Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Môn Cung Cấp Điện
Khoa Điện

ĐỒ ÁN : CUNG CẤP ĐIỆN
Đề tài: Thiết kế cấp điện cho một xí nghiệp công
nghiệp
Giáo viên hướng dẫn : Ninh Văn Nam
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Tất Thành
Lớp : ĐH Điện 3 KII
Hà Nội 9/2009
Đồ án môn học Nguyễn Tất Thành ĐH Điện 3K 2

1
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Môn Cung Cấp Điện
Khoa Điện
CUNG CẤP ĐIỆN
Lời nói đầu
Việt Nam đang trong thời kì công nghiệp hóa, hiện đại hoán đất nước. Chính vì
vậy công nghiệp đóng vai trò rất quan trong. Trong đó điện đóng vai trò cực kì quan
trọng trong các nhà máy và xí nghiệp. Ngày nay cùng với sự phát triển của các ngành
kinh tế khác ngành công nghiệp năng lượng, đặc biệt là điện đóng vai trò 4tiên phong.
Đi đâu trên đất nước hình chữ S này cũng thấy các nhà máy điện, các trạm biến áp,
đường dây…phân phối điện năng hiệu quả và hợp lý nhất.
Để xây dựng một đất nước giàu mạnh, an ninh, phát triển… thì ngành cung cấp
điện phải đi trước một bước. Bởi vì trước khi một nhà máy hay xí nghiệp mọc lên đòi
hỏi phải có một cơ sở hạ tầng nhất định, trong đó một nguồn điện dảm bảo chất lượng (
rẻ, điện ổn định, cung cấp liên tục…) điện là yếu tố quan trong nhất.
Vì vậy việc tính toán, thiết kế cung cấp điện cho nhà máy xí nghiệp là việc làm
rất quan trọng trước khi xây dựng nhà máy, xí nghiệp. Trong quá trình thực hiện tuy đã
tham khảo nhiều bài làm của anh, chị khóa trước, tài liệu tham khảo nhưng do đây là
lần đầu tiên làm đồ án nên không thể tránh được sai sót. Mong được sự góp ý của các

. hệ số công suất và ý nghĩa của việc nâng cao hệ số công suất
. Các giải pháp bù cosφ tự nhiên
. Phân phối tối ưu công suất bù trên lưới điện xí nghiệp
. Xác định dung lượng bù
. Đánh giá hiệu quả bù
CHƯƠNG 6 : TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT 63
. Cơ sở lí thuyết
. Tính toán nối đất
. Trình tự tính toán nối đất
CHƯƠNG 7 : HẠCH TOÁN CÔNG TRÌNH 65
KẾT LUẬN …………………………………………………… 66
Đồ án môn học Nguyễn Tất Thành ĐH Điện 3K 2

3
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Môn Cung Cấp Điện
Khoa Điện
BÀI TẬP DÀI
1. Tên đề thiết kế: -Thiết kế cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp
- Mô hình thực tế
2. Giảng viên hướng dẫn : Ninh Văn Nam
3. Họ và tên sinh viên : NGUYỄN TẤT THÀNH Lớp : ĐH Điện 3K2
Nhiệm vụ thiết kế
1. Xác định phụ tải tính toán của nhà máy
2. Xác định sơ đồ nối dây của mạng điện
3. Lựa chọn thiết bị điện: Máy biến áp , tiết diện dây dẫn , thiết bị phân phối,
thiết bị bảo vệ, đo lường…
4. Xác định các tham số chế độ của mạng điện:
∆
U,
∆

Toạ độ X,Y(m); công suất P, hệ số cos
ϕ
,
hệ số sử dụng và số thiết bị của các phân
xưởng
Toạ độ , công suất cắt và độ
lệch điện áp của nguồn điện
Kích thước và độ
rọi yêu cầu của
phân xưởng
hệ số
công
suất
X,m Y,m
P,
kW
cos
ϕ
K
sd
N
X,m Y,m
S
cắt,
MVA
V
%
aXb,m E
ye,
Lux

V 48 106 57.06 0.78 0.6 3 57 457 180 5 14x22 45 0.9
X 186 39 57.79 0.77 0.6 4 89 421 200 4 16x28 45 0.92
Y 112 48 66.74 0.79 0.6 2 65 431 250 5 14x28 50 0.91
Nguồn điện áp 10KV, thời gian sử dụng công suất cực đại 4500h
Đồ án môn học Nguyễn Tất Thành ĐH Điện 3K 2

5
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Môn Cung Cấp Điện
Khoa Điện
Giải mã: Các số liệu được lấy theo vần alphabê của họ tên người thiết kế; Tổng số chữ
cái của họ , tên đệm và tên là tổng số phân xưởng ứng với số liệu từ cột 2 đến cột 5 ;
(trường hợp có chữ cái trùng thì lấy theo dòng tiếp theo). Ví dụ học sinh Nguyễn Văn
Ba sẽ phải thiết kế cho nhà máy có 11 phân xưởng: N,G,U,Y, Ê,O,V, Ă,Ơ, B và A.
Số liệu về nguồn điện lấy theo chữ cái đầu tiên của tên họ
Số liệu về thiết kế chiếu sáng lấy theo chữ cái cuối cùng của tên.
Số liệu của cos
ϕ
2
lấy theo chữ cái đầu tiên của tên đệm .
Sinh viên:
NGUYỄN TẤT THÀNH = NGUYEO TÂƯ VHAƠIsẽ thiết kế cho xí nghiệp có 14
phân xưởng với các số liệu như sau:
Bảng 2.2. Số liệu thiết kế cung cấp điện cho các phân xưởng
STT Vần
Toạ độ
Tham số
Số máy
X Y 1 2 3 4
1 N 29 157 P (kW) 70.15 88.44 62.59 62.17
K

6 O 138 134
P (kW) 88.44 62.59 62.17
K
sd
0.6 0.6 0.6
Cos φ 0.77 0.67 0.78
7 T 75 54 P (kW) 81.87 63.05 66.74
K
sd
0.6 0.6 0.6
Cos φ 0.83 0.82 0.79
8 Â 148 28
P (kW) 62.17 68.6 84.3 77.82
K
sd
0.6 0.6 0.6 0.6
Cos φ 0.78 0.69 0.82 0.8
9 Ư 212 48 P (kW) 66.74 57.06
K
sd
0.6 0.6
Cos φ 0.79 0.78
10 V 48 106
P (kW) 57.06 57.79 66.74
K
sd
0.6 0.6 0.6
Cos φ 0.78 0.77 0.79
11 H 8 108 P (kW) 65.18 62.17 82.33 46.78
K

∆
U
cp
=2,5%.kích thước của nhà xưởng la a*b*h(rộng,dài ,cao) là 12*20*5.
Điểm đấu điện cách nhà xưởng là 152,43m thời gian hoàn vốn là T=8 năm.hệ số khấu hao thiết bị
k
kh
=6%.
Thời gian sử dụng cực đại là 4500h
Ta chọn đèn sợi đốt 200w và quang thông là F=3000 lux
chọn độ cao treo đèn là h
’
= 0,7m.
chiều cao của mặt bằng đèn làm việc h
2
=0,8m.
Đồ án môn học Nguyễn Tất Thành ĐH Điện 3K 2

7
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Môn Cung Cấp Điện
Khoa Điện
chiều cao tính toán h =H - h
2
-h’=5-0.7-0.8= 3,5 m
J =
'
'
hh
h
+

Đồ án môn học Nguyễn Tất Thành ĐH Điện 3K 2

8
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Môn Cung Cấp Điện
Khoa Điện
Xác định hệ số không gian
k
kg
=
)(
.
bah
ba
+
=
)2012(5,3
20.12
+
= 2,14
coi hệ số của nhà xưởng là:trần 0,7; tường 0,3xác định hệ số lợi dụng ánh sáng tương ứng với hệ số
không gian 2,19 la k
ld
=0,59
lấy hệ số dự trữ là:
δ
dt
=1,2 hệ số hiệu dụng của đèn là
η
=0,58
xác định tổng quang thông cần thiết là:

ldd
ba
kNF
δ
η=
2,1.20.12
59,0.58,0.24.3000
= 85,55 lx
Ngoài chiếu sáng chung còn trang bị cho mỗi máy 1 đèn 100w để chiếu sáng cục bộ
2,Xác định phụ tải tính toán của nhà máy:
2.1. Phụ tải các phân xương
Tính đại diện cho phân xưởng N
Phân xưởng N
1.1.1. Xác định hệ số sử dụng tổng hợp của nhóm thiết bị: K
sdΣ
Xác định theo công thức sau:
K
sdΣ =
∑
∑
P
K
p
i
sdi
i
.

−
+=
4
6,01
6,0
0,8
Công suất tính toán của phân xưởng là : P
N
P
L
= K
nc .
∑
=
n
i
i
P
1

= 0,8. (70,15+85,44+62,59+62,17) = 224,28 (kw)
Hệ số Cos
ϕ
tb
=
∑
∑
P
Cos
P

+
⋅+⋅
∑
1
ϕ
=> Cos
ϕ
N
=
17,6259,6244,8515,70
1.62,474,0.8,224
+++
+
= 0,745
Công suất tính toán toàn phân xưởng:
P
tt
=P
n
+ P
sc
=224,28 + 4,62=228,9 (kW)
Công suất biểu kiến:
S
x
=
x
x
Cos
P

199,37 (KVAR)
Đồ án môn học Nguyễn Tất Thành ĐH Điện 3K 2

10
Trng i Hc Cụng Nghip H Ni Mụn Cung Cp in
Khoa in
- ng kớnh t l ca biu ph ti:
Để giúp cho việc đặt trạm phân phối và các trạm biến áp phân xởng một cách
hợp lý đạt hiệu quả kinh tế nhất và giảm đợc tổn thất đến mức thấp nhất ta phải xác
định trung tâm phụ tải của từng trạm. Muốn xác định trung tâm phụ tải ta cần phải dựa
v o bản đồ phụ tải của các phân x ởng. Tâm của những đờng tròn chính là trung tâm
phụ tải của các phân xởng.
Đờng kính đờng tròn đợc xác định: r
x
=
m
S
x
.

Trong đó:
S
x
: là phụ tải của phân xởng X
m: là tỷ lệ xích đợc tính bằng KVA/mm
r
x
: là đờng kính vòng tròn phõn xng X
Chọn m = 5 KVA/mm
2

tt
(kVA)
R

X Y
N 280,35 0,74 224,28 4,62 228,9 0,745 199,37 307,24
G 183,56 0,8 152,36 3,78 156,11 0,804 115,05 194,2
U 186,85 0,797 155,08 5,1 160,18 0,803 118,69 199,48
Y 209,94 0,783 184,74 5,88 190,63 0,79 147,92 241,3
ấ 118,8 0,731 104,54 3,6 108,14 0,74 98,19 146,13
O 200,2 0,743 174,46 6,72 181,18 0,75 159,44 241,58
T 211,66 0,814 175,67 4,8 180,47 0,82 126,33 220,1
292,89 0,757 234,31 3,6 237,91 0,76 202,2 313,04
123,8 0,785 108,94 5,88 114,82 0,796 87,26 114,25
ỏn mụn hc Nguyn Tt Thnh H in 3K 2

11
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Môn Cung Cấp Điện
Khoa Điện
V 181,9 0,780 150,72 4,62 155,34 0,787 121,78 197,4
H 256,46 0,762 205,17 5,07 210,23 0,767 174,49 274,10
A 267,96 0,746 222,40 3,6 286,00 0,75 198,88 301,34
Ơ 124,76 0,725 109,78 3,6 113,38 0,73 104,3 155,31
I 250,71 0,720 200,57 3,6 204,16 0,725 193,5 281,6

1.2. Xác định phụ tải tính toán cho toàn xí nghiệp:
Hệ số sử dụng của toàn bộ xí nghiệp xác định tương tự theo biểu thức sau:
K
sdΣ =
∑

+
−
⇒
n
∗
hp
=0,916
⇒
n
hp
=12
Hệ số nhu cầu của toàn xí nghiệp
K
nc
= K
sd∑ +
n
K
hd
nc ∑
−1
=
0,6 +
=
−
12
6,01
0,715
Hệ số công suất của toàn xí nghiệp :
Cosφ

Khoa Điện
Q
XN
=
=−
xnxn
PS
22
1475.5 (KVAR)
Vậy
S
XN
= 1763,76 + j 1475,5 (KVA)
2. Sơ đồ nối dây:
2.1 Vị trí đặt trạm biến áp:
Tọa độ của trạm biến áp đặt theo công thức sau:
+ X =
∑
∑
i
ii
S
.xS
=
08,3187
37,324568
=101,8

+ Y =
∑

2
mm
)
Dòng điện chạy trên dây dẫn là:
I =
3U
S
=
10.3
9,3187
= 184,05 (A)
Tiết diện dây dẫn cần thiết :
F =
kt
J
I
=
=
1,1
05,184
167,3 (mm
2
)
Vậy ta chọn dây dẫn AC_185 (Cáp lõi nhôm)
Đồ án môn học Nguyễn Tất Thành ĐH Điện 3K 2

13
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Môn Cung Cấp Điện
Khoa Điện
2.3. Sơ đồ nối dây từ trạm biến áp đến các phân xưởng:

MBA
U
Â
Y
I
T
U
V
A
N
H
G
Ê
Phương án 3:
Đồ án môn học Nguyễn Tất Thành ĐH Điện 3K 2

15
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Môn Cung Cấp Điện
Khoa Điện
Ê
O
O
MBA
U
Â
Y
I
T
U
V

( ) ( )
2
iBA
2
iBA
yYxX −+−
=
( ) ( )
=+
22
79,4-15729-101,8
106,4 m
Thành phần phản kháng của hao tổn điện áp được xác định theo biểu thức:

U
Q
L
x
U
iO
o
iX
−
−
=∆ =>
U
Q

iR
U
LP

.
γ
=
67,16.38,0.32
4,106.9,228
120 (mm
2
)
Ta chọn cáp có tiết diện 120 (mm
2
) AC- 120 có: r
0
= 0,65(
kmΩ
), x
0
= 0,06(
kmΩ
)
Hao tổn điện áp thực tế:
=
+
=∆ l
U
QxrP
U .

U
Q
L
x
U
iO
o
iX
−
−
=∆

=>
U
Q
L
x
U
O
o
GX
U

−
−
=∆
=
04,2
38,0
10.3,96.07,0.05,115

72,95 (mm
2
)
Ta chọn cáp có tiết diện 95 (mm
2
) AC- 95 có: r
0
= 0,33(
kmΩ
), x
0
= 0,06(
kmΩ
)
Hao tổn điện áp thực tế:
=
+
=∆ l
U
QxrP
U .

00
8,1410.3,96.
38,0
06,0.05,11533,0.14,156
3
=
+
−

−
=∆

=>
U
Q
L
x
U
O
o
UX
U

−
−
=∆
=
859,0
38,0
10.26,145.07,0.69,118
3
=
−
(V)
Thành phần tác dụng của hao tổn điện áp:
=∆−∆=∆
−−
UUU
iXCPiR

Hao tổn điện áp thực tế:
=
+
=∆ l
U
QxrP
U .

00
45,1110.8,27.
38,0
07,0.69,11895,0.11,156
3
=
+
−
(V)< 19(V)
Y
L
0-N
=
( ) ( )
2
iBA
2
iBA
yYxX −+−
=
( ) ( )
=+

o
YX
Y

−
−
=∆
=
72,0
38,0
10.01,33.07,0.69,118
3
=
−
(V)
Thành phần tác dụng của hao tổn điện áp:
=∆−∆=∆
−−
UUU
iXCPiR
19-0,72 = 18,27(V)
Vậy tiết diện dây dẫn được xác định theo biểu thức:
F =
=
∆
−
U
iR
U
LP

38,0
07,0.03,17965,0.76,201
3
=
+
−
(V)< 19(V)
Ê
L
0-G
=
( ) ( )
2
iBA
2
iBA
yYxX −+−
=
( ) ( )
=+
22
84-79,4180-101,8
78.23 m
Thành phần phản kháng của hao tổn điện áp được xác định theo biểu thức:

U
Q
L
x
U

−
U
iR
U
LP

.
γ
=
58,17.38,0.32
23,78.14,108
39 (mm
2
)
Ta chọn cáp có tiết diện 35(mm
2
) AC- 35 có: : r
0
= 0,95(
kmΩ
), x
0
= 0,07(
kmΩ
)
Hao tổn điện áp thực tế:
=
+
=∆ l
U

22
127-134,13627-65,75
39,4 m
Thành phần phản kháng của hao tổn điện áp được xác định theo biểu thức:

U
Q
L
x
U
iO
o
iX
−
−
=∆

=>
U
Q
L
x
U
O
o
MX
M

−
−

29,9 (mm
2
)
Ta chọn cáp có tiết diện 35(mm
2
) AC-35 có: r
0
= 0,95(
kmΩ
), x
0
= 0,07(
kmΩ
)
Hao tổn điện áp thực tế:
=
+
=∆ l
U
QxrP
U .

00
38,1710.4,39.
38,0
07,0.19,15195,0.35,165
3
=
+
−


=>
U
Q
L
x
U
O
o
IX
I

−
−
=∆
=
093,2
38,0
10.6,68.07,0.63,165
3
=
−
(V)
Thành phần tác dụng của hao tổn điện áp:
=∆−∆=∆
−−
UUU
iXCPiR
19-2,093 = 16,907 (V)
Vậy tiết diện dây dẫn được xác định theo biểu thức:

= 0,06(
kmΩ
)
Hao tổn điện áp thực tế:
=
+
=∆ l
U
QxrP
U .

00
398,1710.6,68.
38,0
06,0.63,16542,0.08,180
3
=
+
−
(V)< 19(V
Â
L
0-O
=
( ) ( )
2
iBA
2
iBA
yYxX −+−


−
−
=∆
=
9,1
38,0
10.25,72.07,0.795,142
3
=
−
(V)
Thành phần tác dụng của hao tổn điện áp:
=∆−∆=∆
−−
UUU
iXCPiR
19-1,9 = 17,1 (V)
Vậy tiết diện dây dẫn được xác định theo biểu thức:
F =
=
∆
−
U
iR
U
LP

.
γ

=
+
−
(V)< 19(V)
Ư
L
0-H
=
( ) ( )
2
iBA
2
iBA
yYxX −+−
=
( ) ( )
=+
22
108-134,1368-65,75
63,39 m
Thành phần phản kháng của hao tổn điện áp được xác định theo biểu thức:

U
Q
L
x
U
iO
o
iX

iXCPiR
19-1,785= 17,215 (V)
Vậy tiết diện dây dẫn được xác định theo biểu thức:
Đồ án môn học Nguyễn Tất Thành ĐH Điện 3K 2

21
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Môn Cung Cấp Điện
Khoa Điện
F =
=
∆
−
U
iR
U
LP

.
γ
=
215,17.38,0.32
39,63.08,185
56,045 (mm
2
)
Ta chọn cáp có tiết diện 70(mm
2
) AC-70 có: r
0
= 0,48(

2
iBA
yYxX −+−
=
( ) ( )
=+
22
108-134,1368-65,75
63,39 m
Thành phần phản kháng của hao tổn điện áp được xác định theo biểu thức:

U
Q
L
x
U
iO
o
iX
−
−
=∆

=>
U
Q
L
x
U
O


.
γ
=
215,17.38,0.32
39,63.08,185
56,045 (mm
2
)
Ta chọn cáp có tiết diện 70(mm
2
) AC-70 có: r
0
= 0,48(
kmΩ
), x
0
= 0,06(
kmΩ
)
Hao tổn điện áp thực tế:
=
+
=∆ l
U
QxrP
U .

00
35,1610.39,63.

x
U
iO
o
iX
−
−
=∆

=>
U
Q
L
x
U
O
o
DX
D

−
−
=∆
=
21,1
38,0
10.12,59.07,0.04,111
3
=
−

Ta chọn cáp có tiết diện 35(mm
2
) AC-35 có: r
0
= 0,95(
kmΩ
), x
0
= 0,07(
kmΩ
)
Hao tổn điện áp thực tế:
=
+
=∆ l
U
QxrP
U .

00
266,1910.12,59.
38,0
07,0.04,11195,0.17,122
3
=
+
−
(V) > 19(V)
A
L

=>
U
Q
L
x
U
O
o
VX
V

−
−
=∆
=
665,0
38,0
10.27,33.07,0.05,108
3
=
−
(V)
Thành phần tác dụng của hao tổn điện áp:
=∆−∆=∆
−−
UUU
iXCPiR
19-0,665= 18,335 (V)
Vậy tiết diện dây dẫn được xác định theo biểu thức:
F =

=∆ l
U
QxrP
U .

00
94,1610.27,33.
38,0
07,0.05,10833,1.81,139
3
=
+
−
(V) < 19(V)
Ơ
Đồ án môn học Nguyễn Tất Thành ĐH Điện 3K 2

23
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Môn Cung Cấp Điện
Khoa Điện
L
0-

C
=
( ) ( )
2
iBA
2
iBA

C

−
−
=∆
=
05,1
38,0
10.88,40.07,0.38,139
3
=
−
(V)
Thành phần tác dụng của hao tổn điện áp:
=∆−∆=∆
−−
UUU
iXCPiR
19-1,05= 17,95 (V)
Vậy tiết diện dây dẫn được xác định theo biểu thức:
F =
=
∆
−
U
iR
U
LP

.

3
=
+
−
(V) > 19(V)
I
L
0-H
=
( ) ( )
2
iBA
2
iBA
yYxX −+−
=
( ) ( )
=+
22
108-134,1368-65,75
63,39 m
Thành phần phản kháng của hao tổn điện áp được xác định theo biểu thức:

U
Q
L
x
U
iO
o

UUU
iXCPiR
19-1,785= 17,215 (V)
Vậy tiết diện dây dẫn được xác định theo biểu thức:
F =
=
∆
−
U
iR
U
LP

.
γ
=
215,17.38,0.32
39,63.08,185
56,045 (mm
2
)
Ta chọn cáp có tiết diện 70(mm
2
) AC-70 có: r
0
= 0,48(
kmΩ
), x
0
= 0,06(

X
,V ∆U
R,
V F,mm
2
F
chon
mm
2
r
0
,Ω/km x
0
, Ω/km ∆U,kV
O-N 199,37 228,9 106.14 1,57 17,43 36,96 50 0,65 0,06 14,742
O-G 115,05 156,1
1
96,36 2,4 16,6 89,35 95 0,33 0,06 14,59
O-U 118,69 160,1
8
39,52 2,76 16,24 77,69 95 0,33 0,06 18,19
O-Y 147,92 190,63 33,02 0,95 18,05 26,45 50 0,65 0,06 10,74
O-Ê 98,19 108,1
4
78,34 1,78 17,265 59,8 70 0,48 0,06 17,35
O-O 159,44 181,1
8
65,51 1,097 17,903 29,9 35 0,95 0,07 17,38
O-T 126,33 180,4
7