thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa thiết bị điện (có bản AUTOCAD)

THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA THIẾT BỊ ĐIỆN


MỤC LỤC

1. Tính toán phụ tải điên.................................................................................4
1.1 Phụ tải chiếu sáng...................................................................................4
1.2 Phụ tải thông thoáng...............................................................................8
1.3 Phụ tải động lực......................................................................................9
1.4 Tổng hợp phụ tải của toàn phân xưởng.................................................13
2. Xác định sơ đồ cấp điên cho phân xưởng................................................14
2.1 xác định vị trí đặt máy biến áp..............................................................14
2.2 các phương án cấp điện cho phân xưởng..............................................15
2.3 đánh giá lựa chọn sơ đồ nối điện tối ưu................................................31
3. lựa chon và kiểm tra các thiết bị điên......................................................32
3.1 tính toán ngắn mạch..............................................................................32
3.2 chọn và kiểm tra dây dẫn......................................................................40
3.3 chọn và kiểm tra các thiết bị trung áp...................................................42
3.4 chọn thiết bị hạ áp.................................................................................43
3.5 chọn thiết bị đo lường...........................................................................49
4. Thiết kế trạm biến áp................................................................................51
4.1 tổng quan về trạm biến áp.....................................................................51
4.2 chọn phương án thiết kế xây dựng tram biến áp...................................52
4.3 tính toán nối đất cho trạm biến áp.........................................................53
4.4 sơ đồ nguyên lý, mặt bằng, mặt cắt và nối đất trạm biến áp..................54
5. Tính bù công suất phản kháng và nâng cao hệ số công suất..................55
5.1 ý nghĩa việc bù công suất phản kháng..................................................55
5.2 tính toán bù công suất phản kháng sao cho cosφ =0,9..........................56
5.3 đánh giá hiệu quả bù công suất phản kháng..........................................57
5.4 nhận xét và đánh gia.............................................................................57
6. Tính toán nối đất và chống sét..................................................................59

6.1 tính toán nối đất....................................................................................59
6.2 tính chọn thiết bị chống sét...................................................................61
7. Dự toán công trình.....................................................................................65
7.1 liệt kê danh mục các thiết bị.................................................................65
7.2 dự toán công trình.................................................................................65
Tài liệu:...........................................................................................................67

Trang
1


Đề tài:” Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa thiết bị điện”

Nhóm 21 gồm các sinh viên:
1) HẠC THÔNG THỊNH
2) CAO VĂN TÚ
3) ĐỖ ĐỨC CƯỜNG
Lớp: Điện 2

0941040125
0941040143
0941040190
Khóa: 9

I. Các số liệu kỹ thuật.
- các thiết bị điện từ 1 đến 20 cho trong bảng.
Ký hiệu
Hệ
số Công suất đặt
trên sơ Tên thiết bị

Hệ số ksd
cosφ
(kW)
đồ
1
Bể ngâm dung dịch kiềm
0,35
1,00
25,50
2
Bể ngâm nước nóng
0,32
1,00
20,40
3
Bể ngâm tăng nhiệt
0,30
1,00
6,80
4
Tủ sấy
0,36
1,00
20,40
5
Máy quấn dây
0,57
0,80
2,040
3,74

6
Máy quấn dây
0,60
0,80
3,74
7
Máy khoan bàn
0,51
0,78
12,75
8
Máy khoan đứng
0,55
0,78
9
Bàn thử nghiệm
0,62
0,85
11,05
10
Máy mài
0,45
0,70
7,65
11
Máy hàn
0,53
0,82
9,35
12

Máy tiện
0,45
0,76
13,60
13
Máy mài tròn
0,40
0,72
5,44
14
Cần cẩu điện
0,32
0,80
12,75
15
Máy bơm nước
0,46
0,82
5,44
16
Máy hàn xung
0,32
0,55
34,00
17
Bàn lắp ráp và thử nghiêm
0,55
0,69
17,00
18

Bàn lắp ráp và thử nghiêm
0,55
0,69
20,40
19
Máy ép nguội
0,47
0,70
34,00
20
Quạt gió
0,45
0,83
14,45
 Nguồn điện cấp cho nhà máy lấy từ đường dây 22kv cách nhà xưởng 250m
 Hệ số công suất cần nâng cao là 0,9
 Điện trở suất của vùng đất xây dựng nhà xưởng đo được ở mùa khô là ρđ = 60
 Hệ số công suất và hệ số sử dụng được trong bảng
LỜI NÓI ĐẦU

Trang
2


Ngày nay trong sinh hoạt hàng ngày và hoạt động kinh tế thì điện năng là một thứ
không thể thiếu. Đặc biệt trong quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước thì điện
là 1 nguồn năng lượng rất quan trọng. Do đó khi xây dựng một công trình xí nghiệp hay
một khu dân cư thi chúng ta đều nghĩ đến viêc xây dựng một hệ thống cung cấp điện phải
đạt được các tiêu chuẩn như tổn thất điện năng, chi phí lắp đặt, công suất, an toàn, đảm
bảo hệ thống cung cấp điện liên tục...

Việc thiết kế cung cấp điện cho một nhà máy, một phân xưởng, khu dân cư, nơi tiêu
thụ điện đạt tiêu chuẩn không những có lợi cho nhà máy, khu dân cư...mà còn có lợi cho
ngân sách nhà nước.
Thiết kế cấp điện cho xưởng sửa chữa thiết bị điện cũng không ngoài mục đích đó.
Trong quá trình làm đồ án chúng em đã được sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của thầy
TS.HOÀNG MAI QUYỀN thì em đã hoàn thành được đồ án của mình. Tuy nhiên trong
quá trình làm thì em cũng không tránh khỏi được những thiếu sót do đó em rất mong sự
thông cảm và góp ý kiến thầy. Em xin chân thành cảm ơn !

Trang
3


PHẦN MỘT: THUYẾT MINH
CHƯƠNG I: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN

1.1.

Phụ tải chiếu sáng

1.1.1. Những vấn đề chung
Trong bất kỳ xí nghiệp nào, ngoài chiếu sáng tự nhiên còn phải dùng chiếu sáng nhân
tạo, phổ biến nhất là dùng đèn để chiếu sáng nhân tạo. Thiết kế chiếu sáng công nghiệp
cũng phải đáp ứng yêu cầu về độ rọi và hiệu quả của chiếu sáng đối với thị giác. Ngoài ra,
chúng ta còn quan tâm tới màu sắc ánh sáng, lựa chọn các chao chụp đèn, sự bố trí chiếu
sáng vừa đảm bảo tính kinh tế, kỹ thuật và còn phải đảm bảo mỹ quan.
Thiết kế chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu sau:
-

Không lóa mắt: vì với cường độ ánh sáng mạnh sẽ làm cho mắt có cảm

giác lóa, thần kinh bị căng thẳng, thị giác mất chính xác.
Không lóa do phản xạ: ở một số vật công tác có các tia phản xạ khá
mạnh và trực tiếp do đó khi bố trí đèn cần chú ý tránh.
Không có bóng tối: ở nơi sản xuất các phân xưởng không lên có bóng
tối, mà phải sáng đồng đều để có thể quan sát được toàn bộ phân xưởng.
Muốn khử các bóng tối cục bộ thường sử dụng bóng mờ và treo cao đèn.

-

Độ rọi yêu cầu đồng đều: nhằm mục đích khi quan sát từ vị trí này sang
vị trí khác mắt người không phải điều tiết quá nhiều gây mỏi mắt.
- Phải tạo được ánh sáng giống ánh sáng ban ngày: để thị giác đánh giá
được chính xác.
1.1.2. Phương án bố trí đèn
Đối với phân xưởng sửa chữa cơ khí ta bố trí đèn cho chiếu sáng chung . Chiếu sáng
chung sẽ phải dùng nhiều đèn. Vấn đề đặt ra là phải xác định được vị trí hợp lí của các
đèn và khoảng cách giữa đèn với trần nhà và mặt công tác. Đối với chiếu sáng chung
người ta hay sử dụng 2 cách bố trí đèn theo hình chữ nhật hoặc hình thoi.


 Các phương pháp tính toán chiếu sáng được sử dụng khi tính chiếu sáng
công nghiệp.
+ Phương pháp hệ số sử dụng.
+ Phương pháp từng điểm.
+ Phương pháp tính gần đúng.
+ Phương pháp tính gần đúng đối với đèn ống.
+ Phương pháp tính toán với đèn ống.
 Thiết kế chiếu sáng
Có hai cách tính toán:
 Tính toán sơ bộ

bước thiết kế sơ bộ, hoặc với đối tượng chiếu sáng không yêu cầu chính xác cao có
thể dùng phương pháp tính toán gần đúng theo các bước sau :
- Lấy một suất chiếu sáng Po, W/m2 sao cho phù hợp yêu cầu khách hang
- Xác định công suất tổng cần cấp cho chiếu sáng khu vực có diện tích S,m 2:
Pcs= Po.s ( kW)
-Xác định số lượng đèn: chọn công suất một bóng đèn P b, từ đây dễ dàng xác định số
Pcs
lượng bóng đèn: n= Pb

- Bố trí đèn trong khu vực (theo cụm hoặc theo dãy)
- Trình tự tính toán theo phương pháp này như sau:
Có diện tích của phân xưởng: S=24.36=864 m2
Lấy P0=12 W/m2
 Pcs=S.P0= 864.15=10,36 kW
Sử dụng bóng đèn sợi đốt có công suất 200W/1c

10,36.103
200
Số bóng đèn cần dùng n=
= 52 c
 Kiểm tra lại
Độ rọi yêu cầu cho 1 phân xưởng sửa chữa cơ khí là từ 50 ÷ 100 lux , độ rọi được
chọn là : Eyc = 50 lux ( bảng 13.1.6 TL2) .Với độ rọi này theo biểu đồ Kruithof , nhiệt độ
màu cần thiết là 30000 K sẽ cho môi trường sáng tiện nghi .Vì xưởng sửa chữa có nhiều
máy điện quay nên sẽ chọn đèn sợi đốt với công suất là 200 W quang thông F = 3000
lumen (bảng 45.pl TL1) .
 chọn độ cao treo đèn là h’=0,5m
 chiều cao mặt bằng làm việc h2=0,8m
 do đó chiều cao tính toán là h = H - h2 = 4 - 0,8 =3,2 m.
(với H là chiều cao của xưởng lấy H = 4 m)

 tỷ số treo đèn

J


h'
0,5
1

 0,135 
h  h ' 3, 2  0,5
3

(CT 13.6.1 TL2)

Nên việc treo đèn trên là hợp lý

Hình 1.1: sơ đồ bố trí đèn chiếu sáng
Với loại đèn dùng để chiếu sáng cho pân xưởng sản xuất, khoảng cách giữa các đèn
L
 1,5
xác định theo tỷ lệ n
suy ra khoảng cách giữa các đèn là:
L=1,5.h =1,5.3,2 = 4,8m
Căn cứ vào kích thước của nhà xưởng ta chọn khoảng cách giữa các đèn là
Ld= 4,5 m, và Ln= 4.8 m
Trong đó
Ld : khoảng cách theo chiều dọc giữa các bóng đèn

Ln : khoảng cách theo chiều ngang giữa các bóng đèn
Kiểm tra điều kiện :

Ld
L
Ln
L
�q � d
�p � n
3
2 và 3
2

( CT 13.6.2 TL2)

4,5
4,5
4,8
4,8
�2,25 
 2,4 
3
2 và 3
2
Như vậy việc bố trí đèn là hợp lí .
Số lượng bóng đèn tối thiểu để đảm bảo độ chiếu sáng đồng đều là : Nmin = 40 chiếc
Sơ đồ bố trí như sau:


Hình 1.2 sơ đồ bóng đèn chiếu sáng

Xác định hệ số không gian:
a.b
24.36
K kg 

 4,5
h.(a  b) 3, 2.(36  24)

(CT _13.6.5 _ TL2)
Tra bảng 47.pl [TL2] lấy phản xạ của trần là 0.5, tường là 0.3 , ứng với k kg= 4,5, ta chọn
kld=0.595, hệ số dự trữ σdt =1.2, hiệu suất đèn η =0.58, xác định quang thông tổng theo
công thức:

E yc .S . dt

FΣ =

50.864.1, 2
F  
 150217
0,58.0,595
Thay số ta được :

d .kld


F 150217

 50
F

3000
đ
 số lượng đèn cần thiết là : n =

Ta chọn số đèn là N = 55 bóng . Kiểm tra độ rọi thực tế :



Fd .N..k ld 3000.55.0,595.0,58

a.b.dt
36.24.1,2
= 54,92 ( lux ) > Eyc = 50 lux ( TL2)


E
 Ta chọn số đèn là 55 chiếc phân thành 5 hàng mỗi hàng 11 chiếc, bố trí theo sơ
đồ sau:

Hình 1.3 sơ đồ bố trí đèn cho phân xưởng
Ngoài ra còn sử dụng 2 bóng đèn 100w, trong nhà vệ sinh của nhà xưởng.
Như vậy: Pcs=n.Pbđ .kđt = 55.200.1+2.100 =11,2kW.
(do đèn hầu như lúc nào cũng bật lên chon kđt=1.)
Scs=Pcs.cosφ=11,2 .1 =11,2 kVA
1.2 phụ tải thông thoáng


Các quạt được bố trí sao cho tao ra độ thông thoáng cần thiết, đảm bảo không gây
quá nhiệt. Các thiết bị sử dụng cần thiết là quạt hút và quạt trần.
Căn cứ vào diện tích và chiều cao của phân xưởng ta bố trí 24 quạt trần (4x6), và 10

chiếc quạt hút làm nhiệm vụ thông thoáng. Các quạt có công suất như nhau và bằng 120w,
có hệ số cosφ = 0.8 . Quạt trần lấy hệ số k sd =1, còn quạt hút lấy ksd=0.7 . Tổng hợp trong
bảng dưới đây.

Thiết bị

Số lượng

Quạt trần
Quạt hút

24
10

Công
(kW)
120
120

suất

ksd

cosφ

1
0,7

0,8
0,8

Tổng công
suất(w)
2880
1200

1  k sd
nhq

1  0.7
Ta có kncqh=ksd +
=0.7 + 10 = 0.79
 PLM =Pqt + Pqh.kncqh =2880 + 1200.0,79 = 3828(W)
 QLM =PLM .tanφ =3828 .0,75 = 2871 (VAr)
2
2
2
2
 SLM = P  Q = 3828  2871 = 4785 (VA)=4,8(kVA)

1.3 Phụ tải động lực
1.3.1. Cơ sở lý thuyết.
Tính toán phụ tải điện là công việc bắt buộc và đầu tiên trong mọi công trình cung cấp
điện. Việc này xẽ cung cấp các số liệu phục vụ cho việc thiết kế về sau của người kỹ sư.
Phụ tải tính toán có giá trị tương đương với phụ tải thực tế về mặt ứng hiệu, do đó việc
chọn dây dẫn hay các thiết bị bảo vệ cho nó sẽ được đảm bảo.
Có nhiều phương pháp tính toán phụ tải điện như phương pháp hệ số nhu cầu, hệ số
tham gia cực đại. Đối với việc thiết kế cung câp điện cho phân xưởng sửa chữa thiết bị
điện, vì đã có thông tin chính xác về mặt bằng bố trí cũng như công suất nên sử dung
phương pháp theo hệ số nhu cầu( knc). Nội dung của phương pháp như sau:

 Thực hiện phân nhóm đối với các thiết bị có trong phân xưởng, mỗi nhóm từ 4 đến
8 thiết bị và được cung câp bởi 1 tủ động lực riêng lấy điện từ trạm biến áp. Các
thiết bị trong cùng một nhóm nên ở gần nhau trên mặt bằng phân xưởng. Các thiết
bị trong nhóm nên làm việc ở cùng chế độ, số lượng thiết bị trong một nhóm không
nên quá nhiều vì gây phức tạp trong vận hành và giảm độ tin cậy cung cấp điện.
 Xác định hệ số sử dụng theo tổng hợp của nhóm theo công thức sau:
�Pi .ksdi
K sd 
�Pi
 Xác định số thiết bị hiệu dụng của mỗi nhóm nhd theo công thức sau:


2

�n �
��Pi �
�i 1 �
n

�P

Nhq=
 Hệ số nhu câu của nhóm:

2
i

i 1

ksd 

1  ksd
n

hq
Knc=
 Tính cosφ cho toàn nhóm theo công thức:

n

�P .cos
i

i 1

i

n

�P

Cos φn=
 Phụ tải tính toán của cả nhóm:

i

i 1

n

�P
i

Pttn=Knc . i 1
Qttn=Pttn.tan
ttn

S
 Cho toàn phân xưởng:

Pttn 2  Qttn 2

=

1

Ptt =

kđt .�Pttni
i 1
1

Qtt =

kđt .�
Qttni

Stt =

i 1

Ptt 2  Qtt 2
n

�P .Cos
i 1

i

i

n

�P
i

i 1
Cosφt=
1.3.2 Phân nhóm thiết bị
Từ dữ kiện của bài cho ta có thể phân các thiết bị trong xưởng thành 4 nhóm như

sau:
 Nhóm 1:
Số ký
Tên thiết bị
hiệu trên
sơ đồ
3
Bể ngâm tăng nhiệt
4

Tủ sấy

Hệ số ksd

cosφ

Công suất đặt
(kW)

0,35

1,00

6,80

0,36

1,00

20,40


5

Máy quấn dây

0,57

0,80

2,04

7

Máy khoan bàn

0,51

0,78

3,74

18

Bàn lắp ráp và thử nghiệm

0,53

0,69

20,40

Tổng

53,38
 Nhóm 2:

Số ký
hiệu trên

sơ đồ
9
14
16
19
Tổng

Tên thiết bị
Bàn thử nghiệm
Cần cẩu điện
Máy hàn xung
Máy ép nguội

Hệ số ksd

cosφ

0,62
0,32
0,32
0,47

0,85
0,80
0,55
0,70

Hệ số ksd

cosφ

0,35
0,32
0,55
0,53
0,45

1,00
1,00
0,78
0,82
0,76

Công suất đặt
(kW)
11,05
12,75
34,00
34,00
91,80

 Nhóm 3:
Số ký
hiệu trên
sơ đồ
1
2
8
11
12

Tổng

Tên thiết bị
Bể ngâm dung dịch kiềm
Bể ngâm nước nóng
Máy khoan đứng
Máy hàn
Máy tiện

Công suất đặt
(kW)
25,50
20,40
12,75
9,35
13,60
81,60

 Nhóm 4:
Số ký
hiệu trên
sơ đồ
6
10
13
15
17
20
Tổng

Tên thiết bị
Máy quấn dây
Máy mài
Máy mài tròn
Máy bơm nước
Bàn lắp ráp và thử nghiệm
Quạt gió

Hệ số ksd

cosφ

0,57
0,45
0,40
0,46
0,53
0,45

0,80
0,70
0,72
0,82
0,69
0,83

Công suất đặt
(kW)
3,74
7,65

5,44
5,44
17,00
14,45
53,72


1.3.3 Tính toán cho từng nhóm.
 Nhóm 1.

3

Bể ngâm tăng nhiệt

0,35

1,00

Công suất
đặt
(kW)
6,80

4

Tủ sấy

0,36

1,00

20,40

5

Máy quấn dây

0,57

0,80

2,04

7

Máy khoan bàn

0,51

0,78

3,37

18

Bàn lắp ráp và thử nghiệm

0,53

0,69

20,40

Số ký hiệu trên sơ đồ

Tên thiết bị

Hệ số ksd

cosφ

Tổng

53,38
2

�n �
��Pi �
�i 1 �
n

�P2i

Ta có nhq =
Vậy nhq=3.

i 1

53,382
2

2
2
2
2
= 6,8  20, 4  2,04  3,37  20, 4 = 3,18.

n

ksdt 

�P .k
i

i 1

sdi

n

�P
i 1

ksd 



6,8.0,35  20,4.0,36  2,04.0,57  3,37.0,51  20,04.0,53
 0,44
53,38

i

1  ksd

ksd 

nhq

knc=

=

1  ksd
nhq

=0,75

n

�P .cos
i 1

i

n

Cos φn=

�P
i 1

i

i

6,8.1  20, 4.1  2, 04.0,8  3,37.0, 78  20, 4.0, 69
 0,86
53,38
=


n

�P .k
i

nc

 53,38.0, 75  40,16

 Pttn1= i 1
(kW)
 Qttn1=Pttn1.tan φ=40,16 .0,59 =23,99(kVAr)

Pttn12  Q ttn12

= 40,16  23,99 =46,78(kVA)
Sttn1
46,78
I tt 


 71,07
3.
U
3.0,38
đm

(A)
Tính toán tương tự với các nhóm khác ta thu được kết quả trong bảng dưới đây.
Ksdt
knc
Cos φn
Pttn(kW)
Qttn(kVAr) Sttn(kva) (A)
Nhóm 1
0,44
0,75
0,86
40,16
23,99
46,78
71,07
Nhóm 2
0,41
0,74
0,68
88,35
95,41
130,03
197,56

Nhóm 3
0,43
0,70
0,89
60,90
31,06
68,37
103,97
Nhóm 4
0,47
0,78
0,78
64,27
51,42
82,31
125,05
 Sttn1=

2

2

1.3.4. Tính cho toàn phân xưởng.
n

�P .Cos
i 1

i

i

n

�P

 Cosφt=

i 1

i

=0,78

1

kdt .�Pttn1  Pttcs  Ptttt
i 1
 Ptt=
=0,8.(40,16 + 88,35 + 60,9 + 64,27) + 11,2+3,8
= 217,94 (kW)
 Qtt=Ptt.tan φ+ Qtttt =217,94.0,8+ 2,8=177,15(kVAr)
2
2
P 2  Qtt 2
 Stt= tt
= 217,94  177,15 =280,85(kVA)
 I tt  426,7 (A)

CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN CỦA PHÂN XƯỞNG

2.1. Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng.
Vị trí trạm biến áp phải thỏa mãn các yêu cầu cơ bản sau:
-

An toàn và liên tục cung cấp điện.
Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp đi đến.
Thao tác, vận hành, quản lý dễ dàng.
Phòng nổ, cháy, bụi bặm, khí ăn mòn.
Tiết kiệm vốn đầu tư và chi phí vận hành.

vậy ta có thể chọn đặt trạm biến áp ở bên trong phân xưởng (tại tâm phụ tải điện) hoặc
đặt bên ngoài phân xưởng. Chúng em chọn đặt trạm biến áp ở bên ngoài phân xưởng (như
hình vẽ):


2.2. Các phương án cấp điện cho phân xưởng.
Việc lựa chọn sơ đồ cấp điện hợp lý là một yếu tố quan trọng để đảm bảo sự phù hợp
của các nhà xưởng. Sơ đồ được chọn phải thuận tiện trong vận hành và sửa chữa,cung
điện liên tục ,dễ dàng thực hiện các biện pháp bảo vệ, đảm bảo chất lượng điện năng,
giảm tổn thất đến mức tối thiểu.

Trong mạng điện người ta thường dùng 3 loại sơ đồ:

 Sơ đồ hình tia.
Là loại sơ đồ mà các phụ tải nhận điện trực tiếp từ nguồn. Dùng để cung cấp cho
các phụ tải phân tán. Từ thanh cái các trạm biến áp có các đường dây dẫn đến các tủ
phân phối động lực. Từ tủ phân phối động lực có các đường dây dẫn tới các phụ tải.
loại sơ đồ này có độ tin cậy tương đối cao, thường được dùng trong các thiết bị phân

tán trên diện tích rộng như phân xưởng cơ khí, lắp ráp, dệt v.v...
-

Ưu điểm: có ưu điểm là nối dây dễ dàng, các phụ tải được cung cấp ít ảnh hưởng
lẫn nhau, độ tin cậy cung cấp điện tương đối cao, dễ thực hiện các biện pháp bảo
vệ và tự động hóa, dễ vận hành và bảo quản.

-

Nhược điểm: vốn đầu tư lớn do tổng chiều dài đường dây và số thiết bị đóng cắt
lớn.

-

Phạm vi ứng dụng: Thường dùng khi cung cấp điện cho các phụ tải quan trọng
(phụ tải loại I và II).

 Sơ đồ phân nhánh.
Là loại sơ đồ trong đó các phụ tải nhận điện trực tiếp từ một đường dây nối với nguồn.
-

Ưu điểm: Vốn đầu tư thấp do tổng chiều dài đường dây ngắn và số thiết bị đóng
cắt ít.

-

Nhược điểm: Độ tin cậy không cao thậm chí còn thấp do khi gặp sự cố thì toàn bộ
phụ tải đều bị ảnh hưởng. Để tránh nhược điểm này người ta chia đường dây chính
thành các dao phân đoạn, tuy nhiên thiết kế chỉnh định bảo vệ rơle phức tạp.

-

Phạm vi ứng dụng: Chỉ dùng sơ đồ này để thiết kế cho các phụ tải ít quan trọng
(phụ tải loại III).

 Sơ đồ hỗn hợp.
Là loại sơ đồ kết hợp giữa sơ đồ hình tia và sơ đồ phân nhánh.


-

Ưu và nhược điển: Vốn đầu tư không quá lớn và độ tin cậy cũng không quá thấp.

-

Phạm vi ứng dụng: Đây là loại sơ đồ rất hay được dùng trong thực tế bởi các phụ
tải quan trọng và ít quan trọng đan xen nhau. Những phụ tải quan trọng được cấp
điện theo hình tia những phụ tải ít quan trọng hơn được nhóm lại thành 1 nhóm và
cấp điện bằng đường dây chính.

2.2.1. Các phương án cấp điện cho phân xưởng.
Theo tính toán tâm phụ tải điện và yêu cầu thuận tiện về lắp ráp, vận hành và sửa chữa.
Ta bố trí trong xưởng 1 tủ phân phối (TPP) nhận điện từ trạm biến áp về và cấp điện cho 4
tủ động lực và 1 tủ làm mát chiếu sáng đặt rải rác các cạnh tường phân xưởng, mỗi tủ
động lực cấp điện cho các nhóm phụ tải đã phân nhóm ở trên. Căn cứ vào sơ đồ mặt bằng
tiến hành xem xét 3 phương án sau:
Phương án 1: đặt TPP ở giữa phân xưởng và đi dây hình tia cấp điện cho các tủ động lực
và làm mát, chiếu sáng:

 Phương án 2: đặt TPP ở giữa phân xưởng và đi dây hỗn hợp hình tia và phân
nhánh cấp điện cho các tủ động lực và làm mát, chiếu sáng.


 Phương án 3: đặt TPP ở sát tường gần trạm biến áp, đi dây hình tia cấp điện cho
các tủ động lực và làm mát, chiếu sáng.


2.2.2. Chọn tiết diện dây dẫn và tính toán các loại tổn thất trong mạng điện
2.2.2.1. Chọn cáp từ biến áp về tủ phân phối và từ tủ phân phối đến tủ động lực.
 Phương án 1. Chiều dài dây từ TPP đến các tủ động lực được thể hiện như trong
hình dưới đây.

Lựa chọn dây đẫn theo phương pháp Icp, lấy Tmax =4800h, lưa chọn phương pháp đi
dây trong đất.
Xét đường đây từ BA đến tủ TPP có Itt=426,7 (A)
Icp 

I tt
k1.k2

trong đó k1,k2 là hệ số hiệu chỉnh.
K1:hệ số liên quan đến nhiệt đô, lấy k1=1.
K2: hệ số xét đến làm mát khác tiêu chuẩn ( phụ thuộc vào số lượng đường cáp cạnh
tranh nhau). K2=0,85( bảng 24pl tài liệu I)


Vậy

Icp 

426,7
 502
1.0,85
(A)

 Vậy chọn dây PVC-300 có F=300 mm2 Icp=520(A) và (tra bảng 20.pl tài liệu 1 )
r0=0,07(Ω/km), x0=0,06(Ω/km)
 Tổn hao điện áp
U 

P.r0  Q.x0
217, 95.0, 07  177,95.0, 06
.Ldl11 
.0, 018  1, 23V
U đm
0.38

 Tổn hao điên năng
2
S dm
A  2 .ro .LMBA TPPTT .τ
U dm

Trong đó = (0,124 + Tmax.10-4)2.8760 =(0,124+4800.10-4)2.8760 =3195 h
Thay số được

280,52
A 
.0, 018.0, 07.3195.103  2198,99 Kwh

2
0,38
Chi phí cho tổn thất điện năng trên đoạn đường dây:

C  A.C  2198,99.1000  2, 2.106 (đ)
Vốn đầu tư cho đoạn dây cáp này
Vd= ( ad +bd F).L ( CT3.2.7 TL1)
Trong đó: ad, bd - hệ số kinh tế cố định và thay đổi của đường dây, nđ/km và nđ/
(mm .km).
2

Tra bảng lấy ad =63,58.106 đ/km và bd =0,83.106 đ /(mm2.km).
Thay số ta được Vd=(63,58 +0,83.300).0,018.106= 5,63.106(đ)
Tổng chi phí cho đoạn dây là:

Z1   atc  kkh  .Vd  Cd (CT 3.2.8TL1)

Trong đó:
atc - hệ số tiêu chuẩn sử dụng hiệu quả vốn đầu tư, xác định theo biểu thức:
1
atc = Tn

Tn – thời gian thu hồi vốn Tn;


i – hệ số chiết khấu, được xác định phụ thuộc vào lãi suất sản xuất, tỷ lệ lạm phát và lãi
suất ngân hàng, đối với ngành điện thường lấy i = 0,10,2; trong bài chon i=0,15;
1
 0,1
thay số atc = 10

kkh :tỷ lệ khấu hao của thiết bị, ta bảng 3.2.1 TL1 lấy kkh =4%
thay số ta được Z=(0,1+0,04).5,63.103+2,2.103=2986,69 (Nđ)
Lưu ý đến điều kiện ổn định dòng ngắn mạch của các dây từ TPP đến từng tủ động lực.
Tính tương tự đối với các đoạn dây còn lại ta được kết quả trong bảng dưới đây:
đoạn
dây

Đ
ộ
dà
i

Stt
kW

Itt
A

Icp

F
chọ
n
mm2

TPPĐL1

7

46,78

70,07

83,61

35

0,57

0,07

0,45

193,20 283,97

TPPĐL2

11

130,0
3

197,5
6

232,42

70

0,29

0,06

0,91

1193,3
9

1.380,
77

TPPĐL3

19 68,37

103,9
7

122,32

35

0,57

0,07

1,84

1120,1

2

1.366,
51

TPPĐL4

8

82,31

125,0
5

147,12

35

0,57

0,07

0,85

683,56 787,30

TPPLM&
CS

11

15,26
,5

23,19

27,28

4

5,00

0,09

2,28

296,27 403,97

BATPP

18

280,8
5

426,7

502,00

300

0,07

0,06

1,23

2198,9
9

Tổng chi phí của phương án 1:
Z== 7.209,23 (Nđ/năm)

R0

X0

∆u

∆A

Z

2.986,
69


 Phương án 2.

Tính tương tự như phương án 1, ta thu được kết quả trong bảng sau:
Đoạn

dây

Độ
dài
(m)

S
(kva)

Itt
(A)

I cp
(A)

F
C
họn

R0
Ω/k
m

X0
Ω/k
m

∆u
V

∆A
kwh

Z

Đoạn
0-1

3,5

188,4
9

286,38

336,9
2

150

0,13

0,06

0,24

357,67

449,83

Đoạn
1 -2

7

142,5
7

216,61

254,8
4

95

0,21

0,06

0,51

661,12

800,70

Đoạn
1–ĐL1

4,5

46,78

71,07

83,62

16

1,25

0,07

0,61

272,36

320,78


Đoạn
2-ĐL2

2

130,0
3

197,56

232,4

2

70

0,29

0,06

0,16

216,98

251,05

Đoạn
2- LM
&CS

8

15,26

23,19

27,28

5

0,09

0,09

0,03

3,71

79,57

Đoạn
3-4

7

149,9
0

227,75

267,9
4

95

0,21

0,06

0,58

730,86

870,44

Đoạn
11,5
4–ĐL3

68,37

103,88

122,2
1

25

0,8

0,07

1,54

951,53

1.087,3

Đoạn
4–ĐL4

2

82,31

125,06

147,1
3

35

0,57

0,07

1,54

951,53

196,83

BATPP

18

280,8
5

426,71

502,0

1

300

0,07

0,06

1,23

2198,99

2.986,6
9

Tổng chi phí của phương án 2:
Z= = 7.043,19( Nđ/năm)

 Phương án 3.


Tính tương tự như phương án 1, ta thu được kết quả trong bảng sau:

đoạn
dây

Độ
dài

Stt

Itt

Icp

F
chon
(mm
2
)

TPPĐL1

26

46,78

70,07

83,61

35

0,57

0,07

0,45

193,20

TPP
ĐL2

39,5

130,0
3

197,5
6

232,4
2

70

0,29

0,06

3,26

4285,35 4,958.2
4

TPPĐL3

18

68,37

103,9
7

122,3
2

35

0,57

0,07

1,75

1061,16 1,294.5
9

TPPĐL4

28

82,31

125,0
5

147,1
2

35

0,57

0,07

2,96

2392,44 2,755.5
5

R0
Ω/k
m

X0
Ω/k
m

∆u
V

∆A
kwh

Z

1,054.7
6