thiết kế cấp điện cho xưởng sửa chữa cơ khí

ĐỒ ÁN MÔN CCĐ

GVHD:TH.S NGUYỄN ĐỨC MINH

LỜI NÓI ĐẦU
Trong tình hình kinh tế -xã hội nước ta hiện nay,công nghiệp giữ
một vai trò hét sức quan trong trong mạng tính quyết định trong nền
kinh tế.Trong đố điện giữ vai trò xương sống của công nghiệp.nó có liên
quan đến tất cả các nghành công nghiệp,kinh tế,lĩnh vực của đời sống.
Để đảm bảo yêu cầu to lớn đó chúng ta cần phải thiết kế hệ thống điện
an toàn và tin cậy.
Do đó đồ án thiết kế cung cấp điện là bắt buộc đối với sinh viên
ngành hệ thống điện.Quá trình thiết kế hệ thống điện sẽ giúp chúng ta có
cái nhìn tổng quát về hệ thống điện cũng như các thiết bị điện đươcj sử
dụng.
Với đồ án” thiết kế cấp điện cho xưởng sửa chữa cơ khí” sau
một thời gian làm đồ án dưới sự hướng dẫn của thầy giáo Th.S Nguyễn
Đức Minh, đến nay về cơ bản em đã hoàn thành nội dung của đồ
án.Nhưng vẫn còn nhiều sai sót,em rất mong được sự chỉ bảo của thầy
giáo để đồ án được hoàn thiện.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Th.S Nguyễn Đức Minh đã
giúp đỡ em thực hiện đồ án này.
Hà nội,tháng 6 năm 2010
Sinh viên thực hiện
Tạ Ngọc Hưng

SV:TẠ NGỌC HƯNG

1

ĐỒ ÁN MÔN CCĐ

GVHD:TH.S NGUYỄN ĐỨC MINH

CHƯƠNG I.XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN
CỦA PHÂN XƯỞNG
Tính toán phụ tải điện là công việc bắt buộc và đầu tiên trong mọi công
trình cung cấp điện , giúp cho việc thiết kế lưới điện về sau của người kĩ
sư . Phụ tải tính toán có giá trị tương đương với phụ tải thực tế về mặt
hiệu ứng nhiệt , do đó việc chọn dây dẫn hay các thiết bị bảo vệ cho nó
sẽ được đảm bảo .
Có nhiều phương pháp tính toán phụ tải điện như phương pháp hệ số
nhu cầu , hệ số tham gia cực đại . Đối với việc thiết kế cung cấp điện
cho phân xưởng sửa chữa cơ khí , vì đã có các thông tin chính xác về
mặt bằng bố trí thiết bị , biết đựoc công suất và quấ trình công nghệ của
từng thiết bị nên ta sử dụng phương pháp hệ số nhu cầu để tổng hợp
nhóm phụ tải động lực . Nội dung chính của phưong pháp như sau :
- Thực hiện phân nhóm các thiết bị có trong xưởng, mỗi nhóm đó sẽ
được cung cấp điện từ 1 tủ động lực riêng , lấy điện từ 1 tủ phân phối
chung . Các thiết bị trong nhóm nên có vị trí gần nhau trên mặt bằng
phân xưởng . Các thiết bị trong nhóm nên có cùng chế độ làm việc , số
lượng thiết bị trong 1 nhóm không nên quá 8 vì gây phức tạp trong vận
hành , giảm độ tin cậy cung cấp điện .
- Xác định hệ số sử dụng tổng hợp của nhóm thiết bị theo biểu thức
sau :
ΣPi .k s di
k = ΣPi
Σ
sd

- Xác định số lượng thiết bị hiệu dụng của mỗi nhóm n hd ( là 1 số qui
đổi gồm có nhd thiết bị giả định có công suất định mức và chế độ làm
việc như nhau và tiêu thụ công suất đúng bằng công suất tiêu thụ của
nhóm thiết bị thực tế ) . Các nhóm ở đây đều trên 4 thiết bị nên ta xác

SV:TẠ NGỌC HƯNG

2


ĐỒ ÁN MÔN CCĐ

GVHD:TH.S NGUYỄN ĐỨC MINH

Pmax
Σ
định tỷ số k Pmin , sau đó so sánh k với k b là hệ số ứng với k s d của
=

nhóm . Nếu k > kb , lấy nhd = n , là số lượng thiết bị thực tế của nhóm .
Ngược lại có thể tính nhd theo công thức sau :

( ΣP )

2

i

2
nhd = ΣPi

- Hệ số nhu cầu của nhóm sẽ được xác định theo biểu thức sau :
Σ
knc = k s d +

1 − k sΣd
n hd

- Cuối cùng phụ tải tính toán của cả nhóm là :
Ptt = knc. ΣPi

Danh mục các thiết bị,số lượng và công suất của các thiết bị :
TT
1
2
3
4
5
6
7
8

Tên máy
Búa hơi để rèn
Máy hàn=25%
Lò chạy bằng điện
Lò điện để hóa cứng
kim loại
thiết bị để tôi bánh
răng

thiết bị tôi cao tần
Máy ép ma sát
Máy nén khí

số lượng
4
3
3
6

Pdm(kW)
15
2,2
25
4

Udm(V)
380
380
380
380

cos
0,6
0,35
0,6
0,6

ksd
0,16

0,3
0,16
0,16

3

20

380

0,6

0,16

4
6
4

25
10
30

380
380
380

0,6
0,6
0,6

0,16
0,16
0,16

1.Xác định phụ tải chiếu sáng cho phân xưởng.
Phụ tải tính toán được tính theo công suất phụ tải chiếu sáng trên một
đơn vị diện tích.Công thức tính là:
SV:TẠ NGỌC HƯNG

3


ĐỒ ÁN MÔN CCĐ

GVHD:TH.S NGUYỄN ĐỨC MINH
Pcs =P0. F

Trong đó:
: suất phụ tải chiếu sáng trên đơn vị diện tích(W/m2)
P0 = 12 (W/m2)
F : diện tích cần được chiếu sáng
diện tích chiếu sáng toàn phân xưởng F = 20x25=500m2
Như vậy ta có :
Pcs = 12x500 = 6000 (W) = 6 kW
2.Phụ tải thông thoáng và làm mát.
Phân xưởng trang bị 20 quạt trần mỗi quạt có công suất là 120 W và 10
quạt hút mỗi quạt 80 W, hệ số công suất trung bình của nhóm là 0,8;
Tổng công suất chiếu sáng và làm mát là:
Plm = 20.120 +10.80 = 32000 W = 3,2 kW
3.Phụ tải động lực

Trước khi tính toán cần qui các phụ tải làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp
lại về chế độ làm việc làm việc dài hạn , theo công thức :
P = Pđặt . ε , kW .
Trong đó :
- Pđăt : là công suất của phụ tải lấy theo trong bảng 1.2 , tức là công suất
định mức của phụ tải .
- P : công suất qui về chế độ làm việc dài hạn của thiết bị .
- ε : hệ số tiếp điện của thiết bị .
Như vậy , phụ tải 35 máy biến áp hàn có ε = 0,4 là :
Pcc35 = 35. 0,4 = 22,136 kW
Phụ tải nhóm 1

SV:TẠ NGỌC HƯNG

4


ĐỒ ÁN MÔN CCĐ

GVHD:TH.S NGUYỄN ĐỨC MINH

TT

tên máy

số lượng Pdm(kW) Udm(V)

cos

ksd

1

Búa hơi để rèn

2

15

380

0,6

0,16

2

máy hàn

1

2,2

380

0,35

0,3

3

Lò chạy bằng điện

1

25

380

0,6

0,16

4

Lò điện để hoá cứng
kim loại

1

4

380

0,6

0,16

5

thiết bị tôi cao tần

1

25

380

0,6

0,16

6

Máy ép ma sát

2

10

380

0,6

0,16

- Số lượng hiệu dụng nhóm 1:
n hdn1

(∑ Pi ) 2 11278,44

=
=
= 5,872
1920,84
∑ Pi 2

- Hệ số sử dụng nhóm 1:
k sdn1 =

∑ Pi .k sdi
17,3
=
= 0,163
∑ Pi
106,2

- Hệ số nhu cầu nhóm 1:
k ncn1 = k sdn1 +

1 − k sdn1
n hdn1

= 0,163 +

1 − 0,163
5,872

= 0,508

- Tổng công suất phụ tải nhóm 1:

Pn1 = k ncn1 . ∑ Pi = 0,508.106,2 = 53,950

- Hệ số công suất của phụ tải nhóm 1:
cosϕ n1 =

∑ Pi . cos ϕ i 63,17
=
= 0,595
∑ Pi
106,2

Phụ tải nhóm 2

SV:TẠ NGỌC HƯNG

5

kW


ĐỒ ÁN MÔN CCĐ

GVHD:TH.S NGUYỄN ĐỨC MINH

TT

tên máy

số lượng Pdm(kW) Udm(V)

cos

ksd

1

máy hàn

1

2.2

380

0,35

0,3

2

lò điện để hoá cứng linh
kiện

2

4

380

0,6

0,16

3

thiết bị để tôi bánh răng

1

20

380

0,6

0,16

4

thiết bị tôi cao tần

1

25

380

0,6

0,16

5

máy ép ma sát

1

10

380

0,6

0,16

6

máy nén khí

1

30

380

0,6

0,16

Tính toán tương tự ta có số liệu nhóm 2 theo bảng
nhd

ksd

knc

P,kW

cosφ

4,396

0,180

0,571

54,359

0,594

Phụ tải nhóm 3
TT

tên máy

1

máy hàn

1

2.2

2

Lò chạy bằng điện

2

3

lò điện để hoá cứng linh
kiện

4

thiết bị để tôi bánh răng
SV:TẠ NGỌC HƯNG

số lượng Pdm(kW) Udm(V)

cos

ksd

380

0,35

0,3

25

380

0,6

0,16

1

4

380

0,6

0,16

2

20

380

0,6

0,16

6


ĐỒ ÁN MÔN CCĐ

GVHD:TH.S NGUYỄN ĐỨC MINH

5

thiết bị tôi cao tần

1

25

380

0,6

0,16

6

máy ép ma sát

1

10

380

0,6

0,16

7

máy nén khí

1

30

380

0,6

0,16

Tính toán tương tự ta có số liệu nhóm 3 theo bảng
nhd

ksd

knc

P,kW

cosφ

7,031

0,162

0,478

77,054

0,522

Phụ tải nhóm 4
TT

tên máy

số lượng Pdm(kW) Udm(V)

cos

ksd

1

Búa hơi để rèn

2

15

380

0,6

0,16

2

lò điện để hoá cứng linh
kiện

2

4

380

0,6

0,16

3

thiết bị tôi cao tần

1

25

380

0,6

0,16

4

máy ép ma sát

2

10

380

0,6

0,16

5

máy nén khí

2

30

380

0,6

0,16

Tính toán tương tự ta có số liệu nhóm 4 theo bảng
nhd

ksd

knc

P,kW

cosφ

6,581

0,16

0,487

69,641

0,6

Bảng tổng hợp phụ tải động lực của các nhóm
SV:TẠ NGỌC HƯNG

7


ĐỒ ÁN MÔN CCĐ

GVHD:TH.S NGUYỄN ĐỨC MINH

TT

phụ tải

ksdi

cosi

Pni

1

Nhóm 1

0,163

0,595

53,950

2

Nhóm 2

0,180

0,594

54,359

3

Nhóm 3

0,162

0,522

77,054

4

Nhóm 4

0,160

0,6

69,641

- Số lượng hiệu dụng:
n hd

(∑ Pni ) 2
255,004 2
=
=

= 3,905
16652,691
∑ Pni2

- Hệ số sử dụng phụ tải động lực:
k sd ∑ =

∑ Pni .k sdni
42,204
=
= 0,165
∑ Pni
255,004

- Hệ số nhu cầu phụ tải động lực:
k nc ∑ = k sd ∑ +

1 − k sd ∑
n hd

= 0,165 +

1 − 0,165
3,905

= 0,587

- Tổng công suất phụ tải động lực:

Pdl ∑ = k nc ∑ . ∑ Pni = 0,587 .255,004 = 149,687

kW
- Hệ số công suất trung bình của phụ tải tổng hợp:
cosϕ tb =

∑ Pni . cos ϕ ni 146,396
=
= 0,574
∑ Pni
255,004

SV:TẠ NGỌC HƯNG

8


ĐỒ ÁN MÔN CCĐ

GVHD:TH.S NGUYỄN ĐỨC MINH

4.Phụ tải tổng hợp
Bảng: Kết quả tính toán phụ tải:
Số thứ
tự

Phụ tải

P ; KW

1

Chiếu sang

2

Thông thoáng, làm
mát

3

Động lực

6

1

3,2

0,8

149,687

0,574

Xác định phụ tải tổng hợp theo phương pháp số gia:
Ρ1− 2 = Ρmax + Ρi
Ta có:
Xét cho từng cặp phụ tải:
ΡΣ = Ρ1 + ∆Ρ2 , nếu Ρ1 > Ρ2
ΡΣ = Ρ2 + ∆Ρ1 , nếu Ρ2 > Ρ1

ΡΣ = Ρ1 + kΡ2 , nếu Ρ1 > Ρ2
Hay:
ΡΣ = Ρ2 + kΡ1 , nếu Ρ2 > Ρ1
Với hệ số k được xác định như sau:
Ρ 
ki =  i 
5

0 , 04

Ρ 
ki =  i 
5

- Ta có

Ρlm < Ρcs < Ρdl

− 0,41

,

đối với mạng điện hạ áp

0 , 04

− 0,381

, đối với mạng điện cao áp

.

- Tổng công suất tính toán của 2 nhóm phụ tải chiếu sáng và làm
mát:
Pcslm = 6 + ((

3,2 0,04
)
− 0,41).3,2 = 7,831
5
kW

- Tổng công suất tác dụng tính toán toàn phân xưởng:
SV:TẠ NGỌC HƯNG

9


ĐỒ ÁN MÔN CCĐ

GVHD:TH.S NGUYỄN ĐỨC MINH

P∑ = 149,687 + ((

7,831 0,04
)
− 0,41).7,831 = 154,449
5

kW

- Hệ số công suất tổng hợp:
cos ϕ ∑ =

∑ Pi . cos ϕ i 6.1 + 3,2.0,8 + 149,687 .0,574
=
= 0,595
∑ Pi
6 + 3,2 + 149,687

- Công suất biểu kiến của phụ tải phân xưởng:
=>

S∑ =

=>

P∑
Cosϕ ∑

=

154,449
= 259,578
0,595

kVA

Q∑ = S ∑ .Sins ϕ ∑ = 259,578. 1 − 0,595 2 = 208,629

kVAr

CHƯƠNG II.THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP
PHÂN XƯỞNG
Vị trí của trạm biến áp cần phải thỏa mãn các yêu cầu cơ bản
sau :
- An toàn và liên tục cấp điện
- Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp đi tới.
- Thao tác, vận hành, quản lý dễ dàng.
- Tiết kiệm vốn đầu tư và chi phí vận hành nhỏ
- Bảo đảm các điều kiện khác như cảnh quan môi trường, có
khả năng điều chỉnh cải tạo thích hợp, đáp ứng được khi khẩn cấp...
- Tổng tổn thất công suất trên các đường dây là nhỏ nhất
Căn cứ vào sơ đồ bố trí các thiết bị trong phân xưởng thấy rằng các
phụ tải được bố trí với mật độ cao trong nhà xưởng nên không thể bố trí
máy biến áp trong nhà . Vì vậy ta đật máy phía ngoài nhà xưởng ngay
SV:TẠ NGỌC HƯNG

10


ĐỒ ÁN MÔN CCĐ

GVHD:TH.S NGUYỄN ĐỨC MINH

sát tường như minh hoạ dưới đây . Khi xây dựng ở bên ngoài như thế
cần chú ý đến điều kiện mỹ quan .

TBA
Hướng điện vào

Sơ đồ bố trí máy biến áp
1.

Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng

- Hệ số điền kín đồ thị có thể được xác định theo biểu thức:
Kdk = = 1 < 0,75
Như vậy máy biến áp có thể làm việc quá tải 40% trong khoảng
thời gian cho phép không quá 6 giờ.
- Dựa vào sơ đồ mặt bằng nhà xưởng, vì ở góc phía cửa ra vào không có
phụ tải, nên ta có thể đặt trạm biến áp ở bên trong, ngay sát tường nhà
xưởng, tiết kiệm được dây dẫn của mạng hạ áp.
2. Chọn công suất và số lượng máy biến áp.
= 259,578 kVA
Ta chọn công suất và sô lượng máy biến áp 22/0,4 kV theo 2
phương án sau:
Phương án 1: dùng 2 máy 2.180 kVA.
Phương án 2: dùng 1 máy 320 kVA.
Các tham số của máy biến áp do Việt Nam chế tạo cho trong bảng
sau:
Bảng số liệu các máy biến do Việt Nam sản xuất
SV:TẠ NGỌC HƯNG

11


ĐỒ ÁN MÔN CCĐ

GVHD:TH.S NGUYỄN ĐỨC MINH

điện
áp;kV

Chi
phí

180

35/0,4

1,5

4,1

6,5

8

104,2

320

35/0,5

2,3

6,2

6,5

7,5

68,7

Dưới góc độ an toàn kĩ thuật, các phương án không ngang nhau về độ
tin cậy cung cấp điện. Đối với phương án 1 khi có sự cố xảy ra ở 1 trong 2
máy biến áp, máy còn lại sẽ phải gánh toàn bộ phụ tải loại I và II của phân
xưởng, đối với phương án 2 sẽ phải ngừng cung cấp điện cho toàn phân
xưởng. Để đảm bảo tương đồng về kỹ thuật của các phương án cần phải
xét đến thành phần thiệt hại do mất điện khi có sự cố xảy ra trong các máy
biến áp.
Hàm chi phí tính toán quy đổi cho từng phương án:
Z = p.V + C + Yth đ/năm .
C: thành phần chi phí do tổn thất. C = ∆A.c∆
Với c∆ : giá thành tổn thất điện năng.
Yth : thiệt hại do mất điện
Yth =
: đơn giá do thiệt hại mất điện,với các xí nghiệp có thể lấy 5000 –
25000 đ/kWh
: công suất thiêu hụt trong khi mất điện
:thời gian mất điện,với trạm biến áp tiêu thụ là 24h/năm
Hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn đầu tư:
i(1 + i)Th
0,1(1 + 0,1) 25
=
= 0,11
Th
25
(1

+
i)
−
1
(1
+
0,1)
−
1
atc =

Th là tuổi thọ của trạm biến áp lấy bằng 25 năm.
SV:TẠ NGỌC HƯNG

12


ĐỒ ÁN MÔN CCĐ

GVHD:TH.S NGUYỄN ĐỨC MINH

Hệ số khấu hao của trạm biến áp thể lấy bằng 6,4 % tra bảng 31.pl
(TK1)
Do đó : pBA = atc + kkh = 0,11 + 0,064 = 0,174
Khi so sánh thiệt hại do mất điện chỉ cần xét đến phụ tải loại I và
loại II, vì có thể coi phụ tải loại III ở các phương án là như nhau:
* Phương án 1:
Phụ tải trong thời gian sự cố 1 máy biến áp
Ssc = Stt. m1+2 = 258,8.0,85 = 220,64( kVA )
Hệ số quá tải:

Như vậy máy biến áp có thể làm việc quá tải khi xảy ra sự cố,
thời gian tổn thất công suất cực đại có thể được xác định theo biểu
thức sau:
= 5028(h)
Tổn thất trong máy biến áp được xác định theo biểu thức:
= 2.1,5.8760 + . 5028 = 47715,81(kWh)
Chi phí cho thành phần tổn thất là:
C =47715,81.103 = 47,71.106 đ
Công suất thiếu hụt khi mất điện bằng 10% công suất của phụ tải
Pth1 = 0,1.255= 25,5 (kW)
Do đó thiệt hại do mất điện là:
Yth1 = Pth1.gth.tf = 25,5.4500.24 = 2,754.106 (đ)
Vậy tổng chi phí qui đổi của phương án :
SV:TẠ NGỌC HƯNG

13


ĐỒ ÁN MÔN CCĐ

GVHD:TH.S NGUYỄN ĐỨC MINH

Z2 = 0,174.104,2+47,71+2,754=68,595.106 đ
* Phương án 2:
Hệ số quá tải:
k qt =

S sc 220,64
=
= 0,689 < 1,4

Sn
320

Như vậy máy biến áp có thể làm việc quá tải khi xảy ra sự cố
Tổn thất trong máy biến áp được xác định theo biểu thức:

= 2,3.8760 + 6,2..5028=40660,6(kWh)
Chi phí cho thành phần tổn thất là:
C = 40660,6.103 = 40,66.106 (đ)
Vậy tổng chi phí qui đổi của phương án :
Z2 = (0,174.68,7+ 40,66 ) = 50,759.106 đ
Bảng kết quả các phương án chọn MBA

TT Các tham số

PA 1

PA 2

1

Công suất trạm biến áp SBA, Kva

2.180

320

2

Tổng vốn đầu tư V, 106đ

104,2

68,7

3

Tổn thất điện năng

5

Thiệt hại do mất điện Yth, 106đ/năm

2,754

6

Tổng chi phí qui đổi Z, 106đ/năm

68,595

SV:TẠ NGỌC HƯNG

∆A ,

103kWh/năm

14

47,71

40,66

50,759


ĐỒ ÁN MÔN CCĐ

GVHD:TH.S NGUYỄN ĐỨC MINH

Ta thấy phương án 2 có chi phí qui đổi nhỏ nhất. Vậy ta đặt trạm
biến áp gồm 1 máy 320 kVA.

CHƯƠNG III.LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN
CẤP ĐIỆN CHO XƯỞNG
Khi thiết kế cung cấp điện cho một công trình nhiệm vụ của người
thiết kế là phải xác định được phương án cấp điện hợp lý nhất.Bởi vì nó
sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến việc vận hành,khai thác và phát huy hiệu quả
của công trình.
Một phương án cấp điện cần thoải mãn những yêu cầu:
•
•
•
•

Đảm bảo chất lượng điện năng.
Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện.
Thuận tiện trong việc vận hành,khai thác sửa chữa.
Chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật hợp lý.

Vị trí của trạm biến áp cần phải thỏa mãn các yêu cầu cơ bản sau :
- An toàn và liên tục cấp điện
- Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp đi tới.
- Thao tác, vận hành, quản lý dễ dàng.
- Tiết kiệm vốn đầu tư và chi phí vận hành nhỏ
- Bảo đảm các điều kiện khác như cảnh quan môi trường, có
khả năng điều chỉnh cải tạo thích hợp, đáp ứng được khi khẩn cấp...
SV:TẠ NGỌC HƯNG

15


ĐỒ ÁN MÔN CCĐ

GVHD:TH.S NGUYỄN ĐỨC MINH

- Tổng tổn thất công suất trên các đường dây là nhỏ nhất.
Ta chọn dây dẫn cao áp từ nguồn điện vào trạm biến áp là dây
nhôm, dây dẫn hạ áp là cáp đồng 3 pha mắc trong hào cáp.
1.Ta đưa ra 2 phương án đi dây.

a.Phương án 1

DL 1

MBA

DL 2

TPP

DL 3

DL 4

b.Phương án 2

DL 1

MBA

DL 2

TPP

SV:TẠ NGỌC HƯNG
DL 3

16
DL 4


ĐỒ ÁN MÔN CCĐ

GVHD:TH.S NGUYỄN ĐỨC MINH

2.Tính toán kinh tế - kĩ thuật chọn phương án tối ưu.
2.1.phương án 1
a.chọn dây
- Dòng điện chạy trong dây dẫn từ trạm biến áp đến tủ phân

phối là:
I=

S
3.U

=

259,578
3.0,38

= 394,387

(A)

Mật độ dòng kinh tế ứng với T M = 4500 h của cáp đồng j kt = 3,1
(A/mm2 ) (bảng 9.pl.BT) [TK 1].
Vậy tiết diện dây cáp là:
F=

I
394,387
=
= 127,222
j kt
3,1

(mm2)

Ta chọn cáp XLPE.120 có r 0=0,153 và x0 = 0,06 Ω /km (bảng

24.pl) [TK 2]
- Dòng điện chạy trong dây dẫn từ tủ phân phối đến tủ động lực
1 là:
S = = = 90,672 kVA
I = = = 137,76 A
Mật độ dòng kinh tế ứng với TM = 4500 h của cáp đồng jkt =3,1
A/mm2 (bảng 9.pl.BT) [TK 1].
Vậy tiết diện dây cáp là:
F = = = 44,44 mm2

SV:TẠ NGỌC HƯNG

17


ĐỒ ÁN MÔN CCĐ

GVHD:TH.S NGUYỄN ĐỨC MINH

Ta chọn cáp XLPE-50 có tiết diện 50mm2 với r0=0,29 và x0 =
0,06 Ω /km (bảng 24.pl) [TK 2]
Tính toán tương tự cho các trường hợp từ tủ phân phối đên các tủ động
lực còn lại.Ta có bảng:
TT
Tủ ĐL1
Tủ Đl2
Tủ Đl3
Tủ Đl4

Stt

90,672
91,51
147,61
116,07

Udm(kv)
0,38
0,38
0,38
0,38

I(A)
137,76
139,04
224,27
176,35

Ftt(mm2) Ftc(mm2)
44,44
50
44,85
50
72,35
50
56,88
35

Icp(A)
206
206

206
174

Chọn cáp từ tủ động lực tới các máy động lực
+ cáp từ tủ động lực 1 đến búa hơi để rèn:
I1 = = = 37,98 A
F = = = 12,25 mm2
Ta chọn cáp XLPE-16 có tiết diện 16mm2 với r0=1,15 và
x0 = 0,07 Ω /km (bảng 24.pl) [TK 2].
+cáp từ tủ động lực 1 đến máy hàn:
I2 = = = 9,55 A
F = = = 3,08 mm2
Ta chọn cáp XLPE-4 có tiết diện 4mm2 với r0=4,85 và x0 = 0,09
Ω /km (bảng 24.pl) [TK 2].
Tính toán tương tự ta có bảng sau:
TT

Tên máy

I,(A)

Ftt,mm2

Flc

r0(Ω) x0(Ω)

1

Búa hơi để rèn

37,98

12,25

16

1,15

007

2

Máy hàn

9,55

3,08

4

4,85

0,09

3

Lò chạy bằng điện

63,3

20,42

25

0,74

0,066

SV:TẠ NGỌC HƯNG

18


ĐỒ ÁN MÔN CCĐ

GVHD:TH.S NGUYỄN ĐỨC MINH

4

Lò điện để hoá
cứng kim loại

10,13

3,27

4

4,85

0,09

5

thiết bị tôi cao tần

63,3

20,42

25

0,74

0,066

6

Máy ép ma sát

25,32

8,16

10

1,84

0,073

Chọn cáp từ máy động lực tới các động lực
- Dòng điện chạy trong dây dẫn từ tủ động lực 1 đến búa hơi để rèn là:
I=

S
3.U

=

25
3.0,38

= 37,98

(A)

Mật độ dòng kinh tế ứng với T M = 4500 h của cáp đồng j kt = 3,1
(A/mm2 ) (bảng 9.pl.BT) [TK 1].
Vậy tiết diện dây cáp là:
F=

I
37,98
=
= 12,25
j kt
3,1
mm2)

Ta chọn cáp XLPE.16 có r0=1,15 và x0 = 0,07 Ω /km (bảng 23.pl)
[TK 2]
Tính toán tương tự đối với các máy động lực khác trong nhóm 1 ta có
bảng sau:
TT

Cáp lựa chọn

Tên máy

F (mm2)

1

Búa hơi để rèn

12,25

16

2

máy hàn

9,55

10

3

Lò chạy bằng điện

63,3

70

SV:TẠ NGỌC HƯNG

19

(XLPE)


ĐỒ ÁN MÔN CCĐ

GVHD:TH.S NGUYỄN ĐỨC MINH

4

Lò điện để hoá cứng linh
kiện

10,13

10

5

thiết bị tôi cao tần

63,3

70

6

Máy ép ma sát

25,32

25

Nhóm 2
TT

Tên máy

F (mm2)

Cáp lựa chọn
(XLPE)

1

máy hàn

9,55

10

2

lò điện để hoá cứng linh kiện

10,13

10

3

thiết bị để tôi bánh răng

50,64

50

4

thiết bị tôi cao tần

63,3

70

5

máy ép ma sát

25,32

25

6

máy nén khí

75,97

95

tên máy

F (mm2)

1

máy hàn

9,55

10

2

Lò chạy bằng điện

3

lò điện để hoá cứng linh kiện

10,13

10

4

thiết bị để tôi bánh răng

50,64

50

Nhóm 3
TT

SV:TẠ NGỌC HƯNG

20

Cáp lựa chọn
(XLPE)


ĐỒ ÁN MÔN CCĐ

GVHD:TH.S NGUYỄN ĐỨC MINH

5

thiết bị tôi cao tần

63,3

70

6

máy ép ma sát

25,32

25

7

máy nén khí

75,97

95

Nhóm 4
TT

2

Cáp lựa chọn

tên máy

F (mm )

1

Búa hơi để rèn

12,25

16

2

lò điện để hoá cứng linh kiện

10,13

10

3

thiết bị tôi cao tần

63,3

70

4

máy ép ma sát

25,32

25

5

máy nén khí

75,97

95

(XLPE)

b.tính tổn thất điện áp, điện năng và chi phi qui dẫn.
• Từ trạm biến áp đến tủ phân phối.
+ tổn hao điện áp
∆U =

P.r0 + Q.x 0
154,449.0,153 + 208,629.0,06
.L =
.12,5.10 −3 = 1,19V
U ca
0,38

+ tổn thất điện năng
∆A =

S2

259,578 2
.
r
.
L
.
τ
=
.0,153.12,5.10 −3.5028.10 −3 = 4487,095(kWh )
2 0
2
U
0,38

+ Chi phí tổn thất điện năng:
C = ΔA.cΔ = 4487,095.1000 = 4,487 .106 (đ/năm)
SV:TẠ NGỌC HƯNG

21


ĐỒ ÁN MÔN CCĐ

GVHD:TH.S NGUYỄN ĐỨC MINH

+ Vốn đầu tư đường dây:
Tra bảng 32,pl [TK 2] ta có suất vốn đầu tư đường dây v 0 =
1616.106 (đ/km), vậy:
V = v0.L = 1616.106.12,5.10-3 = 20,2 .106 (đ)
- Chi phí quy đổi:

Z = pV+C = (0,174+20,2).106 = 20,374.106 (đ/năm)
• Từ tủ phân phối đến các tủ động lực
- đến tủ động lực 1
+ tổn thất điện áp
∆U =

P.r0 + Q.x 0
53,95.0,29 + 82 ,902.0,06
.L =
.12,5.10 −3 = 0,658V
U ca
0,38

+ Tổn thất điện năng:
∆A =

S2
90,67 2
.
r
.
L
.
τ
=
.0,29.12,5.10 −3.5028.10 −3 = 1037,68(kWh)
0
2
2
U ca

0,38

(kWh)

+ Chi phí tổn thất điện năng:
C = ΔA.cΔ = 1037,68.1000 = 1,037.106 (đ/năm)
+ Vốn đầu tư đường dây:
Tra bảng 32,pl [TK 2] ta có suất vốn đầu tư đường dây v 0 =
892.106 (đ/km), vậy:
V = v0.L = 892.12,5.106.10-3 =11,15. 106 đ/năm
- Chi phí quy đổi:
Z = pV+C = 0,174.11,15 + 1,037 = 2,98.106 đ/năm
Tính toán tương tự ta có số liệu trong bảng sau
Tủ
đl

tổn thất điện áp
∆U ,V

tổn thất điện
năng kWh

SV:TẠ NGỌC HƯNG

22

vốn đầu tư

Chi phí qui đổi

(106 đ)

(106 đ)


ĐỒ ÁN MÔN CCĐ

GVHD:TH.S NGUYỄN ĐỨC MINH

1

0,658

1037,68

11,15

2,98

2

0,664

1057,07

11,15

2,997

3

0,984

2750,33

11,15

4,69

4

1,374

3049,08

9,06

12,11

• từ tủ động lực đến các động lực
+ nhóm 1
từ tủ động lực đến búa hơi để rèn:
+ Xác định tổn hao điện áp :
∆U =

P.r0 + Q.x 0
16.1,152 + 20.0,07
.L =
.3.10 −3 = 0,156
U ca

0,38

(V)

+ Tổn thất điện năng:
∆A =

S2
25 2
.
r
.
L
.
τ
=
.3.10 −3.5028.10 −3 = 65,28
0
2
2
U ca
0,38

(kWh)

+ Chi phí tổn thất điện năng:
C = ΔA.cΔ = 65,28.1000 = 0,065.106 (đ/năm)
+ Vốn đầu tư đường dây:
Tra bảng 32.pl [TK 2] ta có suất vốn đầu tư đường dây v0 =
485.106 (đ/km), vậy:

V = v0.L = 485.106.3.10-3 = 0,97.106 (đ)
Chi phí quy đổi:
Z=p.V+C = (0,174.0,97+0,065).106 = 0,23.106 (đ/năm)
Từ tủ động lực đến các máy động lực khác được trình bày trong bảng
sau :
TT

Tên máy

SV:TẠ NGỌC HƯNG

chiề
u dài

tổn thất
điện áp
23

tổn thất
điện

vốn đầu
tư

Chi phí
qui đổi


ĐỒ ÁN MÔN CCĐ

GVHD:TH.S NGUYỄN ĐỨC MINH

(l)

∆U ,V

năng
kWh

(106 đ)

(106 đ)

1

Búa hơi để rèn

3

0,156

65,28

0,97

0,23

2

Máy hàn

2

0,059

0,35

0,53

0,09

3

Lò chạy bằng
điện

1

0,054

0,06

0,576

0,10

4

Lò điện để hoá
cứng kim loại

2

0,052

15,01

0,53

0,11

5

thiết bị tôi cao
tần

1

0,054

0,06

0,576

0,10

6

Máy ép ma sát

1

0,022

7,16

0,576

0,10
0,73

Đối với các tủ động lực khác đến các máy động lực ta coi tổng chi phi
quy dẫn tương đương với từ tủ động lực 1 đến các máy động lực của
nó.Như vậy tổng chi phí quy dẫn của phương án 1 là 2,92.106 đ
2.2.phương án 2
a.chọn dây
Ta đã tính được ở phương án 1 (do các thong số kĩ thuật giống phương
án 1
b.tính tổn thất điện áp, điện năng và chi phi qui dẫn.
• Từ trạm biến áp đến tủ phân phối.
Do khoảng cách từ trạm biến áp đến tủ phân phối là rất nhỏ nên tổn thất
điện áp, điện năng và chi phí quy dẫn coi như không đáng kể.
• Từ tủ phân phối đến các tủ động lực.
SV:TẠ NGỌC HƯNG

24


ĐỒ ÁN MÔN CCĐ

GVHD:TH.S NGUYỄN ĐỨC MINH

• đến tủ động lực 1
+ tổn thất điện áp
∆U =

P.r0 + Q.x0
53,95.0,29 + 82 ,902.0,06
.L =
.9.10 −3 = 0,473V
U ca
0,38

+ Tổn thất điện năng:
∆A =

S2
90,67 2
.
r
.
L
.
τ
=
.0,29.9.10 −3.5028.10 −3 = 747,13(kWh)
0
2
2
U ca

0,38

(kWh)

+ Chi phí tổn thất điện năng:
C = ΔA.cΔ = 747,13.1000 = 0,75.106 (đ/năm)
+ Vốn đầu tư đường dây:
Tra bảng 32,pl [TK 2] ta có suất vốn đầu tư đường dây v 0 =
892.106 (đ/km), vậy:
V = v0.L = 892.9.106.10-3 =8,03. 106 đ/năm
- Chi phí quy đổi:
Z = pV+C = 0,174.8,03+ 0,75 = 2,15.106 đ/năm
Tính toán tương tự ta có số liệu trong bảng sau
Tủ
đl

tổn thất điện áp
∆U ,V

tổn thất điện
năng kWh

vốn đầu tư

Chi phí qui đổi

(106 đ)

(106 đ)

1

0,474

747,13

8,03

2,15

2

0,664

2029,44

21,408

5,75

3

0,708

1980,96

8,03

3,57

4

2,64

5854,23

17,40

23,25

• Từ tủ động lực đến các động lực.
Tương tự như ở phương án 1.
Tổng chi phí quy đổi của phương án 2 là :
SV:TẠ NGỌC HƯNG

25