SlideShare une entreprise Scribd logo
1  sur  45
Télécharger pour lire hors ligne
Đồ án cung cấp điện
Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 1
MỤC LỤC
MỤC LỤC .......................................................................................................................1
LỜI NÓI ĐẦU.................................................................................................................3
CHƯƠNG 1.....................................................................................................................4
TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ...................................................................................................4
1.1) Tính toán phụ tải.............................................................................................6
1.1.1) Xác định phụ tải động lực của phân xưởng...............................................6
1.1.1) Xác định phụ tải chiếu sáng và thông thoáng............................................6
1.1.2) Tổng hợp phụ tải cho phân xưởng ............................................................8
1.2) Xác định phụ tải của các phân xưởng khác ....................................................8
1.3) Tổng hợp phụ tải toàn xí nghiệp.....................................................................9
1.3.1) Tính toán phụ tải cho toàn nhà máy..........................................................9
1.3.2) Xác định biểu đồ phụ tải trên mặt bằng ..................................................10
CHƯƠNG 2...................................................................................................................12
SƠ ĐỒ ĐẤU NỐI MẠNG ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY ....................................................12
2.1) Chọn cấp điện áp phân phối .........................................................................12
2.2) Xác định vị trí đặt của TBATT.....................................................................13
2.3) Chọn công suất và số lượng các MBA cho các trạm....................................14
2.3.1) Lựa chọn số lượng MBA cho các trạm phân xưởng...............................15
2.3.2) Lựa chọn công suất cho các máy biến áp ở trạm phân xưởng ................16
2.4) Chọn dây dẫn điện từ nguồn đến các phân xưởng........................................17
2.5) Lựa chọn sơ đồ nối điện cho các phân xưởng..............................................18
2.5.1) Xác định tiết diện dây dẫn và chi phí kinh tế cho phương án 1 ..............19
2.5.2) Xác định tiết diện dây dẫn và chi phí kinh tế cho phương án 2 ..............21
CHƯƠNG 3...................................................................................................................24
TÍNH TOÁN ĐIỆN .......................................................................................................24
3.1) Xác định tổn hao điện áp trên đường dây và máy biến áp ...........................24
3.1.1) Trên các đường dây.................................................................................24
Đồ án cung cấp điện
Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 2
3.1.2) Trên máy biến áp.....................................................................................24
3.2) Xác định tổn hao điện năng..........................................................................25
3.2.1) Tổn hao điện năng trên đường dây..........................................................25
3.2.2) Tổn hao điện năng trên máy biến áp .......................................................25
CHƯƠNG 4...................................................................................................................27
CHỌN VÀ KIỂM TRA THIẾT BỊ ĐIỆN .....................................................................27
4.1) Ngắn mạch và lựa chọn thiết bị điện ............................................................27
4.1.1) Tính toán ngắn mạch trong mạng cao áp hạ áp .......................................27
4.1.2) Xác định dòng ngắn mạch.......................................................................27
4.2) Lựa chọn các trang thiết bị điện.......................................................................30
4.2.1) Phía cao áp ..............................................................................................30
4.2.2) Chọn các thiết bị phía sau TPPTT...........................................................31
4.3) Kiểm tra chế độ mở máy của động cơ..........................................................33
CHƯƠNG 5...................................................................................................................34
TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SUẤT ...................................................................................34
5.1) Các phương án tiết kiệm và nâng cao hệ số cos.........................................34
5.2) Nâng cao hệ số công suất bằng tụ điện.........................................................37
5.3) Đánh giá hiệu quả bù....................................................................................40
CHƯƠNG 6...................................................................................................................42
TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT VÀ CHỐNG SÉT..................................................................42
KẾT LUẬN ...................................................................................................................44
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................45
Đồ án cung cấp điện
Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 3
LỜI NÓI ĐẦU
Trong sự nghiệp công nghiệp hóa , hiện đại hóa đất nước, nền công nghiệp luôn
giữ một vai trò quan trọng. Một trong những ngành cốt lõi là ngành công nghiệp điện,
bởi lẽ điện năng là nguồn năng lượng được sử dụng rộng rãi nhất trong mọi ngành nghề
của đời sống kinh tế quốc dân.
Trong bối cảnh các nhà máy xí nghiệp công nghiệp được thành lập, xây dựng,
đòi hỏi được cung cấp điện một cách đầy đủ, an toàn và chất lượng tốt nhất. Để đáp
ứng được các yêu cầu về thiết kế cấp điện cho một nhà máy công nghiệp, bên cạnh đó
với yêu cầu của thực tế em xin nhận đề tài “ Thiết kế cấp điện cho một xí nghiệp công
nghiệp” làm đề tài đồ án của mình
Công việc thiết kế cấp điện là một việc rất khó, đòi hỏi kiến thức tổng hợp của
hàng loạt chuyên ngành hẹp, ngoài ra còn đòi hỏi những hiểu biết nhất định về xã hội
môi trường, về các đối tượng thiết bị, cách tiếp thị…Vì vậy trong phạm vi đồ án này
em xin phép trình bày một cách sơ lược nhất về việc thiết kế cấp điện cho một xí
nghiệp điển hình. Với kiến thức còn nhiều hạn chế , thời gian làm ngắn, khối lượng
lớn, nội dung đặc thù cùng với việc thiếu thông tin quy hoạch chi tiết nhà máy nên sẽ
không thể tranh được sai sót, hạn chế, rất mọng nhận được sự góp ý, nhận xét để ngày
càng hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Phạm Anh Tuấn đã đôn đốc, nhắc nhở và giúp
đỡ em trong quá trình hoàn thành đồ án này.
Đồ án cung cấp điện
Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 4
CHƯƠNG 1
TÍNH TOÁN PHỤ TẢI
Khi thiết kế cấp điện cho một công trình nào đó việc đầu tiên cần làm là xác
định phụ tải cho công trình ấy. Tùy theo quy mô, của công trình mà phụ tải phải được
xác định theo phụ tải thực tế, bên cạnh đó còn phải kể đến khả năng phát triển của công
trình trong tương lai 5 hay 10 năm hoặc lâu hơn nữa.
Phụ tải tính toán là dạng phụ tải không có thực, nó cần thiết cho việc lựa chọn
để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệ thống cung cấp điện như: máy biến áp, dây
dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ … tính toán tổn thất công suất, tổn thất điện năng, tổn
thất điện áp; lựa chọn dung lượng bù công suất phản kháng…trong thực tế vận hành ở
chế độ dài hạn người ta muốn rằng phụ tải thực tế không gây ra những phát nóng trang
thiết bị cung cấp điện bao gồm dây dẫn, máy biến áp, thiết bị đóng cắt …, ngoài ra ở
các chế độ ngắn hạn thì nó không được gây tác động lên các thiết bị bảo về của hệ
thống (VD như ở chế độ khởi động các đông cơ thì các thiết bị đóng cắt và cầu chì ko
được ngắt). Như vậy phụ tải tính toán thực chất là một phụ tải giả thiết tương đương
với phụ tải thực tế về một vài phương diện nào đó. Trong thực tế ta chỉ quan tâm tới 2
yếu tố cơ bản là điều kiện phát nóng và giá trị tổn thất. Vì vậy ta phân thành Phụ tải
tính toán theo điều kiện phát nóng và Phụ tải tính toán theo điều kiện tổn thất.
Phụ tải tính toán phụ thuộc vào nhiều yếu tố như : công suất, số lượng, chế độ vận hành
của các thiết bị, trình độ và phương thức vận hành của hệ thống... Vì vậy, xác định
chính xác phụ tải tính toán là một nhiệm vụ rất khó khăn nhưng rất quan trọng.
Từ trước đến nay đã có nhiều công trình nghiên cứu, các phưong pháp tính toán
phụ tải khác nhau nhưng chưa tìm được phương pháp tối ưu, đơn giản, tiện lợi mà hiệu
quả. Một số phương pháp được sử dụng phổ biến hiện nay là:
 Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực đại:
Đồ án cung cấp điện
Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 5
Phương pháp này thường được dùng để tính phụ tải tính toán cho một nhóm thiết
bị, cho các tủ động lực trong toàn bộ phân xưởng. Nó cho một kết quả khá chính xác
nhưng lại đòi hỏi một lượng thông tin khá đầy đủ về các phụ tải như: chế độ làm việc
của từng phụ tải, công suất đặt của từng phụ tải số lượng thiết bị trong nhóm (ksdi ; pđmi
; cosi ; .....).
 Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và độ lệch trung bình bình
Phương pháp này thường được dùng để tính toán phụ tải cho các nhóm thiết bị
của phân xưởng hoặc của toàn bộ xí nghiệp. Tuy nhiên phương pháp này ít được dùng
trong tính toán thiết kế mới vì nó đòi hỏi khá nhiều thông tin về phụ tải mà chỉ phù hợp
với các hệ thống đang vận hành.
 Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số hình dạng:
Phương pháp này có thể áp dụng để tính phụ tải tính toán ở thanh cái tủ phân
phổi phân xưởng hoặc thanh cái hạ áp của trạm biến áp phân xưởng. Phương pháp này
ít được dùng trong tính toán thiết kế mới vì nó yêu cầu có đồ thị của nhóm phụ tải.
 Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu:
Phương pháp này cho kết quả không chính xác lắm, tuy vậy lại đơn giản và có
thể nhanh chóng cho kết quả cho nên nó thường được dùng để tính phụ tải tính toán
cho các phân xưởng, cho toàn xí nghiệp khi không có nhiều các thông tin về các phụ
tải hoặc khi tính toán sơ bộ phục vụ cho việc qui hoặc .v.v...
 Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản suất:
Phương pháp này thường chi được dùng để ước tính phụ tải điện vì nó cho kết quả
không chính xác. Tuy vậy nó vẫn có thể được dùng cho một số phụ tải đặc biệt mà chi
tiêu tiêu thụ điện phụ thuộc vào diện tich hoặc có sự phân bố phụ tải khá đồng đều trên
diện tích sản suất.
 Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản
phẩm
Phương pháp này thường chỉ được sử dụng để ước tính, sơ bộ xác định phụ tải
trong công tác qui hoạch hoặc dùng để qui hoạch nguồn cho xí nghiệp.
 Xác định phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị:
Đồ án cung cấp điện
Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 6
Theo phương pháp này để tính toán phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị sẽ xuất
hiện khi thiết bị có dòng khởi động lớn nhất mở máy còn các thiết bị khác trong nhóm
đang làm việc bình thường Xác định phụ tải tính toán phân xưởng
Căn cứ vào điều kiện dữ liệu thu thập cụ thể mà ta có những lựa chọn từng
phương pháp tính toán phụ tải thích hợp.
1.1) Tính toán phụ tải
1.1.1) Xác định phụ tải động lực của phân xưởng
Ta sử dụng phương pháp công suất đặt và hệ số như cầu
Theo phương pháp này thì Ptt = Knc . Pđ
Trong đó:
Knc - Hệ số nhu cầu của nhóm phụ tải.
Pđ - Công suất đặt của nhóm phụ tải.
Phương pháp này cho kết quả không chính xác lắm, tuy vậy lại đơn giản và có
thể nhanh chóng cho kết quả cho nên nó thường được dùng để tính phụ tải tính toán
cho các phân xưởng, cho toàn xí nghiệp khi không có nhiều các thông tin về các phụ
tải hoặc khi tính toán sơ bộ phục vụ cho việc qui hoạch .v.v...
Với phân xưởng 1 của nhà máy ta có:
Pđặt =800kW, hệ số nhu cầu là 0,43 hệ số công suất là 0,66 khi đó công suất tính
toán động lực là:
Pđl =Pđặt.knc = 800.0,43 =344 kW
Qđl= Pđl.tan 𝜑 = 344. Tan(arcos 0,66) = 391,57 kW
1.1.1) Xác định phụ tải chiếu sáng và thông thoáng
a) Phụ tải thông thoáng
Trong phân xưởng bất kỳ luôn cần có hệ thống thông thoáng, làm mát nhằm
giảm nhiệt độ, tăng lượng không khí…trong phân xưởng do quá trình sản xuất các thiết
bị, các sản phẩm tạo ra. Nếu không được trang bị hệ thống này sẽ gây ảnh hưởng trực
tiếp đến năng suất lao động, tuổi thọ của các trang thiết bị, đặc biệt là sức khỏe của các
công nhân làm việc trong phân xưởng.
Đồ án cung cấp điện
Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 7
Với phân xưởng số 1- Phân xưởng trạm từ với diện tích mặt bằng là 276 m2 , ta
trang bị 8 Quat trần công suất 120W và 4 quạt thông gió công suất 80 W, Hệ số công
suất trung bình của nhóm này là 0,8.
Để đơn giản trong tính toán ta coi như công suất cho thông thoán phân bố đều
theo diện tích nhà xưởng với mật độ 4,25W/m2
Khi đó tổng công suất dùng cho thông thoáng và làm mát của phân xưởng này
là: Pttlm = 4,25. 276 =1173 W =1,17 kW
b) Phụ tải chiếu sáng
Trong thiết kế chiếu sáng, một trong những vấn đề quan trọng là đáp ứng yêu
cầu về độ rọi và những hiệu quả của chiếu sáng đối với thị giác. Ngoài độ rọi,
hiệu quả của chiếu sáng còn phụ thuộc nhiều vào quang thông, màu sắc ánh
sáng và sự lựa chọn hợp lý các chao, chóp đèn, sự bố trí các hệ thống đền vừa
đảm bảo mỹ thuật và cả mỹ quan. Thiết kế chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu
cơ bản sau.
 Không bị lóa
 Độ rọi đồng đều
 Tạo được hiệu quả ánh sáng như ánh sáng tự nhiên
Phụ tải chiếu sáng sẽ được tính toán theo phương pháp xác định phụ tải tính
toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản suất:
Theo phương pháp này thì:
Ptt = p0 . F
Trong đó:
p0 - Suất phụ tải chiếu sáng tính cho một đơn vị diện tích sản xuất.
( p0=15W/m2)
F - Diện tích sản suất có bố trí các thiết bị dùng điện.
Lựa chọn bóng đèn sợi đốt, hệ số công suất của nó là 1.
Khi đó tổng công suất chiếu sáng cho phân xưởng 1 khi đó là
Đồ án cung cấp điện
Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 8
Pcs = p0 . F = p0.a.b = 15.276=4142 W=4,14kW
1.1.2) Tổng hợp phụ tải cho phân xưởng
Do tính chất khác nhau của các phụ tải trong cuàng một phân xưởng, vì vậy để
tính toán phụ tải cho toàn phân xưởng ta sử dụng phương pháp số gia để tổng hợp
Từ bảng tổng hợp :
STT Phụ tải P (kW) cosφ
1 Động lực 344 0,66
2 Chiếu sáng 4,14 1,00
3 Thông thoáng làm mát 1,17 0,80
Tổng công suất tính toán của toàn phân xưởng khi đó là:
PΣ = Pđl + Pcs +Plm = 349,31
Hệ số công suất tổng hợp khi đó là :
cos 𝜑Σ =
Σ(Pi.cos 𝜑𝑖)
Σ𝑃𝑖
= 0,66
Công suất biểu kiến khi đó là
SΣ=
PΣ
cos 𝜑Σ
=525,68
Công suất phản kháng tương ứng sẽ là
QΣ= PΣ.tan 𝜑Σ = 392,83
1.2) Xác định phụ tải của các phân xưởng khác
Tính toán tương tự cho các phân xưởng còn lại ta được bảng tổng kết như sau:
STT Pđặt
kW
Hệ số
nhu
cầu
Diện
tích
PX
Hệ số
công
suất
cos 𝜑
PΣ QΣ SΣ
Đồ án cung cấp điện
Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 9
Knc m2
1 800 0,43 276,00 0,66 349,31 392,83 525,68
2 850 0,44 331,50 0,68 380,38 404,98 555,60
3 85 0,46 124,00 0,70 41,49 2,82 59,62
4 70 0,79 84,00 0,57 56,92 1,78 99,64
5 1200 0,79 77,25 0,72 949,49 914,19 1318,06
6 800 0,48 115,50 0,78 386,22 308,83 494,52
7 850 0,4 57,00 0,77 341,10 282,10 442,64
8 85 0,48 47,00 0,68 41,70 45,44 61,68
9 150 0,48 6,75 0,81 72,13 52,17 89,02
10 50 0,4 30,00 0,77 20,58 17,30 26,88
11 30 0,48 15,00 0,81 14,69 10,53 18,07
12 20 0,52 6,75 0,66 10,53 11,87 15,87
13 30 0,7 9,75 0,68 21,19 22,69 31,05
14 260 0,55 6,00 0,68 143,12 154,22 210,40
15 70 0,43 16,00 0,56 30,41 44,52 53,91
16 150 0,44 15,00 0,72 66,29 63,70 91,94
17 50 0,46 5,00 0,78 3,10 18,49 29,58
18 30 0,79 35,50 0,78 4,38 19,87 31,45
19 20 0,79 6,75 0,67 5,93 7,54 23,69
20 200 0,48 9,75 0,72 6,19 2,59 133,51
1.3) Tổng hợp phụ tải toàn xí nghiệp
1.3.1) Tính toán phụ tải cho toàn nhà máy
Ta sử dụng hệ số đồng thời cho toàn nhà máy
Theo phương pháp này thì Ptt = Σ Kđt . Pđ
Trong đó:
Kđt =0,8 - Hệ số đồng thời
Pđ= PΣ - Công suất tính toán của từng phân xưởng
Vậy ta có kết quả tính toán cho toàn nhà máy là :
Đồ án cung cấp điện
Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 10
Pttnm =0,8* Σ Pđ = 0,8.3085,13 =2468,11 kW
Qttnm =0,8* Σ Qđ = 2398,76 kVAr
Phụ tải tính toán toàn phần
Sttnm =√ 𝑃𝑡𝑡𝑛𝑚
2
+ 𝑄𝑡𝑡𝑛𝑚
2
= 3450,235 kVA
Hệ số công suất chung của toàn nhà máy
cos 𝜑Σ =
𝑃𝑡𝑡𝑛𝑚
𝑆𝑡𝑡𝑛𝑚
= 0,72
Kết luận:
1.3.2) Xác định biểu đồ phụ tải trên mặt bằng
Biểu đồ phụ tải điện là một vòng tròn vẽ trên mặt phẳng, có tâm trùng với tâm
của phụ tải điện, có diện tích tương ứng với tâm của phụ tải theo tỷ lệ xích nào đó tuỳ
chọn. Biểu đồ phụ tải cho phép người thiết kế hình dung được sự phân bố phụ tải trong
phạm vi khu vực cần thiết kế, từ đó có cơ sở để lập các phương án cung cấp điện. Biểu
đồ phụ tải được chia thành hai phần: Phần phụ tải động lực (phần hình quạt gạch chéo)
và phần phụ tải chiếu sáng (phần hình quạt để trắng).
Để vẽ được biểu đồ phụ tải cho các phân xưởng, ta coi phụ tải của các phân
xưởng phân bố đều theo diện tích phân xưởng nên tâm của phụ tải có thể lấy trùng với
tâm hình học của phân xưởng trên mặt bằng.
Xác định bản kính vòng tròn phụ tải:
RPX i =
.
ttpxiS
m
m=0,5 - [kVA/ mm] hệ số tỷ lệ tuỳ chọn...
Góc chiếu sáng:
Góc thể hiện tỷ lệ phụ tải chiếu sáng trong tổng thể phụ tải của toàn phân
xưởng. Nó được xác định theo công thức sau:
Đồ án cung cấp điện
Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 11
csi =
ttpxi
cspxi
P
P.360
Với phân xưởng đầu tiên ta có:
RPX i=5.79 và góc chiếu sáng là 5.48
Tương tự với các phân xưởng còn lại ta có bảng tổng hợp và đồ thị phụ tải cụ
thể trên mặt bằng như sau :
Đồ án cung cấp điện
Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 12
CHƯƠNG 2
SƠ ĐỒ ĐẤU NỐI MẠNG ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY
Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp điện cũng ảnh hưởng đến nhiều chỉ tiêu kinh tế và
kỹ thuật của hệ thống. Một sơ đồ cung cấp điện được coi là phù hợp phải thỏa mãn một
số yêu cầu cơ bản sau:
- Đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật.
- Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện.
- Thuận tiện và linh hoạt trong vận hành.
- An toàn cho người và thiết bị.
- Dễ dàng phát triển để đáp ứng nhu cầu tăng trưởng của phụ tải
- Đảm bảo các chỉ tiêu về mặt kinh tế.
Trình tự tính toán và thiết kế mạng cao áp cho nhà máy gồm có các bước:
- Vạch các phương án cung cấp điện.
- Lựa chọn vị trí, số lượng, dung lượng của các trạm biến áp và lựa chọn
chủng loại, tiết kiệm đường dây cho các phương án.
- Tính toán kinh tế- kỹ thuật để chọn phương án hợp lý
- Thiết kế chi tiết cho phương án được chọn.
Với quy mô của nhà máy như trên thì ta cần đặt một trạm phân phối trung tâm
nhận điện từ trạm biến áp trung gian về rồi phân phối cho các biến áp phân xưởng.
Điện năng từ hệ thống cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng thông qua
TPPTT.Nhờ vậy việc quản lý, vận hành mạng cao áp nhà máy sẽ thuận lợi hơn, tổn thất
trong mạng giảm, độ tin cậy về cung cấp điện được gia tăng, song vốn đầu tư trong
mạng cũng lớn hơn. Trong thực tế đây là phương án thường được sử dụng khi điện áp
nguồn không cao (≤35 kV) công suất các phân xưởng tương đối lớn.
2.1) Chọn cấp điện áp phân phối
Trước khi vạch các phương án cụ thể, cần lựa chọn cấp điện áp cho hợp lý để
truyền tải điện về nhà máy. Ở đây chúng ta có công thức kinh nghiệm như sau:
Đồ án cung cấp điện
Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 13
U = 4,34 Pl 16
U = 16 4
.lP
U = 17 P
l

16
Trong đó: U - Điện áp truyền tải tính bằng [kV].
l - Khoảng cách truyền tải tính bằng [km].
P - Công suất cần truyền tải tính bằng [1000 kW]
Xác định điện áp truyền tải:
Nhà máy với khoảng cách từ điểm đấu nối đến nhà máy là 400 m và công suất
cần truyền tải là 2468,107 kW
Vậy điện áp cần truyền tải là:
U = 4,34 16 4,34 0.4 0,0016.2468 9,05l P kV   
Nguồn điện từ trạm biến áp trung gian có thể cung cấp 2 cấp điện áp 22kV và
35kV. Từ kết quả tính toán ta thấy nên chọn cấp điện áp truyền tải về nhà máy là 22 kV
mặc dù có lãng phí trong khâu xây dựng, tuy nhiên sẽ có nhiều lợi ích trong việc tiết
kiệm được tổn thất, cũng như việc mở rộng quy mô nhà máy sau này. Vậy nhà máy
được cung cấp bởi điện áp trung áp 22 KV.
2.2) Xác định vị trí đặt của TBATT
Từ sơ đồ mặt bằng của nhà máy, cũng như cấp điện áp của lưới trung áp được
cung cấp cho nhà máy, bên cạnh đó việc bố trí các thiết bị ta quyết định dùng phương
án đặt trạm phân phối trung tâm (22KV) tại tâm phụ tải của toàn nhà máy, sao cho tổn
thất trên mạng lưới của nhà máy là ít nhất.
Với việc cấp điện cho nhà máy. Trạm biến áp đặt tại trạm phân phối (110kV) ta
lựa chọn 2 máy biến áp có tỉ số biến đổi 110/22 kV. Công suất đặt là 2500 kVA
Với vị trí các phân xưởng đã được xác định theo bảng: (Tính theo tỉ lệ 1:5000)
Đồ án cung cấp điện
Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 14
Phân
xưởng
Tọa độ Phân
xưởng
Tọa độ Phân
xưởng
Tọa độ
x y x y x y
1 65,0 54,5 8 37,8 25,0 15 144,0 50,5
2 17,0 58,5 9 57,5 6,0 16 138,7 15,0
3 111,0 65,5 10 65,0 82,5 17 133,5 5,5
4 123,5 62,5 11 138,7 25,0 18 142,5 76,5
5 93,0 62,6 12 121,0 5,5 19 66,5 6,0
6 109,0 25,5 13 106,0 6,0 20 87,5 6,5
7 63,8 25,0 14 44,5 6,0
Tâm phụ tải điện là điểm thoả mãn điều kiện mô men phụ tải
1
n
i i
i
Pl

 đạt giá trị
cực tiểu với Pi và li là công suất và khoảng cách của phụ tải thứ i đến tâm phụ tải
Được xác định bằng điểm M0 (x0; y0). Trong đó các tọa độ x0; y0 được xác
định theo các công thức sau:
1
0
1
.
m
ttPXi i
i
m
ttPXi
i
S x
x
S





1
1
0
.
m
ttPXi i
i
m
ttPXi
i
y
S y
S





Trong đó: Stt PX - Phụ tải tính toán của phân xưởng i.
xi , yi , - Toạ độ của phân xưởng i theo hệ trục toạ độ tuỳ chọn.
m - Số phân xưởng có phụ tải điện trong xí nghiệp.
Từ đó ta tính được tọa độ của tâm phụ tải là: x0 =77,8 y0 =44.4. Để thuận tiện
cho không gian cũng như vị trí lắp đặt, ta quyết định đặt gần tâm phụ tải là điểm
M(85;35) chính là vị trí của tạm phân phối trung tâm toàn nhà máy.
2.3) Chọn công suất và số lượng các MBA cho các trạm
Đồ án cung cấp điện
Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 15
2.3.1) Lựa chọn số lượng MBA cho các trạm phân xưởng
Từ vị trí và công suất yêu của các phân xưởng, ta quyết định đặt 6 trạm biến áp
cấp điện cho các phân xưởng
Trạm B1 cấp điện cho phân xưởng số :1, 2, 8, 10
Trạm B2 cấp điện cho phân xưởng số : 3, 5
Trạm B3 cấp điện cho phân xưởng số : 4, 18, 15
Trạm B4 cấp điện cho phân xưởng số : 6, 11, 16
Trạm B5 cấp điện cho phân xưởng số : 7, 9, 14, 19
Trạm B6 cấp điện cho phân xưởng số : 12, 13, 17, 20
Với đề bài phân loại phụ tải theo hộ tiêu thụ. Phụ tải loại 1 &2 chiếm 78% nên
căn cứ đó ta có thế xác định số lượng các máy biến áp cho trạm1, 2, 3, 4, 5 là 2 máy,
các trạm còn lại cấp điện cho hộ loại 3 dùng 1 máy biến áp
TPPTT
Đồ án cung cấp điện
Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 16
2.3.2) Lựa chọn công suất cho các máy biến áp ở trạm phân xưởng
Dung lượng máy biến áp phân xưởng được chọn theo phụ tải tính toán của
trạm:
+ Trạm một máy: ttdm SS '
'
dmS - Dung lượng đã hiệu chỉnh nhiệt độ của máy biến áp
)
100
5
1(SS tb
dm
'
dm



tb – nhiệt độ trung bình nơi lắp đặt.
Sdm - Dung lượng định mức BA theo thiết kế.
S'
dm - Dung lượng định mức đã hiệu chỉnh.
+ Trạm n máy: Với trạm có n máy phải đồng thời thỏa màn hai biểu thức sau:
ttdm SSn '
.
scdmqtsc SSkn  .).1(
Trong đó:
n - Số máy biến áp trong trạm.
kqtsc - Hệ số quá tải sự cố của máy biến áp (thường lấy bằng 1,4)nếu thỏa mãn
điều kiện MBA vận hành không quá 5 ngày đêm, thời gian quá tải 1 ngày đêm không
vượt quá 6h và trước khi MBA vận hành quá tải thì hệ số tải ≤ 0.93
Sdm - Dung lượng định mức của máy biến áp.
Ssc - Dung lượng sự cố của trạm. Tham số này được xác định theo tỷ lệ công
suất của các hộ phụ tải quan trọng (các hộ không được phép mất điện ngay cả khi sự
cố hỏng một máy biến áp). Nếu phụ tải của trạm 100% là các phụ tải quan trọng, thì
Ssc có thể lấy bằng Stt . Tuy nhiên thông thường Ssc < Stt. Vì vậy việc xác định Ssc phải
Đồ án cung cấp điện
Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 17
được xem xét theo tình hình cụ thể của phụ tải. Giả thiết trong các hộ loại I và loại II
có 30% là phụ tải loại III nên Sttsc=0,7.Stt
Trạm biến áp B1, cung cấp điện cho hộ tiêu thụ loại 1 nên được chọn it nhất 2
máy biến áp.
Do tạm B1 cấp điện cho 4 phân xưởng 1, 2, 8, 10 nên công suất tính toán cho
B1 khi đó sẽ là: SttB1 = Sttpx1 + Sttpx2 + Sttpx8 + Sttpx10 =1169 kW.
Trạm đặt 2 máy khi đó 1. 1169dm ttBn S S kVA 
Vậy công suất SdmB1 > 558 kW, Kiểm tra trong trường hợp sự cố, với điều kiện
1 máy bị hỏng khi đó 1( 1). .qtsc dm sc ttBn k S S S   và SdmB1 > 797 kW. Ta chọn máy biến
áp có công suất gần nhất là 1000kW do công ty TBĐ Đông Anh sản xuất.
Tương tự cho các trạm còn lại ta được bảng tổng kết như sau
Tên trạm Cung cấp điện cho PX Công suất tính toán Số máy Công suất máy
B1 1, 2, 8, 10 1169,84 2 1000
B2 3, 5 1377,67 2 1000
B3 4, 18, 15 185,00 2 160
B4 6, 11, 16 604,52 2 500
B5 7, 9, 14, 19 765,75 2 630
B6 12, 13, 17, 20 210,00 1 250
2.4) Chọn dây dẫn điện từ nguồn đến các phân xưởng
Đường dây điện cấp điện từ điểm đấu nối về trạm phân phối trung tâm dài
400m, ta sử dụng đường dây trên không, dây nhôm lõi thép, lộ kép để đảm bảo tin cậy
cung cấp điện.
Thời gian sử dụng công suất cự đại của nhà máy là Tmax = 4480h, với giá trị này
dùng cho dây AC ta tra được jkt = 1,1
Đồ án cung cấp điện
Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 18
Xác định Ilvmax (dòng điện dài hạn đi qua dây dẫn), dòng điện này có thể được xác
định theo công suất tính toán của phụ tải hoặc cũng có thể lấy bằng dòng điện định
mức của máy biến áp phân xưởng.
max
3450
45,2
2. 3. 2 3.22
tt
lv tt
S
I I A
U
   
Tiết diện kinh tế được xác định như sau:
2max
41,15lv
kt
kt
I
F mm
j
 
Ta chọn dây nhôm lõi thép tiết diện 50 mm2 (AC-50) có dòng điện trong phụ lục
là 215 A
Kiểm tra dây dẫn theo điều kiện sự cố 1 mạch, mạch còn lại truyền tải toàn bộ
công suất.
Isc =2Itt = A < Icp
Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp
Với dây AC-35 tra được các giá trị r0 =0,91(Ω/km) , x0 = 0,4(Ω/km)
Khi đó 0 0( . ) .( . )
58,3tt tt
dm
P r L Q x L
U V
U

  
ΔU = < ΔUcp = 5%Uđm = 1750 V
Như vậy dây dẫn AC-50 thỏa mãn các điều kiện lựa chọn.
2.5) Lựa chọn sơ đồ nối điện cho các phân xưởng
Để đảm bảo mỹ quan và an toàn cho mạng cao áp của nhà máy, ta sử dụng cáp
ngầm cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng.
Từ vị trí các phân xưởng, trạm biến áp đã được xác định. Ta chọn 2 phương án
đi dây chính cho mạng cao áp nhà máy như sau:
Đồ án cung cấp điện
Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 19
Phương án 1: Kéo dây cáp ngầm trực tiếp từ trạm phân phối trung tâm (TPPTT)
đến các trạm biến áp phân xưởng, theo đường bẻ góc, các đường cáp được xây dượng
dọc các mép đường và nhà xưởng. Như vậy sẽ thuận tiện cho việc xây dựng vận hành
và phát triển mạng điện. (Sơ đồ hình tia)
Phương án 2: Từ TPPTT ta xây dựng các đường trục chính, các phân xưởng ở
gần đường trục sẽ được cung cấp điện từ các đường trục này qua tủ phân phối trung
gian nhỏ A, B, C. Tuy nhiên, nhận thấy các khoảng cách không lớn, và việc đặt các tủ
trung gian nhỏ cũng đòi hỏi các chi phí nhất định, nên trong trường hợp này ta đặt 2 tủ
phân phối nhỏ như hình vẽ. Phương án này sẽ giảm được số lượng tuyến dây, và tổng
chiều dài dây, nhưng tiết diện các đường dây trục chính sẽ lớn hơn.
Ta tiến hành so sánh 2 phương án 1 và 2. Quy trình xác định tiết diện dây được
xác định như sau:Từ công suất tính toán của các phân xưởng, tính toán dòng điện Itt
cho từng trạm biến áp, sau đó tìm được tiết diện Fkt của cáp. Kiểm tra lại cáp theo điều
kiện dòng sự cố và tổn thất điện áp
2.5.1) Xác định tiết diện dây dẫn và chi phí kinh tế cho phương án 1
Từ sơ đồ mặt bằng, ta có thể tính toán được chiều dài của các đoạn cáp thực tế
(m) như sau:
Với Tmax=4800 h, ta có Jkt=1,1 Amm2 và tổn thất điện áp cho phép ΔU=1750 V
Đoạn cáp từ TPPTT đến trạm B1: Do tạm B1 cấp điện cho 4 phân xưởng 1, 2, 8,
10 nên công suất tính toán cho B1 khi đó sẽ là: SttB1 = Sttpx1 + Sttpx2 + Sttpx8 + Sttpx10
=1169 kW. Chiều dài đoạn cáp này là 205m
1
1
1169
15,35
2. 3. 2 3.22
ttB
ttB
S
I A
U
  
Vậy tiết diện chọn khi đó là Fkt = IttB11,1 = 13,95 mm2
Chọn cáp XPLE-25 do hãng ALCATEL - Pháp chế tạo , là dây cáp đồng tra
bảng ta có Icp = 173A; r0 = 0,927 và x0 = 0,135Ω/km.
Kiểm tra điều kiện sự cố. Khi đứt dây thì dây còn lại chịu toàn bộ công suất
Isc =2Itt = 30,70A, Thấy thỏa mãn điều kiện
Đồ án cung cấp điện
Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 20
Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp với Ptt =Pttpx1 + Pttpx2 + Pttpx8+ Pttpx10 =791 kW
Và Qtt =Qttpx1 + Qttpx2 + Qttpx8 + Qttpx10 =860 kVAr
Khi đó 0 0( . ) .( . )
7,92tt tt
dm
P r L Q x L
U V
U

  
ΔU = < ΔUcp = 5%Uđm = 1750 V
Ta thấy thỏa mãn điều kiện tổn thất điện áp.
Tương tự cho các đoạn dây còn lại ta thu được bảng kết quả sau:
Tuyến cáp P
kW
Q
kVAr
L
m
Itt
A
Ftt
mm2
Fchọn
mm2
r0
Ω/km
x0
Ω/km
ΔU
V
TPPTT_B1 791,98 860,54 205 15,35 13,95 25 0,93 0,135 7,92
TPPTT_B2 990,97 957,01 75 11,36 10,33 25 0,93 0,135 3,57
TPPTT_B3 111,71 146,17 334 1,53 1,39 25 0,93 0,135 1,87
TPPTT_B4 467,20 383,06 223 4,99 4,53 25 0,93 0,135 4,91
TPPTT_B5 572,27 506,04 259 6,32 5,74 25 0,93 0,135 7,05
TPPTT_B6 151,00 145,64 240 1,73 1,57 25 0,93 0,135 1,74
Tính toán chi phí đường cáp đã chọn theo phương án này
Z= pV+C = pV+ ΔA*c𝛥
Coi thời gian thu hồi vốn đầu tư tiêu chuẩn là 8 năm, hệ số khấu hao đường cáp
là 6%, tức kkh =0.006 khi đó p = 1/8+0.006 =0.185, giá thành tổn thất 𝑐 𝛥 = 1500đ/kWh.
Tổn thất điện năng trên đoạn dây này được xác định theo biểu thức
ΔA =ΔP*τ = S2*r0*l*τ/U2
Với thời gian tổn hao cực đại có thể xác định theo :
 
2
4 4 2
max0,124 10 . .8760 (0,124 10 .4480) .8760 2866T h  
    
Tổn hao điện năng trên đường dây từ TPPTT_B1 là
ΔA = S2*r0*l*τ/U2 =(P2+Q2) *r0*l*τ/U2 = (791,982 +865,42)* 0,93*0,205*2866/222
Đồ án cung cấp điện
Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 21
= 1 539 982 Wh =1 539 kWh
Vốn đầu tư cho dây ACRS_25 là 64,96 triệu đồng / 1 km
Từ đó kinh tế cho đoạn TPPTT_B1
Z= 0,185*0,205*64,96.106+ 1539*1500 = 4 773 581 đ =4,77.106 đ
Tương tự cho các đoạn còn lại:
Tuyến cáp Công
suất
Chiều
dài
ΔA
kWh
V
106
đ
pV
106
đ
C
106
đ
Z
106
đ
TPPTT_B1 1169,84 205 1539,98 13,32 2,46 2,31 4,77
TPPTT_B2 1377,67 75 781,39 4,87 0,90 1,17 2,07
TPPTT_B3 185,00 334 62,75 21,70 4,01 0,09 4,11
TPPTT_B4 604,52 223 447,34 14,49 2,68 0,67 3,35
TPPTT_B5 765,75 259 833,65 16,82 3,11 1,25 4,36
TPPTT_B6 210,00 240 58,10 15,59 2,88 0,09 2,97
Tổng 3723,21 86,79 16,06 5,58 21,64
2.5.2) Xác định tiết diện dây dẫn và chi phí kinh tế cho phương án 2
Tính toán cho đoạn cáp tổng từ TPPTT đến điểm A
Đoạn cáp cấp điện cho trạm B3 và B4, có chiều dài thực tế trên mặt bằng là 225m
Tổng công suất tính toán của đoạn cáp này là:
Stt =SttB3 + SttB4 = Sttpx4 +Sttpx18 +S ttpx15 + Sttpx6 + Sttpx11 +S ttpx16 = 789,53 KVA
789,53
10,35
2. 3. 2 3.22
ttA
ttA
S
I A
U
  
Vậy tiết diện chọn khi đó là Fkt = IttB11,1 = 9,41 mm2
Chọn cáp XPLE-25 do hãng ALCATEL - Pháp chế tạo , là dây cáp đồng tra
bảng ta có Icp = 173A; r0 = 0,927 và x0 = 0,135Ω/km.
Kiểm tra điều kiện sự cố. Khi đứt dây thì dây còn lại chịu toàn bộ công suất
Isc =2Itt = 20,70A, Thấy thỏa mãn điều kiện
Đồ án cung cấp điện
Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 22
Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp với Ptt =PttB3 + PttB4 = 578,91 kW
Và Qtt =QttB3 + QttB4 = 529,23 kVAr
Khi đó 0 0( . ) .( . )
6,22tt tt
dm
P r L Q x L
U V
U

  
ΔU = < ΔUcp = 5%Uđm = 1750 V
Ta thấy thỏa mãn điều kiện tổn thất điện áp.
Tương tự cho các đoạn dây còn lại ta thu được bảng kết quả sau:
Tuyến cáp P
kW
Q
kVAr
L
m
Itt
A
Ftt
mm2
Fchọn
mm2
r0
Ω/km
x0
Ω/km
ΔU
V
TPPTT_A 578,91 529,23 225 10,36 9,42 25 0,93 0,135 6,22
TPPTT_B 723,27 651,67 115 12,80 11,64 25 0,93 0,135 3,96
TPPTT_B1 791,98 957,01 205 15,35 13,95 25 0,93 0,135 8,04
TPPTT_B2 990,97 957,01 75 18,08 16,43 25 0,93 0,135 3,57
A_B3 111,71 146,17 110 2,43 2,21 25 0,93 0,135 0,62
A_B4 467,20 383,06 5 7,93 7,21 25 0,93 0,135 0,11
B_B5 572,27 506,04 150 10,05 9,13 25 0,93 0,135 4,08
B_B6 151,00 145,64 140 5,51 5,01 25 0,93 0,135 1,02
Tính toán kinh tế lựa chọ cho phương án này ta có
Tuyến cáp Công
suất (S)
Chiều
dài
ΔA
kWh
V
106
đ
pV
106
đ
C
106
đ
Z
106
đ
TPPTT_A 789,53 225 769,89 14,62 2,70 1,15 3,86
TPPTT_B 975,75 115 601,02 7,47 1,38 0,90 2,28
TPPTT_B1 1169,84 205 1539,98 13,32 2,46 2,31 4,77
TPPTT_B2 1377,67 75 781,39 4,87 0,90 1,17 2,07
A_B3 185,00 110 20,67 7,15 1,32 0,03 1,35
A_B4 604,52 5 10,03 0,32 0,06 0,02 0,08
B_B5 765,75 150 482,81 9,74 1,80 0,72 2,53
B_B6 210,00 140 33,89 9,09 1,68 0,05 1,73
Tổng 4239,67 66,58 12,32 6,36 18,68
Đồ án cung cấp điện
Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 23
Từ số liệu tính toán trên ta thấy mặc dù phương án 2 có chi phí vận hành nhiều hơn,
nhưng chi phí đầu tư hàng năm thấp, nên tổng chi phí quy đổi thấp hơn phương án 1.
Vậy phương án 2 là phương án mà ta lựa chọn cấp điện cho các phân xưởng.
Sơ đồ nguyên lý của mạng điện:
B1 B3 B4 B5 B6
TPPTT
B2
Đồ án cung cấp điện
Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 24
CHƯƠNG 3
TÍNH TOÁN ĐIỆN
3.1) Xác định tổn hao điện áp trên đường dây và máy biến áp
3.1.1) Trên các đường dây
Tổn hao trên đường dây đã được tính toán cụ thể trong chương trước, được tổng hợp
lại trong bảng sau:
Đường dây L(m) S(kVA) ΔU
(V)
Đường dây L(m) S(kVA) ΔU
(V)
Đấu nối_TPPTT 400 3450,23 58,3
TPPTT_A 225 789,53 6,22 A_B3 110 185,00 0,62
TPPTT_B 115 975,75 3,96 A_B4 5 604,52 0,11
TPPTT_B1 205 1169,84 8,04 B_B5 150 765,75 4,08
TPPTT_B2 75 1377,67 3,57 B_B6 140 210,00 1,02
3.1.2) Trên máy biến áp
Từ thông số của máy biến áp, ta có thể xác định được:
RBA=(ΔPN*U2)/𝑆đ𝑚
2
ZBA=(UN*U2)/(100*SBA)
Với trạm B1 ta có máy 22/0,4KV công suất 1000 kVA thông số thí nghiệm của máy
khi đó là: ΔPN =9 kW, UN =5%
RBA=(9*222)/(10002
∗ 0.001) = 4,356𝛺
ZBA=(UN*U2)/(100*SBA) = (5*222*1000)/(100*1000)=24,2 𝛺
XBA=√ 𝑍 𝐵𝐴
2
− 𝑅 𝐵𝐴
2
= 23,8Ω
Do đây là trạm 2 máy biến áp nên điện kháng giảm đi 1 nửa
RBA1=2,18 và XBA= 11,9
Đồ án cung cấp điện
Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 25
Tổn thất điện áp trên máy:
1 1.X
6,22tt BA tt BA
dm
P R Q
U V
U

  
3.2) Xác định tổn hao điện năng
3.2.1) Tổn hao điện năng trên đường dây
Tổn thất điện năng trên mạng cao áp của nhà máy hay trên đường dây đã được
tính toán trong chương trước. Kết quả là:
Tổng tổn thất điện năng trong mạng lưới là ΔA= 4239,67kWh
3.2.2) Tổn hao điện năng trên máy biến áp
Công thức tính tổn thất điện năng trong máy biến áp có n máy làm việc song
song khi đó là:
2
max
0
1
.8760. . .tram N
dmBA
S
A P n P
n S

 
      
 
Với trạm B1 khi đó các thông số định mức ΔP0 =1,55 và ΔPN= 9,5 kW tổn thất
điện năng khi đó là:
2
1
1 1169
1,55.8760.2 9,5. .2866 45759 Wh
2 1000
BA k
 
    
 
Tương tự cho các trạm còn lại ta có kết quả tính tổn thất điện năng các trạm cho dưới
bảng sau:
Trạm biến áp Stt Số máy Sđm ΔP0 ΔPN ΔA
TPPTT 3450,23 2 2500 3,50 21,00 118636,8
B1 1169,84 2 1000 1,55 9,50 45786,42
B2 1377,67 2 1000 1,55 9,50 52994,08
B3 185,00 2 160 0,45 2,15 12002,97
B4 604,52 2 500 0,96 5,27 27858,41
B5 765,75 2 630 1,15 6,04 32935,22
B6 210,00 1 250 0,65 3,05 11861,86
Tổng 302075,7
Đồ án cung cấp điện
Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 26
Từ đó ta có tổng tổn thất điện năng của nhà máy khi đó là:
ΔAnm = ΔAm +ΔABA = 4239,67+302075,7 =306315,4 kWh.
Đồ án cung cấp điện
Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 27
CHƯƠNG 4
CHỌN VÀ KIỂM TRA THIẾT BỊ ĐIỆN
4.1) Ngắn mạch và lựa chọn thiết bị điện
4.1.1) Tính toán ngắn mạch trong mạng cao áp hạ áp
Ngắn mạch là sự chạm chập giữa các pha với nhau hoặc giữa các pha với đất
hay dây chung tính. Mạng có trung tính không trực tiếp nối đất (hoặc nối đất qua TB.
bù) khi có trạm đất một pha thì dòng điện ngắn mạch. là dòng điện điện dung của các
pha đối với đất tạo nên.
Khi xuất hiện ngắn mạch. tổng trở của mạch trong hệ thống giảm xuống (mức
độ giảm phụ thuộc vào vị trí của điểm ngắn mạch, trong hệ thống).  dòng ngắn
mạch. trong các nhánh riêng lẻ của HT. tăng lên so với các dòng điện ở chế độ làm việc
bình thường  Gây nên sự giảm áp trong HT. (sự giảm này càng nhiều khi càng gần vị
trí ngắn mạch.).
Thông thường ở chỗ ngắn mạch. có một điện trở quá độ nào đó (điện trở hồ
quang, điện trở của các phần tử ngang theo đường đi của dòng điện từ pha này tới pha
khác hoặc từ pha tới đất), Trong nhiều trường hợp điện trở này có trị số rất nhỏ mà
thực tế có thể bỏ qua được. Những loại ngắn mạch. như vậy gọi là ngắn mạch có tính
chất kim loại (ngắn mạch. trực tiếp). Dòng ngắn mạch. có tính chất kim loại lớn hơn
khi có điện trở quá độ. Vì vậy khi cần tìm giá trị lớn nhất có thể của dòng ngắn mạch.
ta coi rằng chỗ ngắn mạch. không có điện trở quá độ.
Mục đích của tính toán ngắn mạch là kiểm tra điều kiện ổn định động và ổn định
nhiệt của thiết bị và dây dẫn được chọn khi có ngắn mạch trong hệ thống. Dòng điện
ngắn mạch tính toán để chọn khí cụ điện là dòng ngắn mạch ba pha. Khi tính toán ngắn
mạch phía cao áp do không biết cấu trúc cụ thể của hệ thống điện quốc gia nên cho
phép tính gần đúng điện kháng của hệ thống điện quốc gia thông qua công suất ngắn
mạch về phía hạ áp của trạm biến áp trung gian và coi hệ thống có công suất ngắn
mạch như đề bài cho.
4.1.2) Xác định dòng ngắn mạch
Ta tiến hành xác định dòng điện ngắn mạch tại các điểm theo sơ đồ tính toán ngắn
mạch như sau :
Đồ án cung cấp điện
Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 28
Hình 2. 1 Sơ đồ tính toán ngắn mạch
Để lựa chọn, kiểm tra dây dẫn và các khí cụ điện ta cần tính toán cho 6 điểm
ngắn mạch trước 6 trạm biến áp phân xưởng, và 1 điểm ngay trạm phân phối.
Tuy nhiên hầu hết các dây dẫn trong mạng cao áp đều dùng dây ACRS _25 nên
ta chỉ cần tính trường hợp tồi tệ nhất của ngắn mạch, tức ngay trước trạm B2(
gần trạm phân phối trung tâm nhất, điện kháng đường dây nhỏ nhất, dòng ngắn
mạch có thể lớn nhất)
 Xác định điện trở của các phần tử, tính toán trong hệ đơn vị tương đối
 Theo số liệu đề bài đặt ra, công suất ngắn mạch tại điểm đấu điện là
Sk=310MVA, vậy điện trở của hệ thống là :
2 2
22
1,56
310
cb
HT
k
U
X
S
   
 Đường dây 22KV từ điểm đấu nối về trạm phân phối trung tâm dài dài 400 m,
dây AC-50 lộ đôi có r0 =0,91(Ω/km) , x0 = 0,4(Ω/km)
Vậy 0.
0,182
2
r
R
l
 [Ω] 0.
0,08
2
x
X
l
 [Ω]
Đường 22KV từ TPPTT về TBA B2: dài 75 m, dây ACRS-25 tiết diện 25 mm2
có r0 = 0,93 ; x0=0,135 / km
Vậy R22 =0,034  và X22 =5,06. 3
10

Đồ án cung cấp điện
Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 29
 Bỏ qua điện trở của các thiết bị phụ như máy cắt cầu chì, cầu dao... Với máy
biến áp các điện trở được tính toán:
RBA =
∆PN%
100
Uđm
2
Sđm
2 và XBA =
UN%
100
Uđm
2
S
Máy biến áp phân phối trung tâm, 2 máy công suất 2500 KVA được tính:
RBA1=2,18 và XBA= 11,9
a) Tính ngắn mạch tại điểm N1 (Ngay sau TPPTT)
Điện kháng ngắn mạch tính đến N1 là
2 2
1 22 (1,56 0,08 11,9) (0,182 2,18)
13,74
N HT BAZ X Z Z       
 
Dòng điện ngắn mạch 3 pha:
(3)
1 3
1
22
0,93.
3 3 46,23 10
N
N
U
I kA
Z 
  
  
Dòng điện xung kích
(3)
1 1. 2. 1,2 2 0,93 1,57xk xk Ni k I kA    
Giá trị hiệu dụng của dòng xung kích
(3)
1 1. 1,09 0,93 1,01xk xk NI q I kA   
 Tính ngắn mạch tại N2(cuối đường cáp, đầu TBA PX2)
Điện kháng ngắn mạch tính đến N2 là
2 22 380 14,41N HT BAZ X Z Z Z     
Dòng điện ngắn mạch 3 pha:
(3)
2
2
0,88
3
N
N
U
I kA
Z
 

Dòng điện xung kích
(3)
2 2. 2. 1,45xk xk Ni k I kA 
Giá trị hiệu dụng của dòng xung kích
Đồ án cung cấp điện
Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 30
(3)
2 2. 0,96xk xk NI q I kA 
4.2) Lựa chọn các trang thiết bị điện
4.2.1) Phía cao áp
Để chọn và kiểm tra các thiết bị điện ta giả thiết thời gian cắt của bảo vệ là tk
=2,15s
Cầu chì cao áp:
Dòng điện làm việc phía cao áp của nhà máy khi đó là:
3450,23
18,10
3. 3.110
tt
tt
S
I A
U
  
Chọn cầu chì hãng SIEMENS chế tạo có Iđm= 63 A tên 3GD1 413-4B
Uđm(kV) Iđm(A) Icắt N(kA) Icắt min(A)
110 63 31,5 432
Dao cách ly
Dao cách ly được chọn theo các yêu cầu chính như sau:
Uđm > Umạng=22kV
Iđm > IlvMax = Itt =
3450,23
90,5
3.22
A
Dòng ổn địnk cho phép Inm > Ixkmax =1,57kA
Chọn dao cách ly 3DC của Siemens chế tạo
Uđm(kV) Iđm(kA) INt(kA) INMax(kA)
24 630 16 40
Chống sét van
Chọn loại chống sắt van PBC-22T1 của Nga sản suất
Đồ án cung cấp điện
Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 31
Máy cắt đặt tại trạm phân phối
CHọn máy SDC11 của Siemens cách điện SF6
Loại
máy
Iđm (A) Uđm
(kV)
Icắtmax(k
A)
Icắt
(kA)
SDC11 1250 24 63 25
Kiểm tra lại thấy:
Uđm > Umạng=22kV
Iđm > IlvMax = Itt =
3450,23
90,5
3.22
A
Dòng ổn địnk cho phép Inm > Ixkmax =1,57kA
4.2.2) Chọn các thiết bị phía sau TPPTT
Bản chất là lựa chọn các thiết bịa 22kV cho các trạm biến áp phân xưởng, nên
không dùng APTOMAT mà dùng máy cắt
Máy cắt, dao cách ly hợp bộ
Có 6 trạm biến áp phân xưởng, ta chọn chung 1loaij máy cắt SDC11 của
Siemens các điện SF6
Loại
máy
Iđm (A) Uđm
(kV)
Icắtmax(k
A)
Icắt (kA)
SDC11 1250 24 63 25
Máy biến điện áp BU
Điều kiện được lựa chọn
Điện áp định mức Uđm > Umạng=22kV
Chọn loại 3 pha 5 trụ 4MS34 kiểu hình trụ do Siemens chế tạo có các thông số
kỹ thuật như sau:
Đồ án cung cấp điện
Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 32
Thông số kỹ thuật 4
MS34
Uđm(kV) 2
4
U chịu đựng tần số công nghiệp 5
0
U chịu đựng xưng 1,2/50µs (kV) 1
25
U1đm(kV) 2
2/√3
U2đm(V) 1
10/√3
Tải định mức (VA) 4
00
6 phân xưởng ta dùng chung cùng loại này cho dễ sửa chữa và bảo dưỡng, thay
thế cũng như quản lý vật tư.
Máy biến dòng BI
Chọn trạm có công suất lớn nhất B2
Khi đó BI được lựa chọn theo:
Điện áp định mức Uđm > Umạng=22kV
Dòng điện định mức phía sơ cấp
IđmBI ≥
𝐼 𝑚𝑎𝑥
1,2
=
𝑘 𝑞𝑡𝑏𝑡.𝑆đ𝑚𝐵𝐴
1,2.√3.22
=
1,3.1000
1,2.√3.22
= 28,4𝐴
Chọn BI loại BI 4ME14 của Siemens với các thông số kỹ thuật chính như sau:
Thông số kỹ thuật 4
ME14
Uđm(kV) 2
4
U chịu đựng tần số công nghiệp 5
0
U chịu đựng xưng 1,2/50µs (kV) 1
25
Đồ án cung cấp điện
Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 33
I1đm(A) 5
-2000
I2đm(V) 1
hoặc 5
Dòng ổn định động (kA) 8
0
Dòng ổn định nhiệt (kA) 1
20
4.3) Kiểm tra chế độ mở máy của động cơ
Ta kiểm tra chế độ khỏi động của động cơ của phân xưởng 2 là phân xưởng có
công suất lớn nhất.
Điện áp khi khỏi động có độ lệch được xác định theo biểu thức
𝛥𝑈 𝑘đ =
𝑍 𝐵𝐴 +𝑍 𝑑𝑑
𝑍 𝐵𝐴 + 𝑍 𝑑𝑑 + 𝑍Đ𝐶
∗ 100
Tổng trở của động cơ lúc khởi động máy đươc xác định
𝑍đ𝑐 = 𝑋đ𝑐 =
𝑈 𝑛
√3. 𝐼𝑛 𝐾𝐼
=
22
√3 ∗ 95 ∗ 4,5
= 29,7𝛺
𝑍 𝐵𝐴 + 𝑍 𝑑𝑑 = √(0,08 + 1,19)2 + (0,182 + 2,18)2 = 2,68 𝛺
𝑍 𝐵𝐴 + 𝑍 𝑑𝑑 + 𝑍đ𝑐 = √(0,08 + 1,19 + 29,7)2 + (0,182 + 2,18)2 = 31,05𝛺
𝛥𝑈 𝑘đ =
𝑍 𝐵𝐴 +𝑍 𝑑𝑑
𝑍 𝐵𝐴 +𝑍 𝑑𝑑+𝑍Đ𝐶
∗ 100 = 8,6(%) < 40%
Vậy chế độ khởi động của động cơ là ổn định.
Đồ án cung cấp điện
Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 34
CHƯƠNG 5
TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SUẤT
5.1) Các phương án tiết kiệm và nâng cao hệ số cos.
Thực chất của việc nâng cao hệ số công suất là nhằm giảm lượng công suất
phản kháng phải truyền tải trên đường dây của mạng. Để làm điều này tồn tại 2 phương
pháp.
+ Nâng cao hệ số cos tự nhiên: (biện pháp tự nhiên) đây là nhóm phương pháp
bằng cách vận hành hợp lý các thiết bị dùng điện nhằm giảm lượng Q đỏi hỏi từ chính
các thiết bị điện  giảm Q từ nguồn.
+ Nâng cao hệ số công suất bằng cách đạt các thiết bị bù: (không yêu cầu giảm
lượng Q đòi hỏi từ thiết bị dùng điện mà cung cấp thêm 1 lượng Q tại ngay các hộ
dùng điện nhằm giảm lượng Q phải truyền tải trên đường dây)  phương pháp này chỉ
thực hiện sau khi đã thực hiện biện pháp thứ nhất mà chưa đạt được kết quả thì mới
thực hiện việc bù.
 Nhóm các phương pháp tự nhiên:
+ Thay những động cơ không đồng bộ làm việc non tải bằng những động cơ có
công suất nhỏ hơn
Chú ý: Khí có động cơ không đồng bộ làm việc non tải phải dựa vào nức độ tải
của chúng mà quyết định chọn giữa thay hoặc không thay. Kinh nghiệm vận hành cho
thấy rằng:
Khi kpt < 0,45 việc thay thế bao giờ cũng có lợi.
khi kpt > 0,7 việc thay thế sẽ không có lợi.
khi 0,45 < kpt < 0,7 việc có tiến hành thay thế phải dựa trên việc so sánh
kinh tế cụ thể mới quyết định được.
Ngoài ra khi tiến hành thay thế các ĐC. còn cần phải đảm bảo các điều
kiện kỹ thuật, tức đảm bảo nhiệt độ của ĐC. phải không lớn hơn nhiệt độ cho phép và
các điều kiện khác về mở máy và làm việc ổn định.
+ Giảm điện áp đặt vào động cơ thường xuyên làm việc non tải:
Đồ án cung cấp điện
Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 35
Biện pháp này thực hiện khi không có điều kiện thay động cơ có công
suất nhỏ hơn.
Để giảm U thực tế thường tiến hành như sau:
+ Đổi nối dây quấn stato từ đấu   Y .
+ Thay đổi cách phân nhóm dây cuốn stato.
+ Thay đổi đầu phân áp của BA. hạ áp.
Chú ý: Kinh nghiệm cho thấy rằng biện pháp này chỉ thực hiện tốt đối với các
ĐC. U<1000 V và khi kpt < 0,3  0,4. Cần chú ý rằng khi thay đổi   Y, điện áp sẽ
giảm 3 lần  dòng tăng 3 lần nhưng momen sẽ giảm đi 3 lần  vì vậy phải kiểm
tra điều kiện quá tải và khởi động sau đó.
+ Hạn chế ĐC không đồng bộ chạy không tải hoặc non tải:
Đa số các động cơ máy công cụ khi làm việc có nhiều thười gian chạy
không tải xen lẫn giữa thời gian mang tải. Nhiều khi thời gian chạy không tải chiếm tới
50-60 % thời gian làm việc. Nếu thời gian ĐC. chạy không tải được cắt ra sẽ chánh
được tổn thất. Tuy nhiên trong quá trình đóng cắt ĐC. cũng sinh ra tổn hao mở máy.
Thực tế vận hành thấy nếu t0 của ĐC. lớn hơn 10 giây thì việc cắt khỏi mạng có lợi.
+ Dùng động cơ đồng bộ thay cho động cơ không đồng bộ:
Ở những nơi qui trình công nghệ cho phép, máy có công suất lớn không
yêu cầu điều chỉnh tốc độ như máy bơm, quạt gió, máy nén khí v.v... việc thay thế sẽ
có ưu điểm. Hệ số công suất cao hơn, khi cần có thể làm việc ở chế độ quá kích từ để
trở thành máy bù công suất phản kháng, góp phần sự ổn định của hệ thống.
Momen quay tỷ lệ với bậc nhất của điện áp  ít ảnh hưởng đến dao động điện
áp. Khi tần số nguồn thay đổi, tốc độ quay không phụ thuộc vào phụ tải  năng suất
làm việc cao.
+ Khuyết điểm: cấu tạo phức tạp, giá thành cao, số lượng mới chỉ chiếm 20%
tổng số ĐC. Nhờ những tiến bộ mới nên có nhiều xu hướng sử dụng ngày càng nhiều.
Ngoài ra còn một số biện pháp khác như nâng cao chất lượng sửa chữa
ĐC. thay thế máy BA. non tải, vận hành kinh tế trạm BA. (đặt nhiều máy cho một
trạm), áp đặt các qui trình công nghệ mới nhằm giảm giờ máy chạy không tải hoặc tiết
kiệm điện năng.
Đồ án cung cấp điện
Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 36
 Phương pháp nhân tạo
Công việc này chỉ được tiến hành sau khi tiến hành các biện pháp tự nhiên để
nâng cao cos rồi mà vẫn chưa đạt được yêu cầu. Nâng cao hệ số công suất cosϕ bằng
biện pháp bù công suất phản kháng. Thực chất là đặt các thiết bị bù ở gần các hộ tiêu
dùng điện để cung cấp công suất phản kháng theo yêu cầu của chúng , nhờ vậy sẽ giảm
được lượng công suất phản kháng phải truyền tải trên đường dây theo yêu cầu của
chúng.
 Thiết bị bù: thông thường người ta sử dụng 2 loại thiết bị bù chính là tụ điện
tĩnh và máy bù đồng bộ. cả 2 loại thiết bị này có những ưu nhược điểm gần như
trái ngược nhau:
Máy bù đồng bộ: thực chất là loại động cơ đồng bộ chạy không tải có một số
đặc điểm (ưu nhược điểm).
1. Vừa có khả năng phát ra lại vừa tiêu thụ được công suất phản kháng.
2. Công suất phản kháng phát ra không phụ thuộc vào điện áp đặt vào nó,
mà chủ yếu là phụ thuộc vào dòng kích từ (có thể điều chỉnh được dễ
dàng).
3. Lắp đặt vận hành phức tạp, đễ gây sự cố (vì có bộ phần quay).
4. Máy bù đồng bộ tiêu thụ một lượng công suất tác dụng khá lớn khoảng
0,015 – 0,02 kW/kVA.
5. Giá tiền đơn vị công suất phản kháng phát ra thay đổi theo dung lượng.
Nếu dung lượng bé thì sẽ đắt. Vì vậy chỉ được sản xuất ra với dung lượng
lớn 5 MVAr trở lên.
Tụ điện tĩnh: có ưu nhược điểm gần như trái ngược với máy bù đồng bộ.
1. Giá tiền 1 đơn vị công suất phản kháng phát ra hầu như không thay đổi
theo dung lượng. điều này thuận tiện cho việc chia nhỏ ra nhiều nhóm
nhỏ đặt sâu về phía phụ tải.
2. Tiêu thụ rất ít công suất tác dụng khoảng 0,003 – 0.005 kW/kVAr.
3. Vận hành lắp đặt đơn gian, ít gây ra sự cố.
4. Công suất phản kháng phát ra phụ thuộc vào điện áp đặt vào tụ.
5. Chỉ phát ra công suất phản kháng và không có khả năng điều chỉnh.
Đồ án cung cấp điện
Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 37
Vậy ở mạng XN. chỉ nên sử dụng tụ điện tĩnh, còn máy bù đồng bộ chỉ được
dùng ở phía hạ áp (6-10 kV) của các trạm trung gian ( trạm khu vực).
5.2) Nâng cao hệ số công suất bằng tụ điện
Tính hệ số cos trung bình của xí nghiệp:
costb = 1
1
.cos
0,72
n
ttpxi i
i
n
ttpxi
i
P
P






Dung lượng bù của xí nghiệp cần phải được xác định để hệ số costbxn đạt đến giá
trị 0,9. Vì vậy dung lượng bù của xí nghiệp có thể xác định theo biểu thức sau:
1 2.( )b ttXNQ P tg tg    
PttXN – Phụ tải tính toán của toàn xí nghiệp.
tg1= 0,963 – Tương ứng với cos1= 0,72 (hệ số công suất trước khi bù).
tg2 =0,484 – Tương ứng với cos2=0,9 (hệ số công suất cần đạt tới).
α:hệ số xét tới khả năng nâng cao cosφ bằng những biện pháp không đòi hỏi
đặt thiết bị bù, α=0.9 đến 1.Ta lấy α=1.
2468,11*(0,963 0,484) 1182bQ kVAr   
Chọn vị trí, phân phối dung lượng tụ bù.
Có thể đặt được ở nhiều điểm khác nhau như
Đ
Đ
Đ
6
10 kV
0
,4 kV
0
,4 kV
Đồ án cung cấp điện
Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 38
+ Đặt tập trung: đặt ở thanh cái hạ áp trạm BA (0,4 kV) hoặc thanh cái
trạm
+ Đặt phân tán: TB. bù được phân nhỏ thành từng nhóm đặt tại các tủ
động lực trong các phân xưởng. Trường hợp động cơ công suất lớn, tiêu thụ
nhiều Q có thể đặt ngay tại các ĐC. đó.
Khi đặt TB. bù tại điểm nào đó thì sẽ giảm được lượng tổn thất P và A do
đó phải truyền tải Q. Tuy nhiên việc đặt TB. bù ở phía hạ áp không phải lúc nào
cũng có lợi, bởi giá tiền 1 kVAr tụ hạ áp thường đắt gấp 2 lần 1 kVAr tụ ở 6-10
kV. Ngay cả việc phân nhỏ dung lượng bù để đặt theo nhóm riêng lẻ cũng không
phải luôn luôn có lợi, bởi vì lúc đó có làm giảm thêm được A nhiều hơn, Xong lại
làm tăng chi phí lắp đặt, quản lý và vận hành. Vì vậy để có được giải pháp tốt nhất
cần phải phối hợp nhiều giải pháp
Ta quyết định dung tụ bù (380V) để bù công suất phản kháng cho toàn xí nghiệp.
Các bộ tụ bù này sẽ được lắp đặt tại phía hạ áp các tủ động lực các trạm biến áp
phân xưởng nhằm giảm tổn thất điện năng trong mạng điện cấp đến các phân
xưởng.
a) Phân phối dung lượng bù cho từng trạm
Từ sơ đồ thay thế
Và bảng dữ liệu điện trở các nhánh đường dây từ chương trước ta có:
TPPTT
Đồ án cung cấp điện
Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 39
Đường dây r0 (Ω/km) L (m) RC(10-3 Ω)
TPPTT_A 225 225 0,21
TPPTT_B 115 115 0,11
TPPTT_B1 205 205 0,19
TPPTT_B2 75 75 0,07
A_B3 110 110 0,10
A_B4 5 5 0,00
B_B5 150 150 0,14
B_B6 140 140 0,13
Dung lượng tụ bù tối ưu của BA số 1 được xác định như sau
Trạm biến áp phân xưởng B1 cấp điện cho phân xưởng số 1, 2, 8, 10 có số liệu như
như bảng:
Phân xưởng Ppx Qpx Spx cosφ
1
349,31 392,83 525,68 0,66
2
380,38 404,98 555,60 0,68
8
41,70 45,44 61,68 0,68
10
20,58 17,30 26,88 0,77
Tổng
791,97 860,55 1169,84 0,67
Giá trị công suất phản kháng đển nâng hệ số công suất hiện tại của phân xưởng
lên giá trị 0,9 ứng với giá trị cos1 =0,65 được xác định theo
1 2.( ) 791,97*(1,108 0,484) 494b ttQ P tg tg kVAr      
. Chọn tụ bù điện áp 380v đo DAE YEONG chế tạo Phụ lục 34 Sách CCĐ-TS
Ngô Hồng Quang dung lượng 1 bộ 50kVAr loại DLE-3B50K5T
Tương tự cho các trạm biến áp còn lại ta có bảng
Trạm
BA
Ppx Qpx Spx cosφ Qbù Loại tụ Số bộ
Đồ án cung cấp điện
Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 40
B1 791,98 860,54 1169,84 0,68 494,20 DLE-3B50K5T 10
B2 990,97 957,01 1377,67 0,72 477,42 DLE-3B50K5T 10
B3 111,71 146,17 185,00 0,60 93,40 DLE-3B50K5T 2
B4 467,20 383,06 604,52 0,77 157,50 DLE-3B50K5T 4
B5 572,27 506,04 765,75 0,75 231,82 DLE-3B50K5T 5
B6 151,00 145,64 210,00 0,72 72,86 DLE-3B50K5T 2
5.3) Đánh giá hiệu quả bù.
a) Hệ số công suất toàn xí nghiệp
Tổng công suất của các tụ bù : Qtb=1650 (kVAr)
Lượng công suất phản kháng truyền trong lưới cao áp của nhà máy:
Q=Qttnm – Qtb =2398-1650=748 kVAr
-Hệ số công suất phản kháng của nhà máy sau khi bù:
748
tan 0,303
2468ttnm
Q
P
   
tg = 0.03 suy ra cos =0,96
Vậy sau khi lắp đặt bù cho lưới hạ áp của nhà máy hệ số công suất của nhà máy
đã đạt yêu cầu.
a) Tổn thất điện năng trong mạng điện nhà máy
Với TBA1 , lượng công suất truyền tải trước khi bù là : P=791kW, Q=860 kVA
Sau khi bù 500 kVAr thìCông suất sau khi bù là P=791kW, Q=360 kVA tổn thất điện
năng khi đó sẽ là: với chiều dài đường dây là 205 m và r0=0.93Ω/km
2
2 6
02
3. . . .r .L.10tt
max
dm
S
A I R
U
 
  
Sơ đồ lắp đặt tụ bù trong TPP
Đồ án cung cấp điện
Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 41
Đồ án cung cấp điện
Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 42
CHƯƠNG 6
TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT VÀ CHỐNG SÉT
Toàn nhà máy theo thiết kế các phần trước sẽ có 7 trạm biến áp có công suất .
Bao gồm 1 trạm trung tâm và 6 trạm phân xưởng. Để đơn giản ta tính toán cho 1 trạm
rồi lấy kết quả các trạm khác tương tự.
Điện trở đất cho phép đối với các trạm biến áp có công suất lớn hơn 100KVA là
Rđ = 4Ω. Ta tận dụng hệ thống móng của nhà xưởng và hệ thống ống nước làm tiếp địa
tự nhiên, điện trở của tự nhiên đo được là R∞= 27,6Ω. Điện trở xuất của đất là ρ0
=1,24.104Ω.cm đo trong điều kiện độ ẩm trung bình. Với hệ số hiệu chỉnh của cọc tiếp
địa là Kcoc=1,5 và đối với thanh là Knga=2.
Khi đó ta xác định được điện trở nối đất nhân tạo khi đó là
. 27,6 4
4,68
27,6 4
tn d
nt
tn d
R R
R
R R

   
 
Chọn cọc tiếp địa dài l=2,5m, đường kính 5,6 cm, đóng sâu so với mặt đất là
h=0,5m. Do l>d nên điện trở tiếp xúc của cọc này có giá trị
d
4
0,366 2 1 4
(lg lg )
2 4
0,366 2 250 1 4 175 250
10 1,8 (lg lg ) 55,68
250 5,6 2 4 175 250
tt
l t l
R
l d t l


 

  
      
 
Chiều sâu trung bình cọc khi đó htb=h+l/2=50+250/2=175 cm
Số lượng cọc sơ bộ cần chọn khi đó là:
55,68
11,89
4,68
coc
nt
R
n
R
  
Khi đó ta chon 12 cọc đóng xung quanh trạm biến áp có chu vi L=5+5+7+7=24 m
Khoảng cách trung bình giữa các cọc là:
24
2
12
a
L
l
n
   m
Đồ án cung cấp điện
Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 43
Tra bảng10-3 sách Cung cấp điện – Nguyễn Xuân Phú ứng với tỉ lệ
2
0,8
2,5
al
l
  và số lượng cọc là n=12 ta xác định được hệ số lợi dụng của các cọc tiếp
địa là 0,52coc  và hệ số lợi dụng của các thanh nối ngnag là 0,32nga  .
Chọn thanh nối tiếp địa bằng thép kích thước mỗi thanh 50x6. Điện trở tiếp xúc
của thanh nối ngang;
2
nga
2
4
0,366 2
lg
0,366 2 2400
10 2 lg 14,22
2400 50 5
tt
l
R
l bt


     

Điện trở thực tế của thanh nối ngang có xét đến hệ số lợi dụng 0,32nga  là:
' 142
44,4
0,32
nga
nga
nga
R
R

   
Điện trở cần thiết của hệ thống tiếp đất nhân tạo có tính đến điện trở của thanh
nối
'
'
'
. 44,44 4,68
5,23
44,44 4,68
nga nt
nt
nga nt
R R
R
R R

   
 
Vậy số lượng cọc chính thức cần dung là
'
55,68
20,47
.R 0,52 5,23
coc
ct
coc nt
R
n

  

Ta chọn 21 cọc. Kiểm tra lại điều kiện ổn định nhiệt của hệ thống tiếp địa
(3) 2
min 1 50 6 300k
k tn
t
t
F I S mm
C
    
Vậy hệ thống tiếp địa đảm bảo điều kiện ổn định nhiệt
Đồ án cung cấp điện
Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 44
KẾT LUẬN
Với đề tài được giao ra em đã tính toán thiết kế được hệ thống cung cấp điện
hoàn chỉnh, đảm bảo cung cấp điện liên tục , thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật chung đã
đặt ra. Đã tính toán, lựa chọn được các thiết bị, khí cụ điện cơ bản cần có trong hệ
thống cung cấp điện như dây dẫn, aptomat…một cách hợp lý. Lựa chọn được phương
án cung cấp điện khả thi về mặt kỹ thuật cũng như tiết kiệm chi phí một cách tốt nhất.
Song song với đó trong thời gian thực hiện đồ án em đã thu được được những kết quả:
 Học hỏi được nhiều hơn và có thêm nhiều kiến thức về việc thiết kế điện
cho nhà máy công nghiệp.
 Có khả năng phân tích, thiết kế và thi công một sản phẩm tiết kế hoàn
chỉnh…
 Khả năng thu thập, nắm bắt thông thông tin từ mọi nguồn.
 Sử dụng một số công cụ máy tính trợ giúp.
Tuy nhiên với thời gian cũng như kiến thức còn hạn chế em chưa thể hoàn thành
tốt nhất mục tiêu của môn học đã đề ra:
 Tính toán còn nhiều sai sót, chưa thực tế, khó có khả năng đưa vào
thực tiễn
 Thiết kế các phần chưa được chi tiết, đặc biệt là việc lựa chọn các
thiết bị chi tiết cho nhà máy
 Phần thực hiện thực tế còn gặp nhiều sơ xuất về kĩ năng. Chưa thể áp
dụng tốt các kiến thức lý thuyết vào thực tiễn.
 Cần luyện tập thêm kĩ năng sử dụng các phần mềm, công cụ hộ trợ
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn thầy Phạm Anh Tuân đã nhiệt tình
hướng dẫn và truyền đạt kiến thức, cũng như cùng giúp đỡ chúng em tìm tài liệu….
trong suốt quá trình học tập và thực hiện đồ án này.
Đồ án cung cấp điện
Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 45
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Ngô Hồng Quang,_Giáo trình cung cấp điện _NXB Giáo dục Việt Nam,2005
2. Nguyễn Công Hiền (Chủ biên)- Nguyễn Mạnh Hoạch. _Hệ thống cung cấp điện của
xí nghiệp công nghiệp đô thị và nhà cao tầng _NXB khoa học kỹ thuật,2006
3. Võ Viết Đạn, Kỹ thuật điện cao áp - An toàn điện.
4. Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm._Thiết kế cấp điện _NXB KHKT, 1998
5. Ngô Hồng Quang_ Sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị từ 0.4 đến 500 KV_NXB
Khoa học kỹ thuật, 2000
6. Trần Bách, Đặng Ngọc Dinh, Phan Đăng Khải, Ngô Hồng Quang _Cung cấp điện
cho xí nghiệp công nghiệp ( ĐHBK ).
7. Trịnh Hùng Thám, Nguyễn Hữu Khái, Đào Quang Thạch, Lã Văn Út, Phạm Văn
Hoà, Đào Kim Hoa _Nhà máy điện và trạm biến áp_ NXB Khoa học kỹ thuật, 1996
8. Lê Văn Doanh _Kỹ thuật chiếu sáng _ NXB Khoa học kỹ thuật, 1996

Contenu connexe

Tendances

đồ áN cung cấp điện đại học điện lực 3683452
đồ áN cung cấp điện đại học điện lực 3683452đồ áN cung cấp điện đại học điện lực 3683452
đồ áN cung cấp điện đại học điện lực 3683452jackjohn45
 
NGHIÊN CỨU VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRÊN LƯỚI ĐIỆN PH...
NGHIÊN CỨU VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRÊN LƯỚI ĐIỆN PH...NGHIÊN CỨU VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRÊN LƯỚI ĐIỆN PH...
NGHIÊN CỨU VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRÊN LƯỚI ĐIỆN PH...HanaTiti
 
Cải thiện ổn định điện áp cho lưới điện phân phối dùng thiết bị bù ngang
Cải thiện ổn định điện áp cho lưới điện phân phối dùng thiết bị bù ngangCải thiện ổn định điện áp cho lưới điện phân phối dùng thiết bị bù ngang
Cải thiện ổn định điện áp cho lưới điện phân phối dùng thiết bị bù ngangMan_Ebook
 
Slide năng lượng mặt trời
Slide năng lượng mặt trờiSlide năng lượng mặt trời
Slide năng lượng mặt trờiNguyên Phạm
 
123doc.vn do-an-thiet-ke-cung-cap-dien-cho-nha-may-lien-hop-det-giao-vien-huo...
123doc.vn do-an-thiet-ke-cung-cap-dien-cho-nha-may-lien-hop-det-giao-vien-huo...123doc.vn do-an-thiet-ke-cung-cap-dien-cho-nha-may-lien-hop-det-giao-vien-huo...
123doc.vn do-an-thiet-ke-cung-cap-dien-cho-nha-may-lien-hop-det-giao-vien-huo...Lê Thanh Tùng
 
Do an cung cap dien haui dien3k2
Do an cung cap dien haui dien3k2Do an cung cap dien haui dien3k2
Do an cung cap dien haui dien3k2maianhbao_6519
 
Giao trinh cung cap dien
Giao trinh cung cap dienGiao trinh cung cap dien
Giao trinh cung cap dienTùng Lê
 
đồ áN thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp luận văn, đồ án,...
đồ áN thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp   luận văn, đồ án,...đồ áN thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp   luận văn, đồ án,...
đồ áN thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp luận văn, đồ án,...Hiep Hoang
 
Chất lượng điện năng và một số giải pháp nâng cao chất lượng điện năng trong ...
Chất lượng điện năng và một số giải pháp nâng cao chất lượng điện năng trong ...Chất lượng điện năng và một số giải pháp nâng cao chất lượng điện năng trong ...
Chất lượng điện năng và một số giải pháp nâng cao chất lượng điện năng trong ...Man_Ebook
 
Thiết kế phần điện nhà máy điện và trạm biến áp.pdf
Thiết kế phần điện nhà máy điện và trạm biến áp.pdfThiết kế phần điện nhà máy điện và trạm biến áp.pdf
Thiết kế phần điện nhà máy điện và trạm biến áp.pdfMan_Ebook
 
Đồ Án Thiết Kế Chiếu Sáng Đường
Đồ Án Thiết Kế Chiếu Sáng ĐườngĐồ Án Thiết Kế Chiếu Sáng Đường
Đồ Án Thiết Kế Chiếu Sáng Đườngnataliej4
 

Tendances (20)

CHƯƠNG 6 TRÀO LƯU CÔNG SUẤT
CHƯƠNG 6 TRÀO LƯU CÔNG SUẤTCHƯƠNG 6 TRÀO LƯU CÔNG SUẤT
CHƯƠNG 6 TRÀO LƯU CÔNG SUẤT
 
Đề tài: Thiết kế cung cấp điện cho cảng Đình Vũ, HAY, 9đ
Đề tài: Thiết kế cung cấp điện cho cảng Đình Vũ, HAY, 9đĐề tài: Thiết kế cung cấp điện cho cảng Đình Vũ, HAY, 9đ
Đề tài: Thiết kế cung cấp điện cho cảng Đình Vũ, HAY, 9đ
 
Đề tài: Hệ thống cung cấp điện cho trường THPT Nguyễn Du, HAY
Đề tài: Hệ thống cung cấp điện cho trường THPT Nguyễn Du, HAYĐề tài: Hệ thống cung cấp điện cho trường THPT Nguyễn Du, HAY
Đề tài: Hệ thống cung cấp điện cho trường THPT Nguyễn Du, HAY
 
Đề tài: Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa cơ khí
Đề tài: Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa cơ khíĐề tài: Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa cơ khí
Đề tài: Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa cơ khí
 
Đề tài: Hệ thống tự động truyền động điện động cơ dị bộ rotor, HAY
Đề tài: Hệ thống tự động truyền động điện động cơ dị bộ rotor, HAYĐề tài: Hệ thống tự động truyền động điện động cơ dị bộ rotor, HAY
Đề tài: Hệ thống tự động truyền động điện động cơ dị bộ rotor, HAY
 
Đề tài: Thiết kế mạng điện 110kV, HAY, 9đ
Đề tài: Thiết kế mạng điện 110kV, HAY, 9đĐề tài: Thiết kế mạng điện 110kV, HAY, 9đ
Đề tài: Thiết kế mạng điện 110kV, HAY, 9đ
 
Đề tài: Hệ thống nối đất chống sét cho trạm biến áp 220/110kV
Đề tài: Hệ thống nối đất chống sét cho trạm biến áp 220/110kVĐề tài: Hệ thống nối đất chống sét cho trạm biến áp 220/110kV
Đề tài: Hệ thống nối đất chống sét cho trạm biến áp 220/110kV
 
đồ áN cung cấp điện đại học điện lực 3683452
đồ áN cung cấp điện đại học điện lực 3683452đồ áN cung cấp điện đại học điện lực 3683452
đồ áN cung cấp điện đại học điện lực 3683452
 
NGHIÊN CỨU VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRÊN LƯỚI ĐIỆN PH...
NGHIÊN CỨU VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRÊN LƯỚI ĐIỆN PH...NGHIÊN CỨU VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRÊN LƯỚI ĐIỆN PH...
NGHIÊN CỨU VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRÊN LƯỚI ĐIỆN PH...
 
Cải thiện ổn định điện áp cho lưới điện phân phối dùng thiết bị bù ngang
Cải thiện ổn định điện áp cho lưới điện phân phối dùng thiết bị bù ngangCải thiện ổn định điện áp cho lưới điện phân phối dùng thiết bị bù ngang
Cải thiện ổn định điện áp cho lưới điện phân phối dùng thiết bị bù ngang
 
Luận văn: Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy dệt, HAY
Luận văn: Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy dệt, HAYLuận văn: Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy dệt, HAY
Luận văn: Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy dệt, HAY
 
Slide năng lượng mặt trời
Slide năng lượng mặt trờiSlide năng lượng mặt trời
Slide năng lượng mặt trời
 
123doc.vn do-an-thiet-ke-cung-cap-dien-cho-nha-may-lien-hop-det-giao-vien-huo...
123doc.vn do-an-thiet-ke-cung-cap-dien-cho-nha-may-lien-hop-det-giao-vien-huo...123doc.vn do-an-thiet-ke-cung-cap-dien-cho-nha-may-lien-hop-det-giao-vien-huo...
123doc.vn do-an-thiet-ke-cung-cap-dien-cho-nha-may-lien-hop-det-giao-vien-huo...
 
Do an cung cap dien haui dien3k2
Do an cung cap dien haui dien3k2Do an cung cap dien haui dien3k2
Do an cung cap dien haui dien3k2
 
Giao trinh cung cap dien
Giao trinh cung cap dienGiao trinh cung cap dien
Giao trinh cung cap dien
 
đồ áN thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp luận văn, đồ án,...
đồ áN thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp   luận văn, đồ án,...đồ áN thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp   luận văn, đồ án,...
đồ áN thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp luận văn, đồ án,...
 
Chất lượng điện năng và một số giải pháp nâng cao chất lượng điện năng trong ...
Chất lượng điện năng và một số giải pháp nâng cao chất lượng điện năng trong ...Chất lượng điện năng và một số giải pháp nâng cao chất lượng điện năng trong ...
Chất lượng điện năng và một số giải pháp nâng cao chất lượng điện năng trong ...
 
Luận văn: Thiết kế cung cấp điện cho tòa nhà 7 tầng, HAY
Luận văn: Thiết kế cung cấp điện cho tòa nhà 7 tầng, HAYLuận văn: Thiết kế cung cấp điện cho tòa nhà 7 tầng, HAY
Luận văn: Thiết kế cung cấp điện cho tòa nhà 7 tầng, HAY
 
Thiết kế phần điện nhà máy điện và trạm biến áp.pdf
Thiết kế phần điện nhà máy điện và trạm biến áp.pdfThiết kế phần điện nhà máy điện và trạm biến áp.pdf
Thiết kế phần điện nhà máy điện và trạm biến áp.pdf
 
Đồ Án Thiết Kế Chiếu Sáng Đường
Đồ Án Thiết Kế Chiếu Sáng ĐườngĐồ Án Thiết Kế Chiếu Sáng Đường
Đồ Án Thiết Kế Chiếu Sáng Đường
 

En vedette

Ccđ cho phân xưởng cơ khí
Ccđ cho phân xưởng cơ khíCcđ cho phân xưởng cơ khí
Ccđ cho phân xưởng cơ khíThuongPhamHITC
 
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KT_KT CÔNG NGHIỆP
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KT_KT CÔNG NGHIỆPTHIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KT_KT CÔNG NGHIỆP
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KT_KT CÔNG NGHIỆPThư viện luận văn đại hoc
 
Cach chon day dan
Cach chon day danCach chon day dan
Cach chon day dantunghangul
 
Hướng dẫn lựa chọn dây điện
Hướng dẫn lựa chọn dây điệnHướng dẫn lựa chọn dây điện
Hướng dẫn lựa chọn dây điệnhaquang83
 
Hướng dẫn sử dụng dây cáp điện tiết kiệm
Hướng dẫn sử dụng dây cáp điện tiết kiệmHướng dẫn sử dụng dây cáp điện tiết kiệm
Hướng dẫn sử dụng dây cáp điện tiết kiệmsutviet
 
Vnk.edu.vn --thiet ke-cung_cap_dien_cho_cong_ty_thep_viet_han_451
Vnk.edu.vn --thiet ke-cung_cap_dien_cho_cong_ty_thep_viet_han_451Vnk.edu.vn --thiet ke-cung_cap_dien_cho_cong_ty_thep_viet_han_451
Vnk.edu.vn --thiet ke-cung_cap_dien_cho_cong_ty_thep_viet_han_451Førgët Løvë
 
CADI-SUN thông số kỹ thuật dây cáp điện hạ thế
CADI-SUN thông số kỹ thuật dây cáp điện hạ thế CADI-SUN thông số kỹ thuật dây cáp điện hạ thế
CADI-SUN thông số kỹ thuật dây cáp điện hạ thế sutviet
 
Trạm biến áp và tụ bù cho đường dây cáp cao thế 66kv, 230kv, 110kv
Trạm biến áp và tụ bù cho đường dây cáp cao thế 66kv, 230kv, 110kvTrạm biến áp và tụ bù cho đường dây cáp cao thế 66kv, 230kv, 110kv
Trạm biến áp và tụ bù cho đường dây cáp cao thế 66kv, 230kv, 110kvsutviet
 
Tinh toan tram bien ap
Tinh toan tram bien apTinh toan tram bien ap
Tinh toan tram bien apvuong49ctu
 
Thiết kế cung cấp điện
Thiết kế cung cấp điệnThiết kế cung cấp điện
Thiết kế cung cấp điệnNo Cool
 
Bài tập quản trị sản xuất - VipLam.Net
Bài tập quản trị sản xuất - VipLam.NetBài tập quản trị sản xuất - VipLam.Net
Bài tập quản trị sản xuất - VipLam.NetThùy Linh
 
Đồ án thiết kế hệ thống điều hòa không khí
Đồ án thiết kế hệ thống điều hòa không khíĐồ án thiết kế hệ thống điều hòa không khí
Đồ án thiết kế hệ thống điều hòa không khíNơ Nửng
 
Trạm biến áp - Phạm Phước Nghiêm
Trạm biến áp - Phạm Phước NghiêmTrạm biến áp - Phạm Phước Nghiêm
Trạm biến áp - Phạm Phước NghiêmHuytraining
 
Nhà ở - Văn Phòng - Võ Văn Việt
Nhà ở - Văn Phòng - Võ Văn ViệtNhà ở - Văn Phòng - Võ Văn Việt
Nhà ở - Văn Phòng - Võ Văn ViệtHuytraining
 
Thuyết minh Đồ án tốt nghiệp Chung cư cao tầng
Thuyết minh Đồ án tốt nghiệp Chung cư cao tầngThuyết minh Đồ án tốt nghiệp Chung cư cao tầng
Thuyết minh Đồ án tốt nghiệp Chung cư cao tầngluongthuykhe
 
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ CAO TẦNG
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ CAO TẦNGCHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ CAO TẦNG
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ CAO TẦNGluongthuykhe
 

En vedette (19)

Ccđ cho phân xưởng cơ khí
Ccđ cho phân xưởng cơ khíCcđ cho phân xưởng cơ khí
Ccđ cho phân xưởng cơ khí
 
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KT_KT CÔNG NGHIỆP
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KT_KT CÔNG NGHIỆPTHIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KT_KT CÔNG NGHIỆP
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KT_KT CÔNG NGHIỆP
 
Cach chon day dan
Cach chon day danCach chon day dan
Cach chon day dan
 
Hướng dẫn lựa chọn dây điện
Hướng dẫn lựa chọn dây điệnHướng dẫn lựa chọn dây điện
Hướng dẫn lựa chọn dây điện
 
Hướng dẫn sử dụng dây cáp điện tiết kiệm
Hướng dẫn sử dụng dây cáp điện tiết kiệmHướng dẫn sử dụng dây cáp điện tiết kiệm
Hướng dẫn sử dụng dây cáp điện tiết kiệm
 
Vnk.edu.vn --thiet ke-cung_cap_dien_cho_cong_ty_thep_viet_han_451
Vnk.edu.vn --thiet ke-cung_cap_dien_cho_cong_ty_thep_viet_han_451Vnk.edu.vn --thiet ke-cung_cap_dien_cho_cong_ty_thep_viet_han_451
Vnk.edu.vn --thiet ke-cung_cap_dien_cho_cong_ty_thep_viet_han_451
 
CADI-SUN thông số kỹ thuật dây cáp điện hạ thế
CADI-SUN thông số kỹ thuật dây cáp điện hạ thế CADI-SUN thông số kỹ thuật dây cáp điện hạ thế
CADI-SUN thông số kỹ thuật dây cáp điện hạ thế
 
Trạm biến áp và tụ bù cho đường dây cáp cao thế 66kv, 230kv, 110kv
Trạm biến áp và tụ bù cho đường dây cáp cao thế 66kv, 230kv, 110kvTrạm biến áp và tụ bù cho đường dây cáp cao thế 66kv, 230kv, 110kv
Trạm biến áp và tụ bù cho đường dây cáp cao thế 66kv, 230kv, 110kv
 
Tinh toan tram bien ap
Tinh toan tram bien apTinh toan tram bien ap
Tinh toan tram bien ap
 
Thiết kế cung cấp điện
Thiết kế cung cấp điệnThiết kế cung cấp điện
Thiết kế cung cấp điện
 
Quan tri san_xuat
Quan tri san_xuatQuan tri san_xuat
Quan tri san_xuat
 
123141231
123141231123141231
123141231
 
Bài tập quản trị sản xuất - VipLam.Net
Bài tập quản trị sản xuất - VipLam.NetBài tập quản trị sản xuất - VipLam.Net
Bài tập quản trị sản xuất - VipLam.Net
 
Hướng dẫn thực hành tốt sản xuất thuốc của pics
Hướng dẫn thực hành tốt sản xuất thuốc của picsHướng dẫn thực hành tốt sản xuất thuốc của pics
Hướng dẫn thực hành tốt sản xuất thuốc của pics
 
Đồ án thiết kế hệ thống điều hòa không khí
Đồ án thiết kế hệ thống điều hòa không khíĐồ án thiết kế hệ thống điều hòa không khí
Đồ án thiết kế hệ thống điều hòa không khí
 
Trạm biến áp - Phạm Phước Nghiêm
Trạm biến áp - Phạm Phước NghiêmTrạm biến áp - Phạm Phước Nghiêm
Trạm biến áp - Phạm Phước Nghiêm
 
Nhà ở - Văn Phòng - Võ Văn Việt
Nhà ở - Văn Phòng - Võ Văn ViệtNhà ở - Văn Phòng - Võ Văn Việt
Nhà ở - Văn Phòng - Võ Văn Việt
 
Thuyết minh Đồ án tốt nghiệp Chung cư cao tầng
Thuyết minh Đồ án tốt nghiệp Chung cư cao tầngThuyết minh Đồ án tốt nghiệp Chung cư cao tầng
Thuyết minh Đồ án tốt nghiệp Chung cư cao tầng
 
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ CAO TẦNG
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ CAO TẦNGCHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ CAO TẦNG
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ CAO TẦNG
 

Similaire à đề A thiết kế cung cấp điện cho px sx công nghiệp

Khảo sát thiết kế hệ thống điều khiển thổi bụi lò hơi cho nhà máy nhiệt điện ...
Khảo sát thiết kế hệ thống điều khiển thổi bụi lò hơi cho nhà máy nhiệt điện ...Khảo sát thiết kế hệ thống điều khiển thổi bụi lò hơi cho nhà máy nhiệt điện ...
Khảo sát thiết kế hệ thống điều khiển thổi bụi lò hơi cho nhà máy nhiệt điện ...Dịch Vụ Viết Bài Trọn Gói ZALO 0917193864
 
Nghiên cứu thiết kế và thi công tủ ATS dùng LOGO SIEMENS.pdf
Nghiên cứu thiết kế và thi công tủ ATS dùng LOGO SIEMENS.pdfNghiên cứu thiết kế và thi công tủ ATS dùng LOGO SIEMENS.pdf
Nghiên cứu thiết kế và thi công tủ ATS dùng LOGO SIEMENS.pdfMan_Ebook
 
Vấn đề bù công suất phản kháng
Vấn đề bù công suất phản khángVấn đề bù công suất phản kháng
Vấn đề bù công suất phản khángPhong Đặng Hải
 
ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CẢI TIẾN CÔNG NGHỆ SỬA CHỮA NÓNG TRÊN ...
ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CẢI TIẾN CÔNG NGHỆ SỬA CHỮA NÓNG TRÊN ...ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CẢI TIẾN CÔNG NGHỆ SỬA CHỮA NÓNG TRÊN ...
ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CẢI TIẾN CÔNG NGHỆ SỬA CHỮA NÓNG TRÊN ...HanaTiti
 
Điều khiển thiết bị điện công nghiệp - Trần Quang Thọ, Nguyễn Vinh Quan.pdf
Điều khiển thiết bị điện công nghiệp - Trần Quang Thọ, Nguyễn Vinh Quan.pdfĐiều khiển thiết bị điện công nghiệp - Trần Quang Thọ, Nguyễn Vinh Quan.pdf
Điều khiển thiết bị điện công nghiệp - Trần Quang Thọ, Nguyễn Vinh Quan.pdfMan_Ebook
 
Ứng dụng matlab simulink mô phỏng converter điều khiển máy phát điện không đồ...
Ứng dụng matlab simulink mô phỏng converter điều khiển máy phát điện không đồ...Ứng dụng matlab simulink mô phỏng converter điều khiển máy phát điện không đồ...
Ứng dụng matlab simulink mô phỏng converter điều khiển máy phát điện không đồ...Dịch Vụ Viết Bài Trọn Gói ZALO 0917193864
 
Thiết kế bộ lọc sóng hài
Thiết kế bộ lọc sóng hàiThiết kế bộ lọc sóng hài
Thiết kế bộ lọc sóng hàivip_bkdn88
 
Đề tài Ứng dụng phần mềm PSSADETP bù tối ưu công suất phản kháng cho hệ thống...
Đề tài Ứng dụng phần mềm PSSADETP bù tối ưu công suất phản kháng cho hệ thống...Đề tài Ứng dụng phần mềm PSSADETP bù tối ưu công suất phản kháng cho hệ thống...
Đề tài Ứng dụng phần mềm PSSADETP bù tối ưu công suất phản kháng cho hệ thống...Brooklyn Abbott
 

Similaire à đề A thiết kế cung cấp điện cho px sx công nghiệp (20)

luan van thac si thiet ke cung cap dien cho truong thpt nguyen binh khiem
luan van thac si thiet ke cung cap dien cho truong thpt nguyen binh khiemluan van thac si thiet ke cung cap dien cho truong thpt nguyen binh khiem
luan van thac si thiet ke cung cap dien cho truong thpt nguyen binh khiem
 
Đề tài: Thiết kế điện nước cho trụ sở làm việc 16 tầng, HAY
Đề tài: Thiết kế điện nước cho trụ sở làm việc 16 tầng, HAYĐề tài: Thiết kế điện nước cho trụ sở làm việc 16 tầng, HAY
Đề tài: Thiết kế điện nước cho trụ sở làm việc 16 tầng, HAY
 
Khảo sát thiết kế hệ thống điều khiển thổi bụi lò hơi cho nhà máy nhiệt điện ...
Khảo sát thiết kế hệ thống điều khiển thổi bụi lò hơi cho nhà máy nhiệt điện ...Khảo sát thiết kế hệ thống điều khiển thổi bụi lò hơi cho nhà máy nhiệt điện ...
Khảo sát thiết kế hệ thống điều khiển thổi bụi lò hơi cho nhà máy nhiệt điện ...
 
luan van thac si tinh toan thiet ke chieu sang den led
luan van thac si tinh toan thiet ke chieu sang den ledluan van thac si tinh toan thiet ke chieu sang den led
luan van thac si tinh toan thiet ke chieu sang den led
 
Nghiên cứu thiết kế và thi công tủ ATS dùng LOGO SIEMENS.pdf
Nghiên cứu thiết kế và thi công tủ ATS dùng LOGO SIEMENS.pdfNghiên cứu thiết kế và thi công tủ ATS dùng LOGO SIEMENS.pdf
Nghiên cứu thiết kế và thi công tủ ATS dùng LOGO SIEMENS.pdf
 
Vấn đề bù công suất phản kháng
Vấn đề bù công suất phản khángVấn đề bù công suất phản kháng
Vấn đề bù công suất phản kháng
 
ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CẢI TIẾN CÔNG NGHỆ SỬA CHỮA NÓNG TRÊN ...
ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CẢI TIẾN CÔNG NGHỆ SỬA CHỮA NÓNG TRÊN ...ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CẢI TIẾN CÔNG NGHỆ SỬA CHỮA NÓNG TRÊN ...
ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CẢI TIẾN CÔNG NGHỆ SỬA CHỮA NÓNG TRÊN ...
 
luan van thac si dong co dien dung trong cong nghiep
luan van thac si dong co dien dung trong cong nghiepluan van thac si dong co dien dung trong cong nghiep
luan van thac si dong co dien dung trong cong nghiep
 
luan van thac si thiet ke cung cap dien cho truong ngo quyen
luan van thac si thiet ke cung cap dien cho truong ngo quyenluan van thac si thiet ke cung cap dien cho truong ngo quyen
luan van thac si thiet ke cung cap dien cho truong ngo quyen
 
Điều khiển thiết bị điện công nghiệp - Trần Quang Thọ, Nguyễn Vinh Quan.pdf
Điều khiển thiết bị điện công nghiệp - Trần Quang Thọ, Nguyễn Vinh Quan.pdfĐiều khiển thiết bị điện công nghiệp - Trần Quang Thọ, Nguyễn Vinh Quan.pdf
Điều khiển thiết bị điện công nghiệp - Trần Quang Thọ, Nguyễn Vinh Quan.pdf
 
Thiết kế phần điện cho nhà máy nhiệt điện có công suất 1000MW.doc
Thiết kế phần điện cho nhà máy nhiệt điện có công suất 1000MW.docThiết kế phần điện cho nhà máy nhiệt điện có công suất 1000MW.doc
Thiết kế phần điện cho nhà máy nhiệt điện có công suất 1000MW.doc
 
Ứng dụng matlab simulink mô phỏng converter điều khiển máy phát điện không đồ...
Ứng dụng matlab simulink mô phỏng converter điều khiển máy phát điện không đồ...Ứng dụng matlab simulink mô phỏng converter điều khiển máy phát điện không đồ...
Ứng dụng matlab simulink mô phỏng converter điều khiển máy phát điện không đồ...
 
BÀI MẪU Khóa luận ứng dụng phần mềm Ecodial, HAY, 9 ĐIỂM
BÀI MẪU Khóa luận ứng dụng phần mềm Ecodial, HAY, 9 ĐIỂMBÀI MẪU Khóa luận ứng dụng phần mềm Ecodial, HAY, 9 ĐIỂM
BÀI MẪU Khóa luận ứng dụng phần mềm Ecodial, HAY, 9 ĐIỂM
 
Đề tài: Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho khu công nghiệp
Đề tài: Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho khu công nghiệpĐề tài: Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho khu công nghiệp
Đề tài: Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho khu công nghiệp
 
Đề tài: Hệ thống cung cấp điện cho khu công nghiệp Bát Tràng, HOT
Đề tài: Hệ thống cung cấp điện cho khu công nghiệp Bát Tràng, HOTĐề tài: Hệ thống cung cấp điện cho khu công nghiệp Bát Tràng, HOT
Đề tài: Hệ thống cung cấp điện cho khu công nghiệp Bát Tràng, HOT
 
Đề tài: Hệ thống cung cấp điện cho khu công nghiệp Bát Tràng, 9đ
Đề tài: Hệ thống cung cấp điện cho khu công nghiệp Bát Tràng, 9đĐề tài: Hệ thống cung cấp điện cho khu công nghiệp Bát Tràng, 9đ
Đề tài: Hệ thống cung cấp điện cho khu công nghiệp Bát Tràng, 9đ
 
Thiết kế bộ lọc sóng hài
Thiết kế bộ lọc sóng hàiThiết kế bộ lọc sóng hài
Thiết kế bộ lọc sóng hài
 
Hệ thống cung cấp điện Alitis 2010.docx
Hệ thống cung cấp điện Alitis 2010.docxHệ thống cung cấp điện Alitis 2010.docx
Hệ thống cung cấp điện Alitis 2010.docx
 
Đề tài Ứng dụng phần mềm PSSADETP bù tối ưu công suất phản kháng cho hệ thống...
Đề tài Ứng dụng phần mềm PSSADETP bù tối ưu công suất phản kháng cho hệ thống...Đề tài Ứng dụng phần mềm PSSADETP bù tối ưu công suất phản kháng cho hệ thống...
Đề tài Ứng dụng phần mềm PSSADETP bù tối ưu công suất phản kháng cho hệ thống...
 
Đề tài: Nghịch lưu hòa lưới điện mặt trời công suất nhỏ hơn 500W
Đề tài: Nghịch lưu hòa lưới điện mặt trời công suất nhỏ hơn 500WĐề tài: Nghịch lưu hòa lưới điện mặt trời công suất nhỏ hơn 500W
Đề tài: Nghịch lưu hòa lưới điện mặt trời công suất nhỏ hơn 500W
 

đề A thiết kế cung cấp điện cho px sx công nghiệp

  • 1. Đồ án cung cấp điện Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 1 MỤC LỤC MỤC LỤC .......................................................................................................................1 LỜI NÓI ĐẦU.................................................................................................................3 CHƯƠNG 1.....................................................................................................................4 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ...................................................................................................4 1.1) Tính toán phụ tải.............................................................................................6 1.1.1) Xác định phụ tải động lực của phân xưởng...............................................6 1.1.1) Xác định phụ tải chiếu sáng và thông thoáng............................................6 1.1.2) Tổng hợp phụ tải cho phân xưởng ............................................................8 1.2) Xác định phụ tải của các phân xưởng khác ....................................................8 1.3) Tổng hợp phụ tải toàn xí nghiệp.....................................................................9 1.3.1) Tính toán phụ tải cho toàn nhà máy..........................................................9 1.3.2) Xác định biểu đồ phụ tải trên mặt bằng ..................................................10 CHƯƠNG 2...................................................................................................................12 SƠ ĐỒ ĐẤU NỐI MẠNG ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY ....................................................12 2.1) Chọn cấp điện áp phân phối .........................................................................12 2.2) Xác định vị trí đặt của TBATT.....................................................................13 2.3) Chọn công suất và số lượng các MBA cho các trạm....................................14 2.3.1) Lựa chọn số lượng MBA cho các trạm phân xưởng...............................15 2.3.2) Lựa chọn công suất cho các máy biến áp ở trạm phân xưởng ................16 2.4) Chọn dây dẫn điện từ nguồn đến các phân xưởng........................................17 2.5) Lựa chọn sơ đồ nối điện cho các phân xưởng..............................................18 2.5.1) Xác định tiết diện dây dẫn và chi phí kinh tế cho phương án 1 ..............19 2.5.2) Xác định tiết diện dây dẫn và chi phí kinh tế cho phương án 2 ..............21 CHƯƠNG 3...................................................................................................................24 TÍNH TOÁN ĐIỆN .......................................................................................................24 3.1) Xác định tổn hao điện áp trên đường dây và máy biến áp ...........................24 3.1.1) Trên các đường dây.................................................................................24
  • 2. Đồ án cung cấp điện Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 2 3.1.2) Trên máy biến áp.....................................................................................24 3.2) Xác định tổn hao điện năng..........................................................................25 3.2.1) Tổn hao điện năng trên đường dây..........................................................25 3.2.2) Tổn hao điện năng trên máy biến áp .......................................................25 CHƯƠNG 4...................................................................................................................27 CHỌN VÀ KIỂM TRA THIẾT BỊ ĐIỆN .....................................................................27 4.1) Ngắn mạch và lựa chọn thiết bị điện ............................................................27 4.1.1) Tính toán ngắn mạch trong mạng cao áp hạ áp .......................................27 4.1.2) Xác định dòng ngắn mạch.......................................................................27 4.2) Lựa chọn các trang thiết bị điện.......................................................................30 4.2.1) Phía cao áp ..............................................................................................30 4.2.2) Chọn các thiết bị phía sau TPPTT...........................................................31 4.3) Kiểm tra chế độ mở máy của động cơ..........................................................33 CHƯƠNG 5...................................................................................................................34 TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SUẤT ...................................................................................34 5.1) Các phương án tiết kiệm và nâng cao hệ số cos.........................................34 5.2) Nâng cao hệ số công suất bằng tụ điện.........................................................37 5.3) Đánh giá hiệu quả bù....................................................................................40 CHƯƠNG 6...................................................................................................................42 TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT VÀ CHỐNG SÉT..................................................................42 KẾT LUẬN ...................................................................................................................44 TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................45
  • 3. Đồ án cung cấp điện Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 3 LỜI NÓI ĐẦU Trong sự nghiệp công nghiệp hóa , hiện đại hóa đất nước, nền công nghiệp luôn giữ một vai trò quan trọng. Một trong những ngành cốt lõi là ngành công nghiệp điện, bởi lẽ điện năng là nguồn năng lượng được sử dụng rộng rãi nhất trong mọi ngành nghề của đời sống kinh tế quốc dân. Trong bối cảnh các nhà máy xí nghiệp công nghiệp được thành lập, xây dựng, đòi hỏi được cung cấp điện một cách đầy đủ, an toàn và chất lượng tốt nhất. Để đáp ứng được các yêu cầu về thiết kế cấp điện cho một nhà máy công nghiệp, bên cạnh đó với yêu cầu của thực tế em xin nhận đề tài “ Thiết kế cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp” làm đề tài đồ án của mình Công việc thiết kế cấp điện là một việc rất khó, đòi hỏi kiến thức tổng hợp của hàng loạt chuyên ngành hẹp, ngoài ra còn đòi hỏi những hiểu biết nhất định về xã hội môi trường, về các đối tượng thiết bị, cách tiếp thị…Vì vậy trong phạm vi đồ án này em xin phép trình bày một cách sơ lược nhất về việc thiết kế cấp điện cho một xí nghiệp điển hình. Với kiến thức còn nhiều hạn chế , thời gian làm ngắn, khối lượng lớn, nội dung đặc thù cùng với việc thiếu thông tin quy hoạch chi tiết nhà máy nên sẽ không thể tranh được sai sót, hạn chế, rất mọng nhận được sự góp ý, nhận xét để ngày càng hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn thầy Phạm Anh Tuấn đã đôn đốc, nhắc nhở và giúp đỡ em trong quá trình hoàn thành đồ án này.
  • 4. Đồ án cung cấp điện Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 4 CHƯƠNG 1 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI Khi thiết kế cấp điện cho một công trình nào đó việc đầu tiên cần làm là xác định phụ tải cho công trình ấy. Tùy theo quy mô, của công trình mà phụ tải phải được xác định theo phụ tải thực tế, bên cạnh đó còn phải kể đến khả năng phát triển của công trình trong tương lai 5 hay 10 năm hoặc lâu hơn nữa. Phụ tải tính toán là dạng phụ tải không có thực, nó cần thiết cho việc lựa chọn để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệ thống cung cấp điện như: máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ … tính toán tổn thất công suất, tổn thất điện năng, tổn thất điện áp; lựa chọn dung lượng bù công suất phản kháng…trong thực tế vận hành ở chế độ dài hạn người ta muốn rằng phụ tải thực tế không gây ra những phát nóng trang thiết bị cung cấp điện bao gồm dây dẫn, máy biến áp, thiết bị đóng cắt …, ngoài ra ở các chế độ ngắn hạn thì nó không được gây tác động lên các thiết bị bảo về của hệ thống (VD như ở chế độ khởi động các đông cơ thì các thiết bị đóng cắt và cầu chì ko được ngắt). Như vậy phụ tải tính toán thực chất là một phụ tải giả thiết tương đương với phụ tải thực tế về một vài phương diện nào đó. Trong thực tế ta chỉ quan tâm tới 2 yếu tố cơ bản là điều kiện phát nóng và giá trị tổn thất. Vì vậy ta phân thành Phụ tải tính toán theo điều kiện phát nóng và Phụ tải tính toán theo điều kiện tổn thất. Phụ tải tính toán phụ thuộc vào nhiều yếu tố như : công suất, số lượng, chế độ vận hành của các thiết bị, trình độ và phương thức vận hành của hệ thống... Vì vậy, xác định chính xác phụ tải tính toán là một nhiệm vụ rất khó khăn nhưng rất quan trọng. Từ trước đến nay đã có nhiều công trình nghiên cứu, các phưong pháp tính toán phụ tải khác nhau nhưng chưa tìm được phương pháp tối ưu, đơn giản, tiện lợi mà hiệu quả. Một số phương pháp được sử dụng phổ biến hiện nay là:  Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực đại:
  • 5. Đồ án cung cấp điện Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 5 Phương pháp này thường được dùng để tính phụ tải tính toán cho một nhóm thiết bị, cho các tủ động lực trong toàn bộ phân xưởng. Nó cho một kết quả khá chính xác nhưng lại đòi hỏi một lượng thông tin khá đầy đủ về các phụ tải như: chế độ làm việc của từng phụ tải, công suất đặt của từng phụ tải số lượng thiết bị trong nhóm (ksdi ; pđmi ; cosi ; .....).  Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và độ lệch trung bình bình Phương pháp này thường được dùng để tính toán phụ tải cho các nhóm thiết bị của phân xưởng hoặc của toàn bộ xí nghiệp. Tuy nhiên phương pháp này ít được dùng trong tính toán thiết kế mới vì nó đòi hỏi khá nhiều thông tin về phụ tải mà chỉ phù hợp với các hệ thống đang vận hành.  Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số hình dạng: Phương pháp này có thể áp dụng để tính phụ tải tính toán ở thanh cái tủ phân phổi phân xưởng hoặc thanh cái hạ áp của trạm biến áp phân xưởng. Phương pháp này ít được dùng trong tính toán thiết kế mới vì nó yêu cầu có đồ thị của nhóm phụ tải.  Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu: Phương pháp này cho kết quả không chính xác lắm, tuy vậy lại đơn giản và có thể nhanh chóng cho kết quả cho nên nó thường được dùng để tính phụ tải tính toán cho các phân xưởng, cho toàn xí nghiệp khi không có nhiều các thông tin về các phụ tải hoặc khi tính toán sơ bộ phục vụ cho việc qui hoặc .v.v...  Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản suất: Phương pháp này thường chi được dùng để ước tính phụ tải điện vì nó cho kết quả không chính xác. Tuy vậy nó vẫn có thể được dùng cho một số phụ tải đặc biệt mà chi tiêu tiêu thụ điện phụ thuộc vào diện tich hoặc có sự phân bố phụ tải khá đồng đều trên diện tích sản suất.  Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản phẩm Phương pháp này thường chỉ được sử dụng để ước tính, sơ bộ xác định phụ tải trong công tác qui hoạch hoặc dùng để qui hoạch nguồn cho xí nghiệp.  Xác định phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị:
  • 6. Đồ án cung cấp điện Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 6 Theo phương pháp này để tính toán phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị sẽ xuất hiện khi thiết bị có dòng khởi động lớn nhất mở máy còn các thiết bị khác trong nhóm đang làm việc bình thường Xác định phụ tải tính toán phân xưởng Căn cứ vào điều kiện dữ liệu thu thập cụ thể mà ta có những lựa chọn từng phương pháp tính toán phụ tải thích hợp. 1.1) Tính toán phụ tải 1.1.1) Xác định phụ tải động lực của phân xưởng Ta sử dụng phương pháp công suất đặt và hệ số như cầu Theo phương pháp này thì Ptt = Knc . Pđ Trong đó: Knc - Hệ số nhu cầu của nhóm phụ tải. Pđ - Công suất đặt của nhóm phụ tải. Phương pháp này cho kết quả không chính xác lắm, tuy vậy lại đơn giản và có thể nhanh chóng cho kết quả cho nên nó thường được dùng để tính phụ tải tính toán cho các phân xưởng, cho toàn xí nghiệp khi không có nhiều các thông tin về các phụ tải hoặc khi tính toán sơ bộ phục vụ cho việc qui hoạch .v.v... Với phân xưởng 1 của nhà máy ta có: Pđặt =800kW, hệ số nhu cầu là 0,43 hệ số công suất là 0,66 khi đó công suất tính toán động lực là: Pđl =Pđặt.knc = 800.0,43 =344 kW Qđl= Pđl.tan 𝜑 = 344. Tan(arcos 0,66) = 391,57 kW 1.1.1) Xác định phụ tải chiếu sáng và thông thoáng a) Phụ tải thông thoáng Trong phân xưởng bất kỳ luôn cần có hệ thống thông thoáng, làm mát nhằm giảm nhiệt độ, tăng lượng không khí…trong phân xưởng do quá trình sản xuất các thiết bị, các sản phẩm tạo ra. Nếu không được trang bị hệ thống này sẽ gây ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất lao động, tuổi thọ của các trang thiết bị, đặc biệt là sức khỏe của các công nhân làm việc trong phân xưởng.
  • 7. Đồ án cung cấp điện Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 7 Với phân xưởng số 1- Phân xưởng trạm từ với diện tích mặt bằng là 276 m2 , ta trang bị 8 Quat trần công suất 120W và 4 quạt thông gió công suất 80 W, Hệ số công suất trung bình của nhóm này là 0,8. Để đơn giản trong tính toán ta coi như công suất cho thông thoán phân bố đều theo diện tích nhà xưởng với mật độ 4,25W/m2 Khi đó tổng công suất dùng cho thông thoáng và làm mát của phân xưởng này là: Pttlm = 4,25. 276 =1173 W =1,17 kW b) Phụ tải chiếu sáng Trong thiết kế chiếu sáng, một trong những vấn đề quan trọng là đáp ứng yêu cầu về độ rọi và những hiệu quả của chiếu sáng đối với thị giác. Ngoài độ rọi, hiệu quả của chiếu sáng còn phụ thuộc nhiều vào quang thông, màu sắc ánh sáng và sự lựa chọn hợp lý các chao, chóp đèn, sự bố trí các hệ thống đền vừa đảm bảo mỹ thuật và cả mỹ quan. Thiết kế chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu cơ bản sau.  Không bị lóa  Độ rọi đồng đều  Tạo được hiệu quả ánh sáng như ánh sáng tự nhiên Phụ tải chiếu sáng sẽ được tính toán theo phương pháp xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản suất: Theo phương pháp này thì: Ptt = p0 . F Trong đó: p0 - Suất phụ tải chiếu sáng tính cho một đơn vị diện tích sản xuất. ( p0=15W/m2) F - Diện tích sản suất có bố trí các thiết bị dùng điện. Lựa chọn bóng đèn sợi đốt, hệ số công suất của nó là 1. Khi đó tổng công suất chiếu sáng cho phân xưởng 1 khi đó là
  • 8. Đồ án cung cấp điện Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 8 Pcs = p0 . F = p0.a.b = 15.276=4142 W=4,14kW 1.1.2) Tổng hợp phụ tải cho phân xưởng Do tính chất khác nhau của các phụ tải trong cuàng một phân xưởng, vì vậy để tính toán phụ tải cho toàn phân xưởng ta sử dụng phương pháp số gia để tổng hợp Từ bảng tổng hợp : STT Phụ tải P (kW) cosφ 1 Động lực 344 0,66 2 Chiếu sáng 4,14 1,00 3 Thông thoáng làm mát 1,17 0,80 Tổng công suất tính toán của toàn phân xưởng khi đó là: PΣ = Pđl + Pcs +Plm = 349,31 Hệ số công suất tổng hợp khi đó là : cos 𝜑Σ = Σ(Pi.cos 𝜑𝑖) Σ𝑃𝑖 = 0,66 Công suất biểu kiến khi đó là SΣ= PΣ cos 𝜑Σ =525,68 Công suất phản kháng tương ứng sẽ là QΣ= PΣ.tan 𝜑Σ = 392,83 1.2) Xác định phụ tải của các phân xưởng khác Tính toán tương tự cho các phân xưởng còn lại ta được bảng tổng kết như sau: STT Pđặt kW Hệ số nhu cầu Diện tích PX Hệ số công suất cos 𝜑 PΣ QΣ SΣ
  • 9. Đồ án cung cấp điện Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 9 Knc m2 1 800 0,43 276,00 0,66 349,31 392,83 525,68 2 850 0,44 331,50 0,68 380,38 404,98 555,60 3 85 0,46 124,00 0,70 41,49 2,82 59,62 4 70 0,79 84,00 0,57 56,92 1,78 99,64 5 1200 0,79 77,25 0,72 949,49 914,19 1318,06 6 800 0,48 115,50 0,78 386,22 308,83 494,52 7 850 0,4 57,00 0,77 341,10 282,10 442,64 8 85 0,48 47,00 0,68 41,70 45,44 61,68 9 150 0,48 6,75 0,81 72,13 52,17 89,02 10 50 0,4 30,00 0,77 20,58 17,30 26,88 11 30 0,48 15,00 0,81 14,69 10,53 18,07 12 20 0,52 6,75 0,66 10,53 11,87 15,87 13 30 0,7 9,75 0,68 21,19 22,69 31,05 14 260 0,55 6,00 0,68 143,12 154,22 210,40 15 70 0,43 16,00 0,56 30,41 44,52 53,91 16 150 0,44 15,00 0,72 66,29 63,70 91,94 17 50 0,46 5,00 0,78 3,10 18,49 29,58 18 30 0,79 35,50 0,78 4,38 19,87 31,45 19 20 0,79 6,75 0,67 5,93 7,54 23,69 20 200 0,48 9,75 0,72 6,19 2,59 133,51 1.3) Tổng hợp phụ tải toàn xí nghiệp 1.3.1) Tính toán phụ tải cho toàn nhà máy Ta sử dụng hệ số đồng thời cho toàn nhà máy Theo phương pháp này thì Ptt = Σ Kđt . Pđ Trong đó: Kđt =0,8 - Hệ số đồng thời Pđ= PΣ - Công suất tính toán của từng phân xưởng Vậy ta có kết quả tính toán cho toàn nhà máy là :
  • 10. Đồ án cung cấp điện Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 10 Pttnm =0,8* Σ Pđ = 0,8.3085,13 =2468,11 kW Qttnm =0,8* Σ Qđ = 2398,76 kVAr Phụ tải tính toán toàn phần Sttnm =√ 𝑃𝑡𝑡𝑛𝑚 2 + 𝑄𝑡𝑡𝑛𝑚 2 = 3450,235 kVA Hệ số công suất chung của toàn nhà máy cos 𝜑Σ = 𝑃𝑡𝑡𝑛𝑚 𝑆𝑡𝑡𝑛𝑚 = 0,72 Kết luận: 1.3.2) Xác định biểu đồ phụ tải trên mặt bằng Biểu đồ phụ tải điện là một vòng tròn vẽ trên mặt phẳng, có tâm trùng với tâm của phụ tải điện, có diện tích tương ứng với tâm của phụ tải theo tỷ lệ xích nào đó tuỳ chọn. Biểu đồ phụ tải cho phép người thiết kế hình dung được sự phân bố phụ tải trong phạm vi khu vực cần thiết kế, từ đó có cơ sở để lập các phương án cung cấp điện. Biểu đồ phụ tải được chia thành hai phần: Phần phụ tải động lực (phần hình quạt gạch chéo) và phần phụ tải chiếu sáng (phần hình quạt để trắng). Để vẽ được biểu đồ phụ tải cho các phân xưởng, ta coi phụ tải của các phân xưởng phân bố đều theo diện tích phân xưởng nên tâm của phụ tải có thể lấy trùng với tâm hình học của phân xưởng trên mặt bằng. Xác định bản kính vòng tròn phụ tải: RPX i = . ttpxiS m m=0,5 - [kVA/ mm] hệ số tỷ lệ tuỳ chọn... Góc chiếu sáng: Góc thể hiện tỷ lệ phụ tải chiếu sáng trong tổng thể phụ tải của toàn phân xưởng. Nó được xác định theo công thức sau:
  • 11. Đồ án cung cấp điện Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 11 csi = ttpxi cspxi P P.360 Với phân xưởng đầu tiên ta có: RPX i=5.79 và góc chiếu sáng là 5.48 Tương tự với các phân xưởng còn lại ta có bảng tổng hợp và đồ thị phụ tải cụ thể trên mặt bằng như sau :
  • 12. Đồ án cung cấp điện Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 12 CHƯƠNG 2 SƠ ĐỒ ĐẤU NỐI MẠNG ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp điện cũng ảnh hưởng đến nhiều chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật của hệ thống. Một sơ đồ cung cấp điện được coi là phù hợp phải thỏa mãn một số yêu cầu cơ bản sau: - Đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật. - Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện. - Thuận tiện và linh hoạt trong vận hành. - An toàn cho người và thiết bị. - Dễ dàng phát triển để đáp ứng nhu cầu tăng trưởng của phụ tải - Đảm bảo các chỉ tiêu về mặt kinh tế. Trình tự tính toán và thiết kế mạng cao áp cho nhà máy gồm có các bước: - Vạch các phương án cung cấp điện. - Lựa chọn vị trí, số lượng, dung lượng của các trạm biến áp và lựa chọn chủng loại, tiết kiệm đường dây cho các phương án. - Tính toán kinh tế- kỹ thuật để chọn phương án hợp lý - Thiết kế chi tiết cho phương án được chọn. Với quy mô của nhà máy như trên thì ta cần đặt một trạm phân phối trung tâm nhận điện từ trạm biến áp trung gian về rồi phân phối cho các biến áp phân xưởng. Điện năng từ hệ thống cung cấp cho các trạm biến áp phân xưởng thông qua TPPTT.Nhờ vậy việc quản lý, vận hành mạng cao áp nhà máy sẽ thuận lợi hơn, tổn thất trong mạng giảm, độ tin cậy về cung cấp điện được gia tăng, song vốn đầu tư trong mạng cũng lớn hơn. Trong thực tế đây là phương án thường được sử dụng khi điện áp nguồn không cao (≤35 kV) công suất các phân xưởng tương đối lớn. 2.1) Chọn cấp điện áp phân phối Trước khi vạch các phương án cụ thể, cần lựa chọn cấp điện áp cho hợp lý để truyền tải điện về nhà máy. Ở đây chúng ta có công thức kinh nghiệm như sau:
  • 13. Đồ án cung cấp điện Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 13 U = 4,34 Pl 16 U = 16 4 .lP U = 17 P l  16 Trong đó: U - Điện áp truyền tải tính bằng [kV]. l - Khoảng cách truyền tải tính bằng [km]. P - Công suất cần truyền tải tính bằng [1000 kW] Xác định điện áp truyền tải: Nhà máy với khoảng cách từ điểm đấu nối đến nhà máy là 400 m và công suất cần truyền tải là 2468,107 kW Vậy điện áp cần truyền tải là: U = 4,34 16 4,34 0.4 0,0016.2468 9,05l P kV    Nguồn điện từ trạm biến áp trung gian có thể cung cấp 2 cấp điện áp 22kV và 35kV. Từ kết quả tính toán ta thấy nên chọn cấp điện áp truyền tải về nhà máy là 22 kV mặc dù có lãng phí trong khâu xây dựng, tuy nhiên sẽ có nhiều lợi ích trong việc tiết kiệm được tổn thất, cũng như việc mở rộng quy mô nhà máy sau này. Vậy nhà máy được cung cấp bởi điện áp trung áp 22 KV. 2.2) Xác định vị trí đặt của TBATT Từ sơ đồ mặt bằng của nhà máy, cũng như cấp điện áp của lưới trung áp được cung cấp cho nhà máy, bên cạnh đó việc bố trí các thiết bị ta quyết định dùng phương án đặt trạm phân phối trung tâm (22KV) tại tâm phụ tải của toàn nhà máy, sao cho tổn thất trên mạng lưới của nhà máy là ít nhất. Với việc cấp điện cho nhà máy. Trạm biến áp đặt tại trạm phân phối (110kV) ta lựa chọn 2 máy biến áp có tỉ số biến đổi 110/22 kV. Công suất đặt là 2500 kVA Với vị trí các phân xưởng đã được xác định theo bảng: (Tính theo tỉ lệ 1:5000)
  • 14. Đồ án cung cấp điện Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 14 Phân xưởng Tọa độ Phân xưởng Tọa độ Phân xưởng Tọa độ x y x y x y 1 65,0 54,5 8 37,8 25,0 15 144,0 50,5 2 17,0 58,5 9 57,5 6,0 16 138,7 15,0 3 111,0 65,5 10 65,0 82,5 17 133,5 5,5 4 123,5 62,5 11 138,7 25,0 18 142,5 76,5 5 93,0 62,6 12 121,0 5,5 19 66,5 6,0 6 109,0 25,5 13 106,0 6,0 20 87,5 6,5 7 63,8 25,0 14 44,5 6,0 Tâm phụ tải điện là điểm thoả mãn điều kiện mô men phụ tải 1 n i i i Pl   đạt giá trị cực tiểu với Pi và li là công suất và khoảng cách của phụ tải thứ i đến tâm phụ tải Được xác định bằng điểm M0 (x0; y0). Trong đó các tọa độ x0; y0 được xác định theo các công thức sau: 1 0 1 . m ttPXi i i m ttPXi i S x x S      1 1 0 . m ttPXi i i m ttPXi i y S y S      Trong đó: Stt PX - Phụ tải tính toán của phân xưởng i. xi , yi , - Toạ độ của phân xưởng i theo hệ trục toạ độ tuỳ chọn. m - Số phân xưởng có phụ tải điện trong xí nghiệp. Từ đó ta tính được tọa độ của tâm phụ tải là: x0 =77,8 y0 =44.4. Để thuận tiện cho không gian cũng như vị trí lắp đặt, ta quyết định đặt gần tâm phụ tải là điểm M(85;35) chính là vị trí của tạm phân phối trung tâm toàn nhà máy. 2.3) Chọn công suất và số lượng các MBA cho các trạm
  • 15. Đồ án cung cấp điện Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 15 2.3.1) Lựa chọn số lượng MBA cho các trạm phân xưởng Từ vị trí và công suất yêu của các phân xưởng, ta quyết định đặt 6 trạm biến áp cấp điện cho các phân xưởng Trạm B1 cấp điện cho phân xưởng số :1, 2, 8, 10 Trạm B2 cấp điện cho phân xưởng số : 3, 5 Trạm B3 cấp điện cho phân xưởng số : 4, 18, 15 Trạm B4 cấp điện cho phân xưởng số : 6, 11, 16 Trạm B5 cấp điện cho phân xưởng số : 7, 9, 14, 19 Trạm B6 cấp điện cho phân xưởng số : 12, 13, 17, 20 Với đề bài phân loại phụ tải theo hộ tiêu thụ. Phụ tải loại 1 &2 chiếm 78% nên căn cứ đó ta có thế xác định số lượng các máy biến áp cho trạm1, 2, 3, 4, 5 là 2 máy, các trạm còn lại cấp điện cho hộ loại 3 dùng 1 máy biến áp TPPTT
  • 16. Đồ án cung cấp điện Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 16 2.3.2) Lựa chọn công suất cho các máy biến áp ở trạm phân xưởng Dung lượng máy biến áp phân xưởng được chọn theo phụ tải tính toán của trạm: + Trạm một máy: ttdm SS ' ' dmS - Dung lượng đã hiệu chỉnh nhiệt độ của máy biến áp ) 100 5 1(SS tb dm ' dm    tb – nhiệt độ trung bình nơi lắp đặt. Sdm - Dung lượng định mức BA theo thiết kế. S' dm - Dung lượng định mức đã hiệu chỉnh. + Trạm n máy: Với trạm có n máy phải đồng thời thỏa màn hai biểu thức sau: ttdm SSn ' . scdmqtsc SSkn  .).1( Trong đó: n - Số máy biến áp trong trạm. kqtsc - Hệ số quá tải sự cố của máy biến áp (thường lấy bằng 1,4)nếu thỏa mãn điều kiện MBA vận hành không quá 5 ngày đêm, thời gian quá tải 1 ngày đêm không vượt quá 6h và trước khi MBA vận hành quá tải thì hệ số tải ≤ 0.93 Sdm - Dung lượng định mức của máy biến áp. Ssc - Dung lượng sự cố của trạm. Tham số này được xác định theo tỷ lệ công suất của các hộ phụ tải quan trọng (các hộ không được phép mất điện ngay cả khi sự cố hỏng một máy biến áp). Nếu phụ tải của trạm 100% là các phụ tải quan trọng, thì Ssc có thể lấy bằng Stt . Tuy nhiên thông thường Ssc < Stt. Vì vậy việc xác định Ssc phải
  • 17. Đồ án cung cấp điện Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 17 được xem xét theo tình hình cụ thể của phụ tải. Giả thiết trong các hộ loại I và loại II có 30% là phụ tải loại III nên Sttsc=0,7.Stt Trạm biến áp B1, cung cấp điện cho hộ tiêu thụ loại 1 nên được chọn it nhất 2 máy biến áp. Do tạm B1 cấp điện cho 4 phân xưởng 1, 2, 8, 10 nên công suất tính toán cho B1 khi đó sẽ là: SttB1 = Sttpx1 + Sttpx2 + Sttpx8 + Sttpx10 =1169 kW. Trạm đặt 2 máy khi đó 1. 1169dm ttBn S S kVA  Vậy công suất SdmB1 > 558 kW, Kiểm tra trong trường hợp sự cố, với điều kiện 1 máy bị hỏng khi đó 1( 1). .qtsc dm sc ttBn k S S S   và SdmB1 > 797 kW. Ta chọn máy biến áp có công suất gần nhất là 1000kW do công ty TBĐ Đông Anh sản xuất. Tương tự cho các trạm còn lại ta được bảng tổng kết như sau Tên trạm Cung cấp điện cho PX Công suất tính toán Số máy Công suất máy B1 1, 2, 8, 10 1169,84 2 1000 B2 3, 5 1377,67 2 1000 B3 4, 18, 15 185,00 2 160 B4 6, 11, 16 604,52 2 500 B5 7, 9, 14, 19 765,75 2 630 B6 12, 13, 17, 20 210,00 1 250 2.4) Chọn dây dẫn điện từ nguồn đến các phân xưởng Đường dây điện cấp điện từ điểm đấu nối về trạm phân phối trung tâm dài 400m, ta sử dụng đường dây trên không, dây nhôm lõi thép, lộ kép để đảm bảo tin cậy cung cấp điện. Thời gian sử dụng công suất cự đại của nhà máy là Tmax = 4480h, với giá trị này dùng cho dây AC ta tra được jkt = 1,1
  • 18. Đồ án cung cấp điện Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 18 Xác định Ilvmax (dòng điện dài hạn đi qua dây dẫn), dòng điện này có thể được xác định theo công suất tính toán của phụ tải hoặc cũng có thể lấy bằng dòng điện định mức của máy biến áp phân xưởng. max 3450 45,2 2. 3. 2 3.22 tt lv tt S I I A U     Tiết diện kinh tế được xác định như sau: 2max 41,15lv kt kt I F mm j   Ta chọn dây nhôm lõi thép tiết diện 50 mm2 (AC-50) có dòng điện trong phụ lục là 215 A Kiểm tra dây dẫn theo điều kiện sự cố 1 mạch, mạch còn lại truyền tải toàn bộ công suất. Isc =2Itt = A < Icp Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp Với dây AC-35 tra được các giá trị r0 =0,91(Ω/km) , x0 = 0,4(Ω/km) Khi đó 0 0( . ) .( . ) 58,3tt tt dm P r L Q x L U V U     ΔU = < ΔUcp = 5%Uđm = 1750 V Như vậy dây dẫn AC-50 thỏa mãn các điều kiện lựa chọn. 2.5) Lựa chọn sơ đồ nối điện cho các phân xưởng Để đảm bảo mỹ quan và an toàn cho mạng cao áp của nhà máy, ta sử dụng cáp ngầm cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng. Từ vị trí các phân xưởng, trạm biến áp đã được xác định. Ta chọn 2 phương án đi dây chính cho mạng cao áp nhà máy như sau:
  • 19. Đồ án cung cấp điện Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 19 Phương án 1: Kéo dây cáp ngầm trực tiếp từ trạm phân phối trung tâm (TPPTT) đến các trạm biến áp phân xưởng, theo đường bẻ góc, các đường cáp được xây dượng dọc các mép đường và nhà xưởng. Như vậy sẽ thuận tiện cho việc xây dựng vận hành và phát triển mạng điện. (Sơ đồ hình tia) Phương án 2: Từ TPPTT ta xây dựng các đường trục chính, các phân xưởng ở gần đường trục sẽ được cung cấp điện từ các đường trục này qua tủ phân phối trung gian nhỏ A, B, C. Tuy nhiên, nhận thấy các khoảng cách không lớn, và việc đặt các tủ trung gian nhỏ cũng đòi hỏi các chi phí nhất định, nên trong trường hợp này ta đặt 2 tủ phân phối nhỏ như hình vẽ. Phương án này sẽ giảm được số lượng tuyến dây, và tổng chiều dài dây, nhưng tiết diện các đường dây trục chính sẽ lớn hơn. Ta tiến hành so sánh 2 phương án 1 và 2. Quy trình xác định tiết diện dây được xác định như sau:Từ công suất tính toán của các phân xưởng, tính toán dòng điện Itt cho từng trạm biến áp, sau đó tìm được tiết diện Fkt của cáp. Kiểm tra lại cáp theo điều kiện dòng sự cố và tổn thất điện áp 2.5.1) Xác định tiết diện dây dẫn và chi phí kinh tế cho phương án 1 Từ sơ đồ mặt bằng, ta có thể tính toán được chiều dài của các đoạn cáp thực tế (m) như sau: Với Tmax=4800 h, ta có Jkt=1,1 Amm2 và tổn thất điện áp cho phép ΔU=1750 V Đoạn cáp từ TPPTT đến trạm B1: Do tạm B1 cấp điện cho 4 phân xưởng 1, 2, 8, 10 nên công suất tính toán cho B1 khi đó sẽ là: SttB1 = Sttpx1 + Sttpx2 + Sttpx8 + Sttpx10 =1169 kW. Chiều dài đoạn cáp này là 205m 1 1 1169 15,35 2. 3. 2 3.22 ttB ttB S I A U    Vậy tiết diện chọn khi đó là Fkt = IttB11,1 = 13,95 mm2 Chọn cáp XPLE-25 do hãng ALCATEL - Pháp chế tạo , là dây cáp đồng tra bảng ta có Icp = 173A; r0 = 0,927 và x0 = 0,135Ω/km. Kiểm tra điều kiện sự cố. Khi đứt dây thì dây còn lại chịu toàn bộ công suất Isc =2Itt = 30,70A, Thấy thỏa mãn điều kiện
  • 20. Đồ án cung cấp điện Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 20 Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp với Ptt =Pttpx1 + Pttpx2 + Pttpx8+ Pttpx10 =791 kW Và Qtt =Qttpx1 + Qttpx2 + Qttpx8 + Qttpx10 =860 kVAr Khi đó 0 0( . ) .( . ) 7,92tt tt dm P r L Q x L U V U     ΔU = < ΔUcp = 5%Uđm = 1750 V Ta thấy thỏa mãn điều kiện tổn thất điện áp. Tương tự cho các đoạn dây còn lại ta thu được bảng kết quả sau: Tuyến cáp P kW Q kVAr L m Itt A Ftt mm2 Fchọn mm2 r0 Ω/km x0 Ω/km ΔU V TPPTT_B1 791,98 860,54 205 15,35 13,95 25 0,93 0,135 7,92 TPPTT_B2 990,97 957,01 75 11,36 10,33 25 0,93 0,135 3,57 TPPTT_B3 111,71 146,17 334 1,53 1,39 25 0,93 0,135 1,87 TPPTT_B4 467,20 383,06 223 4,99 4,53 25 0,93 0,135 4,91 TPPTT_B5 572,27 506,04 259 6,32 5,74 25 0,93 0,135 7,05 TPPTT_B6 151,00 145,64 240 1,73 1,57 25 0,93 0,135 1,74 Tính toán chi phí đường cáp đã chọn theo phương án này Z= pV+C = pV+ ΔA*c𝛥 Coi thời gian thu hồi vốn đầu tư tiêu chuẩn là 8 năm, hệ số khấu hao đường cáp là 6%, tức kkh =0.006 khi đó p = 1/8+0.006 =0.185, giá thành tổn thất 𝑐 𝛥 = 1500đ/kWh. Tổn thất điện năng trên đoạn dây này được xác định theo biểu thức ΔA =ΔP*τ = S2*r0*l*τ/U2 Với thời gian tổn hao cực đại có thể xác định theo :   2 4 4 2 max0,124 10 . .8760 (0,124 10 .4480) .8760 2866T h        Tổn hao điện năng trên đường dây từ TPPTT_B1 là ΔA = S2*r0*l*τ/U2 =(P2+Q2) *r0*l*τ/U2 = (791,982 +865,42)* 0,93*0,205*2866/222
  • 21. Đồ án cung cấp điện Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 21 = 1 539 982 Wh =1 539 kWh Vốn đầu tư cho dây ACRS_25 là 64,96 triệu đồng / 1 km Từ đó kinh tế cho đoạn TPPTT_B1 Z= 0,185*0,205*64,96.106+ 1539*1500 = 4 773 581 đ =4,77.106 đ Tương tự cho các đoạn còn lại: Tuyến cáp Công suất Chiều dài ΔA kWh V 106 đ pV 106 đ C 106 đ Z 106 đ TPPTT_B1 1169,84 205 1539,98 13,32 2,46 2,31 4,77 TPPTT_B2 1377,67 75 781,39 4,87 0,90 1,17 2,07 TPPTT_B3 185,00 334 62,75 21,70 4,01 0,09 4,11 TPPTT_B4 604,52 223 447,34 14,49 2,68 0,67 3,35 TPPTT_B5 765,75 259 833,65 16,82 3,11 1,25 4,36 TPPTT_B6 210,00 240 58,10 15,59 2,88 0,09 2,97 Tổng 3723,21 86,79 16,06 5,58 21,64 2.5.2) Xác định tiết diện dây dẫn và chi phí kinh tế cho phương án 2 Tính toán cho đoạn cáp tổng từ TPPTT đến điểm A Đoạn cáp cấp điện cho trạm B3 và B4, có chiều dài thực tế trên mặt bằng là 225m Tổng công suất tính toán của đoạn cáp này là: Stt =SttB3 + SttB4 = Sttpx4 +Sttpx18 +S ttpx15 + Sttpx6 + Sttpx11 +S ttpx16 = 789,53 KVA 789,53 10,35 2. 3. 2 3.22 ttA ttA S I A U    Vậy tiết diện chọn khi đó là Fkt = IttB11,1 = 9,41 mm2 Chọn cáp XPLE-25 do hãng ALCATEL - Pháp chế tạo , là dây cáp đồng tra bảng ta có Icp = 173A; r0 = 0,927 và x0 = 0,135Ω/km. Kiểm tra điều kiện sự cố. Khi đứt dây thì dây còn lại chịu toàn bộ công suất Isc =2Itt = 20,70A, Thấy thỏa mãn điều kiện
  • 22. Đồ án cung cấp điện Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 22 Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp với Ptt =PttB3 + PttB4 = 578,91 kW Và Qtt =QttB3 + QttB4 = 529,23 kVAr Khi đó 0 0( . ) .( . ) 6,22tt tt dm P r L Q x L U V U     ΔU = < ΔUcp = 5%Uđm = 1750 V Ta thấy thỏa mãn điều kiện tổn thất điện áp. Tương tự cho các đoạn dây còn lại ta thu được bảng kết quả sau: Tuyến cáp P kW Q kVAr L m Itt A Ftt mm2 Fchọn mm2 r0 Ω/km x0 Ω/km ΔU V TPPTT_A 578,91 529,23 225 10,36 9,42 25 0,93 0,135 6,22 TPPTT_B 723,27 651,67 115 12,80 11,64 25 0,93 0,135 3,96 TPPTT_B1 791,98 957,01 205 15,35 13,95 25 0,93 0,135 8,04 TPPTT_B2 990,97 957,01 75 18,08 16,43 25 0,93 0,135 3,57 A_B3 111,71 146,17 110 2,43 2,21 25 0,93 0,135 0,62 A_B4 467,20 383,06 5 7,93 7,21 25 0,93 0,135 0,11 B_B5 572,27 506,04 150 10,05 9,13 25 0,93 0,135 4,08 B_B6 151,00 145,64 140 5,51 5,01 25 0,93 0,135 1,02 Tính toán kinh tế lựa chọ cho phương án này ta có Tuyến cáp Công suất (S) Chiều dài ΔA kWh V 106 đ pV 106 đ C 106 đ Z 106 đ TPPTT_A 789,53 225 769,89 14,62 2,70 1,15 3,86 TPPTT_B 975,75 115 601,02 7,47 1,38 0,90 2,28 TPPTT_B1 1169,84 205 1539,98 13,32 2,46 2,31 4,77 TPPTT_B2 1377,67 75 781,39 4,87 0,90 1,17 2,07 A_B3 185,00 110 20,67 7,15 1,32 0,03 1,35 A_B4 604,52 5 10,03 0,32 0,06 0,02 0,08 B_B5 765,75 150 482,81 9,74 1,80 0,72 2,53 B_B6 210,00 140 33,89 9,09 1,68 0,05 1,73 Tổng 4239,67 66,58 12,32 6,36 18,68
  • 23. Đồ án cung cấp điện Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 23 Từ số liệu tính toán trên ta thấy mặc dù phương án 2 có chi phí vận hành nhiều hơn, nhưng chi phí đầu tư hàng năm thấp, nên tổng chi phí quy đổi thấp hơn phương án 1. Vậy phương án 2 là phương án mà ta lựa chọn cấp điện cho các phân xưởng. Sơ đồ nguyên lý của mạng điện: B1 B3 B4 B5 B6 TPPTT B2
  • 24. Đồ án cung cấp điện Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 24 CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN ĐIỆN 3.1) Xác định tổn hao điện áp trên đường dây và máy biến áp 3.1.1) Trên các đường dây Tổn hao trên đường dây đã được tính toán cụ thể trong chương trước, được tổng hợp lại trong bảng sau: Đường dây L(m) S(kVA) ΔU (V) Đường dây L(m) S(kVA) ΔU (V) Đấu nối_TPPTT 400 3450,23 58,3 TPPTT_A 225 789,53 6,22 A_B3 110 185,00 0,62 TPPTT_B 115 975,75 3,96 A_B4 5 604,52 0,11 TPPTT_B1 205 1169,84 8,04 B_B5 150 765,75 4,08 TPPTT_B2 75 1377,67 3,57 B_B6 140 210,00 1,02 3.1.2) Trên máy biến áp Từ thông số của máy biến áp, ta có thể xác định được: RBA=(ΔPN*U2)/𝑆đ𝑚 2 ZBA=(UN*U2)/(100*SBA) Với trạm B1 ta có máy 22/0,4KV công suất 1000 kVA thông số thí nghiệm của máy khi đó là: ΔPN =9 kW, UN =5% RBA=(9*222)/(10002 ∗ 0.001) = 4,356𝛺 ZBA=(UN*U2)/(100*SBA) = (5*222*1000)/(100*1000)=24,2 𝛺 XBA=√ 𝑍 𝐵𝐴 2 − 𝑅 𝐵𝐴 2 = 23,8Ω Do đây là trạm 2 máy biến áp nên điện kháng giảm đi 1 nửa RBA1=2,18 và XBA= 11,9
  • 25. Đồ án cung cấp điện Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 25 Tổn thất điện áp trên máy: 1 1.X 6,22tt BA tt BA dm P R Q U V U     3.2) Xác định tổn hao điện năng 3.2.1) Tổn hao điện năng trên đường dây Tổn thất điện năng trên mạng cao áp của nhà máy hay trên đường dây đã được tính toán trong chương trước. Kết quả là: Tổng tổn thất điện năng trong mạng lưới là ΔA= 4239,67kWh 3.2.2) Tổn hao điện năng trên máy biến áp Công thức tính tổn thất điện năng trong máy biến áp có n máy làm việc song song khi đó là: 2 max 0 1 .8760. . .tram N dmBA S A P n P n S             Với trạm B1 khi đó các thông số định mức ΔP0 =1,55 và ΔPN= 9,5 kW tổn thất điện năng khi đó là: 2 1 1 1169 1,55.8760.2 9,5. .2866 45759 Wh 2 1000 BA k          Tương tự cho các trạm còn lại ta có kết quả tính tổn thất điện năng các trạm cho dưới bảng sau: Trạm biến áp Stt Số máy Sđm ΔP0 ΔPN ΔA TPPTT 3450,23 2 2500 3,50 21,00 118636,8 B1 1169,84 2 1000 1,55 9,50 45786,42 B2 1377,67 2 1000 1,55 9,50 52994,08 B3 185,00 2 160 0,45 2,15 12002,97 B4 604,52 2 500 0,96 5,27 27858,41 B5 765,75 2 630 1,15 6,04 32935,22 B6 210,00 1 250 0,65 3,05 11861,86 Tổng 302075,7
  • 26. Đồ án cung cấp điện Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 26 Từ đó ta có tổng tổn thất điện năng của nhà máy khi đó là: ΔAnm = ΔAm +ΔABA = 4239,67+302075,7 =306315,4 kWh.
  • 27. Đồ án cung cấp điện Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 27 CHƯƠNG 4 CHỌN VÀ KIỂM TRA THIẾT BỊ ĐIỆN 4.1) Ngắn mạch và lựa chọn thiết bị điện 4.1.1) Tính toán ngắn mạch trong mạng cao áp hạ áp Ngắn mạch là sự chạm chập giữa các pha với nhau hoặc giữa các pha với đất hay dây chung tính. Mạng có trung tính không trực tiếp nối đất (hoặc nối đất qua TB. bù) khi có trạm đất một pha thì dòng điện ngắn mạch. là dòng điện điện dung của các pha đối với đất tạo nên. Khi xuất hiện ngắn mạch. tổng trở của mạch trong hệ thống giảm xuống (mức độ giảm phụ thuộc vào vị trí của điểm ngắn mạch, trong hệ thống).  dòng ngắn mạch. trong các nhánh riêng lẻ của HT. tăng lên so với các dòng điện ở chế độ làm việc bình thường  Gây nên sự giảm áp trong HT. (sự giảm này càng nhiều khi càng gần vị trí ngắn mạch.). Thông thường ở chỗ ngắn mạch. có một điện trở quá độ nào đó (điện trở hồ quang, điện trở của các phần tử ngang theo đường đi của dòng điện từ pha này tới pha khác hoặc từ pha tới đất), Trong nhiều trường hợp điện trở này có trị số rất nhỏ mà thực tế có thể bỏ qua được. Những loại ngắn mạch. như vậy gọi là ngắn mạch có tính chất kim loại (ngắn mạch. trực tiếp). Dòng ngắn mạch. có tính chất kim loại lớn hơn khi có điện trở quá độ. Vì vậy khi cần tìm giá trị lớn nhất có thể của dòng ngắn mạch. ta coi rằng chỗ ngắn mạch. không có điện trở quá độ. Mục đích của tính toán ngắn mạch là kiểm tra điều kiện ổn định động và ổn định nhiệt của thiết bị và dây dẫn được chọn khi có ngắn mạch trong hệ thống. Dòng điện ngắn mạch tính toán để chọn khí cụ điện là dòng ngắn mạch ba pha. Khi tính toán ngắn mạch phía cao áp do không biết cấu trúc cụ thể của hệ thống điện quốc gia nên cho phép tính gần đúng điện kháng của hệ thống điện quốc gia thông qua công suất ngắn mạch về phía hạ áp của trạm biến áp trung gian và coi hệ thống có công suất ngắn mạch như đề bài cho. 4.1.2) Xác định dòng ngắn mạch Ta tiến hành xác định dòng điện ngắn mạch tại các điểm theo sơ đồ tính toán ngắn mạch như sau :
  • 28. Đồ án cung cấp điện Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 28 Hình 2. 1 Sơ đồ tính toán ngắn mạch Để lựa chọn, kiểm tra dây dẫn và các khí cụ điện ta cần tính toán cho 6 điểm ngắn mạch trước 6 trạm biến áp phân xưởng, và 1 điểm ngay trạm phân phối. Tuy nhiên hầu hết các dây dẫn trong mạng cao áp đều dùng dây ACRS _25 nên ta chỉ cần tính trường hợp tồi tệ nhất của ngắn mạch, tức ngay trước trạm B2( gần trạm phân phối trung tâm nhất, điện kháng đường dây nhỏ nhất, dòng ngắn mạch có thể lớn nhất)  Xác định điện trở của các phần tử, tính toán trong hệ đơn vị tương đối  Theo số liệu đề bài đặt ra, công suất ngắn mạch tại điểm đấu điện là Sk=310MVA, vậy điện trở của hệ thống là : 2 2 22 1,56 310 cb HT k U X S      Đường dây 22KV từ điểm đấu nối về trạm phân phối trung tâm dài dài 400 m, dây AC-50 lộ đôi có r0 =0,91(Ω/km) , x0 = 0,4(Ω/km) Vậy 0. 0,182 2 r R l  [Ω] 0. 0,08 2 x X l  [Ω] Đường 22KV từ TPPTT về TBA B2: dài 75 m, dây ACRS-25 tiết diện 25 mm2 có r0 = 0,93 ; x0=0,135 / km Vậy R22 =0,034  và X22 =5,06. 3 10 
  • 29. Đồ án cung cấp điện Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 29  Bỏ qua điện trở của các thiết bị phụ như máy cắt cầu chì, cầu dao... Với máy biến áp các điện trở được tính toán: RBA = ∆PN% 100 Uđm 2 Sđm 2 và XBA = UN% 100 Uđm 2 S Máy biến áp phân phối trung tâm, 2 máy công suất 2500 KVA được tính: RBA1=2,18 và XBA= 11,9 a) Tính ngắn mạch tại điểm N1 (Ngay sau TPPTT) Điện kháng ngắn mạch tính đến N1 là 2 2 1 22 (1,56 0,08 11,9) (0,182 2,18) 13,74 N HT BAZ X Z Z          Dòng điện ngắn mạch 3 pha: (3) 1 3 1 22 0,93. 3 3 46,23 10 N N U I kA Z        Dòng điện xung kích (3) 1 1. 2. 1,2 2 0,93 1,57xk xk Ni k I kA     Giá trị hiệu dụng của dòng xung kích (3) 1 1. 1,09 0,93 1,01xk xk NI q I kA     Tính ngắn mạch tại N2(cuối đường cáp, đầu TBA PX2) Điện kháng ngắn mạch tính đến N2 là 2 22 380 14,41N HT BAZ X Z Z Z      Dòng điện ngắn mạch 3 pha: (3) 2 2 0,88 3 N N U I kA Z    Dòng điện xung kích (3) 2 2. 2. 1,45xk xk Ni k I kA  Giá trị hiệu dụng của dòng xung kích
  • 30. Đồ án cung cấp điện Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 30 (3) 2 2. 0,96xk xk NI q I kA  4.2) Lựa chọn các trang thiết bị điện 4.2.1) Phía cao áp Để chọn và kiểm tra các thiết bị điện ta giả thiết thời gian cắt của bảo vệ là tk =2,15s Cầu chì cao áp: Dòng điện làm việc phía cao áp của nhà máy khi đó là: 3450,23 18,10 3. 3.110 tt tt S I A U    Chọn cầu chì hãng SIEMENS chế tạo có Iđm= 63 A tên 3GD1 413-4B Uđm(kV) Iđm(A) Icắt N(kA) Icắt min(A) 110 63 31,5 432 Dao cách ly Dao cách ly được chọn theo các yêu cầu chính như sau: Uđm > Umạng=22kV Iđm > IlvMax = Itt = 3450,23 90,5 3.22 A Dòng ổn địnk cho phép Inm > Ixkmax =1,57kA Chọn dao cách ly 3DC của Siemens chế tạo Uđm(kV) Iđm(kA) INt(kA) INMax(kA) 24 630 16 40 Chống sét van Chọn loại chống sắt van PBC-22T1 của Nga sản suất
  • 31. Đồ án cung cấp điện Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 31 Máy cắt đặt tại trạm phân phối CHọn máy SDC11 của Siemens cách điện SF6 Loại máy Iđm (A) Uđm (kV) Icắtmax(k A) Icắt (kA) SDC11 1250 24 63 25 Kiểm tra lại thấy: Uđm > Umạng=22kV Iđm > IlvMax = Itt = 3450,23 90,5 3.22 A Dòng ổn địnk cho phép Inm > Ixkmax =1,57kA 4.2.2) Chọn các thiết bị phía sau TPPTT Bản chất là lựa chọn các thiết bịa 22kV cho các trạm biến áp phân xưởng, nên không dùng APTOMAT mà dùng máy cắt Máy cắt, dao cách ly hợp bộ Có 6 trạm biến áp phân xưởng, ta chọn chung 1loaij máy cắt SDC11 của Siemens các điện SF6 Loại máy Iđm (A) Uđm (kV) Icắtmax(k A) Icắt (kA) SDC11 1250 24 63 25 Máy biến điện áp BU Điều kiện được lựa chọn Điện áp định mức Uđm > Umạng=22kV Chọn loại 3 pha 5 trụ 4MS34 kiểu hình trụ do Siemens chế tạo có các thông số kỹ thuật như sau:
  • 32. Đồ án cung cấp điện Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 32 Thông số kỹ thuật 4 MS34 Uđm(kV) 2 4 U chịu đựng tần số công nghiệp 5 0 U chịu đựng xưng 1,2/50µs (kV) 1 25 U1đm(kV) 2 2/√3 U2đm(V) 1 10/√3 Tải định mức (VA) 4 00 6 phân xưởng ta dùng chung cùng loại này cho dễ sửa chữa và bảo dưỡng, thay thế cũng như quản lý vật tư. Máy biến dòng BI Chọn trạm có công suất lớn nhất B2 Khi đó BI được lựa chọn theo: Điện áp định mức Uđm > Umạng=22kV Dòng điện định mức phía sơ cấp IđmBI ≥ 𝐼 𝑚𝑎𝑥 1,2 = 𝑘 𝑞𝑡𝑏𝑡.𝑆đ𝑚𝐵𝐴 1,2.√3.22 = 1,3.1000 1,2.√3.22 = 28,4𝐴 Chọn BI loại BI 4ME14 của Siemens với các thông số kỹ thuật chính như sau: Thông số kỹ thuật 4 ME14 Uđm(kV) 2 4 U chịu đựng tần số công nghiệp 5 0 U chịu đựng xưng 1,2/50µs (kV) 1 25
  • 33. Đồ án cung cấp điện Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 33 I1đm(A) 5 -2000 I2đm(V) 1 hoặc 5 Dòng ổn định động (kA) 8 0 Dòng ổn định nhiệt (kA) 1 20 4.3) Kiểm tra chế độ mở máy của động cơ Ta kiểm tra chế độ khỏi động của động cơ của phân xưởng 2 là phân xưởng có công suất lớn nhất. Điện áp khi khỏi động có độ lệch được xác định theo biểu thức 𝛥𝑈 𝑘đ = 𝑍 𝐵𝐴 +𝑍 𝑑𝑑 𝑍 𝐵𝐴 + 𝑍 𝑑𝑑 + 𝑍Đ𝐶 ∗ 100 Tổng trở của động cơ lúc khởi động máy đươc xác định 𝑍đ𝑐 = 𝑋đ𝑐 = 𝑈 𝑛 √3. 𝐼𝑛 𝐾𝐼 = 22 √3 ∗ 95 ∗ 4,5 = 29,7𝛺 𝑍 𝐵𝐴 + 𝑍 𝑑𝑑 = √(0,08 + 1,19)2 + (0,182 + 2,18)2 = 2,68 𝛺 𝑍 𝐵𝐴 + 𝑍 𝑑𝑑 + 𝑍đ𝑐 = √(0,08 + 1,19 + 29,7)2 + (0,182 + 2,18)2 = 31,05𝛺 𝛥𝑈 𝑘đ = 𝑍 𝐵𝐴 +𝑍 𝑑𝑑 𝑍 𝐵𝐴 +𝑍 𝑑𝑑+𝑍Đ𝐶 ∗ 100 = 8,6(%) < 40% Vậy chế độ khởi động của động cơ là ổn định.
  • 34. Đồ án cung cấp điện Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 34 CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SUẤT 5.1) Các phương án tiết kiệm và nâng cao hệ số cos. Thực chất của việc nâng cao hệ số công suất là nhằm giảm lượng công suất phản kháng phải truyền tải trên đường dây của mạng. Để làm điều này tồn tại 2 phương pháp. + Nâng cao hệ số cos tự nhiên: (biện pháp tự nhiên) đây là nhóm phương pháp bằng cách vận hành hợp lý các thiết bị dùng điện nhằm giảm lượng Q đỏi hỏi từ chính các thiết bị điện  giảm Q từ nguồn. + Nâng cao hệ số công suất bằng cách đạt các thiết bị bù: (không yêu cầu giảm lượng Q đòi hỏi từ thiết bị dùng điện mà cung cấp thêm 1 lượng Q tại ngay các hộ dùng điện nhằm giảm lượng Q phải truyền tải trên đường dây)  phương pháp này chỉ thực hiện sau khi đã thực hiện biện pháp thứ nhất mà chưa đạt được kết quả thì mới thực hiện việc bù.  Nhóm các phương pháp tự nhiên: + Thay những động cơ không đồng bộ làm việc non tải bằng những động cơ có công suất nhỏ hơn Chú ý: Khí có động cơ không đồng bộ làm việc non tải phải dựa vào nức độ tải của chúng mà quyết định chọn giữa thay hoặc không thay. Kinh nghiệm vận hành cho thấy rằng: Khi kpt < 0,45 việc thay thế bao giờ cũng có lợi. khi kpt > 0,7 việc thay thế sẽ không có lợi. khi 0,45 < kpt < 0,7 việc có tiến hành thay thế phải dựa trên việc so sánh kinh tế cụ thể mới quyết định được. Ngoài ra khi tiến hành thay thế các ĐC. còn cần phải đảm bảo các điều kiện kỹ thuật, tức đảm bảo nhiệt độ của ĐC. phải không lớn hơn nhiệt độ cho phép và các điều kiện khác về mở máy và làm việc ổn định. + Giảm điện áp đặt vào động cơ thường xuyên làm việc non tải:
  • 35. Đồ án cung cấp điện Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 35 Biện pháp này thực hiện khi không có điều kiện thay động cơ có công suất nhỏ hơn. Để giảm U thực tế thường tiến hành như sau: + Đổi nối dây quấn stato từ đấu   Y . + Thay đổi cách phân nhóm dây cuốn stato. + Thay đổi đầu phân áp của BA. hạ áp. Chú ý: Kinh nghiệm cho thấy rằng biện pháp này chỉ thực hiện tốt đối với các ĐC. U<1000 V và khi kpt < 0,3  0,4. Cần chú ý rằng khi thay đổi   Y, điện áp sẽ giảm 3 lần  dòng tăng 3 lần nhưng momen sẽ giảm đi 3 lần  vì vậy phải kiểm tra điều kiện quá tải và khởi động sau đó. + Hạn chế ĐC không đồng bộ chạy không tải hoặc non tải: Đa số các động cơ máy công cụ khi làm việc có nhiều thười gian chạy không tải xen lẫn giữa thời gian mang tải. Nhiều khi thời gian chạy không tải chiếm tới 50-60 % thời gian làm việc. Nếu thời gian ĐC. chạy không tải được cắt ra sẽ chánh được tổn thất. Tuy nhiên trong quá trình đóng cắt ĐC. cũng sinh ra tổn hao mở máy. Thực tế vận hành thấy nếu t0 của ĐC. lớn hơn 10 giây thì việc cắt khỏi mạng có lợi. + Dùng động cơ đồng bộ thay cho động cơ không đồng bộ: Ở những nơi qui trình công nghệ cho phép, máy có công suất lớn không yêu cầu điều chỉnh tốc độ như máy bơm, quạt gió, máy nén khí v.v... việc thay thế sẽ có ưu điểm. Hệ số công suất cao hơn, khi cần có thể làm việc ở chế độ quá kích từ để trở thành máy bù công suất phản kháng, góp phần sự ổn định của hệ thống. Momen quay tỷ lệ với bậc nhất của điện áp  ít ảnh hưởng đến dao động điện áp. Khi tần số nguồn thay đổi, tốc độ quay không phụ thuộc vào phụ tải  năng suất làm việc cao. + Khuyết điểm: cấu tạo phức tạp, giá thành cao, số lượng mới chỉ chiếm 20% tổng số ĐC. Nhờ những tiến bộ mới nên có nhiều xu hướng sử dụng ngày càng nhiều. Ngoài ra còn một số biện pháp khác như nâng cao chất lượng sửa chữa ĐC. thay thế máy BA. non tải, vận hành kinh tế trạm BA. (đặt nhiều máy cho một trạm), áp đặt các qui trình công nghệ mới nhằm giảm giờ máy chạy không tải hoặc tiết kiệm điện năng.
  • 36. Đồ án cung cấp điện Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 36  Phương pháp nhân tạo Công việc này chỉ được tiến hành sau khi tiến hành các biện pháp tự nhiên để nâng cao cos rồi mà vẫn chưa đạt được yêu cầu. Nâng cao hệ số công suất cosϕ bằng biện pháp bù công suất phản kháng. Thực chất là đặt các thiết bị bù ở gần các hộ tiêu dùng điện để cung cấp công suất phản kháng theo yêu cầu của chúng , nhờ vậy sẽ giảm được lượng công suất phản kháng phải truyền tải trên đường dây theo yêu cầu của chúng.  Thiết bị bù: thông thường người ta sử dụng 2 loại thiết bị bù chính là tụ điện tĩnh và máy bù đồng bộ. cả 2 loại thiết bị này có những ưu nhược điểm gần như trái ngược nhau: Máy bù đồng bộ: thực chất là loại động cơ đồng bộ chạy không tải có một số đặc điểm (ưu nhược điểm). 1. Vừa có khả năng phát ra lại vừa tiêu thụ được công suất phản kháng. 2. Công suất phản kháng phát ra không phụ thuộc vào điện áp đặt vào nó, mà chủ yếu là phụ thuộc vào dòng kích từ (có thể điều chỉnh được dễ dàng). 3. Lắp đặt vận hành phức tạp, đễ gây sự cố (vì có bộ phần quay). 4. Máy bù đồng bộ tiêu thụ một lượng công suất tác dụng khá lớn khoảng 0,015 – 0,02 kW/kVA. 5. Giá tiền đơn vị công suất phản kháng phát ra thay đổi theo dung lượng. Nếu dung lượng bé thì sẽ đắt. Vì vậy chỉ được sản xuất ra với dung lượng lớn 5 MVAr trở lên. Tụ điện tĩnh: có ưu nhược điểm gần như trái ngược với máy bù đồng bộ. 1. Giá tiền 1 đơn vị công suất phản kháng phát ra hầu như không thay đổi theo dung lượng. điều này thuận tiện cho việc chia nhỏ ra nhiều nhóm nhỏ đặt sâu về phía phụ tải. 2. Tiêu thụ rất ít công suất tác dụng khoảng 0,003 – 0.005 kW/kVAr. 3. Vận hành lắp đặt đơn gian, ít gây ra sự cố. 4. Công suất phản kháng phát ra phụ thuộc vào điện áp đặt vào tụ. 5. Chỉ phát ra công suất phản kháng và không có khả năng điều chỉnh.
  • 37. Đồ án cung cấp điện Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 37 Vậy ở mạng XN. chỉ nên sử dụng tụ điện tĩnh, còn máy bù đồng bộ chỉ được dùng ở phía hạ áp (6-10 kV) của các trạm trung gian ( trạm khu vực). 5.2) Nâng cao hệ số công suất bằng tụ điện Tính hệ số cos trung bình của xí nghiệp: costb = 1 1 .cos 0,72 n ttpxi i i n ttpxi i P P       Dung lượng bù của xí nghiệp cần phải được xác định để hệ số costbxn đạt đến giá trị 0,9. Vì vậy dung lượng bù của xí nghiệp có thể xác định theo biểu thức sau: 1 2.( )b ttXNQ P tg tg     PttXN – Phụ tải tính toán của toàn xí nghiệp. tg1= 0,963 – Tương ứng với cos1= 0,72 (hệ số công suất trước khi bù). tg2 =0,484 – Tương ứng với cos2=0,9 (hệ số công suất cần đạt tới). α:hệ số xét tới khả năng nâng cao cosφ bằng những biện pháp không đòi hỏi đặt thiết bị bù, α=0.9 đến 1.Ta lấy α=1. 2468,11*(0,963 0,484) 1182bQ kVAr    Chọn vị trí, phân phối dung lượng tụ bù. Có thể đặt được ở nhiều điểm khác nhau như Đ Đ Đ 6 10 kV 0 ,4 kV 0 ,4 kV
  • 38. Đồ án cung cấp điện Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 38 + Đặt tập trung: đặt ở thanh cái hạ áp trạm BA (0,4 kV) hoặc thanh cái trạm + Đặt phân tán: TB. bù được phân nhỏ thành từng nhóm đặt tại các tủ động lực trong các phân xưởng. Trường hợp động cơ công suất lớn, tiêu thụ nhiều Q có thể đặt ngay tại các ĐC. đó. Khi đặt TB. bù tại điểm nào đó thì sẽ giảm được lượng tổn thất P và A do đó phải truyền tải Q. Tuy nhiên việc đặt TB. bù ở phía hạ áp không phải lúc nào cũng có lợi, bởi giá tiền 1 kVAr tụ hạ áp thường đắt gấp 2 lần 1 kVAr tụ ở 6-10 kV. Ngay cả việc phân nhỏ dung lượng bù để đặt theo nhóm riêng lẻ cũng không phải luôn luôn có lợi, bởi vì lúc đó có làm giảm thêm được A nhiều hơn, Xong lại làm tăng chi phí lắp đặt, quản lý và vận hành. Vì vậy để có được giải pháp tốt nhất cần phải phối hợp nhiều giải pháp Ta quyết định dung tụ bù (380V) để bù công suất phản kháng cho toàn xí nghiệp. Các bộ tụ bù này sẽ được lắp đặt tại phía hạ áp các tủ động lực các trạm biến áp phân xưởng nhằm giảm tổn thất điện năng trong mạng điện cấp đến các phân xưởng. a) Phân phối dung lượng bù cho từng trạm Từ sơ đồ thay thế Và bảng dữ liệu điện trở các nhánh đường dây từ chương trước ta có: TPPTT
  • 39. Đồ án cung cấp điện Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 39 Đường dây r0 (Ω/km) L (m) RC(10-3 Ω) TPPTT_A 225 225 0,21 TPPTT_B 115 115 0,11 TPPTT_B1 205 205 0,19 TPPTT_B2 75 75 0,07 A_B3 110 110 0,10 A_B4 5 5 0,00 B_B5 150 150 0,14 B_B6 140 140 0,13 Dung lượng tụ bù tối ưu của BA số 1 được xác định như sau Trạm biến áp phân xưởng B1 cấp điện cho phân xưởng số 1, 2, 8, 10 có số liệu như như bảng: Phân xưởng Ppx Qpx Spx cosφ 1 349,31 392,83 525,68 0,66 2 380,38 404,98 555,60 0,68 8 41,70 45,44 61,68 0,68 10 20,58 17,30 26,88 0,77 Tổng 791,97 860,55 1169,84 0,67 Giá trị công suất phản kháng đển nâng hệ số công suất hiện tại của phân xưởng lên giá trị 0,9 ứng với giá trị cos1 =0,65 được xác định theo 1 2.( ) 791,97*(1,108 0,484) 494b ttQ P tg tg kVAr       . Chọn tụ bù điện áp 380v đo DAE YEONG chế tạo Phụ lục 34 Sách CCĐ-TS Ngô Hồng Quang dung lượng 1 bộ 50kVAr loại DLE-3B50K5T Tương tự cho các trạm biến áp còn lại ta có bảng Trạm BA Ppx Qpx Spx cosφ Qbù Loại tụ Số bộ
  • 40. Đồ án cung cấp điện Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 40 B1 791,98 860,54 1169,84 0,68 494,20 DLE-3B50K5T 10 B2 990,97 957,01 1377,67 0,72 477,42 DLE-3B50K5T 10 B3 111,71 146,17 185,00 0,60 93,40 DLE-3B50K5T 2 B4 467,20 383,06 604,52 0,77 157,50 DLE-3B50K5T 4 B5 572,27 506,04 765,75 0,75 231,82 DLE-3B50K5T 5 B6 151,00 145,64 210,00 0,72 72,86 DLE-3B50K5T 2 5.3) Đánh giá hiệu quả bù. a) Hệ số công suất toàn xí nghiệp Tổng công suất của các tụ bù : Qtb=1650 (kVAr) Lượng công suất phản kháng truyền trong lưới cao áp của nhà máy: Q=Qttnm – Qtb =2398-1650=748 kVAr -Hệ số công suất phản kháng của nhà máy sau khi bù: 748 tan 0,303 2468ttnm Q P     tg = 0.03 suy ra cos =0,96 Vậy sau khi lắp đặt bù cho lưới hạ áp của nhà máy hệ số công suất của nhà máy đã đạt yêu cầu. a) Tổn thất điện năng trong mạng điện nhà máy Với TBA1 , lượng công suất truyền tải trước khi bù là : P=791kW, Q=860 kVA Sau khi bù 500 kVAr thìCông suất sau khi bù là P=791kW, Q=360 kVA tổn thất điện năng khi đó sẽ là: với chiều dài đường dây là 205 m và r0=0.93Ω/km 2 2 6 02 3. . . .r .L.10tt max dm S A I R U      Sơ đồ lắp đặt tụ bù trong TPP
  • 41. Đồ án cung cấp điện Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 41
  • 42. Đồ án cung cấp điện Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 42 CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT VÀ CHỐNG SÉT Toàn nhà máy theo thiết kế các phần trước sẽ có 7 trạm biến áp có công suất . Bao gồm 1 trạm trung tâm và 6 trạm phân xưởng. Để đơn giản ta tính toán cho 1 trạm rồi lấy kết quả các trạm khác tương tự. Điện trở đất cho phép đối với các trạm biến áp có công suất lớn hơn 100KVA là Rđ = 4Ω. Ta tận dụng hệ thống móng của nhà xưởng và hệ thống ống nước làm tiếp địa tự nhiên, điện trở của tự nhiên đo được là R∞= 27,6Ω. Điện trở xuất của đất là ρ0 =1,24.104Ω.cm đo trong điều kiện độ ẩm trung bình. Với hệ số hiệu chỉnh của cọc tiếp địa là Kcoc=1,5 và đối với thanh là Knga=2. Khi đó ta xác định được điện trở nối đất nhân tạo khi đó là . 27,6 4 4,68 27,6 4 tn d nt tn d R R R R R        Chọn cọc tiếp địa dài l=2,5m, đường kính 5,6 cm, đóng sâu so với mặt đất là h=0,5m. Do l>d nên điện trở tiếp xúc của cọc này có giá trị d 4 0,366 2 1 4 (lg lg ) 2 4 0,366 2 250 1 4 175 250 10 1,8 (lg lg ) 55,68 250 5,6 2 4 175 250 tt l t l R l d t l                  Chiều sâu trung bình cọc khi đó htb=h+l/2=50+250/2=175 cm Số lượng cọc sơ bộ cần chọn khi đó là: 55,68 11,89 4,68 coc nt R n R    Khi đó ta chon 12 cọc đóng xung quanh trạm biến áp có chu vi L=5+5+7+7=24 m Khoảng cách trung bình giữa các cọc là: 24 2 12 a L l n    m
  • 43. Đồ án cung cấp điện Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 43 Tra bảng10-3 sách Cung cấp điện – Nguyễn Xuân Phú ứng với tỉ lệ 2 0,8 2,5 al l   và số lượng cọc là n=12 ta xác định được hệ số lợi dụng của các cọc tiếp địa là 0,52coc  và hệ số lợi dụng của các thanh nối ngnag là 0,32nga  . Chọn thanh nối tiếp địa bằng thép kích thước mỗi thanh 50x6. Điện trở tiếp xúc của thanh nối ngang; 2 nga 2 4 0,366 2 lg 0,366 2 2400 10 2 lg 14,22 2400 50 5 tt l R l bt          Điện trở thực tế của thanh nối ngang có xét đến hệ số lợi dụng 0,32nga  là: ' 142 44,4 0,32 nga nga nga R R      Điện trở cần thiết của hệ thống tiếp đất nhân tạo có tính đến điện trở của thanh nối ' ' ' . 44,44 4,68 5,23 44,44 4,68 nga nt nt nga nt R R R R R        Vậy số lượng cọc chính thức cần dung là ' 55,68 20,47 .R 0,52 5,23 coc ct coc nt R n      Ta chọn 21 cọc. Kiểm tra lại điều kiện ổn định nhiệt của hệ thống tiếp địa (3) 2 min 1 50 6 300k k tn t t F I S mm C      Vậy hệ thống tiếp địa đảm bảo điều kiện ổn định nhiệt
  • 44. Đồ án cung cấp điện Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 44 KẾT LUẬN Với đề tài được giao ra em đã tính toán thiết kế được hệ thống cung cấp điện hoàn chỉnh, đảm bảo cung cấp điện liên tục , thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật chung đã đặt ra. Đã tính toán, lựa chọn được các thiết bị, khí cụ điện cơ bản cần có trong hệ thống cung cấp điện như dây dẫn, aptomat…một cách hợp lý. Lựa chọn được phương án cung cấp điện khả thi về mặt kỹ thuật cũng như tiết kiệm chi phí một cách tốt nhất. Song song với đó trong thời gian thực hiện đồ án em đã thu được được những kết quả:  Học hỏi được nhiều hơn và có thêm nhiều kiến thức về việc thiết kế điện cho nhà máy công nghiệp.  Có khả năng phân tích, thiết kế và thi công một sản phẩm tiết kế hoàn chỉnh…  Khả năng thu thập, nắm bắt thông thông tin từ mọi nguồn.  Sử dụng một số công cụ máy tính trợ giúp. Tuy nhiên với thời gian cũng như kiến thức còn hạn chế em chưa thể hoàn thành tốt nhất mục tiêu của môn học đã đề ra:  Tính toán còn nhiều sai sót, chưa thực tế, khó có khả năng đưa vào thực tiễn  Thiết kế các phần chưa được chi tiết, đặc biệt là việc lựa chọn các thiết bị chi tiết cho nhà máy  Phần thực hiện thực tế còn gặp nhiều sơ xuất về kĩ năng. Chưa thể áp dụng tốt các kiến thức lý thuyết vào thực tiễn.  Cần luyện tập thêm kĩ năng sử dụng các phần mềm, công cụ hộ trợ Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn thầy Phạm Anh Tuân đã nhiệt tình hướng dẫn và truyền đạt kiến thức, cũng như cùng giúp đỡ chúng em tìm tài liệu…. trong suốt quá trình học tập và thực hiện đồ án này.
  • 45. Đồ án cung cấp điện Sinh viên: Phạm Đình Đức Trang 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Ngô Hồng Quang,_Giáo trình cung cấp điện _NXB Giáo dục Việt Nam,2005 2. Nguyễn Công Hiền (Chủ biên)- Nguyễn Mạnh Hoạch. _Hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp công nghiệp đô thị và nhà cao tầng _NXB khoa học kỹ thuật,2006 3. Võ Viết Đạn, Kỹ thuật điện cao áp - An toàn điện. 4. Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm._Thiết kế cấp điện _NXB KHKT, 1998 5. Ngô Hồng Quang_ Sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị từ 0.4 đến 500 KV_NXB Khoa học kỹ thuật, 2000 6. Trần Bách, Đặng Ngọc Dinh, Phan Đăng Khải, Ngô Hồng Quang _Cung cấp điện cho xí nghiệp công nghiệp ( ĐHBK ). 7. Trịnh Hùng Thám, Nguyễn Hữu Khái, Đào Quang Thạch, Lã Văn Út, Phạm Văn Hoà, Đào Kim Hoa _Nhà máy điện và trạm biến áp_ NXB Khoa học kỹ thuật, 1996 8. Lê Văn Doanh _Kỹ thuật chiếu sáng _ NXB Khoa học kỹ thuật, 1996