Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất công nghiệp

Đồ án cung cấp điện GVHD: Ths. Phạm Mạnh Hải
LỜI MỞ ĐẦU
***
Trong quá trình phát triển của xã hội,con người luôn tìm mọi cách khai thác mọi tiềm lực của
tự nhiên để phục vụ cho nhu cầu sống của mình.Ngày nay nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh
mẽ, đời sống nhân dân được nâng cao một cách nhanh chóng. Nhu cầu của người dân về điện năng
và trong sản xuất công nghiệp, dịch vụ ngày càng tăng không ngừng. Trước tình hình đó lực lượng
đông đảo các cán bộ kỹ thuật viên trong và ngoài ngành điện lực tham gia thiết kế, và lắp đặt các
công trình cấp điện.
Nhà máy cơ khí công nghiêp địa phương là một bộ phận quan trọng của nền công nghiệp
của nước ta. Nhà máy có 20 phân xưởng sản xuất. Cần cung cấp một lượng điện tương đối lớn
nguồn điện được lấy từ nguồn cao áp qua các trạm biến áp trung gian về nhà máy cung cấp đến các
phân xưởng. Đồ án giới thiêu chung về nhà máy, vị trí đia lý, đặc điểm công nghệ, phân bố phụ
tải Đồng thời đồ án cũng xác định phụ tải tính toán ,thiết kế mạng điện cao áp hạ áp, và hệ thống
chiếu sáng cho phân xưởng cung như toàn nhà máy.Thông qua thiết kế và tính toán cung nêu ra
cách lụa chọn số lượng, dung lượng vị trí đặt trạm biến áp, trạm phân phói điện năngtrung tâm,
cũng như tính chọn bù công suất phản kháng cho hệ thống cung cấp điện toàn nhà máy
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, ngày01 tháng 12 năm 2014
Sinh viên:
Nguyễn Văn Đạt
1
Nguyễn Văn Đạt_D7DCN2
Đồ án cung cấp điện GVHD: Ths. Phạm Mạnh Hải
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).
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 N4
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 12
2 Bể ngâm nước nóng 0,32 1 13
3 Bể ngâm tăng nhiệt 0,30 1 12
4 Tủ sấy 0,36 1 18
2
Nguyễn Văn Đạt_D7DCN2
Đồ án cung cấp điện GVHD: Ths. Phạm Mạnh Hải
5 Máy quấn dây 0,57 0,8 1,2
6 Máy quấn dây 0,6 0,8 2,2
7 Máy khoan bàn 0,51 0,78 2,8
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 3
11 Máy hàn 0,53 0,82 5,5
12 Máy tiện 0,45 0,76 6

13 Máy mài tròn 0,4 0,72 2,8
14 Cần cẩu điện 0,32 0,8 5
15 Máy bơm nước 0,46 0,82 4,5
16 Máy hàn xung 0,32 0,55 22
17,18 Bàn lắp ráp và thử nghiệm 0,53 0,69 15+17
19 Máy ép nguội 0,47 0,7 22
20 Quạt gió 0,45 0,83 7,5
Hình 1.A: Sơ đồ mặt bằng phân xưởng sửa chữa thiết bị điện
3
Nguyễn Văn Đạt_D7DCN2
Đồ án cung cấp điện GVHD: Ths. 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
4
Nguyễn Văn Đạt_D7DCN2
Đồ án cung cấp điện GVHD: Ths. Phạm Mạnh Hải
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.
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 a b= =
Trong đó:
P
0
là suất chiếu sáng trên 1 đơn vị diện tích chiếu sáng,
0
P
= 15 W/m
2

5
Nguyễn Văn Đạt_D7DCN2
Đồ án cung cấp điện GVHD: Ths. Phạm Mạnh Hải
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
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
6
Nguyễn Văn Đạt_D7DCN2
Đồ án cung cấp điện GVHD: Ths. Phạm Mạnh Hải
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 12
2 Bể ngâm nước nóng 2
0,32 1 13
3 Bể ngâm tăng nhiệt 3
0,30 1 12
4 Máy khoan bàn 7

0,51 0,78 2,8
5 Máy hàn 11
0,53 0,82 5,5
6 Máy tiện 12
0,45 0,76 6
7 Bàn lắp ráp và thử nghiệm 18
0,53 0,69 17
Tổng 68,3
NHÓM 2
1 Tủ sấy 4
0,36 1 18
2 Máy quấn dây 5
0,57 0,8 1,2
3 Bàn thử nghiệm 9
0,62 0,85 8,5
4 Cần cẩu điện 14
0,32 0,8 5
5 Máy hàn xung 16
0,32 0,55 22
6 Máy ép nguội 19
0,47 0,7 22
Tổng 76,7
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 2,8
4 Máy mài tròn 13

0,4 0,72 2,8
5 Máy bơm nước 15
0,46 0,82 4,5
6 Bàn lắp ráp và thử nghiệm 17
0,53 0,69 15
7 Quạt gió 20
0,45 0,83 7,5
Tổng 43,3
1.2.2: Xác định phụ tải tính toán cho các nhóm phụ tải động lực:
7
Nguyễn Văn Đạt_D7DCN2
Đồ án cung cấp điện GVHD: Ths. Phạm Mạnh Hải
(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:
k =
0,35.12 0,32.13 0,3.12 0,51.2,8 0,53.5,5 0,45.6 0,53.17
68,3
+ + + + + +
=

=
28,013
0,4
68,3
≈
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
8
Nguyễn Văn Đạt_D7DCN2
Đồ án cung cấp điện GVHD: Ths. Phạm Mạnh Hải
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
17P =
kW
2
1 1
.17 8,5
2 2
P→ = =
kW
Do đó ta có:
1
n
= 2;
1
17 17 40P = + =
kW
=>
*
2
0,29;
7
n = =
*
34
0,5
68,3
P = =

Từ
*
n
= 0,29 và
*
P
= 0,5 tra PL4 ta tìm được
*
0,69
hq
n =
*
. 7.0,69 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
- Vậy phụ tải tính toán của nhóm 1 :
7
max
1
1
. . 1,76.0,4.68,3 48,08( )
i
tt
sd
i
P k k P kW
=
= = ≈
∑

∑
- Hệ số công suất trung bình nhóm 1:
1
.cos
(12 13 12).1 0,53.0,82 2,8.0,78 6.0,76 17.0,69
cos 0.819
68,3
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 68,3 0,671 48,08
2 4 0,39 1,87 76,7 0,75 55,93
3 6 0,5 1,51 43,3 0,752 32,69
Tổng 136,7
9
Nguyễn Văn Đạt_D7DCN2
Đồ án cung cấp điện GVHD: Ths. Phạm Mạnh Hải
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
= 0,92.136,7 =125,764 (kW)
+ Hệ số công suất trung bình của các nhóm phụ tải động lực là:
. os 135,92
os 0,72
188,3
dl
i i
i
P c
c
P
ϕ
ϕ
∑
= = =

∑

tan 0,96
dl
ϕ
=
=>
.tan 136,7.0,96 131,4
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 125,764 0,72
Chiếu sáng 12,96 1
- Phụ tải tính toán tác dụng của toàn phân xưởng
125,76 12,96 138,72( )
ttpx ttdlpx cs
P P P kW= + = + =
- Hệ số công suất của toàn phân xưởng là:
. os . os
125,76.0,72 12,96.1
os 0,74
138,72
ttdlpx dl cs cs

px
ttpx
P c P c
c
P
ϕ ϕ
ϕ
+
+
= = =
10
Nguyễn Văn Đạt_D7DCN2
Đồ án cung cấp điện GVHD: Ths. Phạm Mạnh Hải
→
tgφ
px
≈ 0,9
- Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng là:
Q
tt.px
= P
tt.px
. tgφ
px
= 138,72.0,9=124,849 (kVar)
- Công suất tính toán của toàn phân xưởng là :

2 2 2 2
138,72 124,84 186,62(k )
ttpx ttpx ttpx

S P Q VA= + = + =
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.
11
Nguyễn Văn Đạt_D7DCN2
Đồ án cung cấp điện GVHD: Ths. Phạm Mạnh Hải
- 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 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.
12
Nguyễn Văn Đạt_D7DCN2
Đồ án cung cấp điện GVHD: Ths. Phạm Mạnh Hải
• 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
= 186,62 (kVA)
- Ta đặt 2 MBA làm việc song song có :
S
MBA
≥ =
186,62
2.1
≈ 93,31 (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
0,6.186,62
79,98
(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
13
Nguyễn Văn Đạt_D7DCN2
Đồ án cung cấp điện GVHD: Ths. Phạm Mạnh Hải
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:

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
14
Nguyễn Văn Đạt_D7DCN2
Đồ án cung cấp điện GVHD: Ths. Phạm Mạnh Hải
+ 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.
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
15

Nguyễn Văn Đạt_D7DCN2
Đồ án cung cấp điện GVHD: Ths. Phạm Mạnh Hải
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:
I
tba-tpp
=
tt.px
đm
S
186,62
141,76 (A)
2 . 3 .U 2. 3.0,38
= ≈
I
tpp-tdl3
=
tt.tdl2
tb1đm
P 48,08
54,43(A)
cos .2 . 3 .U 0,671.2. 3.0,38
= ≈
ϕ

I
tdl-pt17
=
pt17 13
tbđm
P
17 2,8
40,11 (A)
cos . 3 .U 0,75. 3.0,38
+
+
= ≈
ϕ
I
pt17-pt13
=
pt13
13đm
P
2,8
5,9 (A)
cos . 3 .U 0,752. 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.((151,3.1,19 / 2).0,54 (66,38.42,16 / 2).0,65 40,11.9,2.0,71 5,9.2,5.0,69).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
∆
= = =
+ + +

∑
16
Nguyễn Văn Đạt_D7DCN2
Đồ án cung cấp điện GVHD: Ths. Phạm Mạnh Hải
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:
F ≥ =
141,76
45,7
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 ≥ =
54,43
17,56
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
= 108,86 (A) (thỏa mãn)
-
Tổn thất điện áp :
0 0
. . 32,84.0,52 28,09.0,09 0,042
. . 1,08 ( )
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
32,84 28,09 0,042
. . .0,52. . 2405,29.10
0,38 2
đm
P Q
A R
U
τ
−
+ +
∆ = =
= 339,69 (kWh/năm).
17
Nguyễn Văn Đạt_D7DCN2
Đồ án cung cấp điện GVHD: Ths. Phạm Mạnh Hải
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 = 339,69. 1500 = 509,535(đ).
- Vốn đầu tư của đoạn dây (lộ kép) :
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 + 509,535= 1,888. 106 (đ).
Tính tương tự cho các đoạn dây khác, ta có kết quả được thể hiện trong bảng sau:
Đoạn
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
18
Nguyễn Văn Đạt_D7DCN2