THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT CÔNG NGHIỆP

Đồ án môn cung cấp điện

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐÔNG Á

ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN

THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT PHÂN XƯỞNG
SẢN XUẤT CÔNG NGHIỆP
Sinh viên thực hiện:
Lớp:

: Nguyễn Xuân Dương
: DLĐ-DDT10.12

Hà nội, tháng 03 năm 2021


Đồ án mơn cung cấp điện

Mục Lục
Mục Lục........................................................................................................................................2
CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN................................................................................6
1.1Phụ tải chiếu sáng................................................................................................................7
1.2 Phụ tải động lực..................................................................................................................9
1.2.1 Tính tốn các nhóm phụ tải động lực.........................................................................12
1.3 Phụ tải tổng hợp................................................................................................................18
1.4 Bù công suất phản kháng..................................................................................................18
CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG......................................20
2.1 Xác định vị trí đặt trạm biến áp.........................................................................................20
2.2 Chọn cơng suất và số lượng máy biến áp..........................................................................20

2.2.1 Xác định số lượng máy biến áp..................................................................................20
2.2.2 Chọn công suất máy biến áp......................................................................................20
2.3 Chọn sơ đồ nối điện tối ưu................................................................................................22
2.3.1 Các phương án đi dây.................................................................................................22
Chương 3 XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN CỦA PHÂN XƯỞNG...........................................28
3.1 Chọn dây dẫn đến TBA phân xưởng là dây kép cáp lõi đồng...........................................28
3.2 Lựa chọn phương án đi dây tới các phân xưởng...............................................................29
3.2.1 Xác định sơ đồ nối điện chính, lựa chọn phương án nối dây tối ưu..........................29
3.2.2 Phương án 1...............................................................................................................32
3.2.3 Phương án 2...............................................................................................................43
3.2.3 So sánh các phương án đi dây....................................................................................52
CHƯƠNG 4 : LỰA CHỌN VÀ KIỂM TRA CÁC THIẾT BỊ CỦA SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN...........53
4.1 Chọn dây dẫn của mạng động lực.....................................................................................53
4.2 Tính tốn ngắn mạch.........................................................................................................54
4.3 Chọn thiết bị bảo vệ..........................................................................................................63

THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT PHÂN XƯỞNG
SẢN XUẤT CÔNG NGHIỆP

A.Dữ kiện

Thiết kế mạng điện cung cấp cho một phân xưởng với số liệu cho trong bảng số liệu
thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng.
Tỷ lệ phụ tải loại loại I là 60%.
Hao tổn điện áp cho phép trong mạng điện hạ áp ΔUcp = 5%.


Đồ án môn cung cấp điện

Hệ số công suất cần nâng lên là cos φ = 0.90.

Công suất ngắn mạch tại điểm đấu điện Sk,MVA
Thời gian tồn tại dòng ngắn mạch t k=2,5.
Giá thành tổn thất điện năng cΔ =1500 đ/kWh.
Điện áp lưới phân phối là 22 kV.
Thời gian sử dụng sông suất cực đại TM = 4000+10x4 = =4040 (h).
Chiều cao phân xưởng: h = 3,9m
Khoảng cách từ nguồn điện đến phân xưởng L = 320(m) .
Các tham số khác lấy trong phụ lục và sổ tay thiết kế cung cấp điện

Số hiệu trên
sơ đồ

Công suất đặt P (kW)
theo các phương án

Hệ số ksd

cos φ

1; 2; 3; 19; 20; Máy tiện ngang
bán tự động
26; 27

0,3

0,67

12+17+18+22+18+12+18

4; 5; 7; 8; 24

Máy tiện xoay

0,3

0,68

1,2+2,8+5,5+12+10

6

Máy tiện xoay

0,3

0,65

7,5

11

Máy khoan đứng

0,2

0,56

2,8

Tên thiết bị

Đồ án môn cung cấp điện

9; 10; 12

Máy khoan đứng

0,3

0,66

4+8,5+5

13

Máy khoan định
tâm

0,3

0,58

2,2

14; 15; 16; 17

Máy tiện bán tự
động

0,4

0,63

3+4,5+4,5+8,5

18

Máy mài nhọn

0,4

0,67

2,8

0,47

0,70

2,8+4+3+4+7,5+12+7,5

0,4
5
0,5

0,63

4+5,5+8

0,9

33

ε = 0,4

0,4

0,58

40

36

Máy tiện ren

0,4

0,60

12

37

Máy hàn xung

0,3

0,55

22

38; 39

Máy chỉnh lưu
hàn

0,4

0,62

24+20

21; 22; 23; 28;
Máy tiện ren
29; 30; 31
25; 32; 33

Máy doa

34

Máy hàn hồ quang
Máy biến áp hàn

35


Đồ án mơn cung cấp điện

Hình 1 : Sơ đồ mặt bằng phân xưởng

A

B

C

D

E

1

34

26

19

27

20

6

13

1

35
2

14
15

3

37

36

28

21

16
17

38

30

4

39
5

29

31

22

24

25
6

7

8
9

3

10
11

23

32
33

18

2

4

12
5


Đồ án mơn cung cấp điện

CHƯƠNG 1: TÍNH TỐN PHỤ TẢI ĐIỆN
Tính tốn phụ tải điện
Có hai phương pháp tính toán phụ tải điện như phương pháp hệ số nhu cầu và công
suất đặt, hệ số cực đại và công suất trung bình. Đối với việc thiết kế cung cấp điện
cho phân xưởng sửa chữa cơ khí, ta sử dụng phương pháp hệ số cực đại và cơng
suất trung bình để tổng hợp nhóm phụ tải động lực. Nội dung chính của
phương pháp như sau:
• Thực hiện phân nhóm các thiết bị có trong phân xưởng
• Phụ tải tính tốn của mỡi nhóm là
Ptt = kmax . ksd .∑ Pdmi
Trong đó:
-ksd : là hệ số sử dụng tổng hợp của mỡi nhóm thiết bị tính theo biểu thức sau:
n

k sd =

∑P

dmi

.k sdi

1

n

∑P

dmi

1

Pi : là công suất của thiết bị thứ i
ksdi : là hệ số sử dụng của thiết bị thứ i.
-kmax :là hệ số cực đại của nhóm sẽ được xác định theo biểu thức sau :
kmax = 1+1,3.

1 − k sd
nhd .k sd + 2

nhq là số lượng hiệu dụng của nhóm thiết bị điện có thể xác định như sau.
n

Nếu ksd > 0.2 thì tính nhd theo công thức : nhd =

(∑ Pdmi ) 2
1

n

∑ (P

dmi

)2

1

Nếu ksd ≤ 0.2 thì tính nhd theo cách riêng sau.
Xác định số lượng thiết bị n1 làcác thiết bị có cơng suất lớn hơn một phần hai công suất
của thiết bị lớn nhất trong nhóm.

Trang 6


Đồ án môn cung cấp điện
Pdmi ≥

Pmax
2

Xác định tổng công suất định mức của nhóm n1 thiết bị
n1

P 1= ∑ Pdmi
1

Tìm các giá trị tương đối
và
Xác định các giá trị tương đối n*hq theo biểu thức
n*hq =

Xác định số lượng hiệu dụng.

0,95
P (1 − P* ) 2
+
n*
1 − n*
2
*

nhd = n*hq.n

Hệ số cơng suất trung bình của mạng điện
n

∑P

dmi

cosφi =

.cos ϕi

1

n

∑P

dmi

1

Trong đó :
Pdmi – cơng suất tính tốn của nhóm thiết bị thứ i.
cosφi : hệ số công suất của nhóm thiết bị thứ i.

1.1Phụ tải chiếu sáng
Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sản xuất cơng nghiệp có kích thước (a.b.h)
là (36.24.3,9) m.Coi trần nhà màu trắng, tường màu vàng, sàn nhà màu sám,với độ rọi
yêu cầu là Eyc = 50 lux.( theo bảng 18.pl.BT)
Theo biểu đồ Kruithof ứng với độ rọi 50 lux nhiệt độ màu cần thiết là sẽ cho
môi trường ánh sáng tiện nghi. Mặt khác vì là xưởng sane xuất cơng nghiệp có nhiều
máy điện quay nên ta dùng đèn rạng đông với công suất là 240W với quang thông là
F= 3000 lumen.( bảng 45.pl trang 488 gt ccđ thầy hòa).

Chọn độ cao treo đèn là :

h’ = 0,5 m ;

Trang 7


Đồ án mơn cung cấp điện

Chiều cao tính tốn là : h = 3,9 m;
Tỉ số treo đèn:
h'
0,5
1
j=
=

= 0,11 <  thỏa mãn yêu cầu
'
h + h 3,9 + 0,5
3

Với loại đèn dùng để chiếu sáng cho phân xưởng sản xuất nên chọn khoảng
cách giữa các đèn được xác định là:
L/h =1,1 tức là:L = 1,1 . h = 1,1 . 4,4= 4,84 m.
Căn cứ vào kích thước phân xưởng ta chọn khoảng cách giữa các đèn là L d =
4 m và Ln = 4 m  q=2; p=2;

Hình 1.1. Sơ đồ chiếu sáng cho phân xưởng
Ld
L
L
L
≤ q ≤ d và n ≤ p ≤ n
3
2
3
2

hay

4
4
4
4
< 2 ≤ và < 2 ≤  thỏa mãn
3

2
3
2

Trang 8


Đồ án môn cung cấp điện

Vậy số lượng đèn tối thiểu để đảm bảo đồng đều chiếu sáng là Nmin = 54;
Hệ số không gian:

K kg =

a.b
36.24
=
= 3, 69
h(a + b) 3,9.(36 + 24)

Căn cứ đặc điểm của nội thất chiếu sáng có thể coi hệ số phản xạ của trần:
tường: sàn là 70:50:30 (Tra bảng 47.pl trang 313 gt cung cấp điện sách thầy khánh)
ứng với hệ số phản xạ đã nêu trên và hệ số không gian là k kg =3,064 ta tìm được hệ số
lợi dụng kld = 0,598; Hệ số dự trữ lấy bằng k dt=1,2; hệ số hiệu dụng của đèn là
η = 0,58 Xác định quang thông tổng:
F∑ =

E yc .S .K dt

η .K ld

=

50.24.36.1, 2
= 149463,73 (lumen)
0,58.0,598

Số lượng đèn tối thiểu là:
N=

F∑ 149463,73
=
= 49,82 < N min = 54
Fd
3000

Kiểm tra độ rọi thực tế:

E=

Fd .N .η .Kld 3000.54.0,58.0,598
=
= 54,193 (lux) > Eyc=50lux
a.b.δ dt
36.24.1,2

Vậy phụ tải chiếu sáng của phân xưởng là :
PCS = N .n.P = 54.240 = 12,96(kW)

Ở đây ta dùng đèn sợi đốt để thắp sáng nên cosφ=1 và QCS = 0 kVAr

1.2 Phụ tải động lực.
Phân nhóm các phụ tải động lực.
Trong một phân xưởng thường có nhiều thiết bị có cơng suất và chế độ làm
việc khác nhau, muốn xác định phụ tải tính tốn được chính xác cần phải phân
nhóm thiết bị điện. Việc phân nhóm phụ tải tuân theo các nguyên tắc sau:
• Các thiết bị điện trong cùng một nhóm nên ở gần nhau để giảm chiều
dài đường dây hạ áp. Nhờ vậy có thể tiết kiệm được vốn đầu tư và tổn
thất trên đường dây hạ áp trong phân xưởng.
• Chế độ làm việc của các thiết bị điện trong nhóm nên giống nhau để xác
định phụ tải tính tốn được chính xác hơn và thuận tiện trong việc lựa
Trang 9


Đồ án môn cung cấp điện

chọn phương thức cung cấp điện cho nhóm.
• Tổng cơng suất của các nhóm thiết bị nên xấp xỉ nhau để giảm chủng
loại tủ động lực cần dùng trong phân xưởng và trong toàn phân xưởng .
Số thiết bị trong một nhóm cũng khơng nên quá nhiều để tránh việc đi dây
trong nhóm nó phức tạp.
Tuy nhiên thường rất khó khăn để thỏa mãn cả 3 điều kiện trên, vì vậy khi
thiết kế phải tùy thuộc vào điều kiện cụ thể của phụ tải để lựa chọn phương án
tối ưu nhất trong các phương án có thể.
Dựa vào nguyên tắc phân nhóm ở trên và căn cứ vào vị trí, cơng suất của
các thiết bị được bố trí trên mặt bằng phân xưởng, ta có thể chia các phụ tải
thành 4 nhóm như sau

Trang 10

Đồ án mơn cung cấp điện

A

B

D

C

E

24
1
34

26

19

II

6

13

35

7

2
27

14

20

15

III
3

37

1

36

28

2
8

16

21

9

17

I
3

10
29

38

22

18
11

4

30
39

5

31

IV

4

23

24

12
5

32
25
33

6

7

Sơ đồ phân chia nhóm phụ tải

Trang 11


Đồ án mơn cung cấp điện

1.2.1 Tính tốn các nhóm phụ tải động lực.
Nhóm 1
Bảng 1.1 Bảng phân bố phụ tải nhóm 1
Cơng suất

Hệ số

Cos φ

ksd
0,35

0,67

12

1

Máy tiện ngang bán tự động

Hệ số trên
mặt bằng
1

2

Máy tiện ngang bán tự động

2

0,35

0,67

17

3

Máy tiện ngang bán tự động

3

0,35

0,67

18

4

Máy tiện xoay

4

0,32

0,68

1,2

5

Máy tiện xoay

5

0,32

0,68

2,8

6

Máy tiện xoay

6

0,3

0,65

7,5

7

Máy tiện xoay

7

0,32

0,68

5,5

8

Máy tiện xoay

8

0,32

0,68

12

9

Máy khoan đứng

9

0,37

0,66

4

10

Máy khoan đứng

10

0,37

0,66

8,5

11

Máy khoan đứng

11

0,26

0,56

2,8

12

Máy khoan đứng

12

0,37

0,66

5

TT

Tên thiết bị

Tổng

đặt P(kW)

96,3

Hệ số sử dụng tổng hợp
12

Ksd1 =

∑P
i =1
12

dmi

.k sdi

=

∑P

32, 783
= 0,34 > 0,2
96,3

dmi

i =1

Số lượng hiệu dụng
12

nhd 1 =

(∑ Pdmi ) 2
1
12

∑ (P

dmi

)2

=

9273, 69
= 8, 296 . Vậy lấy nhd1 = 8
1117,87

1

Trang 12


Đồ án môn cung cấp điện

Hệ số cực đại
1 − k sd 1

1 − 0,34
= 1+1,3.
= 1,485
nhd 1.k sd 1 + 2
8.0,34 + 2

kmax = 1+1,3.

Hệ số công suất phụ tải động lực
12

∑P

dmi

Cosφtb1 =

.cos ϕi

1

=

12

∑P

64,103
= 0, 666
96,3

dmi

1

 Tanφtb1 = 1,12
Phụ tải tính tốn động lực
Ptt1= kmax . ksd1 .∑ Pdmi = 1,485. 0,34. 96,3 = 48,621 (kW)
Qtt1 = Ptt1 .tanφtb1 = 48,621. 1,12 = 54,456 (kVAr)
Nhóm 2
Bảng 1.2 Bảng phân bố phụ tải nhóm 2
Cơng suất

Hệ số
ksd

cosφ

TT

Tên thiết bị

Hệ số trên
mặt bằng

1

Máy khoan định tâm

13

0,3

0,58

2,2

2

Máy tiện ngang bán tự động

19

0,35

0,67

22

3

Máy tiện ngang bán tự động

26

0,35

0,67

12

4

Máy hàn hồ quang

34

0,53

0,9

33

5

Máy biến áp hàn ε = 0,4

35

0,45

0,58

40

Tổng

đặt
P(kW)

109,2

Hệ số sử dụng tổng hợp
5

Ksd2 =

∑P

dmi

i =1

.k sdi

5

∑P
i =1

=

48, 05
= 0, 44 > 0,2
109, 2

dmi

Số lượng hiệu dụng :

Trang 13


Đồ án môn cung cấp điện
5

nhd 2 =

(∑ Pdmi ) 2
1

5

∑ (P

dmi

)2

109, 22
= 3,59 . Vậy lấy nhd2 = 4
=
3321,84

1

Hệ số cực đại
kmax = 1+1,3.

1 − k sd 2

1 − 0, 44
= 1+1,3.
= 1,502
nhd 2 .k sd 2 + 2
4.0, 44 + 2

Hệ số công suất phụ tải động lực
5

∑P

dmi

Cosφtb2=

.cos ϕi

1

5

∑P

=

76,956
= 0, 705
109, 2

dmi

1

 Tanφtb2 = 1,006
Phụ tải tính tốn động lực
Ptt2 = kmax . ksd2 .∑ Pdmi = 1,502. 0,44. 109,2 = 72,168 (kW)
Qtt2 = Ptt .tanφtb2 = 72,168.1,006 = 72,601 (kVAr)
Nhóm 3

Trang 14


Đồ án môn cung cấp điện

Bảng 1.3 Bảng phân bố phụ tải nhóm 3
TT

Tên thiết bị

Hệ số trên
mặt bằng

Hệ số
ksd

cosφ

Cơng suất đặt
P(kW)

1

Máy tiện bán tự động

14

0,41

0,63

3

2

Máy tiện bán tự động

15

0,41

0,63

4,5

3

Máy tiện bán tự động

16

0,41

0,3

4,5

4

Máy tiện bán tự động

17

0,41

0,63

8,5

5

Máy tiện ngang bán tự động

20

0,35

0,67

18

6

Máy tiện ren

21

0,47

0,7

2,8

7

Máy tiện ren

22

0,47

0,7

4

8

Máy tiện ngang bán tự động

27

0,35

0,67

18

9

Máy tiện ren

28

0,47

0,7

4

10

Máy tiện ren

29

0,47

0,7

7,5

11

Máy tiện ren

36

0,4

0,6

12

12

Máy hàn xung

37

0,32

0,55

22

Tổng

5,39

108,8

Hệ số sử dụng tổng hợp
12

Ksd3 =

∑P
i =1
12

dmi

.k sdi

=

∑P

41, 446
= 0,381 > 0,2
108,8

dmi

i =1

Số lượng hiệu dụng
12

nhd 3 =

(∑ Pdmi ) 2
1
12

∑ (P

dmi

)2

108,82
= 7,924 . Vậy lấy nhd3 = 8
=
1493,84

1

Hệ số cực đại

Trang 15


Đồ án môn cung cấp điện
1 − k sd 3
1 − 0,381
= 1+1,3.
= 1,455
nhd 3 .k sd 3 + 2
8.0,381 + 2

kmax = 1+1,3.

Hệ số công suất phụ tải động lực
12

∑P

dmi

Cosφtb3 =

.cos ϕi

1

=

12

∑P

69,145
= 0, 636
108,8

dmi

1

 Tanφtb3 = 1,213

Phụ tải tính toán động lực
Ptt3= kmax . ksd3 .∑ Pdmi = 1,455. 0,381. 108,8 = 60,314 (kW)
Qtt3 = Ptt3 .tanφtb3 = 60,314. 1,213 = 73,161 (kVAr)
Nhóm 4:
Bảng 1.4 Bảng phân bố phụ tải nhóm 4
TT

Tên thiết bị

Hệ số trên
mặt bằng

Hệ số
ksd

cosφ

Cơng suất đặt
P(kW)

1

Máy mài nhọn

18

0,45

0,67

2,8

2

Máy tiện ren

23

0,47

0,7

3

3

Máy tiện xoay

24

0,32

0,68

10

4

Máy doa

25

0,45

0,63

4

5

Máy tiện ren

30

0,47

0,7

12

6

Máy tiện ren

31

0,47

0,7

7,5

7

Máy doa

32

0,45

0,63

5,5

8

Máy doa

33

0,45

0,63

8

9

Máy chỉnh lưu hàn

38

0,46

0,62

24

10

Máy chỉnh lưu hàn

39

0,46

0,62

20

Tổng

96,8

Hệ số sử dụng tổng hợp

Trang 16


Đồ án môn cung cấp điện

10

Ksd4 =

∑P
i =1
10

dmi

.k sdi

=

∑P

43,15
= 0,446 > 0,2
96,8

dmi

i =1

Số lượng hiệu dụng
10

nhd 4 =

(∑ Pdmi ) 2

1
10

∑ (P

dmi

)2

96,82
= 6, 677 . Vậy lấy nhd4 = 7
=
1403,34

1

Hệ số cực đại
1 − k sd
1 − 0, 446
= 1+1,3.
= 1,428
nhq .k sd + 2
7.0, 446 + 2

kmax4 = 1+1,3.

Hệ số công suất phụ tải động lực
10

∑P

dmi

Cosφtb4 =

.cos ϕi

1

10

∑P

=

62, 731
= 0, 648
96,8

dmi

1

 Tanφtb4 = 1,175
Phụ tải tính tốn động lực
Ptt4= kmax . ksd4 .∑ Pdmi = 1,428. 0,446. 96,8 = 61,651 (kW)
Qtt4 = Ptt4 .tanφtb4 = 61,651. 1,175 = 72,44 (kVAr)
Bảng 1.5 Bảng số liệu các phụ tải
Nhóm
phụ tải

ksdi

nhdi

1
2
3
4

0,34
0,44
0,381
0,446

8,296
3,59
7,924
6,677
Tổng

Kmax
1,485
1,502
1,455
1,428

cosφtbi
0,666
0,705

0,636
0,648

Ptti
(kW)
48,621
72,168
60,314
61,541
242,644

Qtti
( kVAr)
54,456
72,601
73,161
72,44
272,658

Stti
(kVA)
73,00
102,37
94,82
95,05
365,24

Trang 17

Đồ án môn cung cấp điện

1.3 Phụ tải tổng hợp
m

Pđl = kđt. ∑ Ptti

Ta có cơng thức

1
m

Qđl= kđt. ∑ Qtti
1

Trong đó:
m là số nhóm phụ tải
Kđt là hệ số đồng thời được tính như sau:
m = 1; 2 thì lấy kđt = 1
m = 3; 4; 5 thì lấy kđt =0,9 ÷ 0,95
m = 6; 7; 8; 9; 10 thì lấy kđt = 0,8 ÷ 0,85 m
m >10 lấy kđt = 0,7
Do ở trên có 4 phụ tải nên ta lấy kđt = 0,95
4

Pđl = 0,95 . ∑ Ptti = 0,95.( Ptt1 + Ptt2 + Ptt3 + Ptt4) = 0,95. 242,644 = 230,511(kW)
1

4

Qđl = 0,95 . ∑ Qtti = 0,95.(Qtt1 + Qtt2 + Qtt3 + Qtt4) = 0,95. 272,658 = 259,025 (kVAr)
1

Bảng 1.6 Bảng phụ tải tổng hợp
Loại phụ tải
P (kW)
Q (kVar)
Động lực
230,511
259,025
Chiếu sáng
12,96
0
Phụ tải tính tốn của phân xưởng bao gồm phụ tải động lực và phụ tải chiếu sáng :
Pttpx = Pđl + Pcs = 230,511 + 12,96 = 243,471( kW)
Qttpx = Qđl + Qcs = 259,025 + 0 = 269,025(kVAr)
2
2
Sttpx = Pttpx
+ Qttpx
= 243, 4712 + 269, 0252 = 362,84 (kVA)

1.4 Bù cơng suất phản kháng
Ta có :

tgϕtbpx =

= = 1,1

 Hệ số cơng suất trung bình của toàn phân xưởng : cosϕtbpx = 0,67

Theo thiết kế của phân xưởng thì ta phải bù cơng suất phản kháng để nâng cao hệ số
cos ϕ lên đến 0,9.
 tgϕ = 0,484
Trang 18


Đồ án môn cung cấp điện

Dung lượng bù cần thiết cho phân xưởng được xác định theo công thức sau:
Qbù = Pttpx . ( tgϕ1 - tgϕ2 )
Trong đó :
Pttpx là phụ tải tác dụng tính tốn của phân xưởng , Pttpx= 243,571 (kW).
ϕ1 là góc ứng với hệ số cơng suất trung bình của phân xưởng trước khi bù,
cosϕ1 = 0,67 ⇒ tgϕ1 = 1,1
ϕ2 là góc ứng với hệ số công suất bắt buộc sau khi bù
cosϕ2 = 0,9 ⇒ tgϕ2 =0,484
Với phân xưởng đang thiết kế ta tìm được dung lượng bù cần thiết:
Qb = Pttpx . ( tgϕ1 - tgϕ2 )
Qb = 269,025 . ( 1,1 – 0,484 ) = 165,72( kVAr )

Trang 19


Đồ án môn cung cấp điện

CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN
XƯỞNG
2.1 Xác định vị trí đặt trạm biến áp
Để lựa chọn được vị trí tối ưu cho TBA cần thõa mãn các các điều kiện sau:
• Vị trí trạm cần phải được đặt ở những nơi thuận tiện cho việc lắp đặt,vận hànhcũng

như thay thế và tu sửa sau này ( phải đủ không gian để có thể dễ dàng thay máy biến áp ,
gần các đường vận chủn...)
• Vị trí trạm khơng ảnh hưởng tới giao thơng và vận chủn vật tư của phân xưởng.
• Vị trí trạm cần phải thuận lợi cho việc làm mát tự nhiên (thơng gió tốt) , cókhả năng
phịng cháy, nổ tốt đồng thời phải tránh được các hóa chất hoặc các khí ăn mịn của
chính phân xưởng.
Vì những lí do trên ta chọn đặt TBA ở phía sát tường cao nhất bên trái, phía ngồi,ở
rìa tường có chiều dài là 36 (m) của phân xưởng.

2.2 Chọn công suất và số lượng máy biến áp
2.2.1 Xác định số lượng máy biến áp
Tùy theo tính chất quan trong của phụ tải mà trạm cấp điện xác định số lượng
máy biến áp cần đặt:
• Trạm cấp cho phụ tải loại III cần đặt 1 máy
• Trạm cấp cho phụ tải loại I cần đặt 2 máy trở lên
• Trạm cấp cho phụ tải loại II thì có thể tiến hành so sánh kinh tế kỹ thuật để
quyết định đặt 1 hay 2 máy.trong trường hợp khơng cho đầy đủ số liệu thì
có thể đặt 1 máy + máy phát dự phòng.
Do ở đây trong phân xưởng phụ tải loại I chiếm 60% nên ta cần phải đặt 2 máy biến
áp làm việc song song.
2.2.2 Chọn công suất máy biến áp
Trong trường hợp này phụ tải loại I chiếm 60% nên ta có một số tiêu chuẩn
để chọn máy biến áp sau :
• Khi hai máy vận hành bình thường :
SđmB ≥

Stt
n.khc

• Khi một máy xảy ra sự cố :

Trang 20


Đồ án môn cung cấp điện
S sc

SđmB ≥ (n − 1).k .k
qt hc
Trong đó :
Stt : là phụ tải tính toán của phân xưởng.
n : là số máy biến áp của trạm.
khc : là hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường, ta chọn khc = 1 do máy sản xuất ở
việt nam
kqt : là hệ số quá tải . Khi một máy bị sự cố thì máy cịn lại phải chịu tồn bộ cơng suất
của phụ tải nên có thể cho phép máy biến áp quá tải 40% trong thời gian 5 ngày đêm,
mỗi ngày đêm không quá 6 giờ khoảng thời gian cần thiết để đưa máy sự cố ra khỏi lưới
và thử nghiệm, lắp đặt để đưa máy dự phòng vào làm việc. ( kqt = 1.4 ).
Ssc : là công suất sự cố. Khi một máy biến áp gặp sự cố thì ta có thể bỏ một số phụ tải
không quan trọng đi (thường là phụ tải loại III) để giảm dung lượng cho máy biến áp
cịn lại, nhờ vậy có thể giảm được tổn thất
Nên chọn máy biến áp cùng chủng loại và cùng công suất để thuận lợi cho việc lắp
đặt,vận hành, sữa chữa và thay thế.
Ta có n =2 , Sttpx = 362,84 (kVA)
SđmB ≥

362,84
= 181,42 (kVA)
2.1

Ta chọn 2 máy biến áp do ABB chế tạo mỡi máy có cơng suất định mức là 250 (kVA).
Kiểm tra lại máy biến áp trong điều kiện một máy xẩy ra sự cố.
SđmB ≥

0, 6.362,84
= 181,42 (kVA) (Thỏa mãn)
(2 − 1).1, 4.1

Bảng 2.5 Bảng thông số máy biến áp
Công suất
(kVA)

Điện áp
(kV)

ΔP0

ΔPn

(kW)

(kW)

250

22/0,4

0,64

4,1

Un %

I0 %

Giá MBA
22/0.4 kV, 2 máy
6
(10 đồng)

4,0

7,0

287,154

(Theo bảng 12.pl “tr 470” thông số kỹ thuật MBA do ABB chế tạo. giáo trình
bài tập cung cấp điện TS. Trần Quang Khánh và bảng giá MBA do ABB chế
tạo).

Trang 21


Đồ án môn cung cấp điện

2.3 Chọn sơ đồ nối điện tối ưu
2.3.1 Các phương án đi dây
• Phương án 1: Đặt tủ phân phối trung tâm ở tâm phụ tải cả phân
xưởng, tủ động lực ở tâm phụ tải từng nhóm, đi dây tới từng phụ tải.
• Phương án 2 : Đặt tủ phân phối trung tâm ở rìa tường cao nhất

phía bên trái phân xưởng gần TBA, tủ động lực ở tâm phụ tải từng
nhóm, đi dây tới từng phụ tải.
Do vậy ta phải đi tìm tâm các nhóm phụ tải và tâm phân xưởng
+) Xác định tâm các nhóm phụ tải
Tâm quy ước của các nhóm phụ tải của phân xưởng được xác định bởi một điểm M có
tọa độ xác định : M ( Xnh , Ynh ) theo hệ trục tọa độ xOy. Gốc tọa độ O(0,0) lấy tại điểm
thấp nhất của phân xưởng phía tay trái
Với
n

X nh =

∑ Si .xi
i =1
n

∑S
i =1

i

n

(m)

;

Ynh =

∑ S .y

i =1
n

i

∑S
i =1

i

(m)

i

Trong đó:
- Xnh, Ynh : toạ độ của tâm các nhóm phụ tải điện của phân xưởng (m)
- Xi,, Yi: toạ độ của phụ tải thứ i tính theo hệ trục toạ độ xOy đã chọn (m)
- Si: cơng suất của phụ tải thứ i (kVA)
Ta có bảng công suất và tọa độ của các phụ tải trong phân xưởng trên hệ tọa độ xOy

Trang 22


Đồ án môn cung cấp điện

T
T
1
2
3

4
5
6
7
8
9
10
11
12

Tên thiết bị
Máy tiện ngang bán tự
Máy tiệnđộng
ngang bán tự
Máy tiệnđộng
ngang bán tự
Máy động
tiện xoay
Máy tiện xoay
Máy tiện xoay
Máy tiện xoay
Máy tiện xoay
Máy khoan đứng
Máy khoan đứng
Máy khoan đứng
Máy khoan đứng
Tổng

Bảng 2.6 Bảng tọa độ tâm phụ tải nhóm 1
Hệ số trên mặt

cos
Cơng suất đặt
S
bằng
φ
P(kW)
(kVA)
1
0,67
12
17,91
2
0,67
17
25,37
3
0,67
18
26,87
4
0,68
1,2
1,76
5
0,68
2,8
4,12
6
0,65
7,5

11,54
7
0,68
5,5
8,09
8
0,68
12
17,65
9
0,66
4
6,06
10
0,66
8,5
12,88
11
0,56
2,8
5,00
12
0,66
5
7,58
96,3
144,82

Trang 23

X(m
)
20,7
20,7
20,7
20,7
20,5
18,7
18,7
18,8
18,3
18,3
18,6
18,9

Y(m
)
33,4
28,5
22,8
18
13,1
33,7
31
26,6
23,5
22,4
18,2
13,6

S*X

S*Y

370,75
525,22
556,12
36,53
84,41
215,77
151,25
331,76
110,91
235,68
93,00
143,18
2854,5
9

598,21
723,13
612,54
31,76
53,94
388,85
250,74
469,41
142,42
288,48
91,00

103,03
3753,5
2


Đồ án môn cung cấp điện

Bảng 2.7 Bảng tọa độ tâm phụ tải nhóm 2
Hệ số trên Hệ số
Cơng suất
S
TT
Tên thiết bị
cosφ
mặt bằng
Ksd
đặt P(kW)
(kVA)
1
Máy khoan định tâm
13
0,3
0,58
2,2
3,79
2 Máy tiện ngang bán tự động
19
0,35
0,67
22

32,84
3 Máy tiện ngang bán tự động
26
0,35
0,67
12
17,91
4
Máy hàn hồ quang
34
0,53
0,9
33
36,67
5
Máy biến áp hàn ε = 0,4
35
0,45
0,58
40
68,97
Tổng
109,2
160,17

Trang 24

X
(m)
15,9

12,4
9,5
5,4
5,5

Y
(m)
33,2
33,3
33,4
33,6
31,1

S*X

S*Y

60,31
407,16
170,15
198,00
379,31
1214,93

125,93
1093,43
598,21
1232,00
2144,83
5194,40

Đồ án môn cung cấp điện

Bảng 2.8 Bảng tọa độ tâm phụ tải nhóm 3

TT

Tên thiết bị

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

Máy tiện bán tự động
Máy tiện bán tự động
Máy tiện bán tự động
Máy tiện bán tự động
Máy tiện ngang bán tự động
Máy tiện ren
Máy tiện ren

Máy tiện ngang bán tự động
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy hàn xung
Tổng

Hệ số
trên mặt
bằng
14
15
16
17
20
21
22
27
28
29
36
37

Hệ số
Ksd

cosφ

0,41
0,41

0,41
0,41
0,35
0,47
0,47
0,35
0,47
0,47
0,4
0,32

0,63
0,63
0,63
0,63
0,67
0,7
0,7
0,67
0,7
0,7
0,6
0,55

Công suất
đặt P(kW)

S
(kVA)

3
4,5
4,5
8,5
18
2,8
4
18
4
7,5
12
22
108,8

4,76
7,14
7,14
13,49
26,87
4,00
5,71
26,87
5,71
10,71
20,00
40,00
172,41

Trang 25

X

Y

S*X

S*Y

15,9
16
16
15,9
12,4
13,2
13,2
9,5
10,3
10,3
5,7
3,9

27,8
26,1
23,9
22,1
28,5
23,4
19,5
28,7
23,6

20,4
23,7
23,2

75,71
114,29
114,29
214,52
333,13
52,80
75,43
255,22
58,86
110,36
114,00
156,00
1674,61

132,38
186,43
170,71
298,17
765,67
93,60
111,43
771,04
134,86
218,57
474,00
928,00

4284,87