Thiết kế cấp điện cho 1 phân xưởng sửa chữa cơ khí (đề tài NX3ĐH Công Nghiệp Hà Nội)

ĐỒ ÁN MÔN THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

LỜI NÓI ĐẦU
Điện năng là nguồn năng lượng được sử dụng rộng rãi nhất trong tất cả các ngành
kinh tế quốc dân nói chung và nhất là trong ngành Công nghiệp nói riêng. Đóng một vai
trò quan trọng trong công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước.
Nước ta đang từng bước xây dựng một nền kinh tế công nghiệp hiện đại, do vậy
nhu cầu điện ngày càng tăng. Việc xây dựng một hệ thống điện lưới quốc gia chất lượng,
an toàn, tiết kiệm và hiệu quả là một yếu tố tiên quyết.
Muốn làm được điều này thì hệ thống cấp điện cho từng đối tượng nhỏ nhất cũng
phải được thiết kế chi tiết, cụ thể, đạt chuẩn và hiện đại.
Do đó, nhóm chúng em đã chọn đề tài “Thiết kế hệ thống cấp điện cho phân
xưởng sửa chữa cơ khí”, một đề tài rất gẫn gũi với thực tế. Qua đề tài này giúp chúng em
làm quen với các hệ thống cấp điện, các tiêu chuẩn về thiết kế, an toàn điện cũng như rèn
luyện các kỹ năng tính toán, lựa chọn các thiết bị điện, nâng cao kỹ năng làm việc nhóm.
Sử dụng các kiến thức đã học để thiết kế cơ bản được một hệ thống cấp điện chi tiết.
Với sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy Nguyễn Quang Thuấn cùng các thầy cô trong
trường đến nay bản đồ án môn học của chúng em đã hoàn thành. Em kính mong được sự
đóng góp ý kiến của các thầy cô để đồ án của chúng em hoàn thiện hơn. Chúng em xin
chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 30 tháng 5 năm 2016

1


ĐỒ ÁN MÔN THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

MỤC LỤC

2


ĐỒ ÁN MÔN THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

ĐỀ TÀI NX3:
“THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO MỘT PHÂN XƯỞN SỬA CHỮA CƠ KHÍ”
A. Dữ liệu phục vụ thiết kế
-

Mặt bằng bố trí của phân xưởng:

3


ĐỒ ÁN MÔN THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

Ký hiệu và công suất đặt của các thiết bị trong nhà xưởng:

-

Nguồn cấp điện cho nhà xưởng lấy từ đường dây 22kV cách nhà xưởng 200m.

-

Điện trở suất của vùng đất xây dựng nhà xưởng đo được ở mùa khô là ρđ = 120Ωm.
B. Nhiệm vụ cần thực hiện

I. Thuyết minh
1. Tính toán phụ tải điện
1.1. Phụ tải chiếu sáng
1.2. Phụ tải thông thoáng và làm mát

4


ĐỒ ÁN MÔN THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

1.3. Phụ tải động lực: phân nhóm thiết bị, xác định phụ tải từng nhóm, tổng hợp phụ tải
động lực
1.4. Tổng hợp phụ tải của toàn phân xưởng
1.5. Nhận xét và đánh giá
2. Xác định sơ đồ cấp điện của phân xưởng
2.1. Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng
2.2. Các phương án cấp điện cho phân xưởng
(3 đến 4 phương án, sơ bộ chọn tiết dây dẫn, tính toán các loại tổn thất trong mạng điện)
2.3. Đánh giá lựa chọn sơ đồ nối điện tối ưu
3. Lựa chọn và kiểm tra các thiết bị điện
3.1. Tính toán ngắn mạch
3.2. Chọn và kiểm tra dây dẫn
3.3. Chọn và kiểm thiết bị trung áp (dao cách ly, cầu chảy, chống sét van, v.v…)

3.4. Chọn thiết bị hạ áp (loại tủ phân phối, thanh cái, sử đỡ, thiết bị chuyển mạch bằng
tay và tự động đóng/cắt nguồn tự động, aptomat/cầu chảy, khởi động từ v.v…)
3.5. Chọn thiết bị đo lường: máy biến dòng, ampe mét, vol mét, công tơ v.v.
3.6. Kiểm tra chế độ mở máy động cơ
3.7. Nhận xét và đánh giá
4. Thiết kế trạm biến áp
4.1. Tổng quan về trạm biến áp
4.2. Chọn phương án thiết kế xây dựng trạm biến áp
4.3. Tính toán nối đất cho trạm biến áp
4.4. Sơ đồ nguyên lý, mặt bằng, mặt cắt của trạm biến áp và sơ đồ nối đất của TBA
4.5. Nhận xét
5. Tính bù công suất phản kháng nâng cao hệ số công suất
5.1. Ý nghĩa của việc bù công suất phản kháng
5.2. Tính toán bù công suất phản kháng để cosφ mong muốn sau khi bù đạt 0,9
5.3. Đánh giá hiệu quả bù công suất phản kháng
5.4. Nhận xét và đánh giá
6. Tính toán nối đất và chống sét
6.1. Tính toán nối đất
5


ĐỒ ÁN MÔN THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

6.2. Tính chọn thiết bị chống sét
6.3. Nhận xét và đánh giá
7. Dự toán công trình
7.1. Kê danh mục các thiết bị
7.2. Lập dự toán công trình

Nhận xét và đánh giá
Kết luận
II. Bản vẽ
1. Sơ đồ mạng điện trên mặt bằng phân xưởng với sự bố trí của các tủ phân phối, các
thiết bị;
2. Sơ đồ nguyên lý của mạng điện có chỉ rõ các mã hiệu và các tham số của thiết bị được
chọn;
3. Sơ đồ trạm biến áp gồm: sơ đồ nguyên lý, sơ đồ mặt bằng và mặt cắt trạm biến áp;
4. Sơ đồ tủ phân phối, sơ đồ chiếu sáng và sơ đồ nối đất;
5. Bảng số liệu tính toán mạng điện: phụ tải, so sánh các phương án; giải tích chế độ xác
lập của mạng điện; dự toán công trình.

6


ĐỒ ÁN MÔN THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

CHƯƠNG I
TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN
Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ tải
thực tế về mặt hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ huỷ hoại cách điện.
Phụ tải tính toán phụ thuộc vào các yếu tố như: công suất, số lượng, chế độ làm
việc của các thiết bị điện, trình độ và phương thức vận hành hệ thống...xác định chính xác
phụ tải tính toán là một nhiệm vụ khó khăn nhưng rất quan trọng.
Sau đây là một số phương pháp tính toán phụ tải thường dùng nhất trong thiết kế
hệ thống cung cấp điện:
•

Phương pháp dùng số thiết bị hiệu quả.

•

Phương pháp dùng hệ số Kđt (thiết kế theo IEC).

•

Phương pháp tính theo suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản phẩm.

•

Phương pháp tính theo suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị diện tích…

Tuỳ vào quy mô, đặc điểm của công trình , tuỳ vào giai đoạn thiết kế sơ bộ hay chi tiết
mà chọn phương pháp thiết kế cho phù hợp.
1. Phụ tải chiếu sáng
Xác định phụ tải chiếu sáng của phân xưởng dựa theo suất chiếu sáng P 0 trên một đơn vị
diện tích: chọn P0=15W/m2.
Pcs=P0.S (W)
Trong đó: S là diện tích nhà xưởng (m2).
Phụ tải chiếu sáng tính toán của toàn nhà xưởng:
Pcs=15.24.36=12,96 (kW)
2. Phụ tải thông thoáng và làm mát
Phân xưởng trang bị 40 quạt trần mỗi quạt có công suất là 150 W và 10 quạt hút
mỗi quạt 80 W, hệ số công suất trung bình của nhóm là 0,8.
Tổng công suất thông thoáng và làm mát là:
Plm = 40.150 +10.80 = 5340 W = 5,34 (kW); Qlm = 4,27 (kVAr).
3. Phụ tải động lực
3.1. Phân nhóm các phụ tải động lực

Trong một phân xưởng thường có nhiều thiết bị có công suất và chế độ làm việc khác
nhau, muốn xác định phụ tải tính toán được chính xác cần phải phân nhóm thiết bị điện.

7


ĐỒ ÁN MÔN THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

Các thiết bị điện trong cùng một nhóm nên ở gần nhau để giảm chiều dài đường dây
hạ áp. Nhờ vậy có thể tiết kiệm được vốn đầu tư và tổn thất trên đường dây hạ áp
trong phân xưởng.
• Chế độ làm việc của các thiết bị điện trong nhóm nên giống nhau để xác định phụ tải
tính toán được chính xác hơn và thuận tiện trong việc lựa chọn phương thức cung cấp
điện cho nhóm.
• Tổng công suất của các nhóm thiết bị nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tủ động lực
cần dùng trong phân xưởng và trong toàn nhà máy. Số thiết bị trong một nhóm cũng
không nên quá nhiều bởi số đầu ra của các tủ động lực thường là 8 ÷ 12.
•

Dựa vào nguyên tắc phân nhóm ở trên và căn cứ vào vị trí, công suất của các thiết bị
được bố trí trên mặt bằng phân xưởng, ta có thể chia các phụ tải thành 4 nhóm:
Bảng 1.1. Phân nhóm phụ tải cho xưởng cơ khí sửa chữa.
Số hiệu trên sơ đồ

1
2
3

4
5
6
7
8
9
10

11
12
13
14
15
16
8


ĐỒ ÁN MÔN THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

17
18
19

20
21
22
23
24

25
26
30

27
28
29
31
32
33

3.2. Xác định phụ tải tính toán cho các nhóm phụ tải động lực

Xác định phụ tải tính toán theo tiêu chuẩn IEC:
 Phụ tải tính toán của từng thiết bị (máy) thứ i:

Pitt=kisd.Piđ=kisd.Piđ
 Phụ tải tính toán của nhóm thiết bị (máy) A:
PAtt = kđt
 Phụ tải tính toán tổng của nhà xưởng (nhà máy)
9


ĐỒ ÁN MÔN THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

Ptt = kat kđt
Cosφtb=
Qtt = Ptt.tanφ; S2tt = P2tt + Qtt2

Trong đó hệ số đồng thời phụ thuộc vào số đầu ra của tủ phân phối/ động lực, có thể
lấy như sau (theo tiêu chuẩn IEC 439):

 Xác định phụ tải tính toán cho từng nhóm:

ksd

Pđ (kW)

0,35

20

0,35

33

0,35

20

0,35

33

0,32

30

0,32

55

0,3

1,5

0,26

30

0,26

20

0,47

2,5

ksd

Pđ (kW)

0,3

15

0,3

2,2

10


ĐỒ ÁN MÔN THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

0,3

22

0,3

30

0,3

2,8

0,41

30

0,41

22

0,45

7,5

0,45

5,5

ksd

Pđ (kW)

0,47

2,8

0,47

7,5

0,47

4,5

0,35

2,2

0,35

4

0,53

5,5

0,53

10

0,4

7,5

ksd

Pđ (kW)

0,53

12

0,45

5,5

0,45

15

0,4

7,5

0,22

11

0,36

2,2

3.4. Xác định phụ tải tính toán cho nhóm phụ tải chiếu sáng và làm mát
11


ĐỒ ÁN MÔN THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN

•

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

Phụ tải chiếu sáng phải hoạt động liên tục trong quá trình nhà xưởng hoạt động nên
kđt=1 (theo IEC 439).

Phụ tải chiếu sáng tính được ở trên là:
Pcs=15.24.36=12,96 (kW)
Vậy Pttcs=12,96 kW
cosφ = 0,58, tanφ = 1,4, Qttcs = 18,2 (kVAr)
•

Tổng công suất thông thoáng và làm mát là:
Plm = 5,34 (kW)

ta chọn hệ số kđt = 0,9 theo tiếu chuẩn VN (QCXD EEBC 09:2013)
Pttlm = 5,34.0,9 = 4,81 kW
•

Thiết kế một tủ điện riêng cho phụ tải thông thoáng, làm mát và chiếu sáng đặt
cạnh tủ phân phối, lấy nguồn từ sau tủ phân phối tổng của nhà máy nên ta có công
suất tính toán cho phụ tải làm mát, thông gió và chiếu sáng:
Pttlm&cs = (Pttcs + Pttlm).kđt = (12,96+4,81).0,9 = 15,99 kW.
Cosφtb = 0,64

3.5. Xác định phụ tải tính toán toàn nhà xưởng.
•

Công suất tác dụng của toàn nhà xưởng:
Dự phòng cho khả năng mở rộng của nhà xưởng sau này:
Lấy kat=1,15 theo tiêu chuẩn Pháp –NFC ta có Ptt toàn phân xưởng:

12


ĐỒ ÁN MÔN THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN

Tên

•

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

Ptt từng nhóm

Nhóm I

49,79

Nhóm II

34,15

Nhóm II

14,25

Nhóm IV

15,26

Chiếu sáng & làm mát

15,99

kđt

kat

Ptt toàn nhà
xưởng

0,
8

1,1
5

112,78

Công suất phản kháng:
Hệ số công suất trung bình toàn nhà xưởng:
Cosφtbnx = = 0,77
Công suất phản kháng của toàn nhà xưởng:
Qttnx = Pttnx.tanφtbnx= 112,78.0,853 = 96,20 kVAr
Thông số

Toàn nhà xưởng

P tính toán (kW)

112,78

Q tính toán (kWAr)

96,20

Cosφ trung bình

0,77

S tính toán (kVA)

148,23

3.6. Nhận xét và đánh giá.
-

-

Phân xưởng nhỏ 24x36 m2, các máy móc trong phân xưởng không nhiều và có
công suất nhỏ do vậy công suất toàn phần tính toán của cả phân xưởng khá
nhỏ, dưới 150 kVA.
Hệ số công suất trung bình của cả phân xưởng tương đối cao 0,77. Do vậy cần
bù không nhiều.

CHƯƠNG II
XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN CỦA PHÂN XƯỞNG

13


ĐỒ ÁN MÔN THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

1. Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng
1.1. Xác định tâm các nhóm phụ tải của phân xưởng
Tâm qui ước của các nhóm phụ tải của phân xưởng được xác định bởi một điểm
M có toạ độ được xác định : M(X nh,Ynh) theo hệ trục toạ độ xOy. Góc tọa độ O (0,0) lấy
tại điểm thấp nhất của phân xưởng phía bên tay trái.

∑
=

∑

n

X nh

i =1
n

Si xi

i =1

Si

∑
=
∑

n

Ynh

i =1
n

Si yi

i =1

Si

(2.1)

Trong đó:
+
+
+

X nh Ynh
,

xi yi
,

Si

: toạ độ của tâm các nhóm phụ tải điện của phân xưởng (m).

: toạ độ của phụ tải thứ i tính theo một hệ trục toạ độ xOy đã chọn (m).

: công suất của phụ tải thứ i (kVA).

14


ĐỒ ÁN MÔN THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

Bảng 2.1. Bảng công suất và tọa độ của các phụ tải trong phân xưởng trên hệ tọa độ XOY .

cosφ

P (kW)

S (kVA)

1

20

21,98

4,90

1

33

36,26

6,90

1

20

21,98

8,90

1

33

36,26

10,9

2

30

32,61

10,9

2

55

59,78

10,9

5

1,5

1,579

7,90

6

30

34,88

10,9

6

20

23,26

10,9

2,5

2,50

7,90

245

271,09

cosφ

P (kW)

S (kVA)

15


ĐỒ ÁN MÔN THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

8

15

15,31

1,65

5

2,2

2,32

1,7

8

22

22,45

1,65

8

30

30,61

1,7

5

2,8

2,95

5,34

3

30

36,15

1,20

3

22

26,51

3,08

7

7,5

11,19

1,65

7

5,5

8,21

4,40

137

155,70

16

ĐỒ ÁN MÔN THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

cosφ

P (kW)

S (kVA)

0,6

2,8

4,67

0,6

7,5

12,50

0,6

4,5

7,50

0,63

2,2

3,49

0,63

4

6,35

0,69

5,5

7,97

0,69

10

14,49

0,6

7,5

12,50

44

69,47

17


ĐỒ ÁN MÔN THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN

cosφ

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

P (kW)

S (kVA)

12

28,30

22,4

5,5

8,09

22,7

15

22,06

21,5

7,5

12,5

13,4

11

16,92

17,6

2,2

2,52

13,1

53,2

90,39

18

ĐỒ ÁN MÔN THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

Tọa độ tâm nhóm I:

Tương tự tính cho các nhóm khác ta được tọa độ tâm của các nhóm phụ tải và tâm phân
xưởng dưới đây:
Bảng 2.2. Tâm của các nhóm phụ tải và tâm của phân xưởng
Xnh(m)
9,69
2,01
18,70
19,85

19


ĐỒ ÁN MÔN THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

Y

1

2

3

4
20

Tâm
7N1

23
5

16

24

6

26

8

25

30

10

14

22

Tâm

N3

Tâm
PX
11
12
13

21

9

Tâm
N2

31

15

27
33

Tâm
N4

28

17
32

18

29

19

Van Phòng

Nhà Kho

X

O

Hình 2. 1 Toạ độ tâm các phụ tải và tâm phân xưởng
1.2. Vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng
Để lựa chọn được vị trí tối ưu cho TBA cần thỏa mãn các điều kiện sau:
-

Vị trí trạm cần phải được đặt ở những nơi thuận tiện cho việc lắp đặt, vận hành
cũng như thay thế và tu sửa sau này (phải đủ không gian để có thể dễ dàng thay
máy biến áp, gần các đường vận chuyển ....)

-

Vị trí trạm phải không ảnh hưởng đến giao thông và vận chuyển vật tư chính của
xí nghiệp.
20

ĐỒ ÁN MÔN THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN

-

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

Vị trí trạm còn cần phải thuận lợi cho việc làm mát tự nhiên (thông gió tốt), có khả
năng phòng cháy, phòng nổ tốt đồng thời phải tránh được các bị hoá chất hoặc các
khí ăn mòn của chính phân xưởng này có thể gây ra

Vì những lí do trên ta chọn đặt TBA như hình sau:

Hình 2.2. Vị trí đặt máy biến áp.
2. Chon công suất và số lượng máy biến áp
2.1. Chọn số lương máy biến áp
Việc lựa chọn MBA dựa trên cơ sở độ tin cậy cung cấp điện. Các phụ tải thuộc hộ
tiêu thụ loại I, TBA cần đặt từ 2 MBA trở lên nối với các phân đoạn khác nhau của thanh
góp, giữa các phân đoạn có thiết bị đóng cắt khi cần thiết. Hộ tiêu thụ loại III chỉ cần đặt
1 MBA (yêu cầu trong kho cần có MBA dự trữ).
Ở đây, phân xưởng này có công suất nhỏ Stt=148,23kVA. Hơn nữa phân xưởng
sửa chữa cơ khí thường đặt tại các khu công nghiệp, vùng thành phố những nơi mà được
cấp điện với độ tin cậy khá cao (Phụ tải loại II), do vậy để tiết kiệm chi phí và phù hợp
với công suất thực ta lựa chọn dùng 1 máy biến áp.
2.2. Chọn công suất máy biến áp
Lựa chọn máy biến áp sao cho trong điều kiện làm việc bình thường trạm đảm bảo
cung cấp đủ điện năng cho phụ tải có dự trữ một lượng công suất đề phòng khi sự cố,
đảm bảo độ an toàn cung cấp điện, tuổi thọ máy, tiêu chuẩn kinh tế kỹ thuật. Được tiến
hành dưa trên công suất tính toán toàn phần của phân xưởng và một số tiêu chuẩn khác ít
chủng loại máy, khả năng làm việc quá tải, đồ thị phụ tải… Sau đâylà một số tiêu chuẩn
chọn máy biến áp:

21


ĐỒ ÁN MÔN THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

- Khi làm việc ở điều kiện bình thường
n.khc.SđmB ≥ Stt (kVA)

(2.2)

Trong đó:
-

n: Số máy biến áp của trạm.

-

khc: Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường, lấy khc = 1.

Kiểm tra khi xảy ra sự cố máy biến áp (đối với trạm có nhiều hơn 1 máy biến áp)
(n-1).khc.kqt.SđmB ≥ Sttsc

(2.3)

Trong đó:
-

kqt: Hệ số quá tải sự cố, lấy kqt = 1,4 nếu thỏa mãn điều kiện MBA vận hành quá

tải không quá 5 ngày đêm. Thời gian quá tải trong một ngày đêm không vượt quá
6h và trước khi quá tải MBA vận hành thì hệ số tải không quá 0,93.

-

Sttsc: Công suất tính toán sự cố, khi sự cố MBA có thể loại bỏ một số phụ tải không
quan trọng để giảm nhẹ dung lượng của các MBA (các phụ tải loại III), nhờ vậy
có thể giảm được vốn đầu tư và tổn thất của trạm trong trạng thái làm việc bình
thường (kVA).

-

Đồng thời cũng cần hạn chế chủng loại MBA dùng trong nhà máy để tạo điều kiện
thuận lợi cho việc mua sắm, lắp đặt, vận hành, sửa chữa, thay thế.

Lựa chọn:
-

Số lượng máy biến áp: n = 1

-

Stt= 148,23 (kVA). Nên ta chọn máy biến áp công suất 160 kVA> Stt/khc
Lấy khc=1, vì chọn máy biến áp do Việt Nam chế tạo.
Bảng 2.3. Bảng thông số máy biến áp.
∆P0

SMBA
(kVA)

Điện áp
(kVA)

(kW)

160

22/0,4

0,51

∆PN ở
75oC
(kW)
2,35

UN%

I0%

(%)

(%)

Vốn đầu tư MBA
(106 đ)

3,8-4,5

2

140,58

(Thông tin từ website của công ty CP Thiết Bị Điện Đông Anh.)
2. Lựa chọn sơ đồ nối điện tối ưu
2.1. Chọn dạng sơ đồ nối điện cho phân xưởng
Mạng điện phân xưởng thường có các dạng sơ đồ chính sau đây:

22


ĐỒ ÁN MÔN THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN

-

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

Sơ đồ hình tia: Mạng cáp các thiết bị được dùng điện được cung cấp trực tiếp từ
các tử động lực (TĐL) hoặc từ các tủ phân phối (TPP) bằng các đường cáp độc
lập. Kiểu sơ đồnày có độ tin cậy CCĐ cao, nhưng chi phí đầu tư lớn, thường được
dùng ở các hộ loại I và loại II.
TPP

TÐL
TÐL

TÐL

Hình 2.3. Sơ đồ hình tia.
-

Sơ đồliên thông: Các TĐL được cấp điện từ TPP bằng các đường cáp chính. Cùng
lúc có thể cấp điện cho các TĐL khác. Ưu điểm của sơ đồ này là tốn ít cáp, chủng
loại cáp cũng ít. Nó thích hợp với các phân xưởng có phụ tải nhỏ, phân bố không
đồng đều. Nhược điểm là độ tin cậy cung cấp điện thấp, thường dùng cho các hộ
loại III.
TPP

TÐL
TÐL

TÐL

TÐL

TÐL

Hình 2.4. Sơ đồliên thông
Ngoài ra còn có nhiều các sơ đồ khác như sơ đồ mạch vòng kín, sơ đồ dẫn sâu, sơ đồ
mạch vòng kín vận hành hở…
=> Từ các ưu khuyết điểm của từng dạng sơ đồ và sơ đồ bố trí thiết bị trong phân xưởng
ta chọn dạng sơ đồ hỗn hợp làm phương án nối điện trong phân xưởng.
Ta xét các phương án đi dây:
•

Phương án 1: Đặt tủ phân phối tại tại góc phân xưởng từ đó kéo điện đến các tủ
động lực được đặt sát tường.

•

Phương án 2: Đặt tủ phân phối tại tâm phụ tải từ đó kéo điện đến các tủ động lực
được đặt sát tường.

2.2. Lựa chọn sơ đồ nối điện tối ưu
23


ĐỒ ÁN MÔN THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

2.2.1. Nguyên tắc chung chọn dây dẫn và dây cáp cho sơ đồ
Trong mạng điện phân xưởng, dây dẫn và dây cáp được chọn theo những nguyên tắc
sau:
-

Đảm bảo tổn thất điện áp trong phạm vi cho phép: trong phân xưởng chiều dài
đường dây rất ngắn nên ∆U không đáng kể.

-

Kiểm tra độ sụt áp khi có động cơ lớn khởi động: điều kiện này ta cũng có thể bỏ
qua do phân xưởng không có động cơ có công suất quá lớn.

-

Đảm bảo điều kiện phát nóng.

Như vậy nguyên tắc quan trọng nhất chính đảm bảo điều kiện phát nóng. Sau đây ta
sẽ xét cụ thể về điều kiện phát nóng.

Cáp và dây dẫn được chọn cần thỏa mãn:

knc .I cp ≥ I lv max

(A).

Trong đó:
-

khc: Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường đặt cáp và số lượng cáp đi song
song trong rãnh.

-

Icp (A): Dòng điện làm việc lâu dài cho phép của dây cáp chọn được.

-

Ilvmax (A): Dòng điện làm việc lớn nhất của phân xưởng, nhóm, hay các thiết bị
điện đơn lẻ.

2.2.2. Phương án 1: Đặt tủ phân phối ở góc trái cao nhất của phân xưởng, gần TBA,
tủ động lực ở sát tường.

24


ĐỒ ÁN MÔN THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

Hình 2.8. Sơ đồ đi dây phương án 1 cho trạm phân phối.

25