Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống điện cho khu công nghiệp

Đồ án tốt nghiệp
nghiệp

Cung cấp điện cho khu công

1..5CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU VỀ CƠNG TRÌNH ĐƯỢC THIẾT KẾ ĐIỆN
*****
1.1. Vị trí và tầm quan trọng của khu công nghiệp.
Bắc Ninh với diện tích khoảng 800km2, dân sớ khoảng 1 triệu người, là một tỉnh
cửa ngõ phía Bắc của thủ đơ Hà Nội, nằm trong tam giác tăng trưởng Hà Nội - Hải
Phịng - Quảng Ninh. Bắc Ninh có các hệ thớng giao thông thuận lợi như: Quốc lộ
1A nối Hà Nội - Bắc Ninh - Lạng Sơn, đường cao tốc 18 nối sân bay quốc tế Nội
Bài - Bắc Ninh - Hạ Long, quốc lộ 38 nối Bắc Ninh - Hải Dương - Hải Phòng. Trục
đường sắt xuyên Việt đi Lạng Sơn và Trung Q́c.Mạng lưới đường thuỷ có các
sơng Cầu, sơng Đ́ng, sơng Thái Bình chảy ra biển Đơng.Đây là những điều kiện
thuận lợi để phát triển kinh tế - văn hoá - xã hội và giao lưu với bên ngồi.
Nhằm phát huy các thế mạnh này, khu cơng nghiệp Gia Bình đã được thành lập.
Với mục tiêu phấn đấu là trở thành khu vực kinh tế động lực, góp phần quan trọng
tạo đà cho Bắc Ninh chuyển dịch cơ cấu kinh tế, trở thành tỉnh công nghiệp kiểu
mẫu của đất nước.
Với mục tiêu như vậy, khu công nghiệp Gia Bình đặc biệt đã được chú trọng
trong quy hoạch và đầu tư xây dựng hệ thống cơ sở hạ tầng đồng bộ và tiên tiến, từ
hệ thống giao thông thuận lợi, cấp điện, cấp thoát nước, thông tin liên lạc hiện đại,
đến các hệ thống hạ tầng xã hội và dịch vụ hỗ trợ đa dạng và phong phú, tạo điều
kiện tốt nhất và thuận lợi nhất cho các doanh nghiệp sản xuất kinh doanh trong khu
công nghiệp.
1.2. Tổng quan về khu công nghiệp Gia Bình.
1.2.1 Quy mô khu công nghiệp.
Khu cơng nghiệp Gia Bình được triển khai đầu tư xây dựng năm 2002 với diện
tích 110ha với mặt bằng khu công nghiệp là: (2500 x 4400)m2.

Các lĩnh vực đầu tư trong khu công nghiệp bao gồm nhiều ngành nghề: công
nghiệp điện, điện tử, vật liệu xây dựng và cơ khí, cơng nghiệp nhẹ, hàng tiêu
dùng…
Dưới đây là danh sách các doanh nghiệp sản xuất trong KCN Gia Bình với công
suất tiêu thụ và yêu cầu cung cấp điện của từng phụ tải.
Bảng 1.1: Danh sách các doanh nghiệp trong khu cơng nghiệp Gia Bình
SV: Trần Văn Hiệp – Đ3H3

1

HD: Th.s Phạm Anh Tuân


Đồ án tốt nghiệp
nghiệp
T
T
1

Cung cấp điện cho khu công

C.ty Thái Bình

2
3
4

Dương
C.ty TNHH Tân Đơ
Acecook

Canon Việt Nam

5

Samsung Việt Nam

6
7

Shihen Technical
VN
Liên doanh Tiến

8

Quốc
Leadertek

9

Thiết bị Đông Anh

10
11
12

Spt(kVA

Tmax

)

(h)

Sx hàng may mặc

2.400

4.000

Quan trọng

Sản xuất hàng gia dụng
Chế biến thực phẩm
Sx con lăn, thiết bị in

1.800
2.400
2.200

3.500
5.200
5.000

Sản xuất thiết bị điện tử

2.600

5.000

Quan trọng
Quan trọng
Quan trọng
Rất quan

Thiết bị điện, điện tử

2.500

4.500

Quan trọng

Sx linh kiện xe máy

2.000

4.000

Quan trọng

Cơ khí chính xác

2.200

4.000

Sx thiết bị điện

2.600

4.500

Quan trọng
Rất quan

Sx kết cấu thép

3.200

5.100

3.200

4.500

2.700

3.500

Tên doanh nghiệp

C.ty cơ khí Điện
Lực
C.ty Viglacera
Tở hợp chung cư
thương mại

Lĩnh vực hoạt động

Sx gạch Granite VLXD
Khu chung cư, siêu thị,

giải trí…
Tởng cơng śt

Loại phụ tải

trọng

trọng
Rất quan
trọng
Rất quan
trọng
Quan trọng

29.800

 Sơ đờ bố trí mặt bằng khu công nghiệp như sau:

SV: Trần Văn Hiệp – Đ3H3

2

HD: Th.s Phạm Anh Tuân


Đồ án tốt nghiệp
nghiệp

Cung cấp điện cho khu công

11

8

7

6

5

4

9

10

3

2

1

12

Quôc lô 18
Hình 1.1: Sơ đờ bớ trí mặt bằng khu cơng nghiệp Gia Bình.
1.2.2 Hạ tầng khu cơng nghiệp.

1) Hạ tầng kỹ thuật.
Khu công nghiệp được đầu tư hạ tầng kỹ thuật đầy đủ và hiện đại với hệ thống
giao thông nội bộ, hệ thống cấp điện, hệ thống xử lý nước, hệ thống chiếu sáng…
đảm bảo yêu cầu sản xuất cho các doanh nghiệp.
2) Hạ tầng dịch vụ và xã hội.
Khu công nghiệp với hạ tầng dịch vụ đầy đủ và hiện đại bao gồm: trung tâm điều
hành, chi cục thuế, chi cục hải quan, trung tâm kho vận, ngân hàng, bưu điện, phịng
cháy chữa cháy, viễn thơng, hệ thớng xử lý nước thải…
Khu đơ thị dịch vụ Gia Bình có diện tích 35ha là một khu đơ thị hiện đại có hạ tầng
kỹ thuật, hạ tầng xã hội đờng bộ, bao gồm đầy đủ các hạng mục: nhà ở cho cán bộ,
khu chung cư, khu dịch vụ, trường học, bệnh viện, khu vui chơi giải trí, siêu thị, tở
hợp thể thao… giải quyết và đáp ứng tôt nhất mọi nhu cầu của cán bộ công nhân
làm việc cho các doanh nghiệp trong khu công nghiệp.
1.3. Liên kết điện trong khu vực.

SV: Trần Văn Hiệp – Đ3H3

3

HD: Th.s Phạm Anh Tuân


Đờ án tớt nghiệp
nghiệp

Cung cấp điện cho khu cơng

Tồn bộ khu công nghiệp với tổng công suất phụ tải 29800 kVA.Đây là một khu
công nghiệp lớn với những phụ tải quan trọng, do đó cần yêu cầu về độ tin cậy cung
cấp điện cao.

 Sơ đồ lưới điện trung áp tại khu vực như sau:
▬ Đường dây 110kV
▬ Đường dây 22kV
●

Trạm biến áp 22/0,4 kV

Hình 1.2: Sơ đờ liên kết điện trong khu vực huyện Gia Bình.
Căn cứ vào sơ đờ lưới điện trong khu vực hụn Gia Bình ta sẽ thớng kê các
đường dây xung quanh KCN từ đó tính toán thiết kế cung cấp điện cho KCN như
sau:

SV: Trần Văn Hiệp – Đ3H3

4

HD: Th.s Phạm Anh Tuân


Đồ án tốt nghiệp
nghiệp

Cung cấp điện cho khu công

171

XT 472

XT 471

11

8

7

6

5

4

9

10

3

2

1

12

Qc lơ 18

Hình 1.3: Các đường dây bao quanh khu cơng nghiệp Gia Bình

 Hệ thống điện xung quanh khu công nghiệp bao gồm:

-

Hai lộ đường dây 22kV trên không (XT471, XT472) và một lộ đường dây 110kV
(171) đi ngang qua khu công nghiệp.

-

Ba trạm biến áp khu vực 22/0,4kV là: Nam Hưng, Tân Dân và Tân Dân 2.
Nhìn tởng quan vào sơ đồ lưới điện khu vực ta thấy bớ trí xung quanh khu cơng
nghiệp có các đường dây trên khơng 22kV, đờng thời cịn có đường dây 110kV đi
ngang qua, đảm bảo cho việc cung cấp điện một cách an tồn và tin cậy.

CHƯƠNG 2
TÍNH TỐN PHỤ TẢI
*****

SV: Trần Văn Hiệp – Đ3H3

5

HD: Th.s Phạm Anh Tuân


Đờ án tớt nghiệp
nghiệp

Cung cấp điện cho khu cơng

2.1 Tính tốn phụ tải tởng và phân nhóm phụ tải.
2.1.1Tính tốn phụ tải.

Căn cứ vào yêu cầu sản xuất của từng nhà máy, ta có bảng tởng hợp cơng śt
tính toán của các nhà máy trong KCN như sau:
Bảng 2.1: Bảng tởng hợp cơng śt tính toán phụ tải KCN.
TT

Tên nhà máy

1 Cơng ty Thái Bình Dương
2 Cơng ty TNHH Tân Đô
3 Acecook
4 Canon Việt Nam
5 Samsung Việt Nam
6 Shihen Technical VN
7 Liên doanh Tiến Quốc
8 Leadertek
9 Thiết bị Đông Anh
10 Cơng ty cơ khí Điện Lực
11 Cơng ty Viglacera
12 Tở hợp chung cư thương mại
Tổng công suất

Ptt

Qtt

(kW)
2.040
1.440
2.040
1.826

2.236
2.050
1.500
1.540
2.028
2.400
2.304
2.322
23726

(kVAr)
1.264,3
1.080,0
1.264,3
1.227,1
1.326,8
1.430,9
1.322,8
1.571,1
1.627,0
2.116,6
2.220,7
1.377,8
17829,4

cosφ
0,85
0,80
0,85
0,83

0,86
0,82
0,75
0,70
0,78
0,75
0,72
0,86

Công suất
(kVA)
2.400
1.800
2.400
2.200
2.600
2.500
2.000
2.200
2.600
3.200
3.200
2.700
29.800

- Phụ tải tính toáncủa tồn khu cơng nghiệp được xác định theo hệ sớ đờng thời qua
biểu thức:

Trong đó:
kđt- hệ sớ đờng thời lấy bằng 0,85

Ptt ; Qtt – tổng công suất tác dụng và cơng śt phản kháng của tồn khu cơng
nghiệp
Pttkcn ; Qttkcn – tởng cơng śt phụ tải tính toán tác dụng và cơng śt tính toán phản
kháng của tồn khu cơng nghiệp
Khi đó:
-

Phụ tải tính toán tác dụng của khu công nghiệp:

SV: Trần Văn Hiệp – Đ3H3

6

HD: Th.s Phạm Anh Tuân


Đồ án tốt nghiệp
nghiệp

Cung cấp điện cho khu công

-

Phụ tải tính toán phản kháng của khu cơng nghiệp:

-

Phụ tải tính toán tồn phần của khu cơng nghiệp :
Ta sẽ sử dụng các sớ liệu trên để tính toán thiết kế cung cấp điện cho các phụ
tải của KCN.

2.1.2 Phân nhóm phụ tải.
Vì KCN có nhiều nhà máy với cơng śt lớn. Do vậy để cho việc tính toán
và thiết kế cung cấp điện chính xác hơn, ta chia các nhà máy ra từng nhóm phụ tải
với những phân bớ khu vực riêng biệt.
KCN được bớ trí theo các phân khu. Mỗi phân khu có một đặc thù riêng. Ở
đây, ta bớ trí các phân khu theo từng nhóm hàng sản xuất và dịch vụ như: dịch vụ,
thực phẩm và may mặc, điện tử, công nghiệp nhẹ, công nghiệp nặng…
2.2 Biểu đồ phụ tải điện.
2.2.1 Tâm phụ tải điện.
Mục đích xác định tâm phụ tải điện là tìm ra vị trí đặt TBATT hoặc TPPC
nhằm giảm chi phí dây dẫn đờng thời giảm tổn thất công suất, tổn thất điện năng và
tổn thất điện áp trong lưới điện khu công nghiệp.
Tâm phụ tải điện được xác định theo hệ trục toạ độ Oxyz như sau:
n

x0 

n

�xi .Si

y0 

i 1
n

�S
i 1

i

n

�yi .Si

z0 

i 1
n

�S

;

i 1

i

;

�z .S
i 1
n

i

�S
i 1

i

i

Trong đó:
x0, y0, z0 - tọa độ của tâm phụ tải điện.
xi, yi, zi - tọa độ của phụ tải thứ i tính theo hệ trục tọa độ.
Si – công suất của phụ tải thứ i
Thông thường để đơn giản, ta sẽ bỏ qua đến tọa độ z trong việc thiết kế tính
toán hệ thớng cung cấp điện mà chỉ quan tâm đến tọa độ x và y.
2.2.2 Biểu đồ phụ tải điện.

SV: Trần Văn Hiệp – Đ3H3

7

HD: Th.s Phạm Anh Tuân


Đồ án tốt nghiệp
nghiệp

Cung cấp điện cho khu công

Nhằm xác định sơ bộ vị trí đặt TPP hay TBA ta cần xây dựng biểu đồ phụ tải
qua việc thể hiện giá trị phụ tải tính toán trên mặt bằng KCN.
Biểu đờ phụ tải điện là các vịng trịn vẽ trên mặt phẳng, có tâm trùng với tâm
của phụ tải điện, có diện tích tương ứng với cơng śt của phụ tải theo một tỷ lệ
xích.
Bán kính vịng trịn biểu đờ phụ tải của nhà máy thứ i được xác định theo cơng
thức sau:

Trong đó:
Si – cơng śt phụ tải tính toán toàn phần của nhà máy thứ i (kVA).
m – tỷ lệ xích , ta chọn m = 3kVA/mm2
Góc biểu diễn tỉ lệ phụ tải chiếu sáng:
3600.Scs
 cs 
Stt

Trong đó:
Scs – công suất chiếu sáng của nhà máy, kVA
Stt – cơng śt tính toán của nhà máy, kVA
Kết quả tính toán các thông số R i và αcsi của biểu đồ phụ tải KCN được ghi
trong bảng sau:
Bảng 2.2: Bảng tính toán thơng sớ Ri và αcsi biểu đờ phụ tải KCN.
T
T
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

Tên nhà máy
Cơng ty Thái Bình Dương

Cơng ty TNHH Tân Đô
Acecook
Canon Việt Nam
Samsung Việt Nam
Shihen Technical VN
Liên doanh Tiến Q́c
Leadertek
Thiết bị Đơng Anh
Cơng ty cơ khí Điện Lực
Cơng ty Viglacera

SV: Trần Văn Hiệp – Đ3H3

X,

Y,

R,

mm
105,5
111,0
140,2
70,0
28,0
68,3
26,5
65,3
105,5
140,2

28,0

mm
18,0
40,5
46,0
18,0
19,0
44,0
41,5
72,0
74,5
74,5
72,0

mm
15,96
13,82
15,96
15,28
16,61
16,29
14,57
15,28
16,61
18,43
18,43

8

αcs0

Stt, kVA

61,0
105,5
42,3
41,5
40,0
41,8
32,5
19,4
59,7
35,1
40,5

2.400
1.800
2.400
2.200
2.600
2.500
2.000
2.200
2.600
3.200
3.200

HD: Th.s Phạm Anh Tuân

Đồ án tốt nghiệp
nghiệp
12

Tổ hợp chung cư thương mại

SV: Trần Văn Hiệp – Đ3H3

Cung cấp điện cho khu công

138,0

9

13,8

16,93

160,3

HD: Th.s Phạm Anh Tuân

2.700


Đồ án tốt nghiệp
nghiệp

Cung cấp điện cho khu công

Căn cứ vào các thông số thể hiện trong bảng 2.2 ta vẽ được biểu đờ phụ tải khu
cơng nghiệp như sau:

Hình 2.1: Biểu đồ phụ tải khu công nghiệp
Căn cứ vào biểu đồ phụ tải KCN, ta sẽ xác định vị trí lắp đặt TPP hay TBA
một cách hợp lý nhất.

SV: Trần Văn Hiệp – Đ3H3

10

HD: Th.s Phạm Anh Tuân


Đồ án tốt nghiệp
nghiệp

Cung cấp điện cho khu công

CHƯƠNG 3
CHỌN PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN
*****
3.1. Khái niệm chung.
Phương án cung cấp điện là phương án thiết kế cung cấp điện từ hệ thống lưới
quốc gia đến các điểm tải. Ở đây ta thiết kế cung cấp điện từ lưới 110kV hay 22kV
đến trạm biến áp trung tâm của KCN.
Phương án cung cấp điện phải thoả mãn các điều kiện cơ bản sau:
-

Đảm bảo chất lượng điện năng, tức là đảm bảo được tần số và điện áp nằm trong
phạm vi cho phép.

-

Đảm bảo độ tin cậy, tính liên tục cung cấp điện.

-

Thuận tiện cho việc thi công, lắp đặt, quản lý, vận hành và sửa chữa khi bị sự cớ.

-

Có chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật hợp lý.

3.2. Đề xuất các phương án cấp điện.
3.2.1 Vị trí đặt các tủ phân phối chính.
Để lựa chọn vị trí tới ưu cho các tủ phân phới chính, phương án cần thoả mãn
các quy tắc sau:
-

Vị trí của tủ càng gần khu tập trung phụ tải quan trọng của khu vực cung cấp điện
càng tớt.

-

Vị trí của tủ phải đảm bảo thuận tiện cho các tuyến dây đưa điện từ lưới cũng như
các xuất tuyến từ tủ đến các trạm biến áp của phụ tải.

-

Vị trí của tủ được lựa chọn sao cho tởn thất điện năng là nhỏ nhất.

-

Vị trí của tủ phải đảm bảo các điều kiện khác như cảnh quan mơi trường, có khả
năng điều chỉnh cải tạo thích hợp với sự phát triển của phụ tải trong tương lai.
Căn cứ vào các yêu cầu trên, ta đặt 4 tủ phân phới chính cho KCN. Trong đó
mỗi tủ phân phới có trách nhiệm cung cấp điện cho 3 phụ tải.Ở đây, vị trí đặt tủ nằm
ở rìa ngồi KCN để đảm bảo mỹ quan đồng thời thuận tiện cho việc thiết kế đi dây.

3.2.2 Vị trí đặt trạm biến áp trung tâm (TBATT).
SV: Trần Văn Hiệp – Đ3H3

11

HD: Th.s Phạm Anh Tuân


Đồ án tốt nghiệp
nghiệp

Cung cấp điện cho khu công

Trạm biến áp trung tâm cung cấp điện cho các trạm biến áp nhà máy. Do vậy ta
xác định vị trí đặt trạm dựa vào cơng thức tính tâm phụ tải như sau:
12

x0 

12

�xi .Si

y0 

i 1
12

�S
i 1

i

;

�y .S
i 1
12

i

�S
i 1

i

i

Căn cứ vào những yêu cầu và tình hình thực tế ta chọn vị trí đặt trạm biến áp

trung tâm là: I0 = (83; 47)mm trên biểu đồ phụ tải điện.
3.3 Đề xuất các phương án cấp điện.
Các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của mạng điện phụ thuộc rất nhiều vào sơ đồ cung
cấp điện.

Do vậy, ta phải thiết kế sao cho sơ đờ cung cấp điện có chi phí nhỏ nhất

nhưng đồng thời phải đảm bảo yêu cầu về độ tin cậy cung cấp điện và yêu cầu về
chất lượng điện năng.
Căn cứ vào những yêu cầu trên, ta đề xuất 4 phương án cấp điện từ lưới đến khu
công nghiệp như sau:

SV: Trần Văn Hiệp – Đ3H3

12

HD: Th.s Phạm Anh Tuân


Đồ án tốt nghiệp
nghiệp

Cung cấp điện cho khu công

Phương án 1:
Xây dựng thêm một xuất tuyến mới XT473-22kV đi từ trạm 22/0,4kV Bình
Dương đờng thời trích điện từ hai x́t tuyến XT471 và XT472 từ hai trạm khác
nhau.

171

XT 471

DB3

XT 472

DB4

11

8

7

6

5

4

9

10

3

2

1

12

DB1

DB2
Bi`nh Duong

XT 473

SV: Trần Văn Hiệp – Đ3H3

13

HD: Th.s Phạm Anh Tuân


Đồ án tốt nghiệp
nghiệp

Cung cấp điện cho khu công

Phương án 2:
Xây dựng hai xuất tuyến mới 22kV là XT473 và XT474 từ hai trạm 22/0,4kV là
trạm Bình Dương và trạm Nhân Thắng cung cấp cho KCN.

171
XT 471

Nhân Tha´ng
XT 474

DB3

XT 472

DB4

11

8

7

6

5

4

9

10

3

2

1

12

DB1

DB2
Bi`nh Duong

XT 473

SV: Trần Văn Hiệp – Đ3H3

14

HD: Th.s Phạm Anh Tuân


Đồ án tốt nghiệp
nghiệp

Cung cấp điện cho khu công

Phương án 3:
Xây dựng một trạm biến áp 110/22kV với một MBA có cơng śt 32.000kVA
được cấp điện từ đường dây 171-110kV và xây thêm có đường dây liên kết dự
phịng 22kV từ xuất tuyến XT472.

171

XT 472

XT 471

SV: Trần Văn Hiệp – Đ3H3

11

8

7

6

5

4

15

9

10

3

2

1

HD: Th.s Phạm Anh Tuân

12

Đồ án tốt nghiệp
nghiệp

Cung cấp điện cho khu công

Phương án 4:
Xây dựng một trạm biến áp trung tâm 110/22kV với một MBA có cơng śt máy
32.000kVA được cấp điện từ đường dây 171-110kV và một hệ thớng phát điện dự
phịng cho khu công nghiệp.

171

XT 472

XT 471

SV: Trần Văn Hiệp – Đ3H3

11

8

7

6

5

4

16

9

10

3

2

1

12

HD: Th.s Phạm Anh Tuân


Đồ án tốt nghiệp
nghiệp

Cung cấp điện cho khu công

3.4 Chọn thiết bị điện cho từng phương án.
3.4.1 Phương án cấp điện 1.
Phương án này ta xây dựng một xuất tuyến mới XT473/22kV đờng thời trích
điện từ hai x́t tuyến có sẵn là XT471 và XT472 cung cấp điện cho 4 tủ phân phới
chính.
1) Chọn tủ phân phới chính.
Bộ thiết bị tủ điện phân phối trung thế bao gồm các module: Tủ phân phối

trung thế đầu vào, tủ phân phối trung thế đầu ra, khối máy cắt trung thế, relay bảo
vệ phát tuyến, relay bảo vệ máy biến áp, bộ thanh cái trung thế, bộ tiếp địa dòng và
biến áp trung thế, dao tiếp địa.
KCN được bớ trí 4 tủ phân phới chính ở mỗi phân khu.Từ đó mỗi tủ phân phối
sẽ chịu trách nhiệm cung cấp điện cho từng khu vực khác nhau thơng qua các trạm
biến áp nhà máy.
Dịng điện định mức đi vào tủ phân phối được xác định theo cơng thức:
I đm 

S đm
3.U đm (A)

Trong đó:
Sđm – công suất định mức của tủ phân phối, kVA
Uđm – điện áp định mức của tủ phân phối, kV. Ở đây Uđm = 22kV
Iđm – dòng điện định mức của tủ phân phới, A
Căn cứ vào kết quả tính toán cơng śt cho tủ phân phới dựa vào dịng điện
định mức của tủ phân phới, ta có bảng tởng hợp như sau:
Bảng 3.1: Khu vực cung cấp điện của các tủ phân phối
TT

1

Tủ phân

Công suất

Iđm

phối

(kVA)

(A)

DB1

7500

SV: Trần Văn Hiệp – Đ3H3

196,8

Tên nhà máy
Cơng ty Thái Bình Dương
Tở hợp chung cư thương mại
Acecook

17

HD: Th.s Phạm Anh Tuân

Công suất
(kVA)
2.400
2.700
2.400


Đồ án tốt nghiệp

nghiệp

Cung cấp điện cho khu công

2

DB2

6800

178,5

3

DB3

7600

199,4

4

DB4

7900

207,3

Canon Việt Nam
Samsung Việt Nam

Liên doanh Tiến Q́c
Cơng ty cơ khí Điện Lực
Công ty TNHH Tân Đô
Thiết bị Đông Anh
Leadertek
Công ty Viglacera
Shihen Technical VN

2.200
2.600
2.000
3.200
1.800
2.600
2.200
3.200
2.500

2) Chọn dây dẫn.
Các nhà máy trong khu công nghiệp có thời gian sử dụng cơng śt cực đại T max
lớn nên dây dẫn sẽ được chọn theo điều kiện mật độ dòng kinh tế Jkt
Mật độ dòng kinh tế Jkt của các nhà máy được chọn theo bảng 3.2 [1]
Khi đó:
-

Dịng điện lớn nhất chạy trong dây dẫn là:
Trong đó:

Stt – cơng śt tính toán của phụ tải khu công nghiệp, kVA;
Uđm – điện áp định mức mạng điện, kV;

n – số mạch đường dây. Ở đây n = 1.
Với lưới trung áp do khoảng cách tải điện xa, gây tởn thất điện áp lớn. Vì thế ta
phải kiểm tra điều kiện tổn thất cho phép:

Bảng 3.2: Thông số các nhà máy trong khu công nghiệp.
TT
1
2
3
4
5
6
7

Tên doanh nghiệp
Công ty Thái Bình Dương
Cơng ty TNHH Tân Đơ
Acecook
Canon Việt Nam
Samsung Việt Nam
Shihen Technical VN
Liên doanh Tiến Quốc

SV: Trần Văn Hiệp – Đ3H3

Ptt

Qtt

Stt

Tmax

Jkt

(kW)
2.040
1.440
2.040
1.826
2.236
2.050
1.500

(kVAr)
1.264,3
1.080,0
1.264,3
1.227,3
1.326,8
1.430,9
1.322,9

(kVA)
2.400
1.800
2.400
2.200
2.600
2.500

2.000

(h)
4.000
3.500
5.200
5.000
5.000
4.500
4.000

(A/mm2)
1,7
1,7
1,6
1,7
1,7
1,7
1,7

18

HD: Th.s Phạm Anh Tuân


Đồ án tốt nghiệp
nghiệp
8
9
10

11
12

Cung cấp điện cho khu công

Leadertek
Thiết bị Đơng Anh
Cơng ty cơ khí Điện Lực
Cơng ty Viglacera
Tở hợp chung cư thương

1.540
2.028
2.400
2.304

1.571,1
1.627,0
2.116,6
2.220,7

2.200
2.600
3.200
3.200

4.000
4.500
5.100
4.500

1,7
1,7
1,6
1,7

2.322

1.377,8

2.700

3.500

1,7

2.3726

17.829,4

29.800

mại
Tổng công suất

 Đoạn dây AB.
-

Đoạn dây AB chịu tải của cả 2 tủ phân phối DB1 và DB2 với tổng công suất là:
S AB  7500  6800  14300kVA

-

Dịng điện tính toán chạy trên đường dây:
I lv max 

-

S A B
14300

 375,3( A)
n. 3.U dm 1. 3.22

Tiết diện kinh tế của đường dây:
Fkt 

I lv max 375,3

 220,8(mm 2 )
J kt
1, 7

Tra bảng 6.9 [1], ta chọn cáp ba ruột vặn xoắn XPLE240 tiết diện 240 mm 2, có
dịng cho phép Icp = 480A.
-

Kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp:
Với cáp ba ruột vặn xoắn XPLE240 có các thơng sớ kỹ thuật như sau: r 0 =
0,0981Ω/km; x0 = 0,0963Ω/km; l = 6km

U % 

Ptt .R  Qtt . X
11778.0, 0981.6  17942, 6.0, 0963.6
.100 
.100  3,5(%)
2
U dm
1000.222

Ta thấy ∆U% = 3,5% ≤ ∆Ucp =15%. Vậy dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện
tổn thất điện áp cho phép.
 Đoạn dây BC.
-

Đoạn dây BC chịu tải của tủ phân phối DB1 với công śt là:
S BC  7500kVA

-

Dịng điện tính toán chạy trên đường dây:
I lv max 

SV: Trần Văn Hiệp – Đ3H3

S BC
n. 3.U dm



7500
 196,8( A)
1. 3.22

19

HD: Th.s Phạm Anh Tuân


Đồ án tốt nghiệp
nghiệp
-

Cung cấp điện cho khu công

Tiết diện kinh tế của đường dây:
F kt 

I lv max 196,8

 115,8(mm 2 )
J kt
1,7

Tra bảng 6.9 [1], ta chọn cáp ba ruột vặn xoắn XPLE120 tiết diện 120mm 2, có
dịng cho phép Icp = 330A.
-

Kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp:
Với cáp ba ruột vặn xoắn XPLE120 có các thông số kỹ thuật như sau: r 0 =

0,196Ω/km; x0 = 0,108Ω/km; l = 3,5km
U % 

Ptt .R  Qtt . X
6402.0,196.3,5  3906, 4.0,108.3,5
.100 
.100  1, 21(%)
2
U dm
1000.222

Ta thấy ∆U% = 1,21% ≤ ∆U cp =15%. Vậy dây đã chọn thỏa mãn điều kiện
tổn thất điện áp cho phép.
 Đoạn dây BD.
-

Đoạn dây BD chịu tải của tủ phân phối DB2 với công suất là:
S BD  6800kVA

-

Dịng điện tính toán chạy trên đường dây:
I lv max 

-

S BD
6800

 178, 4( A)

n. 3.U dm 1. 3.22

Tiết diện kinh tế của đường dây:
F kt 

I lv max 178, 4

 104,9(mm 2 )
J kt
1,7

Tra bảng 6.9 [1], ta chọn cáp ba ruột vặn xoắn XPLE120 tiết diện 120mm 2, có
dịng cho phép Icp = 330A.
-

Kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp:
Với cáp ba ruột vặn xoắn XPLE120 có các thơng sớ kỹ thuật như sau: r 0 =
0,196Ω/km; x0 = 0,108Ω/km; l = 0,5km
U % 

Ptt .R  Qtt . X
5376.0,196.0,5  3980,9.0,108.0,5
.100 
.100  0,15(%)
2
U dm
1000.222

Ta thấy ∆U% = 0,15% ≤ ∆Ucp =15%. Vậy dây đã chọn thỏa mãn điều kiện
tổn thất điện áp cho phép.

SV: Trần Văn Hiệp – Đ3H3

20

HD: Th.s Phạm Anh Tuân


Đồ án tốt nghiệp
nghiệp

Cung cấp điện cho khu công

 Đoạn dây XT471.
-

Đoạn dây XT471 chịu tải của tủ phân phối DB3 với cơng śt là:
S XT 471  7600kVA

-

Dịng điện tính toán chạy trên đường dây:
I lv max 

-

S BD
7600

 199, 4( A)

n. 3.U dm
3.22

Tiết diện kinh tế của đường dây:
F kt 

I lv max 199, 4

 117,3(mm 2 )
J kt
1,7

Tra bảng 6.9 [1], ta chọn cáp ba ruột vặn xoắn XPLE120 tiết diện 120mm 2, có
dịng cho phép Icp = 330A.
-

Kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp:
Với cáp ba ruột vặn xoắn XPLE120 có các thơng sớ kỹ thuật như sau: r 0 =
0,196Ω/km; x0 = 0,108Ω/km; l = 2,5km
U % 

Ptt .R  Qtt . X
5868.0,196.2,5  4823, 6.0,108.2,5
.100 
.100  0,86(%)
2
U dm
1000.222

Ta thấy ∆U% = 0,86% ≤ ∆Ucp =15%. Vậy dây đã chọn thỏa mãn điều kiện

tổn thất điện áp cho phép.
 Đoạn dây XT472.
-

Đoạn dây XT472 chịu tải của tủ phân phối DB4 và DB3 với cơng śt là:
S XT 471  15500kVA

-

Dịng điện tính toán chạy trên đường dây:
I lv max 

-

S BD
15500

 406, 77( A)
n. 3.U dm 1. 3.22

Tiết diện kinh tế của đường dây:
F kt 

I lv max 406,77

 239,3( mm 2 )
J kt
1,7

Tra bảng 6.9 [1], ta chọn cáp ba ruột vặn xoắn XPLE240 tiết diện 240mm 2, có

dịng cho phép Icp = 480A.
-

Kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp:

SV: Trần Văn Hiệp – Đ3H3

21

HD: Th.s Phạm Anh Tuân


Đồ án tốt nghiệp
nghiệp

Cung cấp điện cho khu công

Với cáp ba ruột vặn xoắn XPLE240 có các thơng sớ kỹ thuật như sau: r 0 =
0,0981Ω/km; x0 = 0,0963Ω/km; l = 3,2km
U % 

Ptt .R  Qtt . X
13330.0,0981.3, 2  7910.0, 0963.3, 2
.100 
.100  1,14(%)
2
U dm
1000.222

Ta thấy ∆U% = 1,14% ≤ ∆Ucp =15%. Vậy dây đã chọn thỏa mãn điều kiện tổn

thất điện áp cho phép.
Căn cứ vào kết quả tính toán trên, ta có bảng tởng hợp chọn dây điện cho
phương án 1 như sau:
Bảng 3.3: Bảng tổng hợp chọn dây cho phương án 1
Đường dây
AB
BC
BD
XT471
XT472

Loại dây
XPLE240
XPLE120
XPLE120
XPLE120
XPLE240

L, km
6,0
3,5
0,5
2,5
3,2

r0, Ω/km
0,0981
0,198
0,198
0,198

0,0981

x0, Ω/km
0,0963
0,108
0,108
0,108
0,0963

3.4.2 Phương án cấp điện 2.
Phương án này ta xây dựng 2 xuất tuyến mới XT473 và XT474 với công suất
mỗi đường dây 15.000kVA cung cấp điện cho 4 tủ phân phối.

 Chọn tủ phân phối chính.
Khu công nghiệp được bớ trí 4 tủ phân phới chính.Mỗi tủ phân phối sẽ chịu
trách nhiệm cung cấp điện cho từng khu vực khác nhau.
Ta cũng chọn các thiết bị điện tương tự như phương án 1. Từ đó ta có bảng tởng
hợp chọn tủ phân phới chính như sau:
Bảng 3.4: Khu vực cung cấp điện của các tủ phân phối
TT

1

Tủ phân

Công suất

Iđm

phối

(kVA)

(A)

DB1

7.500

SV: Trần Văn Hiệp – Đ3H3

196,8

Tên doanh nghiệp
Công ty Thái Bình Dương
Tở hợp chung cư thương mại
Acecook
Canon Việt Nam
Samsung Việt Nam

22

HD: Th.s Phạm Anh Tuân

Công suất
(kVA)
2.400
2.700
2.400
2.200

2.600


Đồ án tốt nghiệp
nghiệp

Cung cấp điện cho khu công

2

DB2

6.800

178,5

3

DB3

7.600

199,4

4

DB4

7.900

207,3

Liên doanh Tiến Q́c
Cơng ty cơ khí Điện Lực
Cơng ty TNHH Tân Đô
Thiết bị Đông Anh
Leadertek
Công ty Viglacera
Shihen Technical VN

2.000
3.200
1.800
2.600
2.200
3.200
2.500

 Chọn dây dẫn.
Ở phương án này ta xây dựng 2 xuất tuyến mới là XT473 và XT474.
-

Xuất tuyến XT473 đã được tính toán ở phương án 1

-

Xuất tuyến XT474 tính toán tương tự như trước.

Ta có bảng tởng hợp chọn dây dẫn cho phương án 2 như sau:
Bảng 3.5: Bảng tổng hợp chọn dây cáp cho phương án 2

Đường dây
A1B1
A2B2
B1C1
B1D1
B2C2
B2D2

Loại dây
XPLE240
XPLE240
XPLE120
XPLE120
XPLE120
XPLE120

L, km
6,0
5,6
3,5
0,5
2,8
0,2

r0, Ω/km
0,0981
0,0981
0,198
0,198
0,198

0,198

x0, Ω/km
0,0963
0,0963
0,108
0,108
0,108
0,108

3.4.3 Phương án cấp điện 3.
Phương án này ta xây dựng một trạm biến áp 110/22kV đờng thời trích điện từ
x́t tuyến có sẵn XT472.
1) Chọn cơng suất trạm biến áp.
Các nhà máy trong KCN đều là những phụ tải quan trọng với phụ tải tính
toán của cả KCN kể đến sự phát triển phụ tải trong 10 năm tới là:
Sttkcn = 25.226,7kVA
Trong trường hợp tổng quát ta chọn công suất MBA theo 2 điều kiện sau:
-

Ở điều kiện các MBA làm việc bình thường: Tởng cơng śt của các MBA sẽ lớn
hơn hoặc bằng tổng công suất các phụ tải của KCN.

-

Ở chế độ MBA sự cố: tổng công suất của các MBA trừ đi công suất của MBA có
cơng śt lớn nhất (đã xét đến điều kiện làm việc quá tải 40%) phải lớn hơn hoặc
bằng tổng công suất của các phụ tải quan trọng.

SV: Trần Văn Hiệp – Đ3H3

23

HD: Th.s Phạm Anh Tuân


Đồ án tốt nghiệp
nghiệp

Cung cấp điện cho khu công

Căn cứ vào những u cầu trên ta chọn MBA có cơng suất định mức
32.000kVA với thông số cơ bản như sau:
Bảng 3.6: Thông số cơ bản của máy biến áp trung tâm.
Loại

Sđm

MBA
ABB

(kVA)
32.000

UC/UH
115/22

∆P0

∆PN

UN

I0

(kW)
35

(kW)
145

(%)
10,5

(%)
0,7

2) Chọn thiết diện dây dẫn.
Ở chế độ làm việc bình thường, đường đây 110kV sẽ cung cấp cho tồn bộ KCN
còn đường dây 22kV ở chế độ dự phòng nóng.Khi trạm biến áp bị sự cớ, máy cắt
(MC) đóng lại. Mạch dự phòng 22kV sẽ cung cấp cho các phụ tải rất quan trọng.
Tính toán tương tự ta có bảng tởng hợp tính toán chọn dây cho phương án này
như sau:
Bảng 3.7: Bảng tổng hợp chọn dây cáp cho phương án 3
Đường dây
22kV
110kV

Loại dây
XPLE240

AC150

L, km
5,48
6,5

r0, Ω/km
0,0981
0,21

x0, Ω/km
0,0963
0,409

3.4.4 Tính tốn cho phương án 4.
Phương án này ta xây dựng một trạm biến áp 110/22kV có cơng śt
32.00kVA đờng thời có một hệ thống phát điện cung cấp cho KCN khi mất điện.
1) Chọn công suất trạm biến áp.
MBA được chọn như phương án 3.
Bảng 3.8: Thông số cơ bản của máy biến áp trung tâm.
Loại

Sđm

MBA
ABB

(kVA)
32.000

UC/UH
115/22

∆P0

∆PN

UN

I0

(kW)
35

(kW)
145

(%)
10,5

(%)
0,7

2) Chọn máy phát điện.
Khi có sự cố xảy ra, hệ thống máy phát tự động đóng điện cung cấp cho các
phụ tải rất quan trọng.

�P

rqt

SV: Trần Văn Hiệp – Đ3H3

 8968( kW )

24

HD: Th.s Phạm Anh Tuân


Đồ án tốt nghiệp
nghiệp

Cung cấp điện cho khu công

Căn cứ vào công suất của các phụ tải rất quan trọng, ta chọn được hệ thống
MFĐ như sau:
Bảng 3.9: Thông số kỹ thuật của hệ thống phát điện KCN.
MFĐ

Số lượng

Mitsubishi

01

Sđm

Tần số
(Hz)

Vốn đầu tư

(kVA)

Uđm
(kV)

9.000

0,4/0,23

50

6.325

(106đ)

3) Chọn thiết diện dây dẫn.
Phương án có một xuất tuyến 110kV đi từ lưới 110kV đến trạm biến áp
110/22kV cung cấp điện cho các phụ tải.
Bảng 3.10: Bảng tổng hợp chọn dây cáp cho phương án 4
Đườngdây
110kV

Loạidây
AC150

L, km
6,5

r0, Ω/km
0,21

x0, Ω/km
0,409

3.5 Lựa chọn phương án cấp điện.
3.5.1 Hàm chi phí tính tốn.
Việc so sánh lựa chọn phương án tới ưu được tiến hành theo phương pháp cực
tiểu hàm chi phí tính toán:
Trong đó:
Z – hàm chi phí tính toán hằng năm, đ/năm
aom – hệ số vận hành và bảo dưỡng hằng năm, ta lấy aom = 0,1.
atc – hệ số thu hồi vốn đầu tư tiêu chuẩn, Ttc = 10 năm -. atc = 0,125
K – tổng vốn đầu tư cho trạm biến áp (hoặc trạm phân phối trong phương án
sử dụng TPPC) và đường dây.
∆A - tổn thất điện năng hằng năm trênmáy biến áp và đường dây, kWh.
C – giá tiền tổn thất điện năng, ta lấy C = 1.200đ/kWh.
Yth – chi phí tởn thất của phụ tải hàng năm do mất điện gây ra, đ/năm.
Với:

=

Ath – điện năng tổn thất hằng năm do mất điện, kWh.
SV: Trần Văn Hiệp – Đ3H3

25

HD: Th.s Phạm Anh Tuân