Thiết kế cung cấp điện cho 1 phân xưởng sản xuất công nghiệp

đồ án cung cấp điện

***************

Cộng hòa xã hội chủ nghĩa việt nam
Độc lập Tự do Hạnh phúc
---------------------&-----------------------

đồ án môn học CUNG CấP ĐIệN
Sinh viên :
Lớp
:
Ngành học:
Tên đồ án:Thiết kế cung cấp điện cho 1 phân xởng sản xuất công nghiệp
A.Đề tài:
Thiết kế cung cấp điện cho một phân xởng.Tỷ Lệ phụ tải điện loại I & II là
85%.Hao tổn điện áp cho phép trong mạng điện hạ áp UCP =3.5%.Hệ số công
suất cần nâng lên là cos=0.92.Hệ Số chiết khấu i=10%;Thời gian sử dụng công
suất cực đại TM=4680 h.Công suất ngắn mạch tại điểm đấu điện S K=3.23
(MVA);Thời gian tồn tại của dòng ngắn mạch
tk=2.5 s.khoảng cách từ nguồn điện đến trung tâm của phân xởng L=73.6
(m),chiều cao nhà xởng H=3.8 (m).Gía thành tổn thất điện năng
c=1000đ/kWh;Suất thiệt hại do mất điện gth=4500đ/kWh.
Các số liệu khác lấy trong phụ lục hoặc sổ tay thiết kế cung cấp điện.
B. Nội dung thiết kế:
I. Thuyết minh
1. Tính toán chiếu sáng cho phân xởng
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 xởng
3.1.Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xởng
3.2.Chọn công suất và số lợng máy biến áp
3.3.Lựa chon sơ đồ nối điện tối u (so sánh ít nhất 2 phơng án)
4.Lựa chọn và kiểm tra các thiết bị của sơ đồ nối điện:
4.1.Chọn tiết diện của mạng động lực,dây dẫn của mạng chiếu sáng;
4.2.Tính toán ngắn mạch
4.3.Chọn thiết bị bảo vệ và đo lờng
5.Tính toán chế độ mạng điện
5.1.Xác định hao tổn điện áp trên đờng dây và máy biến áp
5.2.Xác định hao tổn công suất
5.3.Xác định tổn thất điện năng
6.Tính chọn tụ bù nâng cao hệ số công suất
6.1.Xác định dung lợng bù cần thiết


đồ án cung cấp điện
6.2.Lựa chọn vị trí đặt tụ bù
6.3.Đánh giá hiệu quả bù công suất phản kháng
7.Tính toán nối đất và chống sét
7.1.Tính toán nối đất
7.2.Tính toán chống sét
8.Dự toán công trình
8.1.Danh mục các thiết bị
8.2.Xác định các tham số kinh tế
II.Bản vẽ
1.Mặt bằng phân xởng với sự bố trí của các thiết bị
2.Sơ đồ chiếu sáng và nối đất
3.Sơ đồ nguyên lý của mạng điện có chỉ rõ các mã hiệu và các tham số của thiết

bị đợc chọn
4.Sơ đồ trạm biến áp gồm:sơ đồ nguyên lý,sơ đồ mặt bằng và mặt cắt trạm biến áp
5.Bảng số liệu tính toán mạng điện
Giáo viên hớng dẫn
t.s:Trần quang khánh


đồ án cung cấp điện

Lời nói đầu
Nền kinh tế nớc ta đang phát triển mạnh mẽ, đời sống nhân dân ngày càng đợc
cải thiện và nâng cao nhanh chóng, nhu cầu điện năng trong các lĩnh vực công nghiệp,
nông nghiệp, dịch vụ và sinh hoạt tăng không ngừng. Trong hệ thống điện ở nớc ta hiện
nay, quá trình phát triển của phụ tải ngày càng nhanh nên việc quy hoạch, thiết kế và
phát triển mạng điện đang là vấn đề quan tâm của nghành điện nói riêng và cả nớc nói
chung. Xuất phát từ yêu cầu trên cùng với kiến thức đã học tại Trờng Đại học Điện
Lực và bộ môn cung cp in, em đã đợc nhận đồ án môn học với đề tài: Thiết kế
cung cấp điện cho một phân xởng sửa chữa cơ khí.
Trong quá trình làm đồ án, với sự nỗ lực của bản thân cùng với sự giúp đỡ và tạo
điều kiện tận tình của Thầy cô trong khoa điện và đặc biệt là thầy giáo Trần Quang
Khánh, em đã hoàn thành xong bản đồ án môn học của mình. Trong quá trình thiết kế
do vốn kiến thức và kinh nghiệm thực tế còn hạn chế, nên bản đồ án khó tránh khỏi
những khiếm khuyết. Em rất mong nhận đợc sự nhận xét, góp ý tận tình của các thầy cô
để bản thiết kế cũng nh kiến thức bản thân em đợc hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Khoa Điện - Đại học Điện Lực đã
tận tình chỉ bảo giúp đỡ em trong quá trình học tập và làm đồ án, đặc biệt là Thầy Trần
Quang Khánh đã trực tiếp hớng dẫn em trong thời gian qua.
Hà Nội, Ngày 24 tháng 6 năm 2009
Sinh viên
Nguyễn Viết Thảo

®å ¸n cung cÊp ®iÖn
ThiÕt kÕ cung cÊp ®iÖn cho ph©n xëng s÷a ch÷a c¬ khÝ
Phụ tải của phân xưởng cơ khí - sửa chữa

Số hiệu trên sơ
Tên thiết bị
đồ
A
B
6000mm
1; 8
Máy mài nhẵn tròn
160
2; 9

00
m
3; 4; 5
m

Hệ số
cos ϕ
Ksd
C
mm
0.35 24000 0.67

Máy màn nhẵn phẳng

0.32

0.68

1.5; 4

Máy tiện bu lông

0.3

0.65

0.6; 2.2; 4

27
0.26

17 0.56

8 1.5; 2.8 1

0.27

0.66

0.6; 0.8; 0.8; 0.8;
1.2; 1.2

0.58

9 1.2; 2.8;2 2.8; 3;
7.5; 10; 13

6; 7

Máy phay
34 28
210; 11; 19; 20; Máy khoan
29; 30

19

12; 13; 14; 15;
Máy tiện bu lông
16; 24; 25
17
318; 21

0.30

20

0.41

Cần cẩu 29
3Máy
5
ép nguội

0.25

0.67

0.47

Máy mài
36
Lò gió

0.45

0.70
22
0.63

0.53

0.9

Máy ép quay
32
37
Máy xọc, (đục)

0.45

0.58

35; 36; 37; 38

21

Máy tiện bu lông

0.32

0.55

40; 43

Máy hàn

0.46

0.82

3Máy
8 quạt 33
Máy cắt tôn

0.65

24 0.78
0.57

27; 31
428; 34
32; 33

41; 42; 45

5
44

30

0.4

0.27

6

40

26

44

41
45

42
43

31

0.63

23 0.6

25

39

7

9

Máy ép

36
22;
00 23
0m39
26;
m

Công suất đặt P
(kW)
E
D
3; 10

10

10

4; 13

40;
11

55

3

182; 4.5
12

4; 5.5 4
20; 30
4; 5.5

13 1.5; 2.8;5 4.5; 5.5
28; 28
5.5; 7.5; 7.5
14
2.8 6
15
16

7


®å ¸n cung cÊp ®iÖn

S¬ ®å mÆt b»ng cña ph©n xëng
S¬ ®å mÆt b»ng ph©n xëng s÷a ch÷a c¬ khÝ
Ch¬ng 1:tÝnh to¸n chiÕu s¸ng cho ph©n xëng

đồ án cung cấp điện
Ta chọn độ rọi yêu cầu của chiếu sáng phân xởng EYC=50 lux.Hệ thống làm mát và
thông thoáng bằng quạt trần và quạt hút.
Vì xởng sữa chữa có nhiều máy điện quay nên ta chọn đèn sợi đốt với công suất 200 W
và quang thông F=3000 lumen
Chọn độ cao treo đèn
h=0.5 m
Chiêù cao mặt bằng làm việc
h2=0.8 m
Chiều cao tính toán
h=H-h2=3.8-0.8=3 m
h'

H

h

h2
Tỷ số treo đèn :
j=

h'
0.5
=
= 0.143
h'+ h 0.5 + 3

Với loại đèn dùng để chiếu sáng phân xởng sản xuất khoảng cách giữa các đèn đợc xác
định theo tỷ lệ L/h=1.5 tức là:
L=1.5*h=1.5*3=4.5 (m)

Mặt khác diện tích nhà xởng là (24*36) nên ta chọn khoảng cách giữa các đèn là:
Ld=5 m và Ln=4.5 m
Đèn đợc bố trí nh sau:

36 m

24 m

5m

4,5 m


đồ án cung cấp điện
Kiểm tra theo điều kiện :
Ld
L
q d
3
2
5
5
2
và
3
2

Ln
L
p n

3
2
4.5
4.5
2.25
3
2

và

Số lợng đèn tối thiểu để đảm bảo độ đồng đều của chiếu sáng là: Nmin= 40 đèn
Xác định hệ số không gian:
Kkg=

a *b
24 * 36
=
= 4.8 5
h(a + b) 3(24 + 36)

Coi hệ số phản xạ của trần 50% và tờng 30%.Ta xác định đợc hệ số lợi dụng kld=0.6.Lấy
hệ số dự trữ là dt=1.2, hệ số hiệu dụng của đèn =0.58 Tổng quang thông là:
F=

YC * S * DT 50 * 36 * 24 * 1.2
=
= 148965.5
* SD
0.58 * 0.6

(lm)

Số lợng đèn cần thết để đảm bảo độ rọi yêu cầu:

=

F 148965.5
=
= 49.65 > N MIN = 40
FD
3000

Vậy tổng số đèn cần lắp đặt sẽ là 54 đèn và đợc bố trí nh sau:
36 m

24 m

4m

4m


đồ án cung cấp điện
Độ rọi thực tế ứng với 54 đèn :
E=

FD * N * * K SD 3000 * 54 * 0.58 * 0.6
= 54.375lux > YC
=
a * b * dt

24 * 36 *1.2

Nh vậy hệ thống chiếu sáng đảm bảo yêu cầu của đề bài.
Ngoài chiếu sáng chung cần trang bị thêm cho mỗi máy 1 đèn công suất 100 W để chiếu
sáng cục bộ ( trừ cần cẩu và lò gió ).

Chơng 2. Tính toán phụ tải điện.
2.1.

Phụ tải chiếu sáng :

Tổng công suất chiếu sáng chung (coi hệ số đồng thời là 1)
Pcs.ch =kdt*n*200=1*54*200=10800 W.
Chiếu sáng cục bộ:
Pcb=41*100=4100 W.
Vởy tổng công suất chiếu sáng là 10800+4100=14900 W=14.9 Kw.
Vì dùng đèn sợi đốt nên hệ số cos của nhóm chiếu sáng bằng 1.
2.2.

Phụ tải thông thoáng và làm mát

Phân xỏng sẽ đợc trang bị 20 quạt trần mỗi quạt 120 W và10 quạt hút mỗi quạt 80 W;
Hệ số công suất trung bình của nhóm là 0.8.
Tổng công suất thông thoáng và làm mát :


đồ án cung cấp điện
Plm=20*120+10*80 =3200 W =3.2 kW
Qttlm=3200*0.75=2400 (VAr)=2.4 kVAr.
2.3.

Phụ tải động lực:

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 đợc chính xác cần phải phân nhóm các thiết bị
điện. Việc phân nhóm phải tuân theo các nguyên tắc sau:
_Các thiết bị điện 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 điện trong nhóm nên giống nhau để xác định phụ tải
tính toán đợc chính xác hơn và thuận tiện cho việc lựa chọn phơng thức cung cấp điện
cho nhóm.
_Tổng công suất của 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 (8ữ12).
Tuy nhiên thờng rất khó thoả mãn tất cả các nguyên tắc trên. Do vậy ngời thiết kế
phải tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể của phụ tải để lựa chọn ra phơng án tối u phù hợp
nhất trong các phơng án có thể.
Dựa vào nguyên tắc phân nhóm điện ở trên và căn cứ vào vị trí, công suất của các
thiết bị đợc bố trí trên mặt bằng phân xởng, có thể chia các thiết bị trong phân xởng
thành 5 nhóm.
1. Tính toán cho nhóm số 1:
Số liệu phụ tải của nhóm 1 cho trong bảng 1-2
Bảng 1-2 Danh sách thiết bị thuộc nhóm 1
TT

Tên thiết bị

Số lợng

Kí hiệu trên mặt bằng

Pđm,kW

Iđm,A

1

Máy mài nhẵn tròn

1

1

3

6.8

2
3
4
5
6
7
8
9
10

Máy mài nhẵn phẳng
Máy mài nhẵn tròn

Máy mài nhẵn phẳng
Máy khoan
Máy ép
Máy khoan
Máy khoan
Lò gió

1
1
1
1
1
1
1
1
9

2
8
9
10
17
19
20
27

1.5
10
4
0.6

10
0.8
0.8
4
34.7

3.4
22.7
8.9
1.5
24.1
1.8
1.8
6.8
77.8


®å ¸n cung cÊp ®iÖn
HÖ sè sö dông tæng hîp:
k sdΣ =

∑ Pk
∑P
i

sdi

=

i

13.124
= 0.38
34.7

Sè lîng hiÖu dông:
n hd

(∑ P )
=
∑P

2

i

2

i

34.7 2
=
=5
244.89

HÖ sè nhu cÇu:
k nc = k sdΣ +

1 − k sdΣ
nhd

= 0.38 +

1 − 0.38
5

= 0.66

Tæng c«ng suÊt phô t¶i ®éng lùc cña nhãm 1 lµ:
Pdl =knc ∑Pi=0.66*34.7=23 Kw.
HÖ sè c«ng suÊt cña phô t¶i ®éng lùc
cos ϕ tb =

∑ P cos ϕ
∑P
i

i

i

=

23.766
= 0.685 .
34.7

C¸c nhãm cßn l¹i ®îc tÝnh t¬ng tù vµ kÕt qu¶ trong b¶ng sau

®å ¸n cung cÊp ®iÖn

Tªn thiÕt bÞ
Nhãm 1
M¸ymµi nh½n trßn
M¸ymµi nh½n ph¼ng
M¸ymµi nh½n trßn
M¸ymµi nh½n ph¼ng
M¸y khoan
M¸y Ðp
M¸y khoan
M¸y khoan
Lß giã
Tæng
Nhãm 2
M¸y tiÖn bu l«ng
M¸y tiÖn bu l«ng
M¸y tiÖn bu l«ng
M¸y khoan
M¸y tiÖn bu l«ng
M¸y tiÖn bu l«ng
CÇn cÈu
M¸y Ðp nguéi
M¸y Ðp nguéi

KH
sè lMÆt Ksd
îng
b»ng
1

1
1
1
1
1
1
1
1
9

1
2
8
9
10
17
19
20
27

1
1
1
1
1
1
1
1
1

3
4
5
11
12
13
18
22
22

Tæng

9

Nhãm 3
M¸y phay
M¸y phay

1
1

0.35
0.32
0.35
0.32
0.27
0.41
0.27
0.27
0.53

0.3
0.3
0.3
0.27
0.3
0.3
0.25
0.47
0.47

P§M
COSϕ kW
0.67
0.68
0.67
0.68
0.6
0.63
0.66
0.66
0.9
0.65
0.65
0.65
0.66
0.58
0.58
0.67
0.7
0.7

Pdm*Ksd KsdΣ P2dm

3
1.5
10
4
0.6
10
0.8
0.8
4
34.7

1.05
0.48
3.5
1.28
0.162
4.1
0.216
0.216
2.12
13.124

9
2.25
100
16
0.36

100
0.64
0.64
16
0.38 244.89

0.6
2.2
4
0.8
1.2
2.8
4
40
55

0.18
0.66
1.2
0.216
0.36
0.84
1
18.8
25.85

0.36
4.84
16
0.64

1.44
7.84
16
1600
3025
4672.1
0.44
2

110.6 49.106
6
7

0.26 0.56
0.26 0.56

1.5
2.8

0.39
0.728

2.25
7.84

nhd

5

knc

Pdl
kW Pi*cosϕi cosϕdl

0.66 23

2.01
1.02
6.7
2.72
0.36
6.3
0.528
0.528
3.6
23.766

0.685

0.39
1.43
2.6
0.528
0.696
1.624
2.68
28
38.5
3

0.69 77

76.448
0.84
1.568

0.691


®å ¸n cung cÊp ®iÖn
M¸y tiÖn bu l«ng
1
M¸y tiÖn bu l«ng
1
M¸y tiÖn bu l«ng
1
M¸y tiÖn bu l«ng
1
M¸y tiÖn bu l«ng
1
M¸y mµi
1
Lß giã
1
Tæng
9
Nhãm 4
CÇn cÈu
1
M¸y Ðp quay

1
M¸y khoan
1
M¸y khoan
1
M¸y xäc
1
M¸y Ðp quay
1
M¸y tiÖn bu l«ng
1
M¸y tiÖn bu l«ng
1
M¸y tiÖn bu l«ng
1
Tæng
9
Nhãm 5
M¸y xäc
1
M¸y tiÖn bu l«ng
1
M¸y mµi
1
M¸y hµn
1
M¸y qu¹t
1
M¸y qu¹t
1

M¸y hµn
1
M¸y c¾t t«n
1
M¸y qu¹t
1
Tæng

9

14
15
16
24
25
26
31
21
28
29
30
32
34
35
36
37
33
38
39
40

41
42
43
44
45

0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.45
0.53
0.25
0.45
0.27
0.27
0.4
0.45
0.32
0.32
0.32
0.4
0.32
0.45
0.46
0.65
0.65
0.46
0.27

0.65

0.58
0.58
0.58
0.58
0.58
0.63
0.9
0.67
0.58
0.66
0.66
0.6
0.58
0.55
0.55
0.55
0.6
0.55
0.63
0.82
0.78
0.78
0.82
0.57
0.78

2.8
3

7.5
10
13
2
5.5
48.1

0.84
0.9
2.25
3
3.9
0.9
2.915
15.823

7.84
9
56.25
100
169
4
30.25
0.33 386.43

13
22
1.2
1.2
4

30
1.5
2.8
4.5
80.2

3.25
9.9
0.324
0.324
1.6
13.5
0.48
0.896
1.44
31.714

169
484
1.44
1.44
16
900
2.25
7.84
20.25
0.40 1602.22 4

5.5
5.5

4.5
28
5.5
7.5
28
2.8
7.5

2.2
1.76
2.025
12.88
3.575
4.875
12.88
0.756
4.875

94.8

45.826

30.25
30.25
20.25
784
30.25
56.25
784
7.84

56.25
1799.3
0.48
4

6

0.63 30

1.624
1.74
4.35
5.8
7.54
1.26
4.95
29.672

0.617

0.67 53

8.71
12.76
0.792
0.792
2.4
17.4
0.825
1.54

2.475
47.694

0.595

3.3
3.025
2.835
22.96
4.29
5.85
22.96
1.596
5.85
5

0.71 68

72.666

0.767


®å ¸n cung cÊp ®iÖn
tÝnh to¸n phô t¶i ®éng lùc cña ph©n xëng


đồ án cung cấp điện
Từ đó ta có bảng tổng hợp phụ tải động lực của 5 nhóm nh sau:
Nhóm

1

2

3

4

5

Ptti,kW

23

77

30

53

68

cos

0.685

0.691

0.617

0.595

0.767

Ksd

0.38

0.44

0.33

0.4

0.48

Ta dùng phơng pháp số gia :Phụ tải tính toán đợc xác định bằng cách cộng từng cặp
phân xởng ,bắt đầu từ các phân xởng có công suất thấp nhất và kết thúc với phân xởng
có công suất cao nhất.
Phụ tải tính toán của nhóm 1 và 3 là :
P

23

Pa = P3 + k i P1 = P3 + ( 1 ) 0.04 0.41 P1 = 30 + ( ) 0.04 0.41 23 = 44,95kW .
5

5

Tính toán tơng tự ghi trong bảng sau:
Nhóm

1

2

3

4

5

Ptti,kW

23

77

30

53

68

ki

0.65

0.66

0.69

0.7

Ptti,kW

44.95

83.65

131.25

185.58

Khi đó :

Cos =
S tt =

P cos = 23 * 0.685 + 77 * 0.691 + 30 * 0.617 + 53 * 0.595 + 68 * 0.767 = 0.682
251
P
i

i

P
185.58

=
= 272.142kVA.
cos 0.682

Qtt=Stt*sin =272.142*0.73=198.663 kVAr .


đồ án cung cấp điện
2.4. phụ tảI tổng hợp
Kết quả tính toán phụ tải của các phụ tải:

Thứ tự

Phụ tải

P,kW

Q,kVAr

Cos

1

Động lực

185.58

198.663

0.682

2

Chiếu sáng

14.9

0

1

3

Làm mát,thông thoáng

3.2

2.4

0.8

Tính phụ tải tổng hợp theo phơng pháp số gia:
Tổng công suất tính toán của 2 nhóm phụ tải chiếu sáng và làm mát:
Pcs-lm=14.9+[(

3.2 0.04
) -0.41]*3.2=16.73 Kw.
5

*Tổng công suất tính toán của toàn phân xởng:

16.73 0.04

= 185.58 + (
) 0.41 * 16.73 = 196.28kW
5


Hệ số công suất tổng hợp:
Cos =

P COS
P
i

i

S =

i

=

185.58 * 0.682 + 14.9 * 1 + 3.2 * 0.8
= 0.707
185.58 + 14.9 + 3.2


196.28
=
= 277.62 kVA.

COS
0.707

Q = S * SIN = 277.62 * 0.707 = 196.28 KVAr.


đồ án cung cấp điện
Chơng 3.xác định sơ đồ cấp điện của phân xởng
3.1.xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xởng
Trạm biến áp phân xởng thờng đợc xây dựng theo kiểu hộp hoặc trong nhà.
*Lựa chọn vị trí đặt trạm biến áp.
Vị trí tối u cho trạm ,cần phải thoả mãn các qui tắc sau:
_Gần tâm phụ tải.
_Bảo đảm đủ chỗ và thuận tiện cho các tuyến dây.
_Phù hợp với quy hoạch của phân xởng và các vùng lân cận.
_Bảo đảm các điều kiện khác nh cảnh quan môi trờng ,có khả năng điều chỉnh cải tạo
thích hợp ,đáp ứng khi khẩn cấp .
_Tổng tổn thất trên đờng dây là nhỏ nhất.
Căn cứ vào công suất của phân xởng ta quyết định đặt 1 trạm biến áp phân xởng (trạm
kề) có tờng chung với tờng phân xởng .căn cứ vào tỷ lệ phụ tải loại I & II là 85% ta có
thể đặt 1 hoặc 2 máy biến áp trong trạm.
3.2.chọn công suất và số lợng máy biến áp
1.Chn cụng sut v s lng MBA.
H s in kớnh th c xỏc nh:
K dk =

TM
4680
=
= 0,534 < 0, 75

8760 8760

Bin ỏp cú th lm vic quỏ ti 40% trong khong thi gian cho phộp khụng quỏ 6h.

Ta tin hnh so sỏnh 2 phng ỏn (PA):
+ Phng ỏn 1: dựng 2 MBA cụng sut 2ì180 kVA (ca hóng ABB)
+ Phng ỏn 2: dựng 1 MBA cụng sut 250 kVA (ca hóng ABB)
P0
PK
Vn u t .10 6
SMBA(kVA)
(kW)
(kW)
VN
2ì180
0.53
3.15
152.7
250
0.64
4.1
96.4
Bng tham s MBA
- Xột v k thut cỏc phng ỏn khụng ngang nhau v tin cy CC.
+ PA1:Khi cú s c 1 trong 2 MBA,mỏy cũn li s phi gỏnh ton b ph ti loi I
v II ca phõn xng.
+ PA2: Khi xy ra s c thỡ ton phõn xng s phi ngng hot ng.
- m bo s tng ng v k thut ca cỏc PA cn phi xột n thnh phn thit
hi do mt in khi cú s c xy ra trong cỏc MBA:
+ Ph ti trong thi gian s c 1 MBA bao gm ph ti loi I v II:

S SC = S tt * 0.85 = 277.62 * 0.85 = 235.977 kVA.


®å ¸n cung cÊp ®iÖn
Hệ số quá tải:

k qt =

S SC
235.977
=
= 0.94 < 1.4
S dmba
250

Như vậy máy có thể chịu được quá tải trong thời gian sự cố.
+ Thiệt hại kinh tế do sự cố: coi sự thiệt hại đối với phụ tải loại III của 2 PA là như
nhau,ta chỉ xét đến thiệt hại do sự cố đối với phụ tải loại I và II..
* Đối với PA1 coi như thiệt hai bằng 0: Y1 = 0.
* Đối với PA2:
Y2=gth.Ssc.cos ϕ.tf=4500. 235.977. 0,707 .24 = 18.02*106 (®/n¨m)
+ Tổn thất điện năng trong các MBA khi sự cố:
Tổn thất điện năng được tính theo CT:
2

∆P  S 
∆A = n.∆P0 .t + K . 
÷ .τ
n  SN 
τ = (0,124 + TM .10−4 ) 2 .8760 = (0,124 + 4680.10−4 ) 2 .8760 = 3070( h)

2

PA1:

3.15  277.62 
∆Α1 = 2 * 0.53 * 8760 +
*
 * 3070 = 20787.65kWh
2  180 

PA2:

∆Α1 = 1 * 0.64 * 8760 +

2

4.1  277.62 
*
 * 3070 = 21128.26kWh
1  250 

Chi phí bù tổn thất:
C1=c∆*∆A1=1000*20787.65 =20.789 *106 (đ/năm).
C2=c∆*∆A2=1000*21128.26=21.128 *106 (đ/năm).
Chi phí quy đổi của các phương án:
Z= p * V + C + Y
Z 1 = (0.165 * 152.7 + 20.789 + 0) *10 6 = 45.9845 * 10 6 (®).
Z 2 = (0.165 * 96.4 + 21.128 + 18.02) * 10 6 = 55.054 * 10 6 (®).
Các kết quả tính toán được tổng hợp trong bảng sau:
TT

1
2

Các tham số
Công suất trạm biến áp (kVA)
Tổng vốn đầu tư
(triệu đồng)

Ph.án 1
2×180
152.7

Ph.án 2
250
96.4

3

Tổn thất điện năng (10 3 kWh/năm)

20.789

21.128

4

Chi phí bù tổn thất

20.789

21.128

5

Thiệt hại do mất điện (triệu đ/năm)

0

18.02

6

Tổng chi phí qui đổi (triệu đ/năm)

46.9845

55.054

(triệu đ/năm)


đồ án cung cấp điện
T bng kt qu trờn ta chn TBA cú 2 MBA lm vic song song (22/0.4 kV_2ì180) l
hiu qu nht.Vic la chn PA dựng 2 MBA cũn cú li l cú th ct bt 1 MBA khi
ph ti quỏ nh,iu ú trỏnh cho MBA phi lm vic non ti do ú gim c tn tht
v nõng cao cht lng in.
3.3 .Lựa chọn sơ đồ nối điện tối u
Phân xởng có diện tích 24*36= 864 m2 gồm các thiết bị đợc chia lm 5 nhóm. Công
suất tính tóan của toàn phân xởng l 277.62 kVA, trong đó có 16.73 kW sử dụng cho
hệ thông chiếu sáng và hệ thống làm mát.Ta xem đây là một phân xởng nhỏ,khi đó để

cấp điện cho phân xỏng dùng sơ hn hp. Hệ thống cấp điện cho xí nghiệp phân xởng loại này bao gồm một đờng dây trung áp nhận điện (trạm biến áp trung gian hoặc đờng dây trung áp gần nhất), một trạm biến áp phân xởng (TBAPX đợc lắp đặt bên ngoài
nhà ngay sát tờng ), một mạng lới điện hạ áp cấp điện cho các máy móc , thiết bị đặt
trong phân xởng. in nng t trm bin áp c a v t phân phối của phân xởng .
Đặt tại tủ phân phối của TBA một áptômát đầu nguồn , từ dây dẫn điện về xởng bằng đờng cáp ngầm.
Trong t phân phi t mt aptomat tng v 6 aptomat nhánh cp in cho 5 t ng
lc (ở mỗi nhóm 1 tủ) v 1 t chiu sáng.
Tủ động lực đợc cấp điện bằng đờng cáp hình tia ,đầu vào đặt dao cách ly _cầu chì ,các
nhánh ra đặt cầu chì.
Mỗi động cơ máy công cụ đợc điều khiển bằng một khởi động từ (KĐT) đã gắn sắn
trên thân máy,trong KĐT có rơ le nhiệt bảo vệ quá tải.các cầu chì trong tủ động lực chủ
yếu bảo vệ ngắn mạch ,đồng thời làm dự phòng cho bảo vệ quá tải của KĐT.

TPP
MBAPX

AN

ờn tu ụng lc 1
ờn tu ụng lc 2

AT

ờn tu ụng lc 3
ờn tu ụng lc 4
ờn t ng lc 5

Đây là sơ đồ nguyên lý mạng điện của phân xởng và 1 tủ động lực chiếu sáng
Trên cơ sở phân bố thiết bị ta so sánh 2 phơng án nối điện:
Phơng án 1: Đặt tủ phân phối tại góc xởng và kéo đờng cáp đến từng tủ động lực và thiết
bị.

Phơng án 2: Đặt tủ phân phối tại trung tâm phụ tải và từ đó kéo điện đến từng tủ động
lực và thiết bị.


đồ án cung cấp điện
Ta so sánh 2 phơng án trên để chọn phơng án tối u:
a ,Phơng án 1:
Đặt tủ phân phối phân xởng ở tại góc xởng và kéo dây tới các tủ động lực và tủ chiếu
sáng ,các dây đợc cho đi ngầm theo sát tờng trong phân xởng .Các tủ động lực và tủ
chiếu sáng đợc treo lên tờng của phân xởng và đặt tại trung tâm của nhóm phụ tải.
lúc đó khoảng cách từ điểm đấu điện đến tủ phân phối sẽ là:
L=73.6-(18+12)=43.6 m
* Chọn dây dẫn từ trạm biến áp phân xởng tới tủ phân phối:
Chọn dây dẫn đến phân xởng là cáp đồng 3 pha đợc lắp đặt trong rãnh.
Dòng điện chạy trong đờng dây là:
=

S
3 *U

=

277.62
3 * 0.38

= 421.8 A

Mật độ dòng điện tơng ứng với TM =4680 h của cáp đồng là jkt=3.1 A/mm2 .
Vậy tiết diện dây cáp là:
F=

I
421.8
=
= 136.065mm 2
j kt
3.1

Nh vậy ta chon cáp XLPE . 150 có
Xác định hao tổn điện áp thực tế :
U =

r0 = 0,13 /km ,x0 = 0,06 /km .

P * r0 + Q * x 0
196.28 * 0.13 + 196.28 * 0.06
*L =
* 0.0436 = 4.28V
Un
0.38

Tổn thất điện năng :
P2 + Q2
277.62 2
=
* r0 * L * =
* 0.13 * 0.0436 * 3070 *10 3 = 9287.58kWh / năm.
2
2
U n

0.38

Với
=(0.124+TM*10-4)2*8760=(0.124+4680*10-4)2*8760=3070 h.
Chi phí tổn thất điện năng
C=A*c= 9287.58*1000=9.29*106 đ/năm.
Vốn đầu t của đoạn dây
V=v0*L=345.6 *106*0.0436=15.07*106 đ
Hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn và khấu hao
1

1

S
=
3 *U

33.58
= 51.02 A
3 * 0.38

P= T + k kh = 8 + 0.1 = 0.225
tc
Chi phí quy đổi
Z=p*V+C=(0.225*15.07+9.29)*106 =12.68*106 đ.
* Xác định tiết diện dây dẫn từ tủ phân phối đến các tủ động lực:
_ Đến tủ 1:
Dòng điện chạy trong đờng dây là:
=

Mật độ dòng điện tơng ứng với TM =4680 h của cáp đồng là jkt=3.1 A/mm2 .
Vậy tiết diện dây cáp là:
F=

I
51.02
=
= 16.46mm 2
j kt
3.1


đồ án cung cấp điện
Nh vậy ta chon cáp XLPE.16 có
Xác định hao tổn điện áp thực tế :
U =

r0 = 1.25 /km ,x0 = 0,07 /km

P * r0 + Q * x 0
23 * 1.25 + 24.46 * 0.07
*L =
* 0.006 = 0.48V
Un
0.38

Tổn thất điện năng :
=

P2 + Q2

33.58 2
*
r
*
L
*

=
*1.25 * 0.006 * 3070 *10 3 = 179.8kWh / năm.
0
2
2
U n
0.38

Với
=(0.124+TM*10-4)2*8760=(0.124+4680*10-4)2*8760=3070 h.
Chi phí tổn thất điện năng
C=A*c=179.8*1000=0.18*106 đ/năm.
Vốn đầu t của đoạn dây
V=v0*L=83.52.106*0.006=0.5*106 đ
Hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn và khấu hao
1

1

P= T + k kh = 8 + 0.1 = 0.225
tc
Chi phí quy đổi
Z=p*V+C=(0.225*0.5+0.18)*106 =0.29*106 đ.

Tính toán tơng tự ta có kết quả bảng sau:


®å ¸n cung cÊp ®iÖn
§o¹n
C«ng suÊt
d©y
P
Q
S
kW
kVAr kVA

ChiÒu
§iÖn trë
Hao tæn
Chi phÝ 106
dµi
R0
X0
I
F
Fc
L
Vo
V
C
Z
ΔU
ΔA

2
2
A
mm
mm
km
®/km
®
®/n¨m ®/n¨m
Ω/km Ω/km
421.
4.2
345.
PP_0 196.28 196.28 277.62
136.065 150 0.0436 0.13 0.06
9287.58
15.07 9.29 12.68
8
8
6
16.457
0_1 23.00 24.46 33.58 51.02
16 0.006 1.25 0.07 0.48 179.80 83.52 0.50 0.18
0.29
9
111.4
0_2 77.00 80.55
169.3 54.613 50 0.018
0.4
0.06 1.69 1900.68 153.6 2.76 1.90

2.52
3
Dßng

TiÕt diÖn

0_3

30.00

38.26

48.62

73.87 23.8292

0_4

53.00

71.60

89.08

135.3

0_5

68.00

56.89

88.66

134.
7

43.659
1
43.453
2

25

0.03

0.8

0.07

50

0.036

0.4

0.06

50

0.054

0.4

0.06

2.11 1206.18
2.4
2
4.3
5

99.2

2.98

1.21

1.88

153.6

5.53

2.43

3.67

3609.78 153.6

8.29

3.61

5.48

2429.3
7

Tæng

35.13

Ph¬ng ¸n 1:®¨t tñ ph©n phèi ë gãc ph©n xëng

7.91


đồ án cung cấp điện
Hao tổn điện áp cực đại :
UM =UP-0 + max {Ui}=4.28+4.35=8.63 V.
Hao tổn điện áp cho phép:
U CP =

U CP % * U n 3.5 * 380
=
= 13.3V
100
100

Nh vậy UM < UCP tức là mạng điện đảm bảo yêu cầu về chất lợng.
b, phơng án 2
Đặt tủ phân phối phân xởng ở trung tâm phân xởng và kéo dây tới các tủ động lực và tủ
chiếu sáng ,các dây đợc cho đi ngầm theo sát tờng trong phân xởng .Các tủ động lực và
tủ chiếu sáng đợc treo lên tờng của phân xởng và đặt tại trung tâm của nhóm phụ tải.
* Chọn dây dẫn từ trạm biến áp phân xởng tới tủ phân phối:
Chọn dây dẫn đến phân xởng là cáp đồng 3 pha đợc lắp đặt trong rãnh.
Dòng điện chạy trong đờng dây là:
S

=

3 *U

=

277.62
3 * 0.38

= 421.8 A

Mật độ dòng điện tơng ứng với TM =4680 h của cáp đồng là jkt=3.1 A/mm2 .
Vậy tiết diện dây cáp là:
F=

I
421.8
=
= 136.065mm 2
j kt

3.1

Nh vậy ta chon cáp XLPE . 150 có
Xác định hao tổn điện áp thực tế :
U =

r0 = 0,13 /km ,x0 = 0,06 /km .

P * r0 + Q * x 0
196.28 * 0.13 + 196.28 * 0.06
*L =
* 0.0736 = 7.22V
Un
0.38

Tổn thất điện năng :
=

P2 + Q2
277.62 2
*
r
*
L
*

=
* 0.13 * 0.0736 * 3070 *10 3 = 15678.12kWh / năm.
0
2

2
U n
0.38

Với
=(0.124+TM*10-4)2*8760=(0.124+4680*10-4)2*8760=3070 h.
Chi phí tổn thất điện năng
C=A*c= 15678.12*1000=15.68*106 đ/năm.
Vốn đầu t của đoạn dây
V=v0*L=345.6 *106*0.0736=25.44*106 đ.
Hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn và khấu hao
1

1

P= T + k kh = 8 + 0.1 = 0.225
tc
Chi phí quy đổi
Z=p*V+C=(0.225*25.44+15.68)*106 =21.40*106 đ.
* Xác định tiết diện dây dẫn từ tủ phân phối đến các tủ động lực:
_Đến tủ 1:
Dòng điện chạy trong đờng dây là:
=

S
=
3 *U

33.58
= 51.02 A

3 * 0.38


đồ án cung cấp điện
Mật độ dòng điện tơng ứng với TM =4680 h của cáp đồng là jkt=3.1 A/mm2 .
Vậy tiết diện dây cáp là:
F=

I
51.02
=
= 16.46mm 2
j kt
3.1

Nh vậy ta chon cáp XLPE.16 có
Xác định hao tổn điện áp thực tế :
U =

r0 = 1.25 /km ,x0 = 0,07 /km

P * r0 + Q * x 0
23 * 1.25 + 24.46 * 0.07
*L =
* 0.024 = 1.92V
Un
0.38

Tổn thất điện năng :
P2 + Q2

33.58 2
=
* r0 * L * =
*1.25 * 0.024 * 3070 *10 3 = 719.21kWh / năm.
2
2
U n
0.38

Với
=(0.124+TM*10-4)2*8760=(0.124+4680*10-4)2*8760=3070 h.
Chi phí tổn thất điện năng
C=A*c=719.21*1000=0.72*106 đ/năm.
Vốn đầu t của đoạn dây
V=v0*L=83.52.106*0.024=2*106 đ
Hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn và khấu hao
1

1

P= T + k kh = 8 + 0.1 = 0.225
tc
Chi phí quy đổi
Z=p*V+C=(0.225*2+0.72)*106 =1.17*106 đ.
Tính toán tơng tự ta có kết quả bảng sau:


đồ án cung cấp điện
Đoạn Công suất
dây

P
kW

Q
kVAr

S
kVA

Chiều
dài

Dòng Tiết diện
I
A

F
mm2

Fc
L
2
mm km

Điện trở

Hao tổn

R0
X0

U
/km /km

A

Chi phí 106
Vo
V
đ/km đ

C
Z
đ/năm đ/năm
15.68

21.40

PP_0

196.28 196.28 277.62

421.
8

136.065 150

0.0736 0.13

0.06

7.22 15678.12

345.
6

0_1

23.00

24.46

33.58

51.02

16.457
9

16

0.024

1.25

0.07

1.92 719.21

83.52 2.00

0.72

1.17

0_2

77.00

80.55

111.4
3

169.3 54.613

50

0.012

0.4

0.06

1.13 1267.12

153.6 1.84

1.27

1.68

0_3

30.00

38.26

48.62

73.87 23.8292 25

0.024

0.8

0.07

1.68 964.94

99.2

2.38

0.96

1.50

0_4

53.00

71.60

89.08

135.3

43.659
1

50

0.018

0.4

0.06

1.21 1214.69

153.6 2.76

1.21

1.84

0_5

68.00

56.89

88.66

134.
7

43.453
2

50

0.024

0.4

0.06

1.93 1604.35

153.6 3.69

1.60

2.43

Tổng

25.4
4

38.12

Phơng án 2:đặt tủ phân phối ở tâm phân xởng

8.58


đồ án cung cấp điện
Hao tổn điện áp cực đại :
UM =UP-0 + max {Ui}=7.22+1.93=9.15 V.
Hao tổn điện áp cho phép:
U CP =

U CP % * U n 3.5 * 380
=
= 13.3V
100
100

Nh vậy UM < UCP tức là mạng điện đảm bảo yêu cầu về chất lợng.
So sánh 2 phơng án trên thấy phơng án 2 có tổng chi phí quy đổi lớn hơn phơng án 1.
Sự chênh lệch chi phí đợc xác định theo:
Z=

Z 2 Z1
8.58 7.91
* 100 =
* 100 = 7.81%
Z2

8.58

Nh vậy về chỉ tiêu về mặt kỹ thuật 2 phơng án tơng đơng nhau còn về mặt kinh tế thì phơng án 1 chiếm u thế rõ rệt.