Đồ án môn học Cung cấp điện Thiết kế cấp điện cho phân xưởng cơ khí

Header Page
1 ofĐiện-Tự
126.
Khoa
Động Hóa

Lớp ĐH KTĐ–K5

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA

Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
Cung Cấp Điện

Họ và tên : Đỗ Hữu Minh (mã sinh viên:1300117)
Nguyễn Văn Lượng
Nguyễn Xuân Minh
Lớp: ĐH Điện K5, nghành học : Công nghệ kỹ thuật điện.
Tên đề tài : Thiết kế cấp điện cho phân xưởng cơ khí.
Số liệu cơ bản (các số liệu trong phụ lục kèm theo. Động cơ các máy công tắc
đều là động cơ 3 pha ). Diện tích chiếm chỗ một máy công tác là 3x3=9 m2. Trạm biến
áp 22/0,4 kV đặt trong nhà.
Nội dung nhiệm vụ :
-

-

Xác định phụ tải tính toán (động lực và chiếu sáng) cho phân xưởng.
Lập sơ đồ và thiết kế mạng điện cung cấp cho toàn phân xưởng.
Thiết kế trạm biến áp phân phối 22/0,4 kV cấp điện cho phân xưởng.
Kiểm tra tổn thất điện áp lớn nhất, xác định tổn thất công suất và chi phí
điện năng cho phân xưởng, biết phân xưởng làm việc với Tmax =
4500h/năm.
Tính chiếu sáng cho phân xưởng, đảm bảo độ rọi E = 80lx.

Phụ tải phân xưởng sửa chữa cơ khí
TT

Tên thiết bị

Số
lượng

Pđm,kW
1 máy

Iđm ,A

Ghi chú

Tổng

Nhóm 1
Môn Đồ án Cung Cấp Điện
Footer Page 1 of 126.

1


Header Page
2 ofĐiện-Tự
126.
Khoa
Động Hóa

1
2
3
4
5
6
7
8
9

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

1
2
3
4
5
6
7
8

1
2
3
4

1
2
3
4
5

Máy tiện ren
Máy tiện tự động
Máy tiện tự động
Máy tiện tự động
Máy tiện tự động
Máy tiện
Phay vạn năng
Phay đứng
Cưa sắt

Tổng
Nhóm 2
Phay ngang
Phay đứng
Bào ngang
Xọc
Xọc
Doa ngang
Khoan hướng tâm
Mài phẳng
Mài trong
Mài tròn
Cưa máy
Cộng
Nhóm III
Phay vạn năng
Mài
Khoan vạn năng
Mài dao cắt gọt
Khoan bàn
Ép trục khuỷu
Mài thô
Cưa tay
Cộng
Nhóm IV
Lò kiểu buồng
Lò điện kiểu đứng
Lò điện kiểu bể
Bể điện phân
Cộng

Nhóm V
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Phay ngang
Phay vạn năng

Môn Đồ án Cung Cấp Điện
Footer Page 2 of 126.

Lớp ĐH KTĐ–K5

1
3
2
2
1
3
1
2
1
16

4,5
5,1
14
5,6
2,2
1,7
3,4

14
1,35

4,5
15,3
28
11,2
2,2
5,1
3,4
28
1,35
99,05

11,4
38,73
70,9
28,36
5,57
12,9
8,61
70,9
3,42
250,79

1
1
2
3
1

1
1
2
1
1
1
15

1,8
7
9
8,4
2,8
4,5
1,7
9
2,8
5,6
1,7

1,8
7
18
25,2
2,8
4,5
1,7
18
9
2,8

1,7
92,5

4,56
17,73
45,58
63,81
7,09
11,4
4,3
45,58
7,09
14,18
4,3
235,79

1
1
1
1
2
1
1
1
9

3,4
2,2
4,5
2,8

0,65
1,7
3
1,7

3,4
2,2
4,5
2,8
0,65
1,7
3
1,7
20,6

8,61
5,57
11,4
7,09
3,3
4,3
7,6
4,3
52,17

1
1
1
1
4

30
25
30
10

30
25
30
10
95

47,98
39,98
47,98
15,99
151,93

2
1
1
1
3

10
7
4,5
2,8
2,8

20
7
4,5
2,8
8,4

50,64
17,73
11,4
7,09
21,27
2


Header Page
3 ofĐiện-Tự
126.
Khoa
Động Hóa

6
7
8
9
10
11
12
13
14

1
2
3
4
5
6

Phay răng
Xọc
Bào ngang
Mài tròn
Búa khí nén
Quạt
Biến áp hàn
Mài thô
Khoan
Cộng
Nhóm VI
Bàn nguội
Máy quấn dây
Bàn thí nghiệm
Bể tẩm có đốt
nóng
Tủ sấy
Khoan bàn
Cộng

Lớp ĐH KTĐ–K5

1

1
2
1
1
1
1
1
1
18

2,8
2,8
7,6
7
10
3,2
7,3
3,2
0,6

2,8
2,8
15,2
7
10
3,2
7,3
3,2
0,6
87,17

7,09
7,09
38,5
17,73
25,32
8,1
31,68
8,1
1,52
234,01

3
1
1
1

0,5
0,5
15
4

1,5
0,5
15
4

1,27
1,27
37,98

10,13

1
1
8

0,85
0,65

0,85
0,65
22,50

2,15
1,65
54,44

Sản phẩm:
-

Thuyết minh tính toán : 01 quyển.
Bản vẽ: Các phương án cấp điện; Sơ đồ mạng điện động lực và chiếu sáng; Sơ
đồ nguyên lý và sơ đồ kết cấu trạm biến áp phân xưởng.

Phụ lục
Phụ lục hình ảnh:
Chương I: II. 3: Hình 1: Minh họa các đại lượng Ptt,Ptb,Pđm.
Chương II: I. 1: Hình 2: Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện từ MBA.
Chương II: I. 3. 3.12: Hình 3: Sơ đồ cấp điện hình tia.
Chương IV: V. 4. 4.12: Hình 4: Sơ đồ phân bố công suất trong xí nghiệp cơ khí.

Hình 5: Sơ đồ nguyên lý và lắp đặt tụ bù.
Hình 6: Sơ đồ cung cấp điện cho xí nghiệp với phương án 1:
Mạng hình tia.
Chương V: V: Hình 7: Trạm biến áp kiểu kín (xây, trong nhà) 1 máy biến áp và 1
máy phát dự phòng.
Môn Đồ án Cung Cấp Điện
Footer Page 3 of 126.

3


Header Page
4 ofĐiện-Tự
126.
Khoa
Động Hóa

Lớp ĐH KTĐ–K5

Chương VII: III: Hình 8: Sơ đồ nguyên lý chiếu sáng phân xưởng cơ khí.

Phụ lục bảng:
Chương I: III: Bảng 1: Thống kê danh sách các phụ tải của phân xưởng cơ khí.
Chương IV: II. 1: Bảng 2: Bảng chọn mật độ dòng kinh tế.
Chương IV: III: Bảng 3: Số liệu tính toán tiết diện dây dẫn.
Chương IV: III. 3: Bảng 4: Cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực.
Chương IV: V. 4. 4. 4: Bảng 5: Bảng chọn các thông số tụ bù.
Bảng 6: Lựa chọn dây dẫn.
Bảng 7: Bảng chọn áptômát đầu ra cho tủ động lực.
Bảng 8: Bảng tính chọn áptômát cho từng máy nhóm I.

Bảng 9: Bảng tính chọn áptômát cho từng máy nhóm II.
Bảng 10: Bảng tính chọn áptômát cho từng máy nhóm III.
Bảng 11: Bảng tính chọn áptômát cho từng máy nhóm IV.
Bảng 12: Bảng tính chọn áptômát cho từng máy nhóm V.
Bảng 13: Bảng tính chọn áptômát cho từng máy nhóm VI.
Chương V: III: Bảng 14: Bảng tra cứu các máy phát điện.

Lời Mở Đầu
Điện năng là một dạng năng lượng có nhiều ưu điểm như: Dễ dàng chuyển thành
các dạng năng lượng khác (nhiệt, cơ, hóa, …) dễ dàng truyền tải và phân phối. Chính
vì vậy điện năng được sử dụng rất rộng rãi trong mọi lĩnh vực hoạt động của con
người. Điện năng là nguồn năng lượng chính của các nghành công nghiệp, là điều kiện
quan trọng trong phát triển đô thị và các khu vực dân cư. Ngày nay nền kinh tế nước ta
đang từng bước phát triển, đời sống nhân dân đang từng bước được nâng cao, cùng với
nhu cầu đó thì nhu cầu về điện năng trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch
vụ và sinh hoạt cũng từng bước phát triển không ngừng. Đặc biệt với chủ trương kinh
tế mới của nhà nước, vốn nước ngoài tăng lên làm cho các nhà máy, xí nghiệp mới
mọc lên càng nhiều.
Do đó đòi hỏi phải có hệ thống cung cấp điện an toàn, tin cậy để sản xuất và sinh
hoạt. Để làm được điều này thì nước ta cần phải có một đội ngũ con người đông đảo
Môn Đồ án Cung Cấp Điện
Footer Page 4 of 126.

4


Header Page
5 ofĐiện-Tự
126.
Khoa

Động Hóa

Lớp ĐH KTĐ–K5

và tài năng để có thể kế thừa, đưa ứng dụng công nghệ điện vào trong đời sống. Sau
khi học môn Cung Cấp điện, em được giao đề tài đồ án: “ Thiết kế cấp điện cho
phân xưởng cơ khí”

Tuy nhiên chúng em đã thực hiện đồ án này dưới sự hướng dẫn của thầy Nguyễn
Khắc Tiến nhưng do lượng kiến thức còn hạn chế, nên có đôi phần thiếu sót. Chúng
em rất mong sự đóng góp ý kiến, sự phê bình và sửa chữa từ các quý thầy cô và các
bạn sinh viên để đồ án này được hoàn thiện hơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!

Chương I :Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng
I. Khái niệm về phụ tải điện:
Phụ tải điện là số liệu đầu tiên quan trọng nhất để tính toán thiết kế hệ thống
cung cấp điện. Xác định phụ tải điện quá lớn so với thực tế sẽ dẫn đến chọn thiết bị
quá lớn làm tăng vốn đầu tư. Xác định phụ tải điện quá nhỏ sẽ bị quá tải gây cháy nổ
hư hại công trình làm mất điện.
Xác định chính xác phụ tải điện là việc làm khó. Công trình điện thường phải
thiết kế lắp đặt trước khi có đối tượng sử dụng điện. Ví dụ, cần thiết kế và lắp đặt trạm
biến áp trung gian để cấp điện cho khu chế xuất ngay từ giai đoạn xây dựng cơ sở hạ
tầng(đường giao thông, điện nước) sau đó mời các xí nghiệp vào mua đất xây dựng
nhà máy. Khi thiết kế lắp đặt đường dây cao áp và trạm biến áp trung gian cấp điện
cho khu chế xuất người thiết kế chỉ biết các thông tin rất ít : Diện tích khu chế xuất và
tính chất của các xí nghiệp sẽ xây dựng tại đó (công nghiệp nặng,nhẹ).
Phụ tải cần xác định trong giai đoạn tính toán thiết kế hệ thống cung cấp điện gọi
là phụ tải tính toán. Cần lưu ý phân biệt phụ tải tính toán và phụ tải thực tế. Phụ tải
Môn Đồ án Cung Cấp Điện

Footer Page 5 of 126.

5


Header Page
6 ofĐiện-Tự
126.
Khoa
Động Hóa

Lớp ĐH KTĐ–K5

tính toán là phụ tải gần đúng chỉ dùng để tính toán thiết kế hệ thống cung cấp điện, còn
phụ tải thực tế là phụ tải chính xác có thể xác định được bằng đồng hồ đo điện trong
quá trình vận hành.
Có nhiều phương pháp xác định phụ tải điện. Cần căn cứ vào lượng thông tin thu
nhận được qua từng giai đoạn thiết kế để lựa chọn phương pháp phù hợp. Càng nhiều
thông tin về đối tượng sử dụng càng lựa chọn được phương án chính xác.
II.Phụ tải động lực:
1. Cơ sở lý luận :
a. Đặc điểm hộ tiêu thụ:
- Thiết bị hay còn gọi là thiết bị tiêu thụ là những thiết bị tiêu thụ điện năng như :
động cơ điện,lò điện, đèn điện…
- Hộ tiêu thụ là một bộ phận quan trọng của hệ thống cung cấp điện, nơi biến đổi
điện năng thành các dạng năng lượng khác để sử dụng sản xuất dân dụng…
- Phụ tải điện là một đại lượng đặc trưng cho công suất tiêu thụ của các thiết bị
hoặc các hộ tiêu thị điện năng.
- Xác định phụ tải là công việc đầu tiên của công tác thiết kế hệ thống điện nhằm
mục lựa chọn và kiểm tra các phần tử mang điện và máy biến áp theo điều kiện

phát nóng, lựa chọn các thiết bị bảo vệ …
- Khi thiết kế và vận hành hệ thống điện cung cấp cho xí nghiệp chú ý 3 thông số
cơ bản sau :
Công suất tác dụng P.
Cống suất phản kháng Q.
Dòng điện I.
- Tùy theo tầm quan trọng trong ngành kinh tế xã hội, các hộ tiêu thụ được cung
cấp điện với mức độ tin cậy khác nhau và phân thành 3 loại :
+ Hộ tiêu thụ loại 1 : Là những hộ tiêu thụ khi ngừng sự cung cấp điện sẽ gây
nên những hậu quả nguy hiểm đến tính mạng con người, làm thiệt hại lớn về kinh tế
dẫn đến sự hư hỏng thiết bị, gây rối loạn và công nghệ phức tạp, làm hư hỏng hàng
loạt sản phẩm hoặc có ảnh hưởng không tốt về nhiều phương diện.
VD : Xí nghiệp luyện kim, xí nghiệp hóa chất, cơ quan nhà nước…
Đối với loại này phải có 2 nguồn độc lập hoặc có nguồn dự phòng.
+ Hộ tiêu thụ loại 2 : Là những hộ ngừng cung cấp điện dẫn đến thiệt hại về
kinh tế do ngừng sản xuất, hư hỏng sản phẩm, lãng phí lao động.
VD : Nhà máy cơ khí, nhà máy thực phẩm công nghệ nhẹ…
Đối với loại này hoặc không có thêm nguồn dự phòng thuộc vào sự so sánh
giữa vốn đầu tư và hiệu quả kinh tế khi ngừng cung cấp điện. Cho phép mất điện 1 đến
2 giờ.

Môn Đồ án Cung Cấp Điện
Footer Page 6 of 126.

6


Header Page
7 ofĐiện-Tự
126.

Khoa
Động Hóa

Lớp ĐH KTĐ–K5

+ Hộ tiêu thụ loại 3 : Là tất cả các hộ tiêu thụ còn lại, ngoài hộ loại 1 và 2, cho
phép cung cấp điện tin cậy cho phép thấp. nghĩa là cho phép mất điện trong thời gian
sửa chữa khắc phục sự cố, cho phép từ 4 đến 5 giờ.
b.
Những yêu cầu cần thiết trong cung cấp điện:
- Độ tin cậy cung cấp điện: tùy thuộc vào loại hộ tiêu thụ trong điều kiện cho
phép ta cố gắng chọn phương án độ tin cậy càng cao.
- Chất lượng điện: Đánh giá bằng tần số và điện áp. Tần số do cơ quan hệ thống
điện điều chỉnh. Do đó người thiết kế chỉ quan tâm đến chất lượng điện áp. Nói
chung điện áp ở cao thế và trung thế chỉ có thể giao động quanh giá trị ± 5%
điện áp định mức.
- An toàn trong cung cấp điện : Hệ thống cung cấp điện phải vận hành với người
và thiết bị. Do đó phải chọn hồ sơ hợp lý, mạch lạc, rõ ràng.
- Kinh tế : So sánh đánh giá thông qua tính toán từ đó chọn phương án hợp lý ít
tốn kém.
2.
Xác định phụ tải tính toán:
Hiện nay có nhiều phương pháp xác định phụ tải tính toán. Thông thường
những phương pháp đơn giản thì cho kết quả không chính xác, ngược lại muốn độ
chính xác cao thì phương pháp tính toán lại phức tạp. Do vậy, phải biết cân nhắc để
lựa chọn phương pháp tính cho phù hợp.
Nguyên tắc chung để tính toán phụ tải là tính từng thiết bị dùng điện trở
ngược về phía nguồn.
Mục đích của việc tính toán phụ tải:
- Chọn tiết diện dây dẫn của lưới điện cung cấp một cách kinh tế.

- Chọn số lượng và công suất máy biến áp hợp lý.
- Chọn tiết diện thanh dẫn của thiết bị phân phối có tính kinh tế.
- Chọn các thiết bị chuyển mạch bảo vệ hợp lý.
Sau đây là một số phương án tính toán :

2.1. Xác định phụ tải theo công suất tiêu hao điện năng trên đơn vị sản phẩm:
Đối với các hộ tiêu thụ có đồ thị phụ tải không thay đổi hoặc ít thay đổi, phụ tải
tính toán được lấy bằng giá trị trung bình của các phụ tải lớn nhất, hệ số đóng điện của
các hộ tiêu thụ này bằng 1, còn hệ số phụ tải thay đổi rất ít. Phụ tải tính toán được tính
theo công suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản phẩm, khi cho trước tổng sản
phẩm sản xuất trong một khoảng thời gian.
Ptt  Ptb 

Trong đó:

M ca .W0
Tca

Mca: Số sản phẩm sản xuất trong 1 ca.
Tca: Thời gian của ca phụ tải lớn nhất.
W0 : Suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản phẩm

(kwh/1đvsp).
Môn Đồ án Cung Cấp Điện
Footer Page 7 of 126.

7


Header Page

8 ofĐiện-Tự
126.
Khoa
Động Hóa

Lớp ĐH KTĐ–K5

Khi biết W0 và tổng sản phẩm sản xuất trong năm M của phân xưởng hay xí
nghiệp, phụ tải tính toán sẽ là :
Ptt 

M
Tmax

Tmax: Thời gian sử dụng công suất lớn nhất.
Được sử dụng tính toán đối với các thiết bị có đồ thị phụ tải ít biến đổi như
quạt gió, bơm nước … Khi đó
=
kết quả tương đối chính xác.

2.2. Xác định phụ tải tính toán theo công suất phụ tải trên một đơn vị diện
tích sản phẩm:
Ptt  P0 .F

F: Diện tích bố trí nhóm hộ tiêu thụ.
P0 : Suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất là m2, kw/m2
Phương pháp này chỉ cho kết quả gần đúng. Nó được dùng để tính các phụ tải
phân xưởng. Có mật độ máy móc sản xuất phân bố tương đối đều.
2.3. Xác định phụ tải theo công suất đặt:
n

Ptt  K nc . Pdi
i 1

Qtt  Ptt .tan 
Stt  Ptt2  Qtt2 

Ptt
cos

3.
Xác định đồ thị phụ tải theo hệ số Kmax và công suất trung bình Ptb:
Phụ tải tính toán cho một nhóm n máy xác định theo công thức căn cứ vào công
suất trung bình Ptt và hệ số cực đại Kmax.
n

Ptt  K max .Ptb  K max .K sd . Pdmi
1

Qtt  Ptt .tan 
n

Trong đó: Với Ptt  K sd . Pdmi là công suất trung bình của nhóm này trong thời
1

gian khảo sát, thường lấy là 1 ca hay 1 ngày đêm.
Ptt – Công suất định mức của máy, nhà chế tạo cho.
Ksd – Hệ số sử dụng, tra bảng 1.1 trang 225 Giáo trình Cung cấp điện, ví dụ với
nhóm máy gia công kim loại ( tiện, cưa, khoan, bào ) của phân xưởng cơ khí tra
được Ksd = 0,2 – 0,4.

Cosφ – Hệ số suất của nhóm máy gia công Cosφ = 0,6 – 0,7.

Môn Đồ án Cung Cấp Điện
Footer Page 8 of 126.

8


Header Page
9 ofĐiện-Tự
126.
Khoa
Động Hóa

-

Lớp ĐH KTĐ–K5

Hình 1 . Minh họa các đại lượng Ptt,Ptb,Pdm.
Kmax hệ số cực đại, tra bảng 1.4 trang 227 Giáo trình Cung cấp điện (
theo nhq và ksd ) , nhq là số thiết bị dùng hiệu quả, nếu số thiết bị giả thuyết có
công suất bằng nhau, có cùng chế độ làm việc và gây ra 1 phụ tải tính toán đúng
gần bằng phụ tải tính toán do nhóm thiết bị thực tế gây ra.
Ý nghĩa thực tế của nhq là ở chỗ : một nhóm máy bất kỳ bao gồm nhiều
máy có công suất khác nhau, đặc tính kỹ thuật khác nhau, chế độ làm việc, quá
trình công nghệ khác nhau rất khó tính toán phụ tải điện. Người ta đưa vào đại
lượng trung gian nhq nhằm giúp cho việc xác định phụ tải điện của nhóm máy
dễ dàng tiện lợi mà sai số phạm phải là cho phép.
Các bước xác định như sau :
Xác định n1 – Số động cơ có công suất lớn hơn hoặc bằng 1 nửa công suất động

cơ lớn nhất.

Xác định P1- Công suất của n1 động cơ trên.
n1

Pn1   Pdmi
i 1

-

Xác định các tỷ số :
n1

n
P
N *  1 , P*  1 
n
Pdm

P

dmi

1
n

P

dmi

1

Tra bảng 1.5 trang 228 Giáo trình Cung cấp điện ( theo n* và P* ) tìm được nhq*.
-

Xác định nhq theo biểu thức:
nhq = n . nhq*

Môn Đồ án Cung Cấp Điện
Footer Page 9 of 126.

9


Header Page
10 ofĐiện-Tự
126.
Khoa
Động Hóa

Lớp ĐH KTĐ–K5

4. Tính toán đỉnh nhọn :
Phụ tải đỉnh nhọn kéo dài từ 1 đến 2 giây thì được họi là phụ tải đỉnh nhọn.
Phụ tải đỉnh nhọn thường được tính dưới dòng đỉnh nhọn Iđn. Dòng điện này
dùng để kiểm tra độ lệch điện áp, chọn các thiết bị bảo vệ tính toán khởi động của
động cơ.
Đối với 1 máy : Iđn = Imax = Kmin.Iđm
Kmin: Hệ số máy của động cơ.
Đối với động cơ điện không đồng bộ roto lồng sóc Kmin = 5 ÷ 7.

Đối với động cơ điện một chiều hoặc roto dây quấn Kmin= 2,5.
Đối với lò điện Kmin=1.
Lò điện hồ quang và máy biến áp hàn Kmin = 3.
Đối với nhóm máy lò điện đỉnh nhọn xuất hiện khi có dòng mở máy lớn
nhất trong nhóm máy:
I dn  I mmmax  (Itt  K ad Idm max ).

5. Phụ tải tính toán:
Với tủ động lực: Stt  Pn2  Qn2
Với tủ phân phối: Stt  K d ( Ptt  Pcs ) 2  ( Qtt  Pcs ) 2
I tt 

Stt
Với kd là hệ số đóng điện
3.U dm

III. Xác định phụ tải tính toán phân xưởng
Căn cứ vào số liệu phụ tải đã cho trong các nhóm trên sơ đồ ta lập được bảng
phụ tải phân xưởng như sau:
Bảng 1: Thống kê danh sách các phụ tải của phân xưởng cơ khí
TT

1
2
3
4
5
6
7
8

9

Tên thiết bị

Nhóm I
Máy tiện ren
Máy tiện tự động
Máy tiện tự động
Máy tiện tự động
Máy tiện tự động
Máy tiện
Phay vạn năng
Phay đứng
Cưa sắt
Tổng

Môn Đồ án Cung Cấp Điện
Footer Page 10 of 126.

Số
lượng

Pđm,Kw

Iđm ,A

1 máy

Tổng

1
3
2
2
1
3
1
2
1
16

4,5
5,1
14
5,6
2,2
1,7
3,4
14
1,35

4,5
15,3
28
11,2
2,2
5,1
3,4
28
1,35

99,05

Ghi chú

11,4
38,73
70,9
28,36
5,57
12,9
8,61
70,9
3,42
250,79
10


Header Page
11 ofĐiện-Tự
126.
Khoa
Động Hóa

1
2
3
4
5
6
7

8
9
10
11

1
2
3
4
5
6
7
8

1
2
3
4

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

12
13
14

Nhóm II
Phay ngang
Phay đứng
Bào ngang
Xọc
Xọc
Doa ngang
Khoan hướng tâm
Mài phẳng
Mài trong
Mài tròn
Cưa máy
Cộng
Nhóm III
Phay vạn năng
Mài
Khoan vạn năng
Mài dao cắt gọt
Khoan bàn
Ép trục khuỷu
Mài thô
Cưa tay
Cộng
Nhóm IV
Lò kiểu buồng
Lò điện kiểu đứng

Lò điện kiểu bể
Bể điện phân
Cộng
Nhóm V
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Phay ngang
Phay vạn năng
Phay răng
Xọc
Bào ngang
Mài tròn
Búa khí nén
Quạt
Biến áp hàn
Mài thô
Khoan
Cộng

Môn Đồ án Cung Cấp Điện
Footer Page 11 of 126.

Lớp ĐH KTĐ–K5
1
1
2
3
1
1

1
2
1
1
1
15

1,8
7
9
8,4
2,8
4,5
1,7
9
2,8
5,6
1,7

1,8
7
18
25,2
2,8
4,5
1,7
18
9
2,8
1,7

92,5

4,56
17,73
45,58
63,81
7,09
11,4
4,3
45,58
7,09
14,18
4,3
235,79

1
1
1
1
2
1
1
1
9

3,4
2,2
4,5
2,8
0,65

1,7
3
1,7

3,4
2,2
4,5
2,8
0,65
1,7
3
1,7
20,6

8,61
5,57
11,4
7,09
3,3
4,3
7,6
4,3
52,17

1
1
1
1
4

30
25
30
10

30
25
30
10
95

47,98
39,98
47,98
15,99
151,93

2
1
1
1
3
1
1
2
1
1
1
1
1

1
18

10
7
4,5
2,8
2,8
2,8
2,8
7,6
7
10
3,2
7,3
3,2
0,6

20
7
4,5
2,8
8,4
2,8
2,8
15,2
7
10
3,2
7,3

3,2
0,6
87,17

50,64
17,73
11,4
7,09
21,27
7,09
7,09
38,5
17,73
25,32
8,1
31,68
8,1
1,52
234,01
11


Header Page
12 ofĐiện-Tự
126.
Khoa
Động Hóa

1
2

3
4
5
6

Nhóm VI
Bàn nguội
Máy quấn dây
Bàn thí nghiệm
Bể tẩm có đốt
nóng
Tủ sấy
Khoan bàn
Cộng

Lớp ĐH KTĐ–K5
3
1
1
1

0,5
0,5
15
4

1,5
0,5
15
4

1,27
1,27
37,98
10,13

1
1
8

0,85
0,65

0,85
0,65
22,50

2,15
1,65
54,44

Phụ tải tính toán
Căn cứ các phương pháp trên ta chọn phương pháp xác định phụ tải tính toán
cho phân xưởng cơ khí theo phương pháp công suất trung bình và hệ số cực đại (kmax ).
Trình tự xác định phụ tải tính toán các nhóm thiết bị trong phân xưởng cơ khí :
- B1: Xác định số thiết bị của 1 nhóm và công suất của nhóm.
n – Số thiết bị
P – Công suất
- B2: Xác định
n1: là số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng 1 nửa của thiết bị

có công suất lớn nhất.
P1: Tổng công suất của n1 thiết bị.
-

B3: Tính n* 
P* 

-

n1
.
n

P1
.
P

B4 : Tra bảng từ n* và P* suy ra nhq*.
Tính nhq = n . nhq*
B5 : Tra bảng tìm được Kmax từ nhq và Ksd
Suy ra Ptt  K max .K sd . Pdm
Nhóm I
TT

1
2
3
4
5
6

Tên thiết bị

Nhóm I
Máy tiện ren
Máy tiện tự động
Máy tiện tự động
Máy tiện tự động
Máy tiện tự động
Máy tiện

Môn Đồ án Cung Cấp Điện
Footer Page 12 of 126.

Số
lượng

Pđm,kW

Iđm ,A

1 máy

Tổng

1
3
2
2
1

3

4,5
5,1
14
5,6
2,2
1,7

4,5
15,3
28
11,2
2,2
5,1

Ghi chú

11,4
38,73
70,9
28,36
5,57
12,9
12


Header Page
13 ofĐiện-Tự
126.

Khoa
Động Hóa

7
8
9

Phay vạn năng
Phay đứng
Cưa sắt
Tổng

1
2
1
16

3,4
14
1,35

3,4
28
1,35
99,05

Lớp ĐH KTĐ–K5

8,61
70,9

3,42
250,79

n

Ptt  K max .K sd . Pdm
i 1

Nhóm 1 có số lượng máy n = 16;
Tổng công suất của nhóm 1 : P1 = 99,05kW
Thiết bị có công suất lớn nhất là máy tiện tự động và phay đứng ( P13 = P18 =
28kW ) ,

1
1
P13  P18  14kW .
2
2

Số lượng thiết bị có n1 ≥ 14kW là: n1 = 7
Tổng công suất Pn1= 71,3(kW)
Ta có:
n1 7
  0, 438
n 16
P
71,3
P*  n1 
 0, 72
P1 99, 05

n* 

Từ n* và P* ta tra bảng (Bảng 1.5 Trang 228 sách Giáo trình Cung cấp điện Ninh
Văn Nam ) Ta có nhq* = 0,69  nhq = nhq*.n = 0,69.16 = 11,04
Đối với xưởng cơ khí tra bảng ( Bảng 1.1 trang 225 sách Giáo trình Cung cấp
điện Ninh Văn Nam ) Ta có ksd = 0,3 ; cosφ = 0,55 ; tanφ = 1,52
Từ ksd và nhq tra bảng ( Bảng 1.4 trang 227 sách Giáo trình Cung cấp điện Ninh
Văn Nam) Ta có kmax = 1,6
Công suất tác dụng:
Ptt1  K sd .K max .P1  0,3.1, 6.99, 05  47,54

Công suất phản kháng tính toán
Qtt1  Ptt1.tan   47,54.1,52  72, 26

Công suất tính toán toàn phần
Stt  Ptt2  Qtt2  Stt1  47,542  72, 262  86,5(kVA)

Dòng điện tính toán
I tt1 

Ptt1
47,54

 124, 76(A)
3U dm .cos 
3.0, 4.0,55

Môn Đồ án Cung Cấp Điện
Footer Page 13 of 126.

13


Header Page
14 ofĐiện-Tự
126.
Khoa
Động Hóa

TT

Tên thiết bị

Nhóm II
Phay ngang
Phay đứng
Bào ngang
Xọc
Xọc
Doa ngang
Khoan hướng tâm
Mài phẳng
Mài trong
Mài tròn
Cưa máy
Cộng

1
2
3

4
5
6
7
8
9
10
11

Lớp ĐH KTĐ–K5

Nhóm II
Số
lượng

Pđm,kW

Iđm ,A

1 máy

Tổng

1
1
2
3
1
1
1

2
1
1
1
15

1,8
7
9
8,4
2,8
4,5
1,7
9
2,8
5,6
1,7

1,8
7
18
25,2
2,8
4,5
1,7
18
9
2,8
1,7
92,5

Ghi chú

4,56
17,73
45,58
63,81
7,09
11,4
4,3
45,58
7,09
14,18
4,3
235,79

n

Ptt  K max .K sd . Pdm
i 1

Nhóm 1 có số lượng máy n = 15;
Tổng công suất của nhóm 1 : P2 = 92,5kW
Thiết bị có công suất lớn nhất là máy tiện tự động và phay đứng ( P24 = 25,2kW
),

1
P24  12, 6kW .
2

Số lượng thiết bị có n1 ≥ 12,6kW là: n1 = 7
Tổng công suất Pn1= 61,2(kW)
Ta có:
n1 7
  0, 47
n 15
P
61, 2
P*  n1 
 0, 66
P2 92,5

n* 

Từ n* và P* ta tra bảng (Bảng 1.5 Trang 228 sách Giáo trình Cung cấp điện Ninh
Văn Nam ) Ta có nhq* = 0,81  nhq = nhq*.n = 0,81.15 = 12,15
Đối với xưởng cơ khí tra bảng ( Bảng 1.1 trang 225 sách Giáo trình Cung cấp
điện Ninh Văn Nam ) Ta có ksd = 0,3 ; cosφ = 0,55 ; tanφ = 1,52
Từ ksd và nhq tra bảng ( Bảng 1.4 trang 227 sách Giáo trình Cung cấp điện Ninh
Văn Nam) Ta có kmax = 1,52
Công suất tác dụng:
Ptt 2  K sd .K max .P2  0,3.1,52.92,5  42,18(kW)

Công suất phản kháng tính toán
Môn Đồ án Cung Cấp Điện
Footer Page 14 of 126.

14

Header Page
15 ofĐiện-Tự
126.
Khoa
Động Hóa

Lớp ĐH KTĐ–K5

Qtt 2  Ptt 2 .tan   42,18.1,52  64,11(kAVr)

Công suất tính toán toàn phần
Stt  Ptt2  Qtt2  Stt 2  42,182  64,112  76, 74(kVA)

Dòng điện tính toán
I tt 2 

Ptt 2
42,18

 110, 69(A)
3U dm .cos 
3.0, 4.0,55

Nhóm III
TT

1
2
3
4

5
6
7
8

Tên thiết bị

Nhóm III
Phay vạn năng
Mài
Khoan vạn năng
Mài dao cắt gọt
Khoan bàn
Ép trục khuỷu
Mài thô
Cưa tay
Cộng

Số
lượng

Pđm,kW

Iđm ,A

1 máy

Tổng

1

1
1
1
2
1
1
1
9

3,4
2,2
4,5
2,8
0,65
1,7
3
1,7

3,4
2,2
4,5
2,8
0,65
1,7
3
1,7
20,6

Ghi chú

8,61
5,57
11,4
7,09
3,3
4,3
7,6
4,3
52,17

n

Ptt  K max .K sd . Pdm
i 1

Nhóm 1 có số lượng máy n = 9;
Tổng công suất của nhóm 1 : P3 = 20,6kW
Thiết bị có công suất lớn nhất là máy tiện tự động và phay đứng ( P33 = 4,5kW )
,

1
P33  2, 25kW .
2

Số lượng thiết bị có n1 ≥ 2,25kW là: n1 = 4
Tổng công suất Pn1= 13,7(kW)
Ta có:
n1 4
  0, 44
n 9

P
13, 7
P*  n1 
 0, 67
P3 20, 6

n* 

Từ n* và P* ta tra bảng (Bảng 1.5 Trang 228 sách Giáo trình Cung cấp điện Ninh
Văn Nam ) Ta có nhq* = 0,75  nhq = nhq*.n = 0,75.9 = 6,75
Đối với xưởng cơ khí tra bảng ( Bảng 1.1 trang 225 sách Giáo trình Cung cấp
điện Ninh Văn Nam ) Ta có ksd = 0,3 ; cosφ = 0,55 ; tanφ = 1,52

Môn Đồ án Cung Cấp Điện
Footer Page 15 of 126.

15


Header Page
16 ofĐiện-Tự
126.
Khoa
Động Hóa

Lớp ĐH KTĐ–K5

Từ ksd và nhq tra bảng ( Bảng 1.4 trang 227 sách Giáo trình Cung cấp điện Ninh
Văn Nam) Ta có kmax = 1,88
Công suất tác dụng:

Ptt 3  K sd .K max .P3  0,3.1,88.20, 6  11, 62

Công suất phản kháng tính toán
Qtt 3  Ptt 3 .tan   11, 62.1,52  17, 66

Công suất tính toán toàn phần
Stt  Ptt2  Qtt2  Stt 3  11, 622  17, 662  21,14(kVA)

Dòng điện tính toán
I tt 3 

Ptt 3
11, 62

 30,5(A)
3U dm .cos 
3.0, 4.0,55

Nhóm IV
TT

Tên thiết bị

Nhóm IV
Lò kiểu buồng
Lò điện kiểu đứng
Lò điện kiểu bể
Bể điện phân
Cộng

1
2
3
4

Số
lượng

Pđm,kW

Iđm ,A

1 máy

Tổng

1
1
1
1
4

30
25
30
10

30
25
30

10
95

Ghi chú

47,98
39,98
47,98
15,99
151,93

n

Ptt  K max .K sd . Pdm
i 1

Nhóm 1 có số lượng máy n = 4;
Tổng công suất của nhóm IV : P4 = 95kW
Thiết bị có công suất lớn nhất là máy tiện tự động và phay đứng ( P41 = P43 =
30kW ) ,

1
1
P41  P43  15kW .
2
2

Số lượng thiết bị có n1 ≥ 15kW là: n1 = 3
Tổng công suất Pn1= 85(kW)
Ta có:

n1 3
  0, 75
n 4
P
85
P*  n1 
 0,89
P4 95

n* 

Từ n* và P* ta tra bảng (Bảng 1.5 Trang 228 sách Giáo trình Cung cấp điện Ninh
Văn Nam ) Ta có nhq* = 0,9  nhq = nhq*.n = 0,9.4 = 3,6

Môn Đồ án Cung Cấp Điện
Footer Page 16 of 126.

16


Header Page
17 ofĐiện-Tự
126.
Khoa
Động Hóa

Lớp ĐH KTĐ–K5

Đối với xưởng cơ khí nhóm lò điện làm việc lien tục tra bảng ( Bảng 1.1 trang
225 sách Giáo trình Cung cấp điện Ninh Văn Nam ) Ta có ksd = 0,7 ; cosφ = 0,9 ; tanφ

= 0,48
Từ ksd và nhq tra bảng ( Bảng 1.4 trang 227 sách Giáo trình Cung cấp điện Ninh
Văn Nam) Ta có kmax = 1,29
Công suất tác dụng:
Ptt 4  K sd .K max .P4  0, 7.1, 29.95  85, 79

Công suất phản kháng tính toán
Qtt 4  Ptt 4 .tan   85, 79.0, 48  41,18

Công suất tính toán toàn phần
Stt  Ptt2  Qtt2  Stt 4  85, 792  41,182  95,16(kVA)

Dòng điện tính toán
I tt 4 

Ptt 4
85, 79

 225,14(A)
3U dm .cos 
3.0, 4.0,55

Nhóm V
TT

1
2
3
4
5

6
7
8
9
10
11
12
13
14

Tên thiết bị

Nhóm V
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Phay ngang
Phay vạn năng
Phay răng
Xọc
Bào ngang
Mài tròn
Búa khí nén
Quạt
Biến áp hàn
Mài thô
Khoan
Cộng

Số

lượng

Pđm,kW

Iđm ,A

1 máy

Tổng

2
1
1
1
3
1
1
2
1
1
1
1
1
1
18

10
7
4,5
2,8

2,8
2,8
2,8
7,6
7
10
3,2
7,3
3,2
0,6

20
7
4,5
2,8
8,4
2,8
2,8
15,2
7
10
3,2
7,3
3,2
0,6
87,17

Ghi chú

50,64

17,73
11,4
7,09
21,27
7,09
7,09
38,5
17,73
25,32
8,1
31,68
8,1
1,52
234,01

n

Ptt  K max .K sd . Pdm
i 1

Nhóm 1 có số lượng máy n = 16;
Tổng công suất của nhóm 5 : P5 = 87,17kW

Môn Đồ án Cung Cấp Điện
Footer Page 17 of 126.

17


Header Page

18 ofĐiện-Tự
126.
Khoa
Động Hóa

Lớp ĐH KTĐ–K5

Thiết bị có công suất lớn nhất là máy tiện tự động và phay đứng ( P51 = 20kW )
,

1
P51  10kW .
2

Số lượng thiết bị có n1 ≥ 10kW là: n1 = 5
Tổng công suất Pn1= 45,2(kW)
Ta có:
n1 5
  0, 28
n 18
P
45, 2
P*  n1 
 0,52
P5 87,17

n* 

Từ n* và P* ta tra bảng (Bảng 1.5 Trang 228 sách Giáo trình Cung cấp điện Ninh
Văn Nam ) Ta có nhq* = 0,71  nhq = nhq*.n = 0,71.18 = 12,78

Đối với xưởng cơ khí và quạt, nhóm hàn tra bảng ( Bảng 1.1 trang 225 sách Giáo
trình Cung cấp điện Ninh Văn Nam ) Ta có ksd = 0,5 ; cosφ = 0,5 ; tanφ = 1,73
Từ ksd và nhq tra bảng ( Bảng 1.4 trang 227 sách Giáo trình Cung cấp điện Ninh
Văn Nam) Ta có kmax = 1,28
Công suất tác dụng:
Ptt 5  K sd .K max .P5  0,5.1, 28.87,17  55, 79

Công suất phản kháng tính toán
Qtt 5  Ptt 5 .tan   55, 79.1, 73  95,52

Công suất tính toán toàn phần
Stt  Ptt2  Qtt2  Stt 5  55, 792  95,522  110, 62(kVA)

Dòng điện tính toán
I tt 5 

Ptt 5
55, 79

 146, 41(A)
3U dm .cos 
3.0, 4.0,55

Nhóm VI
TT

1
2
3
4

5
6

Tên thiết bị

Nhóm VI
Bàn nguội
Máy quấn dây
Bàn thí nghiệm
Bể tẩm có đốt
nóng
Tủ sấy
Khoan bàn
Cộng

Môn Đồ án Cung Cấp Điện
Footer Page 18 of 126.

Số
lượng

Pđm,kW

Iđm ,A

1 máy

Tổng

3

1
1
1

0,5
0,5
15
4

1,5
0,5
15
4

1,27
1,27
37,98
10,13

1
1
8

0,85
0,65

0,85
0,65
22,50

2,15
1,65
54,44

Ghi chú

18


Header Page
19 ofĐiện-Tự
126.
Khoa
Động Hóa

Lớp ĐH KTĐ–K5

n

Ptt  K max .K sd . Pdm
i 1

Nhóm 1 có số lượng máy n = 8;
Tổng công suất của nhóm 1 : P1 = 22,5kW
Thiết bị có công suất lớn nhất là máy tiện tự động và phay đứng ( P53 = 15kW )
,

1
P53  7,5kW .
2

Số lượng thiết bị có n1 ≥ 7,5kW là: n1 = 1
Tổng công suất Pn1= 15(kW)
Ta có:
n1 1
  0,13
n 8
P
15
P*  n1 
 0, 67
P6 22,5

n* 

Từ n* và P* ta tra bảng (Bảng 1.5 Trang 228 sách Giáo trình Cung cấp điện Ninh
Văn Nam ) Ta có nhq* = 0,22  nhq = nhq*.n = 0,22.8 = 1,76
Đối với xưởng cơ khí tra bảng ( Bảng 1.1 trang 225 sách Giáo trình Cung cấp
điện Ninh Văn Nam ) Ta có ksd = 0,3 ; cosφ = 0,55 ; tanφ = 1,52
Từ ksd và nhq tra bảng ( Bảng 1.4 trang 227 sách Giáo trình Cung cấp điện Ninh
Văn Nam) Ta có kmax = 2,14
Công suất tác dụng:
Ptt 6  K sd .K max .P6  0,3.2,14.22,5  14, 45

Công suất phản kháng tính toán
Qtt 6  Ptt 6 .tan   14, 45.1,52  21,96

Công suất tính toán toàn phần
Stt  Ptt2  Qtt2  Stt1  14, 452  21,962  26, 29(kVA)

Dòng điện tính toán
I tt 6 

Ptt 6
3U dm .cos 



14, 45
 37,92(A)
3.0, 4.0,55

B.Phụ tải chiếu sáng
- Khi chiếu sáng nên dùng đèn sợi đốt vì đèn tuýp nhạy cảm với điện áp ( U <
180v thì đèn tắt ) và ánh sáng không thật.
- Tra bảng với phân xưởng cơ khí phụ tải chiếu sáng là P0 = 15W/m2.
- Diện tích của phân xưởng: S = S1 . n = 9 . 70 = 630 m2
Trong đó: S1: là diện tích chiếm chỗ trung bình của một máy công tác.
n: Tổng số máy công tác trong phân xưởng.
Vậy công suất chiếu sáng cho toàn bộ xưởng là:
Pcsx  P0 .S  15.630  9, 45(kW)

Môn Đồ án Cung Cấp Điện
Footer Page 19 of 126.

19


Header Page
20 ofĐiện-Tự

126.
Khoa
Động Hóa

Lớp ĐH KTĐ–K5

- Ngoài chiếu sáng chung ra cần trang bị thêm mỗi máy công tác 1 đèn sợi đốt
công suất 100W ( trừ quạt). Như vậy cần thêm 69 bóng . Pcsm=69.0,1=6,9(kW)
-Vậy tổng công suất chiếu sáng là: Pcst = 9,45 + 6,9 = 16,35 (kW).
-Bố trí đèn trong khu vực theo dãy.
C. Phụ tải tính toán của các thiết bị trong phân xưởng:
Phụ tải tác dụng của phân xưởng:
6

Pttpx  K dt . Ptti  0,8.(47,54  42,18  11, 62  85, 79  55, 79  14, 45)  205,9(kW)
1

Trong đó: Kdt là hệ số đồng thời của toàn phân xưởng, vì n = 6 lấy Kdt = 0,8
Phụ tải phản kháng của phân xưởng:
6

Qttpx  K dt . Qtti  0,8.(72, 26  64,11  17, 66  41,18  95,52  21,96)  250,152(kVAr)
1

D. Phụ tải tính toán toàn phân xưởng
2
Sttpx  (Ppx  Pcs ) 2  Q px
 (205,9  16,35) 2  250,152 2  334, 62(kVA)

I ttpx 

Sttpx

cos  

3U



334, 62
 482,98(A)
30, 4

Pttpx  Pcs
Sttpx



205,9  16,35
 0, 66
334, 62

Chương II: Lập sơ đồ và thiết kế mạng điện cung cấp cho toàn bộ phân
xưởng
I. Khái quát chung
Sơ đồ nguyên lý, sơ đồ đi dây là một bộ phận quan trọng của hệ thống cung cấp
điện. Đây là bước quan trọng trong quá trình thiết kế, bởi có thiết kế được sơ đồ đi dây
gọn nhẹ, tiết kiệm thì mới đảm bảo được các yêu cầu kinh tế, kỹ thuật. Căn cứ vào các
sơ đồ nguyên lý mà ta có phương hướng chọn dây dẫn, dây cáp cho phù hợp.
 Sơ đồ nối dây mạng điện áp thấp

Mạng điện áp là mạng động lực hoặc chiếu sáng trong phân xưởng với cấp điện
áp thường là 380v/220v, 220v/127v.
Sơ đồ mạng động lực:
Có 2 dạng: Dạng hình tia và dạng phân nhánh
 Mạng hình tia:
Sơ đồ mạng hình tia cung cấp cho phụ tải phân bố trên diện tích rộng như các
khu dân cư phân xưởng có độ tin cậy cao.
Môn Đồ án Cung Cấp Điện
Footer Page 20 of 126.

20


Header Page
21 ofĐiện-Tự
126.
Khoa
Động Hóa

Lớp ĐH KTĐ–K5

Ưu điểm:
Sơ đồ nối dây rõ ràng, đơn giản, độ tin cậy cao, vận hành thao tác thuận tiện.
Nhược điểm:
Tốn nhiều dây dẫn nên ảnh hưởng đến kinh tế và vốn đầu tư.
 Dạng phân nhánh:
Sơ đồ nối dây mạng phân nhánh thường dùng trong các phân xưởng có phụ tải
không quan trọng.
 So sánh 2 dạng mạng nối dây hình tia và phân nhánh:
Sơ đồ cung cấp điện bằng đường dây chính có độ tin cậy kém hơn so với hình

tia.
Sơ đồ cấp điện bằng đường dây chính rẻ tiền hơn hình tia.
Sơ đồ cung cấp điện bằng đường dây chính có dòng ngắn mạch lớn hơn so với
hình tia, tổn thất điện áp nhỏ hơn.

Từ MBA có các đường dây cung cấp điện cho các thanh cái, từ các thanh cái có
các đường dây cung cấp điện cho các tủ động lực hoặc tải có công suất lớn. Nhờ có hệ
thống thanh cái nên được dùng cho tải có công suất lớn, tổn hao nhỏ và thường dùng
cho phân xưởng có phụ tải phân bố tương đối đều.
1. Sơ đồ nguyên lý và sơ đồ đi dây trong phân xưởng
a. Phía cao áp:
- Phân xưởng cơ khí là phụ tải loại 3 với quy mô không lớn nên yêu cầu cung cấp
điện không cao, ta chỉ cần dùng 1 MBA có 1 nguồn cấp.
- Đối với các xí nghiệp quy mô nhỏ có 1 trạm MBA thì đưa thẳng cáp trung áp
cấp điện đến trạm.
b. Phía hạ áp:
- Căn cứ vào 2 dạng mạng hình tia và phân nhánh với những ưu nhược điểm của
chúng, và với các phụ tải phân bố là tương đối đều. Vì vậy ta nên chọn sơ đồ đi dây
mạng hình tia.
- Để đảm bảo việc cấp điện liên tục nên ta phải thêm 1 máy phát điện cho phân
xưởng.
c.Các thiết bị sử dụng trong sơ đồ nguyên lý
- Cầu dao cách ly
- Chống sét van
- Cầu chì cao áp
- Aptomat
- Máy biến áp nối theo kiểu Y/Y0, sơ đồ Y. thứ cấp Y0
- Máy biến dòng TI.
Giải thích thiết bị dùng trong trạm:

Môn Đồ án Cung Cấp Điện
Footer Page 21 of 126.

21


Header Page
22 ofĐiện-Tự
126.
Khoa
Động Hóa

Lớp ĐH KTĐ–K5


Cầu dao cách ly chỉ được phép đóng cắt khi không tải, sau khi cắt phải
đóng về bộ phận tiếp đất để đảm bảo an toàn cho công nhân vận hành, sửa chữa khi có
sự cố.
- Cầu chì cao áp dùng để bảo vệ ngắn mạch.
- Aptomat có nhiệm vụ đóng, cắt mạch điện và bảo vệ quá tải, ngắn mạch.
- Chống sét van, dùng để chống song quá điện áp truyền từ đường dây vào trạm
biến áp.
- Máy biến dòng có nhiệm vụ biến đổi dòng điện từ trị số lớn xuống trị số nhỏ (
5A) cung cấp cho phụ tải và các thiết bị đo lường.
- Thanh cái để phân phối điện đến các lưới hạ áp.
Sơ đồ của trạm có 1 máy biến áp có:
- Ưu điểm:
Sơ đồ có kết cấu đơn giản.
Thiết bị rẻ tiền và vốn đầu tư ít.
Kích thước trạm nhỏ gọn.

Dễ vận hành và sửa chữa.
- Nhược điểm:
Cầu dao cách ly chỉ được dùng để đóng, cắt khi không có tải. Sau mỗi lần
cầu chì cao áp tác động thì việc thay thế gặp nhiều khó khăn.

Hình 2: Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện từ MBA
Môn Đồ án Cung Cấp Điện
Footer Page 22 of 126.

22


Header Page
23 ofĐiện-Tự
126.
Khoa
Động Hóa

2. Chọn dung lượng MBA và số lượng MBA
Một số phương pháp xác định công suất MBA như sau:
- Xác định công suất MBA theo mật độ phụ tải:
+Mật độ phụ tải được xác định:


Lớp ĐH KTĐ–K5

p
(kVA/ m 2 )
F .c os

n

1.P  K nc . Pdt là phụ tải tính toán trong điều kiện làm việc bình thường:
1

Trạm 1 MBA: Sdm ≥ Stt.
Trạm n MBA: Sdm ≥ Stt.
Trong điều kiện làm việc sự cố MBA hoặc sự cố đường dây: Trong điều kiện khi
có sự cố ở trạm có nhiều MBA mà 1 MBA có sự cố hoặc sự cố đường dây lân cận
cung cấp đến 1 MBA:
Trạm 1 MBA: Kqt.Sđm ≥ Ssc
Trạm n MBA: ( n-1 ).Kqt.Sđm ≥ Ssc
Trong đó Kqt: Hệ số quá tải MBA
Sđm: Công suất mức của MBA
Ssc: Phụ tải của trạm cần truyền tải khi có sự cố
Một cách gần đúng: Kqt = 1,4 với điều kiện hệ số phụ tải của máy móc trước sự
cố không quá 0,93 và quá tải không quá 5 ngày đêm và mỗi ngày không 6h. khi chọn
cống suất MBA cần chú ý hiệu quả theo môi trường (thường là các máy do liên xô chế
tạo):
Nhiệt độ trung bình trong năm : 50 C
Nhiệt độ lớn nhất trong năm: 350 C
Khi nhiệt độ môi trường làm việc lớn hơn 50 C phải hiệu chỉnh lại.
Căn cứ vào điều kiện chọn MBA, với phân xưởng cơ khí số 2 này, ta chọn MBA
có công suất:
Sđm ≥ Stt
Trong trường hợp xảy ra sự cố thì:
Kqt.Sđm ≥ Stt.
Để xác định dung lượng TBA thì ta căn cứ vào phụ tải toàn công trình công suất
của trạm được xác định như sau:
SđmMBA ≥ Stt.

Dựa vào kết quả tính toán ta có các thông số sau:
Stt = 334,62 (kVA)
Dòng điện tính toán của toàn công trình là:
Itt = 482,98 (A)
Để xác định dung lượng và số lượng MBA ta cần phải tiến hành tính toán kinh tế
kĩ thuật cho nhiều phương án, sau đó chọn phương án tối ưu nhất.
Tổn hao điện năng được xác định theo công thức:
Môn Đồ án Cung Cấp Điện
Footer Page 23 of 126.

23


Header Page
24 ofĐiện-Tự
126.
Khoa
Động Hóa

2

 S 
A  P .t  P .  tt  . (kWh)
 SdmMBA 
'
0

Lớp ĐH KTĐ–K5

'

N

Trong đó:
P0' : tổn thất công suất tác dụng không tải kể cả phần công suất phản kháng gây
ra.
P0'  P0  K kt .Q0

P0: tổn thất công suất không tải của máy biến áp được ghi trên nhã máy.
Kkt: Hệ số dung lượng kinh tế thường chọn Kkt = 0,05 (kW/kVA)
t là thời gian sử dụng MBA trong một năm t=8760 giờ.
 :thời gian tổn thất công suất lớn nhất.
  (0, 0124  Tmax .10 4 ) 2 .8760

Với Tmax là thời gian sử dụng công suất lớn nhất
Q0 : tổn thất công suất phản kháng lúc không tải do lõi thép.
Q0 

I 0 %.SdmMBA
(kVA)
100

I 0 % :dòng điện không tải của MBA

SđmMBA: Dung lượng định mức của máy biến áp
PN' :tổn thất điện áp lúc ngắn mạch kể cả công suất phản kháng gây ra
PN'  P  K kt .QN

Với PN' :tổn thất lúc ngắn mạch
QN :tổn thất công suất lúc ngắn mạch gây ra.
QN 

U N %.S dmMBA
100

(kVAr)

UN%: điện áp ngắn mạch %.
2

 S 
1
A  n.P .t  PN' .  tt  . (kWh)
n
 S dmMBA 
'
0

Trong đó:
SđmMBA: Dung lượng định mức MBA
PN' :Tổn thất điện áp lúc ngắn mạch kể cả công suất phản kháng gây ra
P0' :Tổn thất công suất tác dụng không tải kể cả phần do công suất phản kháng

gây ra.
n: Số lượng MBA mắc song song.
t: thời gian sử dụng MBA trong một năm t=8760 giờ
 : thời gian tổn thất công suất lớn nhất
  (0, 0124  Tmax .10 4 ) 2 .8760

Tmax: thời gian sử dụng công suất lớn nhất.
Tmax = 4500 (giờ/năm)

Môn Đồ án Cung Cấp Điện
Footer Page 24 of 126.

24


Header Page
25 ofĐiện-Tự
126.
Khoa
Động Hóa

Lớp ĐH KTĐ–K5

Thời gian tổn thất công suất lớn nhất :   (0, 0124  4500.104 )2 .8760  1873 giờ.
Dựa vào phụ tải toàn phân xưởng là: Sttpx = 334,62 kVA ta đưa ra nhiều phương
án lựa chọn máy biến áp sao cho phù hợp theo tiêu chuẩn:
TCVN 1983-1994 điện áp 15kV;22kV ± 2x2,5%/0,4kV
Đối với công trình ta đang xét thì ta đưa ra 2 phương án chọn:
2.1. Phương án 1:
Dùng 1 MBA 3 pha có dung lượng: 400 kVA
Hãng sản xuất thiết bị ABB
- Có các thông số kĩ thuật sau:
 Công suất định mức: SđmMBA = 400 kVA
 Điện áp định mức sơ cấp 22kV
 Tổn hao không tải ΔP0 = 840 W
 Dòng điện không tải I0% = 2%
 Tổn hao ngắn mạch ở 750C: ΔPN = 5,75 kW
 Điện áp ngắn mạch: UN% = 4
Với các thông số trên ta áp dụng kiểm tra các tổn thất của MBA

Tổn thất công suất phản kháng lúc ngắn mạch:
QN 

U N %.S dmMBA
100



4.400
 16
100
(kVAr)

Tổn thất công suất tác dụng lúc ngắn mạch:
PN'  PN  K kt .QN  5, 75  0, 05.16  6,55 (kW)
Tổn thất công suất phản kháng trong máy biến áp:
QN 

I 0 %.S dmMBA
100



2.400
 8 kVAr
100

Tổn thất công suất không tải kể cả phần do công suất gây ra:
P0'  P0  K kt .QN  0,84  0, 05.16  1, 64 kW
Tổn thất điện năng trong MBA có dung lượng SđmMBA = 400 kVA trong một

năm:
2

 S 
1
 334, 62 
A1  n.P .t  PN' .  tt  .  1, 64.8760  6,55 
 .1873  22951,85 kWh
n
 400 
 SdmMBA 
2

'
0

Số tiền tổn thất điện tính toán trong 1 năm với giá là 1325 vnđ/1 kWh
CA1 = 22951,85.1325 = 30411201,25 vnđ
2.2. Phương án 2:
Dùng 2 MBA 3 pha có dung lượng: 180 kVA
Hãng sản xuất thiết bị ABB
- Có các thông số kĩ thuật sau:
 Công suất định mức: SđmMBA = 180 kVA
 Điện áp định mức sơ cấp 22kV
 Tổn hao không tải ΔP0 = 530 W
Môn Đồ án Cung Cấp Điện
Footer Page 25 of 126.

25