Báo cáo đồ án: Thiết kế cấp điện cho một xí nghiệp điện công nghiệp.

Trng i Hc Cụng Nghip H Ni
Khoa in

n Cung Cp in

Mc lc



li núi u

1
3

Mc lc

Gii thiu chung v nh mỏy
Phn I : XC NH PH TI TNH TON CHO NH MY
1.1 Xỏc nh ph ti tớnh toỏn ca phõn xng

1.2. Ph ti tớnh toỏn ton nh mỏy
1.3.Xõy dng th ph ti

5
10
11

PHN II: THIT K MNG CAO P CHO NH MY
2.1 v trớ trm phõn phi trung tõm
2.2 La chn mỏy bin ỏp
2.2.1. Chn dung lng cỏc mỏy bin ỏp

2.3. phng ỏn i dõy mng cao ỏp
2.3.1 Tớnh toỏn kinh t-k thut la chn phng ỏn ti u
Thit k chi tit cho phng ỏn ti u

13
14
15
16
17
22

PHN III:THIT K MNG H P CHO PHN XNG
3.1.Chọn cáp từ tủ phân phối của phân xởng đến tủ phân phối của
MBA
39
3.2.Lựa chọn phần tử mạng hạ áp phân xởng
41

PHN 4 :THIT K CHIU SNG CHO PHN XNG
50 pHN 5 :bù công suất phản kháng

54

PHN 6: TNH TON NI T CHO TRM BIN P

63

1

Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
Khoa Điện

Đồ Án Cung Cấp Điện

ĐỒ ÁN MÔN HỌC : CUNG CẤP ĐIỆN
1.Tên đề thiết kế: - Thiết kế cấp điện cho một xí nghiệp
điện công nghiệp.
- Mô hình thực tế.
2.Giáo viên hướng dẫn: PHẠM TRUNG HIẾU
3.Sinh Viên Thực Hiện: TRINH VAN TIẾN
4.Mã Sinh Viên:5721040086
5.Lớp: Điện II K57

Nhiệm Vụ Thiết kế
1.Xác định phụ tải tính toán nhàn máy
2.xác định sơ đồ nối dây của mạng điện.
3.Lựa chọn thiết bị điện: Máy biến áp,tiết diện dây dẫn,thiết bị phân phối,
thiết bị bảo vệ, đo lường vv…( sử dụng phần mềm).
4.Xác định tham số chế độ mạng điện: ∆U, ∆P, ∆A, U2 –Sử dụng phần mềm
chuyên dụng
5.Tính toán nối đất cho trạm máy biến áp theo chữ cái cuối cùng của tên đệm(
với đất cát pha)- Sử dụng phần mềm
6.Tính toán bù dung lượng bù để cải thiện hệ số cosφ2.
7.Tính toán chiếu sáng cho phân xưởng (ứng với chữ cái cuối cùng của người
thiết kế).
8.Dự toán công trình điện.
Bản vẽ:(Autocad)
1. Sơ đồ mặt bằng của mạng điện nhà máy
2. Sơ đồ chiếu sáng phân xưởng

3. Sơ đồ 2 phương án-Bảng chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật
4 Sơ đồ nguyên lý trạm biến áp

2


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
Khoa Điện

Đồ Án Cung Cấp Điện

Giới Thiệu Về Nhà Máy
Bảng số liệu thiết kế cung cấp điện cho nhà máy
(lấy theo vần anphalbe của họ tên người thiết kế: TRINH VAN TIẾN có
12 chữ cái→ nhà máy có 12 phân xưởng bao gồm các phân xưởng là:
T,R,I,N,H,V,A,O,U,K,E,O

ST
T

Tên
phân
xưởn
g

Toạ độ
( X, Y)
X(m
)

Y(m
)

Số
Thiết
Bị

Thiết bị 1

Pđ1(kw
)

Thiết bị 2

Thiết bị 3

cos ϕ 1

Pđ2(kw)

cos ϕ 2

Pđ3
(kw)

cos ϕ 3

Thiết bị 4

Pđ4(kw

)

Hệ số
sử
dụng
cos ϕ 4

Ksd

1

T

75

54

3

8.,87

0.83

63.05

0.82

2

R

17

3

75.57

0.78

I

68

4

0.78

82.33

0.75

4

N

29

157

4

62.5
9
62.1
7
0.15

0.67

3

21
0
84

0.74

85.44

0.77

5

H

8

108

4

0.82

62.17

0.78

6

V

4.8

106

3

0.78

57.79

0.77

7

A

24

143.2

6.78

62.59

6.67

8

O

134

3

0.77

62.59

0.67

9

U

20
0
13
8
63

73

63.05

65.1
8
57.0
6
143.
2
85.4
4
0.82

0.79

10

K

59

3

46.78

57.0
6
0.68

11

E

84

2

0.67

56.21

0.8

0,6

12

O

21
0
18
0
21
0

66.7
4

0.75

117

2

0.67

62.57

0.78

0,6

82.3
3
62.5
9
62.5
9

66.7
4
81.8
7
16.7
8
62.5
9
82.3

3
66.7
4
62.1
7
62.1
7
0.78

0.79

57.06

0.78

0,6

0.83

63.05

0.82

0,6

0.68

59.43

0.67

0,6

0.67

62.17

0.78

0,6

0.75

46.78

0.68

0,6

0.79

143.2

0.78

0,6

0.78

68.6

0.69

0,6

0.78

68.6

0.69

0,6

0.78

0,6

59.4
3

0.65

0,6

Nguồn điện cung cấp cho nhà máy được lấy từ trạm biến áp trung gian ,
dung đường dây trên không lộ kép để truyền tải. Thời gian sử dụng công suất
3


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Khoa Điện

Đồ Án Cung Cấp Điện

cực đại là Tmax =3500h. Sau đây là bảng các phụ tải của phân xưởng và sơ đồ
mặt bằng của nhà máy:
1.

Sơ Đồ Mặt Bằng Nhà Máy

PHẦN I:XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO NHÀ MÁY
1.2 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng
• Các Phân Xưởng có hệ số sử dụng là 0,42 nên có hệ số nhu cầu
1 − K sd

Knci= Ksd ∑

+

∑

n

Với Knci:hệ số nhu cầu của phân xưởng thứ i
Ksd ∑ :hệ số sử dụng trung bình với 1 nhóm thiết bị
n : số thiết bị
n

∑ P .k
ta có :

Ksd Σ =

ni

i =1

n

∑P
i =1

ni

n

sdi

=

∑ P .k
i

i =1

n

∑P
i =1

4

i

sdi

=0,6


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
Khoa Điện

Đồ Án Cung Cấp Điện

Với số liệu bảng trên ta có kết quả Knci sau :
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

Tên Phân Xưởng

Ksd
Số Thiết Bị
Knci
T
0,6
4
0,8
R
0,6
3
0,83
I
0,6
3
0,83
N
0,6
2
0,88
H
0,6
2
0,88
V
0,6
3
0,83
A
0,6
3

0,83
O
0,6
4
0,8
U
0,6
4
0,8
K
0,6
2
0,88
E
0,6
2
0,88
O
0,6
4
0,8
Hệ số cos ϕ tb (cosϕ ) trung bình của phân xưởng
i

n

cos ϕ

tb

=

∑ Pd . cos ϕ
i

i =1

i

n

∑ Pd i

; ϕ n =arcCos ϕ

tb

i =1

n : là số thiết bị
Pd i : Là công suất đặt của mỗi thiết bị
Tên
phân
xưở
ng

Số
Thiết
Bị

Thiết bị 1

Thiết bị 2

Thiết bị 3

Pđ1(kw)

cos ϕ 1

Pđ2(kw)

cos ϕ 2

Pđ3
(kw)

cos ϕ 3

66.7
4
81.8
7
46.7
8
62.5
9
82.3
3
66.7

4
62.1

0.79

T

3

81.87

0.83

63.05

0.82

R

3

62.59

0.67

75.57

0.78

I

4

62.17

0.78

82.33

0.75

N

4

70.15

0.74

85.44

0.77

H

4

65.18

0.82

62.17

0.78

V

3

57.06

0.78

57.79

0.77

A

3

145.2

6.78

62.59

6.67

5

cos ϕ

Thiết bị 4

Pđ4(kw
)

tb

tg ϕ n

cos ϕ 4

0.814

0.713

0.83

63.05

0.82

0.7790

1.2833

0.68

59.43

0.67

0.720

0.963

0.67

62.17

0.78

0.7224

0.9024

0.75

46.78

0.68

0.762

0.849

0.780

0.643

184.78

0.801

0.79
6.78

68.6

0.69


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
Khoa Điện

Đồ Án Cung Cấp Điện

O

3

85.44

0.77

62.59

0.67

U

63.05

0.82

66.74

0.79

K

3

82.33

66.7
4
0.75

46.78

0.68

E
O

2
2

62.59
62.59

0.67
0.67

56.21
62.17

0.8
0.78

7
62.1
7
57.0
6
59.4
3

0.78

0.52

1.64

0.78

0.797

0.7578

0.65

0.653

1.159

0.7315
0.67

0.9321
1.108

Công suất tính toán động lực của phân xưởng
n

Pd
Pdl =Knc . ∑
i =1
i

i

i

(kw)

Pdl i : Công suất tính toán động lực của phân xưởng thứ i

n : là số thiết bị
Pd i : Là công suất đặt của mỗi thiết bị
Knc i : hệ số nhu cầu của phân xưởng thứ i
VD: Công suất tính toán động lực của phân xưởng N
4

Pdl=Knc. ∑ Pd =0,8.( 70,15 + 85,44 + 62,59 + 62,17 )=224,28 (kw)
i =1

n=4 ; Knc N =0,8
Dựa vào các bảng trên ta có kết quả của các phân xưởng:
Tên
Số
Thiết bị 1
phân
Thiết
Pđ1 (kw)
xưởng Bị

Thiết bị 2

Thiết bị 3

Thiết bị 4

Pđ2(kw)

Pđ3 (kw)

Pđ4(kw)

T
R
I
N
H
V
A
O
U
K
E
O

63.05
75.57
82.33
85.44
62.17
57.79
62.17
62.59
66.74
46.78
56.21
62.17

66.74
81.87
46.78

62.59
82.33
66.74
68.6
62.17
57.06
59.43

3
3
4
4
4
3
3
3
3
3
2
2

81.87
62.59
62.17
70.15
65.18
57.06
62.59
85.44
63.05

82.33
62.59
62.59

68.6

63.05
59.43
62.17
46.78
143.2
84.3

84.3

6

Knc i

Pdl i (kw)

0.83
0.83
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.83
0.83

0.83
0.88
0.8

15.68
226.46
200.568
224.28
167.74
259.77
222.1
174.47
155.09
156.49
104.54
222.1


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
Khoa Điện

Đồ Án Cung Cấp Điện

Công suất chiếu sáng của phân xưởng
Pcs i =Po.S i
Với S i :diện tính phân xưởng thứ i
Po=15(w/m2)
VD: Công suất chiếu sáng của phân xưởng T
Pcs=Po.S =15.320=4800(w)=4,80(Kw)
Với S:diện tính phân xưởng =16.20 =320 (m2)

Po=15(w/m2)
Dựa vào số liệu ta có bảng sau :
STT

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

Tên Po(w/m2) S i (m2)
phân
xưởn
g
T
15
240
R
15
240
I
15
240

N
15
320
H
15
308
V
15
308
A
15
240
O
15
320
U
15
240
K
15
345
E
15
340
O
15
3.08

Pcs i

(kw)

3.6
3.6
3.6
4.8
4.62
3.6
3.6
4.8
3.6
5.175
3.6
4.62

3.8
Công suất tính toán tác dụng , phản kháng và toàn phần của phân xưởng
Ptt i = Pđl i +Pcs i
Qtt i =Qđl i =Pđl i .tg ϕ i
Stt i =
VD:Công suất tính toán tác dụng ,phản kháng , toàn phần của phân xưởng R
Ptt N = Pđl N +Pcs N =224,28+4,8=229,08(kw)
Qtt N =Qđl N =Pđl N .tg ϕ N =224,28.0,9024=202,390 (Kvar)

7


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
Khoa Điện

Đồ Án Cung Cấp Điện

Ptt N

Stt N = cos ϕ =308,57 (KVA)
N
Dựa vào số liệu các bảng trên ta có bảng sau:

0
Tên
Pcs i (kw)
phân
xưởn
g
T
3.6
R
3.6
I
3.6
N
4.8
H
4.46
V
3.6
A
3.6
O
4.8

U
3.6
K
5.175
E
5.1
O
4.62

Pdl i (kw)

175.68
0226.46
200.568
224.28
167.74
259.77
221.1
174.47
155.09
156.49
104.54
109.79

(cosϕ i ) tg ϕ n

Ptt i (kw)

Qtt i (kvar)

Stt i (KVA)

0.814
0.67
0.720
0.7424
0.762
0.78
0.745
0.52
0.797
0.653
0.7315
0.67

180.30
230.06
205.19
229.08
171.34
263.37
134.08
181.19
158.69
161.67
109.64
113.39

125.26
20.81

193.15
202.39
142.41
167.03
177.9
286.13
117.53
181.37
97.44
121.65

221.50
384.37
284.99
308.57
224.86
81.243
179.97
384.44
199.11
247.57
149.88
169.24

0.713
1.2833
0.9*63
0.9024
0.849
0.643

0.801
1.64
0.7578
1.159
0.9321
1.108

• Từ số liệu tính toán đuợc ở các bảng trên ta có kết quả tính toán phụ

tải cho các phân xưởng ( hệ số nhu cầu Knc i , hệ số Cos ϕ tb của phân
xưởng , công suất tính toán động lực Pđl i , công suất tính toán chiếu
sáng Pcs i ,công suất tính toán tác dụng Ptt i , công suất tính toán phản
kháng Qtt i , công suất tính toán toàn phần Stt i ) ta có bảng sau :

STT Tên
Knc i
phân
xưởng
1
T
0.83
2
R
0.8

(cosϕ i )
0.814
0.7790

Pdl i (kw) Pcs i

(kw)
175.68
226.46

3.6
3.6

8

Ptt i (kw)

Qtt i (kvar) Stt i (KVA)

180.30
326.06

125.26
209.61

221.50
343.37


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
Khoa Điện
3
4
5
6
7

8
9
10
11
12

I
N
H
V
A
O
U
K
E
O

0.8
0.8
0.8
0.83
0.8
0.83
0.83
0.83
0.88
0.88

0.720
0.7424

67.62
0.780
1.8478
0.52
0.797
0.653
0.7315
0.67

Đồ Án Cung Cấp Điện

200.568
224.28
167.74
259.77
222.1
174.47
155.09
156.49
104.54
109.79

3.6
4.8
4.62
3.6
3.6
4.8
3.6
5.175

5.1
4.62

203.19
229.08
171.34
263.17
134.08
181.19
158.69
161.67
109.64
113.39

193.15
229.61
142.41
167.03
177.9
286.13
117.53
181.37
97.44
121.67

284.99
343.37
224.86
81.243
179.97

348.44
19.11
247.57
149.88
169.24

1.2. Phụ tải tính toán toàn nhà máy
1.2.1 Phụ tải tính toán tác dụng toàn nhà máy .
13

Pttnm=Kđt. ∑ Ptt i
i =1

Với Kđt=0,8 là hệ số đồng thời của toàn nhà máy
⇒ Pttnm=0,8.(1630,525)=1304,42 (kw)

1.2.2.Phụ tải tính toán phản kháng toàn nhà máy
9

Qttnm=Kđt. ∑ Qtti =0,8.(1958,81)=1567,048 (kvar)
1

1.2.3.Phụ tải tính toán toàn phần toàn nhà máy
Sttnm= Pttnm 2 + Qttnm 2 =2038,90926(kvA)

1.2. 4.Hệ số công suất của nhà máy
Cos ϕ ttnm =

Pttnm
=0,639764

Sttnm

1.3. Xây dựng đồ thị phụ tải
1.3.1.Để biểu diễn phụ tải mổi phân xưởng của nhà máy ta dùng một hình
tròn gồm 2 phần khác nhau :phần quạt nhỏ được gạch chéo biểu diễn cho
phụ tải chiếu sáng của phân xưởng ,phần còn lại biểu diễn cho phụ tải động
lực của phân xưởng ,tâm hình tròn trùng với tâm của phụ tải điện của phân
xưởng
1.3.2. Bán kính biểu đồ phụ tải được xác định :
9


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
Khoa Điện

Ri=

Đồ Án Cung Cấp Điện

S tti
(mm)
m. ∏

Trong đó :
Ri:bán kính của vòng tròn biểu đồ phụ tải phân xưởng thứ i
Stt:công suất tính toán toàn phần của phân xưởng thứ i
m:tỉ lệ xích chọn m=3 KVA/mm2
Vòng tròn phụ tải

Phụ tải chiếu sáng

Phụ tải động lực

Góc của phụ tải chiếu sáng nằm trong biểu đồ phụ tải được xác định theo
công thức : α csi =

360.Pcsi
Ptti

trong đó :
α csi :góc của phụ tải chiếu sáng nằm trong phân xưởng

Pcs:phụ tải chiếu sáng của phân xưởng thứ i
Ptti:phụ tải tác dụng tính toán của phân xưởng thứ i
1.3.3.Xác định R i và α csi của phân xưởng
Ta có :
Ri=

S tti
= (mm)
mπ

360.Pcsi
Ptti
VD: R i và α csi của phân xưởng N

α csi =

10

Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
Khoa Điện
RN =

α csN

Đồ Án Cung Cấp Điện

279,1871
S ttN
=
3.3,14 =5,444(mm)
mπ
360.PcsN 360.4,62
=
= 207,2685 =8,0244 O (độ)
PttN

Tương tự ta áp dụng tính toán cho các phân xưởng khác trong nhà máy ,kết
quả tính toán được ghi trong bảng
STT Tên
phân
xưởng
1
T
2
R
3
I
4

N
5
H
6
V
7
A
8
9
10
11
12

O
U
K
E
O

Pcs i (kw)

Ri (mm)

α csi ( độ)

172.139
343.37
320.116
279.1871
236.15

81.234
179.97

4.2748
18.9576
4.6321
5.444
5.007
9.2214
13.07247

10.583
3.9747
10.498
8.0244
9.2
4.9208
9.6658

348.44
230
247.57
222.58
169.24

13.7178
4.9413
16.0973
4.861
13.3093

9.5369
11.752
7.5251
14.6245
14.6679

Ptt i (kw)

Stt i (KVA)

3.6
3.6
4.8
4.62
4.8
3.6
3.6

122.4596
326.06
164.6033
207.2685
187.81
263.37
134.08

4.8
5.88
5.157

6.72
4.62

181.19
180.1320
161.67
165.421
113.39

1.3.4. biểu đồ phụ tải toàn xí nghiệp

11


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
Khoa Điện

Đồ Án Cung Cấp Điện

Hình 1.1 Biểu đồ phụ tải toàn xí nghiệp

PHẦN II: THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP CHO NHÀ MÁY
Với quy mô nhà máy như số liệu đã tính toán cần đặt một trạm phân phối
trung tâm(PPTT) nhận điện từ trạm biến áp trung gian (BATG) về rồi phân bố
cho các máy biến áp phân xưởng
2.1 vị trí trạm phân phối trung tâm
Ta có :trên mặt bằng nhà máy gồm một hệ trục tọa độ vuông góc XOY vị
trí trạm phân phối trung tâm M(X;Y) được xác định theo công thức
13

X=

∑x S
i =1
13

i.

∑S
i =1

i

13

i

,

Y=

∑ y .S
i =1
13

i

∑S
i =1

i

i

Trong đó :xi.yi là tọa độ tâm phụ tải của phân xưởng thứ i
X,Y:tọa độ tâm trạm PPTT
Si:công suất tính toán phụ tải của phân xưởng thứ i
12


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
Khoa Điện

Đồ Án Cung Cấp Điện

Thay số ta được:
13

X=

∑x S
i =1
13

i.

∑S

i =1
13

Y=

i

i

∑S
i =1

281831.5459
=107,5748
2619,8641

i

∑ y .S
i =1
13

=

i

235601,4707

= 2619,8641 =89,93

i

=>tọa độ trạm phân phối trung tâm M(107,5748; 89,93)
2.2 Lựa chọn máy biến áp
Để phù hợp với sơ đồ mặt bằng nhà máy và điều kiện kinh tế mà vẫn đảm
bảo yêu cầu kỹ thuật ta quyết định đặt 6 trạm biến áp cho các phân xưởng như
sau :
• Trạm biến áp số 1 B 1 : Cấp điện cho 2 phân xưởng Đ, N
• Trạm biến áp số 2 B 2 : Cấp điện cho 3 phân xưởng G , Ô ,C
• Trạm biến áp số 3 B 3 : Cấp điện cho 2 Phân xưởng U,T
• Trạm biến áp số 4 B 4 :Cấp điện cho 1 phânn xưởng O
• Trạm biến áp số 5 B 5 : Cấp điện cho 2 phân xưởng Ê , Ơ
• Trạm biến áp số 6 B 6 : Cấp điện cho 3 phân xưởng A , Ư , Y
2.2.1. Chọn dung lượng các máy biến áp :
• Trạm biến áp số 1 B 1 :Cấp điện cho 2 phân xưởng Đ, N
công suất tính toán toàn phần :
∑ Stt1 =169,98 +279,1871=449,1671(KVA)
Ta đặt 2 máy biến áp tại trạm B1 máy do ABB sản xuất tại việt nam không
phải hiệu chỉnh nhiệt độ
Dung lượng :

SđmB1 ≥

∑S

tt 1

1,4

=

449,1671

=320,834 (KVA)
1,4

Chọn dùng 2 máy biến áp 400-10/0,4 có Sđm=400(KVA)
• Trạm biến áp số 2 B 2 : Cấp điện cho 3 phân xưởng G , Ô ,
Tổng công suất tính toán toàn phần của các phân xưởng G , Ô ,C
Là : Stt2=180,585+192,712+236,15=609,447(KVA)

13


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
Khoa Điện

Đồ Án Cung Cấp Điện

Vậy dung luợng máy biến áp :
SđmB2 ≥

∑S

tt 2

1,4

=

609,447
= 435,32(KVA)
1,4

Chọn dùng 2 máy biến áp: 500-10/0,4 có Sđm=500(KVA)
• Trạm biến áp số 3 B 3 : Cấp điện cho 2 Phân xưởng U,T
Tổng công suất tính toán toàn phần của các phân xưởng U,T
Là : Stt3=183,4+202,116=385,516(KVA)
Vậy dung luợng máy biến áp:
SđmB3 ≥

∑S

tt 3

1,4

=

385,516
=275,368(KVA)
1,4

Chọn dùng 2 máy biến áp:315-10/0,4 có Sđm=315 (KVA)
• Trạm biến áp số 4 B 4 :Cấp điện cho 1 phânn xưởng O
Tổng công suất tính toán toàn phần của phân xưởng O
Stt4=222,58 (KVA)
Vậy dung luợng máy biến áp:
SđmB34 ≥

∑S

222,58

tt 4

= 1,4 =158,985 (KVA)
1,4
Chọn dùng 2 máy biến áp: 160-10/0,4 có có Sđm=160 (KVA)
• Trạm biến áp số 5 B 5 : Cấp điện cho 2 phân xưởng Ê , Ơ
Tổng công suất tính toán toàn phần của các phân xưởng Ê , Ơ
Stt5=139,718+172,139=311,857 (KVA)
Vậy dung luợng máy biến áp:
SđmB35 ≥

∑S

311,857

tt 5

= 1,4 =222,755 (KVA)
1,4
Chọn dùng 2 máy biến áp: 250-10/0,4 có có Sđm=250 (KVA)
• Trạm biến áp số 6 B 6 : Cấp điện cho 3 phân xưởng A , U , V
Tổng công suất tính toán toàn phần của các phân xưởng A, Ư ,Y
Stt6=279,1871+138,317+230=647,504 (KVA)
Vậy dung luợng máy biến áp:
SđmB35 ≥

∑S

tt 5

1,4

=

647,504
=462,503 (KVA)
1,4

Chọn dùng 2 máy biến áp: 500-10/0,4 có có Sđm=500 (KVA)

14


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
Khoa Điện

Đồ Án Cung Cấp Điện

 kết quả chọn máy biến áp
STT
Tên trạm
∑ S tti (KVA)
1
2
3
4
5

B1

B2
B3
B4
B5

(R,N)
(H,V,K)
(U,T)
(0)
(Ê , Ơ)

6

B 6 (A , U)

Số máy

SđmB(KVA)

320.834)
435.32)
385.516

2
2
2

400
500
315

222.58)
311.857

2
2

160
250

398.217

2

500

2.3. phương án đi dây mạng cao áp
Vì nhà máy thuộc hộ loại một nên ta dùng đường dây trên không lộ kép dẫn
điện từ trạm BATG về trạm PPTT ,đối với mạng cao áp trong nhà máy ta
dùng cáp ngầm,từ trạm PPTT đến các trạm biến áp phân xưởng trong nhà máy
ta dùng cáp lộ kép căn cứ vào vị trí các máy biến áp và trạm phân phối trung
tâm ta đề ra hai phương án đi dây mạng cao áp
Phương án 1:các trạm biến áp được cấp điện trực tiếp từ trạm PPTT
Phương án 2:các trạm biến áp xa trạm PPTT được lấy điện thông qua các trạm
ở gần trạm PPTT :
Tính khoảng cách từ trạm PPTT→BATG
Ta có trạm PPTT có tạo độ (107,574;89,93)
Trạm BATG có tọa độ là (24;501)
→khoảng cách là 419,479 (m)
2.3.1 Tính toán kinh tế-kỹ thuật lựa chọn phương án tối ưu

Chọn tiết diện đường dây trên không từ trạm biến áp trung gian đến trạm phân
phối trung tâm dài 419,479 (m) dung dây AC lộ kép
có thời gian sử dụng công suất lớn nhất Tmax=3500h dây dẫn AC tra bảng
được Jkt=1,1
=>

Ittnm =
I

S ttnm
2. 3.U dm

=

2064,8649
2. 3.10

=59,607(A)

59,607

ttnm
Fkt = J = 1,1 =54,189 (mm2 )
kt

Lựa chọn dây nhôm lõi thép tiết diện 70 mm 2 , AC-70
Kiểm tra dây đã chọn theo điều kiện dòng phát nóng khi sự cố

15

Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
Khoa Điện

Đồ Án Cung Cấp Điện

Tra bảng dây AC-70 , có I cp =275 (A), khi đứt một dây ,dây còn lại chuyển tải
toàn bộ công suất cho dây còn lại Isc = 2.Itt = 119,214(A)
. so sánh với Icp thấy dây đã chọn thỏa mãn điều kiện phát nóng.
Kiểm tra dây theo điều kiện tổn thất điện áp
Với dây AC-70
có khoảng cách trung bình hình học là D=1,25(m) tra bảng được r o=0,43 Ω
/km ,xo=0,41 Ω /km

∆U=

P.R + Q. X 1600,9539.0,43.0,419479 + 1304,0759.0,41.0,419479
=
=25,653V
U dm
2.10

∆U < ∆Ucp= 5%Uđm = 500V thỏa mãn điều kiện cho phép tổn thất điện áp
 tiết diện dây phải chọn là dây AC-70
•

Tính toán kỹ thuật cho hai phương án

Phương án 1:

16


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
Khoa Điện

Đồ Án Cung Cấp Điện

Hình 2.1 Sơ đồ đi dây mạng cao áp nhà máy phương án 1

Chọn cáp cho phương án 1
chọn cáp từ trạm PPTT đến BAPX 1(khoảng cách :103,3m)
ImaxB1=

S ttD + S ttN
2 3.10

=12,97(A)

với cáp đồng Tmax=3500h tra bảng Jkt=3,1(A/mm2)
 Fkt=

12,97
=4,18 mm2
3,1

chọn cáp XLPE có tiết diện tối thiểu 16 mm2 →2 XLPE(3.16)
Tính toán tương tự với các đường cáp khác được kết quả ghi trong bảng(vì
cáp được chọn vượt cấp nên không cần kiểm tra theo ∆U và Icp)

Bảng :kết quả chọn cáp cao áp cho phương án 1

17


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
Khoa Điện
F(mm2)
16
16
16
16
16
16

đường cáp
PPTT→B1
PPTT→ B2
PPTT→B3
PPTT→B4
PPTT→ B5
PPTT→B6

Đồ Án Cung Cấp Điện

l(m)
103,3
49,74
47,68
53,56

72,67
112,53

Đơn giá(vnđ/m)
48000
48000
48000
48000
48000
48000

Thành tiền
4958400
2387520
2288640
2570880
3488160
5401440

Vì tất cả các đường dây đều d cáp lộ kép nên l=2l1(l1:k/c giữa các phân xưởng
và trạm PPTT) =>tổng K 1 =42190080 (vnđ)
Tiếp theo xác định tổn thất công suất tác dụng

∑ ∆P

1

cho phương án 1

2

Tính theo công thức

•

S
∆P i = i 2 .R.10-3
U

kW

Tổn thất ∆P trên đoạn từ PPTT-B1:
449,16712.1,47.0,2066.10 −3
=
=0,613(KW)
10 2

2

S
∆P 1 = 12 .R.10-3
U

Tương tự tính toán với các đoạn còn lại ta có bảng sau :

Bảng kết quả tính toán ∆P phương án 1
đường cáp

2.l(m)

PPTT→B1
PPTT→ B2
PPTT→B3
PPTT→B4
PPTT→ B5
PPTT→B6
 tổng

206,6
99,48
95,36
107,12
145,34
225,06

∑ ∆P

1

∑S

(KVA)
449,1671
609,447
385,516
222,58
311,857
647,504
tti

ro( Ω /km)

U (KW)

1,47
1,47
1,47
1,47
1,47
1,47

10
10
10
10
10
10

phương án 1 là 3,037(kw)

với Tmax=3500h , Cos ϕ ttnm =0,775331
=> τ = (0,124+Tmax.10-4)2.8760=1968,16 h
 chi phí tính toán hàng năm của phương án 1 là:
Z1=(avh+atc)K 1 +C. ∑ ∆P . τ

18

∆P i (KW)
0,613
0,543

0,208
0,078
0,208
1,387


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
Khoa Điện

Đồ Án Cung Cấp Điện

==(avh+atc)K 1 +Y 1
Từ Tmax = 3500 h; lấy các giá trị: avh =0,1 ;atc=0,125;C=750(đồng/kwh)
Trong đó:
avh _hệ số vận hành
1

atc_hệ số tiêu chuẩn( hệ số thu hồi vốn đầu tư); atc= T

tc

với Ttc là thời gian thu hồi vốn đầu tư lấy bằng 8 năm
C_giá thành 1kwh tổn thất điện năng
⇒ Z1 =(0,1+0,125). 42190080+750.3,037. 1968,16=13975744(đ)

Phương án 2
Sơ đồ:

Hình 2.2 sơ đồ đi dây mạng cao áp nhà máy phương án 2

Chọn cáp cho phương án 2
Chọn cáp từ B1-B2(khoảnh cách :69,35(m)

19


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
Khoa Điện

ImaxB12=

S ttD + S ttN
2 3.10

Đồ Án Cung Cấp Điện

=12,97(A)

với cáp đồng Tmax=3500h tra bảng Jkt=3,1(A/mm2)
 Fkt=

12,97
=4,18 mm2
3,1

chọn cáp XLPE có tiết diện tối thiểu 16 mm2 →2 XLPE(3.16)
Tương tự tính toán với các chặn còn lại được bảng :
F(mm2)
16
16

16
16
16
16

đường cáp
B1→B2
PPTT→ B2
PPTT→B3
PPTT→B4
PPTT→ B5
B6→B5

l(m)
69,35
49,74
47,68
53,56
72,67
48,166

Đơn giá(vnđ/m)
48000
48000
48000
48000
48000
48000

Thành tiền

4958400
2387520
2288640
2570880
3488160
5401440

Tổng K 2 =32751936 (vnđ)
Xác định tổn thất tác dụng ∆P cho phương án 2
Tính toán tương tự như phương án 1 với các chặn của phương án 2 ta được
bảng
đường cáp

2.l(m)

B1→B2
PPTT→ B2
PPTT→B3
PPTT→B4
PPTT→ B5
B6→B5
 tổng

138,7
99,48
95,36
107,12
145,34
96,332

∑ ∆P

2

∑S

(KVA)
449,1671
1058,614
385,516
222,58
959,361
647,504
tti

ro( Ω /km)

U (KW)

1,47
1,47
1,47
1,47
1,47
1,47

10
10
10
10

10
10

∆P i (KW)
0,411
1,639
0,208
0,078
1,9664
0,594

phương án 2 là 4,8964(kw)

 chi phí tính toán hàng năm của phương án 2 là:
Z2=(avh+atc)K 2 +C. ∑ ∆P2 . τ
=(avh+atc)K 2 +Y 2
Từ Tmax = 3500 h; lấy các giá trị: avh =0,1 ;atc=0,125;C=750(đồng/kwh)
⇒ Z 2 =(0,1+0,125). 32751936+750. 4,8964. 1968,16=14596859(đ)
So sánh kinh tế 2 phương án mạng cáp cao áp
20


Trng i Hc Cụng Nghip H Ni
Khoa in

n Cung Cp in

Phng ỏn

K i (ng)

Yi (ng)

Z i (ng)

PA1

42190080

4482976

6079547,714

PA2

32751936

7227674

6092159,864

Qua bng ta xột t s:
K

K K

42190080 32751936

1
2

T = Y = Y Y = 7227674 4482976 = 3,438 (nm)
2
1

Ta thy: T =3,438So sỏnh 2 phng ỏn ta quyt nh chn phng ỏn 1 l phng ỏn ti u
mng cao ỏp , phng ỏn ny khụng nhng cú Z nh m cũn d vn hnh
sa cha do i tuyn cỏp hỡnh tia



Thit k chi tit cho phng ỏn ti u

S trm PPTT
Trạm phân phối trung tâm là nơi trực tiếp nhận điện từ hệ thống về để cung
cấp điện cho nhà máy, do đó việc lựa chọn sơ đồ nối dây của trạm có ảnh hởng lớn và trực tiếp đến vấn đề an toàn cung cấp điện cho nhà máy. Sơ đồ cần
phải thoả mãn các điều kiện cơ bản nh: đảm bảo liên tục cung cấp điện theo
yêu cầu của phụ tải, phải rõ ràng, thuận tiện trong vận hành và xử lýsự cố, an
toàn lúc vận hành và sửa chữa, hợp lý về mặt kinh tế trên cơ sở đảm bảo các
yêu cầu kỹ thuật.
Nhà máy Đồng hồ chính xác đợc xếp vào phụ tải loại I, do tính chất quan
trọng của nhà máy nên trạm phân phối đợc cung cấp bởi hai đờng dây với hệ
thống 1 thanh góp có phân đoạn, liên lạc giữa hai phân đoạn của thanh góp
bằng máy cắt hợp bộ. Trên mỗi phân đoạn thanh góp đặt một máy biến áp đo
lờng ba pha năm trụ có cuộn tam giác hở báo chạm đất 1 pha trên cáp 10 kV.
Để chống sét từ đờng dây truyền vào trạm đặt chống sét van trên mỗi phân
đoạn thanh góp. Máy biến dòng đợc đặt trên tất cả các lộ vào ra của trạm có
tác dụng biến đổi dòng điện lớn (sơ cấp) thành dòng điện 5 A để cung cấp cho
các dụng cụ đo lờng và bảo vệ.

21


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
Khoa Điện

Đồ Án Cung Cấp Điện

MCLL
TG
1

TG
2

H×nh 2.3 S¬ ®å Tr¹m ph©n phèi trung t©m

22


Dao
cách
lycó
3 vị
trí:
hở
mạch
nối
mạch
và

tiếp
đất.

Tất cả
các tủ
hợp bộ
cuủa
hãng
SIEMEN
S, cách
điện
bằng
SF6, loại
8DC11,k
hôngcần
bảo trì

23

Tủ
đầu
M
vào
CáC
c
tủ
M
C
đầ
u

ra
củ
a
TủphBU
và
ân
CSV
TủđoMC
ạn
phân
đoạn
T
GT
và
1ủ
CS
V B
CáU
c tủB
máU
yB
cắt
U
đầu
B
ra
củaU
phâ
n
đoạ

n
Tủ
TG
MC
2
đầu
vào

Hìn
h
2.4
Sơ
đồ
ghép
nối
trạm
PPT
T

Trng i Hc Cụng Nghip H Ni
Khoa in

n Cung Cp in


Trng i Hc Cụng Nghip H Ni
Khoa in

n Cung Cp in

Hỡnh 2.5: S nguyờn lý mng cao ỏp ton nh mỏy
Máy cắt đầu nguồn và máy cắt đặt tại trạm PPTT chọn dùng loại máy cắt đặt
trong tủ hợp bộ của hãng SIEMENS, cách điện bằng SF6 không cần bảo trì.
Hệ thống thanh góp đặt sẵn trong tủ có dòng định mức 1250 A.
Bảng 3.8 Thông số kỹ thuật tủ máy cắt đặt tại trạm BATG và trạm PPTT.
Loại tủ

Uđm (kV)

Iđm (A)

IN , kA,1s

IN, kA

Ghi chú

8DC11

10

1250

25

63

Không cần bảo trì

Chọn loại chống sét van do hãng COOPER chế tạo có U đm = 12 kV, loại

giá đỡ ngang AZLP501B12.

2. Sơ đồ các trạm biến áp phân xởng.

Tủ cao áp MBA

8DH10 10/0,4

Tủ AT Tủ AT
tổng nhánh

Tủ AT
phân đoạn

Tủ AT Tủ AT MBA Tủ cao áp
nhánh tổng 10/0,4kV 8DH10

Hình 2.6 Sơ đồ đấu nối trạm biến áp B1, B2, B3, B4, B5, B6đặt 2 BA
Đặt một cầu chì và dao cách ly phía cao áp vì các trạm BAPX đặt rất gần
trạm PPTT. Cụ thể đặt một tủ đầu vào 10 kV có dao cách ly 3 vị trí, cách điện
bằng SF6, không bảo trì loại 8DH10.

24


Trng i Hc Cụng Nghip H Ni
Khoa in

n Cung Cp in

Bảng 13: Thông số kỹ thuật tủ hợp bộ do SIEMENS chế tạo.
Loại tủ

Uđm, kV

Iđm, kA

Uchiụ đựng, kV

IđmcắtN, kA

8DH10

12

200

25

25

Phía hạ áp chọn dùng các áptômát của hãng MERLIN GERIN đặt trong vỏ
tủ tự tạo. Với trạm một máy Biến áp đặt 1 tủ áptômát tổng và 1 tủ áptômát
nhánh.Với trạm 2 máy đặt 5 tủ: 2 tủ áptômát tổng, 1 tủ áptômát phân đoạn và
2 tủ áptômát nhánh.
Sơ đồ đấu nối các trạm biến áp vẽ ở hình 3.14 và 3.15
Máy biến áp đã chọn các máy của hãng ABB có cácthông số nh sau .

Bảng 14: Thông số kỹ thuật của các máy BA do ABB sản xuất:
SđmB, kVA

Uc, kV

UH, kV

10
10
10
10
10
10

0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4

400
500
315
160
250
500

P0, kW
0,84
1
0,72

0,5
0,64
1

PN, kW
5,75
7
4,85
2,95
4,1
7

Chọn áptômát cho các trạm BAPX:
Trạm biến áp B1: trạm đặt 2 máy loại máy 400 - 10/0,4.
Dòng lớn nhất qua áptômát tổng của máy 400kVA:
Imax =

S dm
3.U dm

=

400
3.0,4

= 577,35 A

Chọn áptômát tổng loại NS630N có Iđm = 630 A.
Trạm biến áp B2: Trạm đặt 2 máy loại máy 500- 10/0,4.
Dòng lớn nhất qua áptômát tổng của máy 500kVA:

Imax =

S dm
3.U dm

=

500
3.0,4

= 721,7 A

Chọn áptômát tổng loại C801N có Iđm = 800 A
25

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