Đồ án cung cấp điện GVHD: TS Phạm Mạnh Hải
LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay nền kinh tế nước ta đang trên đà tăng trưởng mạnh mẽ theo đường lối công nghiệp
hóa và hiện đại hóa đất nước , vì vậy nhu cầu sử dụng điện trong lĩnh vực công nghiệp ngày một
tăng cao . Hàng loạt khu chế xuất , khu công nghiệp cũng như các nhà máy , xí nghiệp công nghiệp
được hình thành và đi vào hoạt động . Từ thực tế đó , việc thiết kế cung cấp điện là một việc vô
cùng quan trọng và là một trong những việc đầu tiên cần phải làm .
Việc thiết kế một hệ thống cung cấp điện là không đơn giản vì nó đòi hỏi người thiết kế phải
có kiến thức tổng hợp về nhiều chuyên nghành khác nhau như cung cấp điện , thiết bị điện , an toàn
điện ,…Ngoài ra còn phải có sự hiểu biết nhất định về những lĩnh vực liên quan như xã hội , môi
trường , về các đối tượng sử dụng điện và mục đích kinh doanh của họ… Vì vậy đồ án môn học
Cung cấp điện là bước khởi đầu giúp cho sinh viên ngành Hệ thống điện hiểu được một cách tổng
quát những công việc phải làm trong việc thiết kế một hệ thống cung cấp điện và về chuyên ngành
Cung cấp điện.
Nội dung của đồ án là Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất công nghiệp . Đồ
án bao gồm các phần chính sau :
1. Tính toán phụ tải điện .
2. Xác định sơ đồ cấp điện của phân xưởng .
3. Lựa chọn và kiểm tra các thiết bị của sơ đồ nối điện .
4. Tính toán chế độ mạng điện .
5. Tính chọn tụ bù nâng cao hệ số công suất .
Do kiến thức còn nhiều hạn chế nên bản đồ án của em còn nhiều sai sót . Em rất mong sẽ
nhận được nhiều lời góp ý cũng như sửa chữa của các thầy cô .
Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy Phạm Mạnh Hải đã giúp đỡ em
thoàn thành bản đồ án môn học này .
Hà Nội , ngày 5 tháng 4 năm 2013
Sinh viên
Nguyễn Đức Hưng

SVTH: Nguyễn Đức Hưng
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS Phạm Mạnh Hải

M
T
=4500(h). Chiều cao phân xưởng
h=4,7(m). Khoảng cách từ nguồn điện đến phân xưởng L=150(m).
Các tham số khác lấy trong phụ lục và sổ tay thiết kế cung cấp điện.
Số hiệu trên sơ
đồ
Tên thịết bị
Hệ số cos
Công suất đặt P, KW
theo các phương án
1;2;3;4 Lò điện kiểu tầng 0,35 0,91 20+25+18+25
5;6 Lò điện kiểu buồng 0,32 0,92 40+40
7;12;15 Thùng tôi 0,3 0,95 1,5+ 2,2+ 3
8;9 Lò điện kiểu tầng 0,26 0,86 30+ 18,5
10 Bể khử mỡ 0,47 1 2,2
11;13;14 Bồn đun nước nóng 0,3 0,98 15+ 22+ 30
16;17 Thiết bị cao tần 0,41 0,83 30+30
18;19 Máy quạt 0,45 0,67 7,5+ 4,5
20;21;22 Máy mài tròn vạn
năng
0,47 0,6 2,8+ 7,5+ 5,5
23;24 Máy tiện 0,35 0,63 2,8+ 4
25;26;27 Máy tiện ren 0,53 0,69 5,5+12+15
SVTH: Nguyễn Đức Hưng Page 2
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS Phạm Mạnh Hải
28;29 Máy phay đứng 0,45 0,68 4,5+15
30;31 Máy khoan đứng 0,4 0,6 4,5+7,5
32 Cầu cẩu 0,22 0,65 7,5
33 Máy mài 0,36 0,872 3

16
15
17
Nhà kho
Vãn
ph?ng
20
21
23
24
30
31
33
32
29
28
27
25
26
22
24 m
6 m
6 m
36 m
SVTH: Nguyễn Đức Hưng Page 4
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS Phạm Mạnh Hải
PHẦN B:
NHIỆM VỤ THIẾT KẾ
CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN
Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ tải

• Trong đó:
P
0
là suất chiếu sáng trên 1 đơn vị diện tích chiếu sáng,
0
P
= 15 W/m
2
S là diện tích được chiếu sáng, m
2
a là chiều dài của phân xưởng, m
b là chiều rộng của phân xưởng, m
- Vậy phụ tải chiếu sáng của phân xưởng cơ khí sửa chữa là:
3
15.36.24
12,96
10
cs
P
= =
(kW)
Do ta dùng đèn sợi đốt để chiếu sáng có cosϕ =1 nên tgϕ = 0
. 0
cs cs
Q P tg
ϕ
= =
(kVar)
2. Phụ tải động lực:
2.1. Phân nhóm các phụ tải động lực:

6 Lò điện kiểu buông 6 0,32 0,92 40
7 Thùng tôi 7 0,3 0,95 1,5
8 Lò điện kiểu tầng 8 0,26 0,86 30
9 Lò điện kiểu tầng 9 0,26 0,86 18,5
10 Bể khử mỡ 10 0,47 1 2,2
Nhóm 2
1 Bồn đun nước nóng 11 0,3 0,98 15
2 Thùng tôi 12 0,3 0,95 2,2
3 Bồn đun nước nóng 13 0,3 0,98 22
4 Bồn đun nước nóng 14 0,3 0,98 30
5 Thùng tôi 15 0,3 0,95 3
6 Thiết bị cao tần 16 0,41 0,83 30
7 Thiết bị cao tần 17 0,41 0,83 30
8 Máy quạt 18 0,45 0,67 7,5
9 Máy quạt 19 0,45 0,67 4,5
Tổng 144,2
Nhóm 3
1 Máy mài tròn vạn
năng
20 0,47 0,6 2,8
2 Máy mài tròn vạn
năng
21 0,47 0,6 7,5
3 Máy mài tròn vạn
năng
22 0,47 0,6 5,5
4 Máy tiện 23 0,35 0,63 2,8
5 Máy tiện 24 0,35 0,63 4
SVTH: Nguyễn Đức Hưng Page 7
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS Phạm Mạnh Hải

Trong đó :
k
sdi
là hệ số sử dụng của thiết bị
P
i
là công suất đặt của thiết bị
- Vậy hệ số sử dụng tổng hợp của Nhóm 1 là:
k =

=
=0,32
SVTH: Nguyễn Đức Hưng Page 8
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS Phạm Mạnh Hải
b) Xác định số thiết bị hiệu quả nhóm 1:
- Số thiết bị hiệu quả của nhóm 1 được xác định theo số thiết bị tương đối
*
n
và
công suất tương đối
*
P
trong nhóm:
+ Gọi
axm
P
là công suất của thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm1
1
1
*


∑
∑
Trong đó:
n là số thiết bị trong nhóm
1
n
là số thiết bị có
ax
1
.
2
m
P P
≥
P và
1
P
là tổng công suất ứng với n và
1
n
thiết bị
+ Thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm 1 là : P= 40 KW
=> P = . 40 = 20 KW
Vậy = 6 ; = 20 + 25 + 25+ 40 +40 + 30= 180KW
= = = 0,6
= = = 0,817

SVTH: Nguyễn Đức Hưng Page 9
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS Phạm Mạnh Hải

n* P* n*
hq
n
hq
1 40 20 6 180
1
0
220,2
0,6
0,81
7 0,81 8,1
SVTH: Nguyễn Đức Hưng Page 10
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS Phạm Mạnh Hải
2 30 15 5 44,7 9
51,66
5/9 0,86 0,69 6,21
3 12 6 2 19,5 8
44,6
0,25
0,43
7 0,78 6,24
4 15 7,5 4 45 6
52,5
0,66 0,857 0,81 4,86
SVTH: Nguyễn Đức Hưng Page 11
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS Phạm Mạnh Hải
Bảng 1.3: Kết quả xác định phụ tải tính toán cho các nhóm phụ tải
STT Tên thiết bị Số
hiệu
Cosφ Công

năng
20 0,47 0,6 2,8 1,316 1,68
2 Máy mài tròn vạn
năng
21 0,47 0,6 7,5 3,525 4,5
3 Máy mài tròn vạn
năng
22 0,47 0,6 5,5 2,585 3,3
4 Máy tiện 23 0,35 0,63 2,8 0,98 1,764 0.468 6,24 1,66 34,65 0,64
5 Máy tiện 24 0,35 0,63 4 1,4 2,52
6 Máy tiện ren 25 0,53 0,69 5,5 2,915 3,795
7 Máy tiện ren 26 0,53 0,69 12 6,36 8,28
8 Máy khoan đứng 30 0,4 0,6 4,5 1,8 2,7
Tổng 44,6 20,881 28,539
Nhóm 4
1 Máy tiện ren 27 0,53 0,69 15 7,95 10,35
2 Máy phay đứng 28 0,45 0,68 4,5 2,025 3,06
3 Máy phay đứng 29 0,45 0,68 15 6,75 10,2
4 Máy khoan đứng 31 0,4 0,6 7,5 3 4,5 0,427 4,86 1,76 39,45 0,678
5 Cần cẩu 32 0,22 0,65 7,5 1,65 4,875
6 Máy mài 33 0,36 0,872 3 1,08 2,616
Tổng 52,5 22,455 35,601
SVTH: Nguyễn Đức Hưng Page 13
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS Phạm Mạnh Hải
Bảng 1.4. Tổng hợp kết quả xác định phụ tải tính toán của các nhóm phụ tải
Nhóm
.
1 121,9 0,9 109,71
2 86,17 0,89 76,69 0,9
3 34,65 0,64 22,17

SVTH: Nguyễn Đức Hưng Page 14
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS Phạm Mạnh Hải
= 0,66 => = . = 253,953. 0,66= 167.6 Kvar
2.3. Phụ tải tổng hợp:
Bảng 1.5.: Kết quả tính toán phụ tải điện
Loại phụ tải P
tt
(kW) cosφ
Động lực 253,953 0,834
Chiếu sáng 12,96 1
Phụ tải tính toán tác dụng toàn phân xưởng :

= + = 253,953 + 12,96 = 266,912
Hệ số công suất của toàn phân xưởng là :
= = = 0,842
 = 0,64
+ Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng là:
=> Q
tt.px
= P
tt.px
. tgφ
px
= 266,912. 0,64 = 170,82 (kVar)
SVTH: Nguyễn Đức Hưng Page 15
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS Phạm Mạnh Hải
+ Công suất tính toán của toàn phân xưởng là :
=> = = = 316,89 (KVA)
CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN CỦA PHÂN XƯỞNG
I. CHỌN TRẠM BIẾN ÁP (TBA)

S
xS
1
1
; Y
nh
=
∑
∑
n
i
n
ii
S
yS
1
1
;
Trong đó:
X
nh
; Y
nh
: toạ độ của tâm các nhóm phụ tải điện của phân xưởng
x
i
; y
i
: toạ độ của phụ tải thứ i tính theo một hệ trục toạ độ xOy đã chọn
S

9 Máy quạt 19 0,67 4,5 6,716 4,153 7,267 27,89 48,8
Tổng 144,2 164,03 380,51 2729,69
Nhóm 3
SVTH: Nguyễn Đức Hưng Page 18
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS Phạm Mạnh Hải
1 Máy mài tròn vạn
năng
20 0,6 2,8 4,67 18,129 33,595 84,66 156,89
2 Máy mài tròn vạn
năng
21 0,6 7,5 12,5 22,716 33,595 283,95 419,94
3 Máy mài tròn vạn
năng
22 0,6 5,5 6,1 22,227 27,891 135,58 170,13
4 Máy tiện 23 0,63 2,8 4,44 13,869 30,078 61,58 133,55
5 Máy tiện 24 0,63 4 6,35 13,831 25,236 87,83 160,25
6 Máy tiện ren 25 0,69 5,5 7,97 22,553 22,034 179,75 175,61
7 Máy tiện ren 26 0,69 12 17,39 23,043 19,987 446,8 347,57
8 Máy khoan đứng 30 0,6 4,5 7,5 13,989 20,501 104,9 153,76
Tổng 44,6 66,92 1341,164 1720,48
Nhóm 4
1 Máy tiện ren 27 0,53 15 28,3 22,51 16,522 637,03 467,57
2 Máy phay đứng 28 0,68 4,5 6,617 21,551 12,113 142,6 80,15
3 29 0,68 15 22,06 21,551 7,511 475,41 165,7
4 Máy khoan đứng 31 0,6 7,5 12,5 14,002 18,012 175,02 225,15
5 Cần cẩu 32 0,65 7,5 11,54 18,201 10,479 210,04 120,93
6 Máy mài 33 0,872 3 3,44 13,5 15,5 46,44 53,32
Tổng 52,5 84,457 1686,55 1113,66
SVTH: Nguyễn Đức Hưng Page 19
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS Phạm Mạnh Hải

- Trong điều kiện làm việc bình thường
n.k
hc
.S
đmB
≥ S
tt
- Kiểm tra theo điều kiện sự cố một máy biến áp (đối với trạm có nhiều hơn 1 MBA)
SVTH: Nguyễn Đức Hưng Page 21
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS Phạm Mạnh Hải
(n – 1).k
hc
.k
qt
.S
đmB
≥ S
tt.sc
Trong đó :
n: Số máy biến áp trong trạm
k
hc
: Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường, ta chọn loại máy chế tạo ở Việt
Nam nên không cần hiệu chỉnh nhiệt độ, lấy k
hc
= 1.
k
qt
: Hệ số quá tải sự cố, k
qt

(kW)
P
k
(kW)
U
k
% I
0
%
Vốn đầu tư
MBA (.10^6đ)
2x 180 22/0,4 0,45 2,15 4 1,7 52,1
(Bảng PL6)
3.4. Chọn dây dẫn tới trạm biến áp của xưởng
Chọn dây dẫn đến TBA phân xưởng là dây kép cáp lõi đồng
Ta có dòng điện chạy trên đường dây :

= = = 4,16 (A)
Mật độ dòng kinh tế ứng với Tmax = 4500(h) là 3,1 (A/ ) (Bảng 9 PL.BT)
Vậy tiết diện dây cáp là :

F= = = 1,34 ( )
Chọn cáp vặn xoắn lõi đồng cách điện XPLE , đai thép , vỏ PVC do hãng FURUKAWA
chế tạo , mã hiệu XPLE.35 có r
0
= 0,524 (Ω/km) , x
0
= 0,13 (Ω/km) , I
cp
= 170 (A) ( Cáp

K
1
: hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ , k
1
= 0,96 ( Tra bảng 41.pl ).
K
2
: hệ số hiệu chỉnh vê số lộ cáp cùng đặt trong một hầm cáp , k
2
= 0,93
( Tra bảng 42.pl ).
. . = 0,96 . 0,93 . 170 = 151,776 > 3,78 (thỏa mãn)
= 2 = 2. 3,78 = 7,56 < 170 (thỏa mãn)
Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp :
ΔU = = . .
= 0,5525(V)
Tổn thất điện năng :

= .8760= . 8760= 2886,21(h)
= . . . = . . 2886,21.
= 23,53 (KWh)
Chi phí tổn thất điện năng :
SVTH: Nguyễn Đức Hưng Page 24
Đồ án cung cấp điện GVHD: TS Phạm Mạnh Hải
C= . = 23,53. 1500= 35295 (đ)

Chi phí quy đổi của đường dây :
Z
dây
= p

= 0,125 + 0,1 = 0,225
- V
day
: Vốn dầu tư cho đường dây (đi lộ kép) : V
day
= 1,6.v
0
.L
Với v
0
= 124,8 . 10
6
( đồng/km) ( PLB- bảng 7.pl)
L = 150 (m) =0,15 (km)

V
day
= 1,6. . 10
6
. 0,15 = (đồng)

Z
day
= 0,225 .124,8 . 10
6
+ 35295= 28,115. 10
6
(đồng)
4.4. Các thiết bị khác:
3.4.1. Dao cách ly: