baaif tập dài cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất

Bài tập dài môn Cung cấp điện

Mục lục

Lời mở đầu......................................................................................................................... 3
Đề bài ................................................................................................................................. 4
CHƢƠNG 1: TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƢỞNG ................................. 8
CHƢƠNG 2: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN .................................................................... 11
1.
2.
3.
4.

Phụ tải chiếu sáng ................................................................................................. 11
Phụ tải thông thoáng và làm mát ........................................................................ 12
Phụ tải động lực .................................................................................................... 12
Phụ tải tổng hợp.................................................................................................... 19

CHƢƠNG 3: XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN CỦA PHÂN XƢỞNG ............................ 20
1. Xác định vị trí đặt TBA phân xưởng .................................................................. 20
2. Chọn máy biến áp ................................................................................................. 21
3. Chọn sơ đồ nối điện tối ưu ................................................................................... 26
4. Phương án đi dây................................................................................................... 40
4.1 Phương án 1 .......................................................................................................... 41
4.2 Phương án 2 .......................................................................................................... 47
4.3 So sánh, chọn phƣơng án tối ƣu ............................................................................. 51
CHƢƠNG 4:: LỰA CHỌN VÀ KIỂM TRA CÁC THIẾT BỊ CỦA SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN 53
1. Tính ngắn mạch phía cao áp của mạng điện ..................................................... 53
2. Tính ngắn mạch phía hạ áp của mạng điện ....................................................... 55
CHƢƠNG 5: TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ MẠNG ĐIỆN ....................................................... 62
1. Tổn hao điện áp lớn nhất trong mạng điện ........................................................ 62

2. Tổn hao công suất ................................................................................................. 62
3. Tổn thất điện năng................................................................................................ 65

1


Bài tập dài môn Cung cấp điện

CHƢƠNG 6 : DỰ TOÁN CÔNG TRÌNH ........................................................................ 66
1. Danh mục các thiết bị ............................................................................................. 66
2. Xác định các tham số kinh tế ............................................................................................ 67

2


Bài tập dài môn Cung cấp điện

LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay nền kinh tế nƣớc ta đang trên đà tăng trƣởng mạnh mẽ theo đƣờng lối công nghiệp hóa
và hiện đại hóa đất nƣớc , vì vậy nhu cầu sử dụng điện trong lĩnh vực công nghiệp ngày một tăng cao .
Hàng loạt khu chế xuất , khu công nghiệp cũng nhƣ các nhà máy , xí nghiệp công nghiệp đƣợc hình
thành và đi vào hoạt động . Từ thực tế đó , việc thiết kế cung cấp điện là một việc vô cùng quan trọng
và là một trong những việc đầu tiên cần phải làm .
Việc thiết kế một hệ thống cung cấp điện là không đơn giản vì nó đòi hỏi ngƣời thiết kế phải có
kiến thức tổng hợp về nhiều chuyên nghành khác nhau nhƣ cung cấp điện , thiết bị điện , an toàn điện
,…Ngoài ra còn phải có sự hiểu biết nhất định về những lĩnh vực liên quan nhƣ xã hội , môi trƣờng ,
về các đối tƣợng sử dụng điện và mục đích kinh doanh của họ… Vì vậy đồ án môn học Cung cấp điện
là bƣớc khởi đầu giúp cho sinh viên ngành Hệ thống điện hiểu đƣợc 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 xƣởng .
3. Lựa chọn và kiểm tra các thiết bị của sơ đồ nối điện .
4. Tính toán chế độ mạng điện .
5. Tính chọn tụ bù nâng cao hệ số công suất .
Do kiến thức còn nhiều hạn chế nên bản đồ án của em còn nhiều sai sót . Em rất mong sẽ nhận
đƣợc nhiều lời góp ý cũng nhƣ sửa chữa của các thầy cô .
Em xin chân thành cảm ơn sự hƣớng dẫn tận tình của thầy Phạm Mạnh Hải đã giúp đỡ em thoàn
thành bản đồ án môn học này .
Hà Nội , ngày 6 tháng 1 năm 2014
Sinh viên
Nguyễn Thanh Nam

3


Bài tập dài môn Cung cấp điện

Đề 15A
“Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất công nghiệp”
Sinh viên: Nguyễn Thanh Nam
Lớp: Đ5 CNTĐ
Thời gian thực hiện:
A. Dữ kiện:
Thiết kế mạng điện cung cấp cho một phân xƣởng với số liệu cho trong bảng số liệu thiết kế cấp
điện phân xƣởng. Tỷ lệ phụ tải điện loại I là 60%. Hao tổn điện áp cho phép trong mạng điện hạ áp
∆Ucp = 5%. Hệ số công suất cần nâng lên là cosφ = 0,90. Hệ số chiết khấu I = 12%. Công suất
ngắn mạch tại điểm đấu điện Sk, MVA; thời gian tồn tại dòng ngắn mạch tk = 2,5. Giá thành tổn
thất điện năng ngắn mạch c∆ = 1500 đ/kWh; suất thiệt hại do mất điện gth = 10000 đ/kWh. Đơn giá

tụ bù là 140.103 đ/kVAr, chi phí vận hành tụ bằng 2% vốn đầu tƣ; suất tổn thất trong tụ ∆Pb =
0,0025 kW/kVAr. Giá điện trung bình g = 1400 đ/kWh. Điện áp lƣới phân phối là 22 kV.
Thời gian sử dụng công suất cực đại TM = 4000 h. Chiều cao phân xƣởng h = 4,2m. Khoảng
cách từ nguồn đến phân xƣởng L = 200m.
Các tham số khác lấy trong phụ lục và sổ tay thiết kế cung cấp điện.

4


Bài tập dài môn Cung cấp điện

Dữ kiện thiết kế cấp điện phân xưởng
Số hiệu trên sơ đồ

Tên thiết bị

1;8
2; 9

Hệ số
ksd

cosφ

Công suất đặt P, kW theo các
phƣơng án
B

Máy mài nhẵn tròn 0,35

0,67

2,3 + 7,5

0,32

0,68

3,5 + 5,5

3; 4; 5

Máy mài nhẵn
phẳng
Máy tiện bu lông

0,3

0,65

1,2 + 2,8 + 4,5

6; 7

Máy phay

0,26

0,56

3,5 + 2,8

10;11; 19;20; 29; 30

Máy khoan

0,27

0,66

0,8 + 1,2+2,8+0,8+1,5+1,2

12; 13; 14; 15; 16; 24;
25
17

Máy tiện bu lông

0,3

0,58

Máy ép

0,41

0,63

22 + 2,8 + 2,8 + 3,5 + 5,5+ 10 +
12

12

18; 21

Cần cẩu

0,25

0,67

4,5 + 12

22; 23

Máy ép nguội

0,47

0,7

30 + 55

26; 39

Máy mài

0,45

0,63

2,8 + 5,5

27; 31

Lò gió

0,53

0,9

4 + 5,5

28; 34

Máy ép quay

0,45

0,58

22+30

32; 33

Máy xọc, (đục)

0,4

0,6

4,5 + 7,5

35; 36; 37; 38

Máy tiện bu lông

0,32

0,55

2,2 + 2,8 + 4,5 + 7,5

40; 43

Máy hàn

0,46

0,82

28 + 30

41; 42; 45

Máy quạt

0,65

0,78

3,5 + 5,5 + 7,5

44

Máy cắt tôn

0,27

0,57

3,5

5


Bài tập dài môn Cung cấp điện

Sơ đồ:

6


Bài tập dài môn Cung cấp điện

B. Nội dung của bản thuyết minh gồm các phần chính sau:
I. Thuyết minh
1. Tính toán chiếu sáng cho phân xưởng
2. Tính toán phụ tải điện
2.1 Phụ tải chiếu sáng
2.2 Phụ tải thông thoáng và làm mát

2.3 Phụ tải động lực
2.4 Phụ tải tổng hợp
3. Xác định sơ đồ cấp điện của phân xưởng
3.1 Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xƣởng
3.2 Chọn công suất và số lƣợng máy biến áp
3.3 Lựa chọn sơ đồ nối điện tối ƣu (2 phƣơng án)
4. Lựa chọn và kiểm tra các thiết bị của sơ đồ nối điện
4.1 Tính toán ngắn mạch
4.2 Chọn thiết bị bảo vệ và đo lƣờng
5. Tính toán chế độ mạng điện
5.1 Xác định hao tổn điện áp trên đƣờng dây và trong máy biến áp
5.2 Xác định tổn hao công suất
5.3 Xác định tổn thất điện năng
6. Dự toán công trình
6.1 Danh mục các thiết bị
6.2 Xác định các tham số kinh tế
II. Bản vẽ
1. Sơ đồ mạng điện trên mặt bằng phân xƣởng với sự bố trí của các tủ phân phối, các thiết bị
2. Sơ đồ nguyên lý mạng điện có chỉ rõ các mã hiệu và các tham số của thiết bị đƣợc chọn.
3. Bảng số liệu tính toán mạng điện

7


Bài tập dài môn Cung cấp điện

CHƢƠNG 1: TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƢỞNG

Trong thiết kế chiếu sang, vấn đề quan trọng nhất phải quan tâm là đáp ứng các yêu cầu
về độ rọi và hiệu quả của chiếu sang đối với thị giác. Ngoài độ rọi, hiệu quả của chiếu sáng

còn phụ thuộc vào quang thông, màu sắc ánh sáng, sự lựa chọn hợp lí cùng cách bố trí chiếu
sáng, vừa đảm bảo tính kinh tế và mỹ quan. Thiết kế chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu
sau:
-

Không bị lóa mắt
Không lóa do phản xạ
Không có bóng tối
Phải có độ rọi đồng đều
Phải đảm bảm độ sáng đủ và ổn định
Phải tạo ra đƣợc ánh sáng giống ánh sáng ban ngày.

Các hệ thống chiếu sáng bao gồm chiếu sáng chung, chiếu sáng cục bộ và chiếu sáng kết
hợp ( giữa cục bộ và chung). Do yêu cầu thị giác phải làm việc chính xác, nơi mà các
thiết bị cần chiếu sáng mặt phẳng nghiêng và không tạo ra các bóng tối sâu thiết kế cho
phân xƣởng thƣờng sử dụng hệ thống chiếu sáng kết hợp.
Chọn loại bóng đèn sợi đốt, bố trí theo hình vuông hoặc hình chữ nhật.
Thiết kế chiếu sáng cho phân xƣởng có kích thƣớc 36 x 24 x 4,2 (m). Coi trần nhà
màu trắng, tƣờng màu vàng, sàn màu xám, với độ rọi yêu cầu Eyc = 50 lx.
Do phân xƣởng có nhiều máy điện quay, nên ta chọn đèn sợi đốt để chiếu sáng, Do
phân xƣởng có nhiều máy điện quay, nên ta chọn đèn sợi đốt để chiếu sáng, công suất
200W với quang thông là F = 3000 lumen (bảng 45.pl).
Chọn độ cao reo đèn là h’ = 0,5m;
Chọn chiều cao mặt bằng làm việc là: hlv = 0,9m;
Chiều cao tính toán: h = H – hlv = 4,2 – 0,9 = 3,3 m;
Tỉ số treo đèn: j =

=

= 0,132

Với các loại đèn dùng để chiếu sáng cho phân xƣởng sản xuất nên chọn khoảng cách
giữa các đèn đƣợc xác định là L/H = 1,5 (bảng 12.4), tức là:

8


Bài tập dài môn Cung cấp điện

L= 1,5.h = 1,5.3,3 = 4,95 (m).
Căc cứ vào kích thƣớc phân xƣởng ta chọn khoảng cách giữa các đèn là Ld = 4m, Ln = 4m.
=> q = 2m; p = 2m.
Kiểm tra điều kiện:

hay

=> thỏa mãn.
Nhƣ vậy bố trí đèn là hợp lí.
Sơ đồ bố trí đèn:

Vậy số lƣợng đèn tối thiểu để đảm bảo đồng đều chiếu sáng là Nmin = 54.
Hệ số không gian:
Kkg =

=

= 4,36

Căn cứ vào đặc điểm của nội thất chiếu sáng có thể coi hệ số phản xạ của trần: tƣờng
: sàn là 70:50:30 (bảng 2.12). tra bảng 47.pl (TK2) phụ lục ứng với hệ số phản xạ đã nêu

trên và hệ số không gian là Kkg = 4,36 ta xác định đƣợc:

9


Bài tập dài môn Cung cấp điện

-

Hệ số lợi dụng kld = 0,6
Hệ số dự trữ: δdt = 1,2
Hệ số hiệu dụng của đèn: η = 0,58
Xác định thông số quang thông tổng:
FΣ =

=

= 148965 (lumen)

Số lƣợng đèn cần thiết:
Nct =

=

= 49,66 < 54 => thỏa mãn.

Nhƣ vậy tổng số đèn cần lắp đặt là 54 đƣợc bố trí nhƣ trên.
Kiểm tra độ rọi thực tế:
E=

=

= 54,375 > Eyc = 50 (lx)

Ngoài ra ta còn trang bị thêm mỗi máy 1 đèn công suất 100W để chiếu sáng cục bộ.

10


Bài tập dài môn Cung cấp điện

CHƢƠNG 2: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN

Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tƣơng đƣơng 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 nhƣ: công suất, số lƣợng, chế độ
làm việc của các thiết bị điện, trình độ và phƣơng thức vận hành hệ thống...Vì vậy
xác định chính xác phụ tải tính toán là một nhiệm vụ khó khăn nhƣng rất quan trọng.
Từ trƣớc tới nay đã có nhiều công trình nghiên cứu và có nhiều phƣơng pháp
tính toán phụ tải điện. Song vì phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhƣ đã trình
bày ở trên nên cho đến nay vẫn chƣa có phƣơng pháp nào hoàn toàn chính xác và
tiện lợi. Những phƣơng pháp đơn giản thuận tiện cho việc tính toán thì lại thiếu chính
xác, còn nếu nâng cao đƣợc độ chính xác, kể đến ảnh hƣởng của nhiều yếu tố thì
phƣơng pháp tính lại phức tạp.
Sau đây là một số phƣơng pháp tính toán phụ tải thƣờng dùng nhất trong thiết
kế hệ thống cung cấp điện:


Phƣơng pháp tính theo hệ số nhu cầu



Phƣơng pháp tính theo hệ số k M và công suất trung bình



Phƣơng pháp tính theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm



Phƣơng 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 phƣơng pháp tính toán phụ tải điện thích hợp.
1. Phụ tải chiếu sáng
Tổng công suất chiếu sáng chung (coi hệ số đồng thời kđt =1):
Pcsc = kđt.N.Pd = 1.54.200 = 10800 W

11


Bài tập dài môn Cung cấp điện

Chiếu sáng cục bộ:
Pcb = 44.100 = 4400 W
Tổng công suất chiếu sáng:
PΣ = Pcsc + Pcb = 10800 + 4400 =15200 W = 15,2 kW
Vì đèn là đèn sợi đốt nên cosφ = 1.
Qcs  Pcs .tg  0 (kVar)

2. Phụ tải thông thoáng và làm mát
Ta trang bị cho phân xƣởng 21 quạt trần, mỗi quạt có công suất là 120W và 10 quạt
hút, mỗi quạt có công suất 80W, hệ số công suất trung bình của nhóm là cosφ = 0,8.
Khi đó, tổng công suất thông thoáng và làm mát là: Ptm = 21.120 + 10.80 = 3320 W
= 3,32 kW.
3. Phụ tải động lực
a. Phân nhóm các phụ tải động lực
Trong một phân xƣởng thƣờng có nhiều thiết bị có công suất và chế độ làm việc
khác nhau, muốn xác định phụ tải tính toán đƣợc 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
đƣờng dây hạ áp. Nhờ vậy có thể tiết kiệm đƣợc vốn đầu tƣ và tổn thất trên đƣờng
dây hạ áp trong phân xƣởng.
+ Chế độ làm việc của các thiết bị điện trong nhóm nên giống nhau để xác
định phụ tải tính toán đƣợc chính xác hơn và thuận tiện trong việc lựa chọn phƣơng
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 xƣởng 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 thƣờng là 8 ÷ 12.
Tuy nhiên thƣờng 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 phƣơng án tối ƣu
nhất trong các phƣơng án có thể.

12


Bài tập dài môn Cung cấp điện

Dựa vào nguyên tắc phân nhóm ở trên và căn cứ vào vị trí, công suất của các
thiết bị đƣợc bố trí trên mặt bằng phân xƣởng, ta có thể chia các phụ tải thành 4

nhóm. Kết quả phân nhóm phụ tải đƣợc trình bày ở bảng sau:
Nhóm 1
Số hiệu
trên sơ đồ

stt

Tên thiết bị

Hệ số ksd cosφ

Công
suất P,
kW

1

34 Máy ép quay

0,45

0,58

30

2

28 Máy ép quay

0,45

0,58

22

3

29 Máy khoan

0,27

0,66

1,5

4

30 Máy khoan

0,27

0,66

1,2

5

35 Máy tiện bu lông

0,32

0,55

2,2

6

36 Máy tiện bu lông

0,32

0,55

2,8

7

37 Máy tiện bu lông

0,32

0,55

4,5

8

32 Máy xọc, (đục)

0,4

0,6

4,5

9

21 Cần cẩu

0,25

0,67

12

10

38 Máy tiện bu lông

0,32

0,55

7,5

11

39 Máy mài

0,45

0,63

5,5

12

33 Máy xọc, (đục)

0,4

0,6

7,5

Nhóm 2
Công
suất

Số hiệu
trên sơ đồ

stt
1

Tên thiết bị

Hệ số ksd

40 Máy hàn

0,46

13

cosφ

P, kW
0,82

28


Bài tập dài môn Cung cấp điện

2

41 Máy quạt

0,65

0,78

3,5

3

42 Máy quạt

0,65

0,78

5,5

4

43 Máy hàn

0,46

0,82

30

5

44 Máy cắt tôn

0,27

0,57

3,5

6

45 Máy quạt

0,65

0,78

7,5

7

31 Lò gió

0,53

0,9

5,5

Nhóm 3
Số hiệu
Stt

trên sơ đồ

Công suất

Hệ số
ksd

Tên thiết bị

1

26 Máy mài

2

16 Máy tiện bu lông

cosφ

P, kW

0,45

0,63

2,8

0,3

0,58

5,5

3

7 Máy phay

0,26

0,56

2,8

4

6 Máy phay

0,26

0,56

3,5

5

5 Máy tiện bu lông

0,3

0,65

4,5

6

15 Máy tiện bu lông

0,3

0,58

3,5

7

25 Máy tiện bu lông

0,3

0,58

12

8

24 Máy tiện bu lông

0,3

0,58

10

9

14 Máy tiện bu lông

0,3

0,58

2,8

10

13 Máy tiện bu lông

0,3

0,58

2,8

11

23 Máy ép nguội

0,47

0,7

55

14


Bài tập dài môn Cung cấp điện

Nhóm 4
Số hiệu
stt trên sơ đồ

Hệ số
ksd

Tên thiết bị

Công suất
cosφ P, kW

1

22 Máy ép nguội

0,47

0,7

30

2

18 Cần cẩu

0,25 0,67

4,5

3

11 Máy khoan

0,27 0,66

1,2

0,3 0,65

1,2

4

3 Máy tiện bu lông

5

10 Máy khoan

0,27 0,66

0,8

6

20 Máy khoan

0,27 0,66

0,8

7

9 Máy mài nhẵn phẳng

0,32 0,68

5,5

8

2 Máy mài nhẵn phẳng

0,32 0,68

3,5

19 Máy khoan

0,27 0,66

2,8

17 Máy ép

0,41 0,63

12

9
10
11

8 Máy mài nhẵn tròn

0,35 0,67

7,5

12

1 Máy mài nhẵn tròn

0,35 0,67

2,3

13

27 Lò gió

14
15

b.

0,53

0,9

4

12 Máy tiện bu lông

0,3 0,58

22

4 Máy tiện bu lông

0,3 0,65

2,8

Xác định phụ tải tính toán cho các nhóm phụ tải động lực:
i. Tính toán cho Nhóm1

a) Xác định hệ số sử dụng tổng hợp ksd 
Xác định hệ số sử dụng tổng hợp của phụ tải nhóm I theo công thức:

15


Bài tập dài môn Cung cấp điện

ksd  

 P .k
P
i

sdi

i

Trong đó :
ksdi là hệ số sử dụng của thiết bị
Pi là công suất đặt của thiết bị
-

Vậy hệ số sử dụng tổng hợp của Nhóm 1 là:
Pi.ksdi
Pi

ksd =

=

=

=0,394
b) Xác định số thiết bị hiệu quả nhóm 1:
- Số thiết bị hiệu quả của nhóm 1 đƣợc xác định theo số thiết bị tƣơng đối n* và
công suất tƣơng đối P* trong nhóm:
+ Gọi Pmax là công suất của thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm1

n1

n*  n




 P  P1 
 * P



n1

P
j 1
n

j

P
i 1

i

Trong đó:
n là số thiết bị trong nhóm

1
n1 là số thiết bị có P  .Pmax
2
P và P1 là tổng công suất ứng với n và n1 thiết bị
+ Thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm 1 là : P= 30 KW

16

Bài tập dài môn Cung cấp điện

=>

P=

Vậy

= 2 ; P1 = 22+30 = 52 KW

=

=

=

=

Từ

. 30 = 15 KW

= 0,167
= 0,514

=n.

1

= 0,48

= 12. 0,48 = 5,76

Tra trị số

Nhóm

= 0,514 tra bảng phụ lục 4 ta tìm đƣợc

= 0,167 và

theo

Pmax

0,5Pmax

kW

kW

30

15

Ta có

trong bảng phụ lục 5

và

P1
n1

kW

2

52

Pn
n

kW

n*

P*

12

101,2

0,167

0,514

n*(hq)

n(hq)

0,48

5,76

ksd
0,394

= 1,66

Vậy phụ tải tính toán của nhóm 1 là :
=

.

.

= 1,66. 0,394. 101,2= 66,141 KW

Hệ số công suất trung bình của nhóm 1 là :
=

= 0,59

ii. Xác định phụ tải tính toán cho các nhóm còn lại:

17

Kmax
1,66

Ptt
66,141

cosφ(tb)
0,593


Bài tập dài môn Cung cấp điện
2

30

15

2

58

7

83,5

0,286

0,695

0,53

3,71

0,494

1,65

68,087

0,807

3

55

27,5

1

55

11

105,2

0,091

0,523

0,31

3,41

0,390

1,87

76,816

0,646

4

30

15

2

52

15

100,9

0,133

0,515

0,48

7,2

0,375

1,58

59,861

0,663

- Tính toán tƣơng tự Nhóm 1
Ta có kết quả tính toán đƣợc thể hiện trong bảng 1.2

Bảng 1.2: Kết quả tính toán số thiết bị hiệu quả

Từ kết quả tính toán bảng 1.2, ta xác định đƣợc phụ tải tính toán của các nhóm phụ
tải, cho ở bảng 1.3:
Bảng 1.3. Tổng hợp kết quả xác định phụ tải tính toán của các nhóm phụ tải
Nhóm

tổng
-

cosφ(tb)

Ptt kW

Ptt.cosφ(tb)

1

66,141

0,593

39,212

2

68,087

0,807

54,939

3

76,816

0,646

49,613

4

59,861

0,663

39,700

270,906

183,464

Ta có: Phụ tải tính toán động lực của phân xƣởng:
n

Pttdlpx  kdt . Ptti
i 1

Trong đó :
Pttdlpx :là công suất tác dụng tính toán động lực của phân xƣởng

kđt : Là hệ số đồng thời đạt giá trị max công suất tác dụng
Ptti : Là công suất tác dụng tính toán nhóm thứ i
n : Là số nhóm.

18


Bài tập dài môn Cung cấp điện

Vì số nhóm n= 4 nên ta lấy

của nhóm vào công thức ta đƣợc

= 0,9 thay

= 0,9 . 270,906= 243,815 KW
Hệ số công suất trung bình của các nhóm phụ tải động lực là :

=

=



= 0,6772

= 1,086 =>

=

= 183,464. 1,086 = 199,242 Kvar

.

4. Phụ tải tổng hợp
Bảng 1.4. Kết quả tính toán phụ tải điện
Loại phụ tải

Ptt kW

Chiếu sáng
Động lực

cosφ

15,2

1

243,815

0,6772

Phụ tải tính toán tác dụng toàn phân xƣởng :
=

+

= 243,815 + 15,2 = 259,015 kW

Hệ số công suất của toàn phân xƣởng là :
=

=


= 0,696

= 1,03

+ Công suất tính toán phản kháng của phân xƣởng là:
=> Qtt.px = Ptt.px. tgφpx = 259,015. 1,03 = 266,79 (kVar)
+ Công suất tính toán của toàn phân xƣởng là :
=>

=√

=√

= 371,84 (KVA)

19


Bài tập dài môn Cung cấp điện

CHƢƠNG 3: XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN CỦA PHÂN XƢỞNG

1. Xác định vị trí đặt TBA phân xưởng:
Để lựa chọn đƣợc vị trí tối ƣu cho TBA cần thỏa mãn các điều kiện sau:


Vị trí trạm cần phải đƣợc đặt ở những nơi thuận tiện cho việc lắp đặt, vận

hành cũng nhƣ thay thế và tu sửa sau này (phải đủ không gian để có thể dễ dàng thay
máy biến áp, gần các đƣờng vận chuyển ....)


Vị trí trạm phải không ảnh hƣởng đến giao thông và vận chuyển vật tƣ

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 đƣợc các bị hoá chất
hoặc các khí ăn mòn của chính phân xƣởng này có thể gây ra
Vì những lí do trên ta chọn đặt TBA ở phía sát tƣờng cao nhất bên trái, phía ngoài,

góc trên của phân xƣởng từ trái sang, từ trên xuống.
Trạm biến áp đặt bên ngoài phân xƣởng, hay còn gọi là trạm biến áp độc lập, đƣợc
dung khi trạm cung cấp cho nhiều phân xƣởng. khi cần tránh nơi bụi bặm có khả
năng ăn mòn hoặc rung động hoặc khi không tìm đƣợc vị trí thích hợp bên trong phân
xƣởng.
Trạm biến áp xây dựng liền kề đƣợc dùng phổ biến hơn cả vì tiết kiệm về xây dựng
và ít ảnh hƣởng tới công trình khác.
Trạm biến áp dựng bên trong đƣợc dùng khi phân xƣởng rộng có phụ tải lớn. Khi
sử dụng trạm này cần đảm bảo tốt điều kiện phòng chống cháy nổ.
Căn cứ vào sơ đồ bố trí các thiết bị trong phân xưởng thấy rằng các phụ tải
được bố trí với mật độ cao trong nhà xưởng nên không thể bố trí máy biến áp trong
nhà. Vì vậy, ta đặt trạm biến áp ngoài trời ngay sát tường bao của phân xưởng phía

20


Bài tập dài môn Cung cấp điện

gần cửa vào xưởng.

Cụ thể vị trí trạm biến áp đƣợc đặt nhƣ sau: Hình 3.1 : vị trí trạm biến áp

2. Chọn máy biến áp
a. Nguyên tắc chung
i. Số lượng máy biến áp
Việc lựa chọn đúng số lƣợng 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).
ii. Chọn công suất MBA

Chọn sao cho trong điều kiện làm việc bình thƣờng trạm đảm bảo cung cấp đủ điện
năng cho phụ tải và có dự trữ một lƣợng công suất đề phòng khi sự cố, đảm bảo độ an toàn
cung cấp điện, tuổi thọ máy, tiêu chuẩn kinh tế kỹ thuật. Đƣợc tiến hành dựa trên công suất
tính toán toàn phần của phân xƣởng 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 thƣờng

21


Bài tập dài môn Cung cấp điện

n.khc.SđmB  Stt
- Kiểm tra theo điều kiện sự cố một máy biến áp (đối với trạm có nhiều hơn 1 MBA)
(n – 1).khc.kqt.SđmB  Stt.sc
Trong đó :
n: Số máy biến áp trong trạm
khc: Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trƣờng, ta chọn loại máy chế tạo ở
Việt Nam nên không cần hiệu chỉnh nhiệt độ, lấy khc = 1.
kqt: Hệ số quá tải sự cố, kqt = 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 vƣợt quá 6h và
trƣớc khi quá tải MBA vận hành với hệ số tải không quá 0,93.
Stt.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 lƣợng của các MBA, nhờ vậy có thể giảm
đƣợc vốn đầu tƣ và tổn thất của trạm trong trạng thái làm việc bình thƣờng.
- 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.
b. Chọn MBA cho phân xưởng

- Coi phân xƣởng chỉ gồm các hộ tiêu thụ loại I nên ta cần đặt 2 MBA làm việc song
song
Ta có :

= 371,84 (KVA)

Ta đặt 2 MBA song song có :
=

= 185,92 (KVA )

Vậy chọn 2 MBA mỗi máy công suất 250 KVA, do ABB chế tạo.

22


Bài tập dài môn Cung cấp điện

Kiểm tra lại công suất MBA đã chộn theo điều kiện quá tải sự cố :
lúc này chính bằng công suất tính toán phân xƣởng đã cắt bớt phụ tải loại 3( 30%)
=

=

thỏa mãn

= 185,92(KVA) < 250 ( KVA)

Bảng 3.1 : Thông số của MBA phân xƣởng
Điện áp

SMBA

∆P0

Vốn đầu tư

∆Pk
Uk %

(kVA)

(kV)

(kW)

(kW)

2x 250

22/0,4

0,64

4,1

I0 %

MBA
(.10^6đ)

4

7

58,8

c. Chọn dây dẫn tới trạm biến áp của xưởng
Chọn dây dẫn đến TBA phân xƣởng là dây kép cáp lõi đồng
Ta có dòng điện chạy trên đƣờng dây :
=

√

=

√

= 4,88 (A)

Mật độ dòng kinh tế ứng với Tmax = 4500(h) là 3,1 (A/

) (Bảng 9 PL.BT)

Vậy tiết diện dây cáp là :

F=

=

= 1,574 (

)

Chọn cáp vặn xoắn lõi đồng cách điện XPLE , đai thép , vỏ PVC do hãng
FURUKAWA chế tạo , mã hiệu XPLE.35 có r0 = 0,524 (Ω/km) , x0 = 0,13 (Ω/km) , Icp
= 170 (A) ( Cáp đƣợc đặt trong rãnh ) ( Tra bảng 38.pl).

23


Bài tập dài môn Cung cấp điện

 Kiểm tra điều kiện phát nóng :
Ilv ≤ k1.k2.Icp
Isc ≤ Icp
Trong đó :
Ilv : dòng điện làm việc chạy trên cáp khi bình thƣờng
Isc : dòng điện chạy trên cáp khi xảy ra sự cố đứt 1 lộ cáp , Isc = 2.Ilv
Icp : dòng điện lớn nhất cho phép chạy trên cáp
K1 : hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ , k1 = 0,96 ( Tra bảng 41.pl ).
K2 : hệ số hiệu chỉnh vê số lộ cáp cùng đặt trong một hầm cáp , k2 = 0,93
( Tra bảng 42.pl ).
.

= 0,96 . 0,93 . 170 = 151,776 > 3,78 (thỏa mãn)

.

=2

= 2. 3,78 = 7,56 < 170 (thỏa mãn)
Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp :

ΔU =

=

.

.

= 0,161 (V)

Tổn thất điện năng :
=

.8760=

=

.

. .

. 8760= 2886,21(h)

=

.

= 43,204 (KWh)
Chi phí tổn thất điện năng :
C=

.

= 43,204. 1500= 64806 (đ)

Chi phí quy đổi của đƣờng dây :
Zdây = pdây.Vdây + Cdây

24

. 2886,21.


Bài tập dài môn Cung cấp điện

Trong đó :
-

pday : hệ số sử dụng hiệu quả và khấu hao vốn đầu tƣ đƣờng dây
pday = atc + avh
1

1

Với: atc  T  8  0,125
tc

avh = 0,1
 pday = 0,125 + 0,1 = 0,225
- Vday : Vốn dầu tƣ cho đƣờng dây (đi lộ kép) : Vday = 1,6.v0.L
Với v0 = 124,8 . 106 ( đồng/km) ( PLB- bảng 7.pl)
L = 200 (m) =0,2 (km)
 Vday = 1,6. 124,8. 106 . 0,2 = 39,936.106 (đồng)
Zday = 0,225 . 39,936.106 + 64806= 9,05. 106 (đồng)
d. Các thiết bị khác:
i. Dao cách ly:
Chọn dao cách ly bảo vệ cho dây dẫn từ điểm đấu điện (nguồn) đến TBA:
Dao cách ly đƣợc chọn theo các điều kiện sau:
 Điện áp định mức:

Uđm.DCL  Uđm.mạng = 22 (kV)

 Dòng điện định mức:

Iđm.DCL  Ilv.max =

Stt.px
=
3.Uđm

√

 9,76(A)

Chọn dao cách ly PBP(3)-10/2500
Bảng 3.2 : Thông số Dao cách ly của dây dẫn Nguồn – TBA
DCL

Số

Uđm.DCL

Iđm.DCL

Iôđ/s

Ixk

Đơn giá

PBP(3)-22/8000

lượng

(kV)

(A)

(kA/s)

(kA)

(.103đ/bộ)

25