: Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất công nghiệpNguyễn Thị Cẩm Anh

TẬP ĐOÀN ĐIỆN LỰC
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
KHOA HỆ THỐNG ĐIỆN
o0o
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN
Đề tài: Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất
công nghiệp
Giáo viên hướng dẫn : TS. Phạm Mạnh Hải
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Thị Cẩm Anh
Lớp : D7DCN2
HÀ NỘI - 2014
1
MỤC LỤC

2
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS. PHẠM MẠNH HẢI
LỜI NÓI ĐẦU
Công nghiệp đóng một vai trò quan trọng trong công cuộc công nghiệp hóa,
hiện đại hóa đất nước. Điện năng là nguồn năng lượng được sử dụng rộng rãi nhất
trong các ngành kinh tế quốc dân.
Nhu cầu điện ngày càng tăng. Vì vậy, việc nâng cao chất lượng điện, an toàn
trong việc sử dụng và trang bị những kiến thức về hệ thống cung cấp điện nhằm phục
vụ cho nhu cầu thiết yếu của con người trong sinh hoạt và sản xuất, cung cấp điện
năng cho các khu vực kinh tế trọng điểm, các khu chế xuất, các xí nghiệp nhà máy là
rất cần thiết. Do đó, việc thiết kế một hệ thống cung cấp điện cho một ngành nghề cụ
thể cần đem lại hiệu quả thực tiễn cao, đáp ứng nhu cầu hiện tại và tương lai. Trong số
đó “Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng sản xuất công nghiệp” là một đề
tài có tính thiết thực cao. Nếu giải quyết được vấn đề này sẽ góp phần không nhỏ trong
công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa của đất nước.
Đồ án môn học “Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa

cơ khí” giúp cho các sinh viên nghành hệ thống điện làm quen với các hệ thống cung
cấp điện. Công việc làm đồ án giúp cho sinh viên vận dụng kiến thức đã học để nghiên
cứu thực hiện một nhiệm vụ tương đối toàn diện về lĩnh vực sản xuất, truyền tải và
phân phối điện năng.
Với sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy TS.Phạm Mạnh Hải cùng các thầy cô trong
trường đến nay bản đồ án môn học của em đã hoàn thành. Em kính mong được sự
đóng góp ý kiến của các thầy cô trong khoa, nhà trường để bản đồ án của em hoàn
thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 10 năm 2014
3
SVTH: NGUYỄN THỊ CẨM ANH ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS. PHẠM MẠNH HẢI
ĐỒ ÁN
“Thiết Kế Cung Cấp Điện Cho Phân Xưởng Sản Xuất Công Nghiệp”.
Giáo viên hướng dẫn : TS. PHẠM MẠNH HẢI
Sinh viên thực hiện : NGUYỄN THỊ CẨM ANH
Khoa : HỆ THỐNG ĐIỆN
Lớp : Đ
7
– ĐCN
2
Tên đồ án : Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí – sửa chữa .
I. Dữ Liệu:
Thiết kế cung cấp điện
Bài 52A
“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 bẳng 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 ∆U
cp

= 5%. Hệ thống công suất cần nâng lên cosφ = 0,90. Hệ số chiết khấu i =
12%; Công suất ngắn mạch tại điểm đấu điện S
k
, MVA; Thời gian tồn tại của dòng ngắn mạch
t
k
= 2,5. Giá thành tổn thất điện năng c
∆
= 1500 đ/kWh; suất thiệt hại do mất điện g
th
= 10000
đ/kWh. Đơn giá tụ bù là 140.10
3
đ/kVAr, chi phí vận hành tụ bằng 2% vốn đầu tư, suất tổn
thất trong tu ∆P
b
= 0,0025 kW/kVAr. Giá điện trung bình g = 1400 đ/kWh. Điện áp lưới phân
phối là 22 kV.
Thời gian sử dụng công suất cực đại T
M
= 4000 (h). Chiều cao phân xưởng h = 4,2(m).
Khoảng cách từ nguồn đến phân xưởng L = 200(m).
Các tham số khác lấy trong phụ lục và sổ tay thiết kế cung cấp điện.
4
SVTH: NGUYỄN THỊ CẨM ANH ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS. PHẠM MẠNH HẢI
Số hiệu trên
sơ đồ
Tên thiết bị Hệ số k
sd

cosφ
Công suất đặt P, kW
theo các phương án
1; 2; 3; 4 Lò điện kiểu tầng 0,35 0,91 20 + 25 + 18 + 25
5; 6 Lò điện kiểu buồng 0,32 0,92 40 + 40
7; 12; 15 Thùng tôi 0,3 0,95 1,5 + 2,2 + 3
8; 9 Lò điện kiểu tầng 0,26 0,86 30 + 18,5
10 Bể khử mỡ 0,47 1 2,2
11; 13; 14 Bồn đun nước nóng 0,30 0,98 15 + 22 + 30
16; 17 Thiết bị cao tần 0,41 0,83 30 + 30
18; 19 Máy quạt 0,45 0,67 7,5 + 4,5
20; 21; 22 Máy mài tròn vạn năng 0,47 0,60 2,8 + 7,5 + 5,5
23; 24 Máy tiện 0,35 0,63 2,8 + 4
25; 26; 27 Máy tiện ren 0,53 0,69 5,5 + 12 + 15
28; 29 Máy phay đứng 0,45 0,68 4,5 + 15
30; 31 Máy khoan đứng 0,4 0,60 4,5 + 7,5
32 Cầu cẩu 0,22 0,65 7,5
33 Máy mài 0,36 0,872 3
5
SVTH: NGUYỄN THỊ CẨM ANH ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS. PHẠM MẠNH HẢI
A
B
C D E
1
2
3
4
5
6

7
1 2 3 4
5
8
9
10
7
6
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
23
24
22
26
30
31
33
25
27
28
29

32
Nhà Kho
Van Phòng
Hình 1.2. Sơ đồ mặt bằng phân xưởng cơ khí- sửa chữa
0
2N
.
6
SVTH: NGUYỄN THỊ CẨM ANH ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS. PHẠM MẠNH HẢI
CHƯƠNG I
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.
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. Phụ tải chiếu sáng
Phụ tải tính toán của phân xưởng cơ khí sửa chữa được xác định theo phương pháp suất
chiếu sáng trên một đơn vị diện tích:
P
cs
= P
0
.a.b (W) (1.1)
Trong đó:
P
0
là suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích chiếu sáng P
0
= 15 (W/m
2
).
S là diện tích chiếu sáng (m
2
).
a là chiều dài phân xưởng (m).
b là chiều rộng phân xưởng (m).
Nên phụ tải chiếu sáng của phần xưởng sản xuất công nghiệp là:
P
cs
= 15.24.36.10
-3
= 12,96 (kW).

7
SVTH: NGUYỄN THỊ CẨM ANH ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS. PHẠM MẠNH HẢI
Ở trong trường hợp này ta dùng đèn sợi đốt chiếu sáng nên cosφ = 1, tanφ = 0
Q
cs
= 0
2. Phụ tải thông thoáng và làm mát
Phân xưởng trang bị 40 quạt trần mỗi quạt có công suất là 150 W và 10 quạt hút mỗi quạt
80 W, hệ số công suất trung bình của nhóm là 0,75.
Tổng công suất thông thoáng và làm mát là:
P
lm
= 40.150 +10.80 = 6800 W = 6,8 (kW)
3. Phụ tải động lực
3.1. 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 4 nhóm. Kết quả phân nhóm
phụ tải được trình bày ở bảng sau:
8
SVTH: NGUYỄN THỊ CẨM ANH ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS. PHẠM MẠNH HẢI
Bảng 1.1. Phân nhóm phụ tải cho xưởng cơ khí sửa chữa.
STT Tên thiết bị
Số hiệu trên
sơ đồ
Hệ số k
sd
Cosφ
Công suất P
(kW)
Nhóm I
1 Lò điện kiểu tầng 1 0,35 0,91 20
2 Lò điện kiểu tầng 2 0,35 0,91 25
3 Lò điện kiểu tầng 3 0,35 0,91 18
4 Lò điện kiểu tầng 4 0,35 0,91 25
5 Lò điện kiểu buồng 5 0,32 0,92 40
6 Lò điện kiểu bồng 6 0,32 0,92 40
7 Thùng tôi 7 0,3 0,95 1,5
8 Lò điện kiểu tầng 8 0,26 0,86 30
9 Lò điện kiểu tầng 9 0,26 0,86 18,5
10 Bể khử mỡ 10 0,47 1 2,2
Tổng 220,2
Nhóm II
1 Bồn đun nước nóng 11 0,3 0,98 15
2 Thùng tôi 12 0,3 0,95 2,2

3 Bồn đun nước nóng 13 0,3 0,98 22
4 Bồn đun nước nóng 14 0,3 0,98 30
5 Thùng tôi 15 0,3 0,95 3
6 Thiết bị cao tần 16 0,41 0,83 30
7 Thiết bị cao tần 17 0,41 0,83 30
8 Máy quat 18 0,45 0,67 7,5
9 Máy quat 19 0,45 0,67 4,5
Tổng 144,2
Nhóm III
1 Máy mài trong vạn năng 20 0,47 0,6 2,8
2 Máy mài trong vạn năng 21 0,47 0,6 7,5
3 Máy mài trong vạn năng 22 0,47 0,6 5,5
4 Máy tiện 23 0,35 0,63 2,8
5 Máy tiện 24 0,35 0,63 4
6 Máy tiện ren 25 0,53 0,69 5,5
7 Máy tiện ren 26 0,53 0,69 12
8 Máy khoan đứng 30 0,4 0,6 4,5
Tổng 44,6
Nhóm IV
1 Máy tiện ren 27 0,53 0,69 15
2 Máy phay đứng 28 0,45 0,68 4,5
3 Máy phay đứng 29 0,45 0,68 15
4 Máy khoan đứng 31 0,4 0,6 7,5
5 Cần cẩu 32 0,22 0,65 7,5
6 Máy mài 33 0,36 0,872 3
Tổng 52,5
3.2. Xác định phụ tải tính toán cho các nhóm phụ tải động lực
9
SVTH: NGUYỄN THỊ CẨM ANH ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS. PHẠM MẠNH HẢI

3.2.1. Xác định phụ tải nhóm I
• Xác định hệ số sử dụng tổng hợp
Xác định hệ số sử dụng tổng hợp của phụ tải nhóm I theo công thức:

∑
sd
k
=
∑
∑
i
sdii
P
kP .
(1.2)
Trong đó :
k
sdi
là hệ số sử dụng của thiết bị.
P
i
là công suất đặt của thiết bị.
Ta có hệ số sử dụng tổng hợp của nhóm I là:
• Xác định số phụ tải hiệu quả n
hq
n
hq
là số thiết bị hiệu quả của nhóm là số thiết bị sử dụng quy ước có công suất bằng
nhau mà tổng công suất bằng với công suất tính toán. n
hq

được xác định theo số thiết bị tương
đối n
*
và công suất tương đối P
*
trong nhóm.
• Gọi P
nmax
là công suất của thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm.
Ta có:

1
*
1
*
n
n
n
P
p
P

=




=



(1.3)
Trong đó:
-
1
n
: Số thiết bị có công suất
max
1
2
n
P≥
.
-
1
P
: Tổng công suất các thiết bị có công suất
max
1
2
n
P
≥
(kW).
- n: Số thiết bị trong nhóm.
- P: Tổng công suất của các thiết bị trong nhóm (kW).
• Tính
hq
n
:
10

SVTH: NGUYỄN THỊ CẨM ANH ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS. PHẠM MẠNH HẢI

( ) ( )
*
2 2
* *
* *
0,95
1
1
hq
n
P P
n n
=
−
+
−
(1.4)
Từ đó ta có:
*
.
hq hq
n n n
=
(1.5)
Nhìn từ bảng số liệu của nhóm I ở bảng 1.1 ta thấy:
-
maxn

P
= 40 (kW)
- P = 220,2 (kW)
-
1
n
= 6
- n = 10
-
1
20 25 18 25P = + + +
* *
6 180
0,6; 0,82
10 220,2
n P⇒ = = = =
Thay số vào ta có:
( ) ( )
*
2 2
0,95
0,79
0,82 1 0,82
0,6 1 0,6
hq
n = =
−
+
−
• Số thiết bị hiệu quả:

0,79.10 7,9
hq
n
= =
• Tính hệ số cực đại
M
k

1
1 1,3
. 2
sd
M
hq
sd
k
k
n k
−
∑
= +
+
∑
(1.6)
Thay số vào ta có:
1 0,32
1 1,3 1,5
7,9.0,32 2
M
k

−
= + =
+
• Phụ tải tính toán nhóm I:
11
SVTH: NGUYỄN THỊ CẨM ANH ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS. PHẠM MẠNH HẢI

10
1
1
.
tt M i
sd
P k k P=
∑
∑
(1.7)
=
1,5.0,32.220,2 105,696
=
(kW).
• Hệ số công suất trung của nhóm I:
.cos
cos
i i
tb
i
P
P

ϕ
ϕ
=
∑
∑
(1.8)
=
( ) ( )
20 25 18 25 .0,91 2.40.0,92 1,5.0,95 30 18,5 .0,86 2,2.1
220,2
+ + + + + + + +
= 0,9
3.2.2. Xác định phụ tải các nhóm còn lại
Tính toán tương tự như nhóm I, ta có bảng số liệu:
Bảng 1.2. Bảng số thiết bị hiêu quả của nhóm.
Nhóm P
max
(kW)
1/2.P
max
(kW)
n
1
P
1
n
P
∑

(kW)

n
*
p
*
n
hq*
n
hq
1 40 20 6 180 10 220,2 0,6 0,82 0,79 7,9
2 30 15 5 127 9 144,2 0,56 0,88 0,67 6,03
3 15 6 2 19,5 8 44,6 0,25 0,44 0,76 6,08
4 12 7,5 4 45 6 52,5 0,67 0,86 0,82 4,92
12
SVTH: NGUYỄN THỊ CẨM ANH ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS. PHẠM MẠNH HẢI
Với thiết bị hiệu quả đã tính được, ta có bảng phụ tải tính toán cho các nhóm trong bảng sau:
Bảng 1.3. Bảng phụ tải tính toán của các nhóm.
STT Tên thiết bị
Số
hiệu
k
sd
Cosφ P P.k
sd
P.cosφ
sd
k
∑
n
hq

k
M
P
tt
Cosφ
tb
Nhóm I
1 Lò điện kiểu tầng 1 0,35 0,91 20 7 18,2
0,32
7,9 1,50
105,
7
0,9
2 Lò điện kiểu tầng 2 0,35 0,91 25 8,75 22,75
3 Lò điện kiểu tầng 3 0,35 0,91 18 6,3 16,38
4 Lò điện kiểu tầng 4 0,35 0,91 25 8,75 22,75
5 Lò điện kiểu buồng 5 0,32 0,92 40 12,8 36,8
6 Lò điện kiểu bồng 6 0,32 0,92 40 12,8 36,8
7 Thùng tôi 7 0,3 0,95 1,5 0,45 1,425
8 Lò điện kiểu tầng 8 0,26 0,86 30 7,8 25,8
9 Lò điện kiểu tầng 9 0,26 0,86 18,5 4,81 15,91
10 Bể khử mỡ 10 0,47 1 2,2 1,034 2,2
Tổng 220,2 70,494 199,015
Nhóm II
1 Bồn đun nước nóng 11 0,3 0,98 15 4,5 14,7
0,36 6,03 1,51
78,3
9
0,89
2 Thùng tôi 12 0,3 0,95 2,2 0,66 2,09

3 Bồn đun nước nóng 13 0,3 0,98 22 6,6 21,56
4 Bồn đun nước nóng 14 0,3 0,98 30 9 29,4
5 Thùng tôi 15 0,3 0,95 3 0,9 2,85
6 Thiết bị cao tần 16 0,41 0,83 30 12,3 24,9
7 Thiết bị cao tần 17 0,41 0,83 30 12,3 24,9
8 Máy quat 18 0,45 0,67 7,5 3,375 5,025
9 Máy quat 19 0,45 0,67 4,5 2,025 3,015
Tổng 144,2 51,66 128,44
13
SVTH: NGUYỄN THỊ CẨM ANH ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS. PHẠM MẠNH HẢI
14
SVTH: NGUYỄN THỊ CẨM ANH ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS. PHẠM MẠNH HẢI
STT Tên thiết bị
Số
hiệu
k
sd
Cosφ P P.k
sd
P.cosφ
sd
k
∑
n
hq
k
M
P

tt
Cosφ
tb
Nhóm III
1 Máy mài trong vạn năng 20 0,47 0,6 2,8 1,316 1,68
0,47
6,08 1,43
29,9
8
0,64
2 Máy mài trong vạn năng 21 0,47 0,6 7,5 3,525 4,5
3 Máy mài trong vạn năng 22 0,47 0,6 5,5 2,585 3,3
4 Máy tiện 23 0,35 0,63 2,8 0,98 1,764
5 Máy tiện 24 0,35 0,63 4 1,4 2,52
6 Máy tiện ren 25 0,53 0,69 5,5 2,915 3,795
7 Máy tiện ren 26 0,53 0,69 12 6,36 8,28
8 Máy khoan đứng 30 0,4 0,6 4,5 1,8 2,7
Tổng 44,6 20,881 28,539
Nhóm IV
1 Máy tiện ren 27 0,53 0,69 15 7,95 10,35
0,43
4,92 1,48
33,4
1
0,68
2 Máy phay đứng 28 0,45 0,68 4,5 2,025 3,06
3 Máy phay đứng 29 0,45 0,68 15 6,75 10,2
4 Máy khoan đứng 31 0,4 0,6 7,5 3 4,5
5 Cần cẩu 32 0,22 0,65 7,5 1,65 4,875
6 Máy mài 33 0,36 0,872 3 1,08 2,616

Tổng 52,5 22,455 35,601
15
SVTH: NGUYỄN THỊ CẨM ANH ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS. PHẠM MẠNH HẢI
Bảng 1.4. Bảng tổng hợp phụ tải tính toán các nhóm.
Nhóm P
tt
Cosφ
tb
P
tt
.cosφ K
dt
1 105,7 0,9 95,13
0,9
2 78,39 0,89 69,77
3 29,98 0,64 19,19
4 33,14 0,68 22,54
Tổng 247,21 206,62
• Phụ tải tính toán động lực của phân xưởng:

dlpx
1
.
n
tt dt tti
i
P k P
=
=

∑
(1.9)
Trong đó:
-
dlpxtt
P
: Phụ tải động lực tính toán toàn phân xưởng.
-
dt
k
: Hệ số đồng thời
dt
k
= 0,9
- n : Số nhóm.
• Với n = 4, thay số liệu ở bảng 1.4 vao công thức trên ta có:
Phụ tải tính toán toàn phân xưởng là:
dlpxtt
P
= 0,9.247,21 = 222,49 (kW)
• Hệ số công suất trung bình của nhóm phụ tải động lực là:
.cos
206,62
cos 0,84
247,21
tti i
tb
tti
P
P

ϕ
ϕ
= = =
∑
∑
4. Phụ tải tính toán tổng hợp
Bảng 1.5. Phụ tải tính toán phân xưởng.
Stt Phụ tải P Cosφ
1 Động lực 222,49 0,84
2 Chiếu sáng 12,96 1
3
Thông thoáng
làm mát
6,8 0,75
• Công suất tác dụng tính toán của toàn phân xưởng:
16
SVTH: NGUYỄN THỊ CẨM ANH ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS. PHẠM MẠNH HẢI
222,49 12,96 260,17
ttpx cs ttdlpx
P P P= + = + =
(kW)
• Công suất phản kháng tính toán của toàn phân xưởng
.tan .tan .tan 260,17.0,65 12,69.0 169,11
ttpx tti i ttdl dl cs cs
Q P P P
ϕ ϕ ϕ
= = + = + =
∑
(kVAr).

• Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng:
2 2 2 2
260,17 169,11 310,30
ttpx ttpx ttpx
S P Q= + = + =
(kVA).
• Hệ số công suất trung bình của phân xưởng:
260,17
cos 0,838
310,30
ttpx
tb
ttpx
P
S
ϕ
= = =
17
SVTH: NGUYỄN THỊ CẨM ANH ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS. PHẠM MẠNH HẢI
CHƯƠNG II
XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN CỦA PHÂN XƯỞNG
1. Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng
1.1. Xác định tâm các nhóm phụ tải của phân xưởng
Tâm qui ước của các nhóm phụ tải của phân xưởng được xác định bởi một điểm M có toạ
độ được xác định : M(X
nh
,Y
nh
) theo hệ trục toạ độ xOy. Góc tọa độ O (0,0) lấy tạo điểm thấp

nhất của phân xưởng phía bên tay trái.

1
1
n
i i
i
nh
n
i
i
S x
X
S
=
=
=
∑
∑

1
1
n
i i
i
nh
n
i
i
S y

Y
S
=
=
=
∑
∑
(2.1)
Trong đó:
-
nh
X
,
nh
Y
: toạ độ của tâm các nhóm phụ tải điện của phân xưởng (m).
-
i
x
,
i
y
: toạ độ của phụ tải thứ i tính theo một hệ trục toạ độ xOy đã chọn (m).
-
i
S
: công suất của phụ tải thứ i (kVA).
18
SVTH: NGUYỄN THỊ CẨM ANH ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS. PHẠM MẠNH HẢI

Bảng 2.1. Bảng công suất và tọa độ của các phụ tải trong phân xưởng trên hệ tọa độ XOY .
STT Tên thiết bị Số hiệu cosϕ P (kW) S (kVA) x (m) y (m) S.x S.y
Nhóm I
1 Lò điện kiểu tầng 1 0,91 20 24,978 4,911 34 122,66696 849,252
2 Lò điện kiểu tầng 2 0,91 25 27,473 6,911 34 189,8659 934,082
3 Lò điện kiểu tầng 3 0,91 18 19,78 8,911 34 176,25958 672,52
4 Lò điện kiểu tầng 4 0,91 25 27,473 10,911 34 299,7579 934,082
5 Lò điện kiểu buồng 5 0,92 40 43,478 10,96 29,075 476,51888 1264,1229
6 Lò điện kiểu bồng 6 0,92 40 43,478 10,96 24,316 476,51888 1057,211
7 Thùng tôi 7 0,95 1,5 1,579 7,9 28,45 12,4741 44,92255
8 Lò điện kiểu tầng 8 0,86 30 34,884 10,911 22,039 380,61932 768,80848
9 Lò điện kiểu tầng 9 0,86 18,5 21,512 10,911 18,438 234,71743 396,63826
10 Bể khử mỡ 10 1 2,2 2,2 7,9 20,465 17,38 45,023
Tổng 220,2 246,835 2386,779 6966,6622
Nhóm II
1 Bồn đun nước nóng 11 0,98 15 15,306 1,65 25,053 25,2549 383,46122
2 Thùng tôi 12 0,95 2,2 2,316 1,7 24 3,9372 55,584
3 Bồn đun nước nóng 13 0,98 22 22,449 1,65 22,947 37,04085 515,1372
4 Bồn đun nước nóng 14 0,98 30 30,612 1,7 19,635 52,0404 601,06662
5 Thùng tôi 15 0,95 3 3,158 5,337 17,276 16,854246 54,557608
6 Thiết bị cao tần 16 0,83 30 36,145 1,204 15,714 43,51858 567,98253
7 Thiết bị cao tần 17 0,83 30 36,145 3,08 11,24 111,3266 406,2698
8 Máy quạt 18 0,67 7,5 11,194 1,65 9,685 18,4701 108,41389
9 Máy quạt 19 0,67 4,5 6,716 4,402 7,08 29,563832 47,54928
Tổng 144,2 164,041 338,00671 2740,0221
19
SVTH: NGUYỄN THỊ CẨM ANH ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS. PHẠM MẠNH HẢI
STT Tên thiết bị Số hiệu cosϕ P (kW) S (kVA) x (m) y (m) S.x S.y
Nhóm III

1 Máy mài trong vạn năng 20 0,6 2,8 4,667 18,103 33,904 84,486701 158,22997
2 Máy mài trong vạn năng 21 0,6 7,5 12,5 22,757 33,904 284,4625 423,8
3 Máy mài trong vạn năng 22 0,6 5,5 9,167 22,17 28,021 203,23239 256,86851
4 Máy tiện 23 0,63 2,8 4,444 13,461 30 59,820684 133,32
5 Máy tiện 24 0,63 4 6,349 13,461 25,08 85,463889 159,23292
6 Máy tiện ren 25 0,69 5,5 7,971 22,457 22,078 179,00475 175,98374
7 Máy tiện ren 26 0,69 12 17,391 19,645 23,082 341,6462 401,41906
8 Máy khoan đứng 30 0,6 4,5 7,5 13,427 20,786 100,7025 155,895
Tổng 44,6 69,989 1338,8196 1864,7492
Nhóm IV
1 Máy tiện ren 27 0,69 15 21,739 22,457 17,088 488,19272 371,47603
2 Máy phay đứng 28 0,68 4,5 6,618 22,719 13,234 150,35434 87,582612
3 Máy phay đứng 29 0,68 15 22,059 21,56 7,423 475,59204 163,74396
4 Máy khoan đứng 31 0,6 7,5 12,5 13,427 17,827 167,8375 222,8375
5 Cần cẩu 32 0,65 7,5 11,538 17,635 10,329 203,47263 119,176
6 Máy mài 33 0,872 3 3,44 13,12 15,352 45,1328 52,81088
Tổng 52,5 77,894 1530,582 1017,627
20
SVTH: NGUYỄN THỊ CẨM ANH ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS. PHẠM MẠNH HẢI
Tọa độ tâm nhóm I:
1
1
1
.
2386,779
9,67
246,835
n
i i

i
nh
n
i
i
S x
X
S
=
=
= = =
∑
∑
(m)
1
1
1
.
6966,662
28,224
246,835
n
i i
i
nh
n
i
i
S y
Y

S
=
=
= = =
∑
∑
(m)
1 2 3 4
5
8
9
10
7
6
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
23
24
22
26
30

31
33
25
27
28
29
32
Nhà Kho
Van Phòng
X
O
Y
Tâm
N1
Tâm
N2
Tâm
N3
Tâm
N4
Tâm
PX
Hinh 2.1. Tọa độ tâm các nhóm phụ tải và tâm phân xưởng.
21
SVTH: NGUYỄN THỊ CẨM ANH ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS. PHẠM MẠNH HẢI
Tương tự tính cho các nhóm khác ta được tọa độ tâm của các nhóm phụ tải và tâm phân
xưởng dưới đây:
Bảng 2.2. Tâm của các nhóm phụ tải và tâm của phân xưởng.
STT

∑S
i
∑S
i
x
i
∑S
i
y
i
X
nh
(m) Y
nh
(m) X
px
(m) Y
px
(m)
1
243,83
5
2386,77
9
6966,66 9,67 28,224
11,516 25,916
2
164,04
1
338,007 2740,02 2,061 16,703

3 69,989 1338,82 1864,75 19,129 26,643
4 7,894
1530,58
2
1017,63 19,65 13,064
Tổn
g
485,75
9
5594,18
8
12589,0
6
1.2. Vị trí đặt trạm biến áp 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.
22
SVTH: NGUYỄN THỊ CẨM ANH ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS. PHẠM MẠNH HẢI
Hình 2.2. Vị trí đặt trạm biến áp.
2. Chon công suất và số lượng máy biến áp
2.1. Chọn số lương máy biến áp

Việc lựa chọn 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 loại II TBA 1 máy, đường dây lộ đơn, hệ
thống 1 thanh góp và máy phát điện dự phòng. Hộ tiêu thụ loại III chỉ cần đặt 1 MBA, đường
dây lộ đơn. Hệ thống 1 thanh góp.
Ở đây số phụ tải loại I chiếm 70%, ta sẽ sử dụng 2 MBA làm việc song song.
2.2. Chọn công suất máy biến áp
Tổng quan cách chọn:
Chọn sao cho trong điều kiện làm việc bình thường trạm đảm bảo cung cấp đủ điện năng
cho phụ tải 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 dưa 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… Sau đây là một số phương pháp chọn máy biến áp:
• Khi làm việc ở điều kiện bình thường:
n.k
hc
.S
đmB

≥
S
tt
(kVA) (2.2)
Trong đó:
- n: Số máy biến áp của trạm.
- k
hc
: Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường, lấy k
hc
= 1.

• Kiểm tra khi xảy ra sự cố máy biến áp (đối với trạm có nhiều hơn 1 máy biến áp)
23
SVTH: NGUYỄN THỊ CẨM ANH ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS. PHẠM MẠNH HẢI
(n-1).k
hc
.k
qt
.S
đmB
≥
S
ttsc
(2.3)
Trong đó:
- k
qt
: Hệ số quá tải sự cố, lấy k
qt
= 1,4
- S
ttsc
: Công suất tính toán sự cố, khi sự cố MBA có thể loại bỏ một số phụ tải không
quan trọng để giảm nhẹ tải của các MBA (các phụ tải loại III), nhờ vậy có thể giảm
được tổn thất của trạm trong trạng thái làm việc bình thường (kVA).
Đòng 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.
2.3. Chọn máy biến áp cho phân xưởng
• Coi phân xưởng chỉ gồm các hộ tiêu thụ loại I nên ta cần đặt 2 MBA làm việc song song, ta
có:

- Số lượng máy biến áp: n = 2
- S
tt
= 310,30 (kVA)
310,30
155,15
. 2.1
0,6.
0,6.310,30
132,99
1,4 1,4 1,4
tt
MBA
hc
sc tt
MBA
s
S
n k
S S
S
≥ = =
≥ = = =
Ta chọn 2 máy biến áp, mỗi máy sẽ có công suất 160 kVA.
Vậy ta sẽ sử dụng 2 MBA làm việc song song, mỗi máy công suất 160 kVA
Bảng 2.3. Bảng thông số máy biến áp.
S
MBA
(kVA)
Điện áp

(kVA)
∆P
0
(kW)
∆P
N
(kW)
U
N
%
(%)
I
0
%
(%)
Vốn đầu tư
MBA (10
6
đ)
2160 22/0,4 0,45 2,15 4 1,7 2 × 152,625
Tra bảng phụ lục 6 (Giáo trình cung cấp điện – Ngô Hồng Quang - trang 266), MBA do công
ty thiết bị điện Đông Anh chế tạo.
3. Lựa chọn sơ đồ nối điện tối ưu
3.1. Chọn dạng sơ đồ nối điện cho phân xưởng
Mạng điện phân xưởng thường có các dạng sơ đồ chính sau đây:
- Sơ đồ hình tia: Mạng cáp các thiết bị được dùng điện được cung cấp trực tiếp từ các tử động
lực (TĐL) hoặc từ các tủ phân phối (TPP) bằng các đường cáp độc lập. Kiểu sơ đồ CCĐ có
độ tin cậy CCĐ cao, nhưng chi phí đầu tư lớn, thường được dùng ở các hộ loại I và loại II.
24
SVTH: NGUYỄN THỊ CẨM ANH ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

TPP
TÐL
TÐL
TÐL
ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: TS. PHẠM MẠNH HẢI
Hình 2.3. Sơ đồ hình tia.
- Sơ đồ đường dây trục chính:
Kiểu sơ đồ phân nhánh dạng cáo: Các TĐL được CCĐ từ TPP bằng các đường cáp
chính. Các đường cáp này cùng một lúc CCĐ cho nhiều tủ động lực còn các thiết bị cũng
nhận điện từ các TĐL. Ưu điểm của sơ đồ này là tốn ít cáp, chủng loại cáp cũng ít. Nó thích
hợp với các phân xưởng có phụ tải nhỏ, phân bố không đồng đều. Nhược điểm là độ tin cậy
cung cấp điện thấp, thường dùng cho các hộ loại III.
TPP
TÐL
TÐL
TÐL
TÐL
TÐL
Hình 2.4. Sơ đồ phân nhánh dạng cáp.
Kiểu sơ đồ phân nhánh bằng đường dây (đường dây trục chính nằm trong nha): Từ các
TPP cấp điện đến các đường dây trục chính. Từ đường trục chính. Từ các đường trục chính
được nối bằng cáp riêng đến từng thiết bị hoặc nhóm thiết bị. Loại sơ đồ này thunaj tien cho
việc lắp đặt, tiết kiệm cáp nhưng không đảm bảo được độ tin cây CCĐ, dễ gây sự cố chỉ còn
thấy ở một số phân xường loại cũ.
TPP
25
SVTH: NGUYỄN THỊ CẨM ANH ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC