CHƯƠNG I
TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CHO PHÂN XƯỞNG
1.1 Giới thiệu sơ bộ về phân xưởng:
- Phân xưởng cơ khí có dạng hình chữ nhật, nền xi măng, trần lợp
tôn hai mái. Toàn bộ phân xưởng có năm cửa, bốn cửa phụ và một cửa
chính. Phân xưởng có các kích thước sau:
- Chiều dài: 54m
- Chiều ngang: 18m
- Chiều cao:7m
Phân xưởng được cấp điện từ trạm biến áp khu vực có cấp điện áp
22/0,4 kv.
1.2 Danh mục các thiết bị trong phân xưởng:
Ký
hiệu
Số
lượng
P
iđm
∑P
iđm
cosφ K
sd
1 5 5 25 0,8 0,6
2 4 20 80 0.9 0,4
3 1 14 14 0,85 0,6
4 3 5 15 0,9 0,5
5 2 7 14 0,85 0,7
6 2 3 6 0,9 0,6
7 2 9 18 0,85 0,6
8 4 5 20 0,9 0,6
9 2 1 2 0,85 0,4

hiệu
Số
lượng
P
iđm
∑P
iđm
cosφ K
sd
1
1 3 7 21 0,65 0,7
2 2 14 28 0,75 0,8
3 3 11 33 0,65 0,9
5 3 12 36 0,75 0,8
8 1 1 1 0,75 0,9
Tổng 11 107
2
3 2 11 22 0,65 0,9
4 3 18 54 0,85 0,7
6 1 7 7 0,75 0,8
Tổng 6 83
3
5 3 12 36 0,75 0,8
9 3 5 15 0,75 0,7
10 1 9 9 0,75 0,8
Tổng 7 60
4
7 2 3 6 0,75 0,8
8 2 1 2 0,75 0,9
10 2 9 18 0,75 0,8

iđm
)
Do đó ta có được:
Công suất tác dụng tính toán.
P
tt1

W)(21,78)9,018,0249,0338,0287,021(9,0 K
=×+×+×+×+××=

Hệ số công suất trung bình.
Cosφ
tb1

=
×
=
∑
∑
12
1
12
1
i
ii
P
Posc
ϕ
7,0
107

Số
lượng
P
iđm
∑P
iđm
Cosφ K
sd
2 3 2 11 22 0,65 0,9
4 4
4 3 18 54 0,85 0,7
6 1 7 7 0,75 0,8
Tổng 6 83
Tương tự ta cũng tính được phụ tải tính toán của nhóm 2:
Công suất tác dụng
P
tt2

W)(88,56)8,077,0549,022(9,0 K=×+×+××=

Hệ số công suất trung bình
Cosφ
tb2

=
×
=
∑
∑
6

Q
tt2
R)(14,4488,5672
22
KVA
=−=
1.4.3 Phụ tải tính toán nhóm 3:
Nhóm 3 có các thiết bị như sau:
Nhóm Ký
hiệu
Số
lượng
P
iđm
∑P
iđm
cosφ K
sd
3
5 3 12 36 0,75 0,8
9 3 5 15 0,75 0,7
10 1 9 9 0,75 0,8
Tổng 7 60
Phụ tải tính toán của nhóm 3:
Công suất tác dụng
P
tt3

W)(58,41)8,097,0158,036(9,0 K
=×+×+××=

75,0
58,41
cos
3
3
KVA
P
tb
tt
===
ϕ
Công suất phản kháng
Q
tt3
R)(67,3658,4144,55
22
KVA
=−=
1.4.4 Phụ tải tính toán nhóm 4:
Nhóm 4 có các thiết bị như sau:
Nhóm Ký
hiệu
Số
lượng
P
iđm
∑P
iđm
cosφ K
sd

P
Posc
ϕ
75,0
92
75.0)18481826(
=
×++++
Công suất biểu kiến
S
tt4

)(84,87
75,0
88,65
cos
4
4
KVA
P
tt
===
ϕ
Công suất phản kháng
6 6
Q
tt4
R)(1,5888,6584,87
22
KVA=−=

+P
n3
+P
n4
) = 0,9 ×242,55 = 218,3(kw)
Công suất phản kháng tính toán của các nhóm
Q
ttđl
= k
đt
×(Q
n1
+Q
n2
+Q
n3
+Q
n4
) = 0,9×216 = 194,4 (kvAr)

Hệ số cosφ
tb
Cosφ
tb
=
×
=
∑
∑
4

2
là diện tích bố trí nhóm hộ tiêu thụ
Là phân xưởng cơ khí có suất phụ tải trên một đơn vị diện tích nằm
trong khoản từ (12 – 16) W/m
2
. Ta chọn P
o
= 15(W/m
2
) và hệ số cosα= 1.
Từ đó ta có công suất chiếu sang của phân xưởng là:
7 7
P
cs
= P
o
×F = 15×972 = 14,58 (kw)
1.6 Phụ tải tính toán toàn phân xưởng:
Phụ tải tính toán của phân xưởng bao gồm phụ tải động lực và phụ
tải chiếu sáng và có giá trị:
Công suất tái dụng của phân xưởng
P
tt
= P
ttđl
+P
cs
= 218,3+14,58 = 232,88(kw)
Công suất phản kháng của phân xưởng
Q

∑
×
n
i
n
i
i
P
P
x
1
1

Y =
∑
∑
×
n
i
n
i
i
P
P
y
1
1
Trong đó X,Y là tọa độ tâm phụ tải
1.7.1Tâm phụ tải nhóm 1:
Tọa độ phụ tải của nhóm 1

P
P
x
1
1

Y =
∑
∑
×
n
i
n
i
i
P
P
y
1
1
Tọa độ tâm phụ tải của nhóm 1
X
1
=
)(,74,10
107
1818,38124,35114,4146,307
m=
×+×+×+×+×
Y

=
)(66,11
83
2,1873,24186,3611
m=
×+×+×
Y
2
=
)(03,10
83
8,137)318112(16
m=
×+×+××
1.7.3Tọa độ tâm phụ tải nhóm 3:
Tọa độ các phụ tải nhóm 3
ST
T
Ký
hiệu
P
i
(KW) x
i
(m) y
i
(m)
1 5C 12 43 16
2 5D 12 45 16
3 5E 12 47 16

i
(m) y
i
(m)
1 7A 3 30,8 8
2 7B 3 43,8 6,4
3 8B 1 34,2 1,6
4 8C 1 46 1,6
5 10B 9 39 1,6
6 10C 9 43 1,6
7 11A 16 52 4,2
10 10
8 11B 16 52 7,2
9 11C 16 52 10,2
10 12A 9 40,6 9
11 12B 9 45 9
Tọa độ tâm phu tải nhóm 4
X
3
=
)(09,43
92
6,859523168292,8016,743
m=
×+××+×+×+×
Y
3
=
)(16,5
92

tải và của phân xưởng tuy nhiên theo sơ đồ mặt bằng tâm phụ tải nằm
giữa phân xương, để đảm bảo an toàn liên tục cung cấp điện và mỹ quan
nên ta dời tâm phụ tai của các nhóm về phía tường và tâm phụ tải (nơi
đặt máy biến áp) ra ngoài phân xưởng.
Vị trí đặt tủ phân phối phân xưởng và tủ phân phối động lực các
nhóm phụ tải trong bảng sau:
Tên tủ X (m) Y(m)
Tủ phân phối chính 22 18
Tủ phân phôi nhóm 1 10 0
Tủ phân phối nhóm 2 13 18
Tủ phân phối nhóm 3 40 18
Tủ phân phối nhóm 4 45 0
Tủ phân phối chiếu sáng 31 18
1.7.6 Chọn dung lượng máy biến áp:
Từ công suất biển kiến tính toán ta chọn được dung lượng máy
biên áp.
Ta có: S
tt
= 303,4 (kVA)
S
đm
≥

S
tt
= 303,4
Tra bảng 1.1 trang 19 sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện của
Ngô Thời Quang chọn máy biến áp phân phối do ABB chế tạo có các
thông số sau:


LẬP PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY,LỰA CHỌN, KIỂM TRA CÁC THIẾT
BỊ TRUYỀN DẪN VÀ BẢO VỆ CHO PHÂN XƯỞNG
2.1Phương án đi dây mạng điện phân xưởng:
- Phân xưởng được cấp điện từ trạm biến áp có công suất
400(kVA). Trong phân xưởng đặt sáu tủ phân phối: Một tủ phân phối
chính lấy điện từ trạm biến áp cấp điện cho năm tủ phân phối còn lại
(một tủ phân phối chiếu sáng và bốn tủ phân phôi cho bốn nhóm phụ tải).
- Đường dây từ trạm biến áp về tủ phân phối phân xưởng dùng 5
sợi cáp đồng một lõi, 3 sợi cho 3 pha, 1 sợi cho trung tính và 1 cho dây
nối đất.
- Đường dây từ tủ phân phối phân xưởng về các tủ phân phối còn
lại cũng dùng cáp đồng một lõi, để đảm bào độ tin cậy cung cấp điện và
thuận tiện trong vận hành sửa chữa ta dùng mạng điện hình tia kết hợp
với mạng liên thông cấp điện cho phân xưởng.
- Từ tủ phân phối phân xưởng đi 5 lộ đến 5 tủ phân phối các nhóm
phụ tải, đóng cắt và bảo vệ cho các lộ này ta dùng 5 áptômát(CB) và 1
áptômát tổng, ngoài ra còn có lộ dự phòng.
- Trong mỗi tủ phân phối có một CB tổng, một thanh cái, và các
CB con. Số lượng CB con phụ thuộc vào số thiết bị trong từng nhóm.
- Cáp điện dẫn đến các tủ phân phối và thiết bị được đi trong ống
và đặt trong rãnh cáp ngầm.
2.2Chọn thiết bị truyền dẫn và thiết bị bảo vệ cho phân xưởng:
2.2.1Chọn dây dẫn cho các phụ tải:
Có nhiều phương pháp chọn dây dẫn như là: chọn tiết diện dây dẫn
theo phương pháp mật độ dòng điện kinh tế J
kt
, chọn tiết diện dây dẫn
theo phương pháp mật độ dòng điện không đổi J
kđ
, chọn tiết diện dây dẫn

6
×k
7
k
4
: ảnh hưởng của cách lắp đặt
k
5
: ảnh hưởng của số dây đi chung với nhau
k
6
: ảnh hưởng của loại đất
k
7
: ảnh hưởng của nhiệt độ đất
Tra bảng chọn:
k
4
= 0,8 dây đi ngầm
k
6
= 1 đất khô
k
7
= 0,95 hiệu chỉnh nhiệt độ của cáp
a/ Chọn cáp cho các thiết bị điện trong phân xưởng:
 Chọn cáp cho động cơ 1, động cơ 6, động cơ 10, động cơ 12 có
cùng một vì công suất của các động cơ này tương đương nhau:
Động cơ 1,động cơ 6 có cùng công suất định mức:
P

I ≥
: k
ch
= k
4
×k
5
×k
6
×k
7
= 0,8×1×1×0,95 = 0,76
k
5
= 1: đi một mạch trong một ống
Dòng điện cho phép của cáp
17 17
)(24
76,0
23,18
AI
cp
=≥⇒
Tra bảng chọn cáp đồng ba lõi và dây bảo vệ PE có thông số sau:
Dây
F (mm
2
) d (mm) I(A)
r
o

I
đm
đm
=
××
×
=
××
=
ϕ
Dòng điện cho phép của cáp:
)(3,37
76,0
4,28
AI
cp
=≥⇒
Tra bảng chọn cáp ba lõi và dây bảo vệ PE có thông số:
Dây
F (mm
2
) d (mm) I(A)
r
o
)/( km
Ω
ở 20
o
C
Điện áp thử

××
×
=
××
=
ϕ
Dòng điện cho phép của cáp:
)(32,13
76,0
13,10
AI
cp
=≥⇒
Tra bảng chọn cáp ba lõi và dây bảo vệ PE có thông số:
Dây
F (mm
2
) d (mm) I(A)
r
o
)/( km
Ω
ở 20
o
C
Điện áp thử
(V)
Φ 3×2,0 1,8 20 9,43 1500
PE 2,0 1,8 29 9,43 1500
 Chọn cáp cho động cơ 4, động cơ 11, có cùng một tiết diện.

AI
cp
=≥⇒
Tra bảng chọn cáp ba lõi và dây bảo vệ PE có thông số:
Dây
F (mm
2
) d (mm) I(A)
r
o
)/( km
Ω
ở 20
o
C
Điện áp thử
(V)
Φ 3×10 4,05 49 1,83 1500
PE 2,0 1,8 29 9,43 1500
b/ chọn cáp cho các tủ động lực:
 Chọn cáp cho tủ động lực nhóm 1
Công suất tính toán phụ tải
19 19
P
tt1
= 78,21, cosφ = 0,7
Ta có:
)(8,169
7,03803
100021,78

= 0,8×0,9×1×0,95 = 0,684
k
5
= 0,9: 3 dây đi chung trong một ống
Dòng điện cho phép của cáp
)(2,248
684,0
8,169
AI
cp
=≥⇒
Tra bảng chọn ba cáp một lõi cho ba pha và dây bảo vệ PE có
thông số:
Dây
F (mm
2
) d (mm) I(A)
r
o
)/( km
Ω
ở 20
o
C
Điện áp thử (V)
Φ 80,0 11,5 268 0,234 2500
PE 35,0 7,56 165 0,524 2500
 Chọn cáp cho tủ động lực nhóm 2
Công suất tính toán phụ tải
P

×k
5
×k
6
×k
7
= 0,8×0,9×1×0,95 = 0,684
k
5
= 0,9: 3 dây đi chung trong một ống
Dòng điện cho phép của cáp
)(160
684,0
4,109
AI
cp
=≥⇒
Tra bảng chọn ba cáp một lõi cho ba pha và dây bảo vệ PE có
thông số:
Dây
F (mm
2
) d (mm) I(A)
r
o
)/( km
Ω
ở 20
o
C

cp
k
I
I ≥
: k
ch
= k
4
×k
5
×k
6
×k
7
= 0,8×0,9×1×0,95 = 0,684
k
5
= 0,9: 3 dây đi chung trong một ống
Dòng điện cho phép của cáp
)(15,123
684,0
23,84
AI
cp
=≥⇒
Tra bảng chọn ba cáp một lõi cho ba pha và dây bảo vệ PE có
thông số:
Dây
F (mm
2

×
=
××
=
ϕ
hc
đm
cp
k
I
I ≥
: k
ch
= k
4
×k
5
×k
6
×k
7
= 0,8×0,9×1×0,95 = 0,684
k
5
= 0,9: 3 dây đi chung trong một ống
Dòng điện cho phép của cáp
)(1,195
684,0
46,133
AI

4,03
A
S
I
tt
tt
=
×
=
×
=

hc
đm
cp
k
I
I ≥
: k
ch
= k
4
×k
5
×k
6
×k
7
= 0,8×0,9×1×0,95 = 0,684
k

21
kk
I
I
tt
cp
×
≥
Trong đó I
cp
là dòng điện cho phép của thanh dẫn
k
1
hệ số hiệu chỉnh theo cách đặt thanh dẫn
(k
1
= 1 đặt thẳng đứng)
k
2
= 0,9 hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ
22 22
 Lựa chọn thanh dẫn cho tủ phân phối phân xưởng:
Dòng điện tính toán:
)(9,437
4,03
4,303
4,03
A
S
I

Khối lượng
(kg/m)
Dòng điện cho
phép (A)
40×4 160 1,424 625
 Chọn thanh dẫn cho tủ động lực của các nhóm phụ tải
Ta chọn thanh dẫn cho tủ động lực của các nhóm phụ tải có cùng kích
thước và chọn theo công suất của nhóm phụ tải lớn nhất (nhóm 1):
Công suất tính toán phụ tải
P
tt1
= 78,21, cosφ = 0,7
Ta có:
)(8,169
7,03803
100021,78
cos3
A
U
P
I
đm
đm
=
××
×
=
××
=
ϕ

đmCB
≥ U
đmlđ
I
đmCB
≥ I
tt
23 23
I
cđmCB
≥ I
N
Với lưới điện hạ áp vì ngắn mạch xa nguồn nên: I
N
= I
ck
= I
∞
= I
’’
Và
Nxk
Ii ××= 28,1

a/ Chọn CB đóng cắt và bảo vệ cho các động cơ:
 Chọn CB cho động cơ 1 và động cơ 6 (hai động cơ có cùng công suất)
Động cơ 1 có các thông số
P
đm
= 7 (KV), cosφ = 0,65

I
cđm
(k
A)
Kích
thước(mm)
Khối
lượng(k
g)
Rộn
g
Ca
o
sâ
u
50A
F
ABE
50a
3 600 20 2,5 75
13
0
64 0,45
 Chọn CB cho động cơ 2
Động cơ 2có các thông số
P
đm
= 14 (KV), cosφ = 0,75
Dòng điện định mức:
)(4,28

(k
A)
Kích
thước(mm)
Khối
lượng(k
g)
Rộn
g
Ca
o
sâ
u
50A ABE 3 600 40 2,5 75 13 64 0,45
24 24
F 50a 0
 Chọn CB cho động cơ 3
Động cơ 3 có các thông số
P
đm
= 11 (KV), cosφ = 0,65
Dòng điện định mức:
)(7,25
65,03803
100011
cos3
A
U
P
I

Rộn
g
Ca
o
sâ
u
50A
F
ABE
50a
3 600 40 2,5 75
13
0
64 0,45
 Chọn CB cho động cơ 4
Động cơ 4 có các thông số
P
đm
= 18 (KV), cosφ = 0,85
Dòng điện định mức:
)(17,32
85,03803
100018
cos3
A
U
P
I
đm
đm

Ca
o
sâ
u
50A
F
ABE
50a
3 600 50 2,5 75
13
0
64 0,45
25 25