ĐỒ ÁN MÔN HỌC

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

Đồ án cung câp điện
1
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN
Đề mục Chương 1: Giới thiệu chung về xí ngiệp
1. Loại ngành nghề, qui mô và năng lực của xí ngiệp
a. Loại ngành nghề
b. Quy mô, năng lực của xí nghiệp
2. Qui trình công nghệ sản xuất của xí nghiệp
3. Giới thiệu phụ tải điện của toàn xí nghiệp
a. Các đặc điểm của phụ tải điện
b. Các yêu cầ
u về cung cấp điện của xí nghiệp

3. Xác định vị trí, số lượng, dung lượng các trạm BAPX
3.1.Xác định số lượng máy biến áp
3.2.Chọn dung lượng máy biến áp
4. Các phương án đi dây mạng cao áp của xí nghiệp
5. Tính toán so sánh chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật cho các phương án
5.1.Tính toán kinh tế , kỹ thuật cho các phương án
a. Phương án 1
b. Phương án 2
5.2.so sánh ch
ỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của các phương án
6. Sơ đồ nguyên lý và thuyết minh vận hành của phương án tối ưu
6.1 Sơ đồ nguyên lý
a. Sơ đồ trạm phân phối trung tâm
b. Sơ đồ trạm biến áp phân xưởng
6.2 Nguyên tắc vận hành

Chuơng 4: Tính toán nghắn mạch
1. Mục đích tính ngắn mạch
2. Chọn điểm tính ngắn mạch và tính toán các thông số của sơ đồ

2.1. Chọn điểm tính ngắn mạch
2.2. Tính toán các thông số của sơ đồ
3. Tính toán dòng ngắn mạch
4. Chọn và kiểm tra thiết bị
4.1. Chọn và kiểm tra máy cắt
4.2. Chọn và kiểm tra dao cách ly
4.3. Chọn và kiểm tra câù chì cao áp
4.4. Chọn và kiểm tra cáp
4.5. Chọn và kiểm tra áptômat


4. Chọn kiểu loại và dung lượng tụ
5. Thiết kế chiếu sáng
Đồ án cung câp điện

những kinh nghiệm về thiết kế hệ thống cung cấp điện trong thực tế. Để làm
được điều đó không thể thiếu được sự giúp đỡ của cac thầy, cô giáo, những người
đã đi trước có giàu kinh nghiệm.
Qua đây em xin trân thành cảm ơn thày giáo hưỡng dẫn Ngô Hồng Quang
đã
tận tình chỉ dẫn giúp đỡ em hoàn thành tốt đồ án này.
Đồ án cung câp điện
6
CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XÍ NGHIỆP

I.Loại ngành nghề, quy mô và năng lực của xí nghiệp

7 Phân xưởng sửa chữa cơ khí Theo tính toán 130
8 Phân xưởng gia công gỗ 450 360
9 Bộ phận hành chính và ban quản lý 80 313
10 Bộ phận thử nghiệm 370 138
11 Chiếu sáng các phân xưởng Xác định theo
diện tích
Dự kiến trong tương lai xí nghiệp sẽ được mở rộng và được thay thế, lắp đặt thiết
bị máy móc hiện đại hơn. Đứng về mặt cung cấp điện thì việc thiết kế cấp điện phải
đảm bảo sự gia tăng phụ tải trong tương lai về mặt kỹ thuật và về mặt kinh tế, phải
đề ra phương án cấp đ
iện sao cho không gây quá tải sau vài năm sản xuất cũng như

Đồ án cung câp điện
7
không để qúa dư thừa dung lượng mà sau nhiều năm xí nghiệp vẫn chưa khai thác
hết dung lượng công suất dự trữ dẫn đến lãng phí.
2.Quy trình công nghệ sản xuất của xí nghiệp:

Theo quy trình trang bị điện và quy trình công nghệ sản suất của xí nghiệp thì
việc ngừng cung cấp điện sẽ ảnh hởng đến chất lượng sản phẩm, năng suất của xí
nghiệp
Dẫn đến thiệt hại về kinh tế. Do đó ta xếp xí nghiệp vào phụ tải loại 2
iới thiệu phụ tải điện của toàn xí nghiệp
3.1.Các đặc đi
ểm của phụ tải điện
Phụ tải điện trong XN công nghiệp có thể phân làm 2 loại tải:
a) Phụ tải động lực

như : công suất, chế độ làm việc, số lượng nếu phụ tải tính toán xác định được nhỏ
hơn phụ tải thực tế thì các thiết sẽ thường xuyên bị quá t
ải, ngược lại nếu phụ tải tính
toán lớn hơn nhiều so phụ tải thực tế thì sẽ dư thừa công suất gây tổn hao lớn. do đó
việc xác định phụ tải tính toán đòihỏi phải khá chính xác để không làm tỏn thất
,dòng thời cung khônglàm giảm tuổi thọ của các thiệt bị.
Giới thiệu một số phương pháp xác địng phụ tải :
1.Phương pháp xác định phụ t
ải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu:

P
tt
=K
nc
*P
đ
trong đó :
K
nc
là hệ số nhu cầu
P
đ
công suất đặt của thiết bị hay mọt nhóm thiết bị
2.Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo hệ số hình dáng của đồ thị phụ
tải và công suất trung bình:

P
tt
=K
hd


P
tt
=P
0
*F
Trong đó :
P
0
là suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích:
F là tổng diện tích của nhà máy
5. Phương pháp xác định phụ tải tính toàn theo phương pháp tính trực tiếp:
II.2 Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng sửa chữa cơ khí:
Phân xưởng sửa chữa cơ khí là phân xưởng số 7 trong sơ đồ.có số lượng thiết
bị rất nhièu và rất đa dạng, vì vậy phải tiến hành phân nhóm thiết bị cho phù hợp với
vị trí c
ũng như chế độ làm việc của các thiết bị

II.2.1 Giới thiệu phương pháp xác định phụ tảI tính toán theo công suất trung bình
P
tb
và hệ số cực đại k
max
(còn gọi là phương pháp số thiết bị dùng điẹn hiệu quả )

II.2.2.Trình tự xác định phụ tải tính theo phương pháp P
tb
và K
max


bộ
1 2 3 4 5 6 7 8
Nhóm 1
1 Máy tiện ren 4 1 7 28 17.67 70.7
2 Máy tiện ren 4 2 10 40 25.25 101
3 Máy doa toạ độ 1 3 4.5 4.5 11.36 11.36
4 Máy doa ngang 1 4 4.5 4.5 11.36 11.36
5 Máy phay chép hình 1 10 0.6 0.6 1.52 1.52
6 Máy mài phẳng có trục nằm 1 20 2.8 2.8 7.07 7.07
Nhóm 2
1 Máy phay chép hình 1 7 5.26 5.26 14.2 14.2
2 Máy phay đứng 2 8 7 14 17.68 35.36
3 Máy phay chép hình 1 9 1.7 1.7 4.3 4.3
4 Máy xọc 2 14 7 14 17.68 35.36
5 Máy khoan hướng tâm 1 15 4.5 4.5 11.364 11.364
6 Máy khoan đứng 1 16 4.5 4.5 11.364 11.364
7 Máy mài tròn vạn năng 1 18 2.8 2.8 7.07 7.07
8 Máy mài phẳng có trục
đứng
1 19 10 10 25.25 25.25

Đồ án cung câp điện
11
9 Máy ép thuỷ lực 1 21 4.5 4.5 11.36 11.36
Nhóm 3
1 Máy phay vạn năng 2 5 7 14 17.68 35.36
2 Máy phay ngang 1 6 4.5 4.5 11.36 11.36
3 Máy phay chép hình 1 11 3 3 7.58 7.58
4 Máy bào ngang 2 12 7 14 17.68 35.36
5 Máy bào giường một trụ 1 13 10 10 25.25 25.25

=k
max
*k
sd
*∑P
đmi

Trong đó:
P
đmi
–công suất định mức thiết bị thứ i trong nhóm
K
sd
–hệ số sử dụng
k
max
hệ só cực đại
n
hq
-số thiết bị dùng điện hiệu quả
n- tổng số thiết bị
Tra bảng chọn : Ksd=0.15, cosϕ=0.6;
a.Tính toán cho nhóm 1:
Danh sách thiết bị thuộc nhóm 1
1 2 3 4 5 6 7 8
7 Máy tiện ren 4 1 7 28 17.67 70.7
8 Máy tiện ren 4 2 10 40 25.25 101
9 Máy doa toạ độ 1 3 4.5 4.5 11.36 11.36
10 Máy doa ngang 1 4 4.5 4.5 11.36 11.36
11 Máy phay chép hình 1 10 0.6 0.6 1.52 1.52

max
*k
sd
*∑P
đmi

Ptt=2.1*0.15*80.4=29.1(kW)
Qtt=Ptt*tgϕ=29.1x1.33=38.8(kVAr)
Stt=Ptt/ tgϕ=29.1/0.6=48.5(kVA)
Itt=Stt/U
3 =48.5/0.38 3 =73.485(A)
Iđn=Ikđmax+Kđt*∑Itti=78,32(A)
b. Tính toán cho nhóm 2
1 2 3 4 5 6 7 8
10 Máy phay chép hình 1 7 5.26 5.26 14.2 14.2
11 Máy phay đứng 2 8 7 14 17.68 35.36
12 Máy phay chép hình 1 9 1.7 1.7 4.3 4.3
13 Máy xọc 2 14 7 14 17.68 35.36
14 Máy khoan hướng tâm 1 15 4.5 4.5 11.364 11.364
15 Máy khoan đứng 1 16 4.5 4.5 11.364 11.364
16 Máy mài tròn vạn năng 1 18 2.8 2.8 7.07 7.07
17 Máy mài phẳng có trục đứng 1 19 10 10 25.25 25.25
18 Máy ép thuỷ lực 1 21 4.5 4.5 11.36 11.36
19 Tổng 11 47.62 61.62 120.28 155.64

Tính toán cụ thể: n=11, n1=8;
n1 là số thiét bị dùng đIên hiệu quả

Đồ án cung câp điện
14

Stt=Ptt/ tgϕ=19.14/0.6=32.25(kVA)
Itt=Stt/U
3 =32.25/0.38 3 =49(A)
Iđn=89(A)
c.Tính toán cho nhóm3:
Danh sách thiết kế thuộc nhóm 3
1 2 3 4 5 6 7 8
7 Máy phay vạn năng 2 5 7 14 17.68 35.36
8 Máy phay ngang 1 6 4.5 4.5 11.36 11.36
9 Máy phay chép hình 1 11 3 3 7.58 7.58
10 Máy bào ngang 2 12 7 14 17.68 35.36
11 Máy bào giường một trụ 1 13 10 10 25.25 25.25
12 Máy mài tròn 1 17 7 7 17.68 17.68
13 Tổng 8 38.5 52.5 97.24 132.6

Tính toán cụ thể: n=8, n
1
=2;
n*=n1/n=2/8=0.25
p1=17(kW) p=58.5(kW);

Đồ án cung câp điện
15
p*=p1/p=17/52.5=0.324
Tra bảng PLI.5tìm được n
hq
*=0.91
Số thiết bị dùng đien hiệu quả : n
hq
=n*.n

Số thiết bị dùng đien hiệu quả : n
hq
=n*.n
hq
=0.88x16=14
Tra bảng PLI.6 với K
sd
=0.15vàn
hq
=14 tìm được K
max
=1.85
Phụ tảI tính toán của nhóm 4: P
tt
=k
max
*k
sd
*∑P
đmiĐồ án cung câp điện
16
Ptt=1.85*0.15*40.85=11.34KW
Qtt=Ptt*tgϕ=11.34x1.33=15.11KVAR
Stt=Ptt/ tgϕ=11.34/0.6=18.89KVA
Itt=Stt/U
3 =18.89/0.38 3 =28.63(A)
Iđn=24.52(A)

17
K
max
=2.2
Ptt=2.2*0.15*63.2=20.86(kW)
Qtt=Ptt*tgϕ=20.86x1.33=27.80(kVAr)
Stt=Ptt/ tgϕ=20.86/0.6=34.76(kVA)
Itt=Stt/U
3 =34.76/0.66=52.76(A)

f.Tính toán cho nhóm 6:

Danh sách thiết kế thuộc nhóm 6(Bộ phận sử chữa)
1 2 3 4 5 6 7 8
7 Máy khoan đứng 1 5 2.8 2.8 7.07 7.07
8 Máy khoan đứng 1 6 7 7 17.68 17.68
9 Máy bào ngang 1 8 5.8 5.8 14.65 14.65
10 Máy cưa 1 11 2.8 2.8 7.07 7.07
11 Máy mài hai phía 1 12 2.8 2.8 7.07 7.07
12 Máy khoan để bàn 1 13 0.65 0.65 1.64 1.64
13 Tổng 6 27.7 69.94
Tính toán cụ thể: n=6, n1=2;
n1 là số thiét bị dùng điên hiệu quả
n*=n1/n=2/6=0.33
p1=7+5.8=12.8(kW)
p=27.7(kW)
p*=p1/p=12.8/27.7=0.462
Tra bảng PLI.5tìm được n
hq
*=0.56

chiếu sáng trên một đơn vị diện tích :
Pcs=Po.F
Po là suất chiếu sáng trên một đơn vi diện tích
F là diện tích được chiếu sáng
Pcs=Po.F=14.600=8.4KW
Qcs=0
4. Xác định phụ tải tính toán của toàn phân xưởng:
Phụ tải tác dụng của phân xưởng :
Ppx=Kđt. ∑
Ptti=0.8(6.78+22.97+52.38+9.39+47.83)=111.48KW
Ptt=Pcs+Ppx=119.9KW
Phụ tải tác dụng của toàn phân xưởng :
Qpx=Kđt.∑Qtti=0.8(9.01+30.55+69.66+12.49+63.62)=148.26KVAR
Phụ tải toàn phần của phân xưởng kể cả chiêyú sáng : Sttpx=190KVA

Itt= Stt/U
3 =288.8A
cosϕ
px
=Pttpx/Qttpx=0.63

Đồ án cung câp điện
19
II.3 Xác định phụ tải tính toán cho các phân xưởng lại
Do chỉ biết trước công suất đặt và diện tích các phân xưởng nên ta dùng phương
pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu:
II.3.1 Nội dung phương pháp
Ta có :
Ptt=Knc*∑Pđi Qtt=Ptt*tgϕ S
2

Qtt=Qđl=2361.6[kvar]
Stt=5489[kva]
Itt= Stt/U
3 =8340A
2.Phân xưởng lắp ráp cơ khí:Đồ án cung câp điện
20
công suất đặt Pđ=3500 kw diện tích F=1920m
2

tra PL1.3 ta có : cosϕ =0.9 Knc=0.6
tra PL1.7 suất chiếu sáng P0=14w/m
2

ta dùng đèn sợi đốt nên có cosϕ
cs
=1;
• công suất động lực
Pđl=Knc*Pđ=0.6*3500=2100[w] Qđl=Pđl*tgϕ=2100*0.48=1008[KVAR]
• công suất chiếu sáng :
Pcs=P0*F=14*1920=26.8[kw] Qcs=0
• công suất tác dụng của phân xưởng

P=Pđl+Pcs=2100+26.8=2126.8[kw]
Q=Qđl=1008[kvar]
S
2
=P

4.Phân nén khí:
Pđ=7500[kw] F=3450m
2

Tra PL1.7 có: knc=0.5 cosϕ=0.7 P0=15
Dùng đèn sợi đốt nên cosϕ
cs
=1;
Công suất động lực
Pđl=Knc*Pđ=0.5*7500=3750[kw]
Qđl=Pđl*tgϕ=3750*1=3750[kvar]
Công suất chiếu sáng :
Pcs=P0*F=15*3450=51.7[kw] Qcs=Pcs*tgϕ
cs
=0
Tổng công suất :
Ptt=Pđl+Pcs=3750+51.7=3801.7[kw]
Qtt=Qđl+Qcs=3750+0=3750[kvar]
Itt=S/U*1.73=8113A
5.Phân xưởng rèn:
Pđ=4500[kw] F=900m
2

Tra PL1.7 có: knc=0.5 cosϕ=0.7 P0=15
Dùng đèn sợi đốt nên cosϕ
cs
=1;
Công suất động lực
Pđl=Knc*Pđ=0.5*4500=2250[kw]
Qđl=Pđl*tgϕ=2250*1=2250[kvar]

Dùng đèn sợi đốt cosϕ
cs
=1;
Công suất động lực :
Pđl= 1600[kw] Qđl=Pđl*tgϕ=1600 *1=1600 [KVAR]
Công suất chiếu sáng :
Pcs=F*P0=480*14=6.72[kw] Qcs=Pcs*tgϕ
cs
=0 [kvar]
Công suất tỏng :
Ptt= 1607.2KW Qtt=1600[kvar]
S=2267[KVA] Itt=S/U*1.73=3445A
9.Bộ phận hành chính và ban quản lý:
Pđ=320 [kw] F=1560m
2

PL1.3 có; Knc=0.7 cosϕ=0.8 p0=15
đèn huỳnh quang nên cosϕ
cs
=0.85
công suất động lực :

Đồ án cung câp điện
23
Pđl=Knc*Pđ=0.7*320=224[kw]
Qđl=Pđl*tgϕ=224*0.75=168[kvar]
Công suất chiếu sáng :
Pcs=F*P0=15*1650=23.4[kw]
Qcs=Pcs*tgϕ
cs

phân xưởng.
Kết quả tính toán được minh hoạ trong bảng sau.

TT Tên phân xưởng Pcs
Ptt
Stt Toạ
độ
X
Toạđộ
Y
r
αĐồ án cung câp điện
24
1 Phân xưởng kết cấu kim
loại
35.7 4955.
7
5489
38
18 8.09773 1.57358
2 phân xưởng lắp ráp cơ
khí
26.8 2126.
8
2373 36 12 5.29333 3.05949
3 phân xưởng đúc 12.6 1012 1423
26

Trên sơ đồ mặt bằng nhà máy vẽ một hệ trục toạ độ xOy. vị trí trọ
ng tâm các phân
xưởng là(x
i
, y
i
)ịta xác định vị trí để đặt trạm PPTT như sau: