Đ a cung cấp điện cho phân xưởng n1

Đồ án: cung cấp điện

gvhd:Th.s.Phạm Anh Tuân

LỜI NÓI ĐẦU
Điện năng là một dạng năng lượng phổ biến và có vai trò quan trọng trong sự phát triển
của nền kinh tế quốc dân .Đất nước ta đang trong quá trình công nghiệp hóa hiện đại
hóa,nên nhu cầu về việc sử dụng điện năng trong các lĩnh vực công nghiệp,nông nghiệp,
dịch vụ và thương mại ngày càng tăng cao .Do đó vấn đề đặt ra là cần phải cung cấp điện
như thế nào để đảm bảo được các yêu cầu về kinh tế kỹ thuật cũng như sự an toàn cao cho
con người.Vì vậy câu hỏi luôn được đặt ra là làm thế nào để có được một hệ thống điện tối
ưu nhất .
Với đồ án “ thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất công nghiệp “ ,đã giúp
chúng ta hiểu rõ hơn về một hệ thống cung cấp điện trong thực tế .sau một thời gian miệt
mài làm đồ án ,với vốn kiến thức của mình cùng sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo bộ môn
Phạm Anh Tuân và sự tham khảo ý kiến từ các bạn ,cho đến nay em đã hoàn thành nội
dung bản đồ án môn học “ cung cấp điện “ .em rất mong nhận được sự góp ý của các thầy
cô để em có được một bản đồ án hoàn chỉnh có thể đưa vào thực tế làm tài liệu phục vụ
hữu ích cho công việc của em sau này

Em xin chân thành cảm ơn
Hà nội tháng 5 năm 2015
Sinh viên
Đinh Trung Hiếu

Svth: Đinh Trung Hiếu
Đ7H3
Page 1


Đồ án: cung cấp điện

gvhd:Th.s.Phạm Anh Tuân

Mục lục
Lời nói đầu...........................................................................................

Phần I.Thuyết minh
Chương I. Tính toán chiếu sáng cho phân xưởng
1.1. xác định số lượng ,công suất bóng đèn
1.2. thiết kế mạng điện chiếu sáng
Chương II.Tính toán phụ tải điện:
2.1. phụ tải chiếu sáng
2.2 phụ tải thông thoáng và làm mát
2.3 phụ tải động lực
2.4 phụ tải tổng hợp
Chương III. Xác định sơ đồ cấp điện của phân xưởng
3.1 xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng
3.2. chọn công suất và số lượng máy biến áp
3.3.lựa chọn sơ đồ nối điện tối ưu
3.4.lựa chọn các thiết bị của sơ đồ nối điện các phương án đề xuất
Chương IV. Lựa chọn và kiểm tra các thiết bị của sơ đồ nói điện
4.1.chọn dây dẫn của mạng động lực ,dây dẫn của mạng chiếu sáng
4.2.tính toán ngắn mạch
4.3.chọn thiết bị bảo vệ đo lường
Svth: Đinh Trung Hiếu
Đ7H3
Page 2


Đồ án: cung cấp điện

gvhd:Th.s.Phạm Anh Tuân

Chương V.Tính toán chế độ mạng điện
5.1.xác định hao tổn điện áp trên đường dây và trong máy biến áp
5.2.xác định hao tổn công suất
5.3.xác định tổn thất điện năng
Chương VI.Tính chọn tụ bù nâng cao hệ số công suất
6.1.xác định dung lượng bù cần thiết
6.2.lựa chọn vị trí đặt bù
6.3.đánh giá hiệu quả bù công suất phản kháng
6.4.phân tích kinh tế -tài chính bù công suất phản kháng

Phần II.BẢN VẼ
Hv1: sơ đồ mạng điện trên mặt bằng phân xưởng với sự bố trí của các tủ phân
phối ,các thiết bị
Hv2: sơ đồ nguyên lý của mạng điện (có chỉ rõ các mã hiệu và các tham số của
thiết bị được chọn )
Hv3: sơ đồ trạm biến áp gồm : sơ đồ nguyên lý,sơ đồ mặt bằng và mặt cắt
trặm biến áp
Hv4: sơ đồ chiếu sáng và sơ đồ nối đất
Hv5: bảng số liệu tính toán mạng điện

Svth: Đinh Trung Hiếu
Đ7H3
Page 3


Đồ án: cung cấp điện

gvhd:Th.s.Phạm Anh Tuân

ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT PHÂN XƯỞNG
SẢN XUẤT CÔNG NGHIỆP

GVHD: Ths. Phạm Anh Tuân
Sinh viên: Đinh Trung Hiếu
Lớp : Đ7H3
Tên đồ án : Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất công nghiệp
A.Dữ kiện :
Thiết kế mạng điện cung cấp cho một phân xưởng với số liệu cho trong bảng số liệu thiết kế
cung cấp điện phân xưởng
Tỷ lệ phụ tải điện loại I là 60%
Hao tổn điện áp cho phép trong mạng điện hạ áp Ucp = 5%
Hệ số công suất cần nâng lên là: = 0.9
Hệ số chiết khấu i= 12%
Công suất ngắn mạch tại điểm đấu điện : MVA
Svth: Đinh Trung Hiếu
Đ7H3
Page 4


Đồ án: cung cấp điện

gvhd:Th.s.Phạm Anh Tuân

Thời gian tồn tại của dòng ngắn mạch tk=2,5
Giá thành tổn thất điện năng : c= 1500 đ/kWh
Suất thiệt hại do mất điện : gth= 10000 đ/kWh

Đơn giá tự bù : 140000 đ/kVAr
Suất tổn thất trong tụ : Pb=0,0025 kW/kVAr
Chi phí vận hành tụ =2% vốn đầu tư
Giá điện trung bình : g=1400 đ/kWh
Điện áp lưới phân phối là 22 kV
Thời gian sử dụng công suất cực đại : =4000 (h)
Chiều cao phân xưởng h=4,2 (m)
Khoảng cách từ nguồn điện đến phân xưởng :L=200 (m)
Các thông số khác lấy trong phụ lục và sổ tay thiết kế cung cấp điện
Bảng số liệu

số hiệu trên bản đồ

tên thiết bị

hệ số
Ksd

Cos(φ)

công suất đặt P,Kw theo các
phương án
A

1;8
2;9
3;4;5
6;7
10;11;19;20;29;30

máy mài nhẵn tròn
máy mài nhẵn phẳng
máy tiện bu lông
máy phay
máy khoan

0,35
0,32
0,3
0,26
0,27

0,67
0,68
0,65
0,56
0,66

3+ 10
1,5+4
0,6+2,2+ 4
1,5+2,8
0,6+0,8+0,8+0,8+1,2+1,2

12;13;14;15;16;24;2
5
17
18;21
22;23
26;39

27;31
28;34
32;33
35,36,37,38
40;43

máy tiện bu lông

0,3

0,58

1,2+2,8+2,8+3+7,5+10+13

máy ép
cần cẩu
máy ép nguội
máy mài
lò gió
máy ép quay
máy xọc(đục)
máy tiện bu lông
máy hàn

0,41
0,25
0,47
0,45
0,53
0,45

0,4
0,32
0,46

0,63
0,67
0,7
0,63
0,9
0,58
0,6
0,55
0,82

10
4+13
40+55
2+4,5
4+5,5
22+30
4+5,5
1,5+2,8 +4,5+5,5
28+28

Svth: Đinh Trung Hiếu
Đ7H3
Page 5


Đồ án: cung cấp điện

41;42;45
44

gvhd:Th.s.Phạm Anh Tuân
máy quạt
máy cắt tôn

0,65
0,27

0,78
0,78

5,5+7,5+7,5
2,8

CHƯƠNG I.TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG
I.1 xác định số lượng ,công suất bóng đèn
Vì là xưởng sản xuất công nghiệp nên dự định dùng đèn sợi đốt .chọn độ rọi E=30 lx ( bảng
5.3 . Độ rọi tiêu chuẩn của các khu vực chiếu sáng trang 135 ,sách thiết kế cấp điện –Ngô Hồng
Quang,Vũ Văn Tẩm,nxb khoa học kỹ thuật)

Căn cứ vào trần nhà cao :h=4,2m ,chọn mặt công tác: h2=0,8m,độ cao treo đèn cách trần :
h1=0,7m.vậy
Độ cao treo đèn :H= h- h1- h2=4,2 - 0,8 - 0,7=2,7(m)
Tra bảng với đèn sợi đốt ,bóng vạn năng có L/H =1,8,xác định được khoảng cách giữa các
đèn :

(bảng 5.1 tỷ số L/H hợp lý cho các đối tượng chiếu sáng ,trang 134 ,sách thiết kế cấp điện –Ngô
Hồng Quang,Vũ Văn Tẩm,nxb khoa học kỹ thuật)

L=1,8H=4,86 (m)
Căn cứ bề rộng phòng (24m) chọn L=4,8(m)
Đèn sẽ được bố trí thành 5 dãy cách nhau 4,8m,cách tường dọc 2,4m,cách tường ngang
1,2m .tổng cộng 40 bóng ,mỗi dãy 8 bóng
Svth: Đinh Trung Hiếu
Đ7H3
Page 6


Đồ án: cung cấp điện

gvhd:Th.s.Phạm Anh Tuân

Xác định chỉ số phòng :

==5,33
a: chiều rộng phân xưởng (m)
b: chiều dài phân xưởng (m)

Lấy hệ số phản xạ của tường =50%,của trần =30%,tìm được hệ số sử dụng = 0,48
(tra bảng hệ số sử dụng của 1 số loại bóng đèn trang 324 sách thiết kế cấp điện –Ngô Hồng
Quang,Vũ Văn Tẩm,nxb khoa học kỹ thuật)

Lấy hệ số dự trữ k = 1,3 ,hệ số tính toán Z = 1,1 ,xác định được quang thông mỗi đèn là :

F=
Trong đó :
K: hệ số dự trữ
E : độ rọi (lx)

S : diện tích nhà xưởng
Z : hệ số tính toán thường Z = 0,8÷1,4;
N : số bóng đèn
Vậy ta tính được quang thông mỗi đèn :

F= = 1930,5 lumen
Tra bảng chọn bóng 200 W có F = 2528 lumen
Vậy tổng cộng xưởng cần 40 bóng x 200 W = 8 kW

I.2 thiết kế mạng điện chiếu sáng
Svth: Đinh Trung Hiếu
Đ7H3
Page 7


Đồ án: cung cấp điện

gvhd:Th.s.Phạm Anh Tuân

Đặt riêng một tủ chiếu sáng cạnh cửa ra vào lấy điện từ tủ phân phối của xưởng .tủ gồm 1
aptomat tổng 3 pha và 8 aptomat nhánh 1 pha mỗi aptomat nhánh cấp điện cho 5 bóng
đèn sơ đồ nguyên lý và sơ đồ trên mặt bằng như hình (1):

( bản vẽ )

Svth: Đinh Trung Hiếu
Đ7H3
Page 8

Đồ án: cung cấp điện

gvhd:Th.s.Phạm Anh Tuân

Svth: Đinh Trung Hiếu
Đ7H3
Page 9


Đồ án: cung cấp điện

gvhd:Th.s.Phạm Anh Tuân

CHƯƠNG II.TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG
Svth: Đinh Trung Hiếu
Đ7H3
Page 10


Đồ án: cung cấp điện

gvhd:Th.s.Phạm Anh Tuân

II.1 tính toán phụ tải chiếu sáng
Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng được tính ở chương 1 :
= 8 (kW)
Do ta dùng đèn sợi đốt trong chiếu sáng nên có cos (φ) = 1 .vậy Qcs = 0 (kVAr)

II.2 tính toán phụ tải thông thoáng và làm mát
Trong các phân xưởng của nhà máy cần phải có hệ thống thông thoáng làm mát cho nhằm

giảm nhiệt độ trong phân xưởng do trong quá trình sản xuất các thiết bị động lực, chiếu
sáng và nhiệt độ cơ thểngười tỏa ra sẽ gây tăng nhiệt độ phòng, nếu không được trang bị
hệthống thông thoáng làm mát sẽ gây ảnh hưởng đến năng suất lao động,sản phẩm ,trang
thiết bị,ảnh hưởng đến sức khỏe công nhân làm việc trong phân xưởng.Trong các kho hàng,
kho nhiên liệu ta xửdụng hệthống quạt thông gió nhằm giữsản phẩm không bị ẩm ướt
tránh gây hư hỏng sản phẩm và luôn trong điều kiện tốt nhất để đưa vào sử dụng.Trong
khu hành chính ta sửdụng quạt trần và điều hòa tùy thuộc vào mục đích sử dụng của từng
phòng ban.
ở đây với yêu cầu phân xưởng ta chọn
diện
tích
phân
xưởn
g
864

thiết bị

quạt thông gió
quạt trần

công
suất
kW
0,55
0,12

số
lượng
(chiếc)

8
20

cos φ

0,9
0,9

Vậy tổng công suất thông thoáng làm mát là : Plm= 6,8 kW
Có cos φ => tanφ = 0,484


Qlm = Plm* tanφ = 6,8*0,484 = 3,29 kVAr

II.3 tính toán phụ tải đông lực
II.3.1 phân nhóm phụ tải động lực
Svth: Đinh Trung Hiếu
Đ7H3
Page 11

tổng P
kW

4,4
2,4


Đồ án: cung cấp điện

gvhd:Th.s.Phạm Anh Tuân

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. Việc
phân nhóm phụ tải tuân theo các nguyên tắc sau:
+ 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 đến 12.
Tuy nhiên thường rất khó khăn để thỏa mãn cả 3 điều kiện trên, vì vậy khi thiết kế phải tùy
thuộc vào điều kiện cụ thể của phụ tải để lựa chọn phương án tối ưu nhất trong các
phương án có thể.
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 .

(hình vẽ)

Svth: Đinh Trung Hiếu
Đ7H3
Page 12


Đồ án: cung cấp điện

gvhd:Th.s.Phạm Anh Tuân

Svth: Đinh Trung Hiếu
Đ7H3
Page 13


Đồ án: cung cấp điện

gvhd:Th.s.Phạm Anh Tuân

II.3.2 tính toán các nhóm phụ tải động lực
Sử dụng phương pháp xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại
Xét nhóm động cơ có số động cơ n ≥ 4 phụ tải tính toán của nhóm động cơ xác định theo
công thức
=**
Trong đó :
: hệ số sử dụng của nhóm thiết bị
: hệ số cực đại ,tra đồ thị hoặc tra bảng theo 2 đại lượng và ;
: số thiết bị dùng điện hiệu quả
Trình tự xác định như sau :

=
Hoặc cũng có thể xác định:
số thiết bị có công suất lớn hơn hay bằng một nửa công suất của thiết bị có công suất lớn
nhất
Xác định – công suất của thiết bị trên :
=
Xác định :
= ; =
Trong đó :
n: tổng thiết bị trong nhóm

: tổng công suất của nhóm : =
Từ , tra bảng được
Xác định theo công thức : = n*
Bảng tra Kmax chỉ bắt đầu từ = 4 ,khi < 4 phụ tải tính toán được xác định theo công thức :
=

Svth: Đinh Trung Hiếu
Đ7H3
Page 14


Đồ án: cung cấp điện

gvhd:Th.s.Phạm Anh Tuân

hệ số tải ,khi không biết chính xác có thể lấy giá trị gần đúng như sau :
làm việc ở chế độ dài hạn

= 0,9 với thiết bị

= 0,75 với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại
+ Kmax cũng có thể tính theo Ksd và bởi công thức sau :
Kmax=1+ 1,3*
(công thức 1.15 trang 11 sách bài tập cung cấp điện tác giả trần quang khánh )

Xác định phụ tải tính toán cụ thể cho từng nhóm 1

Nhóm 1
số thứ tự

số hiệu trên bản
đồ

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

28
27
29
30
32
34
35
36
37
21

tên thiết bị
nhóm 1
máy ép quay
lò gió
máy khoan

máy khoan
máy xọc (đục )
máy ép quay
máy tiện bu lông
máy tiện bu lông
máy tiện bu lông
cần cẩu

hệ số
Ksd

cos φ

công
suất đặt
kW

0,45
0,53
0,27
0,27
0,4
0,45
0,32
0,32
0,32
0,25

0,58
0,9

0,66
0,66
0,6
0,58
0,55
0,55
0,55
0,67
Tổng

22
4
1,2
1,2
4
30
1,5
2,8
4,5
13
84,2

Hệ số sử dụng tổng hợp :

= = = 0,4
số thiết bị dùng điện hiệu quả

= = = 4,36 lấy = 4
Hệ số cực đại Kmax :

Kmax=1+ 1,3* = 1+ 1,3* = 1,53
Hệ số công suất cosφtb của nhóm phụ tải :
Svth: Đinh Trung Hiếu
Đ7H3
Page 15


Đồ án: cung cấp điện

gvhd:Th.s.Phạm Anh Tuân
Cosφtb = = = 0,61

• Tanφtb = 1,299
Ta có phụ tải tính toán động lực nhóm 1 :

= * * = 1,53*0,4*84,2 = 51,53 (KW)
= * Tanφtb = 1,299*51,53 = 66,94 kVAr

nhóm 2
nhóm 2
stt
1
2
3
4
5
6
7
8
9

10
11

Số
hiệu
26
31
40
41
42
43
44
45
33
39
38

Tên thiết bị

Ksd

cosφ

máy mài
lò gió
máy hàn
máy quạt
máy quạt
máy hàn
máy cắt tôn

máy quạt
máy xọc (đục )
máy mài
máy tiện bu lông

0,45
0,53
0,46
0,65
0,65
0,46
0,27
0,65
0,4
0,45
0,32

0,63
0,9
0,82
0,78
0,78
0,82
0,57
0,78
0,6
0,63
0,55
Tổng

Hệ số sử dụng tổng hợp :
= = = 0,485
số thiết bị dùng điện hiệu quả

= = = 5,7 lấy = 6
Hệ số cực đại Kmax :

Kmax=1+ 1,3* = 1+ 1,3* = 1,42

Hệ số công suất cosφtb của nhóm phụ tải :

Cosφtb = = = 0,77
Svth: Đinh Trung Hiếu
Đ7H3
Page 16

Công suất
đặt P kW
2
5,5
28
5,5
7,5
28
2,8
7,5
5,5
4,5
5,5
102,3

Đồ án: cung cấp điện

gvhd:Th.s.Phạm Anh Tuân

• Tanφtb = 0,829
Ta có phụ tải tính toán động lực nhóm 2 :

= * * = 0,485*1,42*102,3= 70,45 (KW)
= * Tanφtb = 0,829*70,45 = 58,4 kVAr

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

Số
hiệu

4
5
6
7
12
13
14
15
16
22
24
25

Tên thiết bị

Ksd

cosφ

máy tiện bu lông
máy tiện bu lông
máy phay
máy phay
máy tiện bu lông
máy tiện bu lông
máy tiện bu lông
máy tiện bu lông
máy tiện bu lông
máy ép nguội
máy tiện bu lông

máy tiện bu lông

0,3
0,3
0,26
0,26
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,47
0,3
0,3

0,65
0,65
0,56
0,56
0,58
0,58
0,58
0,58
0,58
0,7
0,58
0,58

Hệ số sử dụng tổng hợp :

= = = 0,37
số thiết bị dùng điện hiệu quả

= = = 4,16 lấy = 4
Hệ số cực đại Kmax :

Kmax=1+ 1,3* = 1+ 1,3* = 1,55

Hệ số công suất cosφtb của nhóm phụ tải :

Cosφtb = = = 0,64
Svth: Đinh Trung Hiếu
Đ7H3
Page 17

Công suất
đặt
2,2
4
1,5
2,8
1,2
2,8
2,8
3
7,5
40
10
13
90,8

Đồ án: cung cấp điện

gvhd:Th.s.Phạm Anh Tuân

• Tanφtb = 1,2
Ta có phụ tải tính toán động lực nhóm 3 :

= * * = 0,37*1,55*90,8= 52,07 (kW)
= * Tanφtb = 52,07*1,2= 62,48 kVAr

Nhóm 4
nhóm 4
stt

Số
hiệu

Tên thiết bị

ksd

cosφ

1
2
3
4
5

6
7
8
9
10
11
12

1
2
3
8
9
10
11
18
23
17
19
20

máy mài nhẵn tròn
máy mài nhẵn phẳng
máy tiện bu lông
máy mài nhẵn tròn
máy mài nhẵn phẳng
máy khoan
máy khoan
cần cẩu
máy ép nguội

máy ép
máy khoan
máy khoan

0,35
0,32
0,3
0,35
0,32
0,27
0,27
0,25
0,47
0,41
0,27
0,27

0,67
0,68
0,65
0,67
0,68
0,66
0,66
0,67
0,7
0,63
0,66
0,66

Hệ số sử dụng tổng hợp :
= = = 0,42
số thiết bị dùng điện hiệu quả
= = = 2,54 lấy = 3
Hệ số cực đại Kmax :
Kmax=1+ 1,3* = 1+ 1,3* = 1,55

Hệ số công suất cosφtb của nhóm phụ tải :
Cosφtb = = = 0,68
•

Tanφtb = 1,08

Svth: Đinh Trung Hiếu
Đ7H3
Page 18

Công
suất P
kW
3
1,5
0,6
10
4
0,6
0,8
4
55
10

0,8
0,8
91,1


Đồ án: cung cấp điện

gvhd:Th.s.Phạm Anh Tuân

Ta có phụ tải tính toán động lực nhóm 4:
= * * = 0,42*1,55*91,1= 59,3 (KW)
= * Tanφtb = 59,3*1,2= 71,16 kVAr
Ta có bảng tổng hợp các nhóm phụ tải :
bảng tổng hợp các nhóm phụ tải
nhóm
phụ tải

Ksdi

1
2
3
4

0,4
0,485
0,37
0,42

nh

Kmaxi

d
4
6
4
3

1,53
1,42
1,55
1,55

cosφt
b

Ptti
(kW)

Qtti
(kVAr)

Stti
(kVA)

0,61
0,77
0,64
0,68

51,53
70,45
52,07
59,3

66,94
58,4
62,48
71,16

84,48
91,51
81,33
92,63

Xác đinh phụ tải động lực của toàn phân xưởng theo phướng pháp hệ số đồng thời ta có :
Pdt = Kdt*
Qdt = Kdt*
Trong đó :
m :số nhóm phụ tải
Kdt : hệ số đồng thời được lấy như sau :
m = 1; 2 thì lấy Kdt = 1
m= 3; 4; 5 thì lấy Kdt =0.9 ÷ 0.95
m= 6; 7; 8; 9; 10 thì lấy Kdt = 0.8 ÷ 0.85
m > 10 thì lấy Kdt = 0.7
ta có 4 nhóm phụ tải nên lấy :
Kdt = 0,95
• Phụ tải động lực toàn phân xưởng :
•

• Pdt = Kdt* = 0,95 * 233,35 = 221,68 kW
•
• Qdt = Kdt* = 0,95 * 258,98 = 246,03 kVAr

II.4 PHỤ TẢI TỔNG HỢP

Ta có bảng kết quả tính toán phụ tải cho phân xưởng
loại phụ tại
chiếu sáng

P (KW)
8

Q (KVAr))
0

làm mát
động lực

6,8
221,68

3,29
246,03

Vậy phụ tải tính toán của toàn phân xưởng :
Svth: Đinh Trung Hiếu
Đ7H3
Page 19

Đồ án: cung cấp điện

gvhd:Th.s.Phạm Anh Tuân

Pttpx = Pttcs+Pttlm + Pttđl = 8+6,8 + 221,68 = 236,48 kW
Qttpx = Qttcs+Qttlm + Qttđl =0+ 3,29 + 246,03 = 249,32 kVAr
Sttpx = = = 343,63

kVA

CHƯƠNG III. XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN CỦA PHÂN XƯỞNG
III.1 xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng
Để lựa chọn được vị trí tối ưu cho TBA cần thõa mãn các 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( phả đủ không gian để có thể dễ dàng thay máy
biến áp ,gần các đường vận chuyển.
Vị trí trạm không ảnh hưởng tới giao thông và vận chuyển vật tư của phân xưởng.
Vị trí trạm cần phải thuận lợi cho việc làm mát tự nhiên(thông gió tốt) ,Có khả năng
phòng cháy, nổ tốt đồng thời phải tránh được các hóa chất hoặc các khí ăn mòn của

chính phân xưởng.
Vì những lí do trên ta chọn đặt TBA ở phía sát tường cao nhất bên trái, phía ngoài,ở rìa
tường có chiều dài là 36 (m) của phân xưởng.

III.2 chọn công suất và số lượng máy biến áp
A .chọn số lượng máy biến áp
Việc lựa chọn đúng số lượng 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 số phụ tải loại I chiếm 60%,ta sẽ sử dụng 2 máy biến áp làm việc song song.
B.chọn công suất máy biến áp
Tổng quan cách chọn:Chọn sao cho trong điều kiện làm việc bình thường trạm đảm bảo
cung cấp đủ điện năng cho phụ tải và 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 dựa trên công suất tính toán toàn phần của phân xưởng và một số tiêu chuẩn khác
như : chủng loại máy, khả năng làm việc quá tải, đồ thị phụ tải ...
Trong trường hợp này phụ tải loại I chiếm 60% nên ta có một số tiêu chuẩn để chọn máy
biến áp sau :
Svth: Đinh Trung Hiếu
Đ7H3
Page 20


Đồ án: cung cấp điện

gvhd:Th.s.Phạm Anh Tuân

•

Khi hai máy vận hành bình thường :

•

Khi một máy xảy ra sự cố :

≥
≥

Trong đó :
Stt : là phụ tải tính toán của phân xưởng.
n : là số máy biến áp của trạm.
: là hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường,ta chọn máy biến áp sản xuất tại Việt Nam nên hệ số
hiệu chỉnh ( = 1 ).
: là hệ số quá tải.khi một máy bị sự cố thì máy còn lại phải chịu toàn bộ công suất của phụ tải. nên
có thể cho phép máy biến áp quá tải 40% trong thời gian 5 ngày đêm,mỗi ngày đêm không quá 6
giờ.5 ngày đêm chính là khoảng thời gian cần thiết để đưa máy sự cố ra khỏi lưới và thử nghiệm, lắp
đặt để đưa máy dự phòng vào làm việc. ( kqt= 1.4 ).
: là công suất sự cố ( khi một máy biến áp gặp sự cố thì ta có thể bỏ một số phụ tải không quan
trong đi để giảm dung lượng cho máy biến áp còn lại).

Nên chọn máy biến áp cùng chủng loại và cùng công suất để thuận lợi cho việc lắp đặt,vận
hành, sữa chữa và thay thế.
Ta có n=2; = 343,63 KVA
≥ = 171,82 kVA
Ta chọn 2 máy biến áp do công ty thiết bị điện Đông Anh sản xuất có = 250 kVA
Kiểm tra trong trường hợp 1 máy xảy ra sự cố :


=250 ≥ = =147,27 kVA (thỏa mãn)
Ta có bảng thông số máy biến áp đã chọn :

công
suất

( kVA )
250

Điện áp
kV

∆Po
kW

∆
kW

Un%

Io%

giá 2 máy biến áp
(triệu đồng )

22/0,4

0,65

3,05

4

1,7

2*58,8

Vốn đầu tư trạm 2 máy .K = 166,1 triệu đồng

(‘Bảng 1.5 máy biến áp phân phối 2 cấp điện áp do công ty thiết bị điện Đông Anh chế tạo’ trang 27
sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500 kV t/g Ngô Hồng Quang )

III.3 lựa chọn sơ đồ nối điện tối ưu
III.3.1 các phương án đi dây
 p/a1 : Đặt tủ phân phối trung tâm ở trung tâm phụ tải toàn phân xưởng ,tủ động lực
ở tâm phụ tải từng nhóm đi dây tới từng thiết bị
 p/a2 :Đặt tủ phân phối trung tâm ở rìa tường cao nhất phía bên trái phân xường gần
trạm biến áp ;tủ động lực ở tâm phụ tải từng nhóm ,đi dây tới từng phụ tải
Svth: Đinh Trung Hiếu
Đ7H3
Page 21


Đồ án: cung cấp điện

gvhd:Th.s.Phạm Anh Tuân

 p/a3: Đặt tủ phân phối trung tâm ở rìa tường cao nhất phía bên trái phân xưởng gần

trạm biến áp ,tủ động lực đặt ở rìa sát tường của phân xưởng

III.3.2 vị trí tâm của các nhóm phụ tải và tâm của toàn phân xưởng
Theo phương pháp trung tâm tải ta có :
Tọa độ trong tâm phụ tải của nhóm được coi là vị trí của tủ động lực và được xác định theo
biểu thức :
X= ; Y =

Trong đó :
X;Y :tọa độ của tâm nhóm phụ tải
Si: công suất của thiết bị i
; : tọa độ của thiết bị i
Từ đó ta có tọa độ tâm từng nhóm phụ tải là :

Nhóm 1
số
thứ
tự

số hiệu
trên
bản đồ

tên thiết bị

hệ
số
Ksd

máy ép quay
lò gió
máy khoan
máy khoan

0,45
0,53
0,27
0,27

1
2
3
4

28
27
29
30

5

32 máy xọc (đục )

6
7

34 máy ép quay
35 máy tiện bu
lông
36 máy tiện bu
lông
37 máy tiện bu
lông
21 cần cẩu

8
9
10

cos
φ

công
suất P
KW
nhóm 1
0,58
22
0,9
4
0,66
1,2
0,66
1,2

S(kVA)

37,93
4,44
1,82
1,82

0,4

0,6

4

6,67

0,45
0,32

0,58
0,55

30
1,5

51,72
2,73

0,32

0,55

2,8

5,09

0,32

0,55

4,5

8,18

0,25

0,67

13

19,4

84,2

139,8

3,58

Svth: Đinh Trung Hiếu
Đ7H3
Page 22

Xi
(m)

5,1
4,4
11,73
14,2
5
18,1
2
4,95
13,0

8
15,7
6
18,4
8
21,1
3

Yi
(m)

S*X

S*Y

4,8
12
5,74
6,55

193,44
19,54
21,35
25,94

182,06
53,28
10,45
11,92

6,66

120,86

44,42

2,7
3

256,01
35,71

139,64
8,19

3

80,22

15,27

3

151,17

24,54

5,45

409,92

105,73

1314,16

595,5


Đồ án: cung cấp điện

gvhd:Th.s.Phạm Anh Tuân

Nhóm 2
Stt

Số hiệu

Tên thiết bị

1

26

máy mài

2

31

lò gió

3

40

máy hàn

4
5
6

41
42
43

máy quạt
máy quạt
máy hàn

7
8
9
10
11

44
45
33
39
38

máy cắt tôn
máy quạt
máy xọc (đục )
máy mài
máy tiện bu
lông

nhóm 2
cos
P kW
S
Xi
Yi
Xi*S
φ
kVA
m
m
0,45 0,63
2
3,17 30,62 13,6
97,07
4
0,53
0,9
5,5
6,11 34,87 10,8 213,06
3
0,46 0,82

28
34,15 30,52 3,62 1042,2
6
0,65 0,78
5,5
7,05
31,5
1,3 222,08
0,65 0,78
7,5
9,62
34,2
1,8
329
0,46 0,82
28
34,15 35,08 3,63 1197,98
0,27
0,65
0,4
0,45
0,32

0,57
0,78
0,6
0,63
0,55

2,8

7,5
5,5
4,5
5,5

4,91
9,62
9,17
7,14
10

102,3

135,09

30,88
33,58
24,8
25,99
23,65

5,8
5,93
6,66
2,7
3

151,62
323,04
227,42

185,57
236,5
4225,6

Yi*S
43,24
66,17
123,6
2
9,17
17,32
123,9
6
28,48
57,05
61,07
19,28
30
579,3
6

Nhóm 3
stt

0,3

nhóm 3
P
kW
0,65

2,2

S
kVA
3,38

Xi
m
18,82

0,3

0,65

4

6,15

22,19

6 máy phay

0,26

0,56

1,5

2,68

25,67

7 máy phay

0,26

0,56

2,8

5

28,21

1

Số Tên thiết bị
hiệu
4 máy tiện bu lông

2

5 máy tiện bu lông

3
4

cosφ

5

12 máy tiện bu lông

0,3

0,58

1,2

2,07

18,82

6

13 máy tiện bu lông

0,3

0,58

2,8

4,83

21,91

7

14 máy tiện bu lông

0,3

0,58

2,8

4,83

24,86

8

15 máy tiện bu lông

0,3

0,58

3

5,17

27,54

Svth: Đinh Trung Hiếu
Đ7H3
Page 23

Yi

m
21,6
8
22,1
2
22,0
7
22,0
7
18,9
6
19,1
8
18,9
5
18,9
5

Xi*S

Yi*S

63,61

73,28

136,47

136,04

68,8

59,15

141,05

110,35

38,96

39,25

105,83

92,64

120,07

91,53

142,38

97,97


Đồ án: cung cấp điện
9

gvhd:Th.s.Phạm Anh Tuân

16 máy tiện bu lông

0,3

0,58

7,5

12,93

30,32

0,47

0,7

40

57,14

19,75

10

22 máy ép nguội

11

24 máy tiện bu lông

0,3

0,58

10

17,24

24,37

12

25 máy tiện bu lông

0,3

0,58

13

22,41

27,54

90,8

143,83

18,9
5

14,0
7
13,6
3
12,6
1

392,04

245,02

1128,52

803,96

420,14

234,98

617,17

282,59

3375,0 2266,76
4

Nhóm 4
0,35

0,67

nhóm 4
3

0,32

0,68

1,5

2,21

9,6

0,3

0,65

0,6

0,92

15,07

0,35

0,67

10

14,93

4,8

0,32

0,68

4

5,88

9,57

6

8 máy mài nhẵn
tròn
9 máy mài nhẵn
phẳng
10 máy khoan

0,27

0,66

0,6

0,91

12,29

7

11 máy khoan

0,27

0,66

0,8

1,21

14,8

8

18

cần cẩu

0,25

0,67

4

5,97

15,6

9

23

máy ép nguội

0,47

0,7

55

78,57

15,28

10

17

máy ép

0,41

0,63

10

15,87

5,28

11

19

máy khoan

0,27

0,66

0,8

1,21

7,95

12

20

máy khoan

0,27

0,66

0,8

1,21

11,06

91,1

133,37

1
2
3
4
5

1 máy mài nhẵn
tròn
2 máy mài nhẵn
phẳng
3 máy tiện bu lông

Tọa độ tâm phụ tải nhóm 1 :
= = = 9,4 ( m);
= = = 4,26 (m)
Tọa độ tâm phụ tải nhóm 2 :
= = = 31,28 ( m);
Svth: Đinh Trung Hiếu
Đ7H3
Page 24

4,48

5,06

20,5
6
20,9
9
21,6
5
17,9
6
18,7
6
18,6
6
18,8
5
18,4
6
14,0
7
14,6
7
13,3
3
13,6
3

22,67

92,11

21,22

46,39

13,86

19,92

71,66

268,14

56,27

110,31

11,18

16,98

17,91

22,81

93,13

110,21

1200,5
5
83,79

1105,48

9,62

16,13

13,38

16,49

232,81

1615,2 2057,78
4


Đồ án: cung cấp điện

gvhd:Th.s.Phạm Anh Tuân
= = = 4,29 (m)

Tọa độ tâm phụ tải nhóm 3 :
= = = 23,47 ( m);
= = = 15,76 (m)

Tọa độ tâm phụ tải nhóm 4 :
= = = 12,11 ( m);
= = = 15,43 (m)
Ta có bảng tọa độ tâm các nhóm phụ tải :
NHÓM

X

m

Y m

Si

kVA

X*S

Y*S

1

9,4

4,26

139,8

1314,12

595,55

2

31,28

4,29

135,09

4225,62

579,54

3

23,47

15,76

143,83

3375,69

2266,76

4

12,11

15,43

133,37

1615,11

2057,9

552,09

10530,54

5499,74

tổng

Tọa độ tâm phụ tải của toàn phân xưởng :
=19,07 m
= = 9,96 m

III.4 lựa chọn và kiểm tra các thiết bị của sơ đồ nối điện các phương án đề
xuất
III.4.1 lựa chọn dây dẫn mạng động lực
Nguyên tác chung :
Trong mạng điện phân xưởng thì cáp và dây dẫn điện được chọn theo dòng phát nóng lâu
dài cho phép. Do tỉ lệ phụ tải loại I là 60% nên:
•
•
•

với cáp từ trạm biến áp (TBA) tới các tủ phân phối đi lộ kép ,cáp được đặt trong hào
cáp .
với cáp từ tủ phân phối (TPP) đến các tủ động lực (TĐL) ta đi lộ kép ,cáp đặt tring
rãnh
với cáp từ tủ động lực đến các thiết bị ta đi lộ đơn ,cáp được đặt trong hào cáp và đi
riêng từng tuyến

Svth: Đinh Trung Hiếu
Đ7H3
Page 25