Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất công nghiệp

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (467.21 KB, 76 trang )

Đồ án cung cấp điện

GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải

Thiết kế cung cấp điện
Bài 24A
“Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất công nghiệp”
Sinh viên :
Lớp
Thời gian thực hiện _________________________________________
A. Dữ kiện:
Thiết kế mạng điện cung cấp cho một phân xưởng với số liệu cho trong bảng
số liệu thiết kế cấp điện phân xưởng. Tỷ lệ phụ tải điện loại I là 60%. Hao tổn điện
áp cho phép trong mạng điện hạ áp ∆Ucp = 5%. Hệ số công suất cần nâng lên là
cosϕ = 0,90. Hệ số chiết khấu i = 12%; Công suất ngắn mạch tại điểm đấu điện S k,
MVA; Thời gian tồn tại của dòng ngắn mạch t k=2,5. Giá thành tổn thất điện năng
c∆=1500 đ/kWh; suất thiệt hại do mất điện g th=10000 đ/kWh. Đơn giá tụ bù là
140.103 đ/kVAr, chi phí vận hành tụ bằng 2% vốn đầu tư, suất tổn thất trong tụ
∆Pb=0,0025 kW/kVAr. Giá điện trung bình g=1400 đ/kWh. Điện áp lưới phân phối
là 22 kV.
Thời gian sử dụng công suất cực đại T M= 4000 (h). Chiều cao phân xưởng
h=4,2(m). Khoảng cách từ nguồn điện đến phân xưởng L=200(m).
Các tham số khác lấy trong phụ lục và sổ tay thiết kế cung cấp điện.
S
Tên thiết
Hệ
ố hiệu
bị
số ksd
trên sơ
đồ

1;
Máy tiện
0,3
2;
3; ngang bán tự 5
19; 20; động
26; 27
4;
Máy tiện
0,3
5; 7; 8; xoay
2
24
6
Máy tiện
0,3
xoay
1
Máy
0,2
1
khoan đứng
6
9;
Máy
0,3
10; 12
khoan đứng
7
1

Máy
0,3
3
khoan định tâm 0
1
Máy tiện
0,4
4; 15; bán tự động
SVTH: Bùi Thị Loan

cosϕ

Công suất đặt P, kW theo
các phương án
A

0,67

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

0,68

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

0,65

7,5

0,56

2,8

0,66

4 + 8,5+5

0,58

2,2

0,63

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

Đồ án cung cấp điện

16; 17

1

1
8

GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải

Máy mài
nhọn

0,4

0,67

2,8

0,4

0,70

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

0,4

0,63

4 + 5,5+ 8

0,5

0,9

33

0,4

0,58

40

0,4

0,60

12

0,3

0,55

22

0,4

0,62

24; 20

5

2
Máy tiện
1; 22; ren
7
23; 28;
29; 30;
31
2
Máy doa
5; 32;
5

33
3
Máy hàn
4
hồ quang
3
3
Máy biến
5
áp hàn ε=0,4
5
3
Máy tiện
6
ren
3
Máy hàn
7
xung
2
3
Máy
8; 39
chỉnh lưu hàn
6

A

Hình 1.4. Sơ đồ
mặt bằng phân xưởng cơ

khí – sửa chữa N0 4

SVTH: Bùi Thị Loan

B

C

D

E

Đồ án cung cấp điện

SVTH: Bùi Thị Loan

GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải

Đồ án cung cấp điện

GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải

B. Nội dung của bản thuyết minh gồm các phần chính sau:
I. Thuyết minh
1. Tính toán chiếu sáng cho phân xưởng
2. Tính toán phụ tải điện:
2.1. Phụ tải chiếu sáng;
2.2. Phụ tải thông thoáng và làm mát

2.3. Phụ tải động lực;
2.4. Phụ tải tổng hợp.
3. Xác định sơ đồ cấp điện của phân xưởng
3.1. Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng
3.2. Chọn công suất và số lượng máy biến áp
3.3. Lựa chọn sơ đồ nối điện tối ưu (so sánh ít nhất 2 phương án)
4. Lựa chọn và kiểm tra các thiết bị của sơ đồ nối điện:
4.1. Chọn dây dẫn của mạng động lực, dây dẫn của mạng chiếu sáng;
4.2. Tính toán ngắn mạch
4.3. Chọn thiết bị bảo vệ và đo lường
5. Tính toán chế độ mạng điện
5.1.
Xác định hao tổn điện áp trên đường dây và trong máy biến áp
5.2.
Xác định hao tổn công suất
5.3.
Xác định tổn thất điện năng
6. Tính chọn tụ bù nâng cao hệ số công suất.
6.1. Xác định dung lượng bù cần thiết
6.2. Lựa chọn vị trí đặt tụ bù
6.3. Đánh giá hiệu quả bù công suất phản kháng
6.4. Phân tích kinh tế-tài chính bù công suất phản kháng
7. Tính toán nối đất và chống sét
7.1. Tính toán nối đất
7.2. Tính chọn thiết bị chống sét
8. Dự toán công trình
8.1. Danh mục các thiết bị
8.2. Xác định các tham số kinh tế
II. Bản vẽ
1. Sơ đồ mạng điện trên mặt bằng phân xưởng với sự bố trí của các tủ phân phối, các

thiết bị
2. Sơ đồ nguyên lý của mạng điện có chỉ rõ các mã hiệu và các tham số của thiết bị
được chọn
3. Sơ đồ trạm biến áp gồm: sơ đồ nguyên lý, sơ đồ mặt bằng và mặt cắt trạm biến áp
4. Sơ đồ chiếu sáng và sơ đồ nối đất
5. Bảng số liệu tính toán mạng điện

SVTH: Bùi Thị Loan

Đồ án cung cấp điện

GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải

CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN
1. Phụ tải chiếu sáng:

 Tổng công suất chiếu sáng là:

∑Pcs = S.P0 = 24.36.15 = 12960 W = 12,96 kW với P0 = 15 W/m2
Vì ta sử dụng đèn sợi đốt nên hệ số cosφ của nhóm phụ tải chiếu sáng bằng
1 và coi hệ số đồng thời của các phụ tải chiếu sáng bằng 1.
2. Phụ tải động lực:

Ta sử dụng phương pháp hệ số nhu cầu để xác định phụ tải động lực.
2.1 Phân nhóm các phụ tải động lực:

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 được phụ tải tính toán được chính xác hơn và thuận tiện trong việc
lựa chọn phương thức cung cấp điện cho nhóm.
 Tổng công suất của các nhóm thiết bị nên xấp xỉ nhau để giảm chủng

loại tử động lực cần dung trong phân xưởng và toàn nhà máy. Số thiết bị
trong một nhóm cũng không nên quá nhiều bởi đầu ra của các tủ động
lực thường là 8÷12
Tuy nhiên thường rất khó khăn chọn được nhóm 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, công suất của các thiết bị được bố trí trên
mặt bằng phân xưởng, ta có thể chia các phụ tải thành nhóm. Kết quả phân
nhóm phụ tải được trình bày trong bảng sau:

SVTH: Bùi Thị Loan

Đồ án cung cấp điện

STT

Tên thiết bị

NHÓM 1
1
Máy hàn hồ quang

2
Máy biến áp
Tổng
NHÓM 2
1
Máy tiện ngang bán
động
2
Máy tiện ngang bán
động
3
Máy tiện ren
4
Máy tiện ren
5
Máy tiện ngang bán
động
6
Máy tiện ngang bán
động
7
Máy tiện ren
8
Máy tiện ren
Tổng
NHÓM 3
1
Máy tiện ngang bán
động
2

Máy tiện ngang bán
động
3
Máy tiện xoay
4
Máy tiện xoay
5
Máy tiện xoay
6
Máy khoan định tâm
7
Máy tiện bán tự động
8
Máy tiện bán tự động
Tổng
NHÓM 4
1
Máy tiện ngang bán
động
2
Máy tiện xoay
3
Máy tiện xoay
4
Máy khoan đứng
5
Máy khoan đứng
6
Máy khoan đứng
7

Máy khoan đứng
SVTH: Bùi Thị Loan

GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải

Số hiệu Hệ số
trên sơ
đồ
ksd

cos

Công
suất
P (kW)

34
35

0.53
0.45

0.90
0.58

33.0
40.0
73.0

tự 19

0.35

0.67

22.0

tự 20

0.35

0.67

18.0

21
22
tự 26

0.47
0.47
0.35

0.70
0.70
0.67

2.8
4.0
12.0

tự 27

0.35

0.67

18.0

28
29

0.47
0.47

0.7
0.7

4.0
7.5
88.3

tự 1

0.35

0.67

12.0

tự 2

0.35

0.67

17.0

0.3
0.32
0.32
0.3
0.41
0.41

0.65
0.68
0.68
0.58
0.63
0.63

7.5
5.5
12.0
2.2
3.0
4.5
63.7

0.35

0.67

18.0

0.32
0.32
0.37
0.37
0.26
0.37

0.68
0.68
0.66
0.66
0.56
0.66

1.2
2.8
4.0
8.5
2.8
5.0

6
7
8

13
14
15
tự 3
4
5
9
10
11
12

Đồ án cung cấp điện

GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải

8
Máy tiện bán tự động
16
9
Máy tiện bán tự động
17
10
Máy mài nhọn
18
Tổng
NHÓM 5
1
Máy tiện ren
36

2
Máy tiện ngang bán tự 37
động
3
Máy tiện ngang bán tự 38
động
Tổng
NHÓM 6
1
Máy tiện ren
23
2
Máy tiện xoay
24
3
Máy doa
25
4
Máy tiện ren
30
5
Máy tiện ren
31
6
Máy doa
32
7
Máy doa
33
8

Máy chỉnh lưu hàn
39
Tổng

0.41
0.41
0.45

0.63
0.63
0.67

4.5
8.5
2.8
58.1

0.4
0.32

0.60
0.55

12.0
22.0

0.46

0.62

24.0
58

0.47
0.32
0.45
0.47
0.47
0.45
0.45
0.46

0.70
0.68
0.63
0.70
0.70
0.63
0.63
0.62

3.0
10.0
4.0
12.0
7.5
5.5
8.0
20.0
70

2.2 Xác định phụ tải tính toán cho nhóm phụ tải động lực:
2.2.1

Xác định phụ tải toán cho nhóm 1:

 Xác định trị số nhd như sau:

1
P ≥ P 
dm 2 dm MAX ÷


Chọn các thiết bị có



 n1 là số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nữa công suất thiết bị có

công suất lớn nhất,và ứng với n1 này xác định tổng công suất định mức :

∑P
dmn
1

.

 Xác định số n và tổng công suất định mức ứng với n :

 Tìm giá trị n* =

SVTH: Bùi Thị Loan

n
1
n

và P* =

∑P
dmn
1
∑P
dmn

∑P
dmn

Đồ án cung cấp điện

GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải

 Dựa vào bảng PL 1.4.bảng tính nhq*theo n* và P* ,ứng với giá trị vừa tìm

n
được n* và P* ta xác định giá trị nhq* .sau đó từ nhq* =
n

hd

= n* × n
hd

Với nhóm 1 ta có:

1
1
Pđm ≥ ⋅ Pđm max = ⋅ 40 = 20kw
2
2

n1 = 1 => ∑Pdm n1 = 33 kW và n = 2 => ∑Pdm n = 73 kW
n∗ =


n1 1
= = 0,5
n 2

P∗ =

và
0,95

∗
nhq
=

P∗2 (1 − P∗ )
+

(1 − n∗ )
n∗

2

Vậy ta có:

∑ Pdmn1 = 33 = 0,44
∑ Pdmn 75
=

( 0,44)
0,5

0,95

2

2
(
1 − 0,44)
+
(1 − 0,5)

= 0,94

∗
nhq = nhq
⋅ n = 0,94 ⋅ 2 = 1,88



 Hệ số sử dụng tổng hợp của nhóm 1 là:

k sdΣ =

∑P ⋅k
∑ Pi
i

sdi

=

33.0,53 + 40.0.45
= 0,49
73

 Hệ số cực đại của nhóm 1 là:
k M = 1 + 1,3.

1 − k sdΣ
1 − 0,49
= 1 + 1,3.
= 1,54
nhq .k sdΣ + 2
1,88 .0,49 + 2

 Phụ tải tính toán của nhóm 1:

Ptt = k M .k sdΣ .∑ Pi = 1,54.0,49.73 = 55,09
 Hệ số cosφtb của nhóm 1 là:

SVTH: Bùi Thị Loan

kW

hd
n

ta tìm được

Đồ án cung cấp điện

Cosϕ tb =

GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải

∑ P . cos ϕ
∑P
i

i

i

=

33.0,9 + 40.0,58

= 0,73
73

Xác định phụ tải tính toán cho các nhóm còn lại.
S Tên thiết bị
Số H co Công P. P2
T
hi ệ s suất
ksd
T
ệu số φ
Σ
tr
ên ks
P
sơ d
(kW)
đồ
NHÓM 1
1 Máy hàn hồ 34 0. 0. 33.0
17 10
quang
53 9
.4 89.
0
9
0
2 Máy biến áp
35 0. 0. 40.0
18 16

45 5
00.
8
0
Tổng
73.0
35 26
.4 89.
9
0
NHÓM 2
1 Máy tiện ngang 19 0. 0. 22.0
7. 48
bán tự động
35 6
70 4.0
7
2 Máy tiện ngang 20 0. 0. 18.0
6. 32
bán tự động
35 6
30 4.0
7
3 Máy tiện ren
21 0. 0. 2.8
1. 7.8
47 7
32
0
4 Máy tiện ren

22 0. 0. 4.0
1. 16.
47 7
88 0
0
5 Máy tiện ngang 26 0. 0. 12.0
4. 14
bán tự động
35 6
20 4.0
7
6 Máy tiện ngang 27 0. 0. 18.0
6. 32
bán tự động
35 6
30 4.0
7
7 Máy tiện ren
28 0. 0. 4.0
1. 16.
47 7
88 0
8 Máy tiện ren
29 0. 0. 7.5
3. 56.
47 7
53 3
SVTH: Bùi Thị Loan

P. ks n

co dΣ hq
sφ

k Ptt(
M k
W)

co
s
t
b

29
.7
23
.2
52 0. 1. 1. 54.
.9 4 8 5 86
9 8 5
14
.7
4
12
.0
6
1.
96
2.
80
8.

04
12
.0
6
2.
80
5.
25

0.
72

Đồ án cung cấp điện

GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải

Tổng

88.3

33
.1
0
NHÓM 3

13
72.
1

59 0. 7. 1. 48.
.7 3 1 4 85
1 7 2 8

1

0. 0.
35 6
7
2 Máy tiện ngang 2 0. 0.
bán tự động
35 6
7
3 Máy tiện xoay 6 0. 0.
3 6
5
4 Máy tiện xoay 7 0. 0.
32 6
8
5 Máy tiện xoay 8 0. 0.
32 6
8
6 Máy
khoan 13 0. 0.
định tâm
3 5
8
7 Máy tiện bán 14 0. 0.
tự động
41 6

3
8 Máy tiện bán 15 0. 0.
tự động
41 6
3
Tổng

12.0

4.
20

14
4.0

8.
04

17.0

5.
95

28
9.0

7.5

2.
25

56.
3

11
.3
9
4.
88

5.5

1.
76

30.
3

3.
74

12.0

3.
84

14
4.0

8.

16

2.2

0.
66

4.8

1.
28

3.0

1.
23

9.0

1.
89

4.5

1.
85

20.
3

2.
84

63.7

21
.7
4

69
7.6

1

Máy tiện ngang 3
bán tự động

18.0

6.
30

32
4.0

2

Máy tiện xoay

4

1.2

0.
38

1.4

42 0. 7. 1. 32.
.2 3 2 5 60
1 4
0
NHÓM 4
12
.0
6
0.
82

3

Máy tiện xoay

5

2.8

0.
90

7.8

1.
90

4

Máy
đứng

4.0

1.
48

16.
0

2.
64

Máy tiện ngang 1
bán tự động

khoan 9

SVTH: Bùi Thị Loan

0. 0.
35 6

7
0. 0.
32 6
8
0. 0.
32 6
8
0. 0.
37 6
6

0.
68

0.
66

Page

Đồ án cung cấp điện

5

GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải

Máy
đứng

khoan 10 0. 0.

37 6
6
6 Máy
khoan 11 0. 0.
đứng
26 5
6
7 Máy
khoan 12 0. 0.
đứng
37 6
6
8 Máy tiện bán 16 0. 0.
tự động
41 6
3
9 Máy tiện bán 17 0. 0.
tự động
41 6
3
1 Máy mài nhọn 18 0. 0.
0
45 6
7
Tổng

8.5

3.
15

72.
3

5.
61

2.8

0.
73

7.8

1.
57

5.0

1.
85

25.
0

3.
30

4.5

1.
85

20.
3

2.
84

8.5

3.
49

72.
3

5.
36

2.8

1.
26

7.8

1.
88

58.1

21
.3
7

55
4.7

1

0.
6
0
2 Máy tiện ngang 37 0. 0.
bán tự động
32 5
5
3 Máy tiện ngang 38 0. 0.
bán tự động
46 6
2
Tổng

12.0

4.
8

14

4.0

37 0. 9. 1. 30.
.9 3 2 4 89
6 7
5
NHÓM 5
7.
2

22.0

7.
04

48
4.0

12
.1

24.0

11
.0
4
22
.8
8

57
6.0

1

Máy tiện ren

3.0

1.
41

9.0
0

14
.8
8
34 0. 2. 1. 35. 0.
.1 3 9 5 90 59
8 9 4 7
NHÓM 6
2.
10

2

Máy tiện xoay

10.0

3.
20

3

Máy doa

4.0

1.
80

10
0.0
0
16.
00

Máy tiện ren

SVTH: Bùi Thị Loan

36 0.
4

23 0. 0.
47 7
0
24 0. 0.

32 6
8
25 0. 0.
45 6
3

58

12
04.
0

0.
65

6.
80
2.
52
Page

Đồ án cung cấp điện

4

Máy tiện ren

30 0. 0.
47 7

0
5 Máy tiện ren
31 0. 0.
47 7
0
6 Máy doa
32 0. 0.
45 6
3
7 Máy doa
33 0. 0.
45 6
3
8 Máy chỉnh lưu 39 0. 0.
hàn
46 6
2
Tổng

SVTH: Bùi Thị Loan

GVHD: TS. Phạm Mạnh Hải

12.0

5.
64

8.
40

3.
53

14
4.0
0
56.
25

7.5
5.5

2.
48

30.
25

3.
47

8.0

3.
60

64.
00

5.
04

20.0

9.
20

70

30
.8
5

40
0.0
0
81
9.5
0

12
.4
0
45 0. 7. 1. 43.
.9 4 5 4 86
8 4 2 2

5.
25

0.
66

Page

Đồ án cung cấp điện

GVHD:TS. Phạm Mạnh Hải

Tổng hợp kết quả xác định phụ tải tính toán của các nhóm:
Nhóm
1
2
3
4
5
6
Tổng

kM
1.54
1.48
1.50
1.45
1.56
1.42

Ptt (kW)

54.86
48.85
32.60
30.89
35.90
43.86
246.96

Cosφtb
0.72
0.68
0.66
0.65
0.59
0.66

Ptt.cosφtb
39.50
33.22
21.52
20.08
21.18
28.95
164.44

Stt (kVA)
76.19
71.84
49.39
47.52

60.85
66.45

Itt (A)
115.765
109.147
75.046
72.204
92.448
100.967

 Phụ tải tính toán động lực của phân xưởng:

n
P
= k .∑ P
ttdl.px
dt i=1 tt.i
Trong đó:
kdt: là hệ số đồng thời đạt giá trị max công suất tác dụng.
Ptt.i: là công suất tác dụng tính toán nhóm thứ i.
n: là số nhóm, n=6.
Với n=6 ta lấy hệ số kdt = 0,9, vậy ta có phụ tải tính toán toàn phân xưởng:

Pttdl. px = 0,9 ⋅ 246,96 = 222,246kw
 Hệ số công suất trung bình của các nhóm phụ tải động lực là:

Cosϕ dl =

∑ P . cos ϕ

∑P
tt.i

tb.i

=

tt.i

3

164,44
= 0,67
246,96

Phụ tải tổng hợp:
Kết quả tính toán phụ tải điện:
Loại phụ tải
Động lực
Chiếu sáng
Tổng

Ptt (kW)
222.246
12.96
235.21

cosφ
0.67
1

 Phụ tải tính toán của phân xưởng là:
SVTH:Bùi Thị Loan

Page 13

Đồ án cung cấp điện

GVHD:TS. Phạm Mạnh Hải

Ptt. px = 235.21

kW

 Hệ số công suất của toàn phân xưởng là:

Cosϕ px =

∑ P . cos ϕ
∑P
tt .i

tt .i

i

=

222,246.0,67 + 12,96.1

= 0,69
235,21

 tanφpx = 1,00

 Công suất phản kháng tính toán của phân xưởng là:

Qtt.px = Ptt.px . tanφpx = 235.21.1,00 = 235.21 kVAr
 Công suất tính toán toàn phân xưởng là:
S tt. px = Ptt2. px + Qtt2. px = 235.21 2 + 235.21 2 = 332,64

SVTH:Bùi Thị Loan

kVA

Page 14

Đồ án cung cấp điện

GVHD:TS. Phạm Mạnh Hải

CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN THIẾT BỊ
THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CỦA PHÂN XƯỞNG
I.

CHỌN TRẠM BIẾN ÁP (TBA)
1. Xác định vị trí đặt TBA phân xưởng:

Để lựa chọn được vị trí tối ưu cho TBA cần thỏa mãn các điều kiện sau:

 Vị trí trạm cần phải được đặt ở những nơi thuận tiện cho việc lắp đặt, vận hành

cũng 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 chuyển ....)
 Vị trí trạm phải không ảnh hưởng đến giao thông và vận chuyển vật tư chính

của xí nghiệp.
 Vị trí trạm còn cần phải thuận lợi cho việc làm mát tự nhiên (thông gió tốt), có

khả năng phòng cháy, phòng nổ tốt đồng thời phải tránh được các bị hoá chất
hoặc các khí ăn mòn của chính phân xưởng này có thể gây ra
Vì những lí do trên ta chọn đặt TBA ở phía sát tường cao nhất bên trái, phía
ngoài, góc trên của phân xưởng từ trái sang, từ trên xuống.
2. Xác định tâm các nhóm phụ tải của phân xưởng

- Tâm qui ước của các nhóm phụ tải của phân xưởng được xác định bởi một
điểm M có toạ độ được xác định : M(Xnh,Ynh) theo hệ trục toạ độ xOy
n

∑S x
i

n

∑S

i

1

n

Xnh=

∑S
1

i

yi

1

n

i

;

Ynh =

∑S
1

i

;

Trong đó:
Xnh; Ynh : toạ độ của tâm các nhóm phụ tải điện của phân xưởng

xi ; yi : toạ độ của phụ tải thứ i tính theo một hệ trục toạ độ xOy đã chọn
Si
SVTH:Bùi Thị Loan

: công suất của phụ tải thứ i.
Page 15

Đồ án cung cấp điện

GVHD:TS. Phạm Mạnh Hải

Ta có bảng công suất và tọa độ của các phụ tải trong phân xưởng trên hệ tọa độ
xOy
Bảng 2.1: Kết quả xác định phụ tải tính toán cho các nhóm phụ tải
T
T

Tên thiết bị

Số
hiệ
u
trê
n
sơ
đồ

1

Máy hàn hồ quang

34

2

Máy biến áp

35

Tổng
1

3

Máy tiện ngang bán tự 19
động
Máy tiện ngang bán tự 20
động
Máy tiện ren
21

4

Máy tiện ren

5

7

Máy tiện ngang bán tự 26
động
Máy tiện ngang bán tự 27
động
Máy tiện ren
28

8

Máy tiện ren

2

6

22

29

Tổng
1
2

Máy tiện ngang bán tự 1
động
Máy tiện ngang bán tự 2
động

SVTH:Bùi Thị Loan

cos Công
φ
suất

S
X
(kVA
)

Y

S.X

S.Y

33.
4
31.
34

210.8
3
396.5
5
607.3
9

1224.
67
2161.

38
3386.
05

32.
82
28.
01
23.
82
20.
01
33

440.3
3
354.6
3
54.48

1077.
67
752.5
1
95.28

76.63

109.7
1

1548.
36

114.3
4
591.0
4
754.6
6
137.9
4
222.3
2
3745.
77

385.6
1
546.0
3

557.5
5
707.4
0

P
(kW)
NHÓM 1
0.9 33.0

36.67 5.7
0
5
0.5 40.0
68.97 5.7
8
5
73.0
105.6
3
NHÓM 2
0.6 22.0
32.84 13.
7
41
0.6 18.0
26.87 13.
7
2
0.7 2.8
4.00 13.
0
62
0.7 4.0
5.71 13.
0
41
0.6 12.0
17.91 10.
7

09
0.6 18.0
26.87 10.
7
23
0.7 4.0
5.71 9.9
8
0.7 7.5
10.71 10.
24
88 130.6
.3
2
NHÓM 3
0.6 12.0
17.91 21.
7
53
0.6 17.0
25.37 21.
7
52

28.
09
24.
14
20.
75

31.
13
27.
88

180.7
2
274.8
4
57.03

Page 16

Đồ án cung cấp điện

GVHD:TS. Phạm Mạnh Hải

3

Máy tiện xoay

6

4

Máy tiện xoay

7

5

Máy tiện xoay

8

6

Máy khoan định tâm

13

7

Máy tiện bán tự động

14

8

Máy tiện bán tự động

15

Tổng
1

7.5
5.5

12.0
2.2
3.0
4.5
63.7

2

Máy tiện ngang bán tự 3
động
Máy tiện xoay
4

3

Máy tiện xoay

5

4

Máy khoan đứng

9

5

Máy khoan đứng

10

6

Máy khoan đứng

11

7

Máy khoan đứng

12

8

Máy tiện bán tự động

16

9

Máy tiện bán tự động

17

1
0

Máy mài nhọn

18

Tổng
1

Máy tiện ren

2

Máy tiện ngang bán tự 37
động

SVTH:Bùi Thị Loan

0.6
5
0.6
8
0.6
8
0.5
8
0.6
3
0.6
3

36

11.54 18.

85
8.09 18.
84
17.65 18.
81
3.79 16.
76
4.76 16.
55
7.14 16.
55
96.26

NHÓM 4
0.6 18.0
26.87 21.
7
17
0.6 1.2
1.76 21.
8
14
0.6 2.8
4.12 21
8
0.6 4.0
6.06 18.
6
53
0.6 8.5

12.88 18.
6
49
0.5 2.8
5.00 18.
6
56
0.6 5.0
7.58 18.
6
85
0.6 4.5
7.14 16.
3
52
0.6 8.5
13.49 16.
3
52
0.6 2.8
4.18 16.
7
27
58.1
89.08
NHÓM 5
0.6 12.0
20.00 6.4
0
9

0.5 22.0
40.00 4.5
5
2

33.
32
30
26.
44
32.
4
28.
16
26.
47

23.
29
18.
28
13.
66
23.
82
22.
31
19.
06
14.

65
24.
25
22.
2
20.
15

22.
62
23.
13

217.5
0
152.3
8
331.9
4
63.57

118.2
1
1894.
06

384.4
6
242.6
5

466.5
9
122.9
0
134.1
0
189.0
7
2804.
72

568.7
5
37.31

625.7
0
32.26

86.47

56.25

112.3
0
238.1
3
92.80

144.3

6
287.3
3
95.30

142.8
0
118.0
0
222.8
9
67.99

110.9
8
173.2
1
299.5
2
84.21

1687.
44

1909.
13

129.8
0
180.8

0

452.4
0
925.2
0

78.81

Page 17

Đồ án cung cấp điện

3

GVHD:TS. Phạm Mạnh Hải

Máy tiện ngang bán tự 38
động
Tổng

1

Máy tiện ren

23

2

Máy tiện xoay

24

3

Máy doa

25

4

Máy tiện ren

30

5

Máy tiện ren

31

6

Máy doa

32

7

Máy doa

33

8

Máy chỉnh lưu hàn

39

Tổng

SVTH:Bùi Thị Loan

0.6 24.0
2
58

38.71 3.9
5
98.71

NHÓM 6
0.7 3.0
4.29
0
0.6 10.0
14.71
8
0.6 4.0

6.35
3
0.7 12.0
17.14
0
0.7 7.5
10.71
0
0.6 5.5
8.73
3
0.6 8.0
12.70
3
0.6 20.0
32.26
2
70
106.8
8

13.
58
13.
31
13.
34
10.
3
10.

23
9.8
1
9.6
4
4.2
4

19.
31

152.9
0
463.5
0

747.4
8
2125.
08

16.
91
13.
8
9.0
7
17.
19
14.

01
11.
02
7.1
2
14.
62

58.20

72.47

195.7
4
84.70

202.9
4
57.59

176.5
7
109.6
1
85.64

294.6
9
150.1
1

96.21

122.4
1
136.7
7
969.6
4

90.41
471.6
1
1436.
02

Page 18

Đồ án cung cấp điện

GVHD:TS. Phạm Mạnh Hải

Tọa độ tâm của nhóm 1 là :

∑ S . X = 969.64 = 9.07
∑ S 106.88
∑ S .Y = 1436.02 = 13.44
Y=
106.88
∑s

i

X =

i

i

i

i

i

Tính toán tương tự cho các nhóm khác.
Ta có tọa độ tâm của các nhóm phụ tải và tâm phân xưởng:
Bảng 2.2. Tâm của các nhóm phụ tải và tâm phân xưởng
Nhóm
1

ΔS
(kVA)
105.63

2

130.62

3

96.26

4

89.08

5
6

98.71
106.88
627.18

Tổn
g

ΔS.X

ΔS.Y

Xnhóm

Ynhóm

5.75

32.06

3,745.77

11.85

28.68

2,804.72

19.68

29.14

1,909.13

18.94

21.43

2,125.08
1,436.02
15,406.7
7

4.70
9.07

21.53
13.44

607.3 3,386.05
9
1,548.3

6
1,894.0
6
1,687.4
4
463.50
969.64
7,170.3
9

Xpx

Ypx

11.43

24.57

Dựa vào các điều kiện lựa chọn vị trí tối ưu cho trạm biến áp và vị trí các phụ
tải trong phân xưởng ta chọn vị trí đặt trạm biến áp như hình vẽ.

SVTH:Bùi Thị Loan

Page 19

Đồ án cung cấp điện

GVHD:TS. Phạm Mạnh Hải

3. Chọn máy biến áp
3.1.1. Nguyên tắc chung
3.1.1. Số lượng máy biến áp:

Việc lựa chọn đúng số lượng MBA dựa trên cơ sở độ tin cậy cung cấp điện. Các
phụ tải thuộc hộ tiêu thụ loại I, TBA cần đặt từ 2 MBA trở lên nối với các phân đoạn
khác nhau của thanh góp, giữa các phân đoạn có thiết bị đóng cắt khi cần thiết. Hộ tiêu
thụ loại III chỉ cần đặt 1 MBA (yêu cầu trong kho cần có MBA dự trữ).
3.1.2. Chọn công suất MBA

Chọn sao cho trong điều kiện làm việc bình thường trạm đảm bảo cung cấp đủ điện
năng cho phụ tải và có dự trữ một lượng công suất đề phòng khi sự cố, đảm bảo độ an
toàn cung cấp điện, tuổi thọ máy, tiêu chuẩn kinh tế kỹ thuật. Được tiến hành dựa trên
công suất tính toán toàn phần của phân xưởng và một số tiêu chuẩn khác : ít chủng loại
máy, khả năng làm việc quá tải, đồ thị phụ tải ..
•

Điều kiện chọn MBA:
- Trong điều kiện làm việc bình thường
n.khc.SđmB ≥ Stt
- Kiểm tra theo điều kiện sự cố một máy biến áp (đối với trạm có nhiều hơn 1 MBA)
(n – 1).khc.kqt.SđmB ≥ Stt.sc
SVTH:Bùi Thị Loan

Page 20

Đồ án cung cấp điện

GVHD:TS. Phạm Mạnh Hải

Trong đó :
n: Số máy biến áp trong trạm
khc: Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường, ta chọn loại máy chế
tạo ở Việt Nam nên không cần hiệu chỉnh nhiệt độ, lấy khc = 1.
kqt: Hệ số quá tải sự cố, kqt = 1,4 nếu thoả mãn điều kiện MBA vận
hành quá tải không quá 5 ngày đêm, thời gian quá tải trong một ngày đêm không vượt
quá 6h và trước khi quá tải MBA vận hành với hệ số tải không quá 0,93.
Stt.sc: Công suất tính toán sự cố. Khi sự cố một máy biến áp có thể
loại bỏ một số phụ tải không quan trọng để giảm nhẹ dung lượng của các MBA, nhờ vậy
có thể giảm được vốn đầu tư và tổn thất của trạm trong trạng thái làm việc bình thường.
- Đồng thời cũng cần hạn chế chủng loại MBA dùng trong nhà máy để tạo điều kiện
thuận lợi cho việc mua sắm, lắp đặt, vận hành, sửa chữa, thay thế.
3.2.4. Chọn MBA cho phân xưởng

- Coi phân xưởng chỉ gồm các hộ tiêu thụ loại I nên ta cần đặt 2 MBA làm việc
song song
Ta có : Stt.px = 332,64 kVA => Vậy chọn 2 MBA mỗi máy công suất 180 KVA,
do công ty cổ phần chế tạo MBA Đông Anh chế tạo.
Ta đặt 2 MBA song song có :
S MBA ≥

S tt. px
n.k hc

=

332,64
= 166.32
2 .1

< 180 (thỏa mãn)

Vậy chọn 2 MBA mỗi máy công suất 180 KVA, do công ty cổ phần chế tạo MBA
Đông Anh chế tạo. Kiểm tra lại công suất MBA đã chộn theo điều kiện quá tải sự cố :
lúc này chính bằng công suất tính toán phân xưởng đã cắt bớt phụ tải loại
3( 30%)
< 180( KVA) thỏa mãn
S ttsc
0,7 ⋅ S ttsc
0,7 ⋅ 332,64
=
=
= 166,32
( n − 1) ⋅ k qt ( n − 1) ⋅ 1,4 ( 2 − 1) ⋅ 1,4

SVTH:Bùi Thị Loan

kVA< 180 kVA (thỏa mãn)
Page 21

Đồ án cung cấp điện

GVHD:TS. Phạm Mạnh Hải

Bảng 2.3 : Thông số của MBA phân xưởng
SMBA
(kVA)

Vốn

Điện
áp
(kV)

2x

ΔPk

(kW)

(kW) %

Uk

I0

đầu tư

%

MBA
(.10^6đ)

22/0,4

180

ΔP0

0,45

2,15

4

1,7

52,1

(Bảng PL6)
3.3.4. Chọn dây dẫn tới trạm biến áp của xưởng

Chọn dây dẫn đến TBA phân xưởng là dây kép cáp lõi đồng
Ta có dòng điện chạy trên đường dây :
I lv max =

S tt. px
n. 3.Udm

=

332,64
2. 3.22

= 4,4

(A)

Mật độ dòng kinh tế ứng với Tmax = 4000(h) là 3,1 (A/ ) (Bảng 9 PL.BT)
Vậy tiết diện dây cáp là :
Fkt =

I lv max 4,4
=
= 1,45mm 2
J kt
3,1

Chọn cáp vặn xoắn lõi đồng cách điện XPLE , đai thép , vỏ PVC do hãng
FURUKAWA chế tạo , mã hiệu XPLE.35 có r 0 = 0,524 (Ω/km) , x0 = 0,13 (Ω/km) , Icp =
170 (A) ( Cáp được đặt trong rãnh ) ( Tra bảng PL23).
•

Kiểm tra điều kiện phát nóng :
Ilv ≤ k1.k2.Icp
Isc ≤ Icp

Trong đó :
Ilv : dòng điện làm việc chạy trên cáp khi bình thường
Isc : dòng điện chạy trên cáp khi xảy ra sự cố đứt 1 lộ cáp , Isc = 2.Ilv
Icp : dòng điện lớn nhất cho phép chạy trên cáp
K1 : hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ , k1 = 0,96 ( Tra bảng 41.pl ).
K2 : hệ số hiệu chỉnh vê số lộ cáp cùng đặt trong một hầm cáp , k2 = 0,93
( Tra bảng 42.pl ).
. . = 0,96 . 0,93 . 170 = 151,776 > 3,78 (thỏa mãn)
SVTH:Bùi Thị Loan

Page 22

Đồ án cung cấp điện

GVHD:TS. Phạm Mạnh Hải

= 2 = 2. 4,5 = 9 < 170 (thỏa mãn)
Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp :

∆U =

Ptt. px . r0 + Qtt. px .x0 L 235,21 ⋅ 0,524 + 235,21 ⋅ 0,16 200
⋅ =
⋅
⋅ 10 −3 = 0,73kv
U dm
2
22
2

Tổn thất điện năng :
= .8760= . 8760= 2405,286(h)
Ρtt2. px + Qtt2. px

∆Α =

2
U dm

⋅ r0 ⋅

L
235,212 + 235,212
200
⋅τ =
⋅ 0,524 ⋅
⋅ 2405,286 ⋅ 10 −6 = 28,81 kWh
2
2
2
22

Chi phí tổn thất điện năng :
C= . = 28,81. 1500= 43215 (đ)
Chi phí quy đổi của đường dây:
Zdây = pdây.Vdây + Cdây
Trong đó :
-

pdây : hệ số sử dụng hiệu quả và khấu hao vốn đầu tư đường dây
pday = atc + avh
atc =

1 1
= = 0,125
Ttc 8

Với:
Avh = 0,04


pday = 0,125 + 0,1 = 0,225
-

Vdây : Vốn dầu tư cho đường dây (đi lộ kép) : Vday = 1,6.v0.L

Với v0 = 124,8 . 106 ( đồng/km) ( PLB- bảng 7.pl)
L = 200 (m) =0,2 (km)

SVTH:Bùi Thị Loan

Page 23

Đồ án cung cấp điện

GVHD:TS. Phạm Mạnh Hải

 Vdây = 124,8.106.0,2.1,6 = 39,95.106 đ

Zdây = 0,225.39,95.106 + 43215 = 4983675 đ = 9,03.106 đ



3.4.4. Các thiết bị khác:
3.4.1. Dao cách ly:

Chọn dao cách ly bảo vệ cho dây dẫn từ điểm đấu điện (nguồn) đến TBA:
Dao cách ly được chọn theo các điều kiện sau:


Điện áp định mức: Uđm.DCL ≥ Uđm.mạng = 22 (kV)
I dm.DCL ≥ I max =



Dòng điện định mức:

S tt. px
3 ⋅ U dm

=

332,64
= 8,73
3 ⋅ 22

(A)

Chọn dao cách ly PBP(3)-10/2500
Bảng 2.4 : Thông số Dao cách ly của dây dẫn Nguồn – TBA
S
DCL

ố

PBP(

lượng

Uđm.D
CL

Iđm.D
CL

(kV)

(A)

22

8000

3)-22/8000
2

Iôđ/s

Ixk

(kA/

(k

s)

A)
112/

4
0
(Phụ lục B - bảng 26.pl & Phụ lục A – bảng 20.a.pl.BT)

Đơn
giá
(.103đ/
bộ)

30

2600

3.4.2. Cầu chảy cao áp:

Chọn cầu chảy bảo vệ cho dây dẫn Nguồn – TBA:
Cầu chảy được chọn theo các điều kiện sau:
 Điện áp định mức:

SVTH:Bùi Thị Loan

Uđm.CC ≥ Uđm.mạng = 22 (kV)

Page 24

Đồ án cung cấp điện

GVHD:TS. Phạm Mạnh Hải

I dm.cc ≥ I max =

 Dòng điện định mức:

k qt ⋅ S dmB
3 ⋅ U dm

=

1,4 ⋅ 180
= 6,61
3 ⋅ 22

(A)

Chọn Cầu chảy cao áp ΠKT do Nga chế tạo
Bảng 2.5: Thông số Cầu chảy của dây dẫn Nguồn – TBA
Cầu

Uđm.C

Số

chảy
ΠK

lượng

Iđm.C

C

Icắt
(kA

C

(kV)

(A)

)

Đơn
giá
(.103/b
ộ)

T

2
22
30
12
(Phụ lục A - bảng 20.d.pl.BT & Phụ lục B – bảng 30.pl)

1700

3.4.3. Thanh góp hạ áp của TBA:

Thanh góp hạ áp của TBA được chọn theo điều kiện dòng điện phát nóng cho phép
S tt. pt

K1 ⋅ K 2 ⋅ I cp ≥ I cb =

Trong đó:

3 ⋅ U dm

=

332,64
= 505,39 A
3 ⋅ 0,38

Icp: dòng diện cho phép chạy qua thanh dẫn.
k1 : hệ số hiệu chỉnh

(nếu thanh dẫn đặt đứng k1 = 1, đặt ngang k1 = 0,95) chọn k1 = 0,95
k2 : hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường, k2 = 1
Chọn thanh dẫn bằng đồng hình chữ nhật, có sơn kích thước (40 x 5) mm, mỗi pha
đặt 3 thanh với Icp = 700 (A)
0,95.700 = 665 (A) > 505,39 (A) (thỏa mãn)

⇒

Bảng 2.6: Thông số thanh góp hạ áp của TBA
Kíc
Tha
nh góp