Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng nhựa

ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN

GVHD: TRẦN VĂN HẢI

LỜI MỞ

ĐẦU

Đất nước ta đang trong công cuộc công nhiệp hoá, hiện đại hoá. Nhu cầu điện
năng trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ và sinh hoạt tăng trưởng
không ngừng đi cùng với quá trình phát triển kinh tế. Do đó đòi hỏi rất nhiều công
trình cung cấp điện. Đặc biệt rất cần các công trình có chất lượng cao, đảm bảo cung
cấp điện liên tục, phục vụ tốt các ngành trong nền kinh tế quốc dân.
Trong đó có lĩnh vực công nghiệp là một trong các ngành kinh tế trọng điểm của
đất nước, được Nhà nước và Chính phủ ưu tiên phát triển vì có vai trò quan trọng
trong kế hoạch đưa nước ta trở thành nước công nghiệp vào năm 2020. Để thiết kế
cung cấp điện cho ngành này đòi hỏi sự kết hợp hài hòa giữ yếu tố kinh tế và kỹ thuật
phải bao gồm: độ tin cậy trong cung cấp điện, độ an toàn cao, tiện lợi cho việc vận
hành, sửa chữa khi gặp sự cố và phải đảm bảo chất lượng điện năng nằm trong giới
hạn cho phép, tổn thất điện năng thấp. Hơn nửa, hệ thống cung cấp điện phải đảm bảo
cho việc mở rộng và phát triển trong tương lai với chi phí dầu tư nhỏ. Phụ tải của
ngành phần lớn là phụ tải hộ loại 1, 2 đòi hỏi độ tin cậy cung cấp điện cao.
Vì những lí do trên em đã chọn đề tài: “ Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng
sản xuất nhựa”, dưới sự hướng dân của Thầy Trần Văn Hải.
Nội dung đề tài gồm 6 chương:
- Tính toán phụ tải phân xưởng.
- Lựa chọn máy biến áp và phương án đi dây.
- Chọn dây dẫn và khí cụ bảo vệ.
- Kiểm tra tổn thất điện áp và tính tổn thất công suất và tổn thất điện năng.
- Thiết kế chiếu sáng.
- Thực hành lắp ráp mô hình trang bị điện.

Đây là một đồ án có tính thực tiễn rất cao, chắc chắn sẽ giúp ích cho em rất nhiều
ứng dụng công tác sau này.
Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã nhận được sự chỉ bảo rất tận tình của thầy
Thầy Trần Văn Hải cùng các thầy cô trong khoa CNKT Điện-Điện tử.
Tp.Hồ Chí Minh, Ngày....tháng....năm 2017
SVTH
Nguyễn Ngọc Trung

SVTH: NGUYỄN NGỌC TRUNG

Trang 1


ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN

GVHD: TRẦN VĂN HẢI

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN:
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
Tp.Hồ Chí Minh, Ngày....tháng....năm 2017
Giáo viên hướng dẫn
(ký và ghi rõ họ tên)

SVTH: NGUYỄN NGỌC TRUNG

Trang 2


ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN

SVTH: NGUYỄN NGỌC TRUNG

GVHD: TRẦN VĂN HẢI

Trang 3


ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN

GVHD: TRẦN VĂN HẢI

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN :
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
Tp.Hồ Chí Minh, Ngày....tháng....năm 2017
Giáo viên phản biện
(ký và ghi rõ họ tên)

SVTH: NGUYỄN NGỌC TRUNG

Trang 4

ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN

GVHD: TRẦN VĂN HẢI

MỤC LỤC
Trang
LỜI MỞ ĐẦU...................................................................................................................1
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN:.............................................................2
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN :...............................................................3
MỤC LỤC......................................................................................................................... 4
CHƯƠNG I: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI PHÂN XƯỞNG.................................................6
1.1. Giới thiệu sơ bộ về phân xưởng................................................................................6
1.1.1. Bảng chia nhóm các thiết bị trong phân xưởng nhựa.......................................6
1.1.2. Sơ đồ mặt bằng phân xưởng...............................................................................7
1.2. Tính toán phụ tải phân xưởng..................................................................................7
1.2.1. Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng nhựa............................................8
1. Phụ tải tính toán động lực phân xưởng....................................................................8
2. Xác định phụ tải tính toán chiếu sáng cho toàn phân xưởng...............................10
3. Phụ tải tính toán toàn phân xưởng.........................................................................11
1.3. Xác định tâm phụ tải của các nhóm thiết bị và phân xưởng.................................11
1. Tâm phụ tải nhóm I.................................................................................................11
2. Tâm phụ tải nhóm II................................................................................................12
3. Chọn ví trí đặt tủ phân phối phân cho các nhóm phụ tải và phân xưởng...........14
CHƯƠNG II: LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY...................16
2.1 Chọn máy biến áp.....................................................................................................16
2.2. Vạch phương án đi dây trong mạng phân xưởng..................................................18
2.2.1. Yêu cầu...............................................................................................................18
2.2.2. Phân tích các phương án đi dây........................................................................18

2.2.3. Xác định phương án đi dây của phân xưởng...................................................19
2.3. Xác định phương án lắp đặt dây.............................................................................20
2.4. Sơ đồ mặt bằng đi dây.............................................................................................20
SVTH: NGUYỄN NGỌC TRUNG

Trang 5


ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN

GVHD: TRẦN VĂN HẢI

CHƯƠNG III:CHỌN DÂY DẪN VÀ KHÍ CỤ BẢO VỆ............................................22
3.1. Chọn dây dẫn và CB................................................................................................22
3.1.1. Chọn dây dẫn cho các phụ tải...........................................................................22
3.1.2. Chọn dây theo điều kiện phát nóng..................................................................22
3.1.2.1. Chọn dây dẫn từ các nhóm máy đến tủ động lực.........................................23
3.1.2.2. Chọn dây dẫn từ các tủ động lực đến tủ phân phối.....................................31
3.2. Chọn tủ phân phối và tủ động lực..........................................................................34
CHƯƠNG IV: KIỂM TRA TỔN THẤT ĐIỆN ÁP VÀ TỔN THẤT CÔNG SUẤT
VÀ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG.......................................................................................35
4.1. Kiểm tra tổn thất điện áp.......................................................................................35
4.1.1. Kiểm tra tổn thất điện áp từ trạm biến áp về tủ phân phối phân xưởng.......35
4.1.2. Kiểm tra tổn thất điện áp từ tủ phân phối phân xưởng về các phụ tải..........36
4.2. Kiểm tra tổn thất công suất.....................................................................................41
4.2.1. Tổn thất công suất từ trạm biến áp đến tủ phân phối.....................................41
4.3. Xác định tổn thất điện năng....................................................................................51
CHƯƠNG V: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO MỘT XƯỞNG SẢN XUẤT NHỰA
.......................................................................................................................................... 52
5.1. Giới thiệu phương pháp quang thông....................................................................52

5.2. Chọn số lượng và công suất bóng đèn....................................................................53
5.3. Thiết kế mạng điện chiếu sáng................................................................................59
5.3.1. Sơ đồ đi dây cho mạng điện chiếu sáng............................................................59
5.3.2. Chọn dây dẫn và CB cho mạng điện chiếu sáng..............................................61
5.4. Tổng thất công suất và điện áp...............................................................................66
5.5. Tổng thất điện năng của mạng điện chiếu sáng.....................................................70
CHƯƠNG VI: THỰC HÀNH LẮP RÁP MÔ HÌNH TRANG BỊ ĐIỆN...................71
6.1. Bảng thiết kế Auto CAD mô hình trang bị điện....................................................71
6.2. Mô hình trang bị điện..............................................................................................72
KẾT LUẬN...................................................................................................................... 73
SVTH: NGUYỄN NGỌC TRUNG

Trang 6


ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN

GVHD: TRẦN VĂN HẢI

TÀI LIỆU THAM KHẢO..............................................................................................74

SVTH: NGUYỄN NGỌC TRUNG

Trang 7


ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN

GVHD: TRẦN VĂN HẢI

CHƯƠNG I
TÍNH TOÁN PHỤ TẢI PHÂN XƯỞNG
1.1. Giới thiệu sơ bộ về phân xưởng
Phân xưởng cơ khí có dạng hình chữ nhật, nền xi măng, trần lợp tôn hai mái. Toàn
bộ phân xưởng có bốn cửa. Phân xưởng có các kích thước sau:
- Chiều dài: 54m
- Chiều ngang: 18m
- Chiều cao: 7m
Phân xưởng được cấp điện từ trạm biến áp khu vực có cấp điện áp 22/0,4 kV.
1.1.1.Bảng chia nhóm các thiết bị trong phân xưởng nhựa
Nhóm

I

II

Thiết bị

Số lượng

P(kW)

Cosφ

Ksd

Uđm

1

4

15

0.8

0.4

380

2

4

10

0.9

0.5

380

3

2

22

0.85

0.6

380

6

3

9

0.85

0.5

380

7

2

5

0.9

0.4

380

8

1

9

0.8

0.5

380

12

2

9

0.8

0.6

380

4

1

5

0.95

0.7

380

5

2

22

0.85

0.6

380

6

1

9

0.85

0.5

380

7

3

5

0.9

0.4

380

8

2

9

0.8

0.5

380

9

3

18

0.85

0.6

380

10

3

8

0.9

0.7

380

12

3

9

0.8

0.6

380

SVTH: NGUYỄN NGỌC TRUNG

Trang 8


ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN

GVHD: TRẦN VĂN HẢI

8

12
10 10

12

12

2

1 1 1
1
2

2

3

3

2

6

8

6

6

KCS

7 7

KHO 6

7 12

7

7

9

4

9

5 9 10
5 8

12

1.1.2. Sơ đồ mặt bằng phân xưởng

1.2. Tính toán phụ tải phân xưởng
Trong thiết kế cung cấp điện thì phụ tải tính toán là số liệu rất quan trọng. Vì nhờ có
phụ tải tính toán ta mới có thể chọn được các thiết bị điện : MBA, dây dẫn và các thiết bị
SVTH: NGUYỄN NGỌC TRUNG

Trang 9


ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN

GVHD: TRẦN VĂN HẢI

đóng cắt cũng như các thiết bị bảo vệ khác …, đồng thời mới có thể tính được các tổn thất
điện áp, tổn thất công suất, tổn thất điện năng và ta chọn được thiết bị bù.Để xác định phụ
tải tính toán một cách chính xác là rất khó khăn vì phụ tải điện phụ thuộc vào các yếu tố
như : Công suất, số lượng các thiết bị và chế độ vận hành cũng như các quy trình công
nghệ của thiết bị trong vận hành. Nếu ta xác định phụ tải tính toán không chính xác thì sẽ
xảy ra một số trường hợp sau :
-Nếu phụ tải tính toán Ptt< Pthực tế (phụ tải thực tế) khi đó sẽ làm giảm tuổi thọ của
thiết bị và không những thế có thể gây cháy nổ vì các thiết bị bảo vệ đã chọn không
đảm bảo được yêu cầu tác động khi xảy ra sự cố.
-Nếu phụ tải tính toán Ptt > Pthực tế khi đó sẽ dẫn đến lãng phí cho đầu tư vốn nhưng
không mang lại hiệu quả gì về kinh tế cũng như kỹ thuật.
1.2.1. Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng nhựa
Hiện nay có nhiều phương pháp xác định phụ tải tính toán. Dựa vào sơ đồ mặt bằng và
cách bố trí các máy móc, thiết bị, công suất của từng thiết bị nên ta dùng phương pháp số
thiết bị hiệu quả, phương pháp này cho kết quả tương đối chính xác.

Theo bảng chia nhóm máy, thiết bị của phân xưởng ta có thể tính toán phụ tải như sau:
1. Phụ tải tính toán động lực phân xưởng
a. Phụ tải tính toán nhóm I
Tổng số thiết bị của nhóm 1: n=18
Tổng công suất của các thiết trong nhóm: P=208kW
Thiết bị có công suất lớn nhất:PMax=22kW
Số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất của thiết bị có công suất lớn
nhất: n1=6
Tổng công suất của n1 thiết bị là: P1=104kW
Xác định: n*,p*
n1
6

 0.33
n* = n 18

p1 104

 0.5
p 208
Tra bảng phục lục 1.4 giáo trình cung cấp điện ta được:
n*hq=0,8 � nhq =18.0,8=14,4 chọn nhq=14
Hệ số sử dụng trung bình:
p 

n

�P
i 1

Ksdtb =

dmi

�ksdi

n

�P
i 1



24  20  26, 4  13,5  4  4,5  5, 4
 0, 47
208

dmi

SVTH: NGUYỄN NGỌC TRUNG

Trang 10


ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN

GVHD: TRẦN VĂN HẢI

Tra bảng phục lục 1.5 chọn kmax theo ksdtb và nhq (ta có ksdtb trong nhóm =0,47).
� Kmax=1,21

Hệ số công suất trung bình:
n

Cos tb 

�P cos
i 1

i

n

�P

i



48  36  37, 4  22,95  9  7, 2  14, 4
 0,84
208

i

i 1

� tg  0, 65

Phụ tải tính toán nhóm I:
P

Pttnhóm1=kmax �ksdtb � � tt nhóm1 =1,21 �0,47 �208=118kW
Qtt nhóm1=tgφtb �Pttnhóm1 =0,65 �118=77kvar (với cosφtb=0,84)

Pttnhóm12  Qtt nhóm12  1182  77 2  141kVA

Stt nhóm1=



Stt nhóm1
3 �U dm

141
 214, 23 A
3 �0,38

Ittnhóm 1
=
b. Phụ tải tính toán nhóm II
Tổng số thiết bị của nhóm II: n=9
Tổng công suất của các thiết trong nhóm: P=196kW
Thiết bị có công suất lớn nhất:PMax=22kW
Số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất của thiết bị có công suất lớn
nhất: n1=5
Tổng công suất của n1 thiết bị là: P1=98kW
Xác định: n*,p*
n1
5

 0, 27

n* = n 18

p1 98

 0,5
p 196
Tra bảng phục lục 1.4 giáo trình cung cấp điện ta được:
n*hq=0,8 � nhq =18.0,8=14,4 chọn nhq=14
Hệ số sử dụng trung bình:
p 

n

�P
i 1

Ksdtb =

dmi

�k sdi

n

�P
i 1



3,5  26, 4  4,5  6  9  32, 4  16,8  16, 2

 0,59
196

dmi

SVTH: NGUYỄN NGỌC TRUNG

Trang 11


ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN

GVHD: TRẦN VĂN HẢI

Tra bảng phục lục 1.5 chọn kmax theo ksdtb và nhq (ta có ksdtb trong nhóm =0,59).
� Kmax=1,2
Hệ số công suất trung bình:
n

Cos tb 

�P cos 
i 1

i

n

�P
i 1

i

 0,85

i

� tg  =0,62

Phụ tải tính toán nhóm II:
Pttnhóm2=kmax �ksdtb � � tt nhóm1 =1,2 �0,59 �196=138 kW
Qtt nhóm2=tgφtb �Pttnhóm1 =0,62 �138=85,56kVar (với cosφtb=0,85)
P

Stt nhóm2=

Pttnhóm12  Qtt nhóm12  1382  85,562  162,37 kVA
Stt nhóm1

162,37
 246,69 A
3 �U dm
3
�
0,38
Ittnhóm 2
=
Kết quả tính toán được tổng kết trong bảng
Bảng 1.1: Phụ tải tính toán động lực


Nhóm
I
II

Pttđl nhóm (kW)
118
138

Qttđl nhóm (kVar)
77
85,56

Sttđl nhóm (kVA)
141
162,37

Ittđl nhóm (A)
214,23
246,69

c. phụ tải tính toán động lực toàn phân xưởng
N

Pttđlpx=kđt

�P
i 1

ttđlnhóm

=1 �(118+138)=256(kW)

N

�Q

Qttđlpx=kđt i 1 ttđlnhóm=1 �(77+85,56)=162,56(kVar)
2. Xác định phụ tải tính toán chiếu sáng cho toàn phân xưởng
Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng được xác định theo phương pháp suất phụ tải trên
một đơn vị diện tích, được tính theo công thức sau:
Pcs = Po×S
Trong đó:
Po là suất phụ tải trên một đơn vị diện tích là 1m2, đơn vị là (KW/m2).
S = 54×18 = 972 m2 là diện tích bố trí nhóm hộ tiêu thụ
Là phân xưởng ép nhựa có suất phụ tải trên một đơn vị diện tích nằm trong khoản từ
(12 – 16) W/m2. Ta chọn Po= 16(W/m2) và hệ số cos  = 1. Từ đó ta có công suất chiếu
sáng của phân xưởng là:
Pttcspx = Po×S= 16×972 = 15,55kw
SVTH: NGUYỄN NGỌC TRUNG

Trang 12


ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN

GVHD: TRẦN VĂN HẢI

Vì sử dụng đèn Led Hight Bay (By120P G3) nên lấy cosφ=0,9 � tgφ=0,48
Qttcspx=P0×tgφ = 15,55×0,48=7,46 kVar

Sttcspx=



Pttcspx 2  Qttcspx 2  15,552  7, 46 2  17, 25kVA

Sttcspx

17, 25
 26, 2 A
3 �0,38

3 �U dm
Ittcspx
=
3. Phụ tải tính toán toàn phân xưởng
Ptt px=kđt.(Pttđlpx+Pttcspx)= 1.(256+15,55)=271,55 kW

Qttpx=kđt.(Qttđlpx+Qttcspx)=1.(162,56+7,46)=170,02 kvar
Sttpx=

P 2ttpx  Q 2ttpx  271,552  170,02 2  320,38kVA

Sttpx



320,38
 486,77 A
3.0,38

Ittpx= 3.0,38
1.3. Xác định tâm phụ tải của các nhóm thiết bị và phân xưởng
Tâm phụ tải là điểm mà từ điểm này đi đến các tải là gần nhất. Mục đích của việc
xác định tâm phụ tải để chọn vị trí đặt tủ phân phối và trạm biến áp cho phân xưởng. Do
đường đi từ tâm phụ tải đến các tải là ngắn nhất cho nên giảm được tổn thất điện áp, tổn
thất công suất mang lại chỉ tiêu về kinh tế, kỹ thuật cho dự án.
Tâm phụ tải được tính theo công thức:
X=
Y=
Trong đó X,Y là tọa độ tâm phụ tải
1. Tâm phụ tải nhóm I
Bảng 1.2:Tọa độ phụ tải của nhóm 1
Thiết Bị
1

2

3

Pi(kW)
15

10
22

SVTH: NGUYỄN NGỌC TRUNG

xi(m)
2,3

3,3
4,3
2,7
4,4
5,9
4,2
4,7

yi(m)
6,3

2,9
5,5
1,3
Trang 13


ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN

GVHD: TRẦN VĂN HẢI

6

9

7

5

8

9

5,9
7,1
8
11,8
12,8
7,1

12

9

0,9

0,8
6,3
3,2
5,3
2,2
3,8

Theo công thức trên
� Tọa độ tâm phụ tải của nhóm 1
n

X

�x �P

i

1

i

n

�P
1

 6,87(m)

i

n

�y �P

Y

i

1

n

�P
1

i

 10( m)

i

2. Tâm phụ tải nhóm II
Bảng 1.2:Tọa độ phụ tải của nhóm 2
Thiết Bị

Pi(kW)

xi(m)

5

22

18

6

9

13,5
13

7

5

8

9

9

18

SVTH: NGUYỄN NGỌC TRUNG

14,6

yi(m)
6,3
5,5
0,8
6,3

13,8

5,5

18,2

0,8

19,5

5,5

19
16,4

6,3
3,6
Trang 14


ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN

GVHD: TRẦN VĂN HẢI

17,8
15,4
10

8

0,8

16,8
19,9

6,3

Theo công thức trên
� Tọa độ tâm phụ tải của nhóm 2
n

X

�x �P
i

1

i

n

�P
1

 43,9( m)

i

n

Y

�y �P
i

1

n

�P

1

i

 10,9(m)

i

Bảng 1.3:Tọa độ tâm phụ tải của các nhóm
Nhóm

Ptt(KW)

X(m)

Y(m)

1

208

6,78

10

2

196

43,9

10,9

Tọa độ tâm phụ tải của phân xưởng
208 �6,78  196 �43,9
 24,35( m)
404
X=
208 �10  196 �10,9
 10,33( m)
404
Y =

SVTH: NGUYỄN NGỌC TRUNG

Trang 15


10 10

2
12

12

tamtt1

1 1 1
1
2

2

3

3

2

6

8

6

6

KCS

tamttpx

7 7

KHO 6

7 12

7

7

9

4

9

8

tamtt2

5 9 10
5 8

12

GVHD: TRẦN VĂN HẢI

12

ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN

Hình 1.1:Tọa độ tâm phụ tải phân xưởng
3. Chọn ví trí đặt tủ phân phối phân cho các nhóm phụ tải và phân xưởng
Sau khi tính toán đã xác định được tâm phụ tải của các nhóm phụ tải và của phân
xưởng tuy nhiên theo sơ đồ mặt bằng tâm phụ tải nằm giữa phân xương, để đảm bảo an
toàn liên tục cung cấp điện và mỹ quan nên ta dời tâm phụ tai của các nhóm về phía
tường.
SVTH: NGUYỄN NGỌC TRUNG

Trang 16


ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN

GVHD: TRẦN VĂN HẢI

Bảng 1.3:Vị trí đặt tủ phân phối chính và tủ động lực các nhóm phụ tải trong bảng sau

9

4

9

tamtt2

2
12

12

TDL1

tamtt1

1 1 1
1 2

2

3

3

2

6

8

6

6

TPP

KCS

tamttpx

TCS

7 7

KHO 6

7 12

7

7

10 10 8

TDL2

5 9 10
5 8

Y(m)
18
12
12

12

X (m)
22,5
0
10

12

Tên tủ
Tủ phân phối chính
Tủ động lực nhóm 1
Tủ động lực nhóm 2

Hình 1.2: Sơ đồ tâm phụ tải phân xưởng nhựa

SVTH: NGUYỄN NGỌC TRUNG

Trang 17


ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN

GVHD: TRẦN VĂN HẢI

CHƯƠNG II
LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY
2.1 Chọn máy biến áp
Trạm biến áp là một phần tử rất quan trọng của hệ thống điện nó có nhiệm vụ tiếp
nhận điện năng từ hệ thống, biến đổi từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác và phân
phối cho mạng điện tương ứng. Trong mỗi trạm biến áp ngoài máy biến áp còn có rất
nhiều thiết bị hợp thành hệ thống tiếp nhận và phân phối điện năng. Các thiết bị phía cao
áp gọi là thiết bị phân phối cao áp (máy cắt, dao cách ly, thanh cái...) và các thiết bị phía
hạ áp gọi là thiết bị phân phối hạ áp (thanh cái hạ áp, aptômat, cầu dao, cầu chảy...).
Kết cấu của trạm biến áp phụ thuộc vào loại trạm, vị trí, công dụng...của chúng. Các
trạm biến áp trung gian thường được xây dựng với hai dạng chính:
+Trạm biến áp ngoài trời có các thiết bị phân phối phía cao áp được đặt ở ngoài trời
các thiết bị phân phối phía thứ cấp được đặt trong các tà điện hoặc đặt trong nhà.
+Trạm biến áp trong nhà: toàn bộ thiết bị của trạm từ phía sơ cấp đến phía thứ cấp
được đặt trong nhà với các tủ phân phối tương ứng.
- Tất cả các trạm biến áp cần phải thoả mãn các yêu cầu cơ bản sau:
+ Sơ đồ và kết cấu phải đơn giản đến mức có thể.
+ Dễ thao tác vận hành.
+ Đảm bảo cung cấp điện liên tục và tin cậy với chất lượng cao.
+ Có khả năng mở rộng và phát triển.
+ Có các thiết bị hiện đại để có thể áp dụng các công nghệ tiên tiến trong vận

hành và điều khiển mạng điện.
+ Giá thành hợp lí và có hiệu quả kinh tế cao.
Các yêu cầu trên có thể mâu thuẫn với nhau, vì yậy trong tính toán thiết kế cần
phải tìm lời giải tối ưu bằng cách giải các bài toán kinh tế kĩ thuật.
Vị trí của trạm biến áp có ảnh hưởng rất lớn đến các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật của
mạng điện. Nếu vị trí của trạm biến áp đặt quá xa phụ tải thì có thể dẫn đến chất lượng
điện áp bị giảm, làm tổn thất điện năng. Nếu phụ tải phân tán, thì việc đặt các trạm biến
áp gần chúng có thể dẫn đến số lượng trạm biến áp tăng, chi phí cho đường dây cung cấp
lớn và như vậy hiệu quả kinh tế sẽ giảm.
Vị trí trạm biến áp thường được đặt ở liền kề, bên ngoài hoặc ở bên trong phân
xưởng.
Vị trí của trạm biến áp cần phải thỏa mãn các yêu cầu cơ bản sau :
+ An toàn và liên tục cấp điện.
+ Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp đi tới.
SVTH: NGUYỄN NGỌC TRUNG

Trang 18


ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN

GVHD: TRẦN VĂN HẢI

+ Thao tác, vận hành, quản lý dễ dàng.
+ Tiết kiệm vốn đầu tư và chi phí vận hành nhỏ.
+ Bảo đảm các điều kiện khác như cảnh quan môi trường, có khả năng điều chỉnh
cải tạo thích họp, đáp ứng được khi khẩn cấp...
+ Tổng tổn thất cồng suất trên các đường dây là nhỏ nhất.
Căn cứ vào sơ đồ bố trí các thiết bị trong phân xưởng thấy rằng các phụ tải được bố
trí với mật độ cao trong nhà xưởng nên không thể bố trí máy biến áp trong nhà . Vì vậy

nên đặt máy phía ngoài nhà xưởng ngay sát tường.
Công suất của máy biến áp được chọn căn cứ vào công suất của phụ tải và khả
năng chịu quá tải của máy biến áp. Số lượng máy được chọn còn phụ thuộc vào yêu cầu
độ tin cậy cung cấp điện.
Điều kiện lựa chọn máy máy biến áp
- Với trạm một máy: Sdm �Stt
Stt
S dm �
(n  1) �Kqt
- Với trạm hai máy:
Trong đó:
+ Sdm: công suất định mức của máy biến áp
+ Kqt hệ số quá tải: Kqt =1.4 ( máy biến áp đặt ngoài trời)
Kqt =1.3 (máy biến áp đạt trong nhà)
Phân xưởng cơ khí thuộc loại tiêu thụ loại 2 nên lựa chọn 1 máy máy biến áp để cấp
điện cho phân xưởng, và một máy phát dự phòng.
Công suất toàn phần của phân xưởng: Stt=320,38kVA
Do đó ta chọn máy biến áp nội địa ( không cần hiệu chỉnh nhiệt độ) do ABB chế tạo
công suất định mức: Sdm=400kVA �320,38kVA

Hình 2.1: Máy biến áp dầu ABB 3 pha, 400 kVA-22/0.4kV
- Các thông số kỹ thuật của máy biến áp :
SVTH: NGUYỄN NGỌC TRUNG

Trang 19


ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN

GVHD: TRẦN VĂN HẢI

+ Mức điều chỉnh điện áp: 2 �2.5%
+ Điện áp 22/0.4 (kV)
+ Công suất không tải :  Po=840W
+ Công suất ngắn mạch:  PN=5750W
+ Điện áp ngắn mạch %: UN%=4%
+ Kích thước (dài-rộng-cao)mm: 1620-1055-1500
+ Trọng lượng (Kg): 1440
Khi chọn sơ đồ nối dây của mạng điện, chúng ta phải căn cứ vào các yêu cầu cơ
bản của mạng điện, vào tính chất của hộ dùng điện, vào trình độ vận hành của công nhân,
vào vốn đầu tư vv… Việc lựa chọn sơ đồ nối dây phải dựa trên cơ sở tính toán so sánh
kinh tế kỹ thuật.
2.2. Vạch phương án đi dây trong mạng phân xưởng
2.2.1. Yêu cầu
Bất kỳ phân xưởng nào, ngoài việc tính toán phụ tải tiêu thụ để cung cấp điện cho
phân xưởng thì mạng đi dây trong phân xưởng cũng rất quang trọng. Nó ảnh hưởng rất
lớn đến chất lượng điện năng, an toàn, kinh tế và tính thẩm mỹ của toàn phân xưởng.
Một phương án đi dây phải đảm bảo các yêu cầu sau:
- Đảm bảo chất lượng điện năng
- Đảm bảo sự liên tục cung cấp điện theo yêu cầu của phụ tải, an toàn trong vận hành
- Linh hoạt khi có sự cố và thuận tiện khi sữa chữa
- Đảm bảo tính kinh tế
- Sơ đồ nối dây đơn giản rõ ràng
2.2.2. Phân tích các phương án đi dây
Có nhiều phương án đi dây nhưng phổ biến nhất là các phương án sau:
a. Sơ đồ hình tia
H

TỦ PP

TỦ ĐL

Hình 2.2: Sơ đồ hình tia
SVTH: NGUYỄN NGỌC TRUNG

Trang 20


ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN

GVHD: TRẦN VĂN HẢI

Trong sơ đồ hình tia , tủ phân phối phụ sẽ được cung cấp điện từ tủ phân phối chính
bằng các tuyến dây riêng biệt. Các phụ tải trong phân xưởng được cung cấp điện từ tủ
phân phối phụ qua các tuyến dây riêng biệt. Sơ đồ nối dây hình tia có những ưu nhược
sau:
Ưu điểm: Nối dây rõ ràng, mỗi hộ dùng điện được cung cấp từ một đường dây do đó
chúng ít ảnh hưởng lẫn nhau.
Độ tin cậy cung cấp điện của sơ đồ hình tia tương đối cao, dễ thực hiện các biện pháp bảo
vệ và tự động hoá, dễ vận hành bảo quản.
Khuyết điểm: Vốn đầu tư lớn. Vì vậy sơ đồ nối dây hình tia thường được dùng khi cấp
điện cho những loại phụ tải quan trọng.
b. Sơ đồ phân nhánh
H
TỦ PP

TỦ ĐL

Hình 2.3:Sơ đồ hình phân nhánh
Trong sơ đồ đi dây kiểu phân nhánh ta có thể cung cấp điện cho nhiều phụ tải

hoặc các tủ phân phối phụ.
Ưu điểm:
 Giảm được chi phí xây dựng mạng điện
 Có thể phân phối công suất đều trên các tuyến dây.
Khuyết điểm:
 Phức tạp trong vận hành và sửa chữa
 Các thiết bị ở cuối đường dây sẽ có độ sụt áp cao.
Sơ đồ phân nhánh áp dụng cho loại phụ tải có công suất nhỏ và không yêu cầu độ tin cậy
cung cấp điện cao.
2.2.3. Xác định phương án đi dây của phân xưởng
Qua phân tích các phương án đi dây trên thì phương án đi dây theo sơ đồ hình tia
là thích hợp cho dây dẫn đi từ tủ phân phối chính đến các tủ động lực. Dây dẫn từ DB đến
các thiết bị thì ta đi dây cũng theo sơ đồ hình tia.
SVTH: NGUYỄN NGỌC TRUNG

Trang 21


ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN

GVHD: TRẦN VĂN HẢI

2.3. Xác định phương án lắp đặt dây
Việc xác định phương án lắp đặt dây trong phân xưởng cũng rất quan trọng vì nó
ảnh hưởng đến tính thẩm mỹ, kỹ thuật và quá trình bảo trì. Khả năng sửa chữa lắp đặt
thêm phụ tải cho phân xưởng.
Sau khi nghiên cứu đặt điểm của phân xưởng ta chọn cách lắp đặt dây như sau:
- Phân xưởng được cấp điện từ trạm biến áp hạ thế cách phân xưởng 50m. Trong
phân xưởng đặt năm tủ phân phối: Một tủ phân phối chính lấy điện từ đường dây hạ thế
cấp điện cho bốn tủ phân phối còn lại (một tủ phân phối chiếu sáng và ba tủ động lực cấp

điện cho ba nhóm phụ tải).
- nguồn điện cung cấp cho phân xưởng ta lấy từ tram biến áp hạ thế đến tủ phân
phối chính ta chọn phương án đi ngầm trong ống pvc chốn dưới đất 10cm.
- Đường dây từ tủ phân phối chính đến tủ động lực ta chọn phương án đi ngầm
trong ống PVC chôn dưới đất 10 cm
- Đường dây từ các tủ động lực đến từng thiết bị chọ phương án đi ngầm để tăng tính
thẩm mỹ và thuận tiện cho việc đi lại và vận chuyển dễ dàng.
- Đường dây chiếu sáng sẽ được tính toán lựa chọn ở các chương sau
2.4. Sơ đồ mặt bằng đi dây

Hình 2.4: Sơ đồ nguyên lý mạng điện phân xưởng
SVTH: NGUYỄN NGỌC TRUNG

Trang 22


10 10
3

2

1 1 1
1a
1
2
1b
TDL1
2d 1c
12
2

2
12
3

6

8

6

6 TPP

KCS

7 7

KHO 6

7 12

TCS7

7

9

4

9

8

12

GVHD: TRẦN VĂN HẢI

2c TDL2
2b12
2a

5 9 10
5 8

2d

ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN

Hình 2.5: Sơ đồ đi dây cho toàn phân xưởng
SVTH: NGUYỄN NGỌC TRUNG

Trang 23


ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN

GVHD: TRẦN VĂN HẢI

CHƯƠNG III
CHỌN DÂY DẪN VÀ KHÍ CỤ BẢO VỆ
3.1. Chọn dây dẫn và CB

3.1.1. Chọn dây dẫn cho các phụ tải
Có nhiều phương pháp chọn dây dẫn như là: chọn tiết diện dây dẫn theo phương
pháp mật độ dòng điện kinh tế J kt, chọn tiết diện dây dẫn theo phương pháp mật độ
dòng điện không đổi Jkđ, chọn tiết diện dây dẫn theo phương pháp tổn thất ∆U cp, chọn
tiết diện dây dẫn theo phương pháp điều kiện phát nóng cho phép. Tuy nhiên ứng với
từng mạng điện cụ thể mà ta chọn tiết diện dây dẫn theo một phương pháp cho phù
hợp. Ở đây là mạng điện hạ áp cấp điện cho các thiết bị cho phân xưởng ép nhựa, để
đảm bảo tính an toàn liên tục cung cấp điện trong quá trình vận hành ta chọn tiết diện
dây dây theo điều kiện phát nóng cho phép. Chọn cáp cách điện bằng PVC do
CADIVI sản suất.
3.1.2. Chọn dây theo điều kiện phát nóng
Lựa chọn loại dây tiết diện dây theo điều kiện dòng diện cho phép :

I
I CP � lv max
K
Trong đó:
Ilvmax=Iđm:dòng làm việc cực đại,dòng điwjnh mức của thết bị
K 1 : là hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ ứng với môi trường đặt dây cáp
K 2 : là hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ kể đến số lượng dây hoặc cáp đi chung một rảnh
Icp : dòng điện lâu dài cho phép ứng với tiết diện dây hoặc cáp định lựa chọn
-Với nhiệt độ môi trường xung quanh là 35oC
-Nhiệt độ lớn nhất cho phép của dây là 65oC
-Nhiệt độ tiêu chuẩn của môi trường xung quanh là 25oC
Từ đó ta tra bảng 4.13 trong sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện từ 0.4 đến 500
kv của Ngô Hồng Quang trang 286 giá trị của K 1 là 1,17
Với số cáp cùng đặt trong một rãnh là 3 và khoảng cách giữa các sợi là 100mm ta có
thể tra bảng 4.74 trong sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện từ 0.4 đến 500 kV của Ngô
Hồng Quang trang 286 giá trị của K 2 là 0,85
� K=K1 �K2=1,17 �0,85=0,995

Lựa chọn loại dây cho toàn phân xưởng là cáp lõi đồng cách điện PVC loại nũa
mềm đặt cố định do CADIVI chế tạo .
Từ giá trị dòng điện cho phép ta có thể tra bảng 4.11 và 4.12, 4.13,4.14 ở các trang
từ 2.33-238 trong sách sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện từ 0.4 đến 500 kv của Ngô
SVTH: NGUYỄN NGỌC TRUNG

Trang 24


ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN

GVHD: TRẦN VĂN HẢI

Hồng Quang
Để lựa chọn dây dẫn ta sẽ lọn chọn dây dẫn kết hợp với CB
3.1.2.1. Chọn dây dẫn từ các nhóm máy đến tủ động lực
 Chọn dây dẫn từ các thiết bị nhóm I đến tủ động lực
 Chọn dây dẫn nhánh 1
Bảng2.1: Chọn dây dẫn nhánh 1 gồm
Thiết bị
1

Số lượng
4

Cos 
0.8

P(kW)
15

Ksd
0.4

Tổng công suất của các thiết trong nhánh: P =60kW

Qtt  tg �P  0,75 �60  45kVar
I tt 

Pđm

3�
U �cos 

60
 113,95( A)
3 �0, 38 �0,8

Ilvmax=Ittn1=113,95(A)
Điều kiện phát nóng của dây dẫn
Icp hiệu chỉnh � Ilvmax
Từ điều kiện trên ta chọn dòng cho phép của CB
≥ Ilvmax
Tra Catalogue của hãng Schneider ta chọn CB: NS125N = 125A
Icphc=kr. =0,92 �125=115A
Với kr : hệ số hiệu chỉnh của CB
Dây đi trên trần , đặt trong ống nhựa PVC, hệ số hiệu chỉnh của dây cáp CADIVI:
K=0,995 (đã tính ở mục 3.1.2)




Icp

I cphc
K

115
0,995

115,6( A)

Với Icp �115,6(A) tra bảng 4.12 (ST-Ngô Hồng Quang) ta lựa chọn loại dây cáp
đồng 2 lõi cách điện PVC do CADIVI chế tạo.
Tiết diện danh định
mm2
30

Cường độ tối đa
(A)
121

 Chọn dây dẫn nhánh 2
Bảng2.2: Chọn dây dẫn nhánh 2 gồm
Thiết bị
2
6

Số lượng
1

2

SVTH: NGUYỄN NGỌC TRUNG

P(kW)
10
9

Cos 
0.9
0.85

Ksd
0.5
0.5
Trang 25