Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy CK5-35

LỜI NÓI ĐẦU
Trong công cuộc khôi phục và phát triển kinh tế hiện nay,các nhà máy,xí nghiệp
của chúng ta ngày càng được xây dựng nhiều hơn.Yêu cầu về sử dụng điện và các
thiết bị điện ngày càng tăng do đó việc thiết kế và hoàn thiện hệ thống cung cấp điện
cho các xí nghiệp ngày càng đạt ra cấp bách hơn.
Được sự phân công của nhà trường,dưới sự chỉ đoạ trực tiếp của bộ môn:
Cung cấp điện, em được giao đề tài: Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà
máy CK5-35.Trong thời gian 3 tháng,với sự cố gắng nỗ lực của bản thân,được sự
giúp đỡ nhiệt tình của các thầy giáo hướng dẫn.Đặc biệt là thầy Phạm Duy Tân,cùng
với sự hợp tác của các bạn trong nhóm em đã hoàn thành đề tài đúng thời hạn với
những yêu câù được giao.Các số liệu tính toán và phương án cung câp điện đã chọn
đáng tin cậy.
Song với 1 công việc đòi hỏi sự tổng hợp kiến thức của cả quá trình học tập,đòi
hỏi người thiết kế phải có kinh nghiệm thực tế nhất định và hơn nữa đây lại là một
nhà máy cỡ lớn.Kinh nghiệm tính toán thiết kế của em còn rất hạn chế,các tài liệu
tham khảo có hạn nên bản thiết kế này không tránh khỏi những thiếu sót.Em rất mong
được sự chỉ bảo,góp ý của các thầy,cô giáo cùng các bạn để bản đồ án của em được
hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong bộ môn, cảm ơn thầy
Phạm Duy Tân đã giúp đỡ em để bản thiết kế hoàn thành đúng thời hạn.

Ngày18-9-1999
Sinh viên
Đoàn thế Hoàng
Đồ án tốt nghiệp cung cấp điện -Trường Đại học kỹ thuật công nghiệp
I. GIỚI THIỆU NHÀ MÁY
Nhà máy cơ khí số 5 là nhà máy trực thuộc bộ công nghiệp nặng ,nó là một trong
những xí nghiệp lớn ở nước ta với các máy móc trang thiết bị hiện đạI.Nhà máy có
nhiệm vụ chế tạo ra các máy móc và các thiết bị công nghiệp nhằm phục vụ cho nền
sản xuất công nghiệp ở việt nam và một phần xuất khẩu đi các nước trên thế giới.
Nhà máy bao gồm 7 phân xưởng ,mỗi phân xưởng có quy trình công nghệ riêng với

các trang thiết bị trong phân xưởng và có yêu cầu cung cấp điện riêng.Sau đây là
những nét chính của quá trình công nghệ và mức độ yêu cầu cung cấp điện của từng
phân xưởng trong nhà máy.

II. QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ -YÊU CẦU CCĐ
1.Phân xương cơ điện :
Phân xưởng này có nhiệm vụ sửa chữa,bảo dưỡng các máy móc cơ điện của nhà
máy.Trong phân xưởng được trang bị nhiều máy móc vặn năng có độ chính xác cao
với các trang thiết bị hiện đại nhằm đáp ứng yêu cầu sửa chữa,thay thế thiết bị hư
hỏng,sản xuất máy điện trong công nghiệp ...Nếu ngừng cung cấp điện sẽ gây lãng phí
lao động ,ngừng trệ sản xuất gây thiệt hại về kinh tế vì vậy phân xưởng được xếp vào
hộ tiêu thụ loại 2.
2.Phân xưởng dụng cụ :
Nhiệm vụ của phân xưởng này là sản xuất ra các dụng cụ chuyên dùng để cung
cấp cho xí nghiệp công nghiệp trong nước và nước ngoài.với tính chất sản xuất như
vậy nên khingừng cung cấp điện chỉ gây ảnh hưởng trong phân xưởng mà thôi.Vì vậy
phụ tải của phân xưởng được xếp vào hộ tiêu thụ loại 3.
3.Phân xưởng lắp ráp:
Có nhiệm vụ lắp ráp các chi tiết,các kết cấu bộ phận sản xuất gia công hay lắp ráp
các thành phẩm,di chuyển sản phẩm.Với phân xưởng này khi ngừng cung cấp điện
một thời gian sẽ gây lãng phí nhân lực và ảnh hưởng tơí tiến độ hoàn thành của nhà
máy do vậy phụ tải của phân xưởng được xếp vào hộ tiêu thụ điện loại 2.
4.Phân xưởng rèn nguội :
Nhiệm vụ của phân xưởng là gia công nhiệt luyện các chi tiết máy sao phôi cho
phân xưởng cơ khí.Phụ tải của phân xưởng thuộc hộ tiêu thụ điện loại 3.
2
2
Đồ án tốt nghiệp cung cấp điện -Trường Đại học kỹ thuật công nghiệp
5.Phân xưởng đột dập :
Yêu cầu cung cấp điện cho phân xưởng nàykhông cao lắm,cho phép mất điện một

thời gian để sửa chữa,thay thế thiết bị khi cần thiết.Nên nó được xếp vào hộ tiêu thụ
loại 3
6.Phân xưởng cơ khí :
Đây là phân xưởng được trang bị nhiều máy cắt gọt kim loại để sản xuất ra các chi
tiết máy,các xản phẩm đảm bảo yêu cầu kinh tế kỹ thuật.
Yêu cầu cung cấp điện của phân xưởng không cao lắm nên phân xưởng này được
xếp vào hộ tiêu thụ loại 3.
7.Phân xưởng luyện nấu thép:
Phân xưởng này có tính chất sản xuất tương đối quan trọng,nếu ngừng cung cấp
điện xẽ gây thiệt hại lớn cho sản xuất,gây hư hỏng nguyên vật liệu phá huỷ sản phẩm
và do đó gây lãng phí nguyên vật liệu .Với phân xưởng được xếp vào hộ tiêu thụ điện
loại 2a.
Ngoài 7 phân xưởng đã liệt kê,trên mặt bằng nhà máy còn có phòng hành chính,
phòng thí nghiệm ô tê ca...


3
3
Đồ án tốt nghiệp cung cấp điện -Trường Đại học kỹ thuật công nghiệp
PHẦN I
PHỤ TẢI TÍNH TOÁN
CỦA NHÀ MÁY

  
PHẦN I
TÍNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA NHÀ MÁY
Phụ tải của nhà máy gồn:
4
4
Đồ án tốt nghiệp cung cấp điện -Trường Đại học kỹ thuật công nghiệp

- Phụ tải độnh lực.
- Phụ tải chiếu sáng.
*Phụ tải tính toán của các phân xưởng trong nhà máy
Bảng 1-1
ST
T
Tên phân xưởng P
tt
(KW)
Q
tt
(KVAR)
Hộ phụ tải S
tt
(KVA)
1
2
3
4
5
6
7
P.x cơ điện
P.x dụng cụ
P.x lắp ráp
P.x rèn nguội
P.x đột dập
P.x cơ khí
P.x luyện nấu thép
100

158
200
180
160
120
600
80
205
100
220
140
80
750
2
3
2
3
3
3
2a
Phụ tải cao áp 6KV
P.x đột dập
P.x luyện nấu thép
400
550
250
400
3
2a
Tổng công suất của nhà máy chưa kể đến công suất chiếu sáng nhà máy:

S
tt
=
∑ + ∑P Q
tti
2
tti
2
∑ P
tti
= 100+158+200+180+160+120+600+400+550 = 2468 (KW)
∑
Q
tti
=80+205+100+220+140+80+750+250+400 =2225 (KVAR)
Vậy S
ttnm
=
2468
2
2225
2
3323+ =
(KVA)
Tổng công suất hộ tiêu thụ loại 2:
∑
P
tt2
=100+200+600+550 = 1450 (KW)
5

5
Đồ án tốt nghiệp cung cấp điện -Trường Đại học kỹ thuật công nghiệp
∑
Q
tt2
=80+100+750+400 = 1330 (KVAR)
Suy ra : S
tt2
=
1450
2
1330
2
1968
+ =
(KVA)
Tổng công suất hộ tiêu thụ loại 3:
∑
P
tt3
= 158+180+160+120+400 = 1018 (KW)
∑
Q
tt1
= 2005+220+140+80+250 = 895 (KVAR)
Vậy :S
tt3
=
1018
2

895
2
1355 5+ = ,
(KVA)
Vậy công suất hộ tiêu thụ loại 2 lớn hơn loại 3 và lớn hơn 50% công suất của
nhà máy chưa kể đến công suất chiếu sáng. Nên nhà máy được xếp vào hộ tiêu thụ
loại 2.
A-PHỤ TẢI CHIẾU SÁNG CỦA TOÀN NHÀ MÁY.
Phụ tải chiếu sáng nhà máy bao gồm : chiếu sáng nhà hành chính, phòng thí
nghiệm, đường đi, hàng rào...phụ tải chiếu sáng này được xác định theo phương pháp
suất phụ tải chiếu sáng trên một đơn vị diện tích:
P
cs
=
∑
P
oi
.F
i
trong đó: i là đối tượng chiếu sáng
P
oi
:suất phụ tải chiếu sángtrên một đơn vị diện tích (tra bảng 2-7 Tr 154 - GTCCĐ
T2).
F
i
: Diện tích cần chiếu sáng (xác định dựa trên sơ đồ mặt bằng nhà máy).
1. Phụ tải chiếu sáng của nhà hành chính.
Đo trên mặt bằng nhà hành chính có chiều rộng là b = 1,8cm , chiều dài là a =
3,7cm (Tỷ lệ bản vẽ:1/2000)

Tra bảng 2-7 Tr154 - GTCCĐ T2 ta được: P
o
= 10 w/
m
2
Vậy: F
hc
= 1,8.10
−
2
.2000.3,4. 10
−
2
.2000 = 2448
m
2
P
cshc
= 10.2448 = 24480 (W) = 24,48 (KW)
6
6
Đồ án tốt nghiệp cung cấp điện -Trường Đại học kỹ thuật công nghiệp
2. Phụ tải chiếu sáng phòng thí nghiệm OTK.
a = 2,9cm b = 0,9cm P
o
= 20 w/
m
2
F
tn

= 0,9.10
−
2
.2000.2,9.10
−
2
.2000+0,9.10
−
2
.2000.2.10
−
2
.2000
=1764 (
m
2
)
Pcstn = 20.1764 = 35280 (W) = 35,28 (KW)
3. Chiếu sáng ngoài phân xưởng.
Dựa vào mặt bằng nhà máy ta có bảng sau:
Tên phân
xưởng
a(c
m)
b(c
m)
F
(m
2
)

P.X cơ điện
P.X dụng cụ
P.X lắp ráp
P.X rèn nguội
P.X đột dập
P.X cơ khí
P.X luyện thép
1.8
1,8
2,7
1,8
2,2
2,2
2,2
3
2,8
4,5
3,5
5
4,3
4,3
2160
2116
4860
2520
1944
4400
3784
Vậy
∑

S
px
= 21684 (m
2
)
Tra bảng ta có P
o
= 0,2 (w/m
2
)
Diện tích của toàn nhà máy là:
F
nm
= 16. 10
−
2
.2000.19,5. 10
−
2
.2000 = 124800 (m
2
)
Vậy diện tích ngoài phân xưởng là:
F
npx
= F
nm
-
∑
S

px
- F
hc
- F
tn
= 124800-21684-2448-1764 = 103116 (m
2
)
⇒
S
csnpx
= 0,2.103116 = 20623,2 (W) = 20,623 (KW)
7
7
Đồ án tốt nghiệp cung cấp điện -Trường Đại học kỹ thuật công nghiệp
4. Phụ tải chiếu sáng toàn nhà máy.
P
csnm
= P
cshc
+P
cstn
+P
csnpx
= 24,48+35,28+20,623 = 80,383 (KW)
B - PHỤ TẢI TÍNH TOÁN TOÀN NHÀ MÁY.
Ta có:
P
ttnm
=k

ptr
.k
đt
.(
i=
∑
1
7
P
ttpxi
+P
csnm
)
Trong đó: k
ptr
= 1,05 là hệ số phát triển của nhà máy.
k
đt
= 0,8 là hệ số kể đến sự làm việc đồng thời của các phân xưởng.
mà
i
=
∑
1
7
P
ttpxi
= 100+200+180+160+120+600+158+400+500 = 2468 (KW)
P
csnm

= 20,623 (KW)
⇒
P
ttnm
= 1,05.0,8.(2468 + 80,383) = 2140,6 (KW)
Q
ttnm
= k
ptr
.k
đt
.(
i
=
∑
1
7
Q
ttpxi
)
i=
∑
1
7
Q
ttpxi
= 80+160+220+140+80+750+250+400+205 = 2285 (KVAR)
⇒
Q
ttnm

= 1,05.0,8.2285 = 1919,4 (KVAR)
⇒
S
ttnm
=
2140 6
2
1919 4
2
28751, , ,+ =
(KVA)
⇒
cos
ϕ
nm
=
P
S
ttnm
ttnm
=
2140 6
28751
,
,
= 0,74
8
8
Đồ án tốt nghiệp cung cấp điện -Trường Đại học kỹ thuật công nghiệp
9

9
Đồ án tốt nghiệp cung cấp điện -Trường Đại học kỹ thuật công nghiệp
PHẦN II
PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ
MÁY
  
PHẦN II
PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY
10
10
Đồ án tốt nghiệp cung cấp điện -Trường Đại học kỹ thuật công nghiệp
Mạng điện nhà máy làm nhiệm vụ phân phối và truyền tải điện năng đến từng thiết
bị dùng điện trong nhà máy. Các máy móc có hoạt động thường xuyên liên tục được
hay không phần lớn phụ thuộc vào mạng điện nhà máy. Vì vậy một mạng điện được
coi là hợp lý nếu nó đảm bảo được các yêu cầu kinh tế kỹ thuật sau:
- Đảm bảo chất lượng điện năng tức là đảm bảo điện áp và tần số nằm trong phạm
vi cho phép.
- Đảm bảo tính liên tục cấp điện phù hợp với từng loại hộ phụ tải.
- Đảm bảo vận hành an toàn, không nhầm lẫn khi thao tác, lắp ráp nhanh và thuận
tiện, an toàn khi sửa chữa.
Có chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật hợp lý về các mặt: Vốn đầu tư, kim loại màu, tổn
thất điện năng ít.
Xuất phát từ yêu cầu cung cấp điện, từ cấp điện áp nguồn,công suất của nhà
máy ... nên ta thiết kế :
Với phần phụ tải hạ áp không cần thiết kế trạm biến áp trung gian mà chỉ cần thiết
kế trạm biến áp phân xưởng.
Với phần phụ tải cao áp 6KV thì phải thiết kế trạm biến áp trung gian để biến đổi
điện áp 35KV về 6KV.
I.Chọn số lượng và dung lượng máy biến áp.
Căn cứ vào mặt bằng của các phân xưởng trong nhà máy và yêu cầu cung cấp điện

cho chúng. Chọn sơ đồ hình tia để cung cáp điện cho các phân xưởng.
Ưu điểm của phương án này là mức độ cung cấp điện cao, dễ thực hiện các biện
pháp bảo vệ tự động hoá, sơ đồ nối dây đơn giản. Song vốn đầu tư ban đầu lớn, nhiều
thiết bị đóng cắt.
Công suất của các máy biến áp được chọn sao cho trong điều kiện làm việc bình
thường trạm phải đảm bảo cung cáp đầy đủ điện năng cho các họ tiêu thụ. Ngoài ra
trạm phải được dự trữ một lựơng công suất đủ để khi xảy ra sự cố một máy biến áp
thì các máy còn lại đủ cung cấp cho một lượng phụ tải cần thiết tuỳ theo yêu cầu cung
cấp điện.
Điều kiện chọn:

i 1
n
=
∑
S
đmBAi

≥
S
ttnm
11
11
Đồ án tốt nghiệp cung cấp điện -Trường Đại học kỹ thuật công nghiệp

i 1
n 1
=
−
∑

S
đmBAi
.k
qt

≥
S
sựcố

∆
A
BA
= min
Với
∆
A
BA
là tổn thất điện năng trong máy biến áp nhỏ nhất, tức là thoả mãn tính
tối ưu về kinh tế . Ngoài ra còn chọn các máy biến áp cùng lại để giảm số lượng máy
biến áp dự phòng, dễ thay thế khi hỏng hóc.
Căn cứ vào phụ tải tính toán của nhà máy
S
ttnm
= 2875,1 (KVA)
Trong đó:
S
cao áp
= 1151,1 (KVA)
S
hạ áp

= 1724 (KVA)
Công suất của phụ tải quan trọng là: 1294,18 (KVA)
Căn cứ vào các dữ liệu trên ta tìm ra các phương án chọn máy biến áp sau:
1* Với phần hạ áp:
*Phương án 1 :
Dùng hai máy biến áp 1000-35/0,4 do Việt nam sản xuất để cung cấp,cho hai máy
vận hành độc lập và đặt ở trong một trạm.
*Phương án 2:
Dùng một máy biến áp 1000-35/0,4 và hai máy biến áp 560-35/0,4 do Việt nam
sản xuất để cung cấp điện và đặt thành hai trạm.
*Phương án 3:
Dùng 3 máy biến áp 750-35/0,4 do Việt nam sản xuất để cung cấp điện và đặt
thành 3 trạm.
Thông số kỹ thuật của các máy biến áp tren cho trong bảng 2-1 sau:
Bảng 2-1
S
đm
(KVA)
U
đmsơ
(KV)
U
đmthứ
(KV)
P
0
(KW)
P
N
(KW)

U
N
% I
0
% Đơn giá
(10
3
đ)
560 35 0,4 3,35 9,4 6,5 6,5 17.6
12
12
Đồ án tốt nghiệp cung cấp điện -Trường Đại học kỹ thuật công nghiệp
750
1000
35
35
0,4
0,4
4,1
5,1
11,9
15
6,5
6,5
6,5
5,5
19
31,6
*Phân tải cho các máy biến áp
- Phương án 1:

Sự phân tải trong bảng 2-2:
Bảng 2-2
MBA S
đm
Tên phân xưởng P
tt
Q
tt
S
ttBA
S
qtr
cos
ϕ
tb
k
pt
1 1000
PX luyện thép
PX đột dập
CS nhà máy
600
160
80,38
750
140 982,8 960,5

0,69 0,98
2 1000
PX cơ điện

PX dụng cụ
PX lắp ráp
PX rèn nguội
PX cơ khí
100
158
200
180
120
80
205
160
220
80
944,6 350 0,64 0,94
- Phương án 2:
Sự phân tải ghi trong bảng 2-3.
- Phương án 3:
Phương án này sử dụng 3 máy biến áp 750 KVA do Việt Nam sản xuất. Nhưng
trng nhà máy có PX luyên thép có công suất S = 960,46 (KVA).
Do đó phải vận hành song song 2 máy biến áp để đảm bảo độ cung cấp điện điện.
Sự phân tải như trong bảng 2-4.
Bảng 2-3:
MBA S
đm
Tên phân xưởng P
tt
Q
tt
S

ttBA
cos
ϕ
tb
k
pt
13
13
Đồ án tốt nghiệp cung cấp điện -Trường Đại học kỹ thuật công nghiệp
1
1000 PX luyện thép
PX đột dập
CS nhà máy
600
160
80,38
750
140 892,8 0,69 0,98
2 560 PX lắp ráp
PX rèn nguội
200
180
160
220
451,4 0,67 0,81
3 560
PX cơ điện
PX dụng cụ
PX cơ khí
100

158
120
80
205
80
441,6 0,68 0,79
Bảng 2-4:
MBA S
đm
Tên phân xưởng P
tt
Q
tt
S
ttBA
S
qtr
cos
ϕ
tb
k
pt
1 750
PX cơ điện
PX dụng cụ
PX lắp ráp
PX cơ khí
100
158
200

120
80
205
160
80
656,1 350

0,71 0,87
2
và
3
2.750
PX rèn nguội
PX luyện thép
PX đột dập
CS nhà máy
180
600
160
80,38
220
750
140 1301 960,5 0,63 0,87
1- So sánh điều kiện kỹ thuật giữa 3 Phương án .
a- Phương án 1:
Dùng 2 máy biến áp 1000 KVA làm việc độc lập với nhau.
- Khi làm việc bình thường thì:
i
=
∑

1
2
S
BA
> S
ttHAnm
- Khi sự cố 1mb thì máy biến áp còn lại phải chịu quá tải với hệ số:
14
14
Đồ án tốt nghiệp cung cấp điện -Trường Đại học kỹ thuật công nghiệp
k
qt
≤
1,4
Ta có: k
qt
=
S
S
qtrnm
dmBA
=
1294 18
1000
,
= 1,29 < 1,4
Vậy Phương án 1 đảm bảo yêu cầu về cung cấp điện .
b - Phương án 2.
Dùng 1 máy biến áp 1000 KVA 2 máy biến áp 560.
Khi bị sự cố máy biến áp 1000 KVA.

k
qt
=
1127 8
2 750
,
.
= 1,16 < 1,4
Vậy Phương án 2 đảm bảo yêu cầu về cung cấp điện .
c - Phương án 3.
Dùng 3 máy biến áp 750 KVA.
Khi bị sự cố 1 máy biến áp thì:
k
qt
=
1294 18
2 750
,
.
=0,86 < 1,4
Vậy Phương án 3 đảm bảo yêu cầu về cung cấp điện .
2 - So sánh về chỉ tiêu kinh tế giữa 3 Phương án .
- Tổn thất công suất trong máy biến áp :
∆
A
BA
=
∆
P
o

’.t +
∆
P
N
’.k
pt
2
.
τ
Trong đó:
+ t = 8760
h
: thời gian vận hành thực tế của máy biến áp
+
τ
= f(T
max
, cos
ϕ
tb
).Tra bảng 2-3 Tr.151-GTCCD T2
với: T
max
= 4500
h
: Thời gian chịu tổn thất công suất lớn nhất.
+ k
pt
: Hệ số phụ tải của máy biến áp ( Tra bảng 2-2;2-3;2-4)
+

∆
P
o
’=
∆
P
o
+ k
kt
.
∆
Q
o
15
15
Đồ án tốt nghiệp cung cấp điện -Trường Đại học kỹ thuật công nghiệp
+
∆
P
N
’=
∆
P
N
+ k
kt
.
∆
Q
N

Với:
∆
Q
o
=
i %
100
o
.S
đm

∆
Q
N
=
U %
100
N
.S
đm
k
kt
= 0,05: Đương lượng kinh tế của công suất phản kháng.
a - Phương án 1.
- Vốn đầu tư cho Phương án 1:
Dựa vào bảng 2-1 ta tính :
k
1
= 2.31,6.10
3

= 63200 (đ)
+ Với máy biến áp 1: T
max
= 4500
h
; cos
ϕ
tb
= 0,69 ;
→

τ
= 3500
k
pt
= 0,98
∆
Q
o
=
5 5
100
1000 55
,
. =
(KVAR)
∆
Q
N
=

6 5
100
1000 65
,
. =
(KVAR)
⇒
∆
P
o
’ = 5,1 + 0,05.55 = 7,85 (KW)

∆
P
N
’ = 15 + 0,05.65 = 18,25 (KW)
⇒
∆
A
BA
= 7,85.8760+18,25.0,98
2
.3500 = 130111,55 (Kwh)
+Với máy biến áp 2: T
max
= 4500
h
; cos
ϕ
tb

= 0,64 ;
→

τ
= 3400
k
pt
= 0,94
⇒
∆
A
BA
= 7,85.8760+18,25.0,94
2
.3400 = 123593,38 (Kwh)
- Chi phí tính toán cực tiểu của Phương án 1:
16
16
Đồ án tốt nghiệp cung cấp điện -Trường Đại học kỹ thuật công nghiệp
Z
1
= p.k
1
+ C
1
(đ)
Trong đó:
p = a
vh
+ a

tc
: Hệ số tính toán qui định riêng cho tưng phần tử.
a
vh
= 0,1 ; a
tc
= 0,125 : Hệ số khấu hao vận hành và tiêu chuẩn.
→
p = 0,225
k
1
: Vốn đầu tư của Phương án 1.
C
1
= 0,15.
∑
∆
A
BA
: Chi phí tổn thất điện năng hàng năm (đ).
⇒
Z
1
= 0,225.63200 + 0,15.253704,93 = 45955,74 (đ)
b- Phương án 2.
- Vốn đầu tư cho Phương án 2:
Dựa vào bảng 2-1 ta tính :
k
1
= 31,6.10

3
+ 2.17,6.10
3
= 66800 (đ)
+ Với máy biến áp 1: T
max
= 4500
h
; cos
ϕ
tb
= 0,69 ;
→

τ
= 3500
k
pt
= 0,98
∆
Q
o
=
5 5
100
1000 55
,
. =
(KVAR)
∆

Q
N
=
6 5
100
1000 65
,
. =
(KVAR)
⇒
∆
P
o
’ = 5,1 + 0,05.55 = 7,85 (KW)
∆
P
N
’ = 15 + 0,05.65 = 18,25 (KW)
⇒
∆
A
BA1
= 7,85.8760+18,25.0,98
2
.3500 = 130111,55 (Kwh)
+Với máy biến áp 2: T
max
= 4500
h
; cos

ϕ
tb
= 0,67 ;
→

τ
= 3450
k
pt
= 0,81
17
17
Đồ án tốt nghiệp cung cấp điện -Trường Đại học kỹ thuật công nghiệp
∆
Q
o
=
6 5
100
560 35 84
,
. ,=
(KVAR)
∆
Q
N
=
6 5
100
560 35 84

,
. ,=
(KVAR)
⇒
∆
P
o
’ = 3,35 + 0,05.35,84 = 5,142 (KW)

∆
P
N
’ = 9,4 + 0,05.35,84 = 12 (KW)
⇒
∆
A
BA2
= 5,142.8760 +12.0,81
2
.3450 = 74571,66 (Kwh)
+Với máy biến áp 3: T
max
= 4500
h
; cos
ϕ
tb
= 0,68 ;
→

τ
= 3500
k
pt
= 0,79
⇒
∆
A
BA2
= 5,142.8760 +12.0,79
2
.3500 = 73621,32 (Kwh)
⇒
∑
∆
A
BAi
= 278304,53 (KWh)
- Chi phí tính toán cực tiểu của Phương án 2:
⇒
Z
2
= 0,225.66800 + 0,15.278304,53 = 50095,7 (đ)
c - Phương án 3.
- Vốn đầu tư cho Phương án 3:
Dựa vào bảng 2-1 ta tính :
k
1
= 3.19.10
3

= 57000 (đ)
+ Với máy biến áp 1: T
max
= 4500
h
; cos
ϕ
tb
= 0,71 ;
→

τ
= 3600
k
pt
= 0,87
∆
Q
o
=
6 5
100
750 48 75
,
. ,=
(KVAR)
∆
Q
N
=

6 5
100
750 48 75
,
. ,=
(KVAR)
18
18
Đồ án tốt nghiệp cung cấp điện -Trường Đại học kỹ thuật công nghiệp
⇒
∆
P
o
’ = 4,1 + 0,05.48,75 = 6,5 (KW)

∆
P
N
’ = 11,9 + 0,05.48,75 = 14,34 (KW)
⇒
∆
A
BA
= 6,5.8760+14,34.0,87
2
.3600 = 96007,4 (Kwh)
+Với máy biến áp 2 và 3 đặt chung 1 trạm và mắc song song
T
max
= 4500

h
; cos
ϕ
tb
= 0,63 ;
→

τ
= 3400
k
pt
=
S
S
ttnm
dmBA
=
1871
750
= 2,5
⇒
∆
A
BA2-3
= n.
∆
P
o
’.t +
1

n
∆
P
N
’.k
pt
2
.
τ
=2.6,5.8760+
1
2
14,34.2,5
2
.3400 =
=266242,5 (Kwh)
⇒
∑
∆
A
BAi
= 362250 (KWh)
⇒
Z
3
= 0,225.57000 + 0,15.362250 = 61462,5 (đ)
Qua tính toán, so sánh về 2 chỉ tiêu kỹ thuật và kinh tế trên ta thấy:
- Cả 3 Phương án đều đảm bảo yêu cầu về kỹ thuật. Nên ta dựa vào sự so sánh về
chỉ tiêu kinh tế và chọn Phương án có chi phí cực tiểu là nhỏ nhất làm Phương án
cung cấp điện cho phụ tải hạ áp của nhà máy.So sáng kết quả ta chọn Phương án 1.

• Với phần cao áp:
*Phương án 1 :
Dùng hai máy biến áp 560-35/6,6 do Việt nam sản xuất để cung cấp cho phụ tải
cao áp của nhà máy. Cho hai máy vận hành độc lập và đặt ở trong một trạm.
*Phương án 2:
Dùng hai máy biến áp 320-35/6,6 để cung cấp điện cho phân xưởng luyện thép.
Một máy biến áp 560-35/0,4 do Việt nam sản xuất để cung cấp điện cho phân xưởng
Đột dập và đặt thành hai trạm.
Thông số kỹ thuật của các máy biến áp tren cho trong bảng 2-1 sau:
19
19
Đồ án tốt nghiệp cung cấp điện -Trường Đại học kỹ thuật công nghiệp
Bảng 2-5
S
đm
(KVA)
U
đmsơ
(KV)
U
đmthứ
(KV)
P
0
(KW)
P
N
(KW)
U
N

% I
0
% Đơn giá
(10
3
đ)
560
320
35
35
6.6
6,6
3,35
2,3
9,4
6,2
6,5
6,5
6,5
7,5
17.6
12,5
1- So sánh điều kiện kỹ thuật giữa 2 Phương án .
a- Phương án 1:
Dùng 2 máy biến áp 560 KVA làm việc độc lập với nhau.
- Khi làm việc bình thường thì:
i
=
∑
1

2
S
BA
> S
ttHAnm
- Khi sự cố 1mb thì máy biến áp còn lại phải chịu quá tải với hệ số:
k
qt
≤
1,4
Ta có: k
qt
=
S
S
qtrnm
dmBA
=
540
560
= 1,21< 1,4
Vậy Phương án 1 đảm bảo yêu cầu về cung cấp điện .
b - Phương án 2.
Dùng 2 máy biến áp 320 KVA cung cấp điện cho phân xưởng luyện thép,1 máy
biến áp 560 KVA cung cấp điện cho phân xưởng đột dập.
Khi bị sự cố máy biến áp 560 KVA thì :
k
qt
=
540

2 320.
= 0,7 < 1,4
Vậy Phương án 2 đảm bảo yêu cầu về cung cấp điện .
20
20
Đồ án tốt nghiệp cung cấp điện -Trường Đại học kỹ thuật công nghiệp
2 - So sánh về chỉ tiêu kinh tế giữa 2 Phương án .
- Tổn thất công suất trong máy biến áp :
∆
A
BA
=
∆
P
o
’.t +
∆
P
N
’.k
pt
2
.
τ
Trong đó:
+ t = 8760
h
: thời gian vận hành thực tế của máy biến áp
+
τ

= f(T
max
, cos
ϕ
tb
).Tra bảng 2-3 Tr.151-GTCCD T2
với: T
max
= 4500
h
:Thời gian chịu tổn thất công suất lớn nhất.
+ k
pt
: Hệ số phụ tải của máy biến áp ( Tra bảng 2-2;2-3;2-4)
+
∆
P
o
’=
∆
P
o
+ k
kt
.
∆
Q
o
+
∆

P
N
’=
∆
P
N
+ k
kt
.
∆
Q
N
Với:
∆
Q
o
=
i %
100
o
.S
đm

∆
Q
N
=
U %
100
N

.S
đm
k
kt
= 0,05: Đương lượng kinh tế của công suất phản kháng.
a - Phương án 1.
- Vốn đầu tư cho Phương án 1:
Dựa vào bảng 2-5 ta tính :
k
1
= 2.17,6.10
3
= 35200 (đ)
+ Với máy biến áp 1: T
max
= 4500
h
; cos
ϕ
tb
= 0,96 ;
→

τ
= 2550
k
pt
= 1,4
∆
Q

o
=
6 5
100
560 36 4
,
. ,=
(KVAR)
21
21
Đồ án tốt nghiệp cung cấp điện -Trường Đại học kỹ thuật công nghiệp
∆
Q
N
=
6 5
100
560 36 4
,
. ,=
(KVAR)
⇒
∆
P
o
’ = 3,35 + 0,05.36,4 = 5,17 (KW)

∆
P
N

’ = 9,4 + 0,05.36,5 =11,22 (KW)
⇒
∆
A
BA
= 5,17.8760+11,22.0,1,4
2
.2550 = 94769,4 (Kwh)
+Với máy biến áp 2: T
max
= 4500
h
; cos
ϕ
tb
= 0,9 ;
→

τ
= 2700
k
pt
= 0,14
∆
Q
o
=
6 5
100
560 36 4

,
. ,=
(KVAR)
∆
Q
N
=
6 5
100
560 36 4
,
. ,=
(KVAR)
⇒
∆
P
o
’ = 3,35 + 0,05.36,4 = 5,17 (KW)

∆
P
N
’ = 9,4 + 0,05.36,5 =11,22 (KW)
⇒
∆
A
BA
= 5,17.8760+11,22.0,1,14
2
.2700 = 84659,3 (Kwh)

- Chi phí tính toán cực tiểu của Phương án 1:
Z
1
= p.k
1
+ C
1
(đ)
Trong đó:
→
p = 0,225
k
1
: Vốn đầu tư của Phương án 1.
C
1
= 0,15.
∑
∆
A
BA
= 0,15(94769,4 + 84659,3) = 26914,3 (đ): Chi phí tổn thất điện
năng hàng năm.
⇒
Z
1
= 0,225.35200 + 26914,3 = 34834,3 (đ)
b- Phương án 2.
22
22

Đồ án tốt nghiệp cung cấp điện -Trường Đại học kỹ thuật công nghiệp
- Vốn đầu tư cho Phương án 2:
Dựa vào bảng 2-5 ta tính :
k
1
= 2.12,5.10
3
+ 17,6.10
3
= 42600 (đ)
+ Với máy biến áp 1-2 vận hành song song và đặt trong 1 trạm:
k
pt
=
S
S
ttCA
dmBA1 2
11511
2 320
−
=
,
.
= 1,8
T
max
= 4500
h
; cos

ϕ
tb
= 0,96 ;
→

τ
= 2250
∆
Q
o
=
7 5
100
320 24
,
. =
(KVAR)
∆
Q
N
=
6 5
100
320 20 8
,
. ,=
(KVAR)
⇒
∆
P

o
’ = 2,3 + 0,05.24 = 3,5 (KW)

∆
P
N
’ = 6,2 + 0,05.20,8 = 7,24 (KW)
⇒
∆
A
BA1-2
= 2.3,5.8760 +
1
2
.7,24.1,8
2
.2250 = 84906,6 (Kwh)
+Với máy biến áp 3: T
max
= 4500
h
; cos
ϕ
tb
= 0,9 ;
→

τ
= 2700
k

pt
= 1,3
⇒
∆
A
BA2
= 5,17.8760 +11,22.1,3
2
.2700 = 96486 (Kwh)
⇒
∑
∆
A
BA
= 181392,6 (KWh)
⇒
Z
2
= 0,225.42600 + 0,15.181392,6 = 36794 (đ)
Qua tính toán, so sánh về 2 chỉ tiêu kỹ thuật và kinh tế trên ta thấy:
23
23
Đồ án tốt nghiệp cung cấp điện -Trường Đại học kỹ thuật công nghiệp
- Cả 2 Phương án đều đảm bảo yêu cầu về kỹ thuật. Nên ta dựa vào sự so sánh chỉ
tiêu kinh tế và chọn Phương án có chi phí cực tiểu là nhỏ nhất làm Phương án cung
cấp điện cho phụ tải cao áp của nhà máy.So sáng kết quả ta chọn Phương án 1.
3- Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện cho nhà máy như hình vẽ (trang bên).
II . Vị trí đặt trạm biến áp .
Vị trí đặt trạm biến áp có ảnh hưởng lớn đến việc bảo đảm tính kinh tế và kỹ thuật
của hệ thống cung cấp điện. Do vậy vị trí đặt trạm phải thoả mãn yêu cầu sau:

- Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện .
- Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp đi tới, không ảnh hưởng
đến sản xuất.
- Thao tác, vận hành, quản lý dễ dàng.
- Phòng cháy nổ tốt.
- Tiết kiệm vốn đầu tư và chi phí vận hành.
Ta có: Trung tâm phụ tải được xác định theocông thức:
x
o
=
p x
p
i i
i 1
n
i
i 1
n
=
=
∑
∑
; y
o
=
p .y
p
i
i 1
n

i
i
i 1
n
=
=
∑
∑
Trong đó:
p
i

: Phụ tải của phân xưởng thứ
i
.
(
x
i,
,y
i
): Toạ độ của phụ tải thứ
i
.
(x
o
,y
o
) : Toạ độ trung tâm phụ tải.
Ta chọn góc bên trái mặt bằng nhà máy là gốc toạ độ, thì toạ độ của các phân
xưởng sẽ là: (bảng 3-1)

Bảng 3-1
Phân xưởng x (cm) y (cm) Phân xưởng x(cm) y(cm)
PX cơ khí 2,5 4,3 PX rèn nguội 11,7 13
24
24
Đồ án tốt nghiệp cung cấp điện -Trường Đại học kỹ thuật công nghiệp
PX luyện thép
PX rèn dập
PX lắp ráp
Nhà hành chính
2,5
6,5
12,3
11,7
12
13
8,3
2,7
PX cơ điện
PX dụng cụ
Phòng thí nghiệm OTK
17
17
17,5
3,5
8,3
13,5
Toạ độ trung tâm phụ tải trên bản vẽ:
y
o

=
120 4 3 60012 16013 24 5 2 7 20083
120 600 160 24 5 200 180 100 158 17 64
. , . . , . , .
, ,
+ + + +
+ + + + + + + +
+
+
18013 100 3 5 1588 3 13 517 64
120 600 160 24 5 200 180 100 158 17 64
. . , . , , . ,
, ,
+ + +
+ + + + + + + +

= 9,72 (cm)
x
o
=
120 2 5 600 2 5 160 6 5 24 511 7 20012 3
1550
. , . , . , , . , . ,+ + + +
+
+
18011 7 10017 15817 17 6417 5
1550
. , . . , . ,+ + +
= 8 (cm)
Để đảm bảo thoả mãn các yêu cầu về vị trí đặt trạm, thuận tiện cho giao thông

trong nhà máy. Dựa vào toạ độ trung tâm phụ tải vừa xác định trên ta chuyển trạm
biến áp vào sát hàng rào của nhà máy và vị trí đặt mới có toạ độ (8,16).
Để thuận tiện cho việc vận hành, trạm phân phối 35 KV được thiết kế gần kề với
trạm biến áp. Các máy biến áp được đặt ở trong nhà, thông gió tự nhiên. Nên khi chọn
vị trí, hướng trạm thì cửa trạm phải tránh hướng tây.
Sơ đồ mặt bằng đi dây nhà máy và vị trí đặt trạm biến áp như hình vẽ (bản vẽ bên).
III. Chọn thiết bị.
1- Chọn cáp từ thanh cái 0,4 đến các phân xưởng .
Chọn theo điều kiện phát nóng:
25
25