ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN Thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp

ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CUNG CẤP ĐIỆN
Tên đề tài thiết kế: Thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp
Sinh viên thực hiện: TRẦN VĂN ĐÔNG
Giáo viên hướng dẫn:PHẠM TRUNG HIẾU
Ngày giao đề tài:

5/10/2013

Ngày hoàn thành:

1

28/12/2013


I.NHIỆM VỤ THIẾT KẾ
1.Xác định phụ tải tính toán của nhà máy.

Phân xưởng thứ nhất T:
TT
1
2
3

Tên máy
1
2
3

Pdm(kW)
81.87

63.05
66.74

Số lượng
1
1
1

Tổng số thiết bị và tổng công suất trong phân xưởng T:
n=1+1+1=3
P = 81.87 + 63.05 + 66.74 = 211.66 (kW)
Máy có công suất lớn nhất là máy 1 với công suất là 81.87 (kW), một nữa của
công suất là 40.94 (kW). Vậy số thiết bị có công suất lớn hơn một nữa là 40.94
và tổng công suất là:
P1 = 81.87 + 63.05 + 66.74 = 211.66 (kW)

Xác định n* và P*:
n*= n1 : n = 3 : 3 = 1; P*= P1: P =211.66 : 211.66 =1
Từ n*= 1 và P*= 1 tra bảng phụ lục 1 ta tìm được nhq*= 0.95
Tính được nhq = 3 x 0.95 = 2.85
Ta có ksd= 0.6 rồi tra bảng ta có kmax= 1.46
Vậy phụ tải tính toán của nhóm máy là :

Ptt= kmax.ksd

đmi

= 1.46 x 0.6 x 211.66 =185.41 (kW)
2

Phân xưởng thứ hai R:

TT
1
2
3

Tên máy
1
2
3

Pdm(kW)
62.59
75.57
81.87

Số lượng
1
1
1

Tổng số thiết bị và tổng công suất trong phân xưởng R :
n=1+1+1 =3
P = 62.59 + 75.57 + 81.87 = 220.03 (kW)
Máy có công suất lớn nhất là máy 3 với công suất là 81.87 (kW), một nữa của
công suất là 40.935 (kW). Vậy số thiết bị có công suất lớn hơn một nữa là 40.94
và tổng công suất là:
n1= 3; P1 = 62.59 + 75.57 + 81.87 = 220.03 (kW)

Xác định n* và P*:
n*= n1 : n = 3 : 3 = 1; P*= P1: P =220.03 : 220.03 =1
Từ n*= 1 và P*= 1 tra bảng phụ lục 1 ta tìm được nhq*= 0.95
Tính được nhq = 3 x 0.95 = 2.85
Ta có ksd= 0.6 rồi tra bảng ta có kmax= 1.46
Vậy phụ tải tính toán của nhóm máy là :

Ptt= kmax.ksd

đmi

= 1.46 x 0.6 x 220.03 =192.75 (kW)

Phân xưởng thứ ba Â:
3


TT
1
2
3
4

Tên máy
1
2
3
4

Pdm(kW)
62.17
68.6
84.3
77.2

Số lượng
1
1
1
1

Tổng số thiết bị và tổng công suất trong phân xưởng Â:
n = 1 + 1 + 1 +1 = 4
P = 62.17 + 68,6 + 84.3 + 77.2 = 292.27
Máy có công suất lớn nhất là máy 3 với công suất là 84.3 (kW), một nữa của
công suất là 45.15 (kW). Vậy số thiết bị có công suất lớn hơn một nữa là 45.15
và tổng công suất là:
n1= 4; P1= 62.17 + 68,6 + 84.3 + 77.2 = 292.27 (kW)
Xác định n* và P*:
n*= n1 : n = 4 : 4 = 1; P*= P1: P =292.27 : 292.27 =1
Từ n*= 1 và P*= 1 tra bảng phụ lục 1 ta tìm được nhq*= 0.95
Tính được nhq = 4 x 0.95 = 3.8
Ta có ksd= 0.6 rồi tra bảng ta có kmax= 1.46
Vậy phụ tải tính toán của nhóm máy là :

Ptt= kmax.ksd

đmi

= 1.46 x 0.6 x 292.27 = 256.03 (kW)

Phân xưởng thứ tư N:
TT
1
2
3
4

Tên máy
1
2
3
3

Pdm(kW)
70.15
85.44
62.59
62.17

Tổng số thiết bị và tổng công suất trong phân xưởng N:
n = 1 + 1 + 1 +1 = 4
4

Số lượng
1
1
1
1

P = 70.15 + 85.44 + 62.59 + 62.17 = 280.35 (kW)
Máy có công suất lớn nhất là máy 2 với công suất là 85.44 (kW), một nữa của
công suất là 42.72 (kW). Vậy số thiết bị có công suất lớn hơn một nữa là 42.72
và tổng công suất là:
n1= 4; P1= 70.15 + 85.44 + 62.59 + 62.17 = 280.35 (kW)
Xác định n* và P*:
n*= n1 : n = 4 : 4 = 1; P*= P1: P =280.35 : 280.35 =1
Từ n*= 1 và P*= 1 tra bảng phụ lục 1 ta tìm được nhq*= 0.95
Tính được nhq = 4 x 0.95 = 3.8
Ta có ksd= 0.6 rồi tra bảng ta có kmax= 1.46
Vậy phụ tải tính toán của nhóm máy là :

Ptt= kmax.ksd

đmi

= 1.46 x 0.6 x 280.35 =245.59 (kW)

Phân xưởng năm V:
TT
1
2
3

Tên máy
1
2
3

Pdm(kW)
57.06
57.79
66.74

Số lượng
1
1
1

Tổng số thiết bị và tổng công suất trong phân xưởng V:
n=1+1+1=3
P = 57.06 + 57.79 + 66.74 = 181.59 (kW)
Máy có công suất lớn nhất là máy 3 với công suất là 66.74 (kW), một nữa của
công suất là 33.37 (kW). Vậy số thiết bị có công suất lớn hơn một nữa là 33.37
và tổng công suất là:
n1= 3;

P1= 57.06 + 57.79 + 66.74 = 181.59 (kW)

Xác định n* và P*:
n*= n1 : n = 3 : 3 = 3; P*= P1: P =181.59 : 181.59 =1
5


Từ n*= 1 và P*= 1 tra bảng phụ lục 1 ta tìm được nhq*= 0.95
Tính được nhq = 3 x 0.95 = 2.85
Ta có ksd= 0.6 rồi tra bảng ta có kmax= 1.46
Vậy phụ tải tính toán của nhóm máy là :

Ptt= kmax.ksd

đmi

= 1.46 x 0.6 x 181.59 = 159.07 (kW)

Phân xưởng thứ sáu Ă:
TT
1
2
3

Tên máy
1
2
3

Pdm(kW)
62.59
62.17
68.6

Số lượng
1
1
1

Tổng số thiết bị và tổng công suất trong phân xưởng Ă :
n=1+1+1 =3

P = 62.59+62.17+68.6 = 193.36 (kW)
Máy có công suất lớn nhất là máy 3 với công suất là 68.6 (kW), một nữa của
công suất là 34.3 (kW). Vậy số thiết bị có công suất lớn hơn một nữa là 34.3 và
tổng công suất là:
n1= 3;

P1 =62.59+62.17+68.6 = 193.36 (kW)

Xác định n* và P*:
n*= n1 : n = 3 : 3 = 1; P*= P1: P = 193.36 : 193.36 = 1
Từ n*= 1 và P*= 1 tra bảng phụ lục 1 ta tìm được nhq*= 0.95
Tính được nhq = 3 x 0.95 = 2.85
Ta có ksd= 0.6 rồi tra bảng ta có kmax= 1,46 Vậy phụ tải tính toán của nhóm máy
là :

6


Ptt= kmax.ksd

đmi

= 1.46 x 0.6 x 193.36 = 169.38 (kW)

Phân xưởng thứ bẩy O:
TT
1
2
3

Tên máy
1
2
3

Pdm(kW)
85.44
62.59
62.17

Số lượng
1
1
1

Tổng số thiết bị và tổng công suất trong phân xưởng O :
n=1+1+1 =3
P = 85.44 + 62.59 + 62.17 = 210.2 (kW)
Máy có công suất lớn nhất là máy 1 với công suất là 85.44 (kW), một nữa của
công suất là 42.72 (kW). Vậy số thiết bị có công suất lớn hơn một nữa là 42.72
và tổng công suất là:
n1= 3;

P* = 85.44 + 62.59 + 62.17 = 210.2 (kW)

Xác định n* và P*:
n*= n1 : n = 3 : 3 = 1; P*= P1: P =210.2 : 210.2 = 1
Từ n*= 1 và P*= 1 tra bảng phụ lục 1 ta tìm được nhq*= 0.95
Tính được nhq = 3 x 0.95 = 2.85
Ta có ksd= 0.6 rồi tra bảng ta có kmax= 1.46

Vậy phụ tải tính toán của nhóm máy là :

Ptt= kmax.ksd
n1= 3;

đmi

= 1.46 x 0.6 x 210.2 = 184.14 (kW)

P* = 85.44 + 62.59 + 62.17 = 210.2 (kW)

Xác định n* và P*:
n*= n1 : n = 3 : 3 = 1; P*= P1: P =210.2 : 210.2 = 1
7


Từ n*= 1 và P*= 1 tra bảng phụ lục 1 ta tìm được nhq*= 0.95
Tính được nhq = 3 x 0.95 = 2.85
Ta có ksd= 0.6 rồi tra bảng ta có kmax= 1.46
Vậy phụ tải tính toán của nhóm máy là :

Ptt= kmax.ksd

đmi

= 1.46 x 0.6 x 210.2 = 184.14 (kW)

Phân xưởng thứ tám Đ:
TT
1

2
3

Tên máy
1
2
3

Pdm(kW)
31.15
64.49
62.59

Số lượng
1
1
1

Tổng số thiết bị và tổng công suất trong phân xưởng Đ:
n=1+1+1=3
P = 31.15 + 64.49 + 62.59 = 158.23 (kW)
Máy có công suất lớn nhất là máy 2 với công suất là 64.49 (kW), một nữa của
công suất là 32.245 (kW). Vậy số thiết bị có công suất lớn hơn một nữa là
32.245 và tổng công suất là:
n1= 2; P1 = 64.49 + 62.59 = 127.08 (kW)
Xác định n* và P*:
n*= n1 : n = 2 : 3 = 0.67; P*= P1: P =127.08 : 158.23 =0.8
Từ n*= 1 và P*= 1 tra bảng phụ lục 1 ta tìm được nhq*= 0.86
Tính được nhq = 3 x 0.86 = 2.58
Ta có ksd= 0.6 rồi tra bảng ta có kmax= 1.46

Vậy phụ tải tính toán của nhóm máy là :

Ptt= kmax.ksd

đmi

= 1.46 x 0.6 x 158.23 = 138.61 (kW)

8


Phân xưởng thứ chín : Ơ
TT
1
2

Tên máy
1
2

Pdm(kW)
62.59
62.17

Số lượng
1
1

Tổng số thiết bị và tổng công suất trong phân xưởng Ơ:
n = 1 +1 = 2

P = 62.59 + 62.17 = 124.76 (kW)
Máy có công suất lớn nhất là máy 1 với công suất là 62.59 (kW), một nữa của
công suất là 31.295 (kW). Vậy số thiết bị có công suất lớn hơn một nữa là
31.295 và tổng công suất là:
n1= 2; P1= 62.59 + 62.17 = 124.76 (kW)
Xác định n* và P*:
n*= n1 : n = 2 : 2 = 1; P*= P1: P = 124.76 : 124.76 =1
Từ n*= 1 và P*= 1 tra bảng phụ lục 1 ta tìm được nhq*= 0.95
Tính được nhq = 2 x 0.95 = 1.9
Ta có ksd= 0.6 rồi tra bảng ta có kmax= 1.46
Vậy phụ tải tính toán của nhóm máy là :

Ptt= kmax.ksd

đmi

= 1.46 x 0.6 x 124.76 = 109.29 (kW)

Phân xưởng thứ mười hai G:
TT
1
2
3

Tên máy
1
2
3

Pdm(kW)

56.21
65.18
62.17
9

Số lượng
1
1
1


Tổng số thiết bị và tổng công suất trong phân xưởng G :
n=1+1+1 =3
P = 56.21 + 65.18 + 62.17 = 210.2 (kW)
Máy có công suất lớn nhất là máy 1 với công suất là 85.44 (kW), một nữa của
công suất là 42.72 (kW). Vậy số thiết bị có công suất lớn hơn một nữa là 42.72
và tổng công suất là:
n1= 3;

P* = 85.44 + 62.59 + 62.17 = 180.97 (kW)

Xác định n* và P*:
n*= n1 : n = 3 : 3 = 1; P*= P1: P = 180.97 : 180.97 = 1
Từ n*= 1 và P*= 1 tra bảng phụ lục 1 ta tìm được nhq*= 0.95
Tính được nhq = 3 x 0.95 = 2.85
Ta có ksd= 0.6 rồi tra bảng ta có kmax= 1.46
Vậy phụ tải tính toán của nhóm máy là :

Ptt= kmax.ksd

đmi

= 1.46 x 0.6 x 180.97 = 158.3 (kW)

CHƯƠNG 2
XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN
Phụ tải tính nhiệt hoặc mức độ huỷ hoại cách điện. Nói cách khác, phụ tải
tính toán cũng toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ
tải thực tế (biến đổi) về mặt hiệu quả phát đốt nóng thiết bị lên tới nhiệt độ
tương tự như phụ tải thực tế gây ra, vì vậy chọn các thiết bị theo phụ tải tính
toán sẽ đảm bảo an toàn cho thiết bị về mặt phát nóng.
Phụ tải tính toán được sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệ
thống cung cấp điện như: máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ ...
tính toán tổn thất công suất, tổn thất điện năng, tổn thất điện áp; lựa chọn dung
10


lượng bù công suất phản kháng ... Phụ tải tính toán phụ thuộc vào nhiều 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 ... Nếu phụ tải tính toán xác định được nhỏ hơn
phụ tải thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ của thiết bị điện, có khả năng dẫn đến sự
cố, cháy nổ … Ngược lại, các thiết bị được lựa chọn sẽ dư thừa công suất làm ứ
đọng vốn đầu tư, gia tăng tổn thất … Cùng vì vậy đã có nhiều công trình nghiên
cứu và phương pháp xác định phụ tải tính toán, song cho đến nay vẫn chưa có
được phương pháp nào thật hoàn thiện. Những phương pháp cho kết quả đủ tin
cậy thì lại quá phức tạp, khối lượng tính toán và những thông tin ban đầu đòi hỏi
quá lớn và ngược lại. Trong thực tế tuỳ theo đặc điểm và quy mô của công trình,
tuỳ theo giai đoạn thiết kế là sơ bộ hay kỹ thuật thi công mà chọn phương pháp
thích hợp.
Công suất định mức Pđm

Công suất định mức của các thiết bị điện thường được nhà chế tạo ghi sẵn trong
lý lịch máy hoặc trên nhãn hiệu máy. Đối với động cơ, công suất định mức ghi
trên nhãn hiệu máy chính là công suất cơ trên trục động cơ.
Công suất đầu vào hay công suất đặt của động cơ được tính như sau :
Pđ =

Pdm
η dc

trong đó:
Pđm - công suất định mức của động cơ, kW ;
ηđc - hiệu suất định mức của động cơ.
Trên thực tế, hiệu suất của động cơ tương đối cao nên có thể coi Pđ ≈ Pđm.
2.1.1. Phụ tải trung bình Ptb
Phụ tải trung bình là một đặc trưng tĩnh của phụ tải trong một khoảng thời
gian nào đó. Tổng phụ tải trung bình của các thiết bị cho ta căn cứ để đánh giá
giới hạn dưới của phụ tải tính toán. Trong thực tế phụ tải trung bình được tính
toán theo công thức sau:
ptb =

∆P
;
t

qtb =

trong đó:
11

∆Q

t


∆P, ∆Q - điện năng tiêu thụ trong khoảng thời gian khảo sát, kW,
kVAr ;
t - thời gian khảo sát, h.
Phụ tải trung bình cho cả nhóm thiết bị:
Ptb =

n

∑ p tbi ;

Qtb =

i =1

n

∑ q tbi
i =1

Biết được Ptb ta có thể đánh giá được mức độ sử dụng thiết bị. Ptb là một
số liệu quan trọng để xác định phụ tải tính toán, tính tổn thất điện năng.
2.1.2. Phụ tải cực đại Pmax
Phụ tải cực đại là phụ tải trung bình lớn nhất trong khoảng thời gian tương
đối ngắn (từ 5-30 phút), ứng với ca làm việc có phụ tải lớn nhất trong ngày. Đôi
khi người ta dùng phụ tải cực đại được xác định như trên để làm phụ tải tính
toán.
2.1.3. Phụ tải đỉnh nhọn Pđn

Phụ tải đỉnh nhọn là phụ tải xuất hiện trong khoảng thời gian 1-2 giây,
thường xảy ra khi mở máy động cơ.
2.1.4. Phụ tải tính toán Ptt
Phụ tải tính toán là phụ tải được giả thiết lâu dài không đổi, tương đương
với phụ tải thực tế (biến đổi) về mặt hiệu ứng nhiệt lớn nhất. Nói một cách khác,
phụ tải tính toán cũng làm nóng dây dẫn lên tới nhiệt độ lớn nhất do phụ tải thực
tế gây ra. Quan hệ giữa phụ tải tính toán và các phụ tải khác được nêu trong bất
đẳng thức sau: Ptb ≤ Ptt ≤ Pmax .
2.1.5. Hệ số sử dụng ksd
Hệ số sử dụng là tỷ sổ giữa phụ tải tác dụng trung bình với công suất định
mức thiết bị.
• Đối với một thiết bị:

ksd =

Ptb
Pdm

12


n

• Đối với nhóm thiết bị: ksd =

∑ Ptbi
i =1
n

∑ Pdmi

i =1

Nếu có đồ thị phụ tải thì hệ số sử dụng được xác định theo công thức:
P1 .t 1 + P2 .t 2 + ... + Pn .t n
Pdm .( t 1 + t 2 + ... + t n )

ksd =

Hệ số sử dụng nói lên mức độ sử dụng, mức độ khai thác công suất của
thiết bị điện trong một chu kỳ làm việc và là một số liệu để tính phụ tải tính
toán.
2.1.6. Hệ số phụ tải kpt
Hệ số phụ tải là tỷ số giữa công suất thực tế với công suất định mức,
thường ta phải xét đến hệ số phụ tải trong khoảng thời gian nào đó.
Vì vậy:
kpt =

Pthucte
Ptb
=
Pdm
Pdm

Nếu có đồ thị phụ tải thì hệ số phụ tải được xác định như công thức tính
ksd ở trên. Hệ số phụ tải nói lên mức độ sử dụng, khai thác thiết bị điện trong
khoảng thời gian đang xét.
2.1.7. Hệ số cực đại kmax
Hệ số cực đại là tỷ số giữa phụ tải tính toán và phụ tải trung bình trong
khoảng thời gian đang xét:
kmax =

Ptt
Ptb

Hệ số cực đại phụ thuộc vào nhiều yếu tố, chủ yếu là số thiết bị hiệu quả
nhq và hệ số sử dụng ksd, nên trong quá trình tính toán thường tra theo đường
cong kmax = f(nhq,ksd).
2.1.8. Hệ số nhu cầu knc
Hệ số nhu cầu là tỷ số giữa phụ tải tính toán và công suất định mức:
13


knc =

Ptt
Ptt Ptb
.
=
= kmax.ksd
Pdm Ptb Pdm

2.1.9. Hệ số thiết bị hiệu quả nhq
Hệ số thiết bị hiệu quả là số thiết bị giả thiết có cùng công suất và chế độ
làm việc, chúng đòi hỏi phụ tải bằng phụ tải tính toán của nhóm thiết bị thực tế
(gồm các thiết bị có chế độ làm việc và công suất khác nhau).
Công thức tính nhq :
n

nhq =

(∑ Pdm ) 2
i =1
n

∑ (Pdm ) 2
i =1

2.2.

CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN
Có nhiều phương pháp xác định phụ tải tính toán khác nhau với độ chính

xác cũng khác nhau. Tuỳ từng trường hợp cụ thể mà ta áp dụng phương pháp
thích hợp. Sau đây là một số phương pháp xác định phụ tải tính toán thường
dùng.
2.2.1. Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu
Công thức tính:
Ptt = knc.

n

∑ Pdi
i =1

Qtt = Ptt.tgϕ
Stt =

(kW)
(kVAr)

Ptt2 + Q 2tt =

Ptt
(kVA)
cos ϕ

Một cách gần đúng có thể lấy Pđ = Pđm , do đó:
Ptt = knc.

n

∑ Pdmi
i =1

trong đó:
14


Pđi ,Pđmi - công suất đặt và công suất định mức của thiết bị thứ i, kW;
knc - hệ số nhu cầu, tra trong sổ tay kỹ thuật;
Ptt, Qtt, Stt - công suất tác dụng, phản kháng, toàn phần tính toán của
nhóm thiết bị, kW, kVAr, kVA;
n - số thiết bị trong nhóm.
Nếu hệ số công suất của các thiết bị trong nhóm không giống nhau thì
phải tính hệ số công suất trung bình theo công thức sau:
cosϕ tb =

P1. cos ϕ1 + P2 . cos ϕ 2 + ... + P1. cos ϕ n
P1 + P2 + ... + Pn

Phương pháp này có ưu điểm là đơn giản, tính toán thuận tiện, tuy nhiên
có nhược điểm là độ chính xác không cao vì hệ số k nc là cố định được tra trong
sổ tay kỹ thuật, do đó nó không phụ thuộc vào chế độ vận hành và số thiết bị
trong nhóm máy thực tế.
2.2.2. Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích
Công thức tính:
Ptt = p0.F (kW)
trong đó:
p0 - suất phụ tải trên 1 m2 diện tích sản xuất, kW/m2;
F - diện tích sản xuất, m2.
Phương pháp này chỉ cho kết quả gần đúng vì vậy nó thường được dùng
trong giai đoạn thiết kế sơ bộ và để tính phụ tải các phân xưởng có mật độ máy
móc sản xuất phân bố tương đối đều.
2.2.3 Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn
vị sản phẩm
Công thức tính:
Ptt =

M.w 0
(kW)
Tmax

trong đó:
M - số đơn vị sản phẩm sản xuất ra trong một năm (sản lượng);
w0 - suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm,
15


kWh/đơn vị sản phẩm;
Tmax - thời gian sử dụng công suất lớn nhất, h.

Phương pháp này thường được dùng cho các thiết bị điện có đồ thị phụ tải
ít biến đổi như: quạt gió, bơm nước… khi đó phụ tải tính toán gần bằng phụ tải
trung bình và kết quả khá chính xác.
2.2.4. Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại và công suất trung bình
(còn gọi là phương pháp số thiết bị hiệu quả).
Công thức tính:
n

Ptt = kmax.ksd. ∑ Pdmi (kW)
i =1

trong đó:
Pđmi - công suất định mức của thiết bị thứ i trong nhóm, kW;
n - số thiết bị trong nhóm;
ksd - hệ số sử dụng, tra trong sổ tay kỹ thuật;
kmax - hệ số cực đại, tra trong sổ tay kỹ thuật theo quan hệ kmax= f(nhq,ksd);
nhq - số thiết bị dùng điện hiệu quả,
n

nhq =

(∑ Pdm ) 2
i =1
n

∑ (Pdm ) 2
i =1

Khi số thiết bị dùng điện trong nhóm n > 5 tính n hq theo công thức trên
khá phiền phức, vì vậy trong thực tế người ta tìm n hq theo bảng hoặc đường cong

cho trước. Trình tự tính như sau:
Trước hết tính: n* =

n1
P
và P* = 1
P
n

trong đó:
n - số thiết bị trong nhóm;
n1 - số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất của thiết
bị có công suất lớn nhất;
P, P1 - tổng công suất của n và n1 thiết bị.
16


Sau khi tính được n* và P* tiếp theo tra theo sổ tay kỹ thuật ta tìm được
nhq* = f (n*,P*) từ đó tính nhq theo công thức nhq = n. nhq*
Khi xác định phụ tải tính toán theo phương pháp số thiết bị dùng điện hiệu
quả nhq , trong một số trường hợp cụ thể có thể dùng các công thức gần đúng
sau:
• Nếu n ≤ 3 và nhq ≤ 4, phụ tải tính toán được tính theo công thức:
Ptt =

n

∑ Pdmi
i =1

• Nếu n >3 và nhq < 4, phụ tải tính toán được tính theo công thức:
Ptt =

n

∑ k pti Pdmi
i =1

Dựa vào số liệu của bài ta tính toán được như sau :
Phụ tải của các phân xưởng
Phụ tải động lực: ta có tỉ lệ giữa thiết bị có công suất lớn nhất và thiết bị nhỏ
nhất là:K=

P max 85,44
=
=1.37
P min 62.17

Xác định hệ số nhu cầu theo biểu thức: Knc=Ksd∑+

1 − Ksd
Nhd

0.6+

1 − 0.6
4

=0.8

Công suất tinh toán của phân xưởng:
Pn=Knc.∑Pi=0.8.280,35=224,28 kw
Xác định hệ số trung bình của phân xưởng:
Cos€∑=

70,15.0,74 + 85,44.0,77 + 62,59.0,67 + 62,17.0,78
PiCos
=p
=0,74
280,35
Pi

-Phụ tải chiếu sáng
Công suất chiếu sáng của phân xưởng được xác định theo suất tiêu thụ công suất
Pn:
Pcs=Po.a.b=12.14.10^-3=3.7 kw
-xác đinh phụ tải tính toán của toàn bộ phân xưởng N
P∑n=Pn+KiPcs=226,42 kw
Hệ số công suất tổng hợp của toàn phân xưởng:
17


cos€n=

224,28.0,74 + 3,7
=0,74
224,28 + 3,7

─> tg€n=0.9

công suất biểu kiến
S=

226,42
Pn
= 0,74 =305,97 KVA
cos n

Qn=Pn.tg€=226,42.0,9=203,7 kvar
S=226,42+j203,7 kva
R=

s
chọn m=5 ta có r=4,3
ri.m

Tính toán tương tự cho các phân xưởng khác,kết quả ghi trong bảng dưới đây :
T
R

Ksd
∑

M Knc ∑Pi

0.6

4 0.8

Pđt

cos€

kw

Q

Pcs

kva

P∑

S

kw

kva

r

280.3 224

0.74

203

3.7

226

304

4.3

 0.6

3 0.83 183.5 152.
3

0.81

111.
6

4.7

155

191

3.5

N 0.6

4 0.8

156

0.74

143.
1

2.9

159

214

3.7

V 0.6

3 0.83 181.6 150.
7

0.81

110

3.7

153

188

3.5

Ă 0.6

3 0.83 193.4 160.
5

0.81

117

2.9

162

200

3.6

O 0.6

3 0.83 210.2 174.
5

0.81

127

5.4

177

218

3.7

Đ 0.6

3 0.83 158.2 131.
3

0.81

96

3.7

133

164

3.2

P

0.6

3 0.83 132.8 110.
2

0.81

81

4.7

112

138

3

Ơ 0.6

2 0.88 124.8 110

0.72

108

2.9

112

155

3.1

G 0.6

4 0.8

0.74

187

4.1

208

280

4.2

∑

205
2

195

256.5 205.
2

18


Xác định phụ tải tính toán của toàn xí nghiệp
Hệ số sử dụng tổng hợp của xí nghiệp xác định tương tự theo biểu thức :
Ksd∑xn=

∑ SiKsd ∑ i =0.6
∑ Si

Hệ số nhu cầu của xí nghiệp
Kncxn= 0,6+

1 − 0.6
10

=0,73

Hệ số công suất trung bình của toàn xí nghiệp
Cos ϕ xn =0.79 --->sin ϕ =0.61
Tổng công suất tính toán của toàn xí nghiệp
S xn=Kncxn. ∑ Si = 0,6.2052 = 1231,2 KVA
P xn =Sxn.Cos ϕ xn =1231,2.0,79 = 972,6 Kw
Q xn =SxnSin ϕ xn =1231,2.0,61 =751 KVAr
Tức là Sxn =972,6+j751 KVA
Dưới đây là biểu đồ phụ tải của toàn xí nghiệp (hình 1)

19


Đ

N
T
TBA

1

1

Ơ

V
N
P
Ă
R

0

50

100

Chương 3
Xác định sơ đồ nối dây của mạng điện
I.yêu cầu chính đối với mạng điện
1. Cung cấp điện liên tục
2.đảm bảo chất lượng điện
3.đảm bảo tính linh hoạt cao
4. đảm bảo an toàn
20

150

200


II. lựa chọn dây dẫn:

dây đồng: dây đồng là dây dẫn được chế tạo bằng kim loại đồng, là vật liệu dẫn
điện tốt nhất. đồng có điện trở suất nhỏ, có ứng suất kéo dây đồng phụ thuộc vào
quá trình công nghệ chế tạo và có thể đạt được ứng suất cao, ngoài ra đồng có bề
mặt bao bọc bởi 1 lớp oxit đồng, do đó dây đồng có khả năng chống ăn mòn tốt.
nhưng đồng là kim loại quý hiếm và đắt tiền. vì vậy dây đồng chỉ dung trong các
mạng điện đặc biệt.
dây nhôm: là kim loại phổ biến nhất trong thiên nhiên. Điện trở suất lớn hơn của
đồng khoảng 1,6 lần, nhôm cũng có lớp oxit nhôm bên ngoài lên cũng có tác
dụng chống ăn mòn trong khí quyển. nhược điểm chủ yếu của dây nhôm là độ
bền cơ tương đối nhỏ. Do dó người ta không sản suất dây nhôm trần 1 sợi. dây
nhôm nhiều sợi được dung trong các mạng phân phối điện áp đến 35kv.
dây nhôm lõi thép: là dây nhôm có lõi là dây thép để khắc phục nhược điểm về
độ bền cơ của dây nhôm và đây là dây dẫn được sử dụng phổ biến nhất ở các
đường dây trên không điện áp từ 35kv trở lên.
III. xác định sơ đồ nối điện
vị trí đặt trạm biến áp
tọa độ của trạm biến áp xác định theo biểu thức:
X=

∑ SiXi
∑ Si

và Y =

∑ SiYi
∑ Si

Thay số ta được:
Xba =
+

304.29 + 191.6 + 214.18 + 188.48 + 200.110 + 218.138
+
2502

164.24 + 138.225 + 155.210 + 280.8
=70,5 m
2052

Tính tương tự ta xác định được Yba =113
Vậy tọa độ của trạm biến áp là :0 ( 70,5 ; 113)
chọn dây dẫn từ nguồn đến trạm biến áp
chiều dài được xác định theo biểu thức :
L = ( Xng − Xba)^ 2 + (Yng − Yba)^ 2 = (457 − 70,5)^ 2 + (57 − 113)^ 2
= 390,54 m
Dòng điện trên dây dẫn được xác định :
21


I=

S
3U

Tiết diện dây dẫn cần thiết
F=

I
Jkt

sơ đồ nối dây từ trạm biến áp đến các phân xưởng
sơ bộ vạch các tuyến dây
Để đảm bảo độ an toàn và mỹ quan trong xí nghiệp các tuyến dây sẽ được xây
dựng bằng đường cáp.có thẻ so sánh 3 phương án nối dây như sau :
Phương án 1 :(hình 2) từ trạm biến áp kéo dây trực tiếp đến các phân xưởng
theo đường thẳng, các tủ phân phối sẽ được đặt ngay tại các nhà xưởng để cung
cấp điện cho các thiết bị trong xưởng. Phương án này có tổng chiều dài hình học
nhỏ nhất, nhưng không thuận tiện cho việc thi công, vận hành và pháy triển
mạng điện,nên không có tính khả thi,vì vậy ta loại bỏ ngay phương án này.
Phương án 2 :(hình 3) cũng kéo dây trực tiếp từ trạm biến áp đến các phân
xưởng, nhưng theo đường bẻ góc, các đường cáp sẽ được xây dựng dọc theo các
mép đường và nhà xưởng,như vậy sẽ thuận tiện cho việc xây dựng,vận hành và
phát triển mạng điện, tuy nhiên chiều dài của các tuyến dây sẽ tăng hơn so với
phương án 1.
Phương án 3 ;( hình 4) từ trạm biến áp ta xây dựng các đường trục chính, các
phân xưởng ở các đường trục sẽ được cung cấp điện từ đường trục này qua các
tủ điện phân phối trung gian. Tuy nhiên do các khoảng cách không lớn và việc
đặt các tủ điện phân phối trung gian cũng đòi hỏi chi phí nhất định,nên trong
phương án này ta chỉ cần đặt 2 tủ phân phối tại 2 điểm 1 và 2. Tủ phân phối 1
cung cấp cho 4 phân xưởng :
Phương án này sẽ giảm được số lượng tuyên dây và tổng chiều dài dây
dẫn,nhưng tiết diện dây dẫn của các đường trục chính sẽ lớn hơn. Như vậy
chúng ta chỉ tính toán cho 2 phương án 2 và 3.

22


Đ

N

T
TBA
Ô

1

1

Ơ

V
N
P
R

Ă

G

0

50

100

Hình 2 : sơ đồ nối điện phương án 1

23

150

200


Đ

N
T
TBA

1

1

Ơ

V
Ô
P
Ă
G

0

50

100

Hình 3 sơ đồ nối điện phương án 2

24

150

200


Đ

N
O
TBA

1

1

Ơ

V
Ô
P
Ă
G

0

50

100

150

200

Hình 4 sơ đồ nối điện cho phương án 3
sơ bộ xác định tiết diện dây dẫn
khi lựa chọn phương án có thể chọn tiết diện dây dẫn theo phương pháp đơn
giản nhất theo dòng điện đốt nóng cho phép,nhưng sau khi đã xác định được
phương án tối ưu thì tiết diện dây dẫn phải được kiểm tra lại theo tổn hao điện
áp cho phép, vì đối với mạng điện hạ áp, chất lượng điện phải được đặt lên hàng
đầu. ta tiến hành chọn tiết diện theo phương pháp hao tổn điện áp cho phép,lấy
giá trị tổn hao điện áp cho phép là ∆Ucp = 5% (đối với cấp điện áp 380v, ∆Ucp
=19v ). Dự định sẽ đặt cáp trong các rãnh,xây dựng ngắm dưới đất, do vậy có
thể sơ bộ chọn giá trị diện trở kháng Xo=0.07
phương án 2

25

Ω
km