈ 0,65
- Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng là:
Q
tt.px
= P
tt.px
. tgφ
px
= 123,87.0,84=104,05 (kVar)
- Công suất tính toán của toàn phân xưởng là :

2 2 2 2
123,87 104,05 161,77(k )
ttpx ttpx ttpx
S P Q VA= + = + =
SV: Trần Đăng Đức 10
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải
CHƯƠNG 2:
XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN CỦA PHÂN XƯỞNG

2.1. Xác định vị trí đặt TBA phân xưởng:
Để lựa chọn được vị trí tối ưu cho TBA cần thỏa mãn các điều kiện sau:
- Vị trí trạm cần phải được đặt ở những nơi thuận tiện cho việc lắp đặt, vận hành cũng
như thay thế và tu sửa sau này (phải đủ không gian để có thể dễ dàng thay máy biến áp,
gần các đường vận chuyển )
- Vị trí trạm phải không ảnh hưởng đến giao thông và vận chuyển vật tư chính của xí
nghiệp.
- Vị trí trạm còn cần phải thuận lợi cho việc làm mát tự nhiên (thông gió tốt), có khả năng
phòng cháy, phòng nổ tốt đồng thời phải tránh được các bị hoá chất hoặc các khí ăn
mòn của chính phân xưởng này có thể gây ra
Vì những lí do trên ta chọn đặt TBA ở phía sát tường cao nhất bên trái, phía ngoài,
góc trên của phân xưởng từ trái sang, từ trên xuống.
2.2. Chọn công suất và số lượng máy biến áp
2.2.1. Chọn số lượng máy biến áp
Việc lựa chọn đúng số lượng MBA dựa trên cơ sở độ tin cậy cung cấp điện. Các
phụ tải thuộc hộ tiêu thụ loại I, TBA cần đặt từ 2 MBA trở lên nối với các phân đoạn
khác nhau của thanh góp, giữa các phân đoạn có thiết bị đóng cắt khi cần thiết. Hộ tiêu
thụ loại III chỉ cần đặt 1 MBA (yêu cầu trong kho cần có MBA dự trữ).
Ở đấy số phụ tải loại 1 chiếm 60%, ta sẽ sử dụng 2 máy biến áp làm việc song
song.
2.2.2. Chọn công suất MBA
2.2.2.1. Tỏng quan về cách chọn
Chọn sao cho trong điều kiện làm việc bình thường trạm đảm bảo cung cấp đủ
điện năng cho phụ tải và có dự trữ một lượng công suất đề phòng khi sự cố, đảm bảo độ
an toàn cung cấp điện, tuổi thọ máy, tiêu chuẩn kinh tế kỹ thuật. Được tiến hành dựa
SV: Trần Đăng Đức 11
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải
trên công suất tính toán toàn phần của phân xưởng và một số tiêu chuẩn khác : ít chủng
loại máy, khả năng làm việc quá tải, đồ thị phụ tải
- Điều kiện chọn MBA:

+ Trong điều kiện làm việc bình thường
n.k
hc
.S
đmB
≥ S
tt
+ Kiểm tra theo điều kiện sự cố một máy biến áp (đối với trạm có nhiều hơn 1 MBA)
(n – 1).k
hc
.k
qt
.S
đmB
≥ S
tt.sc
Trong đó :
• n: Số máy biến áp trong trạm
• k
hc
: Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường, ta chọn loại máy chế tạo ở Việt
Nam nên không cần hiệu chỉnh nhiệt độ, lấy k
hc
= 1.
• k
qt
: Hệ số quá tải sự cố, k
qt
= 1,4 nếu thoả mãn điều kiện MBA vận hành quá tải
không quá 5 ngày đêm, thời gian quá tải trong một ngày đêm không vượt quá 6h

và trước khi quá tải MBA vận hành với hệ số tải không quá 0,93.
• S
tt.sc
: Công suất tính toán sự cố. Khi sự cố một máy biến áp có thể loại bỏ một số
phụ tải không quan trọng để giảm nhẹ dung lượng của các MBA, nhờ vậy có thể
giảm được vốn đầu tư và tổn thất của trạm trong trạng thái làm việc bình thường.
+ Đồng thời cũng cần hạn chế chủng loại MBA dùng trong nhà máy để tạo điều kiện
thuận lợi cho việc mua sắm, lắp đặt, vận hành, sửa chữa, thay thế.
2.2.3. Chọn MBA cho phân xưởng
- Ta có: S
tt.px
= 161,77 (kVA)
- Ta đặt 2 MBA làm việc song song có :
S
MBA
≥ =
161,77
2.1
≈ 80,89 (kVA)
⇒
Chọn 2 MBA do ABB chế tạo, mỗi máy có công suất 100 (kVA
- Kiểm tra lại công suất MBA đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố :
S
tt.sc
lúc này chính bằng công suất tính toán của phân xưởng sau khi đã cắt bớt các
phụ tải loại III (40%)
=
0,6.
( 1).
ttpx

qt
S
n k−
≤ S
MBA
SV: Trần Đăng Đức 12
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải
0,6.161,77
69,33
(2 1).1,4
≈
−
< 100 (kVA) => thỏa mãn
Vậy ta sẽ sử dụng 2 MBA làm việc song song, mỗi máy có công suất 100kVA
Bảng 2.1 : Thông số của MBA phân xưởng
S
MBA
(kVA)
Điện áp
(kV)
∆P
0
(kW)
∆P
k
(kW)
U
k
% I
0

%
Vốn đầu tư
MBA (.10^6đ)
2x 100 22/0,4 0,32 2,05 4 7,5 135,7
2.3. Lựa chọn sơ đồ nối điện tối ưu
2.3.1. Nguyên tắc chung
Trong mạng điện phân xưởng thì cáp và dây dẫn điện được chọn theo các điều
kiện sau:
• Đảm bảo tổn thất điện áp trong phạm vi cho phép.
• Kiểm tra độ sụt áp khi có động cơ lớn khởi động. Điều kiện này ta cũng có thể bỏ
qua do phân xưởng không có động cơ có công suất quá lớn.
• Đảm bảo điều kiện phát nóng
- Nguyên tắc đảm bảo điều kiên phát nóng được xét cụ thể như sau:
Cáp và dây dẫn được chọn cần thỏa mãn
k
hc
.I
cp
≥ I
lvmax
Trong đó
- k
hc
: là hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường đặt cáp và số lượng cáp đi
song song trong rãnh.
- I
cp
: là dòng điện làm việc lâu dài cho phép của dây cáp chọn được (A)
- I
lvmax

: là dòng điện làm việc lớn nhất của phân xưởng, nhóm, hay các thiết bị
điện đơn lẻ.
- Trong mạng điện hạ áp ,tiết diện dây dẫn và cáp thường bé, điện trở thường lớn vì
vậy tiết diện dây dẫn ở mạng này ảnh hưởng rõ rệt đến tổn thất điện áp.
Mạng phân phối yêu cầu chất lượng điện áp cao mà khả năng điều chỉnh điện áp lại
hạn chế. Vì vậy cần phải lựa chọn tiết diện dây dẫn sao cho tổn thất điện áp không vượt
quá mức cho phép. Nghĩa là căn cứ vào
cp
U
∆
để chọn dây dẫn.
Như vậy cáp và dây dẫn được chọn phải thoả mãn các điều kiện sau:
SV: Trần Đăng Đức 13
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải

380
5. 19 ( )
100
tt cp
U U V∆ ≤ ∆ = =
- Với cáp từ TBA đến các TPP ta đi lộ kép, cáp được đặt trong hào cáp,
hc
k
=1
- Với cáp từ TPP đến các TĐL ta đi lộ kép, cáp đặt trong rãnh,
hc
k
=1
- Với cáp từ TĐL đến các thiết bị ta đi lộ đơn, cáp được đặt trong hào cáp và đi riêng
từng tuyến nên k

hc
= 1
+ Với cáp từ TBA đến các TPP ta đi lộ kép, cáp được đặt trong hào cáp,
hc
k
=1
+ Với cáp từ TPP đến các TĐL ta đi lộ kép, cáp đặt trong rãnh,
hc
k
=1
+ Với cáp từ TĐL đến các thiết bị ta đi lộ đơn, cáp được đặt trong hào cáp và đi riêng
từng tuyến nên k
hc
= 1
2.3.2 Phương án 1
Đặt tủ phân phối (TPP) ở góc trái cao nhất của phân xưởng, gần TBA, tủ động lực ở sát
tường.
SV: Trần Đăng Đức 14
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải
A
B
C
D
E
1
2
3
4
5
6

7
1
23
7
18
11
12
8
6
20
4
5
9
16
10
15
14
19
17
13
6000
24000
6000
36000
TBA
Van
phong
xuong
Hình 2.1. Sơ đồ đi dây phương án 1
Ta xác định tiết diện dây dẫn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép như sau:

- Chọn dây dẫn là dây cáp lõi đồng có điện dẫn suất
58,1(1/ . )m
γ
= Ω
+ Xét trên nhánh dài nhất từ TBA-TPP-TDL3-pt17-pt13
+ Xác định dòng trên các nhánh:
SV: Trần Đăng Đức 15
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải
I
tba-tpp
=
tt.px
đm
S
161,77
122,89 (A)
2 . 3 .U 2. 3.0,38
= ≈
I
tpp-tdl3
=
tt.tdl2
tb1đm
P
46,96
40,26(A)
cos .2 . 3 .U 0,886.2. 3.0,38
= ≈
ϕ
I

tdl-pt17
=
pt17 13
tbđm
P
12 4
34,73 (A)
cos . 3 .U 0,7. 3.0,38
+
+
= ≈
ϕ
I
pt17-pt13
=
pt17
17đm
P
4
8,44 (A)
cos . 3 .U 0,72. 3.0,38
= ≈
ϕ
Chọn
0
0,07 /x km= Ω
, ta có:

''
0 ij ij ij

3. . . .sinU x l I
ϕ
∆ =
∑

3
3.0,07.((122,89.1,19 / 2).0,54 (40,26.42,16 / 2).0,65 34,73.9,2.0,71 8,44.2,5.0,69).10
−
= + + +
0,1( )V=
' ''
19 0,1 18,99 ( )
cp
U U U V∆ = ∆ −∆ = − =
Tính mật độ dòng điện không đổi
'
2
ij ij
. 58,1.18,99
39,83(A/ mm )
3. .cos 3.(1,19.0,82 42,16.0,76 9,2.0,7 2,5.0,72)
U
J
l
γ
ϕ
∆
= = =
+ + +
∑

Mật độ dòng điện kinh tế ứng với T
max
= 4000 (h) là
2
kt
J 3,1 (A/mm )=
(tương ứng với
cáp lõi đồng). (Tra phụ lục A - Bảng 9.pl.BT – Sách bài tập CCĐ – T.S Trần Quang
Khánh)
Vì J
kt
< J => tiết diện dây được xác định theo J
kt
+ Chọn cáp từ TBA-TPP
- Tiết diện cáp phải thỏa mãn:
SV: Trần Đăng Đức 16
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải
F ≥ =
122,89
39,64
3,1
=
(mm
2
)
Chọn cáp vặn xoắn lõi đồng cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC do hãng
FURUKAWA (Nhật Bản) chế tạo, mã hiệu XLPE.70 có F = 70 mm
2
, r
0

= 0,27 (Ω/km) x
0
= 0,083 (Ω/km), (cáp được đặt trong rãnh)
(Phụ lục B - bảng 37.pl)
+ Chọn cáp từ TPP-TDL3
Dòng điện làm việc lớn nhất:
F ≥ =
40,26
12,99
3,1
=
(mm
2
)
Chọn cáp vặn xoắn lõi đồng cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC do hãng
FURUKAWA (Nhật Bản) chế tạo, mã hiệu XLPE.35 có F = 35 mm
2
, r
0
= 0,52 (Ω/km) x
0
= 0,09 (Ω/km), I
cp
= 170 (A) (cáp được đặt trong rãnh)
(Phụ lục B - bảng 37.pl)
- Kiểm tra lại theo điều kiện phát nóng
Cáp được đặt đặt trong nhà (25
o
C) với k
hc

= 1
k
hc
.I
cp
= 1.170 = 170 (A) > I
sc
= 2.I
lvmax
= 80,52 (A) (thỏa mãn)
-
Tổn thất điện áp :
0 0
. .
30,12.0,52 25,76.0,09 0,042
. . 0,99 ( )
2 0,38 2
đm
P r Q x
L
U V
U
+
+
∆ = = =
-
Tổn thất điện năng là :

2 2 2 2
3

2 2
30,12 25,76 0,042
. . .0,52. . 2405,29.10
0,38 2
đm
P Q
A R
U
τ
−
+ +
∆ = =
= 285,72 (kWh/năm).
4 2 4 2
max
(0,124 .10 ) .8760 (0,124 4000.10 ) .8760 2405,29( )T h
τ
− −
= + = + =
- Chi phí tổn thất hàng năm :
C = ΔA.cΔ = 285,72. 1500 = 0,43. 106 (đ).
- Vốn đầu tư của đoạn dây (lộ kép) :
SV: Trần Đăng Đức 17
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải
6 6
1,6. . 1,6.124,8.10 .0,042 8,39.10
o
V v L= = =
(đ)
=> Z = p.V + C = 0,225 . 8,39 . 106 + 0,43. 106 = 2,32. 106 (đ).

Tính tương tự cho các đoạn dây khác, ta có kết quả được thể hiện trong bảng sau:
Công suất Dòng Tiết diện Điện trở Hao tổn Chi phí
P Q S I F Ftc L r
0
x
0
∆U ∆A v
0
V C
kW kVAr kVA A
mm
2
mm
2
m
(Ω/km) (Ω/km)
(V)
(kWh/nă
m)
.
10
6
đ/k
m
.
10
6
đ
.
10

3
đ/nă
m
123,8
7
104,0
5
161,7
7
122,8
9
39,6
4
70 0,8 0,27 0,083
0,0
4
47,08 188,80 0,24 70,62
46,96 24,58 53,00 40,26
12,9
9
35 8,86 0,52 0,09
0,3
1
107,79 124,80 1,77 161,69
14 5,53 15,05 11,44 3,69 10 8,29 1,83 0,109
0,5
7
57,27 69,76 0,58 85,90
25,5 5,18 26,02 19,77 6,38 10 2,25 1,83 0,109
0,2

8
46,44 69,76 0,16 69,66
9,2 3,02 9,68 7,36 2,37 10 6,13 1,83 0,109
0,2
8
17,52 69,76 0,43 26,29
2,2 1,77 2,82 2,14 0,69 10 4,92 1,83 0,109
0,0
5
1,19 69,76 0,34 1,79
3,5 2,44 4,27 3,24 1,05 10 4,97 1,83 0,109
0,0
9
2,76 69,76 0,35 4,14
4 3,42 5,26 4,00 1,29 10 4,92 1,83 0,109
0,1
0
4,15 69,76 0,34 6,23
18 18,88 26,09 19,82 6,39 10 6,4 1,83 0,109
0,5
9
132,76 69,76 0,45 199,14
43,47 33,74 55,03 41,80
13,4
8
35
17,8
6
0,52 0,09
0,6

0
234,20 124,80 3,57 351,29
22,8 28,85 36,77 27,94 9,01 10 5,1 1,83 0,109
0,6
0
210,24 69,76 0,36 315,35
28,5 34,22 44,53 33,83
10,9
1
16 0,87 1,15 0,101
0,0
8
33,05 83,52 0,07 49,57
24,5 22,94 33,56 25,50 8,22 10 14,5 1,83 0,109
1,8
1
497,86 69,76 1,01 746,79
0,8 0,60 1,00 0,76 0,25 10 4,15 1,83 0,109
0,0
2
0,13 69,76 0,29 0,19
20 30,37 36,36 27,62 8,91 10 4,61 1,83 0,109
0,4
8
185,82 69,76 0,32 278,73
18 18,36 25,71 19,53 6,30 10 3,37 1,83 0,109
0,3
1
67,93 69,76 0,24 101,89
30,12 25,76 39,63 30,11 9,71 35

41,7
4
0,52 0,09
0,9
9
283,93 124,80 8,33 425,89
7,7 5,37 9,39 7,13 2,30 10 4,58 1,83 0,109
0,1
8
12,31 69,76 0,32 18,47
8,5 6,82 10,90 8,28 2,67 10 8,73 1,83 0,109 0,3 31,60 69,76 0,61 47,40
SV: Trần Đăng Đức 18
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải
7
7,7 5,98 9,75 7,40 2,39 10 1,32 1,83 0,109
0,0
5
3,82 69,76 0,09 5,73
16 16,32 22,86 17,36 5,60 10 6,78 1,83 0,109
0,5
5
107,98 69,76 0,47 161,96
5,5 3,70 6,63 5,03 1,62 10 4,23 1,83 0,109
0,1
2
5,66 69,76 0,30 8,49
2,2 2,24 3,14 2,39 0,77 10 3,19 1,83 0,109
0,0
4
0,96 69,76 0,22 1,44

4 3,86 5,56 4,22 1,36 10 4,24 1,83 0,109
0,0
9
3,99 69,76 0,30 5,98
Tổng
21,1
5
3144,65
Bảng 2.2. Kết quả lựa chọn dây dẫn phương án 1
SV: Trần Đăng Đức 19
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải
2.3.3. Phương án 2
Các tủ động lực, tủ phân phối đặt giống phương án 1, đường dây tới các phụ tải ta
sử dụng cách đi dây hình tia.
A
B
C
D
E
1
2
3
4
5
6
7
1
23
7
18

11
12
8
6
20
4
5
9
16
10
15
Van
phong
xuong
14
19
17
13
6000
24000
6000
36000
TBA
Hình 2.2. Sơ đồ đi dây phương án 2
Ta có bảng lựa chọn dây dẫn phương án 2 như sau :
Đoạn Công suất Dòng Tiết diện
Điện trở Hao tổn
SV: Trần Đăng Đức:D7-DCN2 20
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải
dây

P Q S I F Ftc L
r
0
x
0
∆U ∆
kW kVAr kVA A mm2 mm2 m
(Ω/km) (Ω/km)
(V)
(kWh/năm
TBA-TPP 123,8
7
104,0
5
161,77 122,89 39,64 70 0,8 0,27 0,083 0,04 47,08
TPP-T1
46,96 24,58 53,00 40,27 12,99 35 8,86 0,52 0,09 0,31 107,80
T1-1 10 0,00 10,00 7,60 2,45 10 9,09 1,83 0,109 0,44 27,71
T1-2 22 0,00 22,00 16,71 5,39 10 2,52 1,83 0,109 0,27 37,18
T1-3 7 0,00 7,00 5,32 1,72 10 6,13 1,83 0,109 0,21 9,16
T1-7 2,2 1,77 2,82 2,14 0,69 10 11,9
2
1,83 0,109 0,13 2,89
T1-11 3,5 2,44 4,27 3,24 1,05 10 10,0
5
1,83 0,109 0,18 5,58
T1-12 4 3,42 5,26 4,00 1,29 10 13,0
7
1,83 0,109 0,26 11,04
T1-18 18 18,88 26,09 19,82 6,39 10 6,4 1,83 0,109 0,59 132,76

TPP-T2 43,47 33,74 55,03 41,80 13,48 35 17,8
6
0,52 0,09 0,60 234,20
T2-4 22 0,00 22,00 16,71 5,39 10 5,1 1,83 0,109 0,54 75,24
T2-9 8,5 5,27 10,00 7,60 2,45 10 0,87 1,83 0,109 0,04 2,65
T2-14 6,5 4,88 8,13 6,17 1,99 10 14,5 1,83 0,109 0,47 29,18
T2-5 0,8 0,60 1,00 0,76 0,25 10 7,64 1,83 0,109 0,03 0,23
T2-16 20 30,37 36,36 27,62 8,91 10 10,7
7
1,83 0,109 1,13 434,11
T2-19 18 18,36 25,71 19,53 6,30 10 17,5
5
1,83 0,109 1,61 353,73
TPP-T3 30,12 25,76 39,63 30,11 9,71 35 41,7
4
0,52 0,09 0,99 283,93
T3-6 2,2 1,65 2,75 2,09 0,67 10 4,58 1,83 0,109 0,05 1,06
T3-8 8,5 6,82 10,90 8,28 2,67 10 8,73 1,83 0,109 0,37 31,60
T3-15 5,5 3,84 6,71 5,10 1,64 10 1,32 1,83 0,109 0,04 1,81
T3-17 12 12,59 17,39 13,21 4,26 10 6,78 1,83 0,109 0,42 62,51
T3-20 5,5 3,70 6,63 5,03 1,62 10 9,97 1,83 0,109 0,27 13,34
T3-10 2,2 2,24 3,14 2,39 0,77 10 8,15 1,83 0,109 0,09 2,45
T3-13 4 3,86 5,56 4,22 1,36 10 11,6
4
1,83 0,109 0,24 10,95
Tổng
Bảng 2.3. Kết quả lựa chọn dây dẫn phương án 2
SV: Trần Đăng Đức:D7-DCN2 21
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải
2.3.4. Phương án 3

Chọn tủ phận phối ở góc trên phân xưởng, các tủ động lực và sơ đồ đi dây được
bố trí như sau :
A
B
C
D
E
1
2
3
4
5
6
7
1
23
7
18
11
12
8
6
20
4
5
9
16
10
15
Van

phong
xuong
14
19
17
13
6000
24000
6000
36000
TBA
Hình 2.3. Sơ đồ đi dây phương án 3
Ta có bảng kết quả lựa chọn dây dẫn phương án 3 như sau :
SV: Trần Đăng Đức:D7-DCN2 22
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải
Công suất Dòng Tiết diện Điện trở Hao tổn Chi phí
Q S I F Ftc L r
0
x
0
∆U ∆A v
0
V
kVAr kVA A mm2
mm
2
m
(Ω/km) (Ω/km)
(V)
(kWh/nă

m)
.
10
6
đ/km
.10
6
đ 10
123,8 104,0
5
161,7
7
122,8
9
39,64 70 0,8 0,27 0,083 0,04 47,08 188,8 0,24 70,62
46,96 24,58 53,00 40,27 12,99 35 12,96 0,52 0,09 0,45 157,69 124,8 2,59 236,53
0,00 10,00 7,60 2,45 10 6,73 1,83 0,109 0,32 20,51 69,76 0,47 30,77
0,00 22,00 16,71 5,39 10 0,21 1,83 0,109 0,02 3,10 69,76 0,01 4,65
0,00 7,00 5,32 1,72 10 7,56 1,83 0,109 0,25 11,29 69,76 0,53 16,94
1,77 2,82 2,14 0,69 10 9,58 1,83 0,109 0,11 2,32 69,76 0,67 3,48
2,44 4,27 3,24 1,05 10 2,81 1,83 0,109 0,05 1,56 69,76 0,20 2,34
3,42 5,26 4,00 1,29 10 7,68 1,83 0,109 0,16 6,48 69,76 0,54 9,73
18,88 26,09 19,82 6,39 10 4,96 1,83 0,109 0,46 102,89 69,76 0,35 154,34
43,47 33,74 55,03 41,80 13,48 35 27,48 0,52 0,09 0,93 360,34 124,8 5,49 540,51
0,00 22,00 16,71 5,39 10 9,42 1,83 0,109 1,00 138,98 69,76 0,66 208,47
5,27 10,00 7,60 2,45 10 4,03 1,83 0,109 0,17 12,28 69,76 0,28 18,43
4,88 8,13 6,17 1,99 10 4,64 1,83 0,109 0,15 9,34 69,76 0,32 14,01
0,60 1,00 0,76 0,25 10 6,33 1,83 0,109 0,03 0,19 69,76 0,44 0,29
30,37 36,36 27,62 8,91 10 0,23 1,83 0,109 0,02 9,27 69,76 0,02 13,91
18,36 25,71 19,53 6,30 10 8,92 1,83 0,109 0,82 179,79 69,76 0,62 269,68

30,12 25,76 39,63 30,11 9,71 35 33,06 0,52 0,09 0,78 224,88 124,8 6,60 337,33
1,65 2,75 2,09 0,67 10 9,5 1,83 0,109 0,11 2,19 69,76 0,66 3,28
6,82 10,90 8,28 2,67 10 12,6 1,83 0,109 0,54 45,61 69,76 0,88 68,42
3,84 6,71 5,10 1,64 10 8,7 1,83 0,109 0,24 11,93 69,76 0,61 17,90
12,59 17,39 13,21 4,26 10 6,85 1,83 0,109 0,42 63,15 69,76 0,48 94,73
3,70 6,63 5,03 1,62 10 4,14 1,83 0,109 0,11 5,54 69,76 0,29 8,31
2,24 3,14 2,39 0,77 10 0,33 1,83 0,109 0,00 0,10 69,76 0,02 0,15
3,86 5,56 4,22 1,36 10 13,33 1,83 0,109 0,27 12,54 69,76 0,93 18,81
Tổng 23,89 2143,62
Bảng 2.4. Kết quả lựa chọn dây dẫn phương án 3
SV: Trần Đăng Đức:D7-DCN2 23
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải
2.3.5 Tổng kết và lựa chọn phương án tối ưu
Xét các chỉ tiêu kĩ thuật:
- Tổn thất điện áp cho phép của phân xưởng :
%.
5.380
19( )
100 100
cp dm
cp
U U
U V
∆
∆ = = =
- Tổn thất điện áp lớn nhất của mỗi phương án:
max
max( ) max( )
i TBA TPP TPP TDL TDL pt
U U U U

− − −
∆ = ∆ + ∆ + ∆
Xét các chỉ tiêu kinh tế :
So sánh độ lệch về mặt kinh tế giữa các phương án, nếu chênh lệch nhỏ hơn 5% thì coi
như tương đương nhau về mặt kinh tế. Ta có bảng số liệu thống kê sau :
Bảng 2.5: Tóm tắt các chỉ tiêu kinh tế - kĩ thuật các phương án
Phương án ∆U
TBA-TPP
max∆U
TPP-TĐL
max∆U
TDL-pt
∆U
maxi
Z
(.10
3
đ/năm
)
1 0,04 0,99 1,81
2,84
7902,8
2 0,04 0,99 1,61
2,64
8686,16
3 0,04 0,93 0,82
1,79
7517,92
Ta thấy 3 phương án đều thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật , trong đó phương án 3 chiếm
ưu thế rõ rệt về mặt kinh tế. Vậy ta chọn phương án 3 làm phương án nối điện tốitees3.

Từ các chương sau trở đi ta chỉ xét đến phương án 3.
SV: Trần Đăng Đức:D7-DCN2 24
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải
CHƯƠNG 3 :
LỰA CHỌN VÀ KIỂM TRA CÁC THIẾT BỊ CỦA SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN
3.1. Lựa chọn dây dẫn của mạng động lực và chiếu sáng
3.1.1. Lựa chọn dây dẫn từ nguốn đến trạm biến áp
Chọn dây dẫn từ nguồn đến TBA phân xưởng là dây kép cáp lõi đồng
- Ta có dòng điện chạy trên đường dây :
I
lv
=
.
161,77
2,12 ( )
2 . 3 . 2 . 3 . 22
tt px
đm
S
A
U
= =
Mật độ dòng điện kinh tế ứng với T
max
= 4000 (h) là 3,1 (A/mm
2
) ( bảng 9.PL.BT)
- Vậy tiết diện dây cáp là :
F =
2,12

0,68
3,1
lv
kt
I
J
= =
(mm
2
).
Chọn cáp vặn xoắn 3 lõi lõi đồng cách điện XPLE , đai thép , vỏ PVC do hãng
FURUKAWA chế tạo , mã hiệu XPLE.35 có r
0
= 0,524 (Ω/km) , x
0
= 0,16 (Ω/km), I
cp
=
170 (A) ,
6
0
124,8.10v
=
(đ/km) ( Cáp được đặt trong rãnh ) ( Tra bảng PL23).
+ Kiểm tra điều kiện phát nóng :
I
lv
≤ k
1
.k

2
.I
cp
I
sc
≤ I
cp
Trong đó :
I
lv
: dòng điện làm việc chạy trên cáp khi bình thường
I
sc
: dòng điện chạy trên cáp khi xảy ra sự cố đứt 1 lộ cáp , I
sc
= 2.I
lv
I
cp
: dòng điện lớn nhất cho phép chạy trên cáp
K
1
: hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ , k
1
= 0,96 ( Tra bảng 41.pl ).
K
2
: hệ số hiệu chỉnh vê số lộ cáp cùng đặt trong một hầm cáp , k
2
= 0,93

( Tra bảng 42.pl )
=> I
lv
= 2,12 < 0,96 . 0,93 . 170 = 151,776 => ( thỏa mãn )
I
sc
= 2 . 2,12 = 4,24(A) < 170 (A) => ( thỏa mãn)
• Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp :
ΔU =
0 0
3
. .
0,12387 . 0,524 0,10405. 0,16
. .0,1.10 0,37 ( )
2 22
ttpx ttppx
đm
P r Q x
L
V
U
+
+
= =
• Tổn thất điện năng :
2 2
2 2
. .
3 3
0

2 2
.
0,12387 0,10405 0,524 . 0,2
. . .10 . . 2405,29 .10
2 22 2
tt px tt px
đm
P Q
r L
A
U
τ
+
+
∆ = =
SV: Trần Đăng Đức:D7-DCN2 25