ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT
XÍ NGHIỆP CÔNG NGHIỆP

Đồ Án Môn Học Cung Cấp Điện Page 1
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, với xu thế hội nhập, quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước
đang diễn ra một cách mạnh mẽ. Trong quá trình phát triển đó, điện năng đóng vai trò
rất quan trọng. Do đó ngày nay điện năng được sử dụng rộng rãi trong hầu hết các lĩnh
vực của đời sống. Cùng với xu hướng phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế, đời sống xã
hội ngày càng được nâng cao, nhu cầu sử dụng điện năng trong các lĩnh vực công
nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ tăng lên không ngừng. Để đảm bảo những nhu cầu to lớn
đó, chúng ta phải có một hệ thống cung cấp điện an toàn và tin cậy.
Với đồ án: “Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp”, sau
một thời gian làm đồ án, dưới sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Phúc Huy, đến nay, về cơ
bản em đã hoàn thành nội dung đồ án môn học này. Do thời gian có hạn nên không thể
tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong được sự chỉ bảo, giúp đỡ của thầy để đồ án của
em được hoàn thiện hơn, đồng thời giúp em nâng cao trình độ chuyên môn, đáp ứng
nhiệm vụ công tác sau này.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Phúc Huy đã giúp em hoàn thành đồ án
này.
Hà Nội, tháng 4 năm 2011
Sinh viên thực hiện:
Vũ Tuấn Minh
Đồ Án Môn Học Cung Cấp Điện Page 2
ĐỒ ÁN 2
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT
XÍ NGHIỆP CÔNG NGHIỆP
A. Dữ kiện.
Thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp gồm các phân xưởng với các
dữ kiện cho trong bảng 2.1, lấy theo vần alphabê của họ và tên người thiết kế. Công suất

2.1. Chọn cấp điện áp phân phối.
2.2. Xác định vị trí đặt trạm biến áp ( hoặc trạm phân phối trung tâm – TPPTT).
2.3. Chọn công suất và số lượng máy biến áp của trạm biến áp nhà máy và các trạm
biến áp phân xưởng.
2.4. Chọn dây dẫn từ nguồn đến trạm biến áp nhà máy ( hoặc TPPTT).
2.5. Lựa chọn sơ đồ nối điện từ trạm biến áp nhà máy/TPPTT đến các phân xưởng (so
sánh ít nhất 2 phương án).
III. Tính toán điện.
3.1. Xác định hao tổn điện áp trên đường dây và trong máy biến áp.
3.2. Xác định hao tổn công suất.
3.3. Xác định tổn thất điện năng.
IV. Chọn và kiểm tra thiết bị điện.
4.1. Tính toán ngắn mạch tại các điểm đặc trưng ( chọn điểm ngắn mạch phù hợp).
4.2. Chọn và kiểm tra thiết bị:
- Cáp điện lực.
- Thanh cái và sứ đỡ.
- Máy cắt, dao cách ly, cầu dao, cầu chảy, aptomat
- Máy biến dòng và các thiết bị đo lường.
4.3. Kiểm tra chế độ mở máy động cơ.
V. Tính toán bù hệ số công suất.
5.1. Tính toán bù công suất phản kháng để nâng cao hệ số công suất lên giá trị cosφ2
= 0,9.
5.2. Đánh giá hiệu quả bù.
VI. Tính toán nối đất và chống sét.
Đồ Án Môn Học Cung Cấp Điện Page 4
VII. Hạch toán công trình.
7.1. Liệt kê thiết bị.
7.2. Xác định các chỉ tiêu kinh tế.
- Tổng vốn đầu tư của công trình.
- Vốn đầu tư trên 1 đơn vị công suất đặt.

tố nên chưa thể có phương pháp nào tính toán một cách toàn diện và chính xác. Những
phương pháp đơn giản thuận tiện cho tính toán thì lại thiếu độ chính xác, còn nếu nâng
cao được độ chính xác, xét đến ảnh hưởng của nhiều yếu tố thì khối lượng tính toán lại
rất lớn, phức tạp, thậm chí là không thực hiện được trong thực tế.
Tùy thuộc đặc điểm của từng loại phụ tải, có thể áp dụng những phương pháp sau:
- Phương pháp tính theo hệ số nhu cầu
- Phương pháp tính theo công suất trung bình
- Phương pháp tính theo suất tiêu hao điện năng cho 1 đơn vị sản phẩm
- Phương pháp tính theo suất phụ tải trên đơn vị diện tích sản xuất
Đồ Án Môn Học Cung Cấp Điện Page 6
 Xác định phụ tải tính toán phân xưởng.
Trong một phân xưởng thường có nhiều thiết bị có công suất và chế độ làm việc khác
nhau, muốn xác định phụ tải tính toán chính xác cần phải phân nhóm các thiết bị. Việc
phân nhóm các thiết bị tuân theo các nguyên tắc sau:
- Mỗi nhóm có n thiết bị (n<12) để đảm bảo số thiết bị trong 1 nhóm là không quá nhiều
vì
số đầu ra của các tủ động lực thường ≤12.
- Các thiết bị trong cùng 1 nhóm phải gần nhau để giảm chiều dài đường dây hạ áp, tiết
kiệm được vốn đầu tư, tổn thất trên các đường dây hạ áp trong phân xưởng
- Chế độ làm việc củJETQqBa các thiết bị trong cùng 1 nhóm nên giống nhau để việc xác
định phụ
tải tính toán được chính xác hơn và thuận lợi cho việc lựa chọn phương thức cung cấp
điện cho nhóm
- Tổng công suất đặt các nhóm nên tương đương nhau để giảm chủng loại các tủ động lực
cần dùng trong phân xưởng và toàn nhà máy
Tuy nhiên rất khó để thỏa mãn cùng một lúc các nguyên tắc trên, do đó khi thiết kế
phải tùy thuộc vào điều kiện cụ thể của phụ tải để lựa chọn phương án phù hợp nhất.
Bảng 1.1 : Phụ tải phân xưởng cơ khí – sửa chữa N03
Số hiệu trên sơ đồ Tên thiết bị Hệ số ksd cosφ Công suất đặt P,kW
1; 7;10;20;31 Quạt gió 0,35 0,67 3;4; 5,5; 6;6

Theo bài p0 = 15W/m2 = 0,015 (kW/m2)
Mặt khác ta có đèn chiếu sáng trong phân xưởng là đèn sợi đốt nên cosφcs=1. Vậy phụ
tải chiếu sáng trong phân xưởng cơ khí là:
 2 
Pcs  0,015.864 12,96 kW/ m
12,96 12,96 
os 1
Pcs Scs kVA c cs
  
Qcs  0kVAr (vì cosφcs=1 nên sinφcs=0).
1.2. Phụ tải tính toán nhóm thông thoáng và làm mát .
Trong phân xưởng sửa chữa thiết bị điện cần phải có hệ thống thông thoáng, làm mát
nhằm giảm nhiệt độ trong phân xưởng do trong quá trình sản xuất các thiết bị động lực,
Đồ Án Môn Học Cung Cấp Điện Page 9
chiếu sáng và nhiệt độ cơ thể người tỏa ra làm tăng nhiệt độ phòng. Nếu không được
trang bị hệ thống thông thoáng và làm mát sẽ gây ảnh hưởng đến năng suất lao động, sản
phẩm, trang thiết bị, ảnh hưởng đến sức khỏe công nhân làm việc trong phân xưởng.
Lưu lượng gió tươi cần cấp vào phân xưởng là:
Q  n.V  6.4320  25920(m3 / h)
Trong đó:
n: tỷ số đổi không khí (1/h), với phân xưởng cơ khí ta lấy n=6(1/h).
V: thể tích của phân xưởng (m3); V=a.b.h=24.36.5=4320(m3).
Từ Q =25920 ta chọn được loại quạt tương ứng có q = 4500 m³/h  6 quạt.
Bảng 1.2: Thông số kĩ thuật của quạt hút công nghiệp
Thiết bị Công suất (W) Lượng gió (m³/h) Số lượng ksd cos
Quạt hút 300 4500 6 0,7 0,8
Hệ số nhu cầu của quạt hút là: 1 0,7 1 0,7 0,822
6
qh sd
nc sd

chia các thiết bị trong phân xưởng cơ khí sửa chữa thành 4 nhóm:
- Nhóm 1: gồm các thiết bị có số hiệu trên sơ đồ là: 1;2;3;4;5;6;7;8;12;13;14.
- Nhóm 2: gồm các thiết bị có số hiệu trên sơ đồ là: 9;10;11;15;16;20.
- Nhóm 3: gồm các thiết bị có số hiệu trên sơ đồ là: 17;18;19;21;22;23 .
- Nhóm 4: gồm các thiết bị có số hiệu trên sơ đồ là: 23; 24; 25; 26; 27; 28; 29; 30; 31.
Để xác định phụ tải tính toán cho nhóm phụ tải động lực của phân xưởng, ta sử dụng
phương pháp hệ số nhu cầu. Nội dung chính của phương pháp này như sau:
- Xác định hệ số sử dụng tổng hợp của nhóm thiết bị theo biểu thức sau :
Pni.ksdi ksd Pni
  

Trong đó: ksd
 : là hệ số sử dụng tổng hợp của nhóm thiết bị
Pni : là công suất đặt của từng thiết bị trong nhóm, (kW)
ksdi : là hệ số sử dụng của từng thiết bị trong nhóm
- Xác định số lượng thiết bị hiệu dụng của mỗi nhóm nhd theo công thức sau:
 2
2
Pni nhd
Pni



Nếu số lượng tiêu thụ điện n > 4, ta xác định tỷ số max
min
P
k
P
 , so sánh k với kb là hệ số
ứng với ksd

 

;
hom . os hom
os 1
hom
1
N
Pn i c n i
c i dl N
Pn i
i





os
Pdl Sdl c dl 
 ; Qdl  Sdl . 1 cosd2l 
Trong đó: N là số nhóm thiết bị trong toàn phân xưởng.
 Xác định phụ tải cho nhóm 1:
Bảng 1.3: Phụ tải nhóm 1 của phân xưởng sửa chữa N0 3
STT Tên thiết bị Ký hiệu trên
mặt bằng Hệ số ksd cosφ Công suất đặt
P, kW
1 Quạt gió 1 0,35 0,67 3
2 Máy biến áp hàn ε = 0,65 2 0,32 0,58 7,5
3 Máy biến áp hàn ε = 0,65 3 0,32 0,58 10
4 Cần cẩu 10 T, ε = 0,4 4 0,23 0,65 11

P
n
P
   

1 1 1 0,349 1 1 0,349 0,569 8,792
ksd knc ksd nhd
         
Tổng công suất phụ tải nhóm 1 :
 
11
hom1 1. 0,714.69, 4 49,552
1
Pn knc Pni kW
i
   

Hệ số công suất phụ tải nhóm 1:
11
. os
os 1 44,565 0,642 hom1 11 69, 4
1
Pni c i
c i n
Pni
i



  

os hom2 0,631
Pn kW
c n


;
hom2 43,192
hom2 33,508
Sn kW
Qn kW


 Nhóm 3:
Bảng 1.5: Phụ tải nhóm 3 của phân xưởng sửa chữa N0 3:
STT Tên thiết bị Ký hiệu trên
mặt bằng Hệ số ksd cosφ Công suất đặt
P, kW
1 Cửa cơ khí 17 0,37 0,70 1,5
2 Quạt gió 18 0,45 0,83 8,5
3 Bàn lắp ráp và thử nghiệm 21 0,53 0,69 10
4 Bàn lắp ráp và thử nghiệm 22 0,53 0,69 12
5 Quạt gió 23 0,45 0,83 10
3 0, 489
3 4,215
3 0,738
ksd
nhd
knc
 


4 0,391
4 5,838
4 0,643
ksd
nhd
knc
 


;
hom4 65,393
os hom4 0,670
Pn kW
c n


;
hom4 97,601
hom4 72, 455
Sn kW
Qn kW


 Tổng hợp các nhóm phụ tải động lực toàn phân xưởng:
Bảng 1.6: Tổng hợp phụ tải động lực toàn phân xưởng
Tên nhóm ksd
Σ nhd Cosφnhom knc Pnhom, kW Snhom, kVA Qnhom, kVAr
Nhóm 1 0,349 8,792 0,642 0,569 49,552 77,184 59,177
Nhóm 2 0,372 5,016 0,631 0,652 27,254 43,192 33,508
Nhóm 3 0,489 4,215 0,752 0,738 31,996 42,548 28,046

4
. hom 0,715.174,195 124,549
1
Pdl knc Pn i kW
i
   

- Hệ số công suất phụ tải của nhóm phụ tải động lực:
4
hom . os hom os 1 116,884 0,671 4 174,195
hom
1
Pn i c n i
c i dl
Pn i
i



  

- Công suất biểu kiến của phụ tải động lực:
124,549 185,617 
os 0,671
Pdl Sdl kVA c dl
  
- Công suất phản kháng của phụ tải động lực:
Qdl  Sdl . 1 cosd2l  185,617. 1 0,6712  137,627kVAr 
1.4. Tổng hợp phụ tải của phân xưởng cơ kh
Ta có bảng tổng hợp số liệu tính toán:

S kVA
C 
   
2 2 170,726( ) ttpx ttpx ttpx Q  S Q   kVAr
1.5. Xác định phụ tải các phân xưởng còn lại trong nhà máy
Bảng 1.8: Phụ tải của nhà máy cơ khí
N0 theo
sơ đồ mặt
bằng
Tên phân xưởng và phụ tải
Số lượng
thiết bị
điện
Tổng công
suất đặt,
kW
Hệ số nhu
cầu, knc
Hệ số công
suất, Cosφ
1 Phân xưởng đúc 73 2500 0,38 0,75
2 Bộ phận điện phân 136 1200 0,36 0,76
3 Xem dữ liệu phân xưởng
4 Lò hơi 32 350 0,42 0,78
5 Khối các phân xưởng phụ trợ 35 700 0,42 0,70
6 Máy nén 1 14 800 0,49 0,62
7 Máy nén 2 14 850 0,49 0,64
8 Máy bơm 1 40 85 0,41 0,57
9 Máy bơm 2 35 70 0,42 0,61
10 Nhà hành chính, sinh hoạt 6 60 0,59 0,86

 Pdl  knc.Pd  0,38.2500  950 kW
950 1266,667 
os 0,75
Pdl Sdl kVA c 
  
Qdl  Sdl . 1 cosd2l  1266,667. 1 0,752   837,821kVAr 
 Công suất tính toán chiếu sáng của phân xưởng đúc là:
Ta dùng đèn sợi đốt có cosφ=1, nên Qcs=0, p0=0,015(kW/m2)
Pcs  p0.A  0,015.350  5, 25(kW)
Công suất tính toán toàn phân xưởng:
Ptt  Pdl  Pcs  950  5, 25  955, 25(kW)
Hệ số công suất trung bình của phân xưởng:
os . os . os 950.0,75 5,25.1 0,751
950 5, 25
dl dl cs cs
tb
dl cs
C P c P c
P P
 

 
  
 
Công suất toàn phần của phân xưởng:
955, 25 1271,971( )
os 0,751
tt
tt
tb

16 Kho khác 2 90 70 0,55 0,86 38,5 1,35 39,85 0,865 46,07 23,12
Tổng 3126,94
Đồ Án Môn Học Cung Cấp Điện Page 19
1.6. Tổng hợp phụ tải của toàn xí nghiệp.
16
1
. 0,85.3126,94 ttxn dt tti 2657,898( )
i
P k P kW

   
16
1
16
1
os .
os 2272,52 0,855
2657,898
tbi tti
i
tbxn
tti
i
c P
c
P

 

  