Tải bản đầy đủ

Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng chặt da

Khoa Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện
LỜI NÓI ĐẦU
ung cấp điện là một ngành khá quan trọng trong xã hội loài người cũng
như trong quá trình phát triển nhanh chóng của nền khoa học kỹ thuật ở
nước ta trên con đường công nghiệp hoá - hiện đại hóa đất nước. Vì thế,
việc thiết kế và cung cấp điện tốt là một vấn đề hết sức quan trọng và không thể
thiếu đối với ngành điện nói chung và mỗi sinh viên đã và đang học tập, nghiên
cứu về lónh vực điện nói riêng.
C
Nhằm giúp cho sinh viên củng cố kiến thức đã học ở trường vào việc thiết
kế cụ thể. Nay em được bộ môn thiết kế cung cấp điện giao cho đề tài: “Thiết kế
cung cấp điện cho phân xưởng chặt da”.
Nhờ có sự hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Q và sự giúp đỡ của bạn
bè, những người đi trước với những kiến thức phong phú qua những trang viết đã
giúp cho em hoàn thành tập đồ án này.
Bên cạnh đó, em là người học sau, kiến thức còn non kém, trình độ còn hạn
chế nên trong khi thực hiện tập đồ án này không sao tránh khỏi những sai sót,
vụng về. Mong thầy góp ý để em rút ra được những kinh nghiệm quý báu.
Em xin chân thành cám ơn sự hướng dẫn tận tình của quý thầy cô và đăc
biệt là thầy Nguyễn Q đã giúp cho em thực hiện tốt đồ án này.
TP.Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 04 năm 2011

Sinh viên thực hiện
Lê Duy Khiêm
33
GVHD : Nguyễn Q -1- SVTH :Lê Duy Khiêm

Khoa Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện
ĐỒ ÁN MƠN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN
Giáo viên hướng dẫn : NGUYỄN Q
Sinh viên thiết kế : LÊ DUY KHIÊM
Lớp : 09HDC04
Ngày nhận đề tài : / / 2011
Ngày nộp đồ án : / /
A/- NHIỆM VỤ THIẾT KẾ :
Tính tốn lại hệ thống điện nhà máy bạn đang làm việc gồm :
1/- Xác đònh phụ tải tính toán của phân xưởng .
2/- Thiết kế hệ thống chiếu sáng cho phân xưởng
3/- Thiết kế trạm biến áp cho phân xưởng .
4/-Chọn thiết bò đóng cắt, bảo vệ và dây dẫn cho phân xưởng .
5/- Thiết kế hệ thống nối đất bảo vệ cho phân xưởng
6/- Thiết kế hệ thống bù cho phân xưởng..
7/- Phụ lục các bản vẽ:
- Bản vẽ sơ đồ bố trí máy móc thiết bò lên mặt bằng của phân xưởng.
- Bản vẽ sơ đồ nối dây từ các tủ động lực đến các thiết bị .
- Bản vẽ sơ đồ nguyên lý hệ thống điện của phân xưởng
- Bản vẽ sơ đồ nguyên lý hệ thống điện chiếu sáng của phân xưởng .
- Bản vẽ sơ đồ bố trí hệ thống đèn chiếu sáng của phân xưởng.
- Bản vẽ hệ thống nối đất bảo vệ của phân xưởng.
B/- SỐ LIỆU CHO ĐỀ TÀI:
1/- Nguồn điện được lấy từ lưới trung thế của quốc gia 22/ 0,4 KV.
2/- Số liệu về phân xưởng : bạn đang cơng tác.
GVHD : Nguyễn Q -2- SVTH :Lê Duy Khiêm

Khoa Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện
GIỚI THIỆU PHÂN XƯỞNG
I. GIỚI THIỆU CHUNG :
Dựa vào mặt bằng phân xưởng các vò trí của các thiết bò bố trí trên bản vẽ mà ta có số liệu sau.
 Diện tích phân xưởng (40 x 60m)
 Máy móc trong xưởng 78 thiết bò
 Có 4 cửa chính mỗi cửa 4m
 Phòng làm việc có diện tích (10m x 5m)


 Có một kho nguyên liệu diện tích ( 25 x 5m)
 Có một kho thành phẩm diện tích ( 20 x 5 m)
 Có một phòng đặt bơm hơi diện tích (2 x 5 m)
 Nhà vệ sinh có diện tích( 3 x 5m)
Các máy móc được bố trí trên sơ đồ mặt bằng.
II. KÍ HIỆU VÀ SỐ LIỆU CỦA CÁC MÁY MÓC TRONG PHÂN XƯỞNG

STT TÊN THIẾT BỊ
SỐ
LƯNG
P
d
(Kw)
KH
COS
ϕ
Ksd
1 Máy chặt da 14 3 A 0,85 0,95
2
Máy lạng da
05 0,5 B 0,85 0,95
3
Máy lạng mép
10 0,5 C 0,85 0,95
4
Máy lên keo
02 20 D 0,85 0,95
5
Máy cắt vải
01 1 E 0,85 0,95
6
Máy cuộn vải
01 3 F 0,85 0,95
7
Máy gấp mép
10 0,5 G 0,85 0,95
8
Băng chuyền
04 1 H 0,85 0,95
9
Quạt thông gió
20 0,5 I 0,85 0,95
10
Bơm hơi
1 5 J 0,85 0,95
GVHD : Nguyễn Q -3- SVTH :Lê Duy Khiêm

Khoa Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện
CHƯƠNG I:
CHIA NHÓM PHỤ TẢI VÀ XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN
I. Chia nhóm thiết bò:
Căn cứ vào công suất của máy móc công cụ bố trí trên mặt bằng phân xưởng và sự cân bằng tải
trên mỗi lộ dây, trên từng tủ điện ta chia ra các nhóm thiết bò như sau.
Ta chia thành 5 nhóm, mỗi nhóm có loại thiết bò giống và khác nhau.
Trong phần thiết kế này, dựïa tên sơ đồø mặt bằng đã thiết kế, căn cứ vào chức năng của
mỗi máy và để thuận tiện trong vận hành, cũng như trong sản xuất, số lượng đường dây đi trong
mỗi tủ, ta phải lựa chọn phương án đi dây trong phân xưởng sao cho đảm bảo kinh tế, kỹ thuật lâu
dài và đảm bảo những điều kiện về nguồn dự phòng và phát triển phụ tải trong tương lai.
Bảng chia nhóm thiết bò của phân xưởng chặt da:
NHÓM TÊN THIẾT BỊ
SỐ
LƯNG
P
d
( Kw)
COS
ϕ
Ksd
NHÓM I.
Máy chặt da 14 3 0,85 0,95
Băng chuyền 1 1
0,85 0,95
NHÓM II.
Máy lên keo 2 20 0,85 0,95
Bơm hơi 1 5 0,85 0,95
NHÓM III.
Máy lạng da 5 0,5 0,85 0,95
Máy lạng mép 10 0,5
0,85 0,95
Băng chuyền 2 1 0,85 0,95
NHÓM IV.
Máy cắt vải 1 1 0,85 0,95
Máy cuộn vải 1 3 0,85 0,95
Máy gấp mép 10 0,5 0,85 0,95
Băng chuyền 1 1 0,85 0,95
NHÓM V. Quạt thông gió 20 0,5 0,85 0,95
Chú ý:
Vì phân xưởng làm việc 3 ca/ngày. Do đó, các nhóm thiết bò trong phân xưởng phảilàm
việc liên tục. Như thế thì nhóm thiết bò này sẽ có K
Sd
= 1 . Nhưng trong thực tế thì các nhóm
thiết bò không thể làm việc liên tục mà có thời gian ngừng hoạt động. Vì vậy, ta giả sử các
máy đều làm việc 3 ca (23 giờ /ngày).
Ta có : Ksd = = =0,95
GVHD : Nguyễn Q -4- SVTH :Lê Duy Khiêm

Khoa Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện
II. Phương pháp xác đònh nhu cầu điện:
Theo nhu cầu của phân xưởng, ta chia nhóm thiết bò phải có 5 tủ động lực, 1 tủ chiếu sáng
và1 tủ phân phối chính. Khi thiết kế cung cấp điện, ta không thể tuỳ ý chọn theo cảm giác trựïc
quan mà phải tiến hành theo một quy tắc nhất đònh để đảm bảo điều kiện kinh tế hợp lý nhất. Vì
vậy, ta phải tiến hành xác đònh tâm phụ tải cho phân xưởng.
Theo Sách Hướng Dẫn Đồ n Môn Học thì tâm phụ tải được xác đònh theo công thức:
- Toạ độ X:
X =


=
=
n
i
dmi
i
n
i
dmi
P
xP
1
1
.
- Toạ độ Y:
Y =


=
=
n
i
dmi
i
n
i
dmi
P
yP
1
1
.
Trong đó:
P
dmi
: là công suất đònh mức của thiềt bò thứ i
x
i,
y
i
: là toà độ của các thiết bò thứ i trong hệ toạ độ trục
Dựa vào cơng thức trên và tọa độ từng thiết bị trên sơ đồ mặt bằng ta xác định được tâm phụ tải
của phân xưởng.
X =


=
=
n
i
dmi
i
n
i
dmi
P
xP
1
1
.
Tính:

=
n
i
dmi
P
1
= 14.3 +1.1+ 2.20 + 1 .5+5.0,5+10.0,5+2.1+1.1+1.3+ 10.0,5 + 1.1 + 20.0,5 =
117,5 (KW)

=
n
i
dmi
P
1
.x
i
= 0,5.[(10,3+12,8 +15,3 + 17,8 +20,3).2 + 25,7 + 28,2 + 30,7 + 33,3 + 35,5 +2(
41,2 + 43,7 + 46,2 + 48,7 + 51,2)] +3.2 (10,3 + 12,8 + 15,3 + 17,8 + 20,3+23,9 + 26,6) +27,5 .1 + 30,9
. 3 + 1.(15,2 +30,7+ 46,2 + 11,4) +20.(48,5 + 35,3) +0,5.(12,2 + 18,2 + 27,2 + 33,9 + 43,2 + 49,2 +
9,8 + 13,6 + 17,2 + 22,5 + 25,9 + 29,6 + 59,5.3) + 5 . 58,5 =3475,4 (KW.m)

X =
5,117
4,3475
= 29,57 (m)
Y =


=
=
n
i
dmi
i
n
i
dmi
P
yP
1
1
.
GVHD : Nguyễn Q -5- SVTH :Lê Duy Khiêm

Khoa Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện

=
n
i
dmi
P
1
.y
i
= 0.5(10 . 8,1) +1.8,1 + 3.8,1 + 1.(10.3 + 24,5 ) +0,5.(11,8 .15) + 3.(7 . 22,8 +
7 . 26,2) + 20.(2 . 24,5) + 0,5.(8,1 + 11,8 + 22,8 + 26,1 + 8 + 11,8 + 24,5 + 34,4 .7) + 5.37,5=
(KW.m)

Y =
5,117
35,2585
= 22,03 (m)
Vậy tâm phụ tải của phân xưởng có tọa độ M (29,75; 22,03)
Xác đònh phụ tải tính toán P
tt
theo suất tiêu hao năng lượng cho một đơn vò sản phẩm:
(theo sách cung cấp điện của Nguyễn Xuân Phú)
Ta có công thức :
P
tt
=
 Trong đó
M : Số đơn vò sản phẩm xuất ra trong một năm
W
0
: Suất tiêu hao năng lượng cho một sản phẩm (Kwh/đvsp)
Tmax : Thời gian sử dụng lớn nhất (h)
 Nhận xét
• Ưu điểm: cho kết quả khá chính xác.
• Nhược điểm: Chỉ giới hạn cho một số thiết bò như : quạt gió, bơm nước, vv…
Xác đònh phụ tải tính toán P
tt
theo công suất đặt P
d
vàhệ số nhu cầu:
Công suất tác dụng được xác đònh theo công thức : P
tt
= Knc.
Công suất phản kháng được xác đònh theo công thức : Q
tt
= P
tt
.tg
ψ
Công suất biểu kiến được xác đònh theo công thức:
22
tttttt
QpS +=
=
Dòng điện được tính theo công thức :
dm
tt
tt
U
S
I
3
=

hiệu suất của thiết bò điện tương đối cao nên ta có thể lấy gần đúng: P
d

P
dm
Khi đó phụ tải được tính toán là: P
tt
= Knc.
P
di
, P
dmi
là công suất đặt và công suất đònh mức của thiết bò điện thứ i.
P
tt,
Q
tt
, S
tt
là công suất tác dụng, công suất phản kháng, công suất biểu kiến của nhóm thiết
bò. Trong nhóm thiết bò nếu có cos
ψ
khác nhau thì phải tính hệ số trung bình:
Cosϕ
tb
= =
 Nhận xét:
• Ưu điểm: Đơn giản, thuận tiện, sử dụng khá phổ biến.
• Nhược điểm: Kém chính xác vì hệ số Knc được tra trong sổ tay là một số liệu cho
trước cố đònh không phụ thuộc vào chế độ vận hành và số thiết bò trong nhóm.
Xác đònh phụ tải tính toán P
tt
theo hệ số cực đại và công suất trung bình P
tb
(Phương pháp số thiết bò hiệu quả)
∇ Nếu số thiết bò n= 1 thì P
tt
= P
dm
∇ Nếu số thiết bò n

3 thì P
tt
=
∇ Nếu số thiết bò n

4 thì phụ tải tính toán của nhóm xác đònh
GVHD : Nguyễn Q -6- SVTH :Lê Duy Khiêm

Khoa Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện
 Công thức tính: P
tt
= K
max
.K
sd
.
 Trong đó :
P
dm
là công suất đònh mức của thiết bò(Kw)
K
max
là công suất cực đại hoặc dựa vào hai đại lượng K
sd
vàn
hq
(Tra bảng PL I.6 trang 256 sách thiết kế cấp điện NGÔ HỒNG QUANG –VŨ VĂN TẨM )
K
sd
là hệ số sử dụng. Nếu trong nhóm các thiết bò cóhệ số K
sd
khác nhau thì phải
tính hệ số trung bình:
K
sd
= =
Trình tự xác đònh n
hq
như sau :
 Xác đònh n là số thiết bò
 Xác đònh n
1
là thiết bò có công suất lớn hơn hay bằng một nửa công suất của thiết bò có
công suất lớn nhất :
 Xác đònh là công suất của n
1
thiết bò
 Xác đònh là công suất của n thiết bò
 Từ n và n
1
, P
n
và P
n1
ta tính được n
*
và P
*
:
n
*
=
P* =
Dựa vào bản tra (PL- I.5) trang 255 sách thiết kế cấp điện NGÔ HỒNG QUANG –VŨ VĂN TẨM ứng
với giá trò n* và P* ta xác đònh được n
hq
* .
Xác đònh n
hq
theo công thức: n
hq
= n
hq
* . n
Chú ý : bảng tra kmax chỉ bắt đầu từ n
hq
= 4, khi n
hq
< 4 thì phụ tải tính toán đuọc xác
đònh theo công thức:
Ptt =
Với K
ti
là hệ số tải. Nếu không biết chính xác thì ta lấy trò số gần đúng:
K
t
=0,9 với thiết bò làm việc ở chế độ dài hạn.
K
t
= 0,75 với thiết bò làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại
Công suất phản kháng được xác đònh theo công thức : Q
tt
= P
tt
.tg
ψ
Công suất biểu kiến được xác đònh theo công thức:
22
tttttt
QpS +=
=
 Dòng điện được tính theo công thức :
dm
tt
tt
U
S
I
3
=
 Nhận xét
• Ưu điểm: Kết quả chính xác cao vì khi xác đònh số thiết bò điện hiệu quả thì chúng ta
đã xét tới các yếu tố quan trọng như : Ảnh hưởng của các thiết bò trong nhóm về công
suất cũng như chế độ làm việc của chúng
Xác đònh phụ tải tính toán P
tt
theo suất phụ tải trên một đơn vò diện tích sản xuất:
Công thức: P
tt
=P
0
.S
 Trong đó:
P
0
là suất phụ tải trên một mét vuông (m
2
) diện tích sản xuất (Kw/m
2
)
S làødiện tích sản xuất (m
2
)
 Nhận xét
GVHD : Nguyễn Q -7- SVTH :Lê Duy Khiêm

Khoa Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện
♦ Ưu điểm: phương pháp này cho kết quả gần chính xác, nên nó được dùng cho thiết kế
sơ bộ và dùng để tính toán cho những xưởng có mật độ máy móc tương đối đều.
III. Xác đònh phụ tải tính toán cho phân xưởng:
* Nhận xét :
Từ các phương pháp trên, qua xem xét đánh giá. Ta nhận thấy phương pháp tính
toán theo hệ số cực đại và công suất trung bình là phương pháp tính toán phụ tải khá
chính xác vì khi tính toán có xét đến chế độ của từng thiết bi. Vì vậy ta chọn phương
pháp này đễ tính phụ tải cho phân xưởng .
Xác đònh phụ tải đỉnh nhọn :
Trong quá trình làm việc phụ tải có lúc đạt đạt đến giá trò cực đại tức thời, do đó
việc tính toán phụ tải đỉnh nhọn hết sức quan trọng để chọn cầu chi,aptomat(CB).
Dòng điện đònh mức cực đại
maxmaxmax
(
dmsdttdm
IKIII −+=
)
trong đó :
maxmax dm
KII
=
với K=5-7 ta chọn k=5
(
maxdmsdtt
IKI

)là dòng điện đònh mức của động cơ có dòng khởi động lớn nhất
maxdm
I
là dòng điện khởi động lớn nhất của một máy trong nhóm
Xác đònh phụ tải chiếu sáng .
Trong phân xưởng chặt da, chiếu sáng là một nhu cầu cần thiết không thể thiếu được trong
quá trình thiết kế, việc chiếu sáng cần đảm bảo những yêu cầu kó thuật.
Có thể tính toán theo công thức sau.
FpP
ott
=
ϕ
tgPQ
ttcsttcs
=
trong đó :
o
P
mật độ chiếu sáng trên 1 đơn vò diện tích (
2
/ mw
)
F diện tích cần chiếu sáng (
2
m
)
♦ Nếu dùng đèn huỳnh quang thì
+Đối với đèn có dùng stăcter không tụ : Cos
ϕ
= 0,6
+ Đối với đèn có dùng stăcter có tụ: Cos
ϕ
= 0,85
+ Đối với đèn có dùng balat điện tử: Cos
ϕ
= 0,96
♦ Nếu dùng đèn sợi đốt thì Cos
ϕ
= 1
1. Xác đònh phụ tải tính toán cho nhóm I:
Số Liệu Ban Đầu
NHÓM TÊN THIẾT BỊ
SỐ
LƯNG
P
d
( Kw)

dm
P
(Kw)
COS
ϕ
K
sd
NHÓM I.
Máy chặt da 14 3
Băng chuyền 1 1
43
0,85 0,95
0,85 0,95
GVHD : Nguyễn Q -8- SVTH :Lê Duy Khiêm

Khoa Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện
a. Xác Đònh Phụ Tải Tính Toán Theo Hệ Số Cực Đại Và Công Suất Trung Bình :
Xác đònh số thiết bò tiêu thụ điện năng hiệu quả :
Số thiết bò tiêu thụ điện trong nhóm I :n = 15
Xác đònh n
1
là thiết bò có công suất lớn hơn hay bằng một nửa công suất của thiết bò có
công suất lớn nhất :n
1
= 14
Tổng công suất ứng với n thiết bò :
=3.14+1=43(KW).
Tổng công suất ứng với n
1
thiết bò :
= 3.14=42 (KW)
Từ n và n
1
, P
n
và P
n1
ta tính được n
*
và P
*
:
n
*
= = =0,93
P* == =0,976
Dựa vào bản tra (PL- I.5) trang 255 sách thiết kế cấp điện NGÔ HỒNG QUANG –VŨ VĂN TẨM
ứng với giá trò n* và P* ta xác đònh được n
hq
* .
n
*
hq
= 0,92
Số thiết bò hiệu quả :
n
hq
= n
*
hq
.n = 0,92.14 =12,88

13 (thiết bò)
Vậy số thiết bò hiệu quả của nhóm I là : 13 thiết bò.
Hệ số sử dụng trung bình của xưởng :
K
sdtb
= 0,95
Với số thiết bò hiệu quả : n
hq
=13
Hệ số sử dụng : K
sd
= 0,95
Dựa vào bản tra (PL- I.6) trang 256 sách thiết kế cấp điện NGÔ HỒNG QUANG –VŨ VĂN TẨM ta
tìm được hệ số K
max
= 1,03
Công suất tính toán động lực nhóm I:
P
tt
= K
max .
K
sd
.

= 1,03.0,95.43 =42,075 (KW).
Vậy : P
tt
= 42 (KW).
Xác đònh công suất tính toán và dòng điện tính toán :
Công suất tác dụng tính toán của nhóm I: P
tt
= 42 (KW).
Hệ số công suất trung bình của nhómI:
Cosϕ
tb
= =0,85
Suy ra : ϕ
tb
=
0
32
Nên : tgϕ
tb
= 0.62
Vậy công suất phản kháng là :
Q
tt
= P
tt
. tgϕ
tb
=42. 0,62= 26,04 (KVAR).
Công suất biểu kiến tính toán :
S
tt
= = =
85,0
42
=49,41(KVA).
Với : P
tt
= 42 (KW).
Q
tt
= 26 (KVAR).
GVHD : Nguyễn Q -9- SVTH :Lê Duy Khiêm

Khoa Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện
S
tt
= 49 (KVA).
 Dòng điện tính toán :
I
tt
= =
4,0.3
49
=70,73 (A).
2. Xác đònh phụ tải tính toán cho nhóm II:
a. Số Liệu Ban Đầu
NHÓM TÊN THIẾT BỊ
SỐ
LƯNG
P
d
( Kw)

dm
P
(Kw)
COS
ϕ
K
sd
NHÓM II.
Máy lên keo 2 20
Bơm hơi 1 5
45
0,85 0,95
0,85 0,95
b. Xác Đònh Phụ Tải Tính Toán Theo Hệ Số Cực Đại Và Công Suất Trung Bình :
Xác đònh số thiết bò tiêu thụ điện năng hiệu quả :
Số thiết bò tiêu thụ điện trong nhóm II :n = 3
Tổng công suất ứng với n thiết bò :
=2.20+1.5=45(KW).
Hệ số sử dụng trung bình của xưởng : K
sdtb
= 0,95
Dựa vào CT(2.11) trang 13 sách thiết kế cấp điện NGÔ HỒNG QUANG –VŨ VĂN TẨM ta xác đònh
được công suất tác dụng của nhóm thiết bò.
Công suất tính toán động lực nhóm II :
P
tt
=

= 2.20+1.5 =45 (KW).
Vậy : P
tt
=45(KW).
Xác đònh công suất tính toán và dòng điện tính toán :
Công suất tác dụng tính toán của nhómII: P
tt
=45(KW).
Hệ số công suất trung bình của nhómII:
Cosϕ
tb
= =0,85
Suy ra : ϕ
tb
=
0
32
Nên : tgϕ
tb
= 0.62
Vậy công suất phản kháng là :
Q
tt
= P
tt
. tgϕ
tb
=45. 0,62= 27,9 (KVAR).
Công suất biểu kiến tính toán :
S
tt
= = =
85,0
45
=52,9(KVA).
Với :P
tt
= 45 (KW).
Q
tt
= 28 (KVAR).
S
tt
= 53 (KVA).
 Dòng điện tính toán :
GVHD : Nguyễn Q -10- SVTH :Lê Duy Khiêm

Khoa Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện
I
tt
= =
4,0.3
53
=76,5 (A).
3. Xác đònh phụ tải tính toán cho nhóm III:
a. Số Liệu Ban Đầu
NHÓM TÊN THIẾT BỊ
SỐ
LƯNG
P
d
( Kw)

dm
P
(Kw)
COS
ϕ
K
sd
NHÓM III.
Máy lạng da 5 0,5
Máy lạng mép
10 0,5
Băng chuyền 2 1
9,5
0,85 0.95
0,85 0,95
0,85 0,95
b. Xác Đònh Phụ Tải Tính Toán Theo Hệ Số Cực Đại Và Công Suất Trung Bình :
Xác đònh số thiết bò tiêu thụ điện năng hiệu quả :
Số thiết bò tiêu thụ điện trong nhóm III :n = 17
Xác đònh n
1
là thiết bò có công suất lớn hơn hay bằng một nửa công suất của thiết bò có
công suất lớn nhất :n
1
= 17
Tổng công suất ứng với n thiết bò :
=5.0,5+10.0,5+2.1=9,5(KW).
Tổng công suất ứng với n
1
thiết bò :
= 5.0,5+10.0,5+2.1=9,5 (KW)
Từ n và n
1
, P
n
và P
n1
ta tính được n
*
và P
*
:
n
*
= =
17
17
=1
P* ==
17
17
=1
Dựa vào bản tra (PL- I.5) trang 255 sách thiết kế cấp điện NGÔ HỒNG QUANG –VŨ VĂN TẨM ứng
với giá trò n* và P* ta xác đònh được n
hq
* .
n
*
hq
= 0,95
Số thiết bò hiệu quả :
n
hq
= n
*
hq
.n = 0,95.17 =16,15

16 (thiết bò)
Vậy số thiết bò hiệu quả của nhóm III là : 16 thiết bò.
Hệ số sử dụng trung bình của xưởng : K
sdtb
= 0,95
Với số thiết bò hiệu quả : n
hq
=16
Hệ số sử dụng : K
sd
= 0,95
Dựa vào bản tra (PL- I.6) trang 256 sách thiết kế cấp điện NGÔ HỒNG QUANG –VŨ VĂN TẨM ta
tìm được hệ số K
max
= 1,03
Công suất tính toán động lực nhóm III :
P
tt
= K
max .
K
sd
.

= 1,03.0,95.9,5 =9,3 (KW).
Vậy :P
tt
= 9 (KW).
GVHD : Nguyễn Q -11- SVTH :Lê Duy Khiêm

Khoa Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện
Xác đònh công suất tính toán và dòng điện tính toán :
Công suất tác dụng tính toán của nhóm III: P
tt
= 9(KW).
Hệ số công suất trung bình của nhómIII:
Cosϕ
tb
= =0,85
Suy ra : ϕ
tb
=
0
32
Nên : tgϕ
tb
= 0,62
Vậy công suất phản kháng là :
Q
tt
= P
tt
. tgϕ
tb
=9.0,62= 5,58 (KVAR).
Công suất biểu kiến tính toán :
S
tt
= = =
85,0
9
=10,6(KVA).
Với : P
tt
= 9 (KW).
Q
tt
= 6 (KVAR).
S
tt
=11 (KVA).
 Dòng điện tính toán :
I
tt
= =
4,0.3
11
=16 (A).
4. Xác đònh phụ tải tính toán cho nhóm IV:
a. Số Liệu Ban Đầu
NHÓM TÊN THIẾT BỊ
SỐ
LƯNG
P
d
( Kw)

dm
P
(Kw)
COS
ϕ
K
sd
NHÓM IV.
Máy cắt vải
1 1
Máy cuộn vải 1 3
Máy gấp mép 10 0,5
Băng chuyền 1 1
10
0,85 0,95
0,85 0,95
0,85 0,95
0,85 0,95
b. Xác Đònh Phụ Tải Tính Toán Theo Hệ Số Cực Đại Và Công Suất Trung Bình :
Xác đònh số thiết bò tiêu thụ điện năng hiệu quả :
Số thiết bò tiêu thụ điện trong nhómIV :n = 13
 Xác đònh n
1
là thiết bò có công suất lớn hơn hay bằng một nửa công suất của thiết bò
có công suất lớn nhất : n
1
= 1
Tổng công suất ứng với n thiết bò :
=1+1.3+10.0,5+1=10(KW).
Tổng công suất ứng với n
1
thiết bò :
= 1.3=3 (KW)
Từ n và n
1
, P
n
và P
n1
ta tính được n
*
và P
*
:
n
*
= =
13
1
=0,077
GVHD : Nguyễn Q -12- SVTH :Lê Duy Khiêm

Khoa Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện
P* ==
10
3
= 0,3
Dựa vào bản tra (PL- I.5) trang 255 sách thiết kế cấp điện NGÔ HỒNG QUANG –VŨ VĂN TẨM ứng
với giá trò n* và P* ta xác đònh được n
hq
* .
n
*
hq
= 0,52
Số thiết bò hiệu quả :
n
hq
= n
*
hq
.n = 0,52.14 =7,28

7 (thiết bò)
Vậy số thiết bò hiệu quả của nhómIV là : 7 thiết bò.
Hệ số sử dụng trung bình của xưởng :K
sdtb
= 0,855
Với số thiết bò hiệu quả : n
hq
=7
Hệ số sử dụng : K
sd
= 0,95
Dựa vào bản tra (PL- I.6) trang 256 sách thiết kế cấp điện NGÔ HỒNG QUANG –VŨ VĂN TẨM ta
tìm được hệ số K
max
= 1,04
Công suất tính toán động lực nhóm IV :
P
tt
= K
max .
K
sd
.

= 1,04.0,95.10 =9,88 (KW).
Vậy : P
tt
= 10 (KW).
Xác đònh công suất tính toán và dòng điện tính toán :
Công suất tác dụng tính toán của nhóm IV: P
tt
=10(KW).
Hệ số công suất trung bình của nhómIV:
Cosϕ
tb
= =0,85
Suy ra : ϕ
tb
=
0
32
Nên : tgϕ
tb
= 0.62
Vậy công suất phản kháng là :
Q
tt
= P
tt
. tgϕ
tb
=10. 0,62= 6,2 (KVAR).
Công suất biểu kiến tính toán :
S
tt
= = =
85,0
10
=11,67(KVA).
Với : P
tt
= 10 (KW).
Q
tt
= 6 (KVAR).
S
tt
= 12 (KVA).
 Dòng điện tính toán :
I
tt
= =
4,0.3
12
=17.3 (A).
5. Xác đònh phụ tải tính toán cho nhóm V:
a. Số Liệu Ban Đầu
NHÓM TÊN THIẾT BỊ
SỐ
LƯNG
P
d
( Kw)

dm
P
(Kw)
COS
ϕ
K
sd
NHÓM V. Quạt thông gió 20 0,5 10 0,85 0,95
b. Xác Đònh Phụ Tải Tính Toán Theo Hệ Số Cực Đại Và Công Suất Trung Bình :
Xác đònh số thiết bò tiêu thụ điện năng hiệu quả :
GVHD : Nguyễn Q -13- SVTH :Lê Duy Khiêm

Khoa Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện
Số thiết bò tiêu thụ điện trong nhómV :n = 20
Xác đònh n
1
là thiết bò có công suất lớn hơn hay bằng một nửa công suất của thiết bò có
công suất lớn nhất :n
1
= 20
Tổng công suất ứng với n thiết bò :
=20.0,5=10(KW).
Tổng công suất ứng với n
1
thiết bò :
= 20.0,5=10 (KW)
Từ n và n
1
, P
n
và P
n1
ta tính được n
*
và P
*
:
n
*
= =
20
20
=1
P* ==
20
20
=1
Dựa vào bản tra (PL- I.5) trang 255 sách thiết kế cấp điện NGÔ HỒNG QUANG –VŨ VĂN TẨM ứng
với giá trò n* và P* ta xác đònh được n
hq
* .
n
*
hq
= 0,95
Số thiết bò hiệu quả :
n
hq
= n
*
hq
.n = 0,95.20 =19 (thiết bò)
Vậy số thiết bò hiệu quả của nhómV là : 19 thiết bò.
Hệ số sử dụng trung bình của xưởng :K
sdtb
= 0,95
Với số thiết bò hiệu quả : n
hq
=19
Hệ số sử dụng : K
sd
= 0,95
Dựa vào bản tra (PL- I.6) trang 256 sách thiết kế cấp điện NGÔ HỒNG QUANG –VŨ VĂN TẨM ta
tìm được hệ số K
max
= 1,03
Công suất tính toán động lực nhómV:
P
tt
= K
max .
K
sd
.

= 1,03.0,95.10 =9,785 (KW).
Vậy :P
tt
= 10 (KW).
Xác đònh công suất tính toán và dòng điện tính toán :
Công suất tác dụng tính toán của nhóm V: P
tt
=10(KW).
Hệ số công suất trung bình của nhómV:
Cosϕ
tb
= =0,85
Suy ra : ϕ
tb
=
0
32
Nên : tgϕ
tb
= 0.62
Vậy công suất phản kháng là :
Q
tt
= P
tt
. tgϕ
tb
=20. 0,62= 6,2 (KVAR).
Công suất biểu kiến tính toán :
S
tt
= = =
85,0
10
=11,76(KVA).
Với : P
tt
= 10 (KW).
Q
tt
= 6 (KVAR).
S
tt
= 12 (KVA).
GVHD : Nguyễn Q -14- SVTH :Lê Duy Khiêm

Khoa Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện
 Dòng điện tính toán :
I
tt
= =
4,0.3
12
=17,3 (A).
6. Xác đònh phụ tải tính toán cho toàn xưởng:
Áp dụng công thức (2.6) trang13 sách thiết kế cấp điện NGÔ HỒNG QUANG –VŨ VĂN TẨM
P
tt
x= K
đt

n
ttxi
P
1
= K
đt
)(
1
csi
n
ttxi
PP +

Ta có:
P
ttx
=
)8,5101094542(85,0
1

+++++
n
=103,53(Kw)
Vậy :P
ttx
= 104 (KW).
Xác đònh công suất tính toán và dòng điện tính toán :
Công suất tác dụng tính toán của toàn xưởng: P
tt
=10(KW).
Hệ số công suất trung bình của toàn xưởng:
Cosϕ
tb
= =0,85
Suy ra : ϕ
tb
=
0
32
Nên : tgϕ
tb
= 0.62
Vậy công suất phản kháng là :
Q
ttx
= P
ttx
. tgϕ
tb
=104. 0,62= 64,48 (KVAR).
Công suất biểu kiến tính toán :
S
ttx
= = =
85,0
104
=121,176(KVA).
Với : P
tt
= 104 (KW).
Q
tt
= 65 (KVAR).
S
tt
= 12 1 (KVA).
 Dòng điện tính toán :
I
tt
= =
4,0.3
121
=174,65 (A).
GVHD : Nguyễn Q -15- SVTH :Lê Duy Khiêm

Khoa Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện
Chương II
CHƯƠNG THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP
I. Đặt vấn đề
Trạm biến áp dùng để biến đổi điện năng từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác. Nó đóng vai
trò rất quan trọng trong hệ thống cung cấp điện, cho xí nghiệp, phân xưởng, nhà máy, xí nghiệp…
Tuỳ vào yêu cầu thiết kế mà người ta đặt trạm cho phù hợp.
Theo nhiệm vụ người ta phân trạm biến áp thành hai loại:
1. Trạm biến áp trung gian hay còn gọi là trạm biến áp chính :
Trạm này nhận điện từ hệ thống có điện áp 35
÷
220 KV biến đổi thành cấp điện áp 10 KV
hay 6 KV . Cá biệt có khi xuống 0,4 KV.
2. Trạm biến áp phân xưởng :
Trạm này nhận điện từ trạm biến áp trung gian biến đổi thành các cấp điện áp thích hợp
phục vụ cho phụ tải phân xưởng. Phía sơ cấp thường là 10 KV, 6 KV, hoặc 15 KV, 35KV…, còn
phía thứ cấp có các loại điện áp 220/127 V, 380/220 V hoặc 660V.
Về phương diện cấu trúc, người ta chia trạm ngoài trời và trạm trong nhà :
a) Trạm biến áp ngoài trời :
loại trạm này, các thiết bò phía điện áp cao đều đặt ngoài trời, còn phần phân phối điện
áp thấp thì đặt trong nhà hoặc đặt trong các tủ sắt chế tạo sẵn chuyên dùng để phân phối phần hạ
thế. Xây dựng trạm ngoài trời sẽ tiết kiệm được kinh phí xây dựng hơn so với xây dựng trạm trong
nhà.
b) Trạm biến áp trong nhà :
loại trạm này, tất cả các thiết bò đều đặt trong nhà.
Ngoài ra vì điều kiện chiến tranh, người ta còn xây dựng những trạm biến áp ngầm. Loại
này kinh phí xây khá tốn kém.
Khi tiến hành chọn vò trí đặt máy biến áp phải thoả mãn những yêu cầu sau:
 Gần tâm phụ tải để dễ dàng, thuận tiện đưa nguồn điện đến thiết bò.
 An toàn liên tục trong việc cung cấp điện cho xí nghiệp.
 Tiết kiệm vốn đầu tư và chi phí vận hành hàng năm ít.
 Ngoài ra trạm biến áp còn phải có những yêu cầu đặc biệt :tránh xa vùng có khí ăn mòn
kim loại, môi trường bụi bặm và dễ cháy nồ,…. những nơi khí hậu bất thường. Ta nên đặt
trạm biến áp ở bên ngoài phân xưởng , ở nơi gần tâm phụ tải tính toán nhất không nên đặt
trạm bên trong phân xưởng vì nó sẽ gây nguy hiểm cho công nhân, chiếm diện tích của
phân xưởng và mất vẽ mỹ quan.
II. Chọn vò trí, số lượng và công suất của trạm:
Khi chọn vò trí, số lượng trạm biến áp trong xí nghiệp ta cần phải so sánh kinh tế, kỹ thuật .
Nhìn chung, vò trí của trạm biến áp phải thoả mãn các yêu cầu chính sau đây :
An toàn, liên tục cung cấp điện .
Vốn đầu tư bé nhất .
Chi phí vận hành hàng năm bé nhất .
GVHD : Nguyễn Q -16- SVTH :Lê Duy Khiêm

Khoa Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện
Ngoài ra cần lưu ý đến việc :
Tiêu tốn ít kim loại màu nhất .
Các thiết bò và khí cụ điện phải nhập được dễ dàng v.v…
Dung lượng của máy biến áp trong một xí nghiệp nên đồng nhất, ít chủng loại để để giảm
số lượng và dung lượng máy biến áp dự phòng .
Sơ đồ nối dây của trạm nên đơn giản, chú ý đến sự phát triển của phụ tải sau này.
Dung lượng máy biến áp được chọn theo điều kiện sau : S
dmba


S
ttpt
Với S
đmba
công suất đònh mức biến áp.
S
ttpt
công suất tính toán toàn phần của phụ tải
Khi xác đònh số lượng trạm của xí nghiệp, số lượng và công suất máy biến áp trong một trạm
chúng ta cần chú ý đến mức độ tập trung hay phân tán của phụ tải trong xí nghiệp và tính chất
quan trọng của phụ tải về phương diện cung cấp điện . Chúng ta phải tiến hành so sánh kinh tế –
kỹ thuật ngay khi xác đònh các phương án cung cấp điện.
Vò trí đặt trạm biến áp
Để xác đònh vò trí đặt trạm biến áp ta dựa vào tâm phụ tải của phân xưởng. Theo tính toán ở
mục II chương I thì tâm phụ tải tính toán nằm ở vò trí M(29,75 , 22,03)
Nếu ta đặt trạm ngay tâm phụ tải nằm trong xưởng thì không hợp lý. Do vậy ta thiết kế đặt trạm
biến áp bên ngoài xưởng sao cho gần tâm phụ tải nhất để thuận tiện cho việc phân phối điện áp
cho phân xưởng một cách kinh tế và hợp lý nhất trong việc truyền tải điện năng.
Vì vậy ta chọn vò trí đặt trạm cách tâm phụ tải 50m hay cách tủ phân phối chính 20m .
Chọn máy biến áp
Phân xưởng chặt da có phụ tải tính toán toàn phần : S
ttpt
= 12 1 KVA
Để xác đònh số lượng và dung lượng máy biến áp ta phải tiến hành tính toán kinh tế kỹ thuật
của nhiều phương án, rồi so sánh các phương án với nhau và rút ra phương án tối ưu nhất
Tổn thất điện năng được xác đònh theo công thức :
A∆
=
tP .
0


+
τ
×








×


2
dmMBA
ttx
n
S
S
P
(KWh).
Trong đó :
'
0
P∆
: Tổn thất công suất tác dụng không tải kể cả phần do công suất phản kháng gây ra .
P
0
: Tổn thất công suất không tải của máy biến áp được ghi trên nhãn máy .
K
kt

:Hệ số dung lượng kinh tế thường chọn K
kt
= 0.05 (KW/KVA).
t :Thời gian sử dụng máy biến áp trong một năm t = 8760 (giờ).

τ
:Thời gian chòu tổn thất lớn nhất, được tra theo đường cong
τ
= f (T
max
, cosϕ).
Có thể xác đònh theo ca làm việc :
1 ca: T
max
= 1500
÷
2200 (giờ/năm).
2 ca: T
max
= 3000
÷
4500 (giờ/năm).
3 ca: T
max
=5000
÷
7000 (giờ/năm).
:Tổn thất công suất phản kháng lúc không tải do lõi thép : (KVAR).
GVHD : Nguyễn Q -17- SVTH :Lê Duy Khiêm

00
0
/
QKPP
kt
∆×+=∆
100
%
0
dmMBA
SI
Q
×
=∆
0
Q∆
Khoa Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện
:Dòng điện không tải ghi trên nhãn máy.
:Dung lượng đònh mức của máy biến áp.
/
n
P∆
:Tổn thất điện áp lúc ngắn mạch kể cả công suất phản kháng gây ra .
/
n
P∆
=
n
P∆
+
nkt
QK ∆×
.
Với :
n
P∆
: Công suất tổn thất lúc ngắn mạch ( được ghi trên nhãn máy ).

n
Q∆
: Tổn thất công suất phản kháng lúc ngắn mạch gây ra .
n
Q∆
=
100
%
dmn
SU ×
(KVAR).
%
n
U
:Điện áp phần trăm ngắn mạch .
Đối với n máy biến áp làm việc song song thì tổn thất được tính như sau :
τ
.
1
..
2
''
0








+∆×=∆
dmBA
ttpt
n
S
S
P
n
tPnA
(KWh)
Trong đó :
:Thời gian chòu tổn thất lớn nhất, được tra theo đường cong = f ( T
max
, cos ).
:Dung lượng đònh mức của máy biến áp.
/
n
P∆
:Tổn thất điện áp lúc ngắn mạch kể cả công suất phản kháng gây ra .
: Tổn thất công suất tác dụng không tải kể cả phần do công suất phản kháng gây ra.
n :số lượng máy biến áp mắc song song .
Vì phụ tải toàn phần của phân xưởng là S
ttpx
= 121 KVA, nên ta có thể đưa ra nhiều phương án để
so sánh xem phương án nào tối ưu nhất và có tính kinh tế nhất để chọn máy biến áp.
Phương án 1
chọn một máy biến áp có dung lượng S
dm
= 125 KVA có
0
P∆
= 390 W,
n
P∆
= 2050 W, I
0
% =
2, U
n
% = 4
giá tiền của máy biến áp có dung lượng S
dm
= 125 KVA, là C
v
1
= 25237000(VND) (tra theo
bảng báo giá máy biến áp của nhà máy sữa chũa cơ điện )
Tổn thất công suất phản kháng lúc ngắn mạch:
5
100
125.4
100
%.
===∆
dmn
n
SU
Q
(KVAR)
Tổn thất công suất tác dụng lúc ngắn mạch
nktnn
QkPP ∆+∆=∆ .
'
= 2,05+ 0,05 .5= 2,3(KW)
Tổn thất công suất phản khán trong máy biến áp
5,2
100
125.2
100
%.
0
0
===∆
dm
SI
Q
(KVAR)
Tổn thất công suất không tải kể cả phần do công suất phản kháng gây ra:
00
'
0
. QkPP
kt
∆+∆=∆
= 0,39 + 0,05 . 2,5 = 0,515(KW)
Tổn thất điện năng trong máy biến áp có dung lượng S
dm
= 125 KVA trong một năm:
174426000.
125
121
.3,28760.515,0..
1
.
2
2
''
01
=






+=








+∆×=∆
τ
dmba
ttpt
n
S
S
P
n
tPnA
(KWh)
số tiền tổn thất trong 1 năm với giá tiền điện là 1500VND/Kwh
GVHD : Nguyễn Q -18- SVTH :Lê Duy Khiêm

%I
dmMBA
S
τ τ
ϕ
dmMBA
S
0
/
P∆
Khoa Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện
C
A
1
= 17442 . 1500 = 26163496 (VND)
Phương án 2
Chọn một máy biến áp có dung lượng S
dm
= 160 KVA có
0
P∆
= 500 W,
n
P∆
= 2950 W, I
0
% =
2, U
n
% = 4
giá tiền của máy biến áp có dung lượng S
dm
= 160 KVA, là: C
v
2
=30175000 (VND) (tra theo
bảng báo giá máy biến áp của nhà máy sữa chữa cơ điện )
Tổn thất công suất phản kháng lúc ngắn mạch:
4,6
100
160.4
100
%.
===∆
dmn
n
SU
Q
(KVAR)
Tổn thất công suất tác dụng lúc ngắn mạch
nktnn
QkPP ∆+∆=∆ .
'
= 2,35+ 0,05 .6,4= 2,67
(KW)
Tổn thất công suất phản khán trong máy biến áp
2,3
100
160.2
100
%.
0
0
===∆
dm
SI
Q
(KVAR)
Tổn thất công suất không tải kể cả phần do công suất phản kháng gây ra:
00
'
0
. QkPP
kt
∆+∆=∆
= 0,51 + 0,05 . 3,2 = 0,67(KW)
Tổn thất điện năng trong máy biến áp có dung lượng S
dm
= 125 KVA trong một năm:
150316000.
160
121
.67,28760.67,0..
1
.
2
2
''
02
=






+=








+∆×=∆
τ
dmba
ttpt
n
S
S
P
n
tPnA
(KWh)
số tiền tổn thất trong 1 năm với giá tiền điện là 1500VND/Kwh
Tổn thất C
A
2
= 15031 . 1500 = 22546500 (VND)
Phưong án 3
Dùng hai máy biến áp có dung lượng mỗi máy là S
dm
= 75 KVA có
0
P∆
= 235 W,
n
P∆
=
2950 W, I
0
% = 2, U
n
% = 4 . Phươngán này chỉ dùng khi phân xưởng sản xuất ra sản phẩm quan
trọng ,không thể gián đoạn trong quá trình sản xuất .Vì phương án này luôn tốn kém hơn phương
án chọn một máy biến áp. Ta thấy số tiền đầu tư để mua hai máy biến áp khá nhiều, giá mỗi máy
biến áp co dung lượng S
dm
= 75 KVA là 22494000VND. Do đó chi phí ban đầu là:
2v
C
= 22494000 . 2 = 44988000 (VND)
Ta thấy phương án này không kinh tế nên ta không chọn.
Lập bảng so sánh kinh tế
Phương án
Tiền đầu tư
1 2
C
V
(VND) 25237000 30175000
C
A
(VND) 26163496 22546500
Tổng cộng (VND) 51400496 52721500
Qua hai phương án so sánh ta thấy rằng phương án thứ nhất có chi phí ban đầu thấp hơn
phương án thứ hai, nhưng tiền tổn thất hàng năm của phương án thứ nhất lại cao hơn phương án
hai. Do đo xét về lâu dài thì ta thấy phương án thứ hai có lợi hơn. Hơn nữa, ở phương án thứ hai thì
GVHD : Nguyễn Q -19- SVTH :Lê Duy Khiêm

Khoa Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện
công suất biểu kiến của máy biến áp còn dư nhiều so với công suất biểu kiến toàn phân xưởng.
Do đó còn có khả năng phát triển thêm phụ tải trong tương lai.
Em thấy phương án thứ hai tối ưu hơn nên em chọn.
Vậy dung lượng máy biến áp cho xưởng là S
dm
= 160 KVA
Dòng điện qua máy biến áp:
94,230
4,0.3
160
.3
max
===
dm
dm
ba
U
S
I
(A)
 Nguồn Dự Phòng
1- Mục đích và trang bò về nguồn dự phòng :
Đối với hộ tiêu thụ loại 2 nhà máy sản xuất, xí nghiệp công nghiệp… Nếu mất điện sẽ gây
thiệt hại về kinh tế vì làm hư hỏng sản phẩm, nguyên vật liệu gây ảnh hưởng đến sản xuất – phân
xưởng làm việc 3ca (24h/24h) nên khi có sự cố mất điện thì sản phẩm sẽ bò hỏng. Ta thử ví dụ:
khi có sự cố mất điện thì keo trong các máy lên keo sẽ bò đóng cục và nguội. Sau khi có điện phải
mất thời gian để sấy keo thì sản phẩm làm ra mới sử dụng được. Vì vậy thiệt hại về mặt thời gian
và kinh tế rất cao. Do đó việc trang bò thêm nguồn dự phòng tại phân xưởng là cần thiết, nhằm
đáp ứng nhu cầu sử dụng điện cho phân xưởng lúc mất điện.
. Yêu cầu về nguồn dự phòng :
+ Đáp ứng đủ công suất cho các thiết bò chính trong lúc mất điện – 104 KW
+ Tần số và điện áp nguồn dự phòng phải ổn đònh.
+ Nhanh chóng đưa nguồn vào hoạt động.
+ Tránh gây tiếng ồn lớn, dễ vận hành.
2- Chọn MP Điện dự phòng :
Để đáp ứng nhu cầu cung cấp điện cho phụ tải trong phân xưởng khi mất điện hay sự cố
MBA (Phương án sử dụng 1 MBA).
Vì vậy ta chọn 1 MF điện có công suất đủ cung cấp cho các thiết bò chính + chiếu sáng....
Chọn máy Mitsubishi : P = 200KW ; cosϕ = 0.8 ,
85.0=
η
GVHD : Nguyễn Q -20- SVTH :Lê Duy Khiêm

Khoa Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện
CHƯƠNG III
THIẾT KẾ MẠNG HẠ ÁP
I. Đ
ặt vấn đề
Việc thiết kế cung cấp điện bao gồm: chọn cấp điện áp, nguồn điện, sơ đồ nối dây, phương
thức vận hành,…Các vấn đề ảnh hưởng đến vận hành, khai thác và phát huy hiệu quả của hệ thống
cung cấp điện.
Mạng hạ áp cung cấp điện được xem là hợp lýkhi thỏa mãn yêu cầu cầu sau:
- Bảo đảm cung cấp điện theo yêu cầu phụ tải, sơ đồ nối dây phải rõ ràng, thuận tiện
trong việc vận hành và xử lý sự cố.
- An toàn trong việc vận hành vàsửa chữa.
- Hợp lývề kinh tế dựa trên cơ sở đảm bảo yêu cầu cầu kỹ thuật.
II. N
guồn điện và cấp điện áp:
Ở đây ta chỉ xét đến hộ tiêu thụ điện xí nghiệp. Tùy theo tầm quan trọng trong nền kinh tế và xã
hội, hộ tiêu thụ được cung cấp với mức độ tin cậy khác nhau và phân thành 3 loại :
* Hộ loại 1 : Là những hộ tiêu thụ mà khi sự cố ngừng cung cấp điện có thể gây nên
những hậu quả nghiêm trọng nguy hiểm đến tính mạng con người, làm thiệt hại về kinh tế, dẫn
đến hư hỏng thiết bò, gây rối loạn các quá trình công nghệ phức tạp hoặc làm hỏng hàng loạt sản
phẩm, hoặc có ảnh hưởng không tốt về phương diện chính trò.
• Đối với hộ loại 1 phải được cung cấp điện với độ tin cậy cao thường dùng 2 nguồn đi
đến, đường dây 2 lộ đến, có nguồn dự phòng … nhằm hạn chế đến mức thấp nhất việc
mất điện.
* Hộ lo 2 : Là những hộ tiêu thụ mà nếu ngưng cung cấp điện chỉ liên quan đến hàng
loạt sản phẩm không sản xuất được, tức là dẫn đến thiệt hại về kinh tế do ngưng trệ sản xuất hư
hỏng sản phẩm và lãng phí sức lao động, xí nghiệp công nghiệp nhẹ, các phân xưởng thường là hộ
loại 2.
- Để cung cấp điện cho hộ loại 2 ta có thể dùng phương án có hoặc không có nguồn dự
phòng, đường dây 1 hộ hay đường dây kép. Việc chọn phương án cần dựa vào kết quả so sánh
giữa vốn đầu tư (tăng thêm) và sự thiệt hại kinh tế do ngưng cung cấp điện.
* Hộ loại 3 : Là tất cả hộ tiêu thụ còn lại ngoài hộ tiêu thụ loại 1 và loại 2 tức là những
hộ cho phép cung cấp điện với mức độ tin cậy thấp, cho phép mất điện trong thời gian sửa chữa,
thay thế thiết bò sự cố, nhưng thường không cho phép quá 1 ngày đêm. Những hộ này thường là
các khu nhà ở, nhà kho, trường học hoặc mạng lưới cung cấp điện cho nông nghiệp.
GVHD : Nguyễn Q -21- SVTH :Lê Duy Khiêm

Khoa Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện
• Để cung cấp điện cho hộ loại 3 ta có thể dùng một nguồn điện hoặc đường dây1 lộ.
- Đối với đồ án này hộ tiêu thụ là phân xưởng chặt da, nếu có sự cố mất điện chỉ làm cho
các sản phẩm không sản xuất được gây thiệt hại về kinh tế, nhưng không gây nguy hiểm đến tính
mạng con người. Vì vậy phân xưởng chặt da thuộc hộ tiêu thụ loại 2.
Xí nghiệp được cung cấp điện bằng 1 đường dây và để tránh gây thiệt hại về kinh tế khi
ngừng cung cấp điện ta trang bò thêm nguồn dự phòng. Nguồn dự phòng này đủ cung cấp điện cho
thiết bò quan trọng cần hoạt động liên tục.
III. S
ơ đồ nối dây trạm biến áp:
Với phương án chọn một máy biến áp có dung lượng 160KVA
GVHD : Nguyễn Q -22- SVTH :Lê Duy Khiêm

Khoa Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện
Ở mạng hạ áp tủ phân phối chính được đặt trong xưởng gần tâm phụ tải.
Từ tủ phân phối chính này cung cấp điện cho các tủ động lực khác ở các nhóm phụ tải trong
phân xưởng tiêu thụ.
IV. P
hân nhóm phụ tải:
Các phụ tải của phân xưởng ta chia làm 6 nhóm, trong đó các phụ tải 3 pha được phân bố
đều trên các pha để cho tại mỗi điểm cung cấp phần công suất không bé hơn 15% tổng công suất
tại điểm đó.
Các nhóm được trình bày với kí hiệu của phụ tải trên bản vẽ mặt bằng phân xưởng.
GVHD : Nguyễn Q -23- SVTH :Lê Duy Khiêm

ptômát(CB)
~
Nguồn 20 KV
ptômát ( CB )
Cầu dao đảo
Máy biến áp
Máy phát
Van chống sét
Máy biến dòng
Dao cách ly
ptômát(CB)
Thanh cái 0,4 (KV)
Dao cách ly
Hình 3 - 2
Khoa Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện
V. P
hương án đi dây:
1.Sơ đồ hình tia: (hình 3 – 1)
 Ưu điểm:
Nối dây rõ ràng. Mỗi tủ có một đường dây riêng, nếu có
sự cố tại tủ nào thì chỉ có ở chỗ đó bị tác động, các tủ khác
không bò ảnh hưởng. Độ tin cậy tương đối cao, dễ dàng tự
động hóa đều khiển cũng như trong vận hành sữa chữa.
 Nhược điểm:
Tốn nhiều dây dẫn.
2.Sơ đồ dây dẫn phân nhánh: (hình 3 – 2)
 Ưu điểm: rẻ tiền.
 Nhược điểm:
Các hộ tiêu thụ phụ
thuộc lẫn nhau, không bảo đảm tính liên tục trong cung cấp
điện
VI. M
ô tả kết cấu mạng điện
1.Yêu cầu:
Yêu cầu dây dẫn là loại bền, tốt gồm các loại dây: đồng, nhôm, dây nhôm lõi thép,…Dây
đồng dẫn điện tốt nhưng kinh phí tốn kém, là kim loại đắt tiền nên chỉ dùng ở môi trường có chất ăn
mòn kim loại cao.
Dây nhôm được sử dụng rộng rãi, phổ biến, độ dẫn điện của nó bằng 2/3 độ dẫn điện của
đồng nhưng lại cóưu điểm là nhẹ và rẻ tiền hơn dây đồng.
2.Sứ cách điện
Sứ cách điện là bộ phận quan trọng để cách điện giữa dây dẫn và bộ phận không dẫn điện:
xà ngang, cột,…
Sứ cách điện yêu cầu độ cách điện cao, chòu được điện áp của đường dây lúc bình thường
cũng như khi có hiện tượng quá tải,…chòu được biến đổi nhiệt độ của môi trường xung hai loại sứ:
sứ đứng và sứ bắt (treo thành chuỗi) thường dùng cho đường dây có điện áp cao hơn 35 KV.
3.Xà ngang đà:
Xà, đà là bộ phận là bộ phận nâng đường dây tạo khoảng cách giữa các pha.
Xà thường được làm bằng thép chữ L, có độ bền cơ tốt, được chống ăn mòn bằng cách mạ
kẽm hay sơn áo bên ngoài để bảo vệ .
4.Đi trong đất:
Ta phải dùng ống nhựa để luồn dây vào và chôn ngầm dưới đất. Tùy theo theo số lượng
dây ít hay nhiều mà ta chọn ống cho phù hợp.
VII. C
họn dây dẫn và khí cụ cho mạng hạ áp
GVHD : Nguyễn Q -24- SVTH :Lê Duy Khiêm

Khoa Điện – Điện Tử Đồ Án Cung Cấp Điện
1. Chọn khí cụ từ trạm biến áp đến tủ phân phối chính:
a. Chọn Áptômát(CB):
Phụ tải tính toán toàn phân xưởng:
S
ttpx
= 121 KVA
Dòng điện tính toán phân xưởng:
65,174
4,0.3
121
.3
===
dm
ttpx
ttpx
U
S
I
(A)
21825,1.65,174)25,115,1.( ==÷≥
ttz
II
(A)
Tra Bảng 3.5 Trang 148, Sổ Tay Lựa Chọn Và Tra Cứu Thiết Bò Điện Từ 0,4 Đến 500kv Của Ngô
Hồng Quang, ta chọn CB loại 3cực NS225E có U
đm
= 500 (V), I
z
= 225A, I
Nmax
=7,5(KA) do Merlin
Gerin chế tạo.
b. Chọn dây dẫn theo phương pháp tiết diện dây nhỏ nhất cho phép:
Nguồn điện đi từ trạm biến áp đến tủ phân phối chính là nguồn 3 pha 4 dây có U
đm
=
0,4Kv, ta chọn phương án đi dây ngầm.
• Xác đònh hệ số K =K
4
K
5
K
6
K
7
• Xác đònh hệ số K
4
:thể hiện ảnh hưởng của cách lắp đặt.
Vì đường dây luồn trong ống PVC chôn dưới đất nên ta chọn K
4
=0,8 .(tra theo
IECbảng H1-19)
• Xác đònh hệ số K
5
: thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt kề nhau.
Vì có một đường dây cáp đa lõi nên ta chọn K
5
= 1. (tra theo IEC bảng H1-20)
• Xác đònh hệ số K
6:
thể hiện ảnh hưởng của đất chôn cáp.
Ta chọn K
6
= 1. (tra theo IEC bảng H1-21)
• Xác đònh hệ số K
7:
thề hiện ảnh hưởng nhiệt độ của đất.
Nếu nhiệt độ trong đất t
0

=25 dùng cáp cách điện PVC

ta chọn K
7
= 0.95. (tra theo IEC
bảng H1-22)
• Vậy K =K
4
K
5
K
6
K
7
=0,8 .1 .1. 0,95 =0,76
Từ đó ta tính được
296
76,0
225
'
===
K
I
I
z
z
(A)
Tra Bảng 4.14 Trang 237-238, Sổ Tay Lựa Chọn Và Tra Cứu Thiết Bò Điện Từ 0,4 Đến 500kv
Của Ngô Hồng Quang ta chọn cáp hạ áp bốn lõi đồng cách điện PVC do CADIVI sản xuất tiết
diện F=185mm
2
với cường độ tối đa I
cp
= 298 A
c. Chọn thanh dẫn:
Dòng điện tính toán phân xưởng:

65,174
4,0.3
121
.3
===
dm
ttpx
ttpx
U
S
I
(A)
Chọn thanh dẫn theo mật độ dòng kinh tế:

kt
lv
J
I
F
=
(mm
2
)
GVHD : Nguyễn Q -25- SVTH :Lê Duy Khiêm

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×