Thiết kế HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN (HTCCĐ) cho nhà máy (ghi theo bản vẽ kèm theo)

Cung cấp điện GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân
TRƯỜNG ĐHSPKT VINH THIẾT KẾ MÔN HỌC
BỘ MÔN CUNG CẤP ĐIỆN HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN
1. Tên đề thiết kế: Thiết kế HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN (HTCCĐ) cho nhà máy (ghi
theo bản vẽ kèm theo)
2. Sinh viên thiết kế: LÊ NGỌC NHU
3. Cán bộ hướng dẫn: NGUYỄN THỊ THANH NGÂN
NHIỆM VỤ THIẾT KẾ
1. Mở đầu:
1.1. Giới thiệu chung về nhà máy: vị trí địa lý, kinh tế, đặc điểm công nghệ; đặc điểm và
phân bố của phụ tải; phân loại phụ tải điện…
1.2. Nội dung tính toán, thiết kế, các tài liệu tham khảo…
2. Xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng và toàn nhà máy
3. Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng cơ khí
4. Thiết kế mạng điện hạ áp cho toàn bộ nhà mày
4.1 chọn số lượng,dung lượng và vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng.
4.2 chọn số lượng,dung lượng và vị trí đặt các trạm biến áp trung gian(Trạm biến áp xí
nghiệp)hoặc trạm phân phối trung tâm,lựa chọn sơ đồ nối điện và cunh cấp điện cho nhà máy.
4.3 Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy
5.Tính toán bù công suất phản kháng cho HTCCĐ của nhà máy
6.Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sữa chữa cơ khí
CÁC BẢN VẼ TRÊN KHỔ GIẤY A3
1. Sơ đồ nguyên lý mạng điện,sơ đồ mặt bằng đi dây phân xưởng sữa chữa cơ khí
2. Sơ đồ nguyên lý HTCCĐ toàn nhà máy.
3.Sơ đồ nối điện MBA toàn nhà máy
4. Sơ đồ nguyên lý role bảo vệ MBA toàn nhà máy
CÁC SỐ LIỆU VỀ NGUỒN ĐIỆN VÀ NHÀ MÁY
1. Điện áp: tự chọn theo công suất của nhà máy và khoảng cách từ nhà máy đến TBA khu vực
(hệ thống điện).
2. Công suất của nguồn điện: vô cùng lớn.
3. Dung lượng ngắn mạch về phía hạ áp của TBA khu vực: 250MVA.

4. Đường dây cung cấp điện cho toàn nhà máy dùng loại dây AC
5. Khoảng cách từ TBA khu vực đến nhà máy: 12 km
6. Nhà máy làm việc 3 ca.
Ngày nhận đề: Tháng năm
Trưởng bộ môn duyệt:
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

1
Cung cấp điện GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân
Nguyễn Thị Thanh Ngân

Nhà máy số 8 Từ hệ thống điện đến
Nhà máy công cơ khí công nghiệp địa phương (mặt bằng nhà máy số 8).
SÔ
́
TRÊN
MĂ
̣
T BĂ
̀
NG
TÊN PHÂN XƯƠ
̉
NG
CÔNG SUÂ
́
T ĐĂ
̣
T
( kW )

1 Phòng thí nghiệm 120
2 Phân xươ
̉
ng số 3 3100
3 Phân xươ
̉
ng số 4 2100
4 Phân xươ
̉
ng sữa chữa cơ khí Theo tính toán
5 Lò ga 400
6 Phân xưởng rèn 1600
7 Bộ phận nén ép 600
8 Trạm bơm 200
9 Chiê
́
u sa
́
ng phân xươ
̉
ng Xác định theo diện tích
Danh sách thiết bị phân xưởng sửa chữa cơ khí (Bản vẽ số 2).
TT Tên thiết bị Nhãn hiệu Công suất (kW)

2
Cung cấp điện GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân
Số
lượng
Đ3 Đ4
1 2 3 4 5 6

Bộ phận máy
1 Máy cưa kiểu đai 1 8531 1,3 1,5
2 Khoan bàn 1 MC-12A 0,65 0,85
3 Máy mài thô 1 PA274 2,8 3,0
4 Máy khoan đứng 1 2A125 4,0 3,8
5 Máy bào ngang 1 736 6,5 6
6 Máy xọc 1 7A420 2,8 3,3
7 Máy mài tròn vạn năng 1 3A130 4,7 4,0
8 Máy phay răng 1 5D37t 5,5 5,8
9 Máy tiện ren 1 5M82 7,0 7,5
10 Máy tiện ren 1 1A62 8,3 8,3
11 Máy tiện ren 1 IX620 9,0 8,5
BỘ PHẬN HÀN HƠI
12 Máy nén cắt dập liên lợp 1 HB31 1,7 2,0
13 Máy mài phá 1 3M634 3,5 3,1
14 Quạt lò rèn 1 1,5 1,5
15 Máy khoan đứng 1 2188 0,85 0,78
BỘ PHẬN SỬA CHỬA ĐIỆN
16 Bể ngâm dung dịch kiềm 1 3,0 3,0
17 Bể ngâm nước nóng 1 3,5 3,8
18 Máy cuộn dây 1 1,2 1,1
19 Máy khoan bàn 1 0,65 0,65
20 Máy mài thô 1 HC12A 3,0 3,5
21 Bàn thử nghiệm thiết bị điện 1 3M634 7,0 6,5
BUỒNG NẠP ĐIỆN
22 Chỉnh lưa salenium 1 BCA5M 0,7 0,7

3
N : THIT K HTCC cho nh mỏy s 4 Trang 4
Mở đầu

giới thiệu chung về nhà máy
Nhà máy chế tạo máy kéo đợc xây dựng trên địa bàn Huyện Gia Lâm, thành
phố Hà Nội với quy mô khá lớn bao gồm 10 phân xởng và nhà làm việc
Bảng 1.1 - Danh sách các phân xởng và nhà làm việc trong nhà máy

S trờn
mt bng
Tờn phõn xng Cụng sut t (KW)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Phũng thớ nghim
Phõn xng s 1
Phõn xng s 2
Phõn xng s 3
Phõn xng sa cha c khớ
Phõn xng rốn
b phn nộn ộp
trm bm
Chiu sỏng phõn xng
120
3200
3100

2100
theo tớnh toỏn
1600
600
200
xỏc nh theo din tớch
Nhà máy có nhiệm vụ chế tạo ra các loại máy kéo để cung cấp cho các ngành kinh
tế trong nớc và xuất khẩu. Đứng về mặt tiêu thụ điện năng thì nhà máy là một trong
những hộ tiêu thụ lớn. Do tầm quan trọng của nhà máy nên ta có thể xếp nhà máy
vào hộ tiêu thụ loại I, cần đợc đảm bảo cung cấp điện liên tục và an toàn.
Theo thiết kế , nhà máy sẽ đợc cấp điện từ một Trạm biến áp trung gian cách
nhà máy 12 km, bằng đờng dây trên không lộ kép, dung lợng ngắn mạch phía hạ áp
của Trạm biến áp trung gian là S
N
=250 MVA.
Nhà máy làm việc theo chế độ 3 ca, thời gian sử dụng công suất cực đại T
max
=
6000 h. Trong nhà máy có Ban quản lý, Phân xởng sửa chữa cơ khí và Kho vật liệu
là hộ loại III, các phân xởng còn lại đều thuộc hộ loại I
Các nội dung tính toán, thiết kế bao gồm :
1. Xác định phụ tải tính toán của các phân xởng và nhà máy
2. Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy
3. Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xởng Sửa chữa cơ khí
4. Tính toán bù công suất phản kháng để nâng cao hệ số công suất của nhà
máy
5. Thiết kế chiếu sáng cho phân xởng Sửa chữa cơ khí
GVHD: NGUYN TH THANH NGN SVTH: Lờ Ngc Nhu
N : THIT K HTCC cho nh mỏy s 4 Trang 5
Chơng I

Xác định phụ tảI tính toán

Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tơng đơng với phụ tải
thực tế về mặt hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ huỷ hoại cách điện. Nói cách khác,
phụ tải tính toán cũng đốt nóng thiết bị lên tới nhiệt độ tơng tự nh phụ tải thực tế
gây ra, vì vậy chọn các thiết bị theo phụ tải tính toán sẽ đảm bảo an toàn cho thiết
bị về mặt phát nóng.
Phụ tải tính toán đợc sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệ
thống cung cấp điện nh : máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ ... tính
toán tổn thất công suất, tổn thất điện năng, tổn thất điện áp; lựa chọn dung lợng bù
công suất phản kháng ... Phụ tải tính toán phụ thuộc vào các yếu tố nh : công suất,
số lợng, chế độ làm việc của các thiết bị điện, trình độ và phơng thức vận hành hệ
thống...Vì vậy xác định chính xác phụ tải tính toán là một nhiệm vụ khó khăn nhng
rất quan trọng. Bởi vì nếu phụ tải tính toán xác định đợc nhỏ hơn phụ tải thực tế thì
sẽ giảm tuổi thọ các thiết bị điện, có khi dẫn đến sự cố cháy nổ, rất nguy hiểm.
Nếu phụ tải tính toán lớn hơn thực tế nhiều thì các thiết bị điện đợc chọn sẽ quá lớn
so với yêu cầu, do đó gây lãng phí.
Do tính chất quan trọng nh vậy nên từ trớc tới nay đã có nhiều công trình
nghiên cứu và có nhiều phơng pháp tính toán phụ tải điện. Song vì phụ tải điện phụ
thuộc vào nhiều yếu tố nh đã trình bày ở trên nên cho đến nay vẫn cha có phơng
pháp nào hoàn toàn chính xác và tiện lợi. Những phơng pháp đơn giản thuận tiện
cho việc tính toán thì lại thiếu chính xác, còn nếu nâng cao đợc độ chính xác, kể
đến ảnh hởng của nhiều yếu tố thì phơng pháp tính lại phức tạp.
Sau đây là một số phơng pháp tính toán phụ tải thờng dùng nhất trong thiết kế
hệ thống cung cấp điện:
- Phơng pháp tính theo hệ số nhu cầu
- Phơng pháp tính theo công suất trung bình
- Phơng pháp tính theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm
- Phơng 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 phơng pháp tính toán phụ tải điện
thích hợp
1.1 xác định phụ tảI tính toán của phân xởng sửa chữa cơ
khí
Phân xởng sửa chữa cơ khí là phân xởng số 6 trong sơ đồ mặt bằng nhà máy.
Phân xởng có diện tích bố trí 1200 m
2
. Trong phân xởng có 98 thiết bị, công suất
của các thiết bị rất khác nhau, thiết bị có công suất lớn nhất là 30 kW( lò điện ),
song cũng có những thiết bị có công suất rất nhỏ. Phần lớn các thiết bị có chế độ
GVHD: NGUYN TH THANH NGN SVTH: Lờ Ngc Nhu
N : THIT K HTCC cho nh mỏy s 4 Trang 6
làm việc dài hạn, chỉ có máy biến áp hàn là có chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại.
Những đặc điểm này cần đợc quan tâm khi phân nhóm phụ tải, xác định phụ tải
tính toán và lựa chọn phơng án thiết kế cung cấp điện cho phân xởng.
1.1.1 Phân nhóm phụ tải của phân xởng Sửa chữa cơ khí
Trong một phân xởng thờng có nhiều thiết bị có công suất và chế độ làm
việc khác nhau, muốn xác định phụ tải tính toán đựoc chính xác cần phải phân
nhóm thiết bị điện. Việc phân nhóm cần tuân theo các nguyên tắc sau:
- Các thiết bị trong cùng một nhóm nên ở gần nhau để giảm chiều dài đờng
dây hạ áp nhờ vậy có thể tiết kiệm đợc vốn đầu t và tổn thất trên các đờng dây hạ
áp trong phân xởng .
- Chế độ làm việc của các thiết bị trong cùng một nhóm nên giống nhau để việc
xác định phụ tải tính toán đợc chính xác hơn và thuận lợi cho việc lựa chọn phơng
thức cung cấp điện cho nhóm .
-Tổng công suất các nhóm nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tủ động lực cần
dùng trong phân xởng và toàn nhà máy.Số thiết bị trong một nhóm cũng không nên
quá nhiều bởi số đầu ra của các tủ động lực thờng [(8412) .
Tuy nhiên thờng rất khó thoả mãn cùng một lúc cả 3 nguyên tắc trên, do vậy
ngời thiết kế phải tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể của phụ tải để lựa chọn phơng án

thoả hiệp một cách tốt nhất có thể
Dựa theo nguyên tắc phân nhóm phụ tải điện đã nêu ở trên và căn cứ vào vị
trí, công suất của các thiết bị bố trí trên mặt bằng phân xởng có thể chia các thiết bị
trong phân xởng Sửa chữa cơ khí thành 3 nhóm. Kết quả phân nhóm phụ tải điện đ-
ợc trình bày trong bảng 1.1
NHểM I
STT Tờn Thit B S
Lng
Cụng
Sut(KW)
Im
(A)
1 Mỏy ca kiu ai 1 1.3 3.29
2 Khoan bn 1 0.65
1.65
3 Mỏy mi thụ 1 2.8 7.09
4 Mỏy khoan ng 1 4.0
10.13
5 Mỏy bo ngang 1 6.5 16.46
6 Mỏy xc 1 2.8
7.09
7 Mỏy mi trũn vn nng 1 4.7 11.90
8 Mỏy phay rng 1 5.5
13.93
9 Mỏy tin ren 1 7.0 17.73
10 Mỏy tin ren 1 8.3
21.02
11 Mỏy tin ren 1 9.0 22.79
12 Mỏy nộn ct dp liờn hp 1 1.7
4.3

Cng 11 54.25 137.37
NHểM II
13 Mỏy mi phỏ 1 3.5 8.86
14 Qut lũ rốn 1 1.5
3.80
15 Mỏy khoan ng 1 0.85 2.15
GVHD: NGUYN TH THANH NGN SVTH: Lờ Ngc Nhu
N : THIT K HTCC cho nh mỏy s 4 Trang 7
16 B ngõm dung dch kim 1 3.0
7.60
Cng 4 8.85 22.41
NHểM III
17 B ngõm nc núng 1 3.5 8.86
18 Mỏy cun dõy 1 1.2
3.04
19 Mỏy khoan bn 1 0.65 1.65
20 Mỏy mi thụ 1 3.0
7.60
21 Bn th nghim thit b in 1 7.0 17.72
22 Chnh lu salenium 1 0.7 1.77
Cng 6 16.05 40.64
Bảng 1.2 - Bảng phân nhóm phụ tải điện
( I
ĐM
đợc tính theo công thức : I
đm
= S
đm
/
3

U, S
đm
= P
dm
/cos
trong đó tất cả các nhóm đều lấy cos = 0.6 , )
1.1.2 Xác định phụ tải tính toán của các nhóm phụ tải
1. Tính toán cho nhóm 1: Số liệu phụ tải của nhóm 1 cho trong bảng 1.3
Bảng 1.3 - Danh sách thiết bị thuộc nhóm I
STT Tờn Thit B S
Lng
Cụng
Sut(KW)
Im
(A)
1 Mỏy ca kiu ai 1 1.3
3.29
2 Khoan bn 1 0.65 1.65
3 Mỏy mi thụ 1 2.8
7.09
4 Mỏy khoan ng 1 4.0 10.13
5 Mỏy bo ngang 1 6.5
16.46
6 Mỏy xc 1 2.8 7.09
7 Mỏy mi trũn vn nng 1 4.7
11.90
8 Mỏy phay rng 1 5.5 13.93
9 Mỏy tin ren 1 7.0
17.73
10 Mỏy tin ren 1 8.3 21.02

11 Mỏy tin ren 1 9.0
22.79
12 Mỏy nộn ct dp liờn hp 1 1.7 4.30
Cng 12 54.25
137.37
Tra bảng PL1.1 [1](sách thiết kế cung cấp điện của Ngô Hồng Quang-Vũ Vă Tẩm)
ta tìm đợc k
sd
= 0.15, cos = 0.6
Ta có :
5.4
2
9
2
max
==
dd
P
kW
n
1
= 6 , n=12
n
*
=
5.0
12
6
1
==

n
n
GVHD: NGUYN TH THANH NGN SVTH: Lờ Ngc Nhu
ĐỒ ÁN : THIẾT KẾ HTCCĐ cho nhà máy số 4 Trang 8
P
*
=
76.0
25.54
5.67.45.50.73.89
1
1
1
1
=
+++++
==
∑
∑
=
=
n
i
ddi
n
i
ddi
P
P
P

P

Tra b¶ng PL1.4 [1] t×m
*hq
n
= f(n
*
, P
*
)
ta ®îc
*hq
n
=0.63
⇒ n
hq
=
*hq
n
*n = 0.63*12 = 7.56
Tra b¶ng PL1.5 [1] t×m k
max
= f(
hq
n
, k
sd
) víi n
hq
=7.56, k

sd
=0.15
ta ®îc k
max
= 2.31
Phô t¶i tÝnh to¸n cña nhãm I :
P
tt
= k
max
*k
sd
*
∑
=
n
i
ddi
P
1
= 2.31 *0.15*54.25 = 18.8 kW
Q
tt
= P
tt
*tgϕ = 18.8*1.33 = 25 kVar
S
tt
=
3.31

6.0
8.18
cos
==
ϕ
tt
P
kVA
max)max
maxmax
*(*
)*(
56.47
38.0*3
3.31
3
ddsdttdtddkd
ddsdttdtkddn
tt
tt
IkIkIk
IkIkII
A
U
S
I
−+=
−+=
===
= 5*22.79 + 0.8(47.56- 0.15*22.79) = 149.26 (A)

Trong ®ã : I
k®
- dßng ®iÖn khëi ®éng cña thiÕt bÞ cã dßng ®iÖn khëi ®éng
lín nhÊt trong nhãm
k
k®
- hÖ sè khëi ®éng , lÊy k
k®
= 5
k
®t
- hÖ sè ®ång thêi , lÊy k
®t
=0.8
2. TÝnh to¸n cho nhãm 2: Sè liÖu phô t¶i cña nhãm 2 cho trong b¶ng 1.4

B¶ng 1.4 - Danh s¸ch thiÕt bÞ thuéc nhãm II
13 Máy mài phá 1 3.5 8.86
14 Quạt lò rèn 1 1.5
3.80
15 Máy khoan đứng 1 0.85 2.15
16 Bể ngâm dung dịch kiềm 1 3.0
7.60
Cộng 4 8.85 22.41
Tra b¶ng PL1.1 [1] ta t×m ®îc k
sd
= 0.15, cosϕ = 0.6
Ta cã :
75.1
2

5.3
2
max
==
dd
P
kW
⇒ n
1
= 2 , n=4
⇒ n
*
=
5.04/2
1
==
n
n
GVHD: NGUYỄN THỊ THANH NGÂN SVTH: Lê Ngọc Nhu
ĐỒ ÁN : THIẾT KẾ HTCCĐ cho nhà máy số 4 Trang 9
P
*
=
73.0
85.8
35.3
1
1
1
1

=
+
==
∑
∑
=
=
n
i
ddi
n
i
ddi
P
P
P
P

Tra b¶ng PL1.4 [1] t×m
*hq
n
= f(n
*
, P
*
)
ta ®îc
*hq
n
= 0.76

⇒ n
hq
=
*hq
n
*n = 0.76*4 = 3.04
Tra b¶ng PL1.5 [1] t×m k
max
= f(
hq
n
, k
sd
) víi n
hq
=6 , k
sd
=0.15
ta ®îc k
max
= 3.11
Phô t¶i tÝnh to¸n cña nhãm II :
P
tt
= k
max
*k
sd
*
∑

=
n
i
ddi
P
1
= 3.11*0.15*8.85 = 4.12 kW
Q
tt
= P
tt
*tgϕ = 4.12*1.33 = 5.4 kVar
S
tt
=
9.6
6.0
12.4
cos
==
ϕ
tt
P
kVA
max)max
maxmax
*(*
)*(
25.6
38.0*3

12.4
3
ddsdttdtddkd
ddsdttdtkddn
tt
tt
IkIkIk
IkIkII
A
U
S
I
−+=
−+=
===
= 5*8.86 + 0.8(6.25 - 0.15*8.86) = 48.32 A
3. TÝnh to¸n cho nhãm 3: Sè liÖu phô t¶i cña nhãm 3 cho trong b¶ng 1.5
B¶ng 1.5 - Danh s¸ch thiÕt bÞ thuéc nhãm III
17 Bể ngâm nước nóng 1 3.5 8.86
18 Máy cuộn dây 1 1.2
3.04
19 Máy khoan bàn 1 0.65 1.65
20 Máy mài thô 1 3.0
7.60
21 Bàn thử nghiệm thiết bị điện 1 7.0 17.72
22 Chỉnh lưu salenium 1 0.7 1.77
Cộng 6 16.05 40.64
Tra b¶ng PL1.1 [1] ta t×m ®îc k
sd
= 0.15, cosϕ = 0.6

Ta cã :
5.3
2
7
2
max
==
dd
P
Kw
⇒ n
1
= 2 , n = 6
⇒ n
*
=
33.06/2
1
==
n
n
GVHD: NGUYỄN THỊ THANH NGÂN SVTH: Lê Ngọc Nhu
N : THIT K HTCC cho nh mỏy s 4 Trang 10
`P
*
=
65.0
05.16
75.3
1

1
1
1
=
+
==


=
=
n
i
ddi
n
i
ddi
P
P
P
P

Tra bảng PL1.5 [1] tìm
*hq
n
= f(n
*
, P
*
)
ta đợc

*hq
n
= 0.68
n
hq
=
*hq
n
*n = 0.68*6 = 4.08
Tra bảng PL1.6 [1] tìm k
max
= f(
hq
n
, k
sd
) với n
hq
= 4.08; k
sd
=0.15
ta đợc k
max
=3.15
Phụ tải tính toán của nhóm III :
P
tt
= k
max
*k

sd
*

=
n
i
ddi
P
1
= 3.11 *0.15*16.05 = 7.5 kW
Q
tt
= P
tt
*tg = 7.5*1.33 = 9.96 kVar
S
tt
=
5.12
6.0
5.7
cos
==

tt
P
kVA
max)max
maxmax
*(*

)*(
99.18
38.0*3
5.12
3
ddsdttdtddkd
ddsdttdtkddn
tt
tt
IkIkIk
IkIkII
A
U
S
I
+=
+=
===
= 5*17.72 + 0.8(18.99 - 0.15*17.72) = 101.67 A
1.1.3 Tính toán phụ tải chiếu sáng của phân xởng sửa chữa cơ khí
Phụ tải chiếu sáng của phân xởng sửa chữa cơ khí đợc xác định theo phơng
pháp suất chiếu sáng trên 1 đơn vị diện tích :
P
cs
= p
0
*F
Trong đó :
P
0

- suất chiếu sáng trên 1 đơn vị diện tích chiếu sáng [W/m
2
]
F - Diện tích đợc chiếu sáng [m
2
]
Trong phân xởng sửa chữa cơ khí ta dùng đèn sợi đốt để chiếu sáng, tra bảng
PL1.7[1] ta tìm đợc p
0
= 15 W/m
2
Phụ tải chiếu sáng phân xởng :
P
cs
= p
0
*F = 15*1950 = 29.25 kW
Q
cs
=P
cs
*tg = 0 ( đèn sợi đốt nên sin =0 )
1.1.4 Xác định phụ tải tính toán của toàn phân xởng
* Phụ tải tác dụng của phân xởng :
kWPkP
i
ttidtpx
7.23)12.48.185.7(8.0
7
1

=++==

=
Trong đó : k
đt
- hệ số đồng thời của toàn phân xởng, lấy k
đt
= 0.8
* Phụ tải phản kháng của phân xởng :
GVHD: NGUYN TH THANH NGN SVTH: Lờ Ngc Nhu
N : THIT K HTCC cho nh mỏy s 4 Trang 11
kVarQkQ
i
ttidtpx
3.40)96.94.525(8.0
7
1
=++==

=
*Phụ tải toàn phần của phân xởng kể cả chiếu sáng :
8.0
4.234
73.186
54.66
25.2977.23
cos
1.101
38.0*3
54.66

3
54.663.40)25.297.23()(
2222
==
+
==
===
=++=++=
ttpx
ttpx
px
ttpx
ttpx
px
cspxttpx
S
P
A
U
S
I
kVAQPPS

Từ các kết quả trên ta có bảng tổng hợp kết quả xác định phụ tải tính toán
cho phân xởng SCCK .
I. XC NH PH TI TNH TON CA CC PHN XNG:
Do các phân xởng này chỉ biết công suất đặt và diện tích của các phân xởng
nên phụ tải tính toán đợc xác định theo công suất đặt và hệ số nhu cầu
a. Ph ti tớnh toỏn ca phũng thớ nghim:
Ta cú: P

= 120 KW.
Tra theo bng PL1.3 trang 324 v PL1.7 trang 328 HTCC ca NGUYN
CễNG HIN ta cú k
nc
=0.75, Cos

= 0.75, P
0
=20
2
m
W
,din tớch S = 120 m
2
Cụng sut tớnh toỏn ng lc :
P
l
= k
nc
.P

= 0.75 * 120 = 90 KW
Cụng sut tớnh toỏn chiu sỏng:
P
CS
= P
0
. S = 20 * 120 = 2.4 KW
Cụng sut tớnh toỏn tỏc dng ca phũng:

P
tt
= P
l
*P
CS
= 90 + 2.4 = 92.4KW
Cụng sut tớnh toỏn phn khỏng ca phũng:
Q
tt
= Q
l
= P
l
* tag

=90*0.88 = 79 KW
Cụng sut tớnh toỏn ton phn ca phũng:
S
tt
=
KVA
P
tt
160
75.0
120
cos
==

b. Ph ti tớnh toỏn ca phõn xng c khớ s 1.
P

= 3200 KW ;din tớch S = 400m
2
Tra bảng PL1.3[1] với phân xởng Cơ khí tìm đợc :
k
nc
= 0.4 , cos = 0.6
Tra bảng PL1.2[1] ta tìm đợc suất chiếu sáng P
0
= 14 W/m
2
, ở đây ta sử dụng
đèn sợi đốt nên cos
cs
= 1
* Công suất tính toán động lực :
P
đl
= k
nc
*P
đ
= 0.4*3200 = 1280 kW
Q
đl
= P
đl
*tg = 1280*1.33 = 1702 kVar

* Công suất tính toán chiếu sáng :
GVHD: NGUYN TH THANH NGN SVTH: Lờ Ngc Nhu
N : THIT K HTCC cho nh mỏy s 4 Trang 12
P
cs
= p
0
*S = 14*400 = 5.6 kW
Q
cs
= P
cs
*tg = 0 kVar
* Công suất tính toán tác dụng của phân xởng :
P
ttpx
= P
đl
+ P
cs
= 1280 + 5.6= 1285.6kW
* Công suất tính toán phản kháng của phân xởng :
Q
ttpx
= Q
đl
+ Q
cs
= 1702 kVar
* Công suất tính toán toàn phần của phân xởng :

A7.3240
38.0*3
9.2143
3
9.213217026.1285
2222
===
=+=+=
U
S
I
kVAQPS
ttpx
ttpx
ttpxttpxttpx
cos
px
=
60.0
9.2132
6.1285
==
ttpx
ttpx
S
P

c. Xác định PTTT cho phân x ởng cơ khí số 2 .
Công suất đặt : 3100 kW

Diện tích : 920 m
2
Tra bảng PL1.3[1] với phân xởng Cơ khí tìm đợc :
k
nc
= 0.4 , cos = 0.6
Tra bảng PL1.2[1] ta tìm đợc suất chiếu sáng P
0
= 14 W/m
2
, ở đây ta sử dụng
đèn sợi đốt nên cos
cs
= 1
* Công suất tính toán động lực :
P
đl
= k
nc
*P
đ
= 0.4*3100 = 1240 kW
Q
đl
= P
đl
*tg = 1240*1.33 = 1650 kVar
* Công suất tính toán chiếu sáng :
P
cs

= p
0
*S = 14*920 = 12.88 kW
Q
cs
= P
cs
*tg = 0 kVar
* Công suất tính toán tác dụng của phân xởng :
P
ttpx
= P
đl
+ P
cs
= 1240 + 12.88= 1252.8kW
* Công suất tính toán phản kháng của phân xởng :
Q
ttpx
= Q
đl
+ Q
cs
= 1650 kVar
* Công suất tính toán toàn phần của phân xởng :

A6.3147
38.0*3
7.2071
3

7.207116508.1252
2222
===
=+=+=
U
S
I
kVAQPS
ttpx
ttpx
ttpxttpxttpx
GVHD: NGUYN TH THANH NGN SVTH: Lờ Ngc Nhu
N : THIT K HTCC cho nh mỏy s 4 Trang 13
cos
px
=
60.0
7.2071
8.1252
==
ttpx
ttpx
S
P

d. Xác định PTTT cho phân x ởng cơ khí số 3 .
Công suất đặt : 2100 kW
Diện tích : 1200 m
2
Tra bảng PL1.3[1] với phân xởng Cơ khí tìm đợc :

k
nc
= 0.4, cos = 0.6
Tra bảng PL1.2[1] ta tìm đợc suất chiếu sáng p
0
= 15 W/m
2
, ở đây ta sử dụng đèn
sợi đốt nên cos
cs
= 1
* Công suất tính toán động lực :
P
đl
= k
nc
*P
đ
= 0.4*2100 = 840 kW
Q
đl
= P
đl
*tg = 840*1.33 = 1117 kVar
* Công suất tính toán chiếu sáng :
P
cs
= p
0
*S = 15*1200= 18 kW

Q
cs
= P
cs
*tg = 0 kVar
* Công suất tính toán tác dụng của phân xởng :
P
ttpx
= P
đl
+ P
cs
= 840 + 18 = 858 kW
* Công suất tính toán phản kháng của phân xởng :
Q
ttpx
= Q
đl
+ Q
cs
= 1117 kVar
* Công suất tính toán toàn phần của phân xởng :

A1392
38.0*3
5.1408
3
5.14081117858
2222
===

=+=+=
U
S
I
kVAQPS
ttpx
ttpx
ttpxttpxttpx
cos
px
=
61.0
5.1408
858
==
ttpx
ttpx
S
P
e. Xác định PTTT cho phân xởng Rèn .
Công suất đặt : 1600 kW
Diện tích : 2400 m
2
Tra bảng PL1.3[1] với phân xởng Rèn tìm đợc :
k
nc
= 0.55 , cos = 0.6
Tra bảng PL1.2[1] ta tìm đợc suất chiếu sáng p
0
= 15 W/m

2
, ở đây ta sử dụng đèn
sợi đốt nên cos
cs
= 1
* Công suất tính toán động lực :
P
đl
= k
nc
*P
đ
= 0.55*1600 = 880 kW
Q
đl
= P
đl
*tg = 880*1.33 = 1170 kVar
* Công suất tính toán chiếu sáng :
GVHD: NGUYN TH THANH NGN SVTH: Lờ Ngc Nhu
N : THIT K HTCC cho nh mỏy s 4 Trang 14
P
cs
= p
0
*S = 15*2400 = 36 kW
Q
cs
= P
cs

*tg = 0 kVar
* Công suất tính toán tác dụng của phân xởng :
P
ttpx
= P
đl
+ P
cs
= 880 + 36 = 916 kW
* Công suất tính toán phản kháng của phân xởng :
Q
ttpx
= Q
đl
+ Q
cs
= 1170 kVar
* Công suất tính toán toàn phần của phân xởng :

A6.2257
38.0*3
9.1485
3
9.14851170916
2222
===
=+=+=
U
S
I

kVAQPS
ttpx
ttpx
ttpxttpxttpx
cos
px
=
62.0
1485
916
==
ttpx
ttpx
S
P
f. Xác định PTTT cho bộ phận Nén ộp .
Công suất đặt : 600 kW
Diện tích : 1200 m
2
Tra bảng PL1.3[1] với bộ phận Nén khí tìm đợc :
k
nc
= 0.7 , cos = 0.8
Tra bảng PL1.2[1] ta tìm đợc suất chiếu sáng p
0
= 12 W/m
2
, ở đây ta sử dụng đèn
sợi đốt nên cos
cs

= 1
* Công suất tính toán động lực :
P
đl
= k
nc
*P
đ
= 0.7*600 = 420 kW
Q
đl
= P
đl
*tg = 420*0.75 = 315 kVar
* Công suất tính toán chiếu sáng :
P
cs
= p
0
*S = 12*1200 = 14.4 kW
Q
cs
= P
cs
*tg = 0 kVar
* Công suất tính toán tác dụng của phân xởng :
P
ttpx
= P
đl

+ P
cs
= 420+14.4 = 434.4 kW
* Công suất tính toán phản kháng của phân xởng :
Q
ttpx
= Q
đl
+ Q
cs
= 315 kVar
* Công suất tính toán toàn phần của phân xởng :

A815
38.0*3
6.536
3
6.5363154.434
2222
===
=+=+=
U
S
I
kVAQPS
ttpx
ttpx
ttpxttpxttpx
GVHD: NGUYN TH THANH NGN SVTH: Lờ Ngc Nhu
N : THIT K HTCC cho nh mỏy s 4 Trang 15

cos
px
=
81.0
6.536
4.434
==
ttpx
ttpx
S
P
1.2.9 Xác định PTTT cho trm bm.
Công suất đặt : 200 kW
Diện tích : 2000 m
2
Tra bảng PL1.3[1] với trm bm tìm đợc :
k
nc
= 0.7 , cos = 0.7
Tra bảng PL1.2[1] ta tìm đợc suất chiếu sáng p
0
= 15 W/m
2
, ở đây ta sử dụng
đèn sợi đốt nên cos
cs
= 1
* Công suất tính toán động lực :
P
đl

= k
nc
*P
đ
= 0.7*200 = 140 kW
Q
đl
= P
đl
*tg =140*0.67= 93.8 kVar
* Công suất tính toán chiếu sáng :
P
cs
= p
0
*S = 15*2000 = 30 kW
Q
cs
= P
cs
*tg = 0 kVar
* Công suất tính toán tác dụng của phân xởng :
P
ttpx
= P
đl
+ P
cs
= 140 + 30 = 170 kW
* Công suất tính toán phản kháng của phân xởng :

Q
ttpx
= Q
đl
+ Q
cs
=93.8 kVar
* Công suất tính toán toàn phần của phân xởng :

A9.294
38.0*3
2.194
3
2.1948.93170
2222
===
=+=+=
U
S
I
kVAQPS
ttpx
ttpx
ttpxttpxttpx
cos
px
=
87.0
2.194
170

==
ttpx
ttpx
S
P
ết quả xác định PTTT của các phân xởng đợc trình bày trong bảng 1.9
Bảng 1.9 - Phụ tải tính toán của các phân xởng
Tờn phõn xng
P
Đ
(kW)
P
CS
(kW)
P
tt
(kW)
Q
tt
(kVar)
S
tt
(kVA)
Phũng thớ nghim 120 2.4 92.4 79 160
Phõn xng s 1 3200 5.6 1285.6 1702 2132.9
Phõn xng s 2 3100 12.88 1252.8 1650 2071.7
Phõn xng s 3 2100 18 858 1117 1408
Phõn xng sa cha
c khớ
29.25 23.7 40.3 60.54

Phõn xng rốn 1600 36 916 1170 1485.9
B phn nộn ộp 600 14.4 434.4 315 536.6
Trm bm 200 30 170 93.8 194.2
GVHD: NGUYN TH THANH NGN SVTH: Lờ Ngc Nhu
N : THIT K HTCC cho nh mỏy s 4 Trang 16
Tng
5032.9 6167.1 8049.84
1.3 xác định phụ tải tính toán của nhà máy
1. Phụ tải tính toán tác dụng của toàn nhà máy


===
kWPkP
ttidtttnm
32.40269.5032*8.0
Trong đó:
k
dt
= 0.8 là hệ số số đồng thời
2. Phụ tải tính toán phản kháng của toàn nhà máy


===
kVarQkQ
ttidtttnm
7.49331.6167*8.0
3. Phụ tải tính toán toàn phần của toàn nhà máy

kVAQPS
ttnmttnm

ttnm
08.63687.493332.4026
2222
=+=+=
4. Dòng điện tính toán toàn nhà máy :
A7.96
38*3
08.6368
3

===
U
S
I
ttnm
ttnm
5. Hệ số công suất của toàn nhà máy

63.0
2.6329
72.3968
cos
===
ttnm
ttnm
S
P

1.4 xác định tâm phụ tải điện và vẽ biểu đồ phụ tải
Tâm phụ tải là vị trí tốt nhất để đặt các trạm biến áp, trạm biến áp phân phối, tủ

động lực
Tâm phụ tải điện là điểm thoả mãn điều kiện mômen phụ tải đạt giá trị min :
min


ii
lP
Trong đó P
i
, l
i
là công suất tiêu thụ và khoảngcách từ thiết bị thứ i tới tâm
Để xác định tâm phụ tải điện ta dùng công thức :



=
=
=
n
i
i
n
i
ii
S
xS
x
1
1

0
= 8.63;


=
=
=
n
i
i
n
i
ii
S
yS
y
1
1
0
= 4.06 ;


=
=
=
n
i
i
n
i

ii
S
zS
z
1
1
0
Trong đó : x
0
, y
0
, z
0
- toạ độ tâm phụ tải
x
i
,y
i
,z
i
- toạ độ phụ tải thứ i
S
i
là công suất phụ tải thứ i
Trong thực tế ngời ta ít quan tâm đến toạ độ z nên ta cho z =0
Chọn tỉ lệ xích 3 kVA/mm
2
, từ đó tìm đợc bán kính của biểu đồ phụ tải :

m
S
R
i
i
=
Góc phụ tải chiếu sáng đợc tính theo công thức :
GVHD: NGUYN TH THANH NGN SVTH: Lờ Ngc Nhu
N : THIT K HTCC cho nh mỏy s 4 Trang 17
tt
cs
cs
P
P.360
=

Kết quả tính toán R và góc chiếu sáng của biểu đồ phụ tải các phân xởng
cho trong bảng 1.10
Bảng 1.10 - Kết quả xác định R và

cs
cho các phân xởng
Chơng II
thiết kế mạng cao áp cho của nhà máy
Việc lựa chọn các sơ đồ cung cấp điện có ảnh hởng rất lớn đến vấn đề kinh tế
kỹ thuật của hệ thống. Một sơ đồ cung cấp điện đợc gọi là hợp lý phải thoả mãn các
yêu cầu kỹ thuật sau :
1. Đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật
2. Đảm bảo các chỉ tiêu về mặt kinh tế
3. Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện

4. Thuận tiện và linh hoạt trong vận hành
5. An toàn cho ngời và thiết bị
6. Dễ dàng phát triển để đáp ứng nhu cầu tăng trởng của phụ tải
Trình tự tính toán và thiết kế mạng cao áp cho nhà máy bao gồm các bớc sau :
1.Vạch ra các phơng án cung cấp điện
2. Lựa chọn vị trí , số lợng , dung lợng của các trạm biến áp và lựa chọn chủng
loại , tiết diện đờng dây cho các phơng án
3. Tính toán thiết kế kỹ thuật để lựa chọn phơng án hợp lý
4. Thiết kế chi tiết các phơng án lựa chọn
GVHD: NGUYN TH THANH NGN SVTH: Lờ Ngc Nhu
Tên phân xởng P
CS
(kW)
P
tt
(kW)
S
tt
(kVA)
Tâm phụ tải
R
(mm)
cs

X(mm) Y(m
m)
Phũng thớ nghim 2.4 92.4 160 6.45 9.8
4.12 9.35
Phõn xng s 1 5.6 1285.6 2132.9 3.35 13.2
15.04 1.57

Phõn xng s 2 12.88 1252.8 2071.7 4.27 10
14.83 3.70
Phõn xng s 3 18 858 1408 6.45 7.2
12.22 7.55
Phõn xng sa
cha c khớ
29.25 23.7 60.54 2 7.4
2.53 444.3
Phõn xng rốn 36 916 1485.9 2 4.2
12.56 14.15
B phn nộn ộp 14.4 434.4 536.6 4.45 2
7.55 11.93
Trm bm 30 170 194.2 6.45 4.2
4.54 63.53
N : THIT K HTCC cho nh mỏy s 4 Trang 18
Trớc khi vạch ra các phơng án cụ thể cho việc cấp điện áp hợp lý cho đờng dây
tải điện từ hệ thống về nhà máy. Biểu thức kinh nghiệm để lựa chọn cấp điện áp
truyền tải là :

PlU 016.034.4
+=
(kV)
Trong đó :
P - công suất tính toán của nhà máy [kW]
l - khoảng cách từ trạm biến áp trung gian về nhà máy [km]
Ta có
24.315032*016.01234.4
=+=
U
(kV)

Trạm biến áp trung gian có các mức điện áp là 22kV và 35 kV. Nh vậy ta chọn
cấp điện áp cung cấp cho nhà máy là 35 kV.
2.1 các phơng án cấp điện
2.1.1 Phơng án về các trạm biến áp phân xởng
Nguyên tắc lựa chọn các trạm biến áp :
1. Vị trí đặt cá trạm biến áp phải thoả mãn các yêu cầu : gần tâm phụ tải,
thuận tiện cho việc lắp đặt, vận hành, sửa chữa máy biến áp, an toàn và kinh tế
2. Số lợng máy biến áp đặt trong các trạm biến áp đợc lựa chọn dựa vào các
yêu cầu cung cấp điện của phụ tải : điều kiện vận chuyển và lắp đặt ; chế độ làm
việc của phụ tải. Trong mọi trờng hợp trạm biến áp chỉ đặt một máy biến áp sẽ là
kinh tế và thuận lợi cho việc vận hành song độ tin cậy cung cấp điện không cao.
Các trạm biến áp cung cấp điện cho hộ tiêu thụ loại I và II nên dùng hai máy biến
áp còn hộ loại III thì chỉ cần một máy biến áp
3. Dung lợng các máy biến áp đợc lựa chọn theo điều kiện:

ttdmBhc
SSnk

và kiểm tra điều kiện sự cố một máy biến áp :

ttscdmBqthc
SSkkn

)1(
Trong đó :
n - số máy biến áp có trong trạm
k
hc
- hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trờng ( ta lấy k
hc

= 1)
k
qt
- hệ số quá tải sự cố, lấy k
qt
=1.4 nếu thoả mãn điều kiện MBA vận
hành quá tải không quá 5 ngày đêm và thời gian quá tải 1 ngày đêm không quá
6h
S
ttsc
- công suất tính toán sự cố. Khi sự cố một MBA ta có thể loại bỏ
một số phụ tải không quan trọng để giảm nhẹ dung lợng của các MBA, nhờ vậy
có thể giảm nhẹ đợc vốn đầu t và tổn thất của trạm trong trạng thái làm việc
bình thờng. Giả thiết trong các hộ loại I có 30% là phụ tải loại III nên S
ttsc
=
0.7*S
tt
Đồng thời cũng nên giảm chủng loại các máy biến áp dùng trong nhà máy để
thuận lợi cho việc mua sắm , lắp đặt , vận hành , sửa chữa .
I. phơng án 1: Đặt 5 TBA phân xởng: hỡnh v
GVHD: NGUYN TH THANH NGN SVTH: Lờ Ngc Nhu
N : THIT K HTCC cho nh mỏy s 4 Trang 19
phuong ỏn 1
1. Trạm biến áp B1:Cấp điện cho phũng thớ nghim v phõn xng s 2. Trạm đợc
đặt hai máy biến áp làm việc song song

ttdmBhc
SSkn

**
ta có: S
tt
= 160+2071.7= 2231.7 kVA
85.1115
2
7.2231
==
dmB
S
kVA
Ta chọn MBA tiêu chuẩn S
dm
= 1800(kVA)
Kiểm tra lại dung lợng máy theo điều kiện quá tải sự cố : Khi gặp sự cố một
máy biến áp ta có thể cắt điện của một số phụ tải không quan trọng trong Phân x-
ởng cơ khí số 1 và toàn bộ điện của Phòng thớ nghim ( vì đây thuộc hộ tiêu thụ
loại III)
ttscdmBqt
SSkn

)1(
1035
4.1
7.2071*7.0
=
dmB
S
kVA
Vậy trạm biến áp B1 đặt 2 MBA có S

dm
= 1800 kVA là hợp lý
2. Trạm biến áp B2 : Cấp điện cho Phân xởng cơ khí số 1 v phõn xng sa cha
c khớ . Trạm đặt hai máy biến áp làm việc song song
ta có: S
tt
= 2132 +60.54 = 2192.54kVA
3.1096
2
54.2192
=
dmB
S
kVA
Ta chọn MBA tiêu chuẩn S
dm
= 1800 kVA
Kiểm tra dung lợng máy theo điều kiện quá tải sự cố : Khi gặp sự cố một máy
biến áp ta có thể cắt điện của một số phụ tải không quan trọng của Phân xởng luyện
GVHD: NGUYN TH THANH NGN SVTH: Lờ Ngc Nhu
N : THIT K HTCC cho nh mỏy s 4 Trang 20
kim màu và toàn bộ điện của Phân xởng sửa chữa cơ khí ( vì đây thuộc hộ tiêu thụ
loại III)

ttscdmqt
SSkn

)1(
3.1096
4.1

54.2192*7.0
=
dmB
S
kVA
Vậy trạm biến áp B2 đặt 2 MBA có S
dm
= 1800 kVA là hợp lý
3. Trạm biến áp B3 : Cấp điện cho Phân xởng s 3 v trm bm. Trạm đặt hai máy
biến áp làm việc song song
ta có: S
tt
= 1408+194.2 = 1602.2 kVA
1.801
2
2.1602
=
dmB
S
kVA
Ta chọn MBA tiêu chuẩn S
dm
= 1000(kVA)
Kiểm tra dung lợng máy theo điều kiện quá tải sự cố :

ttscdmBqt
SSkn

)1(
1.801

4.1
2.1602*7.0
=
dm
S
kVA
Vậy trạm biến áp B3 đặt 2 MBA có S
dm
= 1000 kVA là hợp lý
4. Trạm biến áp B4 : Cấp điện cho Phân xởng rốn , .
Trạm đặt hai máy biến áp làm việc song song
ta có: S
tt
= 1485.9 kVA
5.742
2
1485
=
dmB
S
kVA
Ta chọn MBA tiêu chuẩn S
dm
= 1000(kVA)
Kiểm tra dung lợng máy theo điều kiện quá tải sự cố :

ttscdmBqt
SSkn

)1(

5.742
4.1
9.1485*7.0
=
dm
S
kVA
Vậy trạm biến áp B4 đặt 2 MBA có S
dm
= 1000 kVA là hợp lý
5.. Trạm biến áp B5 : Cấp điện cho b phn nộn ộp , .
Trạm đặt hai máy biến áp làm việc song song
ta có: S
tt
= 536.6 kVA
3.268
2
6.536
=
dmB
S
kVA
Ta chọn MBA tiêu chuẩn S
dm
= 320 (kVA)
Kiểm tra dung lợng máy theo điều kiện quá tải sự cố :

ttscdmBqt
SSkn

)1(
3.268
4.1
6.536*7.0
=
dm
S
kVA
Vậy trạm biến áp B4 đặt 2 MBA có S
dm
= 320 kVA là hợp lý
GVHD: NGUYN TH THANH NGN SVTH: Lờ Ngc Nhu
N : THIT K HTCC cho nh mỏy s 4 Trang 21
II. phơng án 2: Đặt 4 TBA phân xởng
phuong ỏn 2
ngu?n di?n vo
1. Trạm biến áp B1: Cấp điện cho phũng thớ nghim và phân xởng Cơ khí số 1.
Trạm đợc đặt hai máy biến áp làm việc song song

ttdmBhc
SSkn

**
ta có: S
tt
= 160+2132 = 2292 kVA
1146
2
2292
=

dmB
S
kVA
Ta chọn MBA tiêu chuẩn S
dm
= 1800(kVA)
Kiểm tra lại dung lợng máy theo điều kiện quá tải sự cố : Khi gặp sự cố một
máy biến áp ta có thể cắt điện của một số phụ tải không quan trọng trong Phân x-
ởng cơ khí số 1 và toàn bộ điện của Ban quản lý và Phòng thiết kế ( vì đây thuộc
hộ tiêu thụ loại III)
ttscdmBqt
SSkn

)1(
1066
4.1
2132*7.0
=
dmB
S
kVA
Vậy trạm biến áp B1 đặt 2 MBA có S
dm
= 1800 kVA là hợp lý

2. Trạm biến áp B2 : Cấp điện cho Phân xởng s 2 v phõn xng sa cha c khớ.
Trạm đặt hai máy biến áp làm việc song song
ta có: S
tt
= 2071.7 + 60.54 = 2132kVA

12.1066
2
2.2132
=
dmB
S
kVA
Ta chọn MBA tiêu chuẩn S
dm
= 1800(kVA)
GVHD: NGUYN TH THANH NGN SVTH: Lờ Ngc Nhu
N : THIT K HTCC cho nh mỏy s 4 Trang 22
Kiểm tra dung lợng máy theo điều kiện quá tải sự cố : Khi gặp sự cố một máy
biến áp ta có thể cắt điện của một số phụ tải không quan trọng của Phân xởng Nhiệt
luyện và toàn bộ điện của Phân xởng Sửa chữa cơ khí ( vì đây thuộc hộ tiêu thụ loại
III)

ttscdmBqt
SSkn

)1(
85.1035
4.1
7.2071*7.0
=
dm
S
kVA
Vậy trạm biến áp B3 đặt 2 MBA có S
dm

= 1800 kVA là hợp lý
3.Trạm biến áp B3 : Cấp điện cho Phân xởng cơ khí số 3 và trm bm. Trạm đặt
hai máy biến áp làm việc song song.
ta có: S
tt
= 194.2+1408 = 1602.2 kVA
1.801
2
2.1602
=
dmB
S
kVA
Ta chọn MBA tiêu chuẩn S
dm
= 1000(kVA)
Kiểm tra dung lợng máy theo điều kiện quá tải sự cố :

ttscdmqt
SSkn

)1(
1.801
4.1
2.1602*7.0
=
dmB
S
kVA
Vậy trạm biến áp B2 đặt 2 MBA có S

dm
= 1000 kVA là hợp lý
4. Trạm biến áp B4 : Cấp điện cho Bộ phận Nén ộp v phõn xng rốn
Trạm đặt hai máy biến áp làm việc song song
ta có: S
tt
= 1485.9+536.6 = 2022.5 kVA

3.1011
2
5.2022
=
dmB
S
kVA
Ta chọn MBA tiêu chuẩn S
dm
= 1800 kVA
Kiểm tra dung lợng máy theo điều kiện quá tải sự cố : Khi gặp sự cố một máy
biến áp ta có thể cắt điện của một số phụ tải không quan trọng của Phân xởng Rèn,
Bộ phận Nén khí và toàn bộ điện của Kho vật liệu ( vì đây thuộc hộ tiêu thụ loại
III)

ttscdmqt
SSkn

)1(
3.1011
4.1
3.2022*7.0

=
dmB
S
kVA
Vậy trạm biến áp B4 đặt 2 MBA có S
dm
= 1800 kVA là hợp lý
2.1.2 Xác định vị trí đặt các trạm biến áp phân xởng
Để lựa chọn vị trí đặt các TBA phân xởng cần xác định tâm phụ tải của các
phân xởng hoặc nhóm phân xởng đợc cấp điện từ các TBA đó
Để xác định tâm phụ tải điện ta dùng công thức :
GVHD: NGUYN TH THANH NGN SVTH: Lờ Ngc Nhu
N : THIT K HTCC cho nh mỏy s 4 Trang 23



=
=
=
n
i
i
n
i
ii
S
xS
x
1
1

0
;


=
=
=
n
i
i
n
i
ii
S
yS
y
1
1
0
;


=
=
=
n
i
i
n
i

ii
S
zS
z
1
1
0
Trong đó : x
0
, y
0
, z
0
- toạ độ tâm phụ tải
x
i
,y
i
,z
i
- toạ độ phụ tải thứ i
S
i
là công suất phụ tải thứ i
Trong thực tế ngời ta ít quan tâm đến toạ độ z nên ta cho z =0
Ta có bảng vị trí đặt các trạm biến áp nh sau:
Bảng 2.1 - Kết quả xác định vị trí đặt các TBA phân xởng
Phơng án
Tên trạm
biến áp

Vị trí đặt trạm biến áp
X(mm) Y(mm)
Phơng án 1
B1
4.43 9.99
B2
3.31 13.04
B3 6.45 6.84
B4 2 4.2
B5 4.45 2
Phơng án 2
B1 12.9 3.35
B2 9.9 4.3
B3 6.8 6.45
B4 3.6 2.5
2.1.3 Phơng án cung cấp điện cho các trạm biến áp phân xởng
1. Phơng pháp sử dụng trạm biến áp trung gian
Nguồn 35kv từ hệ thống về qua trạm biến áp trung gian đợc hạ áp xuống 6kv
để cung cấp cho các trạm biến áp phân xởng. Nhờ vậy sẽ giảm đợc vốn đầu t cho
mạng điện cao áp trong nhà máy và trong các trạm biến áp phân xởng, vận hành
thuận lợi hơn và độ tin cậy cung cấp điện cũng đợc cải thiện. Song phải đầu t để
xây dựng trạm biến áp trung gian, gia tăng tổn thất trong mạng cao áp. Nếu sử
dụng phơng án này, vì nhà máy thuộc hộ tiêu thu loại 1 nên tại trạm biến áp trung
gian ta đặt hai máy biến áp với dung lợng đợc lựa chọn nh sau :
kVASSnk
ttnmdmBhc
8049.84
=

kVAS

dm
92.4024
2
8049.84
=
Ta chọn máy tiêu chuẩn S
dm
= 6300 kVA
Kiểm tra dung lợng của máy khi xẩy ra quá tải sự cố: khi xảy ra sự cố ở một
máy biến áp ta có thể tạm ngừng cung cấp điện cho tất cả các phụ tải loại III trong
nhà máy. Do đó ta dễ dàng thấy đợc máy biến áp đợc chọn thoả mãn điều kiện khi
xảy ra sự cố
Vậy tại tạm biến áp trung gian sẽ đặt 2 MBA S
dm
= 6300kV - 35/6 kV
2. Phơng án sử dụng trạm phân phối trung tâm
GVHD: NGUYN TH THANH NGN SVTH: Lờ Ngc Nhu
N : THIT K HTCC cho nh mỏy s 4 Trang 24
Điện năng từ hệ thống cung cấp cho các trạm biến áp phân xởng thông qua
trạm phân phối trung tâm. Nhờ vậy việc quản lý vận hành mạng điện cao áp của
nhà máy thuận lợi hơn, vốn đầu t giảm, độ tin cậy cung cấp điện đợc gia tăng, song
vốn đầu t cho mạng cũng lớn
3. Xác định vị trí đặt trạm biến áp trung gian và trạm phân phối trung tâm
Ta xác định tâm phụ tải điện của nhà máy theo công thức :


=
i
ii
S

xS
x
0
;


=
i
ii
S
yS
y
0
Trong đó : S
i
- Công suất của phân xởng thứ i
x
i
, y
i
- toạ độ tâm phụ tải của phân xởng thứ i
Thay số ta có:
X
0
= 6.04 ; Y
0
= 8.06
Đó là vị trí tốt nhất để đặt trạm biến áp trung gian và trạm phân phối trung tâm
4. Lựa chọn phơng án nối dây cho mạng cao áp của nhà máy
Nhà máy thuộc hộ tiêu thụ loại I nên đờng dây từ trạm trung gian Giám về

trung tâm cung cấp của nhà máy sẽ dùng dây trên không lộ kép
Do tính chất quan trọng của các phân xởng nên ở mạng cao áp trong nhà máy ta
dùng sơ đồ hình tia, lộ kép. Ưu điểm của loại sơ đồ này là đờng nối dây rõ ràng,
các trạm biến áp phân xởng đợc cung cấp điện từ các đờng dây riêng nên ít ảnh h-
ởng lẫn nhau, độ tin cậy cao, dễ dàng thực hiện các biện pháp bảo vệ, tự động hoá
và dễ vận hành. Để đảm bảo tính mỹ quan và an toàn cho toàn nhà máy các đờng
dây cao áp đều đợc đặt trong hào cáp xây dọc theo các tuyến giao thông nội bộ. Từ
những phân tích trên ta có thể đa ra 4 phơng án đi dây cho mạng cao áp đợc trình
bày trên hình 2-1
Hình 2.1 - Các phơng án thiết kế mạng cao áp của nhà máy
GVHD: NGUYN TH THANH NGN SVTH: Lờ Ngc Nhu
N : THIT K HTCC cho nh mỏy s 4 Trang 25
phuong ỏn
phuong ỏn3phuong ỏn 2
phuong ỏn4
2.2. Tính toán thiết kế và lựa chọn phơng án hợp lý
Để so sánh và lựa chọn phơng án hợp lý ta sử dụng hàm chi phí tính toán Z
Z = (a
vh
+a
tc
)K + 3I
2
max
RC -> min.
Trong đó : a
vh
- hệ số vận hành , ta lấy a
vh
= 0.1

a
tc
- hệ số tiêu chuẩn, ta lấy a
tc
= 0.2
K - vốn đầu t cho trạm biến áp và đờng dây
I
max
- dòng điện lớn nhất chạy qua thiết bị .
R - điện trở của thiết bị
- thời gian tổn thất công suất lớn nhất .
C - giá tiền 1kWh, ta lấy C = 1000 đ/kWh
2.2.1 Phơng án 1
Hình 2.2 - Sơ đồ phơng án 1
Phơng án này dùng trạm biến áp trung gian lấy điện từ hệ thống về, hạ xuống
6kV sau đó cấp cho 7 trạm biến áp phân xởng. Các trạm biến áp phân xởng hạ áp từ
6kV xuống 0.4kVđể cấp cho các phân xởng
1. Chọn MBA phân xởng và xác định tổn thất điện năng

A trong các TBA
Trên cơ sở đã chọn đợc công suất các MBA ở trên ta có bảng kết quả chọn
MBA cho các TBA phân xởng do nhà máy chế tạo thiết bị điện Đông Anh sản xuất
Bảng 2.2 - Kết quả lựa chọn MBA trong các TBA của phơng án 1
Tên
TBA
S
đm
(kVA
)
U

C
/U
H
(KV)
P
0
(kW)
P
N
(kW
)
U
N
(%)
I
0
(%)
Số
má
y
Đơn
giá
(10
6
)
Thành
tiền
(10
6
)

GVHD: NGUYN TH THANH NGN SVTH: Lờ Ngc Nhu