ĐỒ án CUNG cấp điện THIẾT kế PHÂN XƯỞNG cơ KHÍ

TRƯỜNG CAO ĐẴNG KỸ THUẬT LÝ TỰ TRỌNG
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN :

CUNG CẤP ĐIỆN
ĐỀ TÀI :

THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ
DIỆN TÍCH 18000 X 54000

GVHD: NGUYỄN MINH ĐỨC CƯỜNG
SVTH: NGUYỄN TUẤN VŨ
LỚP :12CĐ – ĐT1

TP. HCM, tháng 10-2014


Đồ án cung cấp điện

LỜI NÓI ĐẦU

Sau hơn ba mươi năm kể từ khi dành độc lập, hiện nay nền kinh tế nước ta đang
thực hiện đổi mới, hội nhập với nền kinh tế toàn cầu. Với chính sách phù hợp của
đảng và nhà nước nền kinh tế nước ta đang vươn lên mạnh mẽ trên mọi lĩnh vực.
Kéo theo đó đời sống nhân dân cũng ngày càng được nâng cao, các khu công
nghiệp tăng lên nhanh chóng đặc biệt là các khu công nghệ cao và các khu công
nghiệp hợp tác giữa nước ta với nước ngoài, mặt khác nền nông nghiệp thuần nông
lao động tay chân của nước ta cũng dần được đưa tiến bộ khoa học kỹ thuật vào áp
dụng. Do đó mà nhu cầu tiêu thụ điện năng trên tất cả các lĩnh vực như: công
nghiệp, nông nghiệp, sinh hoạt… ngày càng gia tăng. Vì vậy việc tính toán thiết kế

cung cấp điện cho các biệt khu kinh tế, các khu chế xuất, các xí nghiệp công nghiệp,
các nhà máy sản xuất, các khu tái định cư… là hết sức cần thiết. Nhờ vào việc tính
toán, thiết kế cung cấp điện mà nguồn năng lượng điện được truyền tải từ nhà máy
đến các trạm phân phối điện năng và đến nơi tiêu thụ được thực hiện một cách an
toàn, tiết kiệm và hiệu quả nhất.
Đồ Án Cung Cấp Điện là kết quả của sự vận dụng các kiến thức đã học vào
thực tế để tính toán thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng. Nhờ đó mà em hiểu
rõ hơn những gì đã được học ở phần lý thuyết mà em chưa có dịp ứng dụng vào
thực tiễn, đồng thời em cũng hình dung rõ hơn về ý nghĩa của bộ môn cung cấp
điện trong ngành điện khí hóa – cung cấp điện. Với sự giúp đỡ, hướng dẫn tận tình
của T.S Quyền Huy Ánh, em đã thực hiện tập đồ án với nội dung “thiết kế cung
cấp điện cho một phân xưởng cơ khí” nhằm củng cố những kiến thức lý thuyết mà
em đã được học và cũng là cơ sở để chúng em thiết kế những mạng điện lớn hơn
sau này.
Do trình độ kiến thức của em có hạn, thời gian ngắn, tài liệu tham khảo không
nhiều cũng như kinh nghiêm còn hạn chế, chắc chắn tập đồ án này không thể tránh
khỏi những chỗ thiếu xót. Em kính mong thầy Quyên Huy Ánh góp ý để em có thể
bổ sung những chỗ chưa chính xác và cũng để giúp em hoàn thiện hơn vốn kiến
thức của mình.
Em xin chân thành cảm ơn T.S Quyền Huy Ánh đã chỉ bảo và hướng dẫn tận
tình để em hoàn thành tập đồ án môn học này.

2


Đồ án cung cấp điện

NHẬN XÉT CỦA GVHD
...........................................................................................................................
.......................................................................................................................................

.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................

.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
3


Đồ án cung cấp điện

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU................................................................................................Trang 01
CHƯƠNG I: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI............................................................Trang 04
1.1. Đặt vấn đề............................................................................................Trang 04
1.2. Các số liệu ban đầu..............................................................................Trang 04
1.3. Sơ đồ mặt bằng phụ tải điện của phân xưởng ....................................Trang 04
1.4. Phân nhóm phụ tải ..............................................................................Trang 04
1.5. Xác định phụ tải tính toán...................................................................Trang 06
1.6. Xác định tâm phụ tải tính toán cho phân xưởng.................................Trang 11
1.7. Xác định vị trí đặt các tủ phân phối....................................................Trang 13
CHƯƠNG II: CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY.............................................Trang 16

2.1. Đặt vấn đề............................................................................................Trang 16
2.2. Vạch phương án đi dây mạng điện phân xưởng.................................Trang 16
2.3. Xác định phương án lắp đặt dây.........................................................Trang 18
CHƯƠNG III: CHỌN BIẾN ÁP...................................................................Trang 22
3.1. Đặt vấn đề............................................................................................Trang 22
3.2. Chọn số lượng và công suất của trạm biến áp....................................Trang 22
3.3. Chọn biến áp cho phân xưởng............................................................Trang 24
CHƯƠNG IV: CHỌN DÂY DẪN VÀ KHÍ CỤ BẢO VỆ...........................Trang 30
4.1. Đặt vấn đề............................................................................................Trang 30
4.2. Chọn dây dẫn và cáp...........................................................................Trang 30
4.3. Kiểm tra tổn thất điện áp.....................................................................Trang 36
4.4. Chọn CB hạ áp....................................................................................Trang 40
4.5. Chọn máy phát điện dự phòng............................................................Trang 48
CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG VÀ CHỌN TỦ
PHÂN PHỐI.....................................................................................................Trang 49
5.1.Yêu cầu thiết kế chiếu sáng..................................................................Trang 49
5.2.Tính toán thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng....................................Trang 49
5.3.Tính toán chọn dây cho mạng điện chiếu sáng....................................Trang 51
5.4. Chọn tủ phân phối.............................................................................Trang 60
CHƯƠNG VI: TÍNH TOÁN SƠ BỘ DUNG LƯỢNG BÙ..........................Trang 63
6.1. Đặt vấn đề............................................................................................Trang 63
6.2.Tính toán dung lượng bù cho hệ thống chiếu sáng..............................Trang 63
6.3 Tính toán dung lượng bù cho toàn bộ phân xưởng..............................Trang 64
CHƯƠNG VII: TÍNH TỔN THẤT VÀ LẦP BẢNG DỰ
TRÙ VẬT TƯ..................................................................................................Trang 66
7.1 Tính tổn thất công suất ........................................................................Trang 66
7.2 Tổn thất điện năng................................................................................Trang 67
7.3. Tổn thất kim loại màu.........................................................................Trang 67
7.4. Lập bảng dự trù vật tư.........................................................................Trang 68
KẾT LUẬN.....................................................................................................Trang 70

4


Đồ án cung cấp điện

CHƯƠNG I

TÍNH TOÁN PHỤ TẢI

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ
Vấn đề đầu tiên được đặt ra khi tiến hành thiết kế cung cấp điện cho một phân
xưởng đó là việc phải xác định phụ tải tính toán của phân xưởng đó. Tùy theo phụ
tải thực tế cũng như chính sách phát triển của phân xưởng mà ta thực hiện việc tính
toán theo phụ tải thực tế hoặc còn phải tính thêm phần phụ tải có thể mở rộng trong
tương lai của phụ tải phân xưởng. Phần xác định thêm phần phụ tải mở rộng thường
được xác định cho các xí nghiệp công nghiệp hoặc các nhà máy lớn còn có khả
năng phát triển mở rộng sản xuất trong tương lai. Khi xác định phụ tải tính toán tức
là ta phải giải được bài toán xác định phụ tải ngắn hạn hay dài hạn.
Xác định phụ tải ngắn hạn tức là xác định phụ tải công trình ngay sau khi đưa
vào vận hành. Còn xác định phụ tải dài hạn đòi hỏi người thiết kế phải tính thêm
phần phụ tải có thể mở rộng trong tương lai. Phụ tải đó thường được gọi là phụ tải
tính toán. Việc xác định chính xác phụ tải tính toán là một nhiệm vụ rất khó khăn
nhưng đây lại là một bước cực kỳ quan trọng. Phụ tải tính toán chính là cơ sở để
người thiết kế có thể dựa vào đó mà tiến hành chọn máy biến áp, dây dẫn, các thiết
bị đóng cắt bảo vệ…,để tính tổn thất công suất, để tính toán dung lượng bù. Việc
xác định chính xác phụ tải tính toán sẽ làm giảm bớt chi phí đầu tư ban đầu, giảm
tổn thất điện áp, tổn thất công suất, đảm bảo an toàn cho con người và hệ thống
thiết bị khi vận hành.
1.2 CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU

 Phân xưởng với tổng diện tích F = 54 x 18 = 972 (m 2), phân xưởng cao 7m,

chiều dài 54m, chiều rộng 18m.
 Phân xưởng gồm một cửa ra vào chính và bốn cửa ra vào phụ, bên trong






phân xưởng gồm phòng KCS, phòng KHO và phần mặt bằng còn lại đặt máy
móc thiết bị.
Môi trường làm việc ít bụi, khô ráo, nhiệt độ trung bình hàng năm là 350c.
Sản phẩm của phân xưởng là sản phẩm cơ khí, quy mô sản xuất vừa.
Phân xưởng làm việc theo ca, mỗi ngày 3 ca.
Phân xưởng thuộc hộ tiêu thụ điện loại 3, có nguồn dự phòng.

1.3 SƠ ĐỒ MẶT BẰNG PHỤ TẢI ĐIỆN CỦA PHÂN XƯỞNG.
Sơ đồ mặt bằng phụ tải điện của phân xưởng là số liệu quan trọng để thực hiện
các bước tính toán tiếp theo. Sơ đồ mặt bằng phân xưởng cho thấy vị trí các thiết bị
trên toàn bộ mặt bằng phân xưởng. Các thông số phụ tải điện và sơ đồ mặt bằng
phân xưởng được xác định như bảng bên.(bản vẽ1)
1.4/ PHÂN NHÓM PHỤ TẢI
Phân nhóm phụ tải dựa vào các yếu tố sau:
 Phân nhóm theo chức năng: các thiết bị trong cùng một nhóm nên có cùng
chức năng.

5

Đồ án cung cấp điện
 Phân nhóm theo vị trí: các thiết bị trong cùng một nhóm nên có vị trí gần

nhau.
 Phân nhóm chú ý phân đều công suất cho các nhóm.
 Dòng định mức của nhóm phù hợp với dòng định mức của CB chuẩn.
 Số nhóm tùy thuộc vào quy mô của phân xưởng nhưng không nên quá nhiều,
thường số nhóm không lớn hơn 5.
Dựa vào đặc điểm phân bố của phụ tải phân xưởng ta chia phụ tải phân xưởng ra
làm 4 nhóm lớn : nhóm 1, nhóm 2, nhóm 3 và nhóm 4. Các nhóm lớn này được chia
làm nhiều nhánh nhỏ được thể hiện theo bảng số liệu 2 và bảng số liệu 3
NHÓM 1

Tên nhánh
Nhánh 1
Tổng
Nhánh 2

Máy
1
6
9

Tên máy
Máy tiện
Nén khí
Máy mài

7
6

Máy cắt
Nén khí

Tổng

Số lượng
1
1
1
3
1
1

Pn (KW)
5.5
5.6
4.5

cosφ/tgφ
0.8/0.75
0.8/0.75
0.85/0.62

ku
0.8
0.8
0.8

4.5

5.6

0.85/0.62
0.8/0.75

0.8
0.8

2

10.1

NHÓM 2

Tên
nhánh
Nhánh 1

Tổng
Nhánh 2

Máy

Tên máy

Số lượng

Pn (KW)

cosφ/tgφ

ku

1
9

Máy tiện
Máy mài

3
1

5.5
4.5

0.8/0.75
0.85/0.62

0.6
0.8

Máy cắt
Nén khí

4
2
3

21
4.5

5.6

0.85/0.62
0.8/0.75

0.7
0.6

5

25.8

Số
lượng
2
2
1
1
1
3

Pn (KW)

cosφ/tgφ

ku

4.7
9.4
5.6

3.5
5
14.1

0.85/0.62

0.7

0.8/0.75
0.85/0.62
0.8/0.75

0.8
0.8
0.8

7
6

Tổng
NHÓM 3
Tên nhánh
Nhánh 1
Tổng
Nhánh 2
Tổng

Máy

Tên máy

2

Phay ngang

6
3
10

Nén khí
Ép
Bào

6


Đồ án cung cấp điện

NHÓM 4

Tên nhánh

Máy

Nhánh 1
Tổng
Nhánh 2

Tên máy

6
8
4

Nén khí
Khắc
Hàn

2
4
6

Phay ngang
Hàn
Nén khí

Tổng

Số
lượng
1
1
2
4
1
1
2

Pn (KW)

cosφ/tgφ

ku

5.6
5
5.3
21.2
4.7
5.3
5.6

0.8/0.75
0.9/0.48
0.9/0.48

0.8
0.8
0.7

0.85/0.62
0.9/0.48
0.8/0.75

0.8
0.8
0.7

4

21.2

1.5/ XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN
a/ phụ tải tính toán phần động lực
Phụ tải tính toán của các nhóm máy được xác định theo công thức sau:
n

∑k
i =1

Pci = ksi

ui

n

∑k
i =1

Qci = ksi
Sci =

ui

. p ni

. p ni tg ϕ

Pci2 + Qci2

Sci
3U n

Ici =
Trong đó:
• Ksi : hệ số đồng thời của nhóm thiết bị thứ i
• Kui : hệ số sử dụng của thiết bị thứ i.
• Pni : công suất định mức của thiết bị thứ i.
• Pci : công suất tính toán của nhóm thiết bị thứ i.
• Sci : công suất biểu kiến của nhóm thiết bị thứ i.
• Ici : dòng tính toán của nhóm thiết bị thứ i.
Phụ tải tính toán của các tủ phân phối được xác định theo công thức sau:
n

∑p
Pcm = ksm

i =1

ci

7


Đồ án cung cấp điện
n

∑p
Qcm = ksm

i =1

cm

tg ϕ cm

2
Pcm2 + Qcm

Scm =

Scm
3U n

Icm =
Trong đó:
• Pcm : công suất tính toán tác dụng của tủ phân phối thứ m
• Qcm : công suất tính toán phản kháng của tủ phân phối thứ m
• Scm : công suất tính toán biểu kiến của tủ phân phối thứ m
• ksm : hệ số đồng thời của tủ phân phối thứ m.
a-1/ NHÓM 1
•

Nhánh 1:
PC1 = 0,9[0,8.(5,5+5,6+4,5)]= 11,23 (KW)
QC1 = 0,9[0,8.(5,5.0,75 + 0,75.5,6 + 4,5 x 0,62)]= 8 (KVar).
PC21 + QC21
(11,23) 2 + 82
SC1 =
=

= 13,78 (KVA).
S C1
3U n

IC1 =
•

=

13,78.103
3.380

=20,93 (A).

Nhánh 2 :
PC2 = 0,9.0,8.(5,6+4,5) = 7,27 (Kw).
QC2 = 0,9.0,8.(4,5.0,62+5,6.0,75) = 5,03 (KVar).
PC22 + QC2 2
(7,27) 2 + (5,03) 2
SC2 =
=
= 8,8 (KVA).
SC 2
3U n

IC2 =

=

8,8.103

3.380

= 13,43(A).

Phụ tải tính toán cho nhóm 1 (tủ phân phối DB1)
PCN1 = 0,9(11,23 + 7,27 ) = 16,65 (Kw).
QCN1 = 0,9(8 + 5,03) = 11,72 (KVar).
2
2
PCA
+ QCA
(16,65) 2 + (11,72) 2
SCA =
=
= 20,36 (KVA).
S CA

ICA =

3U n

=

20,36.103
3.380

= 30,93 (A).

Bảng thống kê công suất tính toán cho các nhóm máy trong nhóm 1
Tên nhánh

Nhánh 1
Nhánh 2
Nhóm 1
(DB2)

Ksj
0,8
0,8
0,9

Pcj (Kw)
10,8
13,10
21,51

Qcj (KVar)
7,72
9,17
15,2

Scj (KVA)
13,27
15,99
26,3

Icj (A)
20,16
24,29
39,9
8

Đồ án cung cấp điện

a-2/ NHÓM 2
• Nhánh 1:
PC1 = 0,8.(0,6.5,5.3+0,8.4,5) = 10,8 (Kw).
QC1 = 0,8.(0,6.5,5.3.0,75+0,8.4,5.0,62) = 7,72 (KVar).
PC21 + QC21
(10,8) 2 + (7,72) 2
SC1 =
=
= 13,27 (KVA).
S C1

13,27.103
3.380

3U n

IC1 =
=
= 20,16 (A).
• Nhánh 2 :
PC2 = 0,8.(4,5.0,72+3.5,6.0,6) = 13,10 (Kw).
QC2 =0,8(4,5.0,72.0,62+5,6.0,6.3.0,75) = 9,17 (KVar).
PC22 + QC2 2
(13,10) 2 + (9,17) 2
SC2 =
=

= 15,99 (KVA).
SC 2
3U n

IC2 =

=

15,99.103
3.380

= 24,29 (A).

Phụ tải tính toán cho nhóm 2 (tủ phân phối DB2)
PCN2 = 0,9(10,8 +13,104)=21,51 (Kw).
QCN2 = 0,9(7,7256+9,1728)=15,2 (KVar).
2
2
PCB
+ QCB
(21,51) 2 + (15,2) 2
SCN2 =
=
= 26,3 (KVA).
S CB

ICN2 =

3U n

=

26,3.10 3
3.380

= 39,9 (A).

Bảng thống kê công suất tính toán cho các nhóm máy trong nhóm 2
Tên nhánh
Nhánh 1
Nhánh 2
Nhóm 2
(DB3)

Ksj
0,8
0,8
0,9

Pcj (Kw)
10,8
13,10
21,5

Qcj (Kvar)
7,72
9,17
15,2

Scj (KVA)

3,27
15,99
26,3

Icj (A)
20,16
24,29
39,9

a-3/ NHÓM 3
• Nhánh 1:
PC1 = 0,9.0,7.2.4,7 = 5,92 (Kw).
QC1 = 0,9.0,7.2.4,7.0,62 = 3,671 (KVar).
PC21 + QC21
(5,92) 2 + (3,67) 2
SC1 =
=
= 6,97 (KVA).
S C1
3U n

6,96.103
3.380

IC1 =
=
= 10,57 (A).
• Nhánh 2 :
PC2 = 0,9.0,8(5,6+3,5+5) = 10,152 (Kw).
QC2 = 0,9.0,8(5,6.0,75+3,5.0,62+5.0,75) = 7,28 (KVar).

9


Đồ án cung cấp điện
PC22 + QC2 2

SC2 =

SC 2
3U n

IC2 =

=

=

(10,15) 2 + (7,28) 2

12,49.103
3.380

= 12,49 (KVA).

= 18,97 (A).

Phụ tải tính toán cho nhóm 3 (tủ phân phối DB3)
PCN3 = 0,9(5,922+10,152)=14,46 (Kw).
QCN3 = 0,9(3,671+7,2864)=9,8 (KVar).
2

2
PCB
+ QCB
(14,46) 2 + (9,8) 2
SCN3 =
=
= 17,4 (KVA).
S CB

ICN3 =

3U n

=

17,4.10 3
3.380

= 26,4 (A).

Bảng thống kê công suất tính toán cho các nhóm máy trong nhóm 3
Tên nhánh
Nhánh 1
Nhánh 2
Nhóm 3
(DB3)

Ksj
0,9
0,9

0,9

Pcj (Kw)
5,92
10,15
14,46

Qcj (Kvar)
3,67
7,28
9,8

Scj (KVA)
6,96
12,49
17,4

Icj (A)
10,57
18,97
26,4

a-4/ NHÓM 4
• Nhánh 1:
PC1 = 0,8.(0,8.5,6+0,85+0,7.5,32)=12,27 (Kw).
QC1 = 0,8.(0,8.5,6.0,75+0,8.5.0,48+0,7.5,3.2.0,48)= 7,07 (KVar).
PC21 + QC21
(12,72) 2 + (7,07) 2
SC1 =
=

= 14,55 (KVA).
S C1

14,55.103
3.380

3U n

IC1 =
=
= 22,1 (A).
• Nhánh 2 :
PC2 = 0,8.(0,8.4,7+0,8.5,3+0,7.5,6.2)=12,67 (Kw).
QC2 = 0,8(0,8.4,7.0,62+0,8.5,3.0,48+0,7.5,6.2.0,75)=8,19 (KVar).
PC22 + QC2 2
(12,672) 2 + (8,197) 2
SC2 =
=
= 15 (KVA).
SC 2

IC2 =

3U n

=

15.103
3.380

= 22,79 (A).

Phụ tải tính toán cho nhóm 4 (tủ phân phối DB4)
PCN4 = 0,9(12,7+12,67)=22,85 (Kw).
QCN4 = 0,9(7,07+8,19)=13,74 (KVar).
10


Đồ án cung cấp điện
2
2
PCB
+ QCB

SCN4 =

S CB

ICN4 =

3U n

=

=

(22,85 ) 2 + (13,74) 2

26,66.103
3.380

= 26,66 (KVA).

= 40,50 (A).

Bảng thống kê công suất tính toán cho các nhóm máy trong nhóm 4
Tên nhánh
Nhánh 1
Nhánh 2
Nhóm 3
(DB3)

Ksj
0,8
0,8
0,9

Pcj (Kw)
12,72
12,67
22,85

Qcj (Kvar)
7,07
8,19
13,74

Scj (KVA)
14,55
15

26,66

Icj (A)
22,1
22,79
40,5

Phụ tải tính toán phần động lực:
Phụ tải tính toán phần động lực cho phân xưởng được xác định như sau:
n

∑P
i =1

Pttdl= ks

tti

n

∑ P tgϕ
Qttdl = ks
Sttdl =
Trong đó:

i =1

tti

2

2
Pttdl
+ Qttdl

•
•
•
•
•

Pttdl : công suất tác dụng tính toán động lực của phân xưởng.
Qttdl : công suất phản kháng tính toán động lực của phân xưởng.
Sttdl : công suất biểu kiến động lực của phân xưởng.
Ks : hệ số đồng thời của tủ phân phối chính.
Ptti : công suất tác dụng tính toán của tủ phân phối phụ thứ i.
Pttdl = 0.9(58.39 + 58.66) = 105.35 (Kw).
Qttdl = 0.9(33.98 + 35.55) = 62.58 ( Kvar).
(105.35) 2 + (62.58) 2
Sttdl =
= 112.54 (KVA).
b/ phụ tải tính toán phần chiếu sáng.
Do quy trình sản xuất và đặc điểm của phân xưởng sản xuất ta xem như toàn
phân xưởng được chiếu sáng đều với loại đèn METAL HALIDE.
Phụ tải tính toán chiếu sáng cho phân xưởng được xác định sơ bộ theo phương pháp
suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích.
Pcl = P0 x F.
Trong đó:
• P0 : suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích, P0 = 10 W/m2 (tra bảng suất
phụ tải chiếu sáng – giáo trình Cung Cấp Điện của T.S Quyền Huy Ánh).
• F : diện tích phân xưởng.

F = 54 x18 = 972 (m2).
PCl = 10 x 972 = 9720 (w) = 9.72 (Kw)
11


Đồ án cung cấp điện

Chọn hệ số công suất cosφ = 0.95 (do đèn có sử dụng tụ bù riêng cho mỗi đèn).
Qcl = Pcltgφ = 9.72 x 0.329 = 3.20(Kvar).
Pcl 2 + Qcl 2
(9.72) 2 + (3.20) 2
Scl =
=
= 10.23 (KVA).
Chiếu sáng sự cố:
Chọn công suất chiếu sáng sự cố bằng 20% công suất chiếu sáng.
Plsc = 0.2 x 9.72 =1.94 (Kw)
Ta dùng loại đèn acquy 20 w Cosφ = 0.6 ( tgφ = 1.33) vận hành theo chế độ sau:
• Khi có điện sẽ cấp điện nạp cho acquy.
• Khi mất điện nguồn từ acquy sẽ cấp nguồn cho các đèn chiếu sáng sự cố.
• Dòng nạp cho acquy bằng 1/10 dòng định mức.
1
10

Pttlsc =
x 1.94 = 0.19 (Kw)
Qttlsc = 0.19 x 1.33 = 0.26 (KVA)
Pttlsc 2 + Qttlsc 2
(0.19) 2 + (0.26) 2
Sttlsc =

=
= 0.32 (KVA).
c/ Tính toán ổ cắm :
30 ổ cắm một pha 15 A, cosφ = 0.8 ; 10 ổ cắm 3 pha cosφ = 0.8.
Pco1p = 220 x15 x 0.8 x 30 = 86400 (w) = 86.4 (Kw)
3
Qco3p =
x 400 x 15 x 0.8 x 10 = 83138.0 (w) = 83.14 (Kw).
Coi như các thiết bị sử dụng điện một pha được phân đều trên ba pha
Pttco = (86.4 + 83.14)0.1= 16.95 (Kw)
Qttco = 16.95 x0.75 = 12.71(Kvar)
Pttoc 2 + Qttoc 2
(16.95) 2 + (12.71) 2
Sttco =
=
= 21.19 (KVA)
d/ tổng công suất tính toán của ổ cắm và chiếu sáng:
Plo = Pttco + Pttlsc + Pcl = 9.72 + 0.19 + 16.95 = 26.86 (Kw)
Qlo =Qttco + Qttlsc + Qcl = 0.26 + 3.20 + 12.71 = 16.17 (KVar)
Plo 2 + Qlo 2
( 28.86 ) 2 + (16.17) 2
Slo =
=
= 61.04 (KVA)
e/ xác định phụ tải tính toán cho toàn phân xưởng:
Pttpx = Pttdl + Pttlo = 105.35 + 26.86 = 132.21 (Kw)
Qttpx = Qtdl + Qttlo = 62.58 + 16.17 = 78.75 (Kvar)
Pttpx 2 + Qttpx 2
(132.21) 2 + (78.75) 2
Sttpx =

=
= 153.89 (KVA)
3
S px
153.89 x10
Ittpx =

3U n

=

3 x 400

=222(A).

1.6/ XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO PHÂN XƯỞNG
Tọa độ tâm phụ tải tính toán của phân xưởng được xác định theo công thức sau:
12


Đồ án cung cấp điện
n

X nhi =

∑P X
i =1
n

i

n

i

∑P
n =1

Ynhi =

i

∑ PY
i =1
n

i

i

∑P
n =1

i

;
Trong đó:
• Pi : công suất định mức của thiết bị thứ i
• Xnhi : tọa độ x của tâm nhóm thiết bị thứ i
• Ynhi : tọa độ y của tâm nhóm thiết bị thứ i

• Xi : tọa độ x của thiết bị thứ i
• Yi : tọa độ y của thiết bị thứ i
Ta chọn trục tọa độ oxy : lấy gốc tọa độ phía dưới, bên trái; trục tung oy trùng với
cạnh chiều rộng của mặt bằng, trục hoành ox trùng với cạnh chiều dài của mặt bằng
phân xưởng.
a/ Nhóm A :
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

Ký Hiệu
1A
1B
1C
2A
2B
3

4A
4B
5A
5B
6A
7A
7B
8A
8B

Pn(kw)
3
3
3
2.5
2.5
20
15
15
4
4
5.5
7.5
7.5
12
12

X(m)
2.10
2.10

2.10
4.22
7.38
7.59
5.70
7.17
20.25
22.99
17.93
30.06
32.17
15.19
20.25

Y(m)
11.39
7.81
4.22
16.03
16.03
11.39
3.90
3.90
7.80
7.80
1.69
7.80
7.80
16.03
16.03

X. Pn
6.33
6.33
6.33
10.55
18.46
15.19
85.43
107.58
80.99
91.97
98.61
225.44
241.26
182.25
142.99

Y. Pn
162
111
60
190
190
1080
277.5
277.5
148
148
44

277.5
277.5
912
912

15

X nhA =

∑P X
i =1
15

i

i

∑P

i

n =1

=

1556.38
116.50

= 13.36 (m)

15

YnhA =

∑ PY
i =1
15

i i

∑P
n =1

i

1068.80
116.50

=
= 9.17 (m)
Vậy tọa độ tâm phụ tải của nhóm A là IA(3.36 , 9.17) (m).
b/ Nhóm B :
13


Đồ án cung cấp điện

STT
1
2

3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

Ký Hiệu
1D
1E
2C
2D
4C
6B
8C
8D
9A
9B
10A
10B
11
12

Pn(kw)

3
3
2.5
2.5
15
5.5
12
12
10
10
9
9
4
11

X(m)
51.78
51.78
45.14
49.46
42.82
34.07
32.92
36.91
40.50
44.30
38.92
42.39
41.34
46.41

Y(m)
10.55
5.91
16.03
16.03
6.54
1.69
16.03
16.03
10.55
10.55
1.69
1.69
16.03
1.69

14

X nhB =

∑P X
i

i =1
14

i

∑P

i

n =1

=

447.32
108.50

= 41.20 (m)

14

YnhB =

∑ PY
i

i =1
14

i

∑P

945.62
108.50

i

n =1

=
= 8.72 (m)
Vậy tâm phụ tải của nhóm B là IB(41.2 , 8.72).
c/ Tọa độ tâm phụ tải của toàn phân xưởng :
2

X px =

∑P

tti

i =1

n

X nhi

Y px =

2

∑P
n =1

tti

;

∑P Y
i =1
n

tti tti

∑P
n =1

tti

Trong đó :
• Xnhi , Ynhi : lần lượt là tọa độ của nhóm thứ i
• Ptti : là công suất tính toán của thiết bị thứ i.
Xpx =

58.66 x13.36 + 58.39 x 41.20
58.66 + 5839
58.66 x9.17 + 58.39 x8.72
58.66 + 5839

= 27.13 (m).

Ypx =
= 8.95 (m).
Tọa độ tâm của phụ tải của các nhóm máy và tọa độ tâm phân xưởng được thể hiện
theo bản vẽ 2:
1.7/ XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ ĐẶT TỦ PHÂN PHỐI CHÍNH VÀ CÁC TỦ PHỤ

14


Đồ án cung cấp điện

Việc lắp đặt tủ động lực cho từng nhóm máy cung như tủ động lực cho toàn phân
xưởng phải đảm bảo các yêu cầu sau:
• Tủ phải đặt gần tâm phụ tải.
• Thuận tiện cho việc quan sát toàn nhóm máy hay toàn phân xưởng.
• Không gây cản trở lối đi.
• Gần cửa ra vào, thông gió tốt.
Như vậy ta nên đặt tủ phân phối chính MDB ( Main Distribution Board) và tủ phân
phối phụ (Distribution Board) gần tâm phụ tải chính của phân xưởng và tâm phụ tải
của nhóm. Tủ phân phối cho phần chiếu sáng (Distribution Lighting Board) được
đặt gần cửa ra vào của phân xưởng cho tiện việc điều khiển chiếu sáng. Vị trí các tủ
phân phối được hiệu chỉnh theo bản vẽ số 3:

15


Đồ án cung cấp điện

16


Đồ án cung cấp điện

CHƯƠNG II
17

Đồ án cung cấp điện

CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY

2.1/ ĐẶT VẤN ĐỀ
Phương án cung cấp điện bao gồm những vấn đề chính như: cấp điện áp, nguồn
điện, sơ đồ đi dây, phương án vận hành,… đó là những vấn đề quan trọng bởi vì
việc xác định đúng đắn và hợp lý các vấn đề đó sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến việc vận
hành, khai thác và hiệu quả của hệ thống cung cấp điện. sai lầm pham phải khi xác
định phương án cung cấp điện gây hậu quả xấu lâu dài về sau, đôi khi phải trả giá
rất đắt cho những sai lầm đó.
Vì vậy để xác định phương án cung cấp điện hợp lý nhất chúng ta phải thu thập
và phân tích đầy đủ các số liệu ban đầu, trong đó quan trọng nhất là phụ tải tính
toán. Trong phương án cung cấp điện thì việc đi dây cũng là một vấn đề hết sức
quan trọng. việc lựa chọn phương án đi dây cho mạng điện cũng quyết định khả
năng xử lý khi có sự cố xảy ra, nó cũng ảnh hưởng trực tiếp đến việc bảo quản cũng
như vận hành sửa chữa. ngoài ra nó còn góp phần thể hiện tính thẩm mỹ và tính bố
trí khoa học trong phân xưởng.
2.2/ VẠCH PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG
2.2.1/ yêu cầu:
Việc lựa chọn phương án đi dây trong phân xưởng phải đảm bảo các yêu cầu sau:
 Đảm bảo chất lượng, tức là đảm bảo tiêu chuẩn về tần số và điện áp
 Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện phù hợp với yêu cầu của phụ tải
 Thuận tiện và an toàn trong vận hành, lắp đặt và bảo trì sửa chữa
 Đảm bảo tính kinh tế
 Sơ đồ nối dây đơn giản rõ ràng
Ngoài ra tùy theo đặc điểm của từng phân xưởng cũng như yêu cầu công nghệ mà
chúng ta phải xét thêm các yếu tố như: đặc điểm của quá trình công nghệ, yêu cầu

cung cấp điện cho phụ tải, khả năng cấp vốn đầu tư và thiết bị, trình độ kỹ thuật vân
hành của công nhân,…
2.2.2/ phân tích các phương án đi dây:
Thường để đơn giản trong lắp đặt và vận hành người ta thường chọn hai phương án
đi dây sau:
a/ sơ đồ hình tia ( dùng cho nơi có tải tiêu thụ tập trung)

Ưu điểm:
18


Đồ án cung cấp điện
 Sơ đồ nối dây rõ ràng cho mỗi hộ tiêu thụ
 Mỗi thiết bị được cung cấp từ một đường dây riêng, ít chịu ảnh hưởng từ hộ

bên cạnh.
 Độ tin cậy cung cấp điện cao, dễ dàng áp dụng tự động hóa và bảo vệ
 Dễ vận hành, xác định sự cố để sửa chữa, bảo quản, mở rộng sản xuất.
 Kích thước dây dẫn giảm dần về phía cuối mạch.
Nhược điểm:
 nhược điểm của sơ đồ này là sự cố xảy ra trong đường dây chính cấp điện thì

sẽ cắt tất cả các mạch phía sau.
 vốn đầu tư lớn.

b/ sơ đồ hình tia phân nhánh ( dùng để điều khiển tập trung lưới).

Ưu điểm:
 độ tin cậy cung cấp điện cao
 có tính kinh tế cao hơn so với sơ đồ hình tia

nhược điểm:
 khi đường nhánh nào đó có sự cố thì ảnh hưởng đến nhánh bên cạnh
 sơ đồ trở nên phức tạp khi có một số lượng lớn mạch, yêu cầu bảo vệ ở mức

cao.
 Khó áp dụng các phương pháp tự động hóa, khí cụ bảo vệ.
2.2.3/ vạch phương án đi dây
Mạng điện của phân xưởng được cung cấp từ lưới điện 15 Kv quốc gia. Qua
trạm biến áp, điện được cung cấp tới tủ phân phối chính của phân xưởng, từ tủ qua
hệ thông dây dẫn được đi máng cáp. Từ tủ phân phối chính điên được cung cấp đến
các tủ phân phối phụ rồi từ đây cung cấp đến các động cơ qua hệ thống dây dẫn
được thực hiện đi trên máng cáp.
Phụ tải của phân xưởng là phụ tải tập trung, phân xưởng thuộc hộ tiêu thụ điện
loại ba nên ta chọn phương án đi dây cho mạng điện phân xưởng là: mạng hình tia.

19


Đồ án cung cấp điện

Do công suất của các máy tương đối nhỏ nên ta chọn phương án đi dây cho các
nhóm như sau:
Phương án đi dây cho nhóm A
Thiết bị
1A,1B,1C,4A
2A,2B,3
8A,8B
4B,5A,6A
5B,7A,7B

nhánh
1
2
3
4
5

Công suất nhánh
24
25
24
24.5
19

nhánh
1
2
3
4
5

Công suất nhánh
24
24
20
23.5
20

Phương án đi dây cho nhóm B

Thiết bị
8C,8D
9A,9B,11
2C,2D,4C
6B,10A,10B
1D,1E,12

2.3/ XÁC ĐỊNH PHƯƠNG ÁN LẮP ĐẶT DÂY
Có nhiều phương pháp lựa chọn hệ thống dây dẫn và phương pháp lắp đặt dây cho
phân xưởng theo nhiều tiêu chuẩn khác nhau. Theo tiêu chuẩn IEC 364-5-52(1993)
quy định việc lựa chọn và lắp đặt hệ thông dây dẫn dựa trên nguyên tắc liên quan
đến cáp và dây dẫn, cách đấu nối ngầm, giá đỡ hay cáp treo,…
Dựa theo tiêu chuẩn IEC ta chọn các phương án đi dây như sau:
 Tuyến dây từ trạm biến áp đến tủ phân phối chính MDB: vì đây là tuyến dây
chính chịu dòng tải lớn nên thường dùng cáp đồng đơn lõi bọc cách điện
PVC ( thường là 3 cáp dây pha và 1 cáp trung hòa). Chọn phương án lắp đặt
đi trên thang cáp.
 Tuyến dây từ tủ phân phối chính MDB đến tủ phân phối phụ DB: thường
dùng cáp đồng đơn lõi hay đa lõi bọc PVC, chọn phương án lắp đặt đi trên
máng cáp.
 Tuyến dây từ tủ phân phối phụ DB đến các động cơ:vì tải ba pha công suất
tương đối nhỏ nên ta chọn cáp đồng 3 lõi, cáp bọc PVC, chọn phụ tải đi dây
trên máng cáp.

20


Đồ án cung cấp điện

Sơ đồ mặt bằng đi dây (Bản vẽ số 4)

21


Đồ án cung cấp điện

22


Đồ án cung cấp điện

Sơ đồ nguyên lý đi dây trong mạng phân xưởng

23


Đồ án cung cấp điện

CHƯƠNG III

CHỌN BIẾN ÁP

3.1/ ĐẶT VẤN ĐỀ

Trạm biến áp là một trong những phần tử quan trọng nhất của hệ thống cung cấp
điện. Trạm biến áp dùng để biến đổi điện áp này sang cấp điện áp khác, các trạm
biến áp, trạm phân phối, đường dây tải điện cùng với các nhà máy điện làm thành
một hệ thống phát và truyền tải điện năng thống nhất.
Dung lượng của các máy biến áp, vị trí, số lượng và phương thức vân hành của
các trạm biến áp có ảnh hưởng rất lớn đến các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của hệ

thống cung cấp điện. Vì vậy, việc lựa chọn các trạm biến áp bao giờ cũng gắn liền
với việc lựa chọn phương án cung cấp điện. Dung lượng máy biến áp và các thông
số khác của trạm biến áp phụ thuộc vào phụ tải của nó, vào phụ tải của nó , vào cấp
điện áp, và phương thức vận hành của máy biến áp,…
3.2/ CHỌN SỐ LƯỢNG VÀ CÔNG SUẤT CỦA TRẠM BIẾN ÁP
3.2.1/ chọn vị trí đặt trạm biến áp:
Vị trí trạm biến áp phải đảm bảo các yêu cầu sau:
 An toàn và liên tục cung cấp điện.
 Khả năng phát triển phụ tải sau này.
 Tiêu tốn kim loại màu ít nhất.
 Gần tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp đi tới.
 Thao tác vận hành quản lý dễ dàng và phòng cháy nổ, bụi và khí ăn mòn.
 Tiết kiệm vốn đầu tư và chi phí vận hành thấp nhất.
Ngoài ra vị trí đặt trạm biến áp còn phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố khác như:
 Môt trường có khí ăn mòn.
 Môi trường dễ cháy.
 Kết cấu, quy hoạch của công trình xây dựng.
Căn cứ vào các yêu cầu trên và dựa vào sơ đồ vị trí phân xưởng sửa chữa cơ khí. Ta
chọn vị trí lắp đặt trạm biến áp như sau: Trạm biến áp đặt ngoài phân xưởng cách
tủ phân phối chính 12m và gần lưới điện quốc gia.
3.2.2/ lựa chọn máy biến áp:
Lựa chọn máy biến áp bao gồm lựa chọn số lượng, công suất chủng loại, kiểu cách
và các tính năng khác của máy biến áp.
a/ chọn số lượng và chủng loại máy biến áp:
Có nhiều phương pháp để xác định số lượng và chủng loại máy biến áp, nhưng
thường phải dựa vào những nguyên tắc chính sau đây:
 Chủng loại máy biến áp trong cùng một trạm biến áp nên đồng nhất (hay ít
chủng loại). để giảm máy biến áp dự phòng trong kho và thuận tiện trong lắp
đặt vận hành.
 Số lượng máy biến áp trong trạm biến áp : đối với hộ tiêu thụ loại một,

thường chọn hai máy biến áp trở lên. Đối với hộ tiêu thụ loại hai, số lượng
24


Đồ án cung cấp điện

máy biến áp được chọn còn phụ thuộc vào việc so sánh các hiệu quả kinh tế kỹ thuật. tuy nhiên để đơn giản trong vận hành, số lượng máy biến áp trong
trạm biến áp không nên quá ba máy và các máy biến nên có cùng chủng loại
và công suất.
b/ xác định công suất máy biến áp:
Hiện nay có rất nhiều phương pháp để xác định công suất của máy biến áp nhưng
vẫn dựa trên nội dung các nguyên tắc sau đây:
 Chọn theo điều kiện làm việc bình thường, có xét đến quá tải cho phép. mức
độ quá tải được tính sao cho hao mòn cách điện trong thời gian đang xét là
cho phép.
 Kiểm tra theo điều kiện quá tải sự cố với thời gian hạn chế không gián đoạn
cung cấp điện.
Sau đây giới thiệu điển hình một phương pháp điển hình để xác định công suất trạm
biến áp. Đó là phương pháp công suất đẳng trị ( theo điều kiện làm việc bình
thường. dựa vào đồ thị phụ tải ta thực hiện việc tính toán qua các bước sau:
 Bước 1: xác định công suất đẳng trị theo công thức:
n

∑S
i =1
n

2
i i

∑t
i =1

t

i

S’đt =
trong đó Si là phụ tải của máy biến áp ở khoảng thời gian ti
Sđt2 tính theo thời gian quá tải, Sđt1 tính với thời gian là trước hay sau khi quá
tải 10h, tùy theo thời điểm quá tải là buổi sáng hay buổi chiều.
 Nếu đồ thị phụ tải của máy biến áp có hai cực đại trong ngày thì đồ thị phụ
∑ Si ti
tải đẳng trị bậc hai được tính với cực đại nào có tổng
đạt giá trị lớn
nhất. khi đó chọn được Sđt2, còn Sđt1 được tính như trường hợp trên.
≥

 nếu nếu K2 K2cp < 0.9Smax ta chọn S’đt2=0.9Smax
( S đt' 2 ) 2 t 2
(0.9 S max ) 2

với t’2
là thời gian hiệu chỉnh
 Bước 2: hiệu chỉnh theo nhiệt độ trung bình thực tế:
θ tb − θ đm
100

Sđti = S’đti (1)
 Bước 3: xác định hệ số non tải K1, K2

S đt1
S đm

S đt 2
S đm

K1 =
, K2 =
 Bước 4: từ đường cong quá tải cho phép của máy biến áp ta tìm được K 2cp
 Bước 5: kiểm tra:
≥

nếu K2 K2cp => máy biến áp đã chọn đạt yêu cầu.
nếu K2 < K2cp => máy biến đã chọn không đạt yêu cầu, cần chọn máy biến áp có
công suất lớn hơn để đạt được yêu cầu quá tải.
3.3/ CHỌN BIẾN ÁP CHO PHÂN XƯỞNG
25