§å ¸n cung cÊp ®iÖn
LỜI NÓI ĐẦU

Trong quá trình phát triển của xã hội,con người luôn tìm mọi cách khai
thác
mọi tiềm lực của tự nhiên để phục vụ cho nhu cầu sống của mình.Hiện nay
nước
ta đang trong quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa,mà nguồn năng lượng
điện
không thể thiếu được trong công nghiệp.
Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của các nhà máy và xí
nghiệp cùng với nhu cầu sử dụng to lớn của người dân về điện năng , chính vì
vậy đòi hỏi sự phát triển không ngừng của ngành điện. Đứng trước tình hình đó
lực lương đông đảo các cán bộ,kỹ thuật viên trong và ngoài ngành điện cùng
tham gia và thiết kế và lắp đặt các công trình trọng điểm của nền công nghiệp
của nước ta. Các nhà máy và xí nghiệp cần được cung cấp một lương điện
tương đối lớn , nguồn điện được lấy từ nguồn cao áp rồi qua các trạm biến áp
trung gian về nhà máy và lại được cung cấp cho các phân xưởng. Đồ án này
giới thiệu chung về xí nghiệp , vị trí địa lý, đặc điểm công nghệ , phân bố phụ
tải… Đồng thời đồ án cũng xác định phụ tải tính toán , thiết kế mạng điện cao
áp hạ áp , và hệ thống chiếu sáng cho phân xưởng cũng như toàn xí
nghiệp .Thông qua thiết kế và tính toán nêu ra các cách lựa chọn thiết bị
điện.số lương,dung lượng,vị trí đặt trạm biến áp,trạm phân phối điện năng
trung tâm.cũng như tính toán chọn bù công suất phản kháng cho
hệ thống cung cấp điện toàn xí nghiệp…
Là một học sinh khoa Điện trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
em đã đươc học và tìm hiểu các vấn trên . Hiện nay em đã đươc tiếp nhận
một đồ án với tiêu đề là : ” Thiết kế cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp ”
với sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy Ninh Văn Nam,thầy giáo bộ môn Cung
Cấp Điện, để em có thể hoàn thành đồ án này.
Đây là đồ án đầu tiên của em được giao làm nên vẫn còn bỡ ngơ

( )
m
P
( )
kW
cos
ϕ
K
sd
N X
( )
m
Y
( )
m
Scat
( )
MVA
V% a*b
( )
m
E
yc
( )
lux
cos
ϕ
T 75 54 81,87 0,83 0,6 3 35 479 250 5
16
×

20
45 0,9
M 27 127 59,43 0,65 0,6 3 17 457 250 4
10
×
34
45 0,92
A 200 24 143,2 0,78 0,6 3 327 210 165 5
12
×
20
45 0,9
O 138 134 85,44 0,77 0,6 3 78 417 150 5
16
×
28
45 0,92
I 84 68 62,17 0,78 0,6 4 437 69 160 3
12
×
20
45 0,9

§å ¸n cung cÊp ®iÖn
CHƯƠNG I: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN
A.Đặt Vấn Đề

Phụ tải là số liệu ban đầu , để giải quyết những vấn đề tổng hợp về
kinh tế , kỹ thuật phức tạp xuất hiện khi thiết kế cung cấp điện cho các xí
nghiệp công nghiệp hiện đại . xác định phụ tải là giai đoạn đầu tiên của công


3 .Lựa chọn thiết bị, Máy biến áp, tiết diện dây dẫn, thiết bị phân
phối,thiết
bị bảo vệ, thiết bị đo lường.v.v.
4 .Xác định tham số chế độ mạnh điện :
U∆
,
P∆
,
A∆
,U
2
.
5 .Tính toán nối đất cho trạm biến áp theo chữ cái cuối cùng của tên
đệm
6 .Tính toán dung lượng bù để cải thiện hệ số công suất lên giá trị Cos
2
ϕ

7 .Tính toán chiếu sang cho phân xưởng ( ứng với chữ cái cuối cùng
của
tên người thiết kế.

8 .Dự toán công trình điện.
C. Các Phương Pháp Xác Định Phụ Tải Tính Toán
I Phưong pháp xác định phụ tải tính toán(PTTT)theo công suất đặt
và hệ số nhu cầu.
Công thức tính:
P
tt

(2-1)
Một cách gần đúng có thể lấy P
đ
= P
đm
Khi đó : P
tt
= K
nc
×
∑
−
n
i
đmi
P
1
Trong đó :
P
đmi
,P
đi
:Là công suất đắt và công suất định mức của thiết bị
i
.
P
tt
,Q
tt
,S

P
tb
=
( )
t
dttP
t
∫
0
=
t
A
Phương pháp này có thể áp dụng tính phụ tải tính toán ở thanh cái từ
phân phối, phân xưởng hoặc thanh cái hạ áp của trạm biến ạp phân xưởng.
Phưong pháp này ít đươcj dùng trong tính toán thiết kế mới vì nó yêu cầu có đồ
thị của nhóm phụ tải.
III Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình và độ lệch
của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình.
P
tt
=Ptb
+
β
×
tb
σ
Trong đó :

P
tb


P
tb .
là công suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm nhiết bị [KW].
K
max
.hệ số cực đại,tra trong sổ tay kỹ thuật theo quan hệ.

K
max
= f (n
hq
. K
sd
)
K
sd
.hệ số sử dụng tra trong sổ tay mới có.
§å ¸n cung cÊp ®iÖn
N
hq .
số thiết bị dùng điện hiệu quả.
Phương pháp này thường được dùng để tính toán phụ tải tính toán
cho một nhóm thiết bị, cho các tủ động lực cho toàn bộ phân xưởng. Nó cho
kết quả khá chính xác nhưng lại đòi hỏi một lượng thông tin khá đầy đủ về
các loại phụ tải như : chế độ làm việc của từng phụ tải, công suất đặt của
từng phụ tải, số lượng thiết bị trong nhóm.
V Phương pháp xác định PTTT theo suất tiêu hao điện năng cho một
đơn vị sản phẩm :
P

.là suất trang bị điện trên một đơn vị diện tích[W/m
2
]

F .là diện tích bố trí thiết bị [m
2
]
Phương pháp này chỉ cho kết quả gần đúng khi có phụ tải phân
bố đồng đều trên diện tích sản xuất, nên nó thường được dùng trong giai đoạn
thiết sơ bộ, thiết kế chiếu sang.
VII Phương pháp tính trực tiếp:
Trong các phương pháp trên, có 3 phương pháp 1, 5 và 6 dưa trên kinh
nghiệm thiết kế và vận hành để xác định PTTT nên chỉ cho kết quả gần đúng
tuy nhiên chúng khá đơn giản và tiện lợi. Các phương pháp còn lại được xây
§å ¸n cung cÊp ®iÖn
dưng trên cơ sở lý thuyết xác xuất thống kê có xét đến nhiều yếu tố do đó có
kết quả chính xác hơn nhưng khối lượng tính toán lớn và phức tạp hơn.
Tùy theo yêu cầu tính toán và những thong tin có thể có được về phụ tải,
người thiết kế có thể lựa chọn các phương pháp thích hợp để xác định PTTT.
VIII Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình
P
tb
và hệ số cực đại k
max
(còn gọi là phương pháp số thiết bị dùng điện
hiệu quả n
hq
).
Theo phương pháp này phụ tải tính toán được xác định theo biểu thức:
P

hq .
là số thiết bị dùng điện hiệu quả.

Số thiết bị dùng điện hiệu quả n
hq
là số thiết bị có cùng công suất, cùng
chế độ làm việc gây ra một hiệu quả nhiệt (hoặc mức độ hủy hoại cách điện)
đúng bằng các phụ tải thực tế ( có công suất và chế độ làm việc có thể khác
nhau) gây ra trong quá trình làm việc, n
hq
đươcj xác định bằng công thức tổng
quát sau:
n
hq
=
( )
∑∑
==






n
i
dmi
n
i
dmi

p
và k
sdp
4,0≥
thì n
hq
=n.
Chú ý nếu trong nhóm có n1 thiết bị mà tổng công suất của chúng không
lớn hơn 5% tổng công suất của cả nhóm thì:n
hq
=n- n
1
.
Trong đó:
P
dmmax
là công suất định mức của thiệt bị có công suất lớn nhất trong nhóm.
P
dmmin
là công suất định mức của thiết bị có công suất nhỏ nhất trong nhóm.
b) Trường hợp m=
min
max
dm
dm
p
p
>3 và k
sdp
2,0≥

∗
p
=
p
p
1
Trong đó:
n . là số thiết bị trong nhóm.
n
1 .
là số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất của thiết
bị có công suất lớn nhất.
P và P
1
.là tổng công suất của n và của n
1
thiết bị.
§å ¸n cung cÊp ®iÖn
Sauk hi tính được n
*
và P
*
tra theo sổ tay kỹ thuật tìm được n
hq*
=f ( n
*
. P
*
), từ
đó tính n

=
∑
=
×
n
l
dmiti
pk
1
Trong đó: k
ti
-hệ số phụ tải của thiết bị thứ i.Nếu không có số liệu chính xác,hệ
số phụ tải có thể lấy gần đúng như sau:
k
ti
=0,9 đối với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn.
k
ti
=0,75 đối với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại.
* Nếu n>300 và k
sd
5,0≥

phụ tải tính toán được tính theo công thức:
P
tt
=1,05
∑
=
××

Nếu thiếu bị một pha đấu vào điện áp dây:P
qd
=
3
. P
pha max
* Nếu trong nhóm thiết bị tiêu thụ điện làm việc ở chế độ ngắn mạch lặp lại thì
phải quy đổi về chế độ dài hạn trước khi xác định n
hq
theo công thức:
P
qd
=
dmdm
p
×
ε
§å ¸n cung cÊp ®iÖn
Trong đó:
dm
ε
là hệ số đóng điện tương đối phần trăm(cho trong lý lịch máy)
10 Trần Thế Mạnh
Lớp DCN05_k54
§å ¸n cung cÊp ®iÖn
Đồ án cung cấp
điện
IX Xác định phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị:
Theo phương pháp này thì phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị sẽ
xuất hiện khi thiết bị có dòng khởi động lớn nhất mở máy còn các thiết bị

Tên
Tọa độ X, Y; công suất P; hệ số cos
ϕ
;hệ
số sử dụng và số thiết bị của các phân
xưởng
Tọa độ,công suất cắt và độ
lệch điện áp của nguồn
Kích thước
và độ rọi của
PX
Hệ số
công
suất
X
( )
m
Y
( )
m
P
( )
kW
cos
ϕ
K
sd
N X
( )
m

H 8 108 65,18 0,82 0,6 4 541 318 240 4 13
×
26 45 0,89
Ê 180 84 62,59 0,67 0,6 2 368 137 210 2,5 12
×
20 45 0,9
M 27 127 59,43 0,65 0,6 3 17 457 250 4 10
×
34 45 0,92
A 200 24 143,2 0,78 0,6 3 327 210 165 5 12
×
20 45 0,9
O 138 134 85,44 0,77 0,6 3 78 417 150 5 16
×
28 45 0,92
I 84 68 62,17 0,78 0,6 4 437 69 160 3 12
×
20 45 0,9
11 Trần Thế Mạnh
Lớp DCN05_k54
§å ¸n cung cÊp ®iÖn
Đồ án cung cấp
điện
Số Liệu Thiết Kế Cung Cấp Điện Cho Các Phân Xưởng
TT
PX
Tọa Độ Thiết Bị
X Y Tham số
1 2 3 4
1 T

SD
0,6 0,6 0,6 0,6
Cos
ϕ
0,74 0,77 0,67 0,78
5 U
63 73
P(KW) 63,05 66,74 57,06
K
SD
0,6 0,6 0,6
Cos
ϕ
0,82 0,79 0,78
6 H
8 108
P(KW) 65,18 62,17 82,33 46,78
K
SD
0,6 0,6 0,6 0,6
Cos
ϕ
0,82 0,78 0,75 0,68
7 Ê
180 84
P(KW) 62,59 56,21
K
SD
0,6 0,6
Cos

I
84 68
P(KW) 62,17 82,33 46,78 59,43
K
SD
0,6 0,6 0,6 0,6
Cos
ϕ
0,78 0,75 0,68 0,65
12 Trần Thế Mạnh
Lớp DCN05_k54
§å ¸n cung cÊp ®iÖn
Đồ án cung cấp
điện
Phương Pháp Tính Toán Gồm 2 Loại :
1 .phụ tải động lực
2 .phụ tải chiếu sang
Xác Định Phụ Tải Động Lực Của Các PX
Để xác định phụ tải tính toán của phân xưởng ta dùng phương pháp
xác định phụ tải tính toán theo hệ số nhu cầu k
nc
và tổng công suất
∑
ni
p
.
P
tt
=k
nc

sd
là hệ số nhu cầu và hệ số sử dụng nói lên quá trình làm việc
của phụ tải, nó xét đến số thiết bị có mặt trong nhóm, chế độ làm việc của thiết
bị và mức độ chênh lệch công suất của các thiết bị.

P
tt
.là công suất tính toán của thiết bị.

Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo số thiết bị dùng điện có
hiệu quả tương đối chính xác vì nó xét đến ảnh hưởng của các thiết bị trong
nhóm và số thiết bị có công suất cực đại, có sự khác nhau về chế độ làm
việc của các thiết bị. Vì vậy phương pháp này được ứng dụng nhiều trong
thực tế khi thiết kế cho các công trình.
Phụ Tải Chiếu Sáng:
Công suất chiếu sáng được xác định theo suất tiêu thụ công suất P
0
:

P
cs
=P
0
. a.b
13 Trần Thế Mạnh
Lớp DCN05_k54
§å ¸n cung cÊp ®iÖn
Đồ án cung cấp
điên
I: Phụ tải của các phân Xưởng


Hệ số nhu cầu :( )
83,0
3
6,01
6,0
1
=
−
+=
−
+=
∑
∑
hd
sd
sdnc
n
k
kk
Công suất tính toán của toàn phân xưởng.
( ) ( )
kwpkPtt
inc
68,17574,6605,6387,8183,0 =++=×=
∑
Xác định hệ số công suất trung bình của phân xưởng:

kvAQpS
tttttt
96,21976,13168,175
2222
=+=+=
b) Phụ tải chiếu sáng
_ công suất chiếu sáng ( )
kwbapp
cs
8,410201615
3
0
=×××=××=
−

14 Trần Thế Mạnh
Lớp DCN05_k54
§å ¸n cung cÊp ®iÖn
Đồ án cung cấp
điện

( )
kvArtgpQ
cscscs
536,132,08,4 =×=×=
ϕ
Xác định phụ tải tính toán của toàn phân xưởng;

∑
ttT
ttT
S
P
ϕ
Bán kính tỉ lệ của biểu đồ phụ tải;

( )
cmr 1,1
5014,3
3,224
=
×
=
Chọn m=50 (kvA/cm
2
)
I.2 Phân xưởng R:
a) Phụ tải động lực;

15 Trần Thế Manh
Lớp DCN05_k54
§å ¸n cung cÊp ®iÖn
Đồ án cung cấp
điện
Xác định hệ số sử dụng tổng hợp của phân xưởng xác định theo biểu thức.

∑
∑

1
=
−
+=
−
+=
∑
∑
hd
sd
sdnc
n
k
kk
Công suất tính toán của toàn phân xưởng.
( ) ( )
kwpkPtt
inc
6,18287,8157,7559,6283,0 =++=×=
∑
Xác định hệ số công suất trung bình của phân xưởng:
( ) ( ) ( )
76,0
87,8157,7559,62
83,087,8178,057,7567,059,62
cos
cos =
++
×+×+×
=

( )
kwbapp
cs
6,310201215
3
0
=×××=××=
−

16 Trần Thế Mạnh
Lớp DCN05_k54
§å ¸n cung cÊp ®iÖn
Đồ án cung cấp
điện

( )
kvArtgpQ
cscscs
152,132,06,3 =×=×=
ϕ
Xác định phụ tải tính toán của toàn phân xưởng;
Công suất tác dụng;( )
kwPPP
csdltt
2,1866,36,182 =+=+=
∑
Công suất phản kháng;


( )
cmr 17,1
5014,3
02.216
=
×
=
Chọn m=50 (kvA/cm
2
)
I.2 Phân xưởng Â:
a) Phụ tải động lực;

17 Trần Thế Manh
Lớp DCN05_k54
§å ¸n cung cÊp ®iÖn
Đồ án cung cấp
điện
Xác định hệ số sử dụng tổng hợp của phân xưởng xác định theo biểu thức.

∑
∑
×
=
∑
i
sdii
sd
p

∑
hd
sd
sdnc
n
k
kk
Công suất tính toán của toàn phân xưởng.
( ) ( )
kwpkPtt
inc
3,23482,773,846,6817,628,0 =+++=×=
∑
Xác định hệ số công suất trung bình của phân xưởng:
( ) ( ) ( ) ( )
78,0
82,773,846,6817,62
8,082,7782,03,8469,06,6878,017,62
cos
cos =
+++
×+×+×+×
=
×
=
∑
∑
i
ii
tb

−

18 Trần Thế Mạnh
Lớp DCN05_k54
§å ¸n cung cÊp ®iÖn
Đồ án cung cấp
điện
( )
kvArtgpQ
cscscs
152,132,06,3 =×=×=
ϕ
Xác định phụ tải tính toán của toàn phân xưởng;
Công suất tác dụng;( )
kwPPP
csdltt
9,2376,33,234 =+=+=
∑
Công suất phản kháng;

( )
kvArQQQ
csdltt
7,195152,164,194 =+=+=
∑
Công suất toàn phần;


Chọn m=50 (kvA/cm
2
)
I.2 Phân xưởng N:
a) Phụ tải động lực;

19 Trần Thế Manh
Lớp DCN05_k54
§å ¸n cung cÊp ®iÖn
Đồ án cung cấp
điện
Xác định hệ số sử dụng tổng hợp của phân xưởng xác định theo biểu thức.

∑
∑
×
=
∑
i
sdii
sd
p
kp
k
=
( ) ( ) ( ) ( )
6,0
17,6259,6244,8515,70
6,017,626,059,626,044,856,015,70
=

( ) ( )
kwpkPtt
inc
28,22417,6259,6244,8515,708,0 =+++=×=
∑
Xác định hệ số công suất trung bình của phân xưởng:
( ) ( ) ( ) ( )
74,0
17,6259,6244,8515,70
78,017,6267,059,6277,044,8574,015,70
cos
cos =
+++
×+×+×+×
=
×
=
∑
∑
i
ii
tb
p
p
ϕ
ϕ
9,0=⇒
tb
tg
ϕ

kvArtgpQ
cscscs
4,132,062,4 =×=×=
ϕ
Xác định phụ tải tính toán của toàn phân xưởng;
Công suất tác dụng;( )
kwPPP
csdltt
9,22862,428,224 =+=+=
∑
Công suất phản kháng;

( )
kvArQQQ
csdltt
25,2034,185,201 =+=+=
∑
Công suất toàn phần;

( )
kvAQPS
tttttt
1,30625,2039,228
2222
=+=+=
∑∑∑
Hệ số công suất;

§å ¸n cung cÊp ®iÖn
Đồ án cung cấp
điện
Xác định hệ số sử dụng tổng hợp của phân xưởng xác định theo biểu thức.

∑
∑
×
=
∑
i
sdii
sd
p
kp
k
=
( ) ( ) ( )
6,0
06,5774,6605,63
6,006,576,074,666,005,63
=
++
×+×+×
Với n
hd
3≈
⇒

Hệ số nhu cầu :

06,5774,6605,63
78,006,5779,074,6682,005,63
cos
cos =
++
×+×+×
=
×
=
∑
∑
i
ii
tb
p
p
ϕ
ϕ
75,0=⇒
tb
tg
ϕ
( )
kvArtgpQ
tbtttt
31,11675,008,155 =×=×=
ϕ
( )
kvAQpS
tttttt

( )
kwPPP
csdltt
18,1601,508,155 =+=+=
∑
Công suất phản kháng;

( )
kvArQQQ
csdltt
9,1626,131,161 =+=+=
∑
Công suất toàn phần;

( )
kvAQPS
tttttt
4,2289,16218,160
2222
=+=+=
∑∑∑
Hệ số công suất;

7,0
4,228
160
cos ===
∑
∑
∑

=
∑
i
sdii
sd
p
kp
k
=
( ) ( ) ( ) ( )
6,0
78,4633,8217,6218,65
6,078,466,033,826,017,626,018,65
=
+++
×+×+×+×
Với n
hd
3≈
⇒

Hệ số nhu cầu :( )
8,0
4
6,01
6,0
1

=
∑
∑
i
ii
tb
p
p
ϕ
ϕ
86,0=
tb
tg
ϕ
( )
kwtgPQ
tbtttt
4,17686,017,205 =×=×=
ϕ
( )
kvAQpS
tttttt
6,2704,17617,205
2222
=+=+=
b) Phụ tải chiếu sáng
_ công suất chiếu sáng ( )