Thiết kế cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp

Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
--- Khoa Điện ---

GVHD: Ninh Văn Nam

ĐỒ ÁN
CUNG CẤP ĐIỆN
Đề tài:Thiết kế cấp điện cho một xí nghiệp công
nghiệp

Giáo viên hướng dẫn : Ninh Văn Nam
Sinh viên thực hiện : Nhóm 10
Nguyễn Văn Thịnh
Trần Văn Thọ
Nguyễn Văn Thành
Nguyễn Duy Thành
Nguyễn Văn Thuận
Lớp
: Điện 2-k12

Hà Nội 12/2012
Đồ án môn học: Cung Cấp Điện

Page 1


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
--- Khoa Điện ---

GVHD: Ninh Văn Nam

Lời nói đầu
Việt Nam đang trong thời kì công nghiệp hóa, hiện đại hoán đất nước. Chính
vì vậy công nghiệp đóng vai trò rất quan trong. Trong đó điện đóng vai trò cực kì
quan trọng trong các nhà máy và xí nghiệp. Ngày nay cùng với sự phát triển của
các ngành kinh tế khác ngành công nghiệp năng lượng, đặc biệt là điện đóng vai
trò 4tiên phong. Đi đâu trên đất nước hình chữ S này cũng thấy các nhà máy điện,
các trạm biến áp, đường dây…phân phối điện năng hiệu quả và hợp lý nhất.
Để xây dựng một đất nước giàu mạnh, an ninh, phát triển… thì ngành cung
cấp điện phải đi trước một bước. Bởi vì trước khi một nhà máy hay xí nghiệp mọc
lên đòi hỏi phải có một cơ sở hạ tầng nhất định, trong đó một nguồn điện dảm bảo
chất lượng ( rẻ, điện ổn định, cung cấp liên tục…) điện là yếu tố quan trong nhất.
Vì vậy việc tính toán, thiết kế cung cấp điện cho nhà máy xí nghiệp là việc
làm rất quan trọng trước khi xây dựng nhà máy, xí nghiệp. Trong quá trình thực
hiện tuy đã tham khảo nhiều bài làm của anh, chị khóa trước, tài liệu tham khảo
nhưng do đây là lần đầu tiên làm đồ án nên không thể tránh được sai sót. Mong
được sự góp ý của các thầy cô giáo, đặc biệt là thầy Ninh Văn Nam.

ĐỀ TÀI:
Đồ án môn học: Cung Cấp Điện

Page 2


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
--- Khoa Điện ---

GVHD: Ninh Văn Nam

Cho các số liệu về nguồn cung cấp và phụ tải
1. Sơ đồ địa lí: Dựa vào sơ đồ phân phối giữa các phụ tải và nguồn ta xác định

được khoảng cách giữa chúng như hình vẽ

N
1

MỤC LỤC

120m

6
3

2

5

4

260m
2. Nguồn điện N: Nguồn cung cấp : Điện áp định mức : = 10KV
3. Phụ tải: Số liệu tính toán của các phụ tải cho trong bảng sau:
Tên phân xưởng

Pd (KW)

Cosϕ

Diện tích m2

phân xưởng 1

126

0,76

18x30

phân xưởng 2

108

0,78

25x60

phân xưởng 3

Theo tính toán

Theo tính toán

30x60

phân xưởng 4

114

0,65

25x40

phân xưởng 5

312

0,76

35x50

phân xưởng 6

96

0,78

15x30

- Thời gian sử dụng công suất cực đại : =5000h

- Độ rọi yêu cầu phân xưởng 3 là 500Lux , =0,56 và =0,98
4. Số liệu phân xưởng 3
Tên thiết bị

Máy 1

Pdm (KW)
Cos ϕ

2,8
0,76

Máy
2
6,8
0,65

Máy
3
10,6
0,65

Máy
4
5,6
0,68

Nhiệm vụ thiết kế
Đồ án môn học: Cung Cấp Điện

Page 3

Máy
5
8,5
0,62

Máy
6
4,5
0,79

Máy
7
7,8
0,68

Máy
8
3,4
0,62


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
--- Khoa Điện --1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.

GVHD: Ninh Văn Nam

Tính toán chiếu sáng cho một phân xưởng 3
Xác định phụ tải tính toán của nhà máy
Xác định sơ đồ nối dây của mạng điện
Lựa chọn thiết bị: máy biến áp, tiết diện dây dẫn, thiết bị phân phối,thiết bị
bảo vệ, đo lường….
Xác định tham số chế độ của mạng điện: U, P,A, ( bằng tay và phần mềm)

Tính toán nối đất cho trạm biến áp ( với đất cát pha ) ( bằng tay và phần
mềm)
Tính toán dung lượng bù để cải thiện hệ số công suất lên giá trị =0,95 (bằng
tay và phần mềm )
Dự toán công trình điện

Bản vẽ
1.
2.
3.
4.

Sơ đồ mặt bằng của mạng điện nhà máy
Sơ đồ nguyên lý, sơ đồ chiếu sáng phân xưởng 3
Sơ đồ 2 phương án - bảng chỉ tiêu kinh tế-kĩ thuật
Sơ đồ nguyên lý toàn mạng điện

LỜI MỞ ĐẦU.............................................................................
ĐỀ TÀI .......................................................................................
Đồ án môn học: Cung Cấp Điện

Page 4

2
3


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
--- Khoa Điện ---

GVHD: Ninh Văn Nam

MỤC LỤC...................................................................................
Phần 1 : THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG ........................................
1. Đặc điểm chung........................................................................
2. Xác định công suất, số lượng bóng đèn....................................
3. Thiết kế mạng điện chiếu sáng.................................................

5
7

Phần 2 :TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ............................................
1. Phụ tải của các phân xưởng 3............................................
2. Xác định phụ tải toàn nhà máy..........................................

9
9
10

Phần 3:XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ NỐI DÂY CỦA MẠNG ĐIỆN
1 Vị trí đặt trạm biến áp ..........................................................
2 xác định vị trí, dung lượng biến áp tại PPTT .......................
3 Sơ đồ nối dây từ trạm biến áp đến các phân xưởng...............
4 Lựa chọn sơ đồ trạm PPTT...................................................
Phần 4:LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN
1 Lựa chọn máy biến áp..........................................................
2 Lựa chọn dây dẫn.................................................................
3 Lựa chọn thiết bị phân phối, đo lường, bảo vệ.....................

11

11
11
12
14

Phần 5 :XÁC ĐỊNH THAM SỐ CỦA MẠNG ĐIỆN..............

21

1. Hao tổn điện áp lớn nhất trong mạng điện ...........................
2. Hao tổn công suất ................................................................
3. Tổn thất điện năng ...............................................................

21
21

Phần 6: TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT .............................................
Cơ sở lí thuyết ...........................................................................
Tính toán nối đất ........................................................................
Trình tự tính toán nối đất..............................................................

22
22
22
23

Phần 7 : NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT ..........................
1. Nâng cao hệ số công suất cho toàn phân xưởng…………
2. Tính toán ngắn mạch……………………………………..

23
23
25

Phần 8 : HẠCH TOÁN CÔNG TRÌNH ĐIỆN.......................
KẾT LUẬN ……………………………………………………..

26
28

I.

THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG 3

Đồ án môn học: Cung Cấp Điện

Page 5

7
9

18

18
19
19

21

Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
--- Khoa Điện ---

GVHD: Ninh Văn Nam

1. Thiết kế chiếu sáng ta dựa vào các thông số sau:
a. Mặt bằng và mặt cắt phân xưởng để xác định vị trí theo đèn
b. Những đặc điểm của quá trình công nghệ và các tiêu chuẩn về độ rọi của các

khu vực làm việc
c. Số liệu nguồn điện và nguồn vật tư
2. Xác định công suất, số lượng bóng đèn
Ta có số liệu của phân xưởng 3 như sau:
Tên thiết bị
Pdm (KW)
Cos ϕ

Máy
1
2,8
0,76

Máy
2
6,8
0,65

Máy
3
10,6

0,65

Máy
4
5,6
0,68

Máy
5
8,5
0,62

Máy
6
4,5
0,79

Máy
7
7,8
0,68

Máy
8
3,4
0,62

Độ rọi yêu cầu của phân xưởng là E=500Lux, ,
và
Dựa vào diện tích của phân xưởng 3 ta có:

trong đó : - : là suất phụ tải chiếu sáng cho một khu vực ( trong trường hợp này ta
chọn
-

)
S là diện tích của phân xưởng (m )
2

Suy ra
Vậy ta sử dụng bóng đèn sợi đốt loại 500W
 Số lượng bóng cần dùng là
( bóng đèn)
Trần nhà cao 5m. Chọn độ cao treo đèn là

và

mặt công tác
Vậy H=5-0,8-0,7=3,5m
Tra bảng với bóng đèn sợi đốt, bóng đèn vạn năng ta có L/H=1,8 xác định được
khoảng cách giữa các bóng đèn L=1,8H=1,8.3,5=6,3m
Căn cứ vào bề rộng phòng (60m) chọn L=6m
 Đèn được bố trí làm 6 dãy, cách nhau 6m, cách tường 3m, tổng cộng là 54
bóng. Mỗi dãy 9 bóng.
Xác định chỉ số phòng
Đồ án môn học: Cung Cấp Điện

Page 6


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

--- Khoa Điện ---

GVHD: Ninh Văn Nam

Xác định quang thông của đèn
Chọn độ rọi tiêu chuẩn E=30,hệ số dự trữ k=1,3 với đèn sợi đốt, hệ số tính toán
Z=1,2. Xác định được quang thông của mỗi bóng đèn là

Tra bảng ta chọn bóng 300W có F=4224 lumen
Vậy phân xưởng cần: 54 bóng.300W=16,2 (kW)
Hình vẽ sơ đồ chiếu sáng

3. Thiết kế mạng điện chiếu sáng
a. Chọn cáp từ tủ PP tới tủ chiếu sáng

Đồ án môn học: Cung Cấp Điện

Page 7


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
--- Khoa Điện ---

GVHD: Ninh Văn Nam

Chọn cáp đồng , 4 lõi vỏ PVC do LENS xản xuất , tiết diện 6mm2 có Icp=45A
b. Chọn aptomat tổng
Chọn aptomat tổng 50A, 3 pha do Đài Loan sản xuất TO-50EC-50A
c. Chọn aptomat nhánh
Các aptomat nhánh chọn giống nhau, mỗi aptomat cấp điện cho 6 bóng 300W

Dòng qua aptomat 1 pha:

Chọn aptomat 1 pha do Đài Loan sản xuất 10.QCE-10A
d. Chọn dây dẫn từ aptomat nhánh đến cụm 6 đèn
Chọn dây đồng bọc tiết diện 2,5 mm2 có Icp=27A
II.
TÍNH TOÁN PHỤ TẢI
1. Tính toán phụ tải phân xưởng 3

Ta có bảng sau:
Tên thiết bị
Pdm (KW)
Cos ϕ

Máy
1
2,8
0,76

Máy
2
6,8
0,65

Máy
3
10,6
0,65

Máy

4
5,6
0,68

Máy
5
8,5
0,62

Máy
6
4,5
0,79

Vì số lượng thiết bị là n=8 nên n1=3. P=73(kW) và P1=42,7(kW)

 tra bảng ta có

Vậy công suất tính toán của phân xưởng là:
Tính :

Công suất phản kháng của phân xưởng là:
Đồ án môn học: Cung Cấp Điện

Page 8

Máy
7
7,8
0,68

Máy
8
3,4
0,62


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
--- Khoa Điện ---

GVHD: Ninh Văn Nam

Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng :

2. Tính toán phụ tải của toàn nhà máy

Coi cả nhà máy là một phân xưởng cơ khí có P0=15(W/m2), knc=0,6
• Đối với phân xưởng 1
Coi công suất tính toán động lực :
Công suất tính toán chiếu sáng :
Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng :
Công suất tính toán toàn phần:

Công suất tính toán phản kháng:
Tương tự cho các phân xưởng khác ta có
Bảng 1. Các thông số tính toán của toàn nhà máy
Tên
Pđ
phân (kW)
xưởng

1
260

knc

Cos

P0

Pđl
(kW)

Pcs
(kW)

Ptt
(kW)

Qtt
Stt
(kVA) (kVA)

0.6

0.76

15

156

81

237

2

126

0.6

0.78

15

75.6

225

300.6

3

73

0.98

0.7

15

71,54

270

4
5

324
316

0.6
0.6

0.65
0.76

15
15

194.4
189.6

150
262.5

341,5
4
344.4
432.1

202.6
7
241.1
9
348,5
6
402.6
386.8

Đồ án môn học: Cung Cấp Điện

Page 9

311.8
4
385.4
488
529.8
595


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
--- Khoa Điện ---

6

146

0.6

0.78

GVHD: Ninh Văn Nam

15

87.6

67.5

155.7

124.3
6

198.8

 Phụ tải tính toán toàn nhà máy

Phụ tải tính toán phản kháng của nhà máy
Phụ tải tính toán toàn phần của nhà máy
Hệ số công suất của nhà máy

III.

XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ NỐI DÂY CỦA MẠNG ĐIỆN

Với quy mô của nhà máy với số liệu như trên ta cần đặt một trạm phân phối trung
tâm nhận điện từ nguồn về rồi phân phối cho các phân xưởng
1. Xác định vị trí trạm PPTT

Trên sơ đồ mặt bằng nhà máy, vẽ một hệ tọa độ xoy có vị trí trọng tâm các nhà
xưởng là (xi,yi) sẽ xác định được tọa độ tối ưu M (x,y) để đặt trạm PPTT như sau:

vậy

Vậy toạ độ của M là M( 70,50)
2. Xác định máy biến áp
Dung lượng máy biến áp xác định theo công thức:

Vậy ta chọn máy biến áp TM-1800/35 có
do Nga sản xuất
Chọn máy biến áp cho các phân xưởng

Đồ án môn học: Cung Cấp Điện

Page 10


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
--- Khoa Điện ---

GVHD: Ninh Văn Nam

Tương tự cho các phân xưởng khác ta có bảng sau
Bảng 2 : kết quả chọn máy biến áp do ABB chế tạo cho các phân xưởng
STT Tên phân xưởng
Stt , kVA
SđmBA , kVA
1
Phân xưởng 1 ( PX1)

311,84
315
2
Phân xưởng 2 ( PX2)
385,4
315
3
Phân xưởng 3 ( PX3)
488
400
4
Phân xưởng 4 ( PX4)
529,8
500
5
Phân xưởng 5 ( PX5)
595
500
6
Phân xưởng 6 ( PX6)
198,8
200
Thông số máy biến áp do ABB sản xuất
SđmBA, kVA Uc , kV
UH, kV
200
10
0,4
315
10

0,4
400
10
0,4
500
10
0,4

P0, W
640
720
840
1000

PN , W
4100
4850
5750
7000

UN %
4,5
4,5
4,5
4,5

3. Phương án đi dây mạng điện

Ta sẽ sử dụng đường dây trên không lộ kép dẫn điện từ nguồn về trạm PPTT của
nhà máy. Để đảm bảo mỹ quan và an toàn thì mạng cao áp trong nhà máy sẽ dùng

cáp ngầm. Từ trạm phân phối trung tâm đến các phân xưởng ta dùng cáp lộ đơn.
Căn cứ vào vị trí các phân xưởng và trạm PPTT trên mặt bằng , đề ra 2 phương
án đi dây trên mạng cao áp:
Phương án 1: các phân xưởng được cấp điện trực tiếp từ trạm PPTT
Phương án 2 : các phân xưởng xa trạm PPTT thì lấy điện thông qua các phân
xưởng ở gần trạm PPTT hơn.
a. Chiều dài dây dẫn từ nguồn về trạm PPTT
Ta sử dụng đường dây trên không , dây nhôm lõi thép , lộ kép
Dựa vào sơ đồ ta có N(250,110) và trạm PPTT ( 90,50) nên

b. Chọn dây dẫn

Do

nên ta chọn dây dẫn AC có

Dòng điện chạy trên dây dẫn
Đồ án môn học: Cung Cấp Điện

Page 11


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
--- Khoa Điện ---

GVHD: Ninh Văn Nam

Tiết diện dây dẫn cần thiết

Ta chọn dây dẫn nhôm lõi thép tiết diện 120 mm2 , dây AC-120

- Kiểm tra dây theo điều kiện dòng sự cố.
Tra bảng dây AC-120 có
Khi đứt một dây , dây còn lại chuyển tải toàn bộ công suất

Kiểm tra dây dẫn theo điều kiện tổn thất điện áp
Với dây AC-120 có khoảng cách trung bình hình học D=1,26m tra bảng ta được
-

r0= 0,27 Ω/km và

Vậy ta chọn dây dẫn AC-120 là hợp lý.
Dự định dùng cáp XLPE lõi đồng bọc thép của hãng FURUKAWA Nhật Bản
c. Phương án 1
Chọn cáp từ PPTT đến phân xưởng 1(PX1)

Với cáp đồng

và tra bảng ta được

Chọn cáp XLPE có tiết diện tối thiểu 16mm2
Chiều dài đường dây từ PPTT-PX1

Chọn cáp từ PPTT đến phân xưởng 5(PX5)- phân xưởng có công suất lớn nhất

Đồ án môn học: Cung Cấp Điện

Page 12


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

--- Khoa Điện ---

GVHD: Ninh Văn Nam

Chọn cáp XLPE có tiết diện tối thiểu 16 mm2 có r0= 1,47 (Ωkm)
Với các đường cáp khác được tính toán và chọn tương tự, kết quả được ghi trong
bảng. vì cáp đã được chọn vượt cấp nên không cần kiểm tra theo và Icp
Bảng 3 . Kết quả chọn cáp cao áp 10kV theo phương án 1
Đường cáp
F ( mm2)
L (m)
PPTT-PX1
16
57
PPTT-PX2
16
49
PPTT-PX3
16
41
PPTT-PX4
16
42
PPTT-PX5
16
84
PPTT-PX6
16
118
 K1 = 18 768 000 (VNĐ)

Tiếp theo, xác định tổn thất công suất tác dụng

Đơn giá ( đ/m)
48 000
48 000
48 000
48 000
48 000
48 000

Thành tiền (đ)
2 736 000
2 352 000
1 968 000
2 016 000
4 032 000
5 664 000

Các thông số đường cáp và kết quả tính toán P được ghi trong bảng 4
Đường dây
PPTT-PX1
PPTT-PX2
PPTT-PX3
PPTT-PX4
PPTT-PX5
PPTT-PX6

F(mm2)
16
16

16
16
16
16

Số dây
1
1
1
1
1
1

L (m)
57
49
41
42
84
118

r0 (Ω/km)
1,47
1,47
1,47
1,47
1,47
1,47

Từ Tmax =5000h và

Stt(kVA)
311,84
385,4
488
529,8
595
198,8

P ( kW)
0,082
0,107
0,142
0,173
0,435
0,068

suy ra = 3411 h

Chọn
Đồ án môn học: Cung Cấp Điện

R (Ω)
0,084
0,072
0,06
0,062
0,123
0,173

Page 13


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
--- Khoa Điện ---

GVHD: Ninh Văn Nam

Chi phí tính toán hàng năm của phương án 1 là
Z1 = (0,1+0,2).18768000+750.1,007.3411
= 5630400+ 2576157,75
= 8206557,75đ
d. Phương án 2
Chọn cáp từ PPTT đến
• Thứ nhất tuyến PPTT đến PX1 và PX2

•

Thứ hai : tuyến PPTT đến PX5 và PX6

Vậy chọn cáp tiết diện nhỏ nhất tiết diện 16 mm2 loại XLPE ( 3x16)
Các tuyến khác không phải chọn lại . Tính toán tương tự cho các phân xưởng khác
ta có bảng 5
Đường cáp
PPTT-PX2
PX1-PX2
PPTT-PX3
PPTT-PX4
PPTT-PX5
PX5-PX6

F ( mm2)
16
16
16
16
16
16

L (m)
49
57
41
42
84
63

Đơn giá ( đ/m)
48 000
48 000
48 000
48 000
48 000
48 000

Thành tiền (đ)
2 352 000
2 736 000
1 968 000
2 016 000

4 032 000
3 024 000

 K2 = 16 128 000 đ

Trong đó

Tương tự như phương án 1 ta có bảng tính toán P. bảng 6
Đường dây F(mm2) Số dây L (m)
Đồ án môn học: Cung Cấp Điện

r0 (Ω/km) R (Ω)
Page 14

Stt(kVA) P (kW)


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
--- Khoa Điện ---

GVHD: Ninh Văn Nam

PPTT-PX2 16
PX1-PX2 16
PPTT-PX3 16

1
1
1

49
57
41

1,47
1,47
1,47

PPTT-PX4 16

1

42

1,47

PPTT-PX5 16
PX5-PX6 16

1
1

84
63

1,47
1,47

0,072
0,084

0,0367
5
0,0396
9
0,123
0,093

311,84
385,4
488

0,35
0,082
0,0875

529,8

0,11

595
198,8

0,775
0,0368

 P2 = 1,4413 kW

Chi phí tính toán theo phương án 2:
Z2 = (0,1+0,2). 16128000+ 750.1,4413.3411
=4838400+ 3687205,725

=8525605,725 đ
Sau đây là bảng so sánh tính kinh tế giữa 2 phương án
Phương án
K (106 đ)
(106 đ)
Phương án 1
18,768
2,576
Phương án 2
16,128
3,687
Trong đó là giá trị tổn thất hàng năm:

Z(106 đ)
8,206
8,52

Qua bảng so sánh ta chọn phương án 1 là phương án tối ưu mạng cao áp
4. Lựa chọn sơ đồ trạm PPTT
a. Sơ đồ trạm PPTT
Như đã phân tích ta chọn sơ đồ một hệ thống thanh ghóp có phân đoạn cho trạm
PPTT. Tại mỗi tuyến dây vào, ra khỏi thanh ghóp và liên lạc giữa hai phân đoạn
thanh ghóp đều dùng máy cắt hợp bộ. Để bảo vệ chống sét truyền từ đường dây
vào trạm đặt chống sét van trên mỗi phân đoạn thanh ghóp. Đặt trên mỗi phân đoạn
thanh ghóp một máy biến áp đo lường 3 pha 5 trụ có cuộn tam giác hở báo chạm
đất 1 pha trêm cáp 10kV. Chọn dùng các tủ hợp bộ của hãng SIEMENS , cách điện
bằng SF6 không cần bảo trì, loại 8DC11, hệ thống thanh ghóp đặt sẵn trong các tủ
có dòng định mức 1250A.
Ta có thông số máy cắt tại trạm PPTT
Loại máy cắt Uđm ,kV Iđm ,A Icắt N,3s ,kA

Icắt Nmax, kA
Ghi chú
8DC11
12
1250
25
63
Không cần bảo trì
b. Sơ đồ trạm biến áp phân xưởng

Vì trạm PPTT rất gần các phân xưởng nên phía cao áp chỉ cần đặt dao cách ly. Phía
hạ áp đặt aptomat tổng và các aptomat nhánh.
Đồ án môn học: Cung Cấp Điện

Page 15


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
--- Khoa Điện ---

GVHD: Ninh Văn Nam

Đặt một tủ đầu vào 10kV có dao cách ly 3 vị trí , cách điện bằng SF6 , không
phải bảo trì loại 8DH10 có thông số sau
Loại tủ
Uđm , kV
Iđm , A
Uchịu đựng, kV
IN chịu đựng 1s, kA
8DH10

12
200
25
25
•

Phía hạ áp chọn dùng các aptomat của hãng Merlin Gerin đặt trong vỏ tủ tự tạo.
Vậy sẽ có 1 aptomat tổng và mỗi phân xưởng có 1 tủ aptomat nhánh.
Chọn aptomat theo các thông số được tính toán như sau:
Dòng điện lớn nhất qua aptomat tổng máy 1800 kVA

Dòng điện lớn nhất qua aptomat máy ( PX6) 200 kVA

Dòng điện lớn nhất qua aptomat máy 315 (PX1,2)kVA

Dòng điện lớn nhất qua aptomat máy 400 ( PX3) kVA

Dòng điện lớn nhất qua aptomat máy(PX 4,5) 500 kVA

Chủng loại aptomat được ghi trong bảng
Bảng 7 . aptomat đặt trong các trạm biến áp phân xưởng của hãng Merlin Gerin
Trạm biến áp
Loại
Uđm , V
Iđm , A
Icắt N , kA
PX1-PX2
NS 600E
500
600

15
PX3
NS 600E
500
600
15
PX4-PX5
C 801N
690
800
25
PX6
NS 400E
500
400
15
Trạm PPTT
CM3200M
690
3200
50
c. Chọn thanh cái

Đồ án môn học: Cung Cấp Điện

Page 16


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
--- Khoa Điện ---

GVHD: Ninh Văn Nam

Xét theo điều kiện

trong đó

Dòng điện chạy qua thanh :
Vậy chọn thanh cái dẹt bằng đồng lõi thép AC-120 có I=380 (A) khi đặt ngoài trời.

d. Chọn cầu chì
- Cho từng phân xưởng:

-

Immmax là Imm của động cơ có dòng khởi động max
Kt=1
Cầu chì tổng:

Trong đó:

(chọn Kmm=5)

Có

-

Cầu chì tổng

Iđc

Trong đó:

Vậy chọn cầu chì 3NA3 240 do siemens sản xuất có Iđm=200(A) và Icắt=120(KA)
Đồ án môn học: Cung Cấp Điện

Page 17


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
--- Khoa Điện --IV.

GVHD: Ninh Văn Nam

LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN

Dựa vào thông số các phần đã tính toán ta lựa chọn các thiết bị có thông số sau:
1. Chọn máy biến áp
a. Chọn máy biến áp tổng
Vậy ta chọn máy biến áp TM-1800/35 có
Loại

do Nga sản xuất có thông số sau
Điện áp giới hạn Tổn thất, kW
Điện áp Dòng
trên cuộn dây
ngắn
điện
kV
mạch
không

UN, %
tải I0 %
Sơ
Thứ cấp Khôn Ngắn
cấp
g tải
mạch
35
10,5
8,3
24
6,5
5

Dung
lượng
định mức,
kVA

TM-1800/35 1800

b. Chọn máy biến áp ở các phân xưởng ( máy biến áp nhánh)

Dựa vào công suất của các phân xưởng ta lựa chọn máy biến áp do ABB Việt Nam
sản xuất có các thông số sau
Tên PX
PX6
PX1 , 2
PX3
PX4,5

SđmBA, kVA
200
315
400
500

Uc , kV
10
10
10
10

UH, kV
0,4
0,4
0,4
0,4

P0, W
640
720
840
1000

PN, W
4100
4850
5750
7000

UN %
4,5
4,5
4,5
4,5

2. Chọn dây dẫn
a. Chọn dây dẫn cao áp

Ta chọn dây dẫn nhôm lõi thép tiết diện 120 mm2 , dây AC-120 có thông số
dây
F, mm2
x0 , Ω/km
r0 , Ω/km
Icp
AC-120
120
0,35
0,27
375
b. Chọn dây dẫn hạ áp

Ở đây ta chọn dây cáp XLPE lõi đồng bọc thép của hãng FURUKAWA Nhật Bản
có thông số sau

Đồ án môn học: Cung Cấp Điện

Page 18

Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
--- Khoa Điện ---

Fđm 1
lõi ,

Hình
dạng

mm2
16

Vặn
xoắn

D1
lõi

Độ dày
lớp XLPE

mm
4,7

GVHD: Ninh Văn Nam

Icp
dưới
đất

250C
A

r0 ở
900C
AC

x0

IN 1s

mm

Icp
ngoài
trời
400C
A

Ω/km

kA

2,5

105

110

1,47

Ω/k
m
0,17

2,28

3. Chọn thiết bị, phân phối, đo lường, bảo vệ…
a. Chọn tủ hợp bộ

Chọn các tủ hợp bộ của hãng SIEMENS , cách điện bằng SF6 không cần bảo trì,
loại 8DC11, hệ thống thanh ghóp đặt sẵn trong các tủ có dòng định mức 1250A.
Thông số máy cắt tại trạm PPTT
Loại máy cắt Uđm ,kV
8DC11
12

Iđm ,A
1250

Icắt N,3s ,kA
25

Icắt Nmax, kA
63

Ghi chú
Không cần bảo trì

b. Chọn dao cách ly

Đặt một tủ đầu vào 10kV có dao cách ly 3 vị trí , cách điện bằng SF6 , không phải
bảo trì loại 8DH10 có thông số sau
Loại tủ
8DH10

Uđm , kV
12

Iđm , A
200

Uchịu đựng, kV
25

IN chịu đựng 1s, kA
25

c. Chọn aptomat

Dựa vào công suất của từng phân xưởng ta lựa chọn các aptomat tổng và aptomat
nhanh của hãng Merlin Gerin chế tạo.Ta có bảng thông số sau
Trạm biến áp
PX1-PX2
PX3
PX4-PX5
PX6
Trạm PPTT

Loại

NS 600E
NS 600E
C 801N
NS 400E
CM3200M

Uđm , V
500
500
690
500
690

Iđm , A
600
600
800
400
3200

Icắt N , kA
15
15
25
15
50

d. Chọn cầu chì

chọn cầu chì 3NA3 240 so siemens sản xuất có Iđm=200(A) và Icắt=120(KA)

Đồ án môn học: Cung Cấp Điện

Page 19


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
--- Khoa Điện ---

GVHD: Ninh Văn Nam

e. Chọn tụ bù

Phân
xưởn
g

Loại

PX1,2 KC1-0,66-253
PX3,4 KC2-0,66-403
KC2-0,5-36-3
PX5
KC2-0,38-25PX6
3

Công suất Điện
Kiểu chế
danh định dung
tạo

, kVAr
danh định
µF
25
183
3 pha

Chiều cao
H
mm

Khối
lượng

418

30

40

292

3 pha

739

-

36
25

458
551

3 pha
3 pha

725
410

30

f. Xác định chống sét van
Lựa chọn chống sét van theo điều kiện
Vậy ta chọn chống sét van do Nga chế tạo : PBT-10 có thông số
Uđm, kV

Umax, kV

10

12,7

Uđánh thủng tại
f= 50Hz
26

Uđánh thủng xung Khối lượng
kích tại t=2-10s
kg

48
12

V. XÁC ĐỊNH THAM SỐ MẠNG ĐIỆN :
1. Xác định tổn hao điện áp lớn nhất của mạng điện
Ta có: P=1,007 (kW)
.
2. Tính tổn hao điện áp

Spt: Sphụ tải tính toàn phần
Vậy ta có:

Đồ án môn học: Cung Cấp Điện

Page 20


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
--- Khoa Điện ---

GVHD: Ninh Văn Nam

Vậy tổn thất công suất tác dụng và P phản kháng là:
∆PBA= 54,94kW và ∆QBA =273,37 kVAr
3. Tính toán tổn thất điện năng

Vậy:

VI.
TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT

1. Tính toán nối đất cho phân xưởng
Chọn Rd = 14Ω với sơ đồ nối dây có trạm biến áp ≥ 100 kVA
Thiết bị nối đất như sau: ( nối đất lặp lại)
Áp dụng chọn: n=30 cọc l=250(cm)(độ dài của cọc)
ở đây ta sử dụng phương pháp nối dây theo mạch vòng, các cọc cách nhau 5(m) và dùng thanh
nối lá thép dẹp chôn cách mặt đất 0,5(m)

Do đất cát pha nên
Điện trở khuếch đại 1 cọc là:

Trong đó: t là độ sâu của cọc (m)
d: đường kính cọc (m) và d=0,95b=4,75

Đồ án môn học: Cung Cấp Điện

Page 21


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
--- Khoa Điện ---

GVHD: Ninh Văn Nam

Điện trở khuếch tán n cọc (n=30) và

Điện trở khuếch tán của thanh nằm ngang khi xét tới ảnh hưởng của màng che dùng thép dẹp
b=0,5cm;l=2000cm;t=50cm

Điện trở khuếch tán của thanh nằm ngang khi xét tới ảnh hưởng của màng che là

Điện trở nối đất của phân xưởng:

(thỏa mãn)
Vậy số lượng cọc chính là 30 cọc
2. Tính toán nối đất cho trạm biến áp
Ta chọn 20 cọc phân bố theo mạch vòng và kích thước như đã chọn cho nối đất phân xưởng

Chọn thanh ngang dẹp có b=5cm;l=50m

Số cọc cần dùng là 20 cọc
Đồ án môn học: Cung Cấp Điện

Page 22


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
--- Khoa Điện ---

GVHD: Ninh Văn Nam

VII. TÍNH TOÁN DUNG LƯỢNG BÙ ĐỂ CẢI THIỆN HỆ SỐ CÔNG SUẤT
Tính toán dung lượng bù để hệ số công suất nâng lên giá trị cosφ1=0,73 lên cosφ2 = 0,95
- Hệ số cos φ trước khi bù là cosφ1 = 0,73 dự định nâng lên cosφ2 = 0,95
- Dung lượng công suất phản kháng cần bù toàn nhà máy
Qb∑ = P∑.(tgφ1-tgφ2)
Trong đó:
P∑ là tổng P tác dụng trong nhà máy

tgφ1: trước khi bù và tgφ: sau khi bù

•

Vậy chọn thiết bị bù là tụ bù
Tính toán bù công suất cho phân xưởng
Phân xưởng 1:

Tương tự phân xưởng khác ta có:
Phân
xưởng
Phân
0,76
0,95
237
xưởng 1
Phân
0,78
0,95
300,6
xưởng 2
Phân
0,7
0,95
313,8
xưởng 3
Phân
0,65
0,95
344,4
xưởng 4
Phân

0,76
0,95
452,1
xưởng 5
Phân
0,78
0,95
155,1
xưởng 6

Loại tụ bù
124,7

0,855

KC1-0,66-25-3

141,6

0,80

KC1-0,66-25-3

216,8

1,02

KC2-0,66-40-3

290

1,17

KC2-0,66-40-3

237,8

0,855

KC2-0,5-30-3

73,05

0,8

KC2-0,38-25-3

• Tính toán ngắn mạch
Điện kháng của hệ thống

Đồ án môn học: Cung Cấp Điện

Page 23


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
--- Khoa Điện ---

GVHD: Ninh Văn Nam

Điện kháng và điện trở của đường dây

Trong đó:

điện trở, điện kháng 1km dây dẫn
; l: là chiều dài dây dẫn.

Vậy trị số dòng ngắn mạch tại điểm

Trị số dòng điện ngắn mạch xung kích:
Tính tương tự ta có:
Đường dây

F(mm2)

Nguồn-PPTT 120
PPTT-B1
16
PPTT-B2
16

L(Km)
0,171
0,071
0,068

Đồ án môn học: Cung Cấp Điện

0,27
1,47

1,47
Page 24

0,35
0,142
0,142

0,046
0,1
0,1

0,06
0,01
0,00965


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
--- Khoa Điện ---

GVHD: Ninh Văn Nam

PPTT-B3

16

0,025

1,47

0,142

0,03675

PPTT-B4

16

0,027

1,47

0,142

0,04

PPTT-B5
16
0,093
1,47
0,142
PPTT-B6
16
0,098
1,47
0,142
Tính dòng ngắn mạch tại điểm N1 trên thanh cái trung tâm

0,1367
0,144

0,013
0,0139

Tính ngắn mạch tại N1 trên thanh ghép đến trạm B1

Tính toán tương tự ta có bảng sau:
Điểm tính N
Thanh cái PPTT
Thanh cái B1
Thanh cái B2
Thanh cái B3
Thanh cái B4
Thanh cái B5
Thanh cái B6
VIII. Hoạch toán công trình

27
27,1
33
32,7
32,8
24,1
23,5

68,7
69
84
83,4
83,4
61,3

60

STT

Thiết bị

Quy cách

Đơn vị

Số lượng

1

Máy biến
áp tổng

TM-1800/35

Cái

1

Máy biến
áp nhánh

200kVA

Cái

1

315Kva

Cái

2

400kVA

cái

1

500kVA

cái

2

AC-120

M

200

XLPE-16mm2 M

400

2
3

Dây dẫn
10kV
Cáp hạ áp

Đồ án môn học: Cung Cấp Điện

Page 25

Đơn giá

Thành tiền
(106đ)

48 000

19,2