Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho xưởng cơ khí

BỘ CÔNG THƯƠNG

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐH Công Nghiệp tp HCM
------------------

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
------------------

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
Nhóm sinh viên số 1:
Lớp: ĐHĐI7TH

Hệ đào tạo: ĐH chính quy.
Nghành: Công nghệ kỹ thuật Điện.

I. Tên đề tài: Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho Xưởng Cơ khí
III. Nội dung thuyết minh và tính toán :
1.Phân tích yêu cầu CCĐ cho hộ phụ tải.
2.Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng cơ khí.
3.Thiết kế mạng điện cho phân xưởng
4.Chọn và kiểm tra các thiết bị trong mạng điện.
5. Thiết kế hệ thống đo lượng và bảo vệ Trạm biến áp.
IV. Các bản vẽ thiết kế (Giấy A3).
1.Sơ đồ mặt bằng và đi dây toàn phân xưởng.
2.Sơ đồ bố trí các bộ đèn và đi dây
V. Kế hoạch thực hiện:
Ngày giao đề tài :
Trưỡng Bộ Môn

Ngày nộp đồ án :
Giáo Viên Hướng Dẫn


Đồ Án 2A- Nhóm 1

GVHD: TS.LÊ NGỌC HỘI

DANH SÁCH NHÓM
STT

MSSV

HỌ TÊN

LỚP

1

11010363

Nguyễn Văn Bắc

DHDI7TH

2

11014453

Ngô Việt Cường

DHDI7TH

3

11010203

Lê Văn Vương

DHDI7TH

4

11016173

Nguyễn Khắc Dũng

DHDI7TH

5

11014013

Lê Đình Đại

DHDI7TH

2

Đồ Án 2A- Nhóm 1

GVHD: TS.LÊ NGỌC HỘI

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
Thanh Hóa, ngày ..... tháng ....... năm 2015
Giảng viên hướng dẫn

3


Đồ Án 2A- Nhóm 1

GVHD: TS.LÊ NGỌC HỘI

NHẬN XÉT
(Của giảng viên phản biện )

…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………

Ngày … tháng …năm 2015
Giảng viên phản biện

4


Đồ Án 2A- Nhóm 1

GVHD: TS.LÊ NGỌC HỘI

LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, chúng em đã nhận được nhiều sự
giúp đỡ, đóng góp ý kiến, động viên và chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô giáo
trong Khoa Công Nghệ - Trường Đại học Công nghiệp TP. Hồ Chí Minh CS Thanh Hóa.
Chúng em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô đã giúp chúng em có được

cơ sở lý thuyết vững vàng và tạo điều kiện giúp đỡ chúng em
trong suốt quá trình làm đồ án và cả quá trình học tập !

5


Đồ Án 2A- Nhóm 1

GVHD: TS.LÊ NGỌC HỘI

LỜI NÓI ĐẦU
Nước ta đang trong giai đoạn phát triển nhanh chóng. Do yêu cầu phát triển của đất nước
thì điện năng cũng phát triển để theo kịp nhu cầu về điện. Để có thể đưa điện năng tới các
phụ tải cần xây dựng các hệ thống cung cấp điện cho các phụ tải này. Lĩnh vực cung cấp
điện hiện là một lĩnh vực đang có rất nhiều việc phải làm. Để đáp ứng nhu cầu ngày càng
tăng của sản xuất, truyền tải điện năng nói chung và thiết kế cung cấp điện nói riêng, trường
ĐH Công Nghiệp TP. HCM đang đào tạo một đội ngũ đông đảo các kỹ sư kỹ thuật điện.
Trong nhiệm vụ thiết kế đồ án tốt nghiệp, em được phân công về phần thiết kế cung
cấp điện. Được sự hướng dẫn, giảng dạy nhiệt tình của các thầy, cô giáo trong bộ môn và
đặc biệt là của thầy Lê Ngọc Hội, em đã hoàn thành nhiệm vụ được giao. Mặc dù đã rất cố
gắng nhưng kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế nên bản đồ án của em có thể còn nhiều
sai sót, em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy, cô.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Lê Ngọc Hội cùng các thầy cô giáo khác trong khoa
Điện!

6


Đồ Án 2A- Nhóm 1

GVHD: TS.LÊ NGỌC HỘI

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
I- Tổng quan về thiết kế cung cấp điện
Trong quá trình thiết kế cung cấp điện, một phương án được coi là hợp lý khi nó thoả
mãn các yêu cầu sau:
Vốn đầu tư nhỏ
Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện tuỳ theo tính chất phụ tải
Chi phí vận hành hàng năm thấp
Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị
Thuận tiện cho vận hành và sửa chữa
Đảm bảo chất lượng điện năng về tần số và điện áp
Ngoài ra khi thiết kế cung cấp điện cũng phải chú ý đến các yêu cầu phát triển phụ
tải, giảm ngắn thời gian thi công và tính mỹ quan của công trình.
Các bước chính khi thiết kế cung cấp điện:
Khảo sát đối tượng cung cấp điện.
Tính toán phụ tải tính toán cho phân xưởng.
Thiết kế mạng hạ áp của phân xưởng.
Thiết kế hệ thống chiếu sáng.
Thiết kế chống sét và nối đất.
II- Tổng quan về phân xưởng
Đây là phân xương cơ khí, có dạng hình chữ nhật, có kích thước như sau:
Chiếu dài: 54m
Chiều rộng: 18m
Chiều cao: 7m
Tổng diện tích: 972m2
Phân xưởng có 5 cửa, trong đó có 1 cửa chính và 4 cửa phụ.
Trong phân xưởng có một nhà kho và một nhà kiểm tra sản phẩm. Tất cả có 34 máy
các loại. Ngoài ra phân xưởng còn có hệ thống chiếu sáng.
Sơ đồ mặt bằng phân xưởng và thông số phụ tải

7


Đồ Án 2A- Nhóm 1

GVHD: TS.LÊ NGỌC HỘI

Sơ đồ mặt bằng:

Các thông số phụ tải:
Stt
Ký hiệu
1
1
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
7
7
8
8
9

9
10
10
11
11
12
12

Số lượng
2
3
3
4
5
2
2
2
3
3
3
2

p dm (kw)

14
5
12
18
18
14

9
7
12
11
11
11

cos ϕ
0.9
0.9
0.9
1.0
0.9
1.0
0.9
0.9
0.9
0.9
0.8
0.9

k sd

0.8
0.8
0.7
0.8
0.9
0.7
0.8

0.8
0.7
0.9
0.8
0.9

8


Đồ Án 2A- Nhóm 1

GVHD: TS.LÊ NGỌC HỘI

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI TÍNH TOÁN PHÂN XƯỞNG
I- Phân nhóm phụ tải
Căn cứ vào sơ đồ mặt bằng phân xưởng, việc phân bố máy trong phân xưởng và yêu
cầu làm việc thuận tiện mà ta phân nhóm phụ tải sao cho hợp lý, thẩm mỹ.
Vấn đề quan trọng là phải chú ý đến kỹ thuật và kinh tế.
Về kỹ thuật: Các thiết bị có cùng chức năng thì chung một nhóm
Chú ý phân đều công suất
Dòng tải của nhóm gần với dòng tải CB số nhóm không quá nhiều
Về mặt kinh tế: Tủ phân phối phải đúng tâm phụ tải nhằm tiết kiệm dây
Lắp đặt và vận hành phải thuận tiện

9


Đồ Án 2A- Nhóm 1

GVHD: TS.LÊ NGỌC HỘI

Căn cứ vào các yếu tố trên ta chia thành 5 nhóm phụ tải như sau:
Nhóm
máy

Ký hiệu

số lượng

p dm (kw)
p dm (kw)

1

2
4
6

2

1
3
4

3

5
8
7
9

5
10

Tổng

12
11
6
8
10

0.8
0.8
0.7

28.0
36.0
36.0
100.0

0.9
0.9
1.0

0.8
0.7
0.8

36.0
7.0

18.0
61.0

0.9
0.9
0.9

0.9
0.8
0.8

5

18.0
7.0
9.0
34.0

36.0
54.0
11.0
101.0

0.9
0.9
0.9

0.7
0.9
0.9

7

12.0
18.0
11.0
41.0

22.0
33.0
14.0
7.0
22.0
98.0

0.9
0.8
1.0
0.9
0.9

0.9
0.8
0.7
0.8
0.9

9

11.0

11.0
14.0
7.0
11.0
54.0

3
3
1

Tổng
5

7

14.0
12.0
18.0
44.0

0.9
1.0
1.0

2
1
2

Tổng
4

6

tổng
15.0
32.0
14.0
61.0

2
3
2

Tổng

p dm (kw)

1 máy
5.0
18.0
14.0
37.0

3
2
1

Tổng

của

2
3
1
1
2

10


Đồ Án 2A- Nhóm 1

GVHD: TS.LÊ NGỌC HỘI

II-Xác định phụ tải tính toán
1-Xác định phụ tải cho nhóm 1:
Nhóm
Ký hiệu số lượng pdm (kw)
máy
p dm (kw) của p dm (kw)
1 máy
tổng
1
2
3
5.0
15.0
4
2
18.0

32.0
6
1
14.0
14.0
Tổng
6
37.0
61.0

0.9
1.0
1.0

0.8
0.8
0.7

Xác định công suất tính toán của một máy số 2

Ptt 2 = K sd .Pdm ( KW)

Ptt 2 = 0.8 * 5 = 4 (KW)
Tương tự ta có công suất của các máy còn lại trong nhóm 1:
Nhóm Ký
máy
hiệu

1

2
4
6

số
lượng

3
2
1

Tổng

6

cos ϕ

p dm (kw)
p dm (kw) 1 máy

p dm (kw) tổng

5.0
18.0
14.0

15.0
32.0
14.0
61.0

37.0

0.9
1.0
1.0

k sd

Ptt (KW)

0.8
0.8
0.7

Một
máy
4
14.4
9.8

Tổng
12
28.8
9.8
50.6

`
Công suất tính toán nhóm 1:
n

Pttn1 = K dt .∑Ptti ( KW)
i =1

Chọn hệ số đồng thời: K dt =0.9
n

Pttn1 = K dt .∑ Ptti = 0.9(12 + 28.8 + 9.8) = 45.54( KW)
i =1

11


Đồ Án 2A- Nhóm 1

GVHD: TS.LÊ NGỌC HỘI

Xác định hệ số công suất trung bình nhóm 1:
n

cos ϕ tbn1 =

∑ cos ϕ .P
i =1

i

n

∑P

i =1

dmi

=

dmi

13.5 + 32 + 14
= 0.98
15 + 32 + 14

Công suất biểu kiến của nhóm 1:

Sttn1 =

Pttn1
45.54
=
= 46.47 (KVA)
cos ϕtbn1
0.98

Công suất phản kháng của nhóm 1:

Qtt1 = Stt21 − Ptt21 = 46.47 2 − 45.542 = 9.25( KVAR)
Tương tự ta có kết quả các nhóm còn lại:
Nhóm Số
Tổng
tb

lượng công
suất
1
6
61
0.98
2
7
100
0.96
3
5
61
0.90
4
7
101
0.90
5
9
98
0.88

cos ϕ

K dt Ptt

Stt

Qtt

0.9
0.9
0.9
0.9
0.9

46,47
63.67
46.58
74.4
74

9.25
17.84
20.31
32.43
35.15

45.54
61.12
41.92
66.96
65.12

2-Xác định phụ tải tính toán động lực cho toàn phân xưởng:
5

Pttdli = K dt * ∑ Ptti

; K dt : Hệ số đồng thời

1

Chọn K dt =0.8
Công suất tác dụng động lực toàn phân xưởng:
Pttdl =0.8*(45,54+61.12+41.92+66.96+65.12)=248.04(KW)
Công suất biểu kiến động lực toàn phân xưởng:

12


Đồ Án 2A- Nhóm 1

hệ số

GVHD: TS.LÊ NGỌC HỘI

0.98 * 4,54 + 0.96 * 61.12 + 0.9 * 41.92 + 0.9 * 66.96 + 0.88 * 65.12
= 0.92
40.48 + 61.12 + 41.92 + 66.96 + 65.12
Pttdl
248.04
=
=
= 269.61 (KVA)
cos ϕtbdl
0.92

cos ϕ tbdl =

Sttdl

Công suất phản kháng động lực toàn phân xưởng:

Qtt1 = Stt21 − Ptt21 = 269.612 − 248.04 2 = 105.67( KVAR)
3- Xác định phụ tải chiếu sáng cho phân xưởng:
Chiếu sáng là một phần không thể thiếu trong thiết kế cung cấp điện.
Đây là phần quan trọng, không chỉ đơn thuần là cung cấp ánh sáng mà còn mang lại
sự thoải mái cho người lao động khi lao động sản xuất.
Đây là xưởng cơ khí nên ta phải quan tâm đến mức độ ánh sáng sao cho
người lao động làm việc dễ dàng như ánh sáng ban ngày. Ta chọn độ sáng sơ bộ là:
15W/m2
Pttcs = P0 * F

Trong đó: P0 : công suất chiếu sáng trên mét vuông
P0 =15(W/ m 2 )
F: diện tích phân xưởng
F=54*18=972( m 2 )
Pttcs =15*972=14580(W)=14.58(KW)
chọn cos ϕ cs =0.85
S ttcs =

Pttcs
14.58
=
=17.2( KVA)
cos ϕcs
0.85

2
2
Qttcs = Sttcs
− Pttcs
= 17.2 2 − 14.582 = 9.1( KVAR)

4- Xác định quạt và ổ cắm cho toàn phân xưởng:
Ta chọn 20 quạt và 20 ổ cắm
Công suất quạt chọn 200W
Hệ số đồng thời: K dt =0.9
Công suất ổ cắm 600W
Hệ số đồng thời: K dt =0.3
Ta có:
13


Đồ Án 2A- Nhóm 1

GVHD: TS.LÊ NGỌC HỘI

Loại

Số lượng

Pdm W

ổ cắm
Quạt

20

20

600
200

Pdm tổng Ptt W
W
12000
3600
4000
3240

cos ϕ tb Stt KVA
1
0.9

3.6
3.6

5- Phụ tải tính tốn tồn phân xưởng:
Cơng suất tác dụng tồn phân xưởng:
Pttpx = Pttdl + Pttcs = 248.04 + 14.58 + 3.24 + 3.6 = 269.82 (KW)

Cơng suất biểu kiến tồn phân xưởng:
Qttpx = Qttdl + Qttcs = 105.67+9.1=114.77(KVAR)

Cơng suất phản kháng tồn phân xưởng:

S ttpx = S ttdl + S ttcs = 269.61+17.2+3.6+3.6=294.01(KVA)
6- Xác định tâm phụ tải

Việc xác đònh tâm phụ tải nhằm chọn ra phương án, vò trí đặt tủ điện thích hợp
nhằm cung cấp điện với tổn thất điện áp và tổn thất công suất nhỏ nhất, chi phí
kim loại màu hợp lý và đảm bảo mỹ quan.
Tâm phụ tải được tính theo công thức :
Với :
n số thiết bò của nhóm
Pđmi công suất đònh mức của thiết bò thứ i
n

n

X =

∑ xi Pdmi
i =1
n

∑P
i =1

dmi

Y =

∑yP
i =1

i dmi

∑P

i =1

dmi

6.1-Tâm phụ tải của nhóm 1:
n

X =

∑x P
i =1
n

i

dmi

∑P
i =1

dmi

=

6 * 5 + 8.4 * 5 + 11 * 5 + 16 * 18 + 20 * 18 + 18 * 14
= 15.8
5 + 5 + 5 + 18 + 18 + 14

14

Đồ Án 2A- Nhóm 1

GVHD: TS.LÊ NGỌC HỘI

n

∑yP

Y =

i dmi

i =1

∑P

dmi

i =1

=

16 * 5 + 16 * 5 + 16 * 5 + 16 * 18 + 18 *18 + 13 * 14
= 15.4
5 + 5 + 5 + 18 + 18 + 14

Tương tự ta có các nhóm còn lại:
Số thứ tự X(m)
nhóm

1
15.8
2
8.04
3
22.62
4
41.74
5
45.54
6.2-Tâm phụ tải của phân xưởng:

Y(m)
15.4
5.7
6.11
15.76
5.5

n

X =

∑x P
i =1
n

i

dmi

∑P

=

dmi

i =1

15.8 * 45.54 + 8.04 * 61.12 + 22.62 * 41.92 + 41.74 * 66.96 + 45.54 * 65.12
40.48 + 61.12 + 41.92 + 66.96 + 65.12

n

X =

∑x P
i =1
n

i

dmi

∑P

=28.45 (m)

dmi

i =1

n

Y =

∑yP
i =1

i dmi

∑P
i =1

dmi

=

15.4 * 45.54 + 5.7 * 61.12 + 6.11 * 41.92 + 15.76 * 66.96 + 5.5 * 65.12
40.48 + 61.12 + 41.92 + 66.96 + 65.12

n

Y =

∑yP
i =1

i dmi

∑ Pdmi

=9.58 (m)

i =1

15


Đồ Án 2A- Nhóm 1

GVHD: TS.LÊ NGỌC HỘI

7- Phương pháp lắp đặt tủ điện:
7.1- Tủ phân phối
Đối với những phân xưởng có công suất lớn, cần chọn vò trí thích hợp để đặt tủ
phân phối.Việc lắp đặt vừa phải đảm bảo tính an toàn vừa thể hiện cách bố trí hợp
lý. Thông thường tại tâm phụ tải là nơi lắp đặt hợp lý nhất. Tuy nhiên tùy theo
từng sơ đồ mặt bằng cụ thể, mà cần chọn những vò trí khác sau cho thật hợp lý.
Dựa vào sơ đồ mặt bằng nhà xưởng và cách bố trí các thiết bò, ta cần đặt một tủ
phân phối, tủ cấp điện cho toàn bộ khu vực được lắp đặt kế tường và gần tâm phụ
tải nhất. Tủ phân phối được chọn lựa có số ngõ ra phụ thuộc vào số lượng tủ động
lực và tủ chiếu sáng bố trí trong phân xưởng. Ngõ vào tủ phân phối được nối với
thanh góp đặt tại nhà phân phối.
7.2- Tủ động lực
Đối với phân xưởng có nhiều thiết bò được bố trí rải đều trên mặt bằng hoặc
bố trí theo nhiệm vụ chức năng của từng nhóm thiết bò, ta chia các thiết bò thành
các nhóm nhỏ, các nhóm này được cấp điện từ các tủ phân phối.Trong mỗi động
lực được phân thành nhiều nhánh mỗi nhánh cung cấp cho một nhóm thiết bò đặt
gần nhau. Tương tự như tủ phân phối các tủ động lực cũng được lắp đặt ở các vò trí

vừa đảm bảo kỹ thuật vừa đảm bảo tính mỹ quan chung cho toàn phân xưởng. Các
tủ động lực có số ngõ ra phụ thuộc vào số nhóm thiết bò mà tủ điện cấp.
7.3- Tủ chiếu sáng
Dựa vào sơ đồ mặt bằng nhà xưởng và cách bố trí các đèn chiếu sáng, ta cần
đặt một tủ chiếu sáng cấp điện cho toàn bộ khu vực được lắp đặt kế tường và gần
tâm phụ tải nhất. Tủ chiếu sáng được chọn lựa có số ngõ ra phụ thuộc vào số dãy
đèn chiếu sáng bố trí trong phân xưởng. Ngõ vào tủ chiếu sáng được nối với thanh
góp đặt tại tủ phân phối.

16


Đồ Án 2A- Nhóm 1

GVHD: TS.LÊ NGỌC HỘI

Sơ đồ tủ phân phối

8- Chọn công suất máy biến áp cho phân xưởng:
8.1 Đặt vấn đề:
Trạm biến áp là một trong những phần tử quan trọng nhất của hệ thống cung
cấp điện. Trạm biến áp dùng để biến đổi điện áp từ cấp này sang cấp khác. Các trạm
biến áp, trạm phân phối, đường dây tải điện cùng với các nhà máy điện làm thành một
hệ thống phát và truyền tải điện năng thống nhất.
Dung lượng của các máy biến áp, vị trí, số lượng và phương thức vận hành của
các trạm biến áp có ảnh hưởng rất lớn đến các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của hệ thống
cung cấp điện . Vì vậy, việc lựa chọn các trạm biến áp bao giờ cũng gắn liền với việc
lựa chọn phương án cung cấp điện. Dung lượng và các thông số khác của trạm biến
áp phụ thuộc vào phụ tải của nó, vào cấp điện áp, vào phương thức vận hành của máy
biến áp v.v...

8.2 Vị trí máy biến áp:
- An toàn và liên tục cung cấp điện.
- Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp đi tới;
- Thao tác vận hành và quản lý dễ dàng.
- Phòng cháy nổ, bụi bặm,…
- Tiết kiệm với vốn đầu tư và chi phí vận hành nhỏ.
- Chú ý đến các yếu tố và địa chất.
- Thuận lợi cho việc đặt cáp và sữa chữa.
8.3: Dung lượng và số lượng và chủng loại MBA:
a. Số lượng máy biến áp:
- Tùy thuộc vào tính chất hộ tiêu thụ.
- Phương án cung cấp điện: tập trung (xí nghiệp nhỏ), phân tán (xí nghiệp
lớn)
17


Đồ Án 2A- Nhóm 1

GVHD: TS.LÊ NGỌC HỘI

- Số lượng máy biến áp của trạm được xác định từ việc đảm bảo độ tin
cậy, cung cấp điện.
- Xét đến khả năng mở rộng và phát triển về sau.
b. Dung lượng MBA:
- Chọn dung lượng theo điều kiện bình thường (có xét đến khả năng quá
tải cho phép)
- Kiểm tra dung lượng theo điều kiện sự cố.
Vì là phân xương cơ khí nhỏ nên ta chọn 1 máy biến áp.
Xác định dung lượng MBA:

S MBA = SttPX = 294.01( KVA)

Vậy chọn MBA có thông số sau:
MBA nhãn hiệu THIBIDI kiểu ONAN-320
Có: công suất: 320KVA
Điện áp: 22/0.4 KV
Tần số: 50hz

18


Đồ Án 2A- Nhóm 1

GVHD: TS.LÊ NGỌC HỘI

CHƯƠNG III: CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY
I- Đặt vấn đề:
Phương án cung cấp điện bao gồm các vấn đề như: cấp điện áp, nguồn cung
cấp điện, sơ đồ đi dây, phương thức vận hành v.v.. đó là những vấn đề quan trọng bởi
vì xác định đúng đắn và hợp lý những vấn đề đó thì sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến việc
vận hành, khai thác và phát huy hiệu quả của hệ thống cung cấp điện, sai lầm phạm
phải trong khi xác định sai phương án cung cấp điện sẽ gây hiệu quả xấu về sau, đôi
lúc khá tầm trọng.
Để xác định phương án cung cấp điện đúng ta phải phân tích chính xác, thu
thập dữ liệu ban đầu, trong đó quan trọng nhất là những dữ liệu phụ tải điện, phải tiến
hành so sánh tính toán cẩn thận giữa các phương án đề ra. Một mạng điện tốt thì việc
cung cấp điện sẽ tốt, làm cho các chi phí giảm như: chi phí trả lương cho công nhân
chờ khi mất điện, chi phí sửa chữa, chi phí đền bù hợp đồng…vv . Mạng điện tốt thì
các chi phí trên có thể tăng lên. Vì vậy, việc lựa chọn phương án đi dây cho mạng
điện nó cũng quyết định đến khả năng xử lí khi có sự cố xảy ra và việc bảo quản cũng

như việc vận hành, sửa chữa.
II- Yêu cầu:
Việc lựa chọn phương án đi dây trong mạng phân xưởng ảnh hưởng trực tiếp
đến vận hành, khai thác và phát triển hiệu quả của hệ thống cung cấp điện.
Phương án cung cấp điện được coi là hợp lý nếu thỏa mãn các yêu cầu sau:
- Đảm bảo chất lượng, tức đảm bảo tần số và điện áp nằm trong phạm vi cho
phép.
- Đảm bảo độ tin cậy, tính liên tục cung cấp điện phù hợp với yêu cầu của phụ
tải.
- Thuận tiện và an toàn trong vận hành, lắp ráp, sữa chữa.
- Đảm bảo tính kinh tế: ít tốn kim loại màu.
- Sở đồ nối dây đơn giản, rõ ràng.
Ngoài ra, chúng ta phải xét đến các yếu tố không kém phần quan trọng
đó là: đặc điểm của quá trình công nghệ, yêu cầu cấp điện cho phụ tải, khả
năng cấp vốn đầu tư và thiết bị, trình độ kĩ thuật vận hành của công nhân…
III- Phân tích phương án đi dây:
Có nhiều phương án đi dây trong mạch điện,dưới đây là 3 phương án thường
sử dụng nhất:
1- Mạng hình tia:
Đây là loại mạng điện có cấu hình đơn giản, các tủ phân phối phụ được cấp
điện từ tủ phân phối chính bằng các đường dây riêng:
Ưu điểm:
19


Đồ Án 2A- Nhóm 1

GVHD: TS.LÊ NGỌC HỘI

- Độ tin cậy cung cấp điện cao, khi có sự cố ở nhánh nào thì chỉ nhánh đó mất

điện các nhánh còn lại làm việc bình thường.
- Đơn giản trong việc vận hành, sữa chữa, xử lý sự cố.
- Kích thước dây có thể chọn theo mức giảm dần.
Nhược điểm:
- Sự cố xảy ra trên đường dây cấp điện chính từ tủ phân phối chính sẽ cắt tất
cả các mạch và tủ điện phía sau.
- Vốn đầu tư cao.
- Khi có nhiều phụ tải trong nhóm sơ đồ trở nên phức tạp.
2- Mạng phân nhánh:
- Một tuyến dây nhưng ta có thể cung cấp điện cho nhiều thiết bị, vì vậy vốn
đầu tư sẽ giảm đáng kể.
- Trong trường hợp có nhiều phụ tải như phân xưởng này thì sơ đồ nối dây ở
thanh góp nguồn vẫn đơn giản.
- Ta bố trí để phân bố đầu công suất trên các nhánh, làm việc lựa chọn thiết bị
và dây dẫn tương đối đơn giản (cùng chuẩn loại).
Ưu điểm:
- Giảm chi phí đầu tư,
- Giảm các đường dây ra, sơ đồ đơn giản,
- Có thể phân phối công suất đều trên các tuyến dây.
Nhược điểm:
- Độ tin cậy cung cấp điện không cao.
- Vận hành, sửa chữa phức tạp.
3- Mạng vòng:
Ưu điểm:
- Độ tin cậy cung cấp điện cao,
- Mạng trải rộng, có khả năng phát triển trong tương lai cao.
Nhượng điểm:
- Vốn đầu tư lớn.
- Vận hành và sủa chữa phức tạp.
4- Chọn phương án đi dây:

Do đặc điểm phân xưởng này làm việc ổn định do vây việc cung cấp điện liên tục
cho nó là rất cần thiết. Và để tiện trong vấn đề vận hành và sữa chữa do vây mình sẽ
chọn phương án đi dây hình tia cho phân xưởng ở tất cả các tuyến.
Ta chọn phương án đi dây ngầm cho tất cả các tủ động lực, tủ chiếu sáng và tủ phân
phối chính, nhiệt độ môi trường bình thường là 15 độ, tính chất của đất là ẩm.

20


Đồ Án 2A- Nhóm 1

GVHD: TS.LÊ NGỌC HỘI

21


Đồ Án 2A- Nhóm 1

GVHD: TS.LÊ NGỌC HỘI

CHƯƠNG IV: CHỌN DÂY DẪN VÀ KHÍ CỤ BẢO VỆ

I- CHỌN DÂY DẪN VÀ THIẾT BỊ BẢO VỆ
1- Phương pháp chọn dây
Do mạng phân phối hạ áp tải công suất nhỏ và cự ly ngắn nên chỉ tiêu kinh tế chỉ
đóng vai trò quan trọng chứ không có vai trò quyết định. Chỉ tiêu kỹ thuật đóng vai
trò quyết định trong mạng hạ áp.
Ta chọn dây theo điều kiện phát nóng.
2- Chọn dây dẫn từ TBA đến tủ phân phối chính:
Ta có: dòng điện làm việc cực đại của phụ tải I B :

IB =

I cp =

S ttpx
3.380

=

294.01 *10 3
3.380

= 446.70( A)

IB
K 4 .K 5 .K 6 .K 7

Với: K 4 =1
K 5 =0.6
K 6 =1.05
K 7 =1.05
I cp =

446,70
=675.29 A
1 * 0.6 * 1.05 * 1.05

Chọn dây: cáp đi ngầm, 3 pha 5 dây, cáp 2 lõi, nhiệt độ đât 15 độ, độ sâu 0.5 m
Chọn cáp điện lực PVC 400 mm 2
cb

I dn
≥ I B =446.29
Chọn thiết bị bảo vệ:
Áp: 415v
Dòng điện: 446.29 A
Chọn chủng loại MCCB S630 của hãnh Federal có thông số
Dòng điện định mức: 500 A
Điện áp định mức: 410 V
Số cực:
3
3- Chọn dây dẫn từ tủ phân phối chính đến tủ động lực 1
IB =

S ttn1
41.31 * 10 3
=
= 62.76( A)
3.380
3 * 380

22


Đồ Án 2A- Nhóm 1
I cp =

GVHD: TS.LÊ NGỌC HỘI

62.76
=94.88(A)

1 * 0.6 * 1.05 * 1.05

Tương tự chọn cáp 2 lõi có tiết diện:16 mm 2
Chọn thiết bị bảo vệ:
cb
I dn
≥ I B =62.76A
Chọn chủng loại MCCB S100 của hãnh Federal có thông số
Dòng điện định mức: 80 A
Điện áp định mức: 410 v
Số cực:
3
4- Các nhóm còn lại:
Thứ tự

S tti (KVA)

I B (A)

Loại
Dòng
thiết bị định
bảo vệ
mức

I cp (A)

Tiết
diện
cáp

mm 2

Nhóm 2
Nhóm 3
Nhóm 4
Nhóm 5
Tủ chiếu
sáng

63.67
46.58
74.4
74
17.2

96.74
70.77
113.04
112.43
26.13

S100
S100
S160
S160
S100

100
80
125

125
32

146.24
106.99
170.88
169.96
39.51

25
16
35
35
2.5

5- Chọn dây cho từng động cơ:
A: động cơ 1:
S tt =12.4(KVA)
IB =

S tt
3.380

=

12.4 * 10 3
3 * 380

= 18.84( A)

Chọn dây điện lực đi âm tường PVC, dây đơn cứng ruột đồng,3 pha 5dây
Vậy hệ số K
K 4 =1
K 5 =0.6
K 6 =1
K 7 =0.89
I cp =

18.84
=35.28(A)
1 * 0.6 * 1 * 0.89

Tiết diện cáp: 4 mm 2
23


Đồ Án 2A- Nhóm 1

GVHD: TS.LÊ NGỌC HỘI

Thiết bị bảo vệ:
cb
I dn
≥ I B =18.84A

Chủng loại MCB của hãng Federal 6A-63A ký hiệu FMB-B có thông số:
Dòng định mức: 20A
Áp định mức: 400
Số cực: 3
Tần số: 50-60

Tương tự chọn cho các động cơ khác:
S tti (KVA)
I B (A)
I cp (A)
Stt
Thiết bị Dòng
Tiết diện
bảo vệ định mức
dây( mm 2 )
2
4.4
6.69
FMB_B 10
12.53
1
3
9.3
14.13
FMB_B 16
26.46
2
4
14.4
21.88
FMB_B 25
40.97
4
5
18
27.35

FMB_B 32
51.22
7
6
9.8
14.89
FMB_B 16
27.88
2.5
7
8
12.15
FMB_B 16
22.75
2.5
8
6.2
9.42
FMB_B 10
17.64
1.13
9
9.3
14.13
FMB_B 16
26.46
2
10
11
16.71

FMB_B 20
31.29
4
11
11
16.71
FMB_B 20
31.29
4
12
11
16.71
FMB_B 20
31.29
4
II- KIỂM TRA TỔN THẤT ĐIỆN ÁP
1- Từ TBA đến tủ phân phối chính:
Tổn thất điện áp không quá 5%
Chọn khoảng cách từ TBA đến tủ phân phối chính là: L=15m
Dây cáp có F > 55 mm 2
⇒
bỏ qua r0
r0 = 0.1(Ω

)
KM
x0 = 0.08(Ω
)
KM

∆U =
∆U %=

Qttpx * x 0 * L
U dm

=

114,27.0,08.15
=0,36V
380

∆U
* 100 =0.09%
U dm

∆U %<5%

Thỏa mãn điều kiện, dây dẫn đã phù hợp
24


Đồ Án 2A- Nhóm 1

GVHD: TS.LÊ NGỌC HỘI

2- Từ tủ phân phối chính đến tủ DL1
Khoảng cách từ tủ phân phối chính đến tủ DL1 là 18m
Dây có F < 50 mm 2
Bỏ qua x0

22,5
=1,4
16
P * r * L 45,54.1,4.18
∆U = tt 0
=
=3,02
U dm
380
∆U
* 100 =0.8%
∆U %=
U dm
∆U %<5%
r0 =

Thỏa mãn điều kiện, dây dẫn chọn phù hợp

Tương tự ta có các tủ còn lại
r0 (Ω)
STT
DL1
1,4
DL2
0,9
DL3
1,4
DL4
0,6
DL5

0,6
Tủ
chiếu 9
sáng

x0 (Ω)

0
0
0
0
0
0

L(m)
18
56
78
9
48
8

Ptt (KW)

∆U (V)

∆U %

45,54
61,12

41,92
66,96
65,12
14,58

3,02
8,1
12
0,95
5
2,8

0,8
2,1
3,2
0,25
1,3
0,73

SƠ ĐỒ CÁC ĐC

25