TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐIỆN LỰC TP.HCM
KHOA HỆ THỐNG ĐIỆN
GVHD: Nguyễn Hữu Khoa
SVTH: Nhóm 2
Tp.HCM ngày 09/04/2012
Lời Nói Đầu
Em xin chân thành cảm ơn thầy cô Trường Cao Đẳng Điện Lực và đặc biệt là thầy Nguyễn
Hữu Khoa đã hướng dẫn tận tình để nhóm 2 hoàn thành tốt đồ án môn Cung Cấp Điện.
Tp.HCM ngày 09 tháng 04 năm 2012
Nhận Xét

2. Mặt bằng phân xưởng
DANH SÁCH CÁC THIẾT BỊ
KHMB Tên thiết bị P
đm
(kw) K
sd
cos
ϕ
1 Máy canh 1 15 0.4 0.6
2 Máy canh 2 15 0.4 0.6
3 Máy canh phân hạng 10 0.4 0.6
4 Máy hồ 1 10 0.6 0.6
5 Máy hồ 2 10 0.54 0.5
6 Máy hồ 3 10 0.7 0.67
7 Máy dệt kim 9 0.7 0.67
8 Máy dệt kim
9
0.7 0.67
9 Máy dệt kim
9
0.7 0.67
10 Máy dệt kim
9
0.7 0.67
11 Máy dệt CTD 11.5 0.55 0.6
12 Máy dệt CTM 11.5 0.55 0.6
13 Máy dệt CTM 11.5 0.55 0.6
14 Máy dệt CTM 11.5 0.55 0.6
Sợi thành phẩm Canh Hồ Gỗ Dệt Vải mộc hoàn tất Xuất tiêu thụ
Đ

N
G

D
Ệ
T
K
í
c
h

t
h
ư
ớ
c
:

D
à
i

R
ộ
n
g

=

1

10 10 10 10
10 10 10 10
10 10 10 10
10 10 10 10
10 10 10 10
7 7 7 7
7 7 7 7
7 7 7 7
7 7 7 7
7 7 7 7
7 7 7 7
7 7 7 7
7 7 7 7
7 7 7 7
8 8 8 9
8 8 8 9
8 8 8 9
8 8 8 9
8 8 8 9
8 8 8 9
8 8 8 9
8 8 8 9
8 8 8 9
13 13 13 13
13 13 13 13
13 13 13 13
13 13 13 13
13 13 13 13
13 13 13 13
13 13 13 13

D.10. Chọn dây từ TĐL đến các thiết bị 20
E. TÍNH SỤT ÁP VÀ NGẮN MẠCH 24
E.1. TÍNH SỤT ÁP 24
1. Sụt áp từ MBA đến TPPC 24
2. Sụt áp từ TPPC – TĐL – Thiết bị 24
2.1. Sụt áp từ TPPC – TĐL1 – các thiết bị nhóm 1 24
2.2. Sụt áp từ TPPC – TĐL2 – các thiết bị nhóm 2 26
2.3. Sụt áp từ TPPC – TĐL3 – các thiết bị nhóm 3 26
2.4. Sụt áp từ TPPC – TĐL4 – các thiết bị nhóm 4 27
2.5. Sụt áp từ TPPC – TĐL5 – các thiết bị nhóm 5 27
2.6. Sụt áp từ TPPC – TĐL6 – các thiết bị nhóm 6 27
2.7. Sụt áp từ TPPC – TĐL7 – các thiết bị nhóm 7 28
2.8. Sụt áp từ TPPC – TĐL8 – các thiết bị nhóm 8 28
E.2. TÍNH NGẮN MẠCH VÀ CHỌN CB 30
1. Ngắn mạch tại TPPC 30
2. Ngắn mạch tại các TĐL 30
3. Ngắn mạch tại các thiết bị 37
F. TÍNH TOÁN AN TÒAN 44
F.1. Các khái niệm cơ bản 44
F.2. Các biện pháp bảo vệ 44
F.3. Thiết kế bảo vệ an toàn 44
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
CHO PHÂN XƯỞNG DỆT
Kích thước: Dài x Rộng = 100m x 60m
A. PHÂN CHIA NHÓM PHỤ TẢI VÀ XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN
A.1. XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI
Mục đích: Ta xác định tâm phụ tải để đặt tủ động lực (hoặc tủ phân phối) ở tâm
phụ tải nhằm cung ấp điện với tổn thất điện áp và tổn thất công suất nhỏ, chi phí hợp lý.
Tuy nhiên vị trí đặt tủ còn phụ thuộc vào yếu tố mỹ quan, thuận tiện thao tác…
Nhóm 1

i=
∑
X
i
.P
đmi
1
n
i=
∑
P
đmi
X =
6.7 15 11.93 15 17.62 10 6.7 10 11.93 10 17.62 10
11.687( )
70
m
× + × + × + × + × + ×
= =
1
n
i=
∑
Y
i
.P
đmi
1
n
i=

Nhóm 3
KHMB Tên thiết bị
Số
lượng
P
đm
(kW)
K
sd
cos
ϕ
X
(m)
Y
(m)
12 Máy dệt CTM 28 11.5 0.55 0.6 55.24 45.11
Tâm phụ tải được tính theo công thức:
Để thuận tiện thao tác và vẻ mỹ quan ta dời tủ động lực 3 về tọa độ:
X = 55.24 (m); Y = 13.3 (m)
Nhóm 4
KHMB Tên thiết bị
Số
lượng
P
đm
(kW)
K
sd
cos
ϕ

.P
đmi
1
n
i=
∑
P
đmi
X =
= 55.24 (m)
1
n
i=
∑
Y
i
.P
đmi
1
n
i=
∑
P
đmi
Y =
= 45.11 (m)
1
n
i=
∑

i=
∑
X
i
.P
đmi
1
n
i=
∑
P
đmi
X =
= 76.2 (m)
1
n
i=
∑
Y
i
.P
đmi
1
n
i=
∑
P
đmi
Y =
= 45.11 (m)

(kW)
K
sd
cos
ϕ
X
(m)
Y
(m)
13 Máy dệt CTM 28 11.5 0.55 0.6 76.2 14
Tâm phụ tải được tính theo công thức:
Để thuận tiện thao tác và vẻ mỹ quan ta dời tủ động lực 7 về tọa độ:
X = 76.2 (m); Y = 0 (m)
Nhóm 8
KHMB Tên thiết bị
Số
lượng
P
đm
(kW)
K
sd
cos
ϕ
X
(m)
Y
(m)
13 Máy dệt CTM 8 11.5 0.55 0.6
97.14 23.46

đmi
Y =
= 14 (m)
1
n
i=
∑
X
i
.P
đmi
1
n
i=
∑
P
đmi
X =
= 76.2 (m)
1
n
i=
∑
Y
i
.P
đmi
1
n
i=

n
i=
∑
P
đmi
Y =
= 14 (m)
Tâm phụ tải được tính theo công thức:
Để thuận tiện thao tác và vẻ mỹ quan ta dời tủ động lực 8 về tọa độ:
X = 100 (m); Y = 23.46 (m)
XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI CHO TỦ PHÂN PHỐI CHÍNH
Nhóm 1 2 3 4 5 6 7 8
X
nhóm
(m) 0 34.76 55.24 76.2 36.76 55.24 76.2 100
Y
nhóm
(m) 26.9 13.3 13.3 13.3 0 0 0 23.46
P
nhóm
(kW) 70 322 322 252 252 252 322 368
P
px
(kW) 2160
Để thuận tiện cho việc điều hành và vẻ mỹ quan ta chọn lại vị trí tủ phân phối về tọa độ:
X = 0 (m); Y = 50 (m)
TỔNG KẾT TÂM PHỤ TẢI CỦA TỦ ĐỘNG LỰC VÀ TỦ PHÂN PHỐI
CHÍNH
Nhóm 1 2 3 4 5 6 7 8 TPPC
X

.P
đmi
1
n
i=
∑
P
đmi
Y =
= 23.46 (m)
1
n
i=
∑
X
i
.P
đmi
1
n
i=
∑
P
đmi
X =
= 48.352 (m)
1
n
i=
∑

sd
×
P
đm
∑
= 0.491
×
70 = 39.69 (kW)
 Công suất tác dụng tính toán:
P
tt
= K
max
×
K
sd
×
P
đm
∑
=
1.54 0.491 70
× × =
52.822 (kW)
 Công suất phản kháng tính toán:
Q
tt
= P
tb
×

P
đmi
1
n
i=
∑
K
sdi
.P
đmi
1
n
i=
∑
K
sd
=
= 0.491
34.4
70
=
=
P
đmi
1
n
i=
∑
cos.P
đmi

=
> 4
55.178 (kVA)
S
tt
P
2
tt
+
Q
2
tt
 Dòng điện tính toán của nhóm:
 Dòng định mức của thiết bị:
=> Chọn I
đmmax
= 37.984 (A)

 Dòng đỉnh nhọn của nhóm thiết bị:
=> I
kđmax
= K
mm
.I
đmmax
= 189.92 (A)(Chọn K
mm
= 5 vì P
đm
< 40 kW)

Hệ số sử dụng và hệ số công suất của nhóm thiết bị 2

Dựa vào bảng A.2 sách Hướng Dẫn ĐAMH Thiết Kế Cung
Cấp Điện ta sẽ chọn được hệ số K
max
theo hệ số sử dụng K
sd
và hệ số thiết bị hiệu
quả n
hq
 Công suất tác dụng trung bình:
P
tb
= K
sd
×
P
đm
∑
= 0.55
×
322 = 177.1 (kW)
 Công suất tác dụng tính toán:
P
tt
= K
max
×
K
sd

đm
<
40 kW)
I
đmi
=
P
đmi
U
đmi
cos
=> K
max
= 1.145
2
1
n
i
gfd
=
 
 ÷
 
∑
P
đmi
P
2
đmi
1

1
n
i=
∑
1
n
i=
∑
K
sd
=
= 0.55
=
P
đmi
1
n
i=
∑
cos.P
đmi
1
n
i=
∑
cos =
0.6
I
tt
=

=> I
đn
= I
kđmax
+ I
tt
– K
sd
. I
đmmax
= 145.6 + 472.9 – 0.55
×
29.12 = 611.484 (A)
Nhóm 3
KHMB Tên thiết bị
Số
lượng
P
đm
(kW)
K
sd
cos
ϕ
X
(m)
Y
(m)
12 Máy dệt CTM 28 11.5 0.55 0.6 55.24 45.11


×
P
đm
∑
=
1.145 0.55 322× × =
202.78 (kW)
 Công suất phản kháng tính toán:
Q
tt
= P
tb
×
tg
ϕ
177.1 1.333= × =
236.13 (kVar)
 Công suất biểu kiến tính toán:
 Dòng tính toán của nhóm:
 Dòng định mức của thiết bị:
 Dòng đỉnh nhọn của nhóm thiết bị:
=> I
kđmax
= K
mm
.I
đmmax
= 145.6 (A) (Chọn K
mm
= 5 vì P

(m)
10 Máy dệt kim 28 9 0.7 0.67 76.2 45.11
=> K
max
= 1.145
2
1
n
i
gfd
=
 
 ÷
 
∑
P
đmi
P
2
đmi
1
n
i=
∑
n
hq
=
= 28> 4
311.251 (kVA)
S

sd
=
= 0.55
=
P
đmi
1
n
i=
∑
cos.P
đmi
1
n
i=
∑
cos =
0.6
I
tt
=
S
tt
U
đm
3
311.251 10
472.9 ( )
3 380
A


Công suất tác dụng tính toán:
P
tt
= K
max
×
K
sd
×
P
đm
∑
= 1.10
×
0.7
×
252=194.04 (kW)

Công suất phản kháng tính toán:
Q
tt
= P
tb
×
tg
ϕ
=176.4
×
1.08=190.512 (kVar)

= 102.045 + 412.155 – 0.7
×
20.41 = 501.389
Nhóm 5
KHMB Tên thiết bị
Số
lượng
P
đm
(kW)
K
sd
cos
ϕ
X
(m)
Y
(m)
7 Máy dệt kim 28 9 0.7 0.67 36.76 14

Hệ số sử dụng và hệ số công suất của nhóm thiết bị 4

Dựa vào bảng A.2 sách Hướng Dẫn ĐAMH Thiết Kế Cung Cấp
Điện ta sẽ chọn được hệ số K
max
theo hệ số sử dụng K
sd
và hệ số thiết bị hiệu quả
n
hq

3 380
A
×
= =
×
=> Chọn I
đmmax
= 20.409 (A)
K
sdi
.P
đmi
P
đmi
1
n
i=
∑
1
n
i=
∑
K
sd
=
= 0.7
=
P
đmi
1

n
hq
=
= 28 > 4
K
sdi
.P
đmi
P
đmi
1
n
i=
∑
1
n
i=
∑
K
sd
=
= 0.7
=
P
đmi
1
n
i=
∑
cos.P


Công suất tác dụng trung bình:
P
tb
= K
sd
×
P
đm
∑
= 0.7
×
252 = 176.4 (kW)

Công suất tác dụng tính toán:
P
tt
= K
max
×
K
sd
×
P
đm
∑
= 1.10
×
0.7
×

= 5 vì P
đm
< 40 kW)
=> I
đn
= I
kđmax
+ I
tt
– K
sd
. I
đmmax
= 102.045 + 412.155 – 0.7
×
20.41 = 501.389
Nhóm 6
KHMB Tên thiết bị
Số
lượng
P
đm
(kW)
K
sd
cos
ϕ
X
(m)
Y

2
đmi
1
n
i=
∑
n
hq
=
= 28 > 4
K
sdi
.P
đmi
P
đmi
1
n
i=
∑
1
n
i=
∑
K
sd
=
= 0.7
=
P

U
đmi
cos
I
tt
=
S
tt
U
đm
3
271.93 10
413.155 ( )
3 380
A
×
= =
×
=> Chọn I
đmmax
= 20.409 (A)

Công suất tác dụng trung bình:
P
tb
= K
sd
×
P
đm

ϕ
176.4 1.08= × =
195 45 (kVar)

Công suất biểu kiến tính toán:

Dòng điện tính toán của nhóm:
 Dòng định mức của thiết bị:
 Dòng đỉnh nhọn của nhóm thiết bị:
=> I
kđmax
= K
mm
.I
đmmax
= 102.05 (A) (Chọn K
mm
= 5 vì P
đm
< 40 kW)
=> I
đn
= I
kđmax
+ I
tt
– K
sd
. I
đmmax

Công suất tác dụng trung bình:
P
tb
= K
sd
×
P
đm
∑
= 0.55
×
322 = 177.1 (kW)

Công suất tác dụng tính toán:
P
tt
= K
max
×
K
sd
×
P
đm
∑
= 1.132
×
0.55
×
322=200.477 (kW)

2
đmi
1
n
i=
∑
n
hq
=
= 28 > 4
K
sdi
.P
đmi
P
đmi
1
n
i=
∑
1
n
i=
∑
K
sd
=
= 0.55
=
P

I
tt
=
S
tt
U
đm
3
275.413 10
418.447 ( )
3 380
A
×
= =
×
=> Chọn I
đmmax
= 20.41 (A)
309.308 (kVA)
S
tt
P
2
tt
+ Q
2
tt
I
đmi
=

mm
.I
đmmax
= 145.6 (A) (Chọn K
mm
= 5 vì P
đm
< 40 kW)
=> I
đn
= I
kđmax
+ I
tt
– K
sd
. I
đmmax
= 145.6 + 469.945 – 0.55
×
29.12 = 599.529
Nhóm 8
KHMB Tên thiết bị
Số
lượng
P
đm
(kW)
K
sd

= 0.55
×
368 = 202.4 (kW)

Công suất tác dụng tính toán:
P
tt
= K
max
×
K
sd
×
P
đm
∑
=
1.141 0.55 368× × =
230.94 (kW)

Công suất phản kháng tính toán:
Q
tt
= P
tt
×
tg
ϕ
202.4 1.33= × =
269.19 (kVar)

= 145.6 + 538.87 – 0.55
×
29.12 = 668.45 (A)
BẢNG TỔNG KẾT TÍNH TOÁN PHỤ TẢI
Nhóm K
sd
cos
ϕ
P
tt
(kW) Q
tt
S
tt
I
tt
(A) I
đn
(A)
=> K
max
= 1.141
354.67 (kVA)
S
tt
P
2
tt
+ Q
2

 
 ÷
 
∑
P
đmi
P
2
đmi
1
n
i=
∑
n
hq
=
= 32 > 4
=> Chọn I
đmmax
= 29.12 (A)
K
sdi
.P
đmi
P
đmi
1
n
i=
∑

7 0.55 0.60 200.477 235.543 306.308 469.945 599.529
8 0.55 0.60 230.94 269.19 354.67 538.87 668.45
B. TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG
Ta chia diện tích cả phân xưởng thành 8 nhóm chiếu sáng, tương ứng với 8 tủ chiếu sáng.
Mỗi nhóm chiếu sáng tương ứng một phần diện tích như nhau: 30 x 25 (m
2
)
B.1. Tính chiếu sáng cho nhóm 1
1. Kích thước: Chiều dài: a = 30 m; Chiều rộng: b = 25 m
Chiều cao: H = 4m; Diện tích: S = 750 m
2
2. Màu sơn: Trần: trắng Hệ số phản xạ trần:
tr
ρ
= 0.75
Tường: vàng nhạt Hệ số phản xa tường:
tg
ρ
= 0.50
Sàn: xanh sậm Hệ số phản xạ sàn:
lv
ρ
= 0.20
3. Độ rọi yêu cầu: E
tc
= 300(lx)
4. Chọn hệ chiếu sáng: chung đều.
5. Chọn khoảng nhiệt độ màu: T
m
= 2900 - 4200

= 3.2 (m)
9. Chỉ số địa điểm:
30 25
( ) 3.2 (30 25)
tt
ab
K
h a b
×
= =
+ × +
=4.26
≈
4
10.Hệ số bù:
Chọn hệ số suy giảm quang thông:
1
0.8
δ
=
Chọn hệ số suy giảm do bám bụi:
2
0.9
δ
=
11.Tỷ số treo:
'
0
'
tt

bộ đèn
= 80
15.Kiểm tra sai số quang thông:
16. Kiềm tra độ rọi trung bình trên bề
mặt làm việc:
17.Phân bố các đèn:
1 2
1 1
1.39
0.8 0.9
d
δ δ
= = =
× ×

tổn
các bóng/ 1bộ
N
bộ đèn
=
= 79.58 (bộ)
80 5000 397900.76
% 1.68%
397900.76
× −
∆Φ = =
80 5000 0.786
301.58( )
750 1.39
tb

m
= 4000
0
K
R
a
= 76 P
đ
= 36 (W)
Φ
đ
= 2500 (lm)
24.Chọn bộ đèn: Loại: Aresa 202
Cấp bộ đèn: 2x36 (W) Hiệu suất: 0.58H + 0.31T
Số đèn / 1bộ: 2 Quang thông các bóng/ 1bộ: 5000 (lm)
L
dọcmax
= 1.6h
tt
= 5.12(m) L
ngangmax
= 2h
tt
= 6.4 (m)
25.Phân bố các đèn: Cách trần: h’=0 (m). Bề mặt làm việc: 0.8 (m)
Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc: h
tt
= 3.2 (m)
26.Chỉ số địa điểm:
30 25

= =
+
29.Hệ số sử dụng:
d d i i
U u u
η η
= +
= 0.58
×
0.97 + 0.31
×
0.72 = 0.786
30.Quang thông tổng:
Φ
tổng
=
300 750 1.39
0.786
tc
E S d
U
× ×
× ×
=
= 397900.76 (lm)
31.Xác định số bộ đèn:
 Chọn số bộ đèn: N
bộ đèn
= 80
32.Kiểm tra sai số quang thông:

B.3. Tính chiếu sáng cho nhóm 3 : Chọn số bộ đèn: N
bộ đèn
= 80
B.4. Tính chiếu sáng cho nhóm 4 : Chọn số bộ đèn: N
bộ đèn
= 80
B.5. Tính chiếu sáng cho nhóm 5 : Chọn số bộ đèn: N
bộ đèn
= 80
B.6. Tính chiếu sáng cho nhóm 6 : Chọn số bộ đèn: N
bộ đèn
= 80
B.7. Tính chiếu sáng cho nhóm 7 : Chọn số bộ đèn: N
bộ đèn
= 80
B.8. Tính chiếu sáng cho nhóm 8 : Chọn số bộ đèn: N
bộ đèn
= 80
 TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO PHÂN
XƯỞNG
=> Công suất tác dụng chiếu sáng P
cspx
= 72
×
640 =46080(W)
=> Công suất của ballats = 20% P
cspx
= 20%
×
46080 = 9216 (W)

8 bộ ( L
ngang

≈
2.5 m)
80 5000 397900.76
% 1.68%
397900.76
× −
∆Φ = =
80 5000 0.786
301.58( )
750 1.39
tb
E lx
× ×
= =
×
C. TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SUẤT CHO PHÂN XƯỞNG
VÀ CHỌN MBA PHÂN XƯỞNG
Xác định công suất của tủ phân phối chính:
Theo tiêu chuẩn IEC 439 hệ số đồng thời được chọn K
đt
= 0.9 khi số tủ phân phối
ít hơn hoặc bằng 3 (sách HD thiết kế lắp đặt điện trang B35)
P
pp
= P
cspx
∑

∑
= 15.9 + 1569.417 = 1585.320 (kVar)
Q
ttpx
= K
đt
pp
Q
∑
= 0.9
×
1585.320 = 1426.88 (kVar)
=> S
ttpx
=
2 2
ttpx ttpx
P Q+ =
2 2
1195.44 1426.788 +
= 1861.398 (kVA)
Xác định máy bù:
Để cải thiện hệ số công suất của mạng điện, cần có bộ tụ điện làm nguồn phát
công suất phản kháng. Cách giải quyết này được gọi là bù công suất phản kháng.
Hình giản đồ mô tả nguyên lý bù công suất Q
c
= P (
'tg tg
ϕ ϕ
−

tg tg
ϕ ϕ
−
) = 1195.44
×
(1.0192 – 0.33) = 1030.47 (kVar)
Với công suất trên ta chọn được: 21 máy bù KC2-0.38-50-3Y3
=> Q
sau bù
= 1426.788 – (21
×
50 ) = 376.788 (kVar)
Chọn MBA cho trường hợp quá tải sự cố, đặt 2 MBA song song ngoài trời.
Ta có S
ttpx
= 1861.398 (kVA)
Sau khi bù công suất:
S
ttpx
=
2 2 2 2
( ) 1195.44 396.018
ttpx ttpx bu
P Q Q+ − = +
= 1591.1 (kVA)
cos
saubu
ϕ
=
0.95

Q’
Q
c
S’
=>
( )
2
3 2
3
2
2
3
15 10 380
1.39 10 ( )
1250 10
N dm
MBA
dm
P U
R
S
−
∆ ×
× ×
= = = × Ω
×
=>
2
2
3

Ω
)
TÍNH TOÁN CHO TỦ PHÂN PHỐI

Dòng điện tính toán:

Dòng điện đỉnh nhọn:
Hệ số sử dụng của và hệ số công suất tủ phân phối:
 I
đnpp
= I
đn-max-nhóm
+ I
ttpp
– K
sdpp
. I
tt-max-nhóm

=668.45+1913.351-0.588
×
538.87= 2281.11 (A)
I
ttpp
=
S
tt
U
đm
3