Đồ án môn học: Thiết kế hệ thống cung cấp điện – Bùi Thanh Nam

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
------

ĐỒ ÁN MÔN HỌC:

THIẾT KẾ HỆ THỐNG

CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.TRƯƠNG VIỆT ANH
SVTH: BÙI THANH NAM
NGUYỄN HỮU CHUNG

- 16542372
- 16542357

LỚP: 16542DVT3 - NHÓM: 02
MAIL:


Vũng Tàu, Tháng 12 Năm 2019


LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay nền kinh tế nước ta đang trên đà tăng trưởng mạnh mẽ, theo đường lối công
nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước, vì vậy nhu cầu sử dụng điện trong lĩnh vực công nghiệp
ngày một tăng cao. Hàng loạt khu chế xuất, khu công nghiệp cũng như các nhà máy, xí
nghiệp công nghiệp được hình thành và đi vào hoạt động. Từ thực tế đó, việc thiết kế cung

cấp điện là một việc vô cùng quan trọng và là một trong những việc đầu tiên cần phải làm.
Việc thiết kế một hệ thống cung cấp điện là không đơn giản vì nó đòi hỏi người thiết
kế phải có kiến thức tổng hợp về nhiều chuyên ngành khác nhau (Cung cấp điện, Trang bị
điện, Kỹ thuật cao áp, An toàn điện,…). Ngoài ra còn phải có sự hiểu biết nhất định về những
lĩnh vực liên quan như xã hội, môi trường, về các đối tượng sử dụng điện và mục đích kinh
doanh của họ… Một bản thiết kế quá dư thừa sẽ gây lãng phí khó thu hồi vốn đầu tư, thiết kế
không đảm bảo có thể sẽ gây hậu quả lớn. Vì vậy đồ án môn học Cung cấp điện là bước khởi
đầu giúp cho sinh viên ngành hệ thống điện hiểu được một cách tổng quát những công việc
phải làm trong việc thiết kế một hệ thống cung cấp điện và về chuyên ngành Cung cấp điện.
Hiện nay trên thế giới đã xuất hiện rất nhiều phần mềm thiết kế hệ thống cung cấp
điện với sự trợ giúp của máy tính. Nhưng muốn hiểu được việc thiết kế hệ thống cung cấp
điện trên máy vi tính thì ta phải nắm vững kiến thức chuyên môn, biết được trình tự tính toán
thiết kế cung cấp điện cho hệ thống điện, từ đó làm cơ sở vững chắc về mặt lý thuyết các
phương pháp tính toán cũng như các phương án lựa chọn tối ưu và đạt hiệu quả cao nhất cho
một công trình điện – đảm bảo chi phí là thấp nhất về mặt kinh tế nhưng vẫn đảm bảo hội tụ
đầy đủ yếu tố kỹ thuật.
Trên tinh thần đó với sự hướng dẫn tận tình của thầy TRƯƠNG VIỆT ANH, chúng
em đã tiến hành làm “ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT PHÂN XƯỞNG”.
Thông qua đồ án này, chúng em đã hiểu rõ hơn trình tự các bước cần thiết để cung cấp điện
cho một phân xưởng, cách lựa chọn và lắp đặt các thiết bị bảo vệ cho một nhà máy, đảm bảo
sự hoạt động liên tục, đáng tin cậy trong thời gian dài.
Trong quá trình thực hiện đồ án thiết kế cung cấp điện cho một công trình điện chắc
chắn không tránh khỏi những sai sót, song với mong muốn làm quen với việc thiết kế cũng
như tích lũy được kinh nghiệm hữu ích cho việc học tập, công việc tương lai. Em rất mong
được sự góp ý chỉ dẫn của các thầy cô cũng như các bạn để đồ án được hoàn thiện hơn nữa.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy TRƯƠNG VIỆT ANH đã hướng dẫn tận tình
giúp chúng em hoàn thành đồ án môn học.
Sinh viên thực hiện
BÙI THANH NAM
NGUYỄN HỮU CHUNG

BÙI THANH NAM – MSSV: 16542372
NGUYỄN HỮU CHUNG – MSSV: 16542357

Trang 2


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.TRƯƠNG VIỆT ANH

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

…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
TP.Hồ Chí Minh, ngày

tháng

năm 2019

TS.TRƯƠNG VIỆT ANH

BÙI THANH NAM – MSSV: 16542372
NGUYỄN HỮU CHUNG – MSSV: 16542357

Trang 3


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.TRƯƠNG VIỆT ANH

MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU....................................................................................................................... 2
CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN PHÂN XƯỞNG .................................... 7
1.1
ĐẶC ĐIỂM PHÂN XƯỞNG ...................................................................................... 7
1.2
THÔNG SỐ VÀ SƠ ĐỒ MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG ................................................ 7
1.2.1 SƠ ĐỒ MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG .......................................................................... 7
1.2.2 BẢNG PHỤ TẢI PHÂN XƯỞNG ............................................................................... 8
1.3
PHÂN NHÓM PHỤ TẢI ............................................................................................ 8
1.4
XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO PHÂN XƯỞNG .......................................... 9
1.4.1 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO TỪNG NHÓM ......................................... 12
1.4.2 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI CHIẾU SÁNG CỦA PHÂN XƯỞNG ..................................... 16
1.4.3 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO TOÀN PHÂN XƯỞNG ............................. 16
1.5
XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI NHÓM VÀ PHÂN XƯỞNG ........................................... 18
1.5.1 TÂM PHỤ TẢI TỪNG NHÓM ................................................................................. 18
1.5.2 TÂM PHỤ TẢI PHÂN XƯỞNG ............................................................................... 21
CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN TRẠM NGUỒN VÀ TỦ ĐIỆN CHÍNH MẠNG ĐIỆN ........... 23
2.1
CHỌN MÁY BIẾN ÁP CHO PHÂN XƯỞNG ........................................................... 23

2.1.1 CHỌN SỐ LƯỢNG VÀ CÔNG SUẤT TRẠM BIẾN ÁP ............................................ 23
2.2
KIỂM TRA VÀ ĐO LƯỜNG TRONG TRẠM ............................................................ 25
2.2.1 LỰA CHỌN VÀ KIỂM TRA MÁY BIẾN DÒNG BI .................................................. 25
2.2.2 LỰA CHỌN VÀ KIỂM TRA MÁY BIẾN ĐIỆN ÁP BU ............................................. 25
2.2.3 SƠ ĐỒ ĐO LƯỜNG TRẠM BIẾN ÁP ...................................................................... 26
2.2.4 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ ĐO LƯỜNG TRẠM BIẾN ÁP ................................................ 26
2.3
LỰA CHỌN VỊ TRÍ ĐẶT TỦ PHÂN PHỐI VÀ TỦ ĐỘNG LỰC .............................. 27
CHƯƠNG 3:LÊN PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY VÀ TÍNH CHỌN DÂY CHO PHÂN XƯỞNG 29
3.1
VẠCH PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY TRONG MẠNG PHÂN XƯỞNG ............................... 29
3.2
PHÂN TÍCH CÁC PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY ............................................................... 29
3.3
VẠCH PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY.................................................................................. 31
3.4
SƠ ĐỒ MẶT BẰNG ĐI DÂY .................................................................................... 32
3.5
SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ ĐI DÂY CỦA PHÂN XƯỞNG ................................................ 33
3.6
PHƯƠNG ÁN LỰA CHỌN VÀ KIỂM TRA TIẾT DIỆN DÂY DẪN .......................... 33
3.6.1 CHỌN DÂY DẪN THEO TỔN THẤT ĐIỆN ÁP CHO PHÉP ................................... 33
3.6.2 CHỌN DÂY DẪN THEO ĐIỀU KIỆN PHÁT NÓNG ............................................... 34
3.6.3 CHỌN DÂY DẪN THEO MẬT ĐỘ DÒNG KINH TẾ ............................................... 37
3.7
TÍNH CHỌN DÂY DẪN PHÂN XƯỞNG THEO ĐIỀU KIỆN PHÁT NÓNG ............ 38
3.7.1 CHỌN DÂY DẪN TỪ TRẠM BIẾN ÁP ĐẾN TỦ PHÂN PHỐI CHÍNH.................... 38
3.7.2 CHỌN DÂY DẪN TỪ TỦ PHÂN PHỐI CHÍNH ĐẾN TỦ ĐỘNG LỰC ................... 39
3.7.3 CHỌN DÂY DẪN TỪ TỦ ĐỘNG LỰC DB ĐẾN CÁC ĐỘNG CƠ ........................... 40

3.8
KIỂM TRA SỤT ÁP ................................................................................................. 42
CHƯƠNG 4:TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH VÀ CHỌN CB ................................................. 48
4.1
TỔNG QUAN VỀ CB............................................................................................... 48
4.2
TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH VÀ CHỌN CB .............................................................. 49
BÙI THANH NAM – MSSV: 16542372
NGUYỄN HỮU CHUNG – MSSV: 16542357

Trang 4


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.TRƯƠNG VIỆT ANH

4.2.1 TÍNH NGẮN MẠCH, CHỌN MCCB TỔNG TẠI TRẠM BIẾN ÁP VÀ TỦ PHÂN PHỐI
CHÍNH ............................................................................................................................... 49
4.2.2 TÍNH NGẮN MẠCH, CHỌN CÁC MCCB NHÁNH TẠI TỦ PHÂN PHỐI CHÍNH VÀ
CÁC MCCB TỔNG TẠI CÁC TỦ ĐỘNG LỰC, TỦ CHIẾU SÁNG...................................... 52
4.2.3 CHỌN CB BẢO VỆ CHO CÁC ĐỘNG CƠ.............................................................. 55
CHƯƠNG 5:TÍNH TỔN THẤT CÔNG SUẤT VÀ BÙ HỆ SỐ CÔNG SUẤT CỦA PHÂN
XƯỞNG .............................................................................................................................. 57
5.1
TÍNH TỔN THẤT CÔNG SUẤT............................................................................... 57
5.1.1 TỔN THẤT CÔNG SUẤT CỦA MÁY BIẾN ÁP ........................................................ 57
5.1.2 TỔN THẤT CÔNG SUẤT TỪ MÁY BIẾN ÁP ĐẾN TỦ PHÂN PHỐI CHÍNH MDB. 58
5.1.3 TỔN THẤT CÔNG SUẤT TỪ MDB ĐẾN DB1 ........................................................ 58
5.1.4 TỔN THẤT TỪ TỦ ĐỘNG LỰC DB ĐẾN CÁC ĐỘNG CƠ .................................... 59

5.1.5 TỔN THẤT TOÀN PHÂN XƯỞNG .......................................................................... 60
5.2
TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG ............................................................................... 60
5.3
NÂNG CAO HỆ SỐ COSφ VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN BÙ......................................... 61
5.3.1 Ý NGHĨA CỦA VIỆC NÂNG CAO HỆ SỐ COSφ ..................................................... 61
5.3.2 CHỌN THIẾT BỊ BÙ ............................................................................................... 62
5.3.3 VỊ TRÍ LẮP ĐẶT TỤ BÙ.......................................................................................... 63
5.3.4 CHỌN PHƯƠNG ÁN BÙ VÀ TÍNH BÙ CHO PHÂN XƯỞNG ................................ 65
CHƯƠNG 6:THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG ............................................................................ 68
6.1
CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG ............................................. 68
6.1.1 CÁC ĐẠI LƯỢNG KỸ THUẬT ÁNH SÁNG (KTAS) ................................................ 69
6.1.2 CHỌN HỆ CHIẾU SÁNG ........................................................................................ 69
6.2
CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG ................................................. 70
6.2.1 PHƯƠNG PHÁP MẬT ĐỘ CÔNG SUẤT RIÊNG.................................................... 70
6.2.2 PHƯƠNG PHÁP HỆ SỐ SỬ DỤNG........................................................................ 71
6.2.3 PHƯƠNG PHÁP ĐIỂM .......................................................................................... 73
6.3
TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG PHÂN XƯỞNG ............................................................ 73
6.3.1 TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHUNG CHO PHÂN XƯỞNG .................................... 73
6.3.2 TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO PHÒNG KCS ...................................................... 76
6.3.3 TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO NHÀ KHO .......................................................... 79
6.4
VẠCH RA PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY CHO HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG........................ 82
6.5
TÍNH CHỌN DÂY DẪN VÀ THIẾT BỊ BẢO VỆ CHO MẠNG CHIẾU SÁNG .......... 83
6.5.1 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI CHIẾU SÁNG ....................................................................... 83
6.5.2 TÍNH CHỌN CÁP VÀ DÂY DẪN ............................................................................. 84

6.5.3 TÍNH TOÁN SỤT ÁP TRÊN TUYẾN DÂY ............................................................... 86
CHƯƠNG 7:THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHỐNG SÉT VÀ BẢO VỆ NỐI ĐẤT CỦA PHÂN
XƯỞNG CƠ KHÍ ............................................................................................................... 87
7.1
QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH SÉT............................................................................. 87
7.2
THIẾT KẾ CHỐNG SÉT.......................................................................................... 89
7.3
TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT............................................................................................. 97
7.3.1 TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT HỆ THỐNG CHỐNG SÉT ................................................... 98
7.3.2 TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT TRUNG TÍNH NGUỒN TRẠM BIẾN ÁP........................... 100
BÙI THANH NAM – MSSV: 16542372
NGUYỄN HỮU CHUNG – MSSV: 16542357

Trang 5


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.TRƯƠNG VIỆT ANH

7.3.3 TÍNH TOÁN NỐI KHÔNG CHO HỆ THỐNG THIẾT BỊ TRONG PHÂN XƯỞNG 102
7.3.4 TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT LẶP LẠI CHO HỆ THỐNG THIẾT BỊ TRONG PHÂN
XƯỞNG ............................................................................................................................ 103
7.4
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ SƠ ĐỒ NỐI ĐẤT AN TOÀN CHO MẠNG ĐIỆN HẠ THẾ
PHÂN XƯỞNG ................................................................................................................. 103
7.4.1 CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐẤT AN TOÀN (SƠ ĐỒ TN-C-S) ........................................... 103
7.4.2 CHỌN DÂY PE HOẶC DÂY PEN ......................................................................... 106
7.4.3 TÍNH DÒNG CHẠM VỎ ĐỐI VỚI THIẾT BỊ ĐIỆN Ở XA NHẤT .......................... 108

7.4.4 TÍNH ĐIỆN ÁP TIẾP XÚC UTXMAX ........................................................................ 113
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................. 115

BÙI THANH NAM – MSSV: 16542372
NGUYỄN HỮU CHUNG – MSSV: 16542357

Trang 6


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.TRƯƠNG VIỆT ANH
CHƯƠNG 1

XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN PHÂN XƯỞNG
Phụ tải tính toán là một thông số quan trọng mà ta cần xác định trong việc tính toán,
thiết kế cung cấp phụ tải điện tương tự phụ tải thực tế do đó nếu xác định chính xác thì sẽ
chọn được thiết bị phù hợp đảm bảo được điều kiện kỹ thuật cũng như lợi ích kinh tế. Phụ tải
điện phụ thuộc vào những yếu tố quan trọng như: công suất máy, số lượng máy, chế độ vận
hành của máy, điện áp làm việc và quy trình công nghệ sản xuất. Để thiết kế hệ thống cung
cấp điện cho phân xưởng ta cần quan tâm đến những yêu cầu như: chất lượng điện năng, độ
tin cậy cấp điện, mức độ an toàn, và kinh tế...
1.1 ĐẶC ĐIỂM PHÂN XƯỞNG:
- Đây là mặt bằng phân xưởng cơ khí số 02 (theo số liệu đồ án Nhóm 02), có dạng hình chữ
nhật, phân xưởng có kích thước:
 Chiều dài: 54 (m)
 Chiều rộng: 18 (m)
 Chiều cao: 7 (m)
 Diện tích toàn phân xưởng: 972 (m2)
- Môi trường làm việc rất thuận lợi, ít bụi, nhiệt độ môi trường trung bình trong phân xưởng

là: 30 oC.
- Phân xưởng dạng hai mái tôn kẽm, nền xi măng, tường quét vôi trắng, toàn bộ phân xưởng
có 05 cửa ra vào 2 cánh: 01 cửa đi chính, 04 cửa phụ.
- Phân xưởng làm việc 2 ca trong một ngày:
 Ca 1: từ 6h đến 14h
 Ca 2: từ 14h đến 22h
- Trong phân xưởng có 37 động cơ, một phòng kho và một phòng KCS, ngoài ra phân xưởng
còn có hệ thống chiếu sáng. Phân xưởng được lấy điện từ trạm biến áp khu vực với cấp điện
áp là: 220/380(V) hoặc 230/400(V) theo đo lường thực tế.
1.2 THÔNG SỐ VÀ SƠ ĐỒ MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG:
1.2.1 SƠ ĐỒ MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG:

HÌNH 1.1. BỐ TRÍ MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG SỐ 02.
BÙI THANH NAM – MSSV: 16542372
NGUYỄN HỮU CHUNG – MSSV: 16542357

Trang 7


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.TRƯƠNG VIỆT ANH

1.2.2 BẢNG PHỤ TẢI PHÂN XƯỞNG:
BẢNG 1.1 – PHỤ TẢI PHÂN XƯỞNG 02 (SỐ LIỆU ĐỒ ÁN ĐỀ 02 – MB 02).
Ký hiệu
trên MB
1
2
3

4
5
6
7
8
9
10
11
12
Tổng

Số lượng
4
4
2
1
2
4
5
3
3
3
1
4
36

Piđm
(kW)
16
16

5
16
9
14
11
18
18
9
3
12

Σ Piđm
(kW)
64
64
10
16
18
56
55
54
54
27
3
48
469

Cosφ

Ksd

Ghi chú

0.9
0.7
0.7
0.8
0.7
0.8
0.8
0.9
0.7
0.7
0.6
0.6

0.8
0.7
0.8
0.9
0.7
0.8
0.8
0.7
0.9
0.8
0.9
0.8

3 pha

3 pha
3 pha
3 pha
3 pha
3 pha
3 pha
3 pha
3 pha
3 pha
3 pha
3 pha

1.3 PHÂN NHÓM PHỤ TẢI:
Căn cứ vào việc bố trí của phân xưởng và yêu cầu làm việc thuận tiện nhất, để làm việc
có hiệu quả nhất thông qua các chức năng hoạt động của các máy móc thiết bị.
Ngoài các yêu cầu về kỹ thuật thì ta phải đạt yêu cầu về kinh tế, không nên đặt quá nhiều
các nhóm làm việc đồng thời, quá nhiều các tủ động lực như thế sẽ không lợi về kinh tế.
Tuy nhiên một yếu tố quan trọng cần phải quan tâm là việc phân nhóm phụ tải. Vì phân
nhóm phụ tải sẽ quyết định tủ phân phối trong phân xưởng, số tuyến dây đi ra của tủ phân
phối.
Phân nhóm phụ tải cho phân xưởng dựa vào các yếu tố sau:


Các thiết bị trong cùng một nhóm nên có cùng một chức năng.



Phân nhóm theo khu vực gần nhau thì cho một nhóm.



Phân nhóm có chú ý đến phân đều công suất cho các nhóm (tổng công suất của các
nhóm gần bằng nhau).



Dòng tải của từng nhóm gần với dòng tải của CB chuẩn.



Số nhóm không nên quá nhiều: 2,3 hoặc 4 nhóm.



Trong cùng một tuyến dây cung cấp từ tủ phân phối thì không nên bố trí thiết bị có
công suất lớn ở cuối tuyến.

Vì thế, căn cứ vào công suất và vị trí các thiết bị trên sơ đồ mặt bằng, ở đây không xét
đến các nhóm thiết bị cùng công năng (do ta không biết cụ thể ở đây từng máy loại gì) nên ta
quyết định chia phụ tải theo phân bổ đều công suất các nhóm thành 04 nhóm, đi cùng 04
nhóm là 04 tủ động lực (DB) và 01 tủ phân phối chính (MDB) cấp điện cho 04 tủ động lực.
Ngoài việc cấp điện cho 04 nhóm thiết bị, ta còn phải cung cấp cho hệ thống chiếu sáng
(LDB).

BÙI THANH NAM – MSSV: 16542372
NGUYỄN HỮU CHUNG – MSSV: 16542357

Trang 8

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.TRƯƠNG VIỆT ANH

Số lượng, ký hiệu trên mặt bằng và tổng công suất của từng nhóm thiết bị như dưới đây:
BẢNG 1.2 – PHÂN NHÓM PHỤ TẢI THEO BỐ TRÍ MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG 02.
ΣPiđm
Ký hiệu trên mặt
Số lượng
Piđm
Cos 
Nhóm
Ksd
(kW)
bằng
thiết bị
(kw)
2B – 2C – 2D
3
16
0.7
0.7
3A – 3B
2
5
0.7
0.8
01
114
6C

09
1
14
0.8
0.8
8A
1
18
0.9
0.7
12A – 12B
2
12
0.6
0.8
1A – 1B – 1C – 1D
4
16
0.9
0.8
02
108
2A
07
1
16
0.7
0.7
6A – 6B
2

14
0.8
0.8
5A – 5B
2
9
0.7
0.7
7A – 7B – 7C
3
11
0.8
0.8
8B
1
18
0.9
0.7
03
123
9A
11
1
18
0.7
0.9
10A
1
9
0.7

0.8
11
1
3
0.6
0.9
12C – 12D
2
12
0.6
0.8
4
1
16
0.8
0.9
6D
1
14
0.8
0.8
7D – 7E
2
11
0.8
0.8
04
124
09
8C

1
18
0.9
0.7
9B – 9C
2
18
0.7
0.9
10B – 10C
2
9
0.7
0.8
Tổng
469
36
1.4 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO PHÂN XƯỞNG:

-

CÓ NHIỀU PHƯƠNG PHÁP ĐỂ XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN:
Các phương pháp trình bày sau đây đều là các phương pháp tính gần đúng.
① Phương pháp hệ số nhu cầu Knc và công suất đặt:
Ptt = K nc x Pđặt
Qtt = Ptt x tgφ
Phương pháp này được sử dụng khi thông tin thu nhận được từ khách hàng chỉ có
thiết kế nhà xưởng (chưa có sơ đồ bố trí máy móc, thiết bị), số liệu cụ thể biết được là
công suất đặt và diện tích từng phân xưởng.
② Phương pháp theo suất tiêu hao điện năng trên đơn vị sản phẩm (hoặc theo

công suất riêng)
Ptt = Ptb = (Mca.a)/Tca = Po x F
Trong đó:
a – suất tiêu hao điện năng trên đơn vị sản phẩm;
Tca , Mca – thời gian làm việc và lượng sản phẩm của ca mang tải lớn
nhất;
Po – công suất trên một đơn vị diện tích;
F – diện tích sử dụng;

BÙI THANH NAM – MSSV: 16542372
NGUYỄN HỮU CHUNG – MSSV: 16542357

Trang 9


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.TRƯƠNG VIỆT ANH

③ Phương pháp tính theo Kmax và công suất trung bình (còn gọi là phương pháp
số thiết bị hiệu quả nhq hay phương pháp sắp xếp biểu đồ): Với mỗi nhóm, nếu biết
rõ thông tin về chế độ vận hành (đồ thị, thời gian đóng điện,…) hoặc có thể tra cứu
được các hệ số sử dụng của thiết bị, có thể tiến hành tính phụ tải theo Kmax và công
suất trung bình nhóm.
Với mỗi nhóm, nếu biết rõ thông tin về chế độ vận hành (đồ thị, thời gian đóng điện,…)
hoặc có thể tra cứu được các hệ số sử dụng của thiết bị, có thể tiến hành tính phụ tải theo
Kmax và công suất trung bình nhóm theo các bước sau:
a) Số thiết bị hiệu quả nhq:
- Được xác định theo công thức sau:

=

(∑
∑

đ

)

đ

với Pđmi – công suất định mức của thiết bị thứ i.
Trong trường hợp số thiết bị trong nhóm nhiều, có thể áp dụng cách tính gần đúng
sau:
-

-

Xác định:
 n1 – số thiết bị có công suất lớn hơn ½ Pimax (thiết bị có công suất lớn nhất trong
nhóm).
 P1 – tổng công suất của số thiết bị n1 ở trên.
Tính hệ số:
∗

=

∗

=

đ

với Pđm – tổng công suất định mức của toàn nhóm.
- Tra bảng PL1.4 – tài liệu [1] tìm số thiết bị hiệu quả nhq
b) Tính Ksd của nhóm theo công thức:
∑
đ
=
=
∑
đ
đ
với Pđm – tổng công suất định mức của toàn nhóm.
- Công suất trung bình của nhóm có thể tính như sau:
=
đ
c) Xác định phụ tải tính toán:
- Nếu nhq < 4 và n < 4 thì phụ tải tính toán:
=
-

Nếu nhq < 4 và n > 3 thì:
=

-

đ

đ

Với các thiết bị có chế độ làm việc dài hạn thì hệ số phụ tải kpt lấy bằng 0.9
Với các thiết bị có chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại thì kpt lấy giá trị 0.75
Nếu nhq ≥ 4 tìm Kmax theo nhq và Ksd hoặc tra bảng:
= 1 + 1.3

BÙI THANH NAM – MSSV: 16542372
NGUYỄN HỮU CHUNG – MSSV: 16542357

Trang 10


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
-

GVHD: TS.TRƯƠNG VIỆT ANH

Phụ tải tính toán:
=
= 1.1 ×
=
=
=

=

đ

nếu nhq ≤ 10
nếu nhq > 10

×

+
đ

=
đ

④ Phương pháp tính trực tiếp Ptt theo hệ số sử dụng Ku và hệ số đồng thời Ks:
Phương pháp này áp dụng cho 02 trường hợp, thứ nhất là phụ tải rất giống nhau và lặp
đi lặp lại ở các khu vực khác nhau; thứ hai là phụ tải rất đa dạng không thể áp dụng
phương pháp nào để xác định phụ tải tính toán. Tất cả các tải riêng biệt thường không
vận hành hết công suất định mức ở cùng một thời điểm. Hệ số Ku và Ks cho phép xác
định công suất và công suất biểu kiến lớn nhất dùng để định kích cỡ của mạng.
Tất cả các tải riêng biệt thường không vận hành hết công suất định mức ở
cùng một thời điểm. Hệ số Ku và Ks cho phép xác định công suất và công suất
biểu kiến lớn nhất dùng để định kích cỡ của mạng.
 Hệ số sử dụng lớn nhất Ku: trong điều kiện vận hành bình thường, công suất tiêu
thụ thực của thiết bị thường bé hơn trị định mức của nó. Do đó, hệ số sử dụng Ku
được dùng để đánh giá trị công suất tiêu thụ thực. Hệ số này cần được áp dụng
cho từng tải riêng biệt (nhất là cho các động cơ vì chúng hiếm khi chạy đầy tải).
Trong mạng công nghiệp, hệ số này ước chừng là 0.75 cho động cơ, đèn dây tóc là
1, đối với ổ cắm – hệ số này phụ thuộc hoàn toàn vào dạng thiết bị cắm vào ổ.
 Hệ số đồng thời Ks: thông thường, sự vận hành đồng thời của tất cả tải có trong
một lưới điện là không bao giờ xảy ra. Hệ số đồng thời Ks sẽ được dùng để đánh
giá phụ tải. Hệ số đồng thời Ks thường được dùng cho một nhóm tải (được nối
cùng tủ phân phối hoặc tủ phân phối phụ). Việc xác định Ks đòi hỏi sự hiểu biết
chi tiết của người thiết kế về mạng và điều kiện vận hành của từng tải riêng biệt
trong mạng. Do vậy, khó mà có thể cho giá trị chính xác trong mọi trường hợp.
Các biểu thức tính toán:

 Xác định công suất biểu kiến định mức của tải:
đ (ả)



=

( ả)

(1.1)

ả

đ (ả)

×

=

đ ( ả)

×

(1.2)

ả

Xác định công suất biểu kiến tính toán của tủ điện theo công thức:
( ủđ ệ )



đ

Xác định công suất biểu kiến tính toán của từng máy theo công thức:
( ả)



=

=

( ả)

×

đ

(1.3)

Xác định dòng điện tính toán cho tủ điện theo công thức sau:
( ủđ ệ )

=

( ủđ ệ )

√ × .

(1.4)

 Trong các phương pháp tính phụ tải tính toán cho mạng động lực thì phương pháp tính
theo hệ số cực đại Kmax và công suất trung bình cho ra kết quả chính xác hơn cả.
 Để áp dụng phương pháp tính được sử dụng nhiều trong thực tế theo tiêu chuẩn IEC, theo
hướng dẫn của thầy TRƯƠNG VIỆT ANH, dữ liệu hiện có (số liệu đồ án được cung cấp
BÙI THANH NAM – MSSV: 16542372
NGUYỄN HỮU CHUNG – MSSV: 16542357

Trang 11


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.TRƯƠNG VIỆT ANH

đầy đủ công suất đặt, hệ số Ksd, hệ số công suất cosφ, bố trí thiết bị trên mặt bằng có tính
lặp lại), nhóm quyết định chọn phương pháp xác định phụ tải tính toán theo phương
pháp tính trực tiếp Ptt theo hệ số sử dụng Ksd (theo định nghĩa của IEC) và hệ số đồng
thời Kđt theo tài liệu tham khảo [2]: Hệ số Kđt = 0.75 (đối với tải động cơ, theo tiêu chuẩn
IEC về thiết kế và lắp đặt thiết bị điện), hoặc chọn Kđt = (0.8÷1) phụ thuộc số phần tử đi
vào nhóm, theo BẢNG 1.4 trình bày dưới đây. Phương pháp xác định phụ tải tính toán
theo hệ số sử dụng Ksd và hệ số đồng thời Kđt có ưu điểm là đơn giản, tính toán thuận tiện,
được sử dụng nhiều trong thực tế.
BẢNG 1.3. BẢNG B16-TÀI LIỆU [2] – HỆ SỐ ĐỒNG THỜI CHO TỦ PHÂN PHỐI (theo
tiêu chuẩn IEC439).
Số mạch
Hệ số Ks
2 và 3 (tủ được kiểm nghiệm toàn bộ)
0.9

4 và 5
0.8
6 đến 9
0.7
10 và lớn hơn
0.6
Tủ được thí nghiệm từng phần trong mỗi
1.0
trường hợp được chọn (“)
(“) Nếu mạch chủ yếu cho chiếu sáng, hệ số Ks có thể coi như gần bằng 1.
BẢNG 1.4. HỆ SỐ ĐỒNG THỜI CHO MẠCH CHỨC NĂNG (tham khảo theo Tài liệu [1].)
Số mạch chức năng
n=1÷2
3 ≤n≤5
n>5

Hệ số Ks
(*)
1
0.85÷0.95
0.8

Ghi chú
(*) Với ý nghĩa, số mạch chức
năng càng nhiều, hệ số Ks càng
nhỏ

1.4.1 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO TỪNG NHÓM:
Số thiết bị của các nhóm đều lớn (n>5) và là tải động cơ, ta chọn hệ số đồng thời của
các thiết bị trong mỗi nhóm k đt = 0.75 (theo tiêu chuẩn IEC – BẢNG B17/Tài liệu [2].

– Hệ số đồng thời Ks = 0.75 cho mạch động cơ mạnh thứ nhì ), và hệ số đồng thời của
phân xưởng (gồm 4 tủ động lực và 1 tủ chiếu sáng) Kđt = 0.8 (theo tiêu chuẩn IEC –
BẢNG 1.3).
XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI CHO NHÓM 01:
ΣPiđm
(kW)

Ký hiệu trên mặt
Số lượng
Piđm
Cos 
bằng
thiết bị
(kW)
2B – 2C – 2D
3
16
0.7
3A – 3B
2
5
0.7
6C
09
1
14
0.8
01
114
8A

1
18
0.9
12A – 12B
2
12
0.6
 Công suất biểu kiến yêu cầu của máy 02 theo công thức (1.2):
đ ( ả)
×
= . × 0.7 = 16(
)
( ) =

Nhóm

Ksd

Kđt

0.7
0.8
0.8
0.7
0.8

0.75

ả



Công suất biểu kiến yêu cầu của máy 03 theo công thức (1.2):

BÙI THANH NAM – MSSV: 16542372
NGUYỄN HỮU CHUNG – MSSV: 16542357

Trang 12


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
( )

GVHD: TS.TRƯƠNG VIỆT ANH
đ

=

( ả)
ả

×

=

.

× 0.8 = 5.71(

)



Công suất biểu kiến yêu cầu của máy 06 theo công thức (1.2):
đ ( ả)
×
= . × 0.8 = 14(
)
( ) =



Công suất biểu kiến yêu cầu của máy 08 theo công thức (1.2):
đ ( ả)
×
= × 0.7 = 14(
)
( ) =

ả

.

ả



Công suất biểu kiến yêu cầu của máy 12 theo công thức (1.2):
đ ( ả)
×

= . × 0.8 = 16(
)
( ) =



Công suất biểu kiến của Nhóm 01 theo công thức (1.3):
( ó ) =
( ả)× đ
=
0.75
× (3 × 16 + 2 × 5.71 + 14 + 14 + 2 × 16) = 89.6(
( ó )
. (
)
( ó ) =
Dòng điện tính toán của Nhóm 01 theo công thức (1.4):
.
( ủđ ệ )
=
= 136.1( )
( ó ) =

ả



√ × .

(

ó )

=

)

√ × .

. ( )

ÁP DỤNG CÁC CÔNG THỨC TRÊN TA TÍNH ĐƯỢC PHỤ TẢI TÍNH TOÁN
CỦA NHÓM 01 Ở BẢNG SAU:

STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Tổng
Nhóm 01


Tên thiết
bị

Piđm
(kW)

Cos

2B
2C
2D
3A
3B
6C
8A
12A
12B
9
(thiết bị)

16
16
16
5
5
14
18
12
12
114
(kW)

Sđm(tải)
(kVA)

Ksd

0.7
0.7
0.7
0.7
0.7
0.8
0.9
0.6
0.6

34.7
34.7
34.7
10.8
10.8
26.6
30.4
30.4
30.4

22.86
22.86
22.86
7.14
7.14

17.5
20
20
20

0.7
0.7
0.7
0.8
0.8
0.8
0.7
0.8
0.8

Stt(tủ

Stt(tải)
(kVA)

Kđt

16
16
16
5.71
5.71
14
14
16

16

0.75

điện)

(kVA)
12
12
12
4.28
4.28
10.5
10.5
12
12
89.6
(kVA)

Itt (tủ
điện)
(A)

136.1
(A)

Hệ số sử dụng Ksd của Nhóm 01:
=





Iđm
(A)

∑

× đ
∑

= .

đ

Dòng điện đỉnh nhọn nhóm thiết bị Nhóm 01 theo động cơ 2D:
+[ −
(1.5)
đ =
đ (
)]
Trong đó:
 Immmax – dòng mở máy lớn nhất của thiết bị trong nhóm thiết bị;
 Iđm(max) – dòng định mức của thiết bị có dòng mở máy lớn nhất;
 Immmax = (3÷5)Iđm cho động cơ rotor dây quấn
Pđm < 40 kW, chọn Kmm = 5
Pđm > 40 kW, chọn Kmm = 3

BÙI THANH NAM – MSSV: 16542372
NGUYỄN HỮU CHUNG – MSSV: 16542357

Trang 13


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.TRƯƠNG VIỆT ANH

=
+[ −
đ (
)]
. +[
. − .
× . ]} =
. ( )
đ
ó ={ ×
ÁP DỤNG TƯƠNG TỰ TA ĐƯỢC PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA NHÓM 02 Ở
BẢNG SAU:
đ

ó

STT

Tên thiết
bị

Piđm

(kW)

Cos



Iđm
(A)

Sđm(tải)
(kVA)

Ksd

Stt(tải)
(kVA)

1
2
3
4
5
6
7
Tổng
Nhóm 02

1A
1B
1C

1D
2A
6A
6B
7
(thiết bị)

16
16
16
16
16
14
14
108
(kW)

0.9
0.9
0.9
0.9
0.7
0.8
0.8

26.9
26.9
26.9
26.9
34.7

26.6
26.6

17.7
17.7
17.7
17.7
22.86
17.5
17.5

0.8
0.8
0.8
0.8
0.7
0.8
0.8

14.2
14.2
14.2
14.2
16
14
14



0.75

10.6
10.6
10.6
10.6
12
10.5
10.5
75.6
(kVA)

Itt (tủ
điện)
(A)

114.9
(A)

Hệ số sử dụng Ksd của Nhóm 02:
=



Kđt

Stt(tủ điện)
(kVA)

∑

× đ
∑

= .

đ

Dòng điện đỉnh nhọn nhóm thiết bị Nhóm 02 theo động cơ 2A, theo công thức (1.5):
+[ −
đ =
đ (
)]
Trong đó:
 Immmax – dòng mở máy lớn nhất của thiết bị trong nhóm thiết bị;
 Iđm(max) – dòng định mức của thiết bị có dòng mở máy lớn nhất;
 Immmax = (3÷5)Iđm cho động cơ rotor dây quấn
Pđm < 40 kW, chọn Kmm = 5
Pđm > 40 kW, chọn Kmm = 3
+[ −
đ
ó =
đ (
)]
{
=
×
.
+
[
.

−
.
× . ]} =
. ( )
đ
ó
ÁP DỤNG TƯƠNG TỰ TA ĐƯỢC PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA NHÓM 03 Ở
BẢNG SAU:
S tt(tủ

STT

Tên
thiết bị

Piđm
(kW)

Cos



Iđm
(A)

S đm(tải)
(kVA)

Ksd

S tt(tải)
(kVA)

Kđt

1
2
3
4
5
6
7
8
9

5A
5B
7A
7B
7C
8B
9A
10A
11

9
9
11
11
11

18
18
9
3

0.7
0.7
0.8
0.8
0.8
0.9
0.7
0.7
0.6

19.5
19.5
20.9
20.9
20.9
30.4
39
19.5
7.6

12.85
12.85
13.75
13.75
13.75

20
25.71
12.85
5

0.7
0.7
0.8
0.8
0.8
0.7
0.9
0.8
0.9

9
9
11
11
11
14
23.14
10.28
4.5

0.75

BÙI THANH NAM – MSSV: 16542372
NGUYỄN HỮU CHUNG – MSSV: 16542357

điện)

(kVA)
6.75
6.75
8.25
8.25
8.25
10.5
17.35
7.71
3.37

Itt (tủ
diện)
(A)

Trang 14


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
10
11
Tổng
Nhóm
03


12C
12D

11
(thiết
bị)

12
12

0.6
0.6

STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Tổng
Nhóm
04


20
20

0.8
0.8

16
16

12
12
101.2
(kVA)

153.7
(A)

Hệ số sử dụng Ksd của Nhóm 03:
∑

× đ
∑

= .

đ

Dòng điện đỉnh nhọn nhóm thiết bị Nhóm 03 theo động cơ 9A, theo công thức (1.5):
+[ −
đ =
đ (
)]
Trong đó:
 Immmax – dòng mở máy lớn nhất của thiết bị trong nhóm thiết bị;
 Iđm(max) – dòng định mức của thiết bị có dòng mở máy lớn nhất;

 Immmax = (3÷5)Iđm cho động cơ rotor dây quấn
Pđm < 40 kW, chọn Kmm = 5
Pđm > 40 kW, chọn Kmm = 3
+[ −
đ
ó =
đ (
)]
{
=
×
+
[
.
−
.
×
]} =
. ( )
đ
ó
ÁP DỤNG TƯƠNG TỰ TA ĐƯỢC PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA NHÓM 04 Ở
BẢNG SAU:
Stt(tủ
Tên
Piđm
Iđm
Sđm(tải)
Stt(tải)
Cos

K
K
sd
đt
điện)

thiết bị
(kW)
(A)
(kVA)
(kVA)
(kVA)
4
16
0.8
30.4
20
0.9
18
13.5
26.6
0.8
6D
14
0.8
17.5
14
10.5
7D
11

0.8
20.9 13.75
0.8
11
8.25
7E
11
0.8
20.9 13.75
0.8
11
8.25
30.4
0.7
8C
18
0.9
20
14
10.5
0.75
39
0.9
9B
18
0.7
25.71
23.14
17.35
39

0.9
9C
18
0.7
25.71
23.14
17.35
19.5 12.85
0.8
10B
9
0.7
10.28
7.71
19.5 12.85
0.8
10C
9
0.7
10.28
7.71
9
124
101.1
(thiết
(kW)
(kVA)
bị)

Itt (tủ

điện)
(A)

153.7
(A)

Hệ số sử dụng Ksd của Nhóm 04:
=



30.4
30.4

123
(kW)

=


GVHD: TS.TRƯƠNG VIỆT ANH

∑

× đ
∑

= .

đ

Dòng điện đỉnh nhọn nhóm thiết bị Nhóm 04 theo động cơ 9B, theo công thức (1.5):
+[ −
đ =
đ (
)]
Trong đó:
 Immmax – dòng mở máy lớn nhất của thiết bị trong nhóm thiết bị;
 Iđm(max) – dòng định mức của thiết bị có dòng mở máy lớn nhất;
 Immmax = (3÷5)Iđm cho động cơ rotor dây quấn

BÙI THANH NAM – MSSV: 16542372
NGUYỄN HỮU CHUNG – MSSV: 16542357

Trang 15


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.TRƯƠNG VIỆT ANH

Pđm < 40 kW, chọn Kmm = 5
Pđm > 40 kW, chọn Kmm = 3
=
+[ −
đ
ó
đ
{
= ×

+[
. − .
đ
ó

)]

(

×

]} =

.

( )

PHỤ TẢI TÍNH TOÁN TỦ ĐỘNG LỰC ĐƯỢC THỐNG KÊ Ở BẢNG SAU:



STT

Tên nhóm

Số thiết bị

ƩPiđm
(kW)

S tt(tủ điện)
(kVA)

Itt (A)

Iđn(A)

1

Nhóm 01

9

114

89.6

136.1

283.9

2

Nhóm 02

7

108

75.6

114.9

261.3

3

Nhóm 03

11

123

101.2

153.7

318.2

4

Nhóm 04

9

Phân xưởng

36

101.1

367.5
(kVA)

153.7

Tổng

124
469
(kW)

316.7
666.2
(A)

Hệ số sử dụng Ksd của phân xưởng:
=

∑

× đ
∑

= .

đ



Dòng điện đỉnh nhọn toàn phân xưởng, theo công thức (1.5):

= đ
−
×
đ
ó +
ó
{
=
.
+
[
.
−
.
×
.
]}
=
đ
Ittpx = 466.4 (A), được tính ở dưới.
1.4.2 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI CHIẾU SÁNG CỦA PHÂN XƯỞNG:

.

( )

- Có nhiều phương pháp để xác định phụ tải chiếu sáng trong công nghiệp, do đặc điểm của
phân xưởng nên ta chọn phương pháp tính gần đúng. Phương pháp này đơn giản, được ứng
dụng nhiều trong thực tế.
- Phương pháp này được tính toán theo biểu thức:

)
= ×
(
(1.5)
Trong đó:
P0 là công suất chiếu sáng của phân xưởng trên đơn vị diện tích, W/m2.
Fpx là diện tích toàn phân xưởng, m2 .
- Công suất phụ tải chiếu sáng được áp dụng cho phân xưởng chọn P0=(12÷16) W/m2:
P0 = 12 W/m2 = 0.012 kW/m2
- Công suất chiếu sáng của toàn phân xưởng theo công thức (1.5):
= ×
= 0.012 × 972 = 11.7(
)
- Công suất biểu kiến chiếu sáng toàn phân xưởng với hệ số cosφCS = 0.9:
=

=

.
.

= 13(

)

1.4.3 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO TOÀN PHÂN XƯỞNG:
- Trong thực tế khi phân xưởng làm việc thì không hẳn tất cả các thiết bị hoạt động cùng một
lúc, theo tiêu chuẩn IEC, ta chọn hệ số đồng thời của phân xưởng: Kđt = 0.8
- Phụ tải tính toán động lực phân xưởng:

BÙI THANH NAM – MSSV: 16542372
NGUYỄN HỮU CHUNG – MSSV: 16542357

Trang 16


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
đ

=

GVHD: TS.TRƯƠNG VIỆT ANH
( ủđ ệ )

×

= 367.5 × 0.8 = 294(

đ

)

BẢNG 1.5. HỆ SỐ ĐỒNG THỜI VÀ CÔNG SUẤT BIỂU KIẾN TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC
PHÂN XƯỞNG.
Loại ứng
dụng
(Động cơ
3 )

Công suất

biểu kiến
Sđm (KVA)

Hệ số
sử
dụng
Ksd

Công suất
biểu kiến
yêu cầu
Syc (KVA)

2B
2C
2D
3A
3B
6C
8A
12A
12B
1A
1B
1C
1D
2A
6A
6B
5A

5B
7A
7B
7C
8B
9A
10A
11
12C
12D
4
6D
7D
7E
8C
9B
9C
10B
10C

22.9
22.9
22.9
7.1
7.1
17.5
20
20
20
17.7

17.7
17.7
17.7
22.9
17.5
17.5
12.9
12.9
13.8
13.8
13.8
20
25.7
12.9
5
20
20
20
17.5
13.8
13.8
20
25.7
25.7
12.9
12.9

0.7
0.7
0.7

0.8
0.8
0.8
0.7
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.7
0.8
0.8
0.7
0.7
0.8
0.8
0.8
0.7
0.9
0.8
0.9
0.8
0.8
0.9
0.8
0.8
0.8
0.7
0.9

0.9
0.8
0.8

16
16
16
5.71
5.71
14
14
16
16
14.2
14.2
14.2
14.2
16
14
14
9
9
11
11
11
14
23.1
10.3
4.5
16

16
18
14
11
11
14
23.1
23.1
10.3
10.3

- Phụ tải tính toán chiếu sáng:
Sttcs = 13 (kVA)
- Phụ tải tính toán toàn phân xưởng mở rộng:
=∑
( ủđ ệ ) ×
BÙI THANH NAM – MSSV: 16542372
NGUYỄN HỮU CHUNG – MSSV: 16542357

Hệ số
đồng
thời
Kđt

Tủ
động
l ực
DB1

Công suất

biểu kiến
tính toán
nhóm
Stt.Nhóm (KVA)

Hệ số
đồng
thời
Kđt

Công suất
biểu kiến tính
toán động lực
phân xưởng
Sttđlpx (KVA)

89.6

0.75

Tủ
động
l ực
DB2

75.6

0.75

Tủ

động
l ực
DB3

Tủ phân
phối
chính
MDB

294

0.8
101.2

0.75

Tủ
động
l ực
DB4

101.1

0.75

đ

+

(

)

(1.6)

Trang 17


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.TRƯƠNG VIỆT ANH

= 294 + 13 = 307(
=

(

)

)

- Dòng điện làm việc tính toán động lực phân xưởng:
đ

=

∑

( ủđ ệ ) × đ

.

×√

. × .

=

.

×√

= 446.7( )

- Dòng điện làm việc tính toán toàn phân xưởng mở rộng:
(

)

=

.

×√

=

. ( )

1.5 XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI NHÓM VÀ PHÂN XƯỞNG:

1.5.1 TÂM PHỤ TẢI TỪNG NHÓM:
- Khi thiết kế mạng điện cho phân xưởng, việc xác định vị trí đặt tủ phân phối hay trạm biến
áp phân xưởng là rất quan trọng, nó ảnh hưởng rất lớn đến các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật, tổn
thất công suất và tổn thất điện năng là bé nhất.
- Tâm phụ tải được xác định theo công thức: I(XI ,YI)

=

∑

×
∑

đ

;

=

∑

đ

×
∑

đ

(1.7)

đ

Trong đó: Pi là công suất định mức của thiết bị thứ I;
XI ,YI là tọa độ tâm của phụ tải của nhóm máy;
xi , yi là tọa độ vị trí máy;
- Chọn gốc tọa độ (0;0) tại góc trái phía dưới của sơ đồ mặt bằng phân xưởng.
- Bán kính của vòng tròn đồ thị phụ tải:
=

(1.8)

×

Trong đó: Ri – bán kính của vòng tròn bản đồ phụ tải phân xưởng;
Sitt – công suất tính toán của phân xưởng;
m – tỉ lệ xích, chọn m = 0.01 kVA/mm2
TỌA ĐỘ TÂM PHỤ TẢI NHÓM 01:


Thông số vị trí máy Nhóm 01:

STT
1
2
3
4
5
6
7
8

9


Tên thiết bị
2B
2C
2D
3A
3B
6C
8A
12A
12B

Piđm (kW)
16
16
16
5
5
14
18
12
12

xi (m)
6.8
10.8
14.8
11.6

14.6
17.4
18.0
2.4
2.4

yi (m)
7.4
7.4
7.4
3.0
3.0
1.8
13.4
9.6
5.5

Tâm phụ tải Nhóm 01:

BÙI THANH NAM – MSSV: 16542372
NGUYỄN HỮU CHUNG – MSSV: 16542357

Trang 18


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
∑

=
=

× đ
∑

1274.6
= 11.2( )
114

⟹

=

=

∑

. ( )
×

∑

đ
đ

16 × (7.4 + 7.4 + 7.4) + 5 × (3 + 3) + 14 × 1.8 + 18 × 13.4 + 12 × (9.6 + 5.5)
114

=

832.8

= 7.3( )
114

⟹


đ

16 × (6.8 + 10.8 + 14.8) + 5 × (11.6 + 14.6) + 14 × 17.4 + 18 × 18 + 12 × (2.4 + 2.4)
114

=

=

GVHD: TS.TRƯƠNG VIỆT ANH

= . ( )

Bán kính vòng tròn phụ tải Nhóm 01:
=

89.6
=
× 0.01

=

×

(

)

TỌA ĐỘ TÂM PHỤ TẢI NHÓM 02:


Thông số vị trí máy Nhóm 02:

STT
1
2
3
4
5
6
7


Tên thiết bị
1A
1B
1C
1D
2A
6A
6B

Piđm (kW)
16

16
16
16
16
14
14

xi (m)
5.6
8.1
10.6
6.6
10.4
16
20

yi (m)
16
16
16
14
14
16
16

Tâm phụ tải Nhóm 02:
=

∑

× đ
∑

đ

16 × (5.6 + 8.1 + 10.6 + 6.6 + 10.4) + 14 × (16 + 20)
126
1164.8
=
= 10.8( )
108
=

⟹

=
=

∑

. ( )
×

∑

đ
đ

16 × (16 + 16 + 16 + 14 + 14) + 14 × (16 + 16)
=

126
BÙI THANH NAM – MSSV: 16542372
NGUYỄN HỮU CHUNG – MSSV: 16542357

Trang 19


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
=

= 15.4( )

⟹


GVHD: TS.TRƯƠNG VIỆT ANH

=

. ( )

Bán kính vòng tròn phụ tải Nhóm 02:
=

75.6
=
× 0.01

=

×

(

)

TỌA ĐỘ TÂM PHỤ TẢI NHÓM 03:


Thông số vị trí máy Nhóm 03:

STT
Tên thiết bị
1
5A
2
5B
3
7A
4
7B
5
7C
6
8B
7
9A
8
10A
9

11
10
12C
11
12D
 Tâm phụ tải Nhóm 03:
=

∑

Piđm (kW)
9
9
11
11
11
18
18
9
3
12
12

xi (m)
45.2
45.2
32.8
36.8
34.8
48.8

47.8
50
38.4
51.6
51.6

yi (m)
16
14
16
16
14
13.4
16
16
14
9.6
5.5

× đ
∑

đ

9 × (45.2 + 45.2) + 11 × (32.8 + 36.8 + 34.8) + 18 × (48.8 + 47.8) + 9 × 50 + 3 × 38.4 + 12 × (51.6 + 51.6)
=
123

=

5504.4
= 44.75( )
123

⟹

=
=

=

∑

×
∑

( )
đ

đ

9 × (16 + 14) + 11 × (16 + 16 + 14) + 18 × (13.4 + 16) + 9 × 16 + 3 × 14 + 12 × (9.6 + 5.5)
126

=

⟹


.

.

= 13.60( )

=

.

( )

Bán kính vòng tròn phụ tải Nhóm 03:
=

×

=

101.2
=
× 0.01

. (

)

TỌA ĐỘ TÂM PHỤ TẢI NHÓM 04:
BÙI THANH NAM – MSSV: 16542372
NGUYỄN HỮU CHUNG – MSSV: 16542357

Trang 20


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN


Thông số vị trí máy Nhóm 04:

STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9


GVHD: TS.TRƯƠNG VIỆT ANH

Tên thiết bị
4
6D
7D
7E
8C
9B
9C

10B
10C

Piđm (kW)
16
14
11
11
18
18
18
9
9

xi (m)
42.6
34.5
30
32
45.7
41
44
38.8
42.3

yi (m)
6.4
1.8
8.2
8.2

1.8
9.4
9.4
1.8
1.8

Tâm phụ tải Nhóm 04:
=
=

∑

× đ
∑

đ

16 × 42.6 + 14 × 34.5 + 11 × (30 + 32) + 18 × (45.7 + 41 + 44) + 9 × (38.8 + 42.3)
124

=

4929.1
= 39.75( )
124

⟹

=
=

∑

.
×

∑

( )
đ

đ

16 × 6.4 + 14 × 1.8 + 11 × (8.2 + 8.2) + 18 × (1.8 + 9.4 + 9.4) + 9 × (1.8 + 1.8)
=
124
.

=

⟹


= 5.73( )

= .

( )

Bán kính vòng tròn phụ tải Nhóm 04:

=

×

101.1
=
× 0.01

=

. (

)

1.5.2 TÂM PHỤ TẢI PHÂN XƯỞNG:


Tọa độ tâm phụ tải phân xưởng:
=
⟹

=
=

⟹

∑
∑

∑

∑
=

=
.

=
=

114 × 11.2 + 108 × 10.8 + 123 × 44.75 + 124 × 39.75
469
.

( )

114 × 7.3 + 108 × 15.4 + 123 × 13.6 + 124 × 5.73
469

4879.8
=
469

.

( )

BÙI THANH NAM – MSSV: 16542372
NGUYỄN HỮU CHUNG – MSSV: 16542357

Trang 21

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN


GVHD: TS.TRƯƠNG VIỆT ANH

Bán kính vòng tròn phụ tải Phân xưởng:
=

×

=

367.5
=
× 0.01

. (

)

TỌA ĐỘ TÂM PHỤ TẢI CÁC NHÓM:
STT
Nhóm 01
Nhóm 02
Nhóm 03
Nhóm 04
Phân xưởng

ΣPiđm (kW)
114
108
123
124
469

Xi (m)
11.2
10.8
44.75
39.75
27.45

Yi (m)
7.3
15.4
13.6
5.73
10.4

Ri (mm)
17
49
56.8
56.7
108.2

- Với các kết quả vừa tính được ta có sơ đồ phân bố tâm phụ tải của từng nhóm phụ tải và của
toàn phân xưởng như hình vẽ dưới đây:

HÌNH 1.2. PHÂN BỐ PHỤ TẢI TỪNG NHÓM VÀ PHÂN XƯỞNG.

BÙI THANH NAM – MSSV: 16542372
NGUYỄN HỮU CHUNG – MSSV: 16542357

Trang 22


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.TRƯƠNG VIỆT ANH

CHƯƠNG 2
LỰA CHỌN TRẠM NGUỒN VÀ TỦ ĐIỆN CHÍNH MẠNG ĐIỆN
2.1 CHỌN MÁY BIẾN ÁP CHO PHÂN XƯỞNG:
Phân xưởng sửa chữa cơ khí này thuộc hộ tiêu thụ loại 2, nên ta chỉ chọn 1 máy biến áp
cung cấp điện cho phân xưởng.
Phân xưởng được đặt gần trạm biến áp khu vực với cấp điện áp là 22 kV, phụ tải của phân
xưởng là phụ tải động lực có điện áp định mức 380V và phụ tải chiếu sáng, không có phụ tải
điện áp cao, do đó ta chỉ cần chọn máy biến áp giàn có điện áp định mức 22/0.4 kV.
2.1.1 CHỌN SỐ LƯỢNG VÀ CÔNG SUẤT TRẠM BIẾN ÁP:
Vốn đầu tư của trạm biến áp chiếm một phần rất quan trọng trong tổng số vốn đầu tư của
hệ thống điện. Vì vậy việc chọn vị trí, số lượng và công suất định mức của máy biến áp là
việc làm rất quan trọng. Để chọn trạm biến áp cần đưa ra một số phương án có xét đến các
ràng buộc cụ thể và tiến hành tính toán so sánh kinh tế, kỹ thuật để chọn phương án tối ưu. Vì
vậy việc lựa chọn máy biến áp bao giờ cũng gắn liền với việc lựa chọn phương án cung cấp
điện, dung lượng và thông số máy biến áp phụ thuộc vào phụ tải của nó, cấp điện áp, phương
thức vận hành của máy biến áp…v.v.
CHỌN VỊ TRÍ DẶT TRẠM BIẾN ÁP:

- Để xác định vị trí hợp lý của trạm biến áp cần xem xét các yêu cầu sau:
 Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp điện đưa đến.
 Tiết kiệm vốn đầu tư và chi phí vận hành hằng năm bé nhất.
 Thuận lợi trong quá trình thi công và lắp đặt.
 Thao tác vận hành và quản lý dễ dàng. Vị trí trạm không ảnh hưởng đến giao thông
nội và vận chuyển vật tư chính trong xí nghiệp.
 An toàn, liên tục cấp điện.
 Vị trí trạm còn cần phải thuận lợi cho việc làm mát tự nhiên (thông gió tốt).
 Ngoài ra nếu có yêu cầu đặc biệt như có khí ăn mòn, bụi bặm nhiều, môi trường dễ
cháy, v.v… phòng cháy nổ, ẩm ướt, bụi bẩn.
- Vị trí của trạm biến áp phân xưởng có thể độc lập ở bên ngoài, liền kề với phân xưởng,
hoặc đặt bên trong phân xưởng.
- Trong thực tế, việc đặt trạm biến áp phù hợp tấc cả các yêu cầu trên là rất khó khăn. Do đó
tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể trong thực tế mà ta đặt trạm sao cho hợp lý nhất. Ở đây ta chọn
đặt MBA ở bên ngoài, ngay sát phân xưởng có rào chắn bảo vệ an toàn, MBA được đặt cách
cửa là 12 mét.
CHỌN SỐ LƯỢNG VÀ CHỦNG LOẠI MÁY BIẾN ÁP:
- Chọn số lượng máy biến áp phụ thuộc vào nhiều yều tố như:
 Yêu cầu về liên tục cung cấp điện của hộ phụ tải.
 Yêu cầu về lựa chọn dung lượng máy biến áp.
 Yêu cầu về vận hành kinh tế.
 Xét đến khả năng mở rộng và phát triển về sau.
- Đối với hộ phụ tải loại 1: thường chọn 2 máy biến áp trở lên.
- Đối với hộ phụ tải loại 2: số lượng máy biến áp được chọn còn tuỳ thuộc vào việc so
sánh hiệu quả về kinh tế-kỹ thuật.
- Tuy nhiên, để đơn giản trong vận hành, số lượng máy biến áp trong trạm biến áp không nên
quá 3 và các máy biến áp nên có cùng chủng loại và công suất.

BÙI THANH NAM – MSSV: 16542372
NGUYỄN HỮU CHUNG – MSSV: 16542357

Trang 23


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.TRƯƠNG VIỆT ANH

- Chủng loại máy biến áp trong một trạm biến áp đồng nhất (hay ít chủng loại) để giảm số
lượng máy biến áp dự phòng và thuận tiện trong việc lắp đặt, vận hành.
XÁC ĐỊNH DUNG LƯỢNG CỦA MÁY BIẾN ÁP:
- Hiện nay, có nhiều phương pháp để xác định dung lượng của máy biến áp. Nhưng vẫn phải
dựa theo các nguyên tắc sau đây:
 Chọn theo điều kiện làm việc bình thường có xét đến quá tải cho phép (quá tải bình
thường). Mức độ quá tải phải được tính toán sao cho hao mòn cách điện trong khoảng
thời gian xem xét không vượt quá định mức tương ứng với nhiệt độ cuộn dây là 98 oC.
 Khi quá tải bình thường, nhiệt độ điểm nóng nhất của cuộn dây có thể lớn hơn (những
giờ phụ tải cực đại) nhưng không vượt quá 140oC và nhiệt độ lớp dầu phía trên không
vượt quá 95 oC.
 Kiểm tra theo điều kiện quá tải sự cố (hư hỏng một trong những máy biến áp làm việc
song song) với một thời gian hạn chế để không gián đoạn cung cấp điện.
 Khi chọn máy biến áp cần lưu ý tới khả năng chịu quá tải thường xuyên và quá tải sự
cố. Thông thường ta chọn máy biến áp dựa vào đồ thị phụ tải bằng hai phương pháp
đó là:
 Phương pháp công suất đẳng trị.
 Phương pháp 3%.
- Nhưng ở đây ta không có đồ thị phụ tải cụ thể, do đó chọn dung lượng máy biến áp theo
điều kiện đơn giản sau:
SđmMBA ≥ Sttphân xưởng
(2.1)

Sttphân xưởng = Stt tủ điện + SttCS + Sdự phòng

trong đó:

(2.2)

Sdự phòng phụ thuộc vào việc dự báo phụ tải điện của phân xưởng trong tương lai, giả sử phụ tải
điện của phân xưởng dự báo trong tầm vừa từ (3 ÷ 10) năm. Do vậy ta chọn công suất dự
phòng cho phân xưởng là 20%.
Sdự phòng = 20% (Stt tủ điện + SttCS)

(2.3)

- Trong phạm vi đồ án này, ta không xét đến Sdự phòng . Dung lượng của máy biến áp cần
chọn theo công thức (2.1) là:

SđmMBA ≥ Sttphân xưởng

Sttphân xưởng = 307 (kVA)
Vậy ta chọn máy biến áp 3 pha của hãng ĐÔNG ANH sản xuất tại Việt Nam với nhiệt đô
môi trường của Việt Nam nên ta không cần xét đến hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ. Máy biến áp có
các thông số như sau (Phụ lục 1/Trang 99 – tài liệu [1]):
BẢNG 2.1. THÔNG SỐ MÁY BIẾN ÁP ĐÔNG ANH.
Tổn hao (W)

Công
suất
SđmMBA
(kVA)

Cấp
điện
áp
(kV)

Không
tải
∆P0

Ngắn
mạch
∆PN

320

22/0.4

735

3660

Dòng
Khối lượng (kg)
Điện áp
điện
Kích thước bao
ngắn
không
(mm)

Toàn
mạch
Dầu
tải
LxWxH
bộ
UN (%)
(%)
1.7
4
1513x1060x1472
322
1542

BÙI THANH NAM – MSSV: 16542372
NGUYỄN HỮU CHUNG – MSSV: 16542357

Trang 24


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TS.TRƯƠNG VIỆT ANH

HÌNH 2.1. MÁY BIẾN ÁP ĐÔNG ANH 320 KVA KIỂU HỞ.
2.2 KIỂM TRA VÀ ĐO LƯỜNG TRONG TRẠM:
Để kiểm tra và đo lường, ta sử dụng các đồng hồ đo lường được đặt ở đầu ra của trạm, với
các đồng hồ: đồng hồ Ampe, đồng hồ Volt, đồng hồ đo điện năng tác dụng, đồng hồ đo điện
năng phản kháng.
2.2.1 LỰA CHỌN VÀ KIỂM TRA MÁY BIẾN DÒNG BI:

Máy biến dòng có nhiệm vụ biến đổi dòng điện từ một trị số lớn xuống trị số nhỏ để cung
cấp cho các dụng cụ đo lường, bảo vệ rơle và tự động hóa. Thường dòng điện định mức thứ
cấp của máy biến dòng điện là 5A (trường hợp đặc biệt có thể là 1A hay 10A) dù rằng dòng
điện định mức sơ cấp có thể bằng bao nhiêu. Để đảm bảo an toàn cho người vận hành, cuộn
thứ cấp của máy biến dòng phải được nối đất.
Máy biến dòng được chọn theo điều kiện:
- Theo điện áp định mức:
UđmBI ≥ Uđm.mạng
- Theo dòng điện sơ cấp định mức:
I1đmBI ≥ Ilvmax
- Theo phụ tải định mức ở phía sơ cấp: S2đmBI ≥ S2tt
Theo tính toán ở Chương 1, ta có:
Uđm.mạng = 0.38 (kV)
Ilvmax = Ittpx = 466.4 (A)
S2tt = Sttpx = 307 (kVA)
Vậy chọn máy biến dòng có các thông số:
Uđm (V)
Iđm(A)
Cấp chính xác
Sai số
Sđm (kVA)
400
600
1
± 1%
400
2.2.2 LỰA CHỌN VÀ KIỂM TRA MÁY BIẾN ĐIỆN ÁP BU:
Máy biến điện áp có nhiệm vụ biến đổi điện áp từ một trị số lớn xuống trị số nhỏ để cung
cấp cho các dụng cụ đo lường, bảo vệ rơle và tự động hóa. Điện áp thứ cấp của máy biến điện
áp 100V hay 100 / 3 V không kể điện áp sơ cấp định mức là bao nhiêu.

BÙI THANH NAM – MSSV: 16542372
NGUYỄN HỮU CHUNG – MSSV: 16542357

Trang 25