đồ án thiết kế mạng điện phân xưởng

MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG

GVHD: ThS. LÊ CÔNG THÀNH

MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU ……………………………………………………..…………………………………………………..I
LỜI CÁM ƠN……………………………………………………………………………………………….......…..III
CHƯƠNG 1
TÍNH TỐN PHỤ TẢI ĐIỆN...................................................................................1
I.

ĐẶC ĐIỂM PHÂN XƯỞNG:...........................................................................2

II.
THÔNG SỐ VÀ SƠ ĐỒ MẶT BẰNG PHỤ TẢI ĐIỆN CỦA PHÂN
XƯỞNG..................................................................................................................... 2
III.

PHỤ TẢI TÍNH TỐN CỦA PHÂN XƯỞNG............................................4

1. Phụ tải chiếu sáng...........................................................................................4
2. Phụ tải làm mát..................................................................................................8
3. Phụ tải động lực.................................................................................................8
IV.

TÂM PHỤ TẢI ĐIỆN CỦA PHÂN XƯỞNG.............................................13

CHƯƠNG 2 CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY...........................................................16
I.

VẠCH PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY CHO PHÂN XƯỞNG.................................17

1. Yêu cầu..........................................................................................................17
2. Phân tích phương án đi dây..........................................................................17

II. CHỌN SƠ ĐỒ ĐI DÂY MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG................................19
1. Phương án 1:.................................................................................................19
2. Phương án đi dây số 2:..................................................................................20
CHƯƠNG 3 CHỌN DÂY DẪN VÀ KHÍ CỤ ĐIỆN BẢO VỆ...............................23
I.

TÍNH CHỌN DÂY DẪN CHO MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG...................24
1. Các loại dây dẫn, cáp:...................................................................................24
2. Chọn dây dẫn cho phân xưởng.....................................................................26

II.

TÍNH CHỌN CB BẢO VỆ CHO MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG............29

1. Tổng quan về CB:..........................................................................................29
2. Chọn máy biến áp cho phân xưởng..............................................................30
3. Tính tốn chọn CB cho phân xưởng............................................................32
CHƯƠNG 4 TÍNH TỐN TỔN THẤT CHO MẠNG ĐIỆN.................................36
I.

TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN ÁP CỦA MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG............37
1. Tính tốn tổn thất điện áp từ máy biến áp (MBA) đến các tủ phân phối
chính (MDB):.......................................................................................................37

SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH

18142133

MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG

GVHD: ThS. LÊ CƠNG THÀNH

2. Tính tốn tổn thất điện áp từ tủ phụ (DB) đến các phụ tải:.........................38
II.

TÍNH TỔN THẤT CƠNG SUẤT CỦA MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG..39

1. Tổn thất từ tủ phân phối chính (MDB) đến các tủ phụ (DB)......................39
2. Tổn thất từ tủ phân phối phụ (DB) đến các động cơ....................................40
III.

TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG CỦA MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG. .40

CHƯƠNG 5 TỤ BÙ...................................................................................................42
I. TỔNG QUAN......................................................................................................43
1. Xác định dung lượng bù của phân xưởng......................................................43
2. Lựa chọn thiết bị bù cơng suất........................................................................43
3. Xác định vị trí đặt tụ bù...................................................................................44
II. TÍNH TỐN CHỌN DUNG LƯỢNG TỤ BÙ................................................44
KẾT LUẬN................................................................................................................46
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................48
PHỤ LỤC
DANH SÁCH BẢN VẼ

SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH

18142133


MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG

SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH

GVHD: ThS. LÊ CÔNG THÀNH

18142133


MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG

GVHD: ThS. LÊ CƠNG THÀNH

CHƯƠNG 1
TÍNH TỐN PHỤ TẢI ĐIỆN

1

SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH

18142133


MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG

GVHD: ThS. LÊ CÔNG THÀNH

I.ĐẶC ĐIỂM PHÂN XƯỞNG:
Đặc điểm của phân xưởng là cơ sở để xác định phương án thiết kế cung cấp điện
cho phân xưởng.
Các đặc điểm chính của phân xưởng bao gồm:
-Kích thước: chiều dài 42m, chiều rộng 14m, chiều cao 5,5m
-Môi trường làm việc của phân xưởng: nhiều bụi, khô ráo, nhiệt độ trung bình 32℃,
đặt xa trung tâm thành phố.
Nhà xưởng mái tơn kẽm, nền xi măng, tồn bộ phân xưởng có một cửa chính 2
cánh.
Phân xưởng có 16 thiết bị, cơng suất lớn nhất là 6kW, hoạt động với cấp điện áp
220/380V.
Phân xưởng được cấp điện từ MBA 22/0.4kV đặt cách phân xưởng 1m.
Chế độ làm việc: phân xưởng làm việc 3 ca trong một ngày.
Quy mô sản xuất, sản phẩm của phân xưởng: quy mơ của phân xưởng trung bình,
chủ yếu sửa chữa thiết bị điện cung cấp cho thị trường trong nước.
Yêu cầu về độ tin cậy cung cấp điện: Phân xưởng thuộc hộ tiêu thụ điện loại 2, lấy
điện trực tiếp từ đường dây trung thế 22kV. Phân xưởng được cung cấp nguồn dự
phòng là máy phát điện diesel.

II.THÔNG SỐ VÀ SƠ ĐỒ MẶT BẰNG PHỤ TẢI ĐIỆN CỦA PHÂN XƯỞNG
Bảng 1.1 thông số phụ tải
Tên thiết bị và máy
móc

Kí hiệu
trên
mặt
bằng

Số

lượng

Cơng
suất dịnh
mức

Hệ số
tải

Hệ số sử
dụng

Cosφ

Ku

(kw)

Bể ngâm dung dịch 1
kiềm

1

3,5

1

0.8

Bể ngâm nước nóng

1

3,8

1

0.8

2

2

SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH

18142133

Ghi chú


MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG

GVHD: ThS. LÊ CÔNG THÀNH

Bể ngâm tăng nhiệt

3

1

4

1

0.8

Tủ sấy

4

1

3

1

0.8

Máy quấn dây

5

1

1,2

0.8

0.75

Máy quấn dây

6

2

1

0.8

0.75

Máy khoan bàn

7

1

0,7

0.78

0.8

Máy khoan đứng

8

1

0,9

0.78

0.8

Bàn thử nghiệm

9

1

6

0.85

0.7

Máy mài

10

1

2,5

0.7

0.8

Máy hàn

11

1

3,5

0.82

0.7

Máy tiện

12

1

5

0.76

0.8

Máy mài tròn

13

1

2,8

0.72

0.8

Cần cẩu điện

14

1

6

0.8

0.75

Máy bơm nước

15

1

3

0.84

0.85

Hình 1.1 sơ đồ mặt bằng phụ tải điện của phân xưởng

III.PHỤ TẢI TÍNH TỐN CỦA PHÂN XƯỞNG
1. Phụ tải chiếu sáng
a. Yêu cầu chung khi thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng

3

SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH

18142133


MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG

GVHD: ThS. LÊ CÔNG THÀNH

Trong phân xưởng ngoài chiếu sáng tự nhiên cần phải dùng chiếu sáng nhân tạo.
Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng cần phải đáp ứng yêu cầu về độ rọi và hiệu quả
của chiếu sáng đối với thị giác. Ngoài ra, cần phải quan tâm đến màu sắc, lựa chọn các
chao, chụp đèn, bố trí các đèn để đảm bảo tính kinh tế, kỹ thuật và tính mỹ quan.
Các yêu cầu khi thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng như sau:
-

Khơng gây chói do các tia sáng chiếu trực tiếp từ đèn vào mắt.

-

Khơng gây chói do các tia phản xạ từ các vật xung quanh.

-

Khơng tạo bóng tối trên bề mặt làm việc.

-

Độ rọi phải đồng đều để khi quan sát từ vị trí này đến vị trí khác mắt người
khơng phải điều tiết quá nhiều gây mỏi mắt.

-

Màu sắc phải phù hợp với tính chất cơng việc.

Hệ thống chiếu sáng có ảnh hưởng trực tiếp đến tâm lý người lao động. Nếu chiếu
sáng đạt được mức tiện nghi cao thì sẽ:
-

Tăng năng suất lao động

-

Giảm phế phẩm

-

Giảm tần số xuất hiện tai nạn lao động

-

Tạo điều kiện tốt cho việc đảm bảo các điều kiện vệ sinh, sức khỏe chung

Có nhiều hình thức chiếu sáng khác nhau:
-

Chiếu sáng chung: chiếu sáng đảm bảo tại mọi điểm trên bề mặt được chiếu
sáng đều nhận được lượng ánh sáng giống nhau.

-

Chiếu sáng cục bộ: chiếu sáng cho những nơi có yêu cầu cao về độ rọi

-

Chiếu sáng làm việc: chiếu sáng đảm bảo nhu cầu làm việc bình thường

-

Chiếu sáng dự phịng: hệ thống chiếu sáng để đảm bảo tiến hành được một số
công việc khi hệ thống chiếu sáng làm việc bị sự cố. Chiếu sáng dự phòng còn
đảm bảo cho việc di chuyển mọi người ra khỏi khu vực làm việc một cách an
tồn. Nguồn chiếu sáng dự phịng phải khác nguồn chiếu sáng làm việc

b. Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng
Kích thước hình học của mặt bằng làm việc của phân xưởng:
o Chiều dài: a = 45m
4

SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH

18142133

MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG

GVHD: ThS. LÊ CÔNG THÀNH

o Chiều rộng: b = 15m
o Chiều cao: h = 5,5m
o Diện tích: S = 675 – 8 = 667 (m2)
Dựa theo đặc điểm của nhà xưởng, xác định các hệ số phản xạ (1)
o Hệ số phản xạ của trần: ρtr = 50%
o Hệ số phản xạ của tường: ρt = 30%
o Hệ số phản xạ của sàn: ρs = 10%
Chọn đèn:
Đèn Metal Halide có cấu tạo tương tự như đèn thủy ngân cáo áp nhưng có thêm một
vài phần tử kim loại trong ống phóng điện. Đèn Metal Halide hiệu quả gấp 3-5 lần so
với đèn sợi đốt với chất lượng ánh sáng cao hơn nhiều. Việc điều khiển ánh sáng của
đèn Metal Halide cũng dễ dàng và chính xác hơn so với đèn thủy ngân cao áp. Trong
nhiều trường hợp, dựa vào hỗn hợp cụ thể của metal halides, chúng có thể tạo ra nhiệt
độ màu cao (lên đến 5500K). Điều này giúp đèn Metal Halide trở nên hữu ích để sử
dụng cho các ứng dụng chiếu sáng nhà xưởng.
Loại đèn

Cơng suất

Quang thơng

Kiểu chói đèn

Hệ số cơng

suất

(W)
Đèn Mental Halide

150

10000

Chói trịn

0,9

Với những ưu điểm trên đèn Mental Halide được chọn làm đèn chiếu sáng cho phân
xưởng với các thông số kỹ thuật sau:
Bảng 1.2: thơng số bóng đèn Mental Halide

(1)

: bảng 10.5 các hệ số phản xạ trang 197 giáo trình cung cấp điện Quyền Huy Ánh

Chọn số bóng đèn trong bộ đèn: 1 bóng
Quang thơng và cơng suất của bộ đèn:
Фbđ = Фđ× (Số bóng đèn trong bộ đèn) = 10000×1 = 10000 (lm)
Pbđ = Pđ× (Số bóng đèn trong bộ đèn) = 150×1 = 150 (W)
5

SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH

18142133

MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG

GVHD: ThS. LÊ CÔNG THÀNH

Độ cao treo đèn:
o Độ cao mặt phẳng làm việc: hlv = 0,8 (m)
o Độ cao treo đèn cách trần là: htrần = 1,2 (m)
o Độ cao treo đèn htt = 5,5 - 1,2 – 0,8 = 3,5
Hệ số sử dụng đèn CU:
Chỉ số phịng i:

i=

b
h tt × ( a+b )

=

45 ×15
3,5×( 45+15)

= 3,2 (1)

(1.1)

Hệ số mất mát sánh sáng phụ thuộc vào: loại bóng đèn, loại bộ đèn, chế độ hoạt
động của bộ đèn, tính chất mơi trường, chế độ bảo trì đèn và hệ số i =3. Chọn hệ số
o CU =92% (2)

o LLF =0,8 (3)
o Eyc = 250 lux.
Số bộ đèn cần thiết:

Nbđ =

E yc × S
250 ×667
=
≈
Фbđ ×CU × LLF 10000 ×0,92 × 0,8

23 (bộ đèn) (4)

(1.2)

Chọn 24 bộ đèn.
Tiêu chuẩn kiểm tra độ đồng đều:
Nếu khoảng cách giữa 2 đèn là L, H tt là chiều cao treo đèn và 𝐷𝑡 là khoảng cách
giữa các dãy đèn và tường thì để đảm bảo tính đồng đều, cần kiểm tra các tỷ số sau:
L

Tỷ số  ¿ Htt nên lấy trong phạm vi
o ≈ 1,5 đối với đèn huỳnh quang.
o ≈ 0,8 - 1,8 đối với đèn HID trần cao.
o ≈ 2,0 - 2,6 đối với đèn HID trần thấp.
Dt

Tỷ số  ¿ L nên lấy trong phạm vi: 0,3 - 0,5.
Kiểm tra tính đồng đều:

6

SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH

18142133


MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG

GVHD: ThS. LÊ CÔNG THÀNH

o L = 5 (m)
o Htt = 3,5 (m)
o Dt = 2,5 (m)



¿

5
=1,4
3,5

2,5

 ¿ 5 =¿0,5
Các tỷ số thỏa mãn điều kiện, phân bố đèn đạt đồng đều.
Từ những tính tốn ta có cách bố trí đèn để đạt được phân bố đồng đều.

Hình1.2: phân bố tải chiếu sáng trên mặt bằng phân xưởng

Tính cho phụ tải chiếu sáng:

Pttcs = 24×150×1= 3,6kW
Tính tốn tương tự với chiếu sáng cho nhà vệ sinh chọn 2 Đèn led ốp trần nổi vng
18w ta có bảng sau:

Bảng 1.3: thơng số phụ tải tính tốn
Vị trí

Pttcs (kW)

Khu làm việc

3,6

Qttcs (kVar)

0

Sttcs

(kVA)
3,6

7

SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH

18142133

MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG

GVHD: ThS. LÊ CÔNG THÀNH

Nhà vệ sinh

0,04

0

0,04

2. Phụ tải làm mát
TVCN 5687: Tiêu chuẩn quốc gia về thơng gió – điều hịa khơng khí tiêu chuẩn thiết
kế.
Lưu lượng gió tươi cần cấp vào xưởng:
Q = V x ACH x K

(1.3)

Trong đó:
o ACH – số lần trao đổi khơng khí, chọn ACH = 6 (lần/giờ).
o V: thể tích của phân xưởng.
o K: tỷ lệ chiều cao.
Từ công thức tính được: Q = 15x45x5,5x6x(5,5÷ 2,5)=49005 (m3/h).
Chọn quạt thơng gió là FD 50-4 có lưu lượng gió là 5700 (m3/h) và cơng suất là 350W.
Tính được số quạt cần chọn là: n ≥

49005
= 8,59, chọn 9 quạt.
5700

Bảng 1.4: thông số quạt gió
Thiết bị

Cơng suất
(W)

Lưu lượng
gió (m3/h)

Số lượng

Ku

Cosφ

350

5700

9

1

0,8

Quạ thơng gió

Do số lượng quạt là 9 nên chọn Kdt=0,7
Công suất tác dụng tính tốn của phụ tải thơng gió:

Ptttg =

n

Kdt× ∑ K u ×Pđm
i=0

= 0,7×9×1×350 = 2,2 (kW)

Cơng suất phản kháng tính tốn là:

Qtttg = Ptttg×tanφ = 2,2x0,75 = 1,65 (kVar)
3. Phụ tải động lực
i. 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 thơng qua các chức năng hoạt động của máy móc thiết bị
8

SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH

18142133


MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG

GVHD: ThS. LÊ CƠNG THÀNH

Ngồi các u cầu về kĩ thuật cũng cần phải xét đến các yếu tố về kinh tế như
khơng nên đặt nhiều nhóm làm việc đồng thời và quá nhiều tủ phân phối để tiết kiệm
chi phi lắp đặt và vận hành
Từ các yêu cầu trên ta có thể rút ra được các yếu tố sau để phân chia phụ tải một
cách hợp lý:
- Các phụ tải gần nhau thì nên chia thành một nhóm
- Số nhóm phụ tải khơng q nhiều và khơng q ít (3-5 nhóm)
- Các phụ tải trong nhóm gần nhau
- Cơng suất các nhóm có cơng suất tính tốn gần bằng nhau
Dựa vào các yếu tố, nhóm phụ tải được phân như sau:

Bảng 1.5: nhóm phụ tải điện 1
nhánh

Tên thiết bị và
máy móc

Kí hiệu
trên
mặt
bằng

Số
lượng

Cơng suất dịnh
mức (kW)

Cosφ

Hệ số sử dụng
(Ku)

Bàn thử nghiệm

9

1

6

0,85

0,7

Máy mài

10

1

2,5

0,7

0,8

Máy mài tròn

13

1

2,8

0,72

0,8

Cần cẩu điện

14

1

6

0,8

0,75

Máy hàn

11

1

3,5

0,82

0,7

Máy tiện

12

1

5

0,76

0,8

1.1
1.2

1.3

Bảng 1.6: nhóm phụ tải điện 2
nhánh

2.1

Tên thiết bị và
máy móc

Kí hiệu

trên mặt
bằng

Số
lượng

Cơng suất dịnh
mức (kW)

Cosφ

Hệ số sử dụng
(Ku)

Bể ngâm dung
dịch kiềm

1

1

3,5

1

0,8

Bể ngâm nước

2

1

3,8

1

0,8

9

SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH

18142133


MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG

GVHD: ThS. LÊ CƠNG THÀNH

nóng

2.2

2.3

Bể ngâm tăng
nhiệt

3

1

4

1

0,8

Tủ sấy

4

1

3

1

0,8

Máy quấn dây

5

1

1,2

0,8

0,75

Máy quấn dây

6

2

1

0,8

0,75

Máy khoan bàn

7

1

0,7

0,78

0,8

Máy khoan
đứng

8

1

0,9

0,78

0,8

Máy bơm nước

15

1

3

0,84

0,85

ii.Xác định phụ tải cho phân xưởng

Cơng suất tác dụng tính tốn Pcj của nhóm thiết bị thứ j được xác định theo
cơng thức sau:
n

Pcj =k sj × ∑ k ui × P¿ (kW)

(1.4)

i=1

Trong đó:
- ksj là hệ số đồng thời của nhóm j
- kui là hệ số sử dụng của thiết bị thứ i
- Pni là công suất định mức của thiết bị thứ i
- nj là số thiết bị của nhóm thứ j.
Cơng suất biểu kiến tính tốn Scj của nhóm thiết bị thứ j được xác định theo biểu
thức:
n

Scj =k sj × ∑ k ui × S ¿=
i=1

P cj
cos φ j

(kVA)

(1.5)

Hệ số cơng suất trung bình của nhóm thiết bị thứ j được xác định theo biểu thức:

10

SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH

18142133

MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG

GVHD: ThS. LÊ CƠNG THÀNH
n

∑ P¿ ×cos φi

cos φ j= i=1

(1.6 )

n

∑ P¿
i=1

Cơng suất phản kháng tính tốn Qcj của nhóm thiết bị thứ j được xác định theo
biểu thức:
Q cj =√ S 2cj−P2cj (kVar)

(1.7)

Dịng điện tính tốn Icj của nhóm thiết bị thứ j được xác định theo biểu thức:
I cj =

S cj

√3 ×U n (A)

(1.8)

 Xét phụ tải của nhóm 1:
+ Nhánh 1.1:
Từ (1.4) có:
P tt (1) = 0,9 ×(0,7x6+0,8x2,5) = 5,58 kW
Từ (1.6) có:
Cosφ tb(1)=

0,85 x 6+ 0,7 x 2,5
=0,8
6 +2,5

Từ (1.5) có:
Stt (1 )=

5,58
=6,98 (kVA)
0,8

Từ (1.8) có:
I c=

6,98
=10,6( A)
√ 3 × 0,38

Tương tự có các bảng thơng số
Bảng 1.7: Bảng tính tốn nhóm 1

nhán
h

Tên thiết bị và
máy móc

1.1

Bàn thử
nghiệm

Cosφ

tb

0,8

tanφ tb

0,75

Ks

0,9

Ptt

Qtt

Stt

Itt

(kW)

(Kvar)

(kVA)

(A)

5,58

4,19

6,98

10,6

11

SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH

18142133


MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG

GVHD: ThS. LÊ CÔNG THÀNH

Máy mài

Máy mài trịn
1.2

0,8

0,75

0,9

6,07

4,53

7,58

11,5

0,8

0,75

0,9

5,81

4,35

7,26

11,03

Cần cẩu điện
Máy hàn
1.3
Máy tiện

Bảng 1.8: Bảng tính tốn nhóm 2

Nhán
h

2.1

Tên thiết bị
và máy móc
Bể ngâm
dung dịch
kiềm

Qtt

Stt

(kW)

(kVar
)

(kVA
)

(A)

Ptt

Itt

Cosφ tb

tanφ tb

KS

1

0

0,9

5,26

0

5,26

7,99

1

0

0,9

5,04

0

5,04

7,66

0,8

0,75

0,7

4,36

3,27

5,45

8,28

Bể ngâm
nước nóng

2.2

Bể ngâm
tăng nhiệt
Tủ sấy

2.3

Máy quấn
dây
Máy quấn
dây
Máy khoan
bàn
Máy khoan
đứng

12

SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH

18142133


MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG

GVHD: ThS. LÊ CÔNG THÀNH

Máy bơm
nước

Bảng 1.9: Bảng tính tốn tồn phân xưởng
kdt

Ptt

Qtt

Stt

Itt

(kW)

(kVar)

(kVA)

(A)

19,64

29,84

14,2

21,53

3,64

9,55

Nhóm 1

0,9

15,71

11,76

Nhóm 2

0,9

13,19

2,94

Phụ tải chiếu sáng

1

3,64

0

Phụ tải thơng gió

0,7

2,2

1,65

31,2

14,4

Tồn phân xưởng

2,75

36,02

4,18
54,7

IV.TÂM PHỤ TẢI ĐIỆN CỦA PHÂN XƯỞNG
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. Tâm phụ tải điện là vị trí mà khi đặt
máy biến áp, tủ phân phối điện tại đó sẽ đảm bảo tổn thất công suất và tổn thất điện
năng là bé nhất. Do đó, xác định tâm phụ tải của nhóm máy nhằm biết được vị trí đặt
tủ phân phối, xác định tâm phụ tải của phân xưởng để biết vị trí đặt trạm biến áp phân
xưởng, tủ phân phối chính.
Tuy nhiên, cũng cần phải căn cứ vào mặt bằng thực tế của phân xưởng để dịch
chuyển vị trí đặt máy biến áp và các tủ sao cho hợp lý như: thuận tiện trong lắp đặt,
vận hành, quan sát, không gây cản trở lối đi …
Tâm phụ tải được xác định bởi công thức
13

SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH

18142133


MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG

GVHD: ThS. LÊ CƠNG THÀNH

n

∑ Pdmi × xi

X = i=1 n

∑ Pdmi
i=1

n

∑ Pdmi × yi

y= i=1 n

∑ Pdmi
i=1

Dựa vào cơng thức tính tâm phụ tải có các bảng số liệu sau:

Bảng 1.10: Tâm phụ tải nhóm 1

Tên thiết bị và máy
móc

Kí hiệu trên mặt
bằng

Cơng suất dịnh mức
(kW)

Xi

Yi

(m)

(m)

Bàn thử nghiệm

9

6

39,95

13,5

Máy mài

10

2,5

30,63

13,5

Máy mài tròn

13

2,8

37,69

7,17

Cần cẩu điện

14

6

28,85

7,17

Máy hàn

11

3,5

28,35

1,5

Máy tiện

12

5

37,19

1,5

34,11

7,39

Xi

Yi

(m)

(m)

Tâm phụ tải của nhóm

Bảng 1.11: Tâm phụ tải nhóm 2
Tên thiết bị và máy
móc

Kí hiệu trên mặt
bằng

Cơng suất dịnh mức
(kW)

Bể ngâm dung dịch
kiềm

1

3,5

1,5

4,5

Bể ngâm nước nóng

2

3,8

1,5

1,5

14

SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH

18142133


MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG

GVHD: ThS. LÊ CÔNG THÀNH

Bể ngâm tăng nhiệt

3

4

9,66

1,5

Tủ sấy

4

3

17,03

1,5

Máy quấn dây

5

1,2

11,17

13,5

Máy quấn dây

6

2x1

20,13

13,5

Máy khoan bàn

7

0,7

11,06

7,17

Máy khoan đứng

8

0,9

19,02

7,17

Máy bơm nước

15

3

1,5

9,16

8,31

5,71

Tâm phụ tải của nhóm

Bảng 1.12: Tâm phụ tải của phân xưởng:

cơng suất

X

Y

(kW)

(m)

(m)

nhóm 1

25,8

34,11

7,39

nhóm 2

22,1

8,31

5,71

phân xưởng

47,9

22,2

6,61

 

Sơ đồ tâm phụ tải phân xưởng:
Bán kính vịng trịn phụ tải
R=

√

Pttdm
π×m

o Pttdm: cơng suất định mức của nhóm
o Hệ số ta tự chọn m=2 kw/m2
15

SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH

18142133


MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG

GVHD: ThS. LÊ CƠNG THÀNH

Áp dụng cơng thức trên có kết quả như sau:
Bảng 1.13: Tâm phụ tải của phân xưởng
Nhóm

1

2

Tồn xưởng

R(m)

2

2

3

Hình 1.3: tâm phụ tải điện trên mặt bằng phân xưởng

CHƯƠNG 2
CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY

16

SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH

18142133

MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG

GVHD: ThS. LÊ CÔNG THÀNH

I.VẠCH PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY CHO PHÂN XƯỞNG
1. Yêu cầu
Bất kỳ phân xưởng nào ngồi việc tính tốn phụ tải tiêu thụ để cung cấp điện cho
phân xưởng, thì mạng đi dây trong phân xưởng cũng rất quan trọng. Vì vậy ta cần đưa
ra phương án đi dây cho hợp lý, vừa đảm bảo chất lượng điện năng, vùa có tính an
tồn và thẩm mỹ.
Một phương án đi dây được chọn sẽ được xem là hợp lý nếu thoả mãn những yêu
cầu sau:
 Đảm bảo chất lượng điện năng.
 Đảm bảo liên tục cung cấp điện theo yêu cầu của phụ tải.
 An tồn trong vận hành.
 Linh hoạt khi có sự cố và thuận tiện khi sửa chữa.
 Đảm bảo tính kinh tế, ít phí tổn kim loại màu.
 Sơ đồ nối dây đơn giản, rõ ràng.
 Dễ thi công lắp đặt, dễ sửa chữa.
2. Phân tích phương án đi dây
17

SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH

18142133


MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG

GVHD: ThS. LÊ CƠNG THÀNH

Có nhiều phương án đi dây trong mạng điện, dưới đây là 2 phương án phổ biến:
a, Phương án đi dây hình tia:

22KV

Hình 2.1: sơ đồ đi dây hình tia
Trong sơ đồ hình tia, các tủ phân phối phụ được cung cấp điện từ tủ phân phối
chính bằng các tuyến dây riêng biệt. Các phụ tải trong phân xưởng cung cấp điện từ tủ
phân phối phụ qua các tuyến dây riêng biệt. Sơ đồ nối dây hình tia có một số ưu điểm
và nhược điểm sau:
* Ưu điểm:
 Độ tin cậy cung cấp điện cao.
 Đơn giản trong vận hành, lắp đặt và bảo trì.
 Sụt áp thấp.
* Nhược điểm:
 Vốn đầu tư cao.
 Sơ đồ trở nên phức tạp khi có nhiều phụ tải trong nhóm.
 Khi sự cố xảy ra trên đường cấp điện từ tủ phân phối chính đến các tủ phân
phối phụ thì một số lượng lớn phụ tải bị mất điện.
* Phạm vi ứng dụng: mạng hình tia thường áp dụng cho phụ tải công suất lớn, tập
trung (thường là các xí nghiệp cơng nghiệp, các phụ tải quan trọng: loại 1 hoặc loại 2).
b, Phương án đi dây phân nhánh:

18

SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH

18142133

MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG

GVHD: ThS. LÊ CƠNG THÀNH
22KV

Hình 2.2: Phương án đi dây phân nhánh
Trong sơ đồ đi dây theo kiểu phân nhánh ta có thể cung cấp điện cho nhiều phụ tải
hoăc các tủ phân phối phụ.
Sơ đồ phân nhánh có một số ưu nhược điểm sau:
* Ưu điểm:
 Giảm được số các tuyến đi ra từ nguồn trong trường hợp có nhiều phụ tải.
 Giảm được chi phí xây dựng mạng điện.
 Có thể phân phối cơng suất đều trên các tuyến dây.
* Nhược điểm:
 Phức tạp trong vận hành và sửa chữa.
 Các thiết bị ở cuối đường dây sẽ có độ sụt áp lớn khi một trong các thiết bị
điện trên cùng tuyến dây khởi động.
 Độ tin cậy cung cấp điện thấp.
* Phạm vi ứng dụng: sơ đồ phân nhánh được sử dụng để cung cấp điện cho các phụ
tải công suất nhỏ, phân bố phân tán, các phụ tải loại 2 hoặc loại 3.
c. Sơ đồ mạng hình tia phân nhánh:

19

SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH

18142133

MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG

GVHD: ThS. LÊ CƠNG THÀNH
22KV

Hình 2.3: sơ đồ đi dây hình tia phân nhánh
Thường được phổ biến nhất ở các nước, trong đó kích cỡ dây dẫn giảm dần tại mọi
điểm phân nhánh, dây dẫn thường được kéo trong ống hay các mương lắp ghép.
* Ưu điểm: chỉ một nhánh cơ lập trong trường hợp có sự cố (bằng cầu chì hay CB)
việc xác định sự cố cũng đơn giản hố bảo trì hay mở rộng hệ thống điện, cho phép
phần cịn lại hoạt động bình thường, kích thước dây dẫn có thể chọn phù hợp với mức
dòng giảm dần cho tới cuối mạch.
* Khuyết điểm: sự cố xảy ra ở một trong các đường cáp từ tủ điện chính sẽ cắt tất cả
các mạch và tải phía sau.

II. CHỌN SƠ ĐỒ ĐI DÂY MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG.
1. Phương án 1:
Từ tính tính tốn tâm phụ tải, đặt các tủ chính, tủ phụ tại tâm phụ tải các nhóm và
phân xưởng
Từ tủ phân phối phụ đến các thiết bị đi dây theo sơ đồ hình tia.
Từ trạm biến áp đến tủ phân phối chính sẽ dùng cáp ngầm.
Từ tủ phân phối chính đến tủ phân phối phụ đi dây theo sơ đồ tia, cáp treo trên
máng.
* Ưu điểm:
 Gần tâm phụ tải tổn thất sụt áp
* Nhược điểm:

20

SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH

18142133


MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG

GVHD: ThS. LÊ CƠNG THÀNH

 Vị trí đặt tủ điện gây cản trở lối đi, tốn chi phí xây dựng lắp đặt, khơng an
tồn và khó xử lý khi gặp sự cố.
 Mạng điện phức tạp.
 Các thiết bị có cơng suất nhỏ nếu dùng sơ đồ đi dây hình tia sẽ khơng tiết
kiệm được chi phí.

Hình 2.4: Phương án đi dây 1.
2. Phương án đi dây số 2:
 Vị trí các tủ phân phối chính, phân phối phụ, phân phối chiếu sáng được đặt
sát tường và gần cửa chính.
 Từ trạm biến áp đến tủ phân phối chính sẽ dùng cáp ngầm.
 Từ tủ phân phối chính đến tủ phân phối phụ đi dây theo sơ đồ tia, dùng cáp
ngầm.
 Từ tủ phân phối phụ đến các thiết bị đi dây theo sơ đồ phân nhánh.
* Ưu điểm:
 Phù hợp với các thiết bị công suất nhỏ.
 Tiết kiệm chi phí đi dây
 Mạng điện phân xưởng đơn giản
 Thẩm mỹ quan cao và dễ làm việc trong mơi trường làm vệc
* Nhược điểm:
 Vì tủ khơng được đặt tại tâm nên có thể xảy ra sụt áp trên đường dây và động
cơ nhưng không đáng kể.

21

SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH

18142133


MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG

GVHD: ThS. LÊ CƠNG THÀNH

 Chi phí cao.

Hình 2.5: phương án đi dây lần 2
 So sánh hai phương án, phương án 2 tôi ưu hơn giải quyết được nhiều vấn đề khó
khăn.
 Chọn phương án hai đi dây cho phân xưởng sửa chữa thiết bị điện.

Hình 2.6: Sơ đồ đơn tuyến của toàn phân xưởng.
22

SVTH: NGUYỄN QUỐC KHÁNH

18142133