ĐAMH:Cung Cấp Điện GVHD:TS. Trương Việt Anh
Lời Nói Đầu
Cuộc sống xung quanh chúng ta thật mn màu,con người chở thành trung tâm của mọi vấn
đề,bởi họ có bàn tay và khối óc,họ đã làm nên bao điều kỳ diệu làm thay đổi cuộc sống của họ.họ
đã biến những gì khơng thể thành cò thể,họ đã biết biến biến đổi các nguồn năng lượng để phục
vụ cho nhu cầu cuộc sống,cũng như trong sản xuất kinh tế.
Ngày nay, trong quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, yêu cầu đặt ra cho các cơ
sở sản xuất là phải trang bò một hệ thống cơ cấu sản xuất hiện đại, với mức độ tự động hóa
cao. Song song với việc trang bò những hệ thống máy móc hiện đạïi này thì việc cung cấp
điện cho nó cũng giữ vai trò cực kỳ quan trọng. Không những phải đảm bảo yêu cầu về mặt
kỹ thuật mà còn phải đảm bảo được cả yêu cầu về mặt kinh tế.
Hiện nay trên thế giới đã xuất hiện rất nhiều phần mềm thiết kế hệ thống cung cấp điện với
sự trợ giúp của máy tính. Nhưng muốn hiểu được việc thiết kế hệ thống cung cấp điện trên
máy vi tính thì ta phải nắm vững kiến thức chuyên môn, biết được trình tự tính toán thiết kế
cung cấp điện cho hệ thống điện.để từ đó làm cơ sở vững chắc về mặt lý thuyết về các phương
thức tính tốn cũng như các phương pháp lựa chọn tối ưu và đạt hiệu quả cao nhất cho một cơng
trình điện đản bảo chi phí là tháp nhất về mặt kinh tế,nhưng vẫn đảm bảo hội tụ đấy dủ vế
mặt kỹ thuật.
Trên tinh thần đó với sự hướng dẫn tận tình của thầy Trương Việt Anh, em đã tiến hành làm
đồ án thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sửa chữa cơ khí. Thông qua đồ án này, em
đã hiểu rõ hơn trình tự các bước cần thiết để cung cấp điện cho một phân xưởng, cách lựa
chọn và lắp đặt các thiết bò bảo vệ cho một nhà máy.để nó hoạt động liên tục đáng tin cậy
trong thời gian dài.
Là một sinh viên lần đầu tiên bắt tay vào việc thiết kế cho một cơng trình điện chắc chắn khơng
chánh khỏi những sai phạm.song với mong muốn làm quen với việc thiết kế cũng như có được
kinh nghiện hữu ích cho việc học tập,cũng như cơng việc làm sau này.Em rất mong được sự góp
ý chỉ dẫn của các thầy cơ cũng như các ban để đồ án được hồn thiện hơn nữa
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy Trương Việt Anh đã hướng dẫn tận tình giúp
chúng em hoàn thành đồ án môn học.
Sinh viên thực hiện:
Nguyễn Minh Hân
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
TP.Hồ Chí Minh ngày tháng năm 2009
GVHD : Trương Việt Anh
SVTH: Nguyễn Minh Hân SVTH:Phạm Ngọc Lâm
MSSV:06502225 trang 2 MSSV:0650247
ĐAMH:Cung Cấp Điện GVHD:TS. Trương Việt Anh
CHƯƠNG I
TÍNH TỐN PHỤ TẢI PHÂN XƯỞNG
Phụ tải tính toán là một thông số quan trọng mà ta cần xác đònh trong việc tính toán, thiết kế
cung cấp phụ tải điện tương tự phụ tải thực tế do đó nếu xác đònh chính xác thì sẽ chọn được
thiết bò phù hợp đảm bảo được điều kiện kỹ thuật cũng như lợi ích kinh tế. Phụ tải điện phụ
thuộc vào những yếu tố quan trọng như: công suất máy, số lượng máy, chế độ vận hành của
máy, điện áp làm việc và quy trình công nghệ sản xuất. Để thiết kế hệ thống cung cấp điện
cho phân xưởng ta cần quan tâm đến những yêu cầu như : chất lượng điện năng, độ tin cậy
cấp điện, mức độ an toàn, và kinh tế
I. ĐẶC ĐIỂM PHÂN XƯỞNG:
Đây là mặt bằng phân xưởng sửa chữa cơ khí, có dạng hình chữ nhật, phân xưởng có:
-Chiều dài 54m
-Chiều rộng 18m
-Chiều cao 7 m
phân nhóm phụ tải sẽ quyết đònh tủ phân phối trong phân xưởng, số tuyến dây đi ra của tủ
phân phối.
Phân nhóm phụ tải cho phân xưởng dựa vào các yếu tố sau :
- Các thiết bò trong cùng một nhóm nên có cùng một chức năng.
- Phân nhóm theo khu vực gần nhau thì cho một nhóm.
SVTH: Nguyễn Minh Hân SVTH:Phạm Ngọc Lâm
MSSV:06502225 trang 5 MSSV:0650247
TT Ký hiệu Số lượng P
đm
(kw) Cosϕ K
sd
Ghi chú
1 1 2 3 0,6 0,8 3 pha
2 2 2 20 0,7 0,7 3 pha
3 3 5 9 0,6 0,8 3 pha
4 4 2 3 0,7 0,9 3 pha
5 5 4 16 0,7 0,7 3 pha
6 6 3 7 0,7 0,8 3 pha
7 7 3 11 0,7 0,8 3 pha
8 8 3 9 0,7 0,7 3 pha
9 9 4 18 0,7 0,9 3 pha
10 10 3 11 0,7 0,8 3 pha
11 11 3 5 0,6 0,9 3 pha
12 12 3 18 0,7 0,8 3pha
ĐAMH:Cung Cấp Điện GVHD:TS. Trương Việt Anh
- Phân nhóm có chú ý đến phân đều công suất cho các nhóm (tổng công suất của
các nhóm gần bằng nhau).
- Dòng tải của từng nhóm gần với dòng tải của CB chuẩn.
- Số nhóm không nên quá nhiều: 2,3 hoặc 4 nhóm .
- Trong cùng một tuyến dây cung cấp từ tủ phân phối thì không nên bố trí thiết bò có
bằng
Số lượng
Cơng suất định
mức P
đm
(kw)
Cos
ϕ
K
sd
NHĨM 2
3D,3E 2 9 0.6 0.8
5A 1 16 0.7 0.7
7A,7B,7C 3 11 0.7 0.8
SVTH: Nguyễn Minh Hân SVTH:Phạm Ngọc Lâm
MSSV:06502225 trang 6 MSSV:0650247
ĐAMH:Cung Cấp Điện GVHD:TS. Trương Việt Anh
Tổng cộng nhóm 2
6 67
nhóm 3:
Tên nhóm Ký hiệu trên mặt
bằng
Số lượng
Công suất định
mức P
đm
(kw)
Cos
ϕ
K
12 141
IV. X ÁC DỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO PHÂN XƯỞNG :
1.xác định phụ tải tính toán cho từng nhóm:
SVTH: Nguyễn Minh Hân SVTH:Phạm Ngọc Lâm
MSSV:06502225 trang 7 MSSV:0650247
ĐAMH:Cung Cấp Điện GVHD:TS. Trương Việt Anh
xác định phụ tải cho nhóm 1 :
Tên nhóm Ký hiệu trên mặt
bằng
Số lượng
Công suất định
mức P
đm
(kw)
Cos
ϕ
K
sd
NHÓM 1
1A 1 3 0.6 0.8
3A,3B,3C 3 9 0.6 0.8
4A,4B 2 3 0.7 0.9
6A,6B,6C 3 7 0.7 0.8
12A,12B,12C 3 18 0.7 0.8
Tổng cộng nhóm
1
12 111
• xác định công suất biểu kiến định mức của tải:
S
tải(đm)
(KVA)
Itt
(cho từng
thiết bị)
(A)
1 1A 3 0.6 5 0.8 4 0.9 3,6 6
2 3A 9 0.6 15 0.8 12 0.9 10,8 18,23
SVTH: Nguyễn Minh Hân SVTH:Phạm Ngọc Lâm
MSSV:06502225 trang 8 MSSV:0650247
ĐAMH:Cung Cấp Điện GVHD:TS. Trương Việt Anh
3 3B 9 0.6 15 0.8 12 0.9 10,8 18,23
4 3C 9 0.6 15 0.8 12 0.9 10,8 18,23
5 4A 3 0.7 4,3 0.9 3,85 0.9 3,465 6
6 4B 3 0.7 4,3 0.9 3,85 0.9 3,465 6
7 6A 7 0.7 10 0.8 8 0.9 7,2 12
8 6B 7 0.7 10 0.8 8 0.9 7,2 12
9 6C 7 0.7 10 0.8 8 0.9 7,2 12
10 12A 18 0.7 26 0.8 21 0.9 18,9 32
11 12B 18 0.7 26 0.8 21 0.9 18,9 32
12 12C 18 0.7 26 0.8 21 0.9 18,9 32
tổng
nhóm
1
12
(thiết
bị)
111 157 135 122
áp dụng tương tự cho nhóm 2 ta có kết quả tính toán ở bang sau:
stt tên thiết
bị
MSSV:06502225 trang 9 MSSV:0650247
ĐAMH:Cung Cấp Điện GVHD:TS. Trương Việt Anh
kết quả tính toán phụ tải nhóm 3 là:
stt tên thiết
bị
Ptải(đ
)
(KW)
Cos
ϕ
tải
Stải(đm)
(KVA)
ksd S (tải)tt
(KVA)
Kđt Stt(tủ
điện)
(KVA)
Itt
(cho từng
thiết bị)
(A)
1 5B 16 0.7 23 0.7 16 0,9 14,5 24,3
2 5C 16 0.7 23 0.7 16 0,9 14,5 24,3
3 8A 9 0.7 13 0.7 9 0,9 8 14
4 8B 9 0.7 13 0.7 9 0,9 8 14
5 9A 18 0.7 26 0.9 23,4 0,9 21 35,5
6 9B 18 0.7 26 0.9 23,4 0,9 21 35,5
7 10A 11 0.7 16 0.8 13 1 13 20
tổng
7 9D 18 0.7 26 0.9 23,4 0,9 21 35,5
8 10B 11 0.7 16 0.8 13 0,9 12 20
SVTH: Nguyễn Minh Hân SVTH:Phạm Ngọc Lâm
MSSV:06502225 trang 10 MSSV:0650247
ĐAMH:Cung Cấp Điện GVHD:TS. Trương Việt Anh
9 10C 11 0.7 16 0.8 13 0,9 12 20
10 11A 5 0.6 8,3 0.9 7,47 0,9 7 11,35
11 11B 5 0.6 8,3 0.9 7,47 0,9 7 11,35
12 11C 5 0.6 8,3 0.9 7,4 0,9 7 11,35
tổng
nhóm 4
12
(thiêt
bị)
141 207 165 152
phụ tải tính toán của 4 nhóm được thống kê ở bảng sau:
stt tên nhóm Ptải(đm)
(KW)
Stải(đm)
(KVA)
S (tải)tt
(KVA)
Stt(tủ điện)
(KVA)
1 nhóm 1 111 157 135 122
2 nhóm 2 67 101 79 72,5
3 nhóm 3 97 140 110 100
4 nhóm 4 141 207 165 152
5 tổng 416 605 489 446,5
trong thực tế khi phân xưởng làm việc thì không hẳn tất cả cá thiết bị hoạt động cùng một
ĐAMH:Cung Cấp Điện GVHD:TS. Trương Việt Anh
→
ta có : P
ttcskho
= 10*36 = 360(w)
• chiếu sáng phòng KCS: ta chọn chiếu sáng cho phòng KCS với P
O
=20(w)/m
2
(tra bảng
phụ lục I.2 trang 253 sách Thiết Kế Cung Cấp Điện của tác giả :Ngơ Hồng Quang,Vũ Vân
Tẩm)
Ta có diện tích phòng KCS là: F
kcs
= 8*6 =48 m
2
→
ta có : P
ttcs
KCS = 20*48 = 960(w)
• chiếu sáng xưởng làm việc : ta chọn chiếu sáng cho xưởng sản xuất với P
O
=15(w)/m
2
(tra
bảng phụ lục I.2 trang 253 sách Thiết Kế Cung Cấp Điện của tác giả :Ngơ Hồng Quang,Vũ
Vân Tẩm)
Ta có diện tích xưởng sản xuất là: F
sx
= = 54*18 - (F
S
ttcs
= (0.9 *446,5) + 1,622=403,472 (KVA)
V. CHỌN MÁY BIẾN ÁP CHO PHÂN XƯỞNG
1. Chọn số lượng và công suất của trạm biến áp: Vốn đầu tư của trạm biến áp chiếm một
phần rất quan trọng trong tổng số vốn đầu tư của hệ thống điện. Vì vậy việc chọn vò trí, số
lượng và công suất đònh mức của máy biến áp là việc làm rất quan trọng. Để chọn trạm biến
áp cần đưa ra một số phương án có sét đến các ràng buộc cụ thể và tiến hành tính toán so
sánh kinh tế, kỹ thuật để chọn phương án tối ưu.vì vậy việc lựa chọn máy biến áp bao giờ cũng
gắn liền với việc lựa chọn phương án cung cấp điện.dung lượng và các thơng số máy biến áp phụ
thuộc vào phụ tải của nó,váo cấp điện áp,váo phương thức vận hành của máy biến áp v.v
a)Chọn vò trí đặt trạm biến áp:
Để xác đònh vò trí hợp lý của trạm biến áp cần xem xét các yêu cầu sau:
- Gần tâm phụ tải.
- Thuận tiện cho các tuyến dây vào/ ra.
- Thuận lợi trong q trình thi cơng và lắp đặt.
- Đặt nơi ít người qua lai,thơng thống.
- Phòng cháy nổ,ẩm ươt,bụi bẩn.
- An tồn cho người và thiết bị.
- Trong thực tế, việc đặt trạm biến áp phù hợp tấc cả các yêu cầu trên là rất khó khăn.
Do đó tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể trong thực tế mà ta đặt trạm sao cho hợp lý nhất.
SVTH: Nguyễn Minh Hân SVTH:Phạm Ngọc Lâm
MSSV:06502225 trang 12 MSSV:0650247
ĐAMH:Cung Cấp Điện GVHD:TS. Trương Việt Anh
b)Chọn số lượng và chủng loại máy biến áp:
- Chọn số lượng máy biến áp phụ thuộc vào nhiều yều tố như:
+ Yêu cầu về liên tục cung cấp điện của hộ phụ tải.
+ Yêu cầu về lựa chọn dung lượng máy biến áp.
+ Yêu cầu về vận hành kinh tế.
+ xét đến khả năng mở rộng và phát triển vế sau.
≥ S
TT phân xưởng
với : S
TT phân xưởng
= S
TT tủ điện
+ S
ttCS
+ S
dự phòng
SVTH: Nguyễn Minh Hân SVTH:Phạm Ngọc Lâm
MSSV:06502225 trang 13 MSSV:0650247
ĐAMH:Cung Cấp Điện GVHD:TS. Trương Việt Anh
S
dự phòng
phụ thuộc vào việc dự báo phụ tải điện của phân xưởng trong tương lai,giả sử phụ tải
điện của phân xưởng dự báo trong tầm vừa từ 3 – 10 năm.Do vậy ta chọn công suất dự phòng
cho phân xưởng là 20%.
S
dự phòng
=20% (S
TT tủ điện
+ S
ttCS
)
vậy dung lượng của máy biến áp cần chọn là :
S
đmMBA
≥ S
TT tủ điện
Thông số kĩ thuật
Tổn hao không tải Po
(W)
1000
Dòng điện không tải Io
(%)
2
Tổn hao ngắn mạch ở
75 độ C Pk(W)
5500
Điện áp ngắn mạch Uk
(%)
4.5
Kích thước máy
L 1630
W 1020
H 1510
A 660
SVTH: Nguyễn Minh Hân SVTH:Phạm Ngọc Lâm
MSSV:06502225 trang 14 MSSV:0650247
ĐAMH:Cung Cấp Điện GVHD:TS. Trương Việt Anh
Trọng lượng
Dầu 434
Ruột máy 1157
Tổng 2003
VI.XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI :
1. Tọa độ tâm phụ tải của từng nhóm:
a) Tọa độ tâm phụ tải của nhóm 1:
Khi thiết kế mạng điện cho phân xưởng, việc xác đònh vò trí đặt tủ phân phối hay trạm biến
áp phân xưởng là rất quan trọng, nó ảnh hưởng rất lớn đến các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật, tổn
1
1
1
1
.
.
Trong đo ù:- P
đmi
là công suất đònh mức của thiết bò thứ i
-X
i
, Y
i
là toạ độ của các thiết bò (nhóm) trong nhóm (phân xưởng)
Các thông số của nhóm 1 :
STT Ký hiệu trên
mặt bằng
P
đm
(KW)
X
(m)
Y
(m)
1 1A 3 18 1,8
2 3A 9 8,8 3
3 3B 9 11,8 3
SVTH: Nguyễn Minh Hân SVTH:Phạm Ngọc Lâm
MSSV:06502225 trang 15 MSSV:0650247
ĐAMH:Cung Cấp Điện GVHD:TS. Trương Việt Anh
X
=
111
4,2.184,2.184,2.182,13.72,10.72,7.76,20.36,17.38,14.98,11.98,8.918.3
+++++++++++
=
⇒ X
1
= 7.5 (m)
==
∑
∑
=
=
12
1
1
12
1
11
1
.
i
iđm
i
iđmi
P
Py
∑
=
=
=
6
1
2
6
1
22
2
.
i
iđm
i
iđmi
P
Px
X
=
67
8,10.112,8.116,5.1118.1620.916.9
+++++
= 11.7(m)
∑
∑
=
=
=
(m)
Y
(m)
1 5B 16 42,4 15,8
2 5C 16 44,8 15,8
3 8A 9 32,6 15,8
4 8B 9 36,6 15,8
5 9A 18 47,2 15,8
6 9B 18 34,6 13,6
7 10A 11 49,6 15,8
ĐAMH:Cung Cấp Điện GVHD:TS. Trương Việt Anh
==
∑
∑
=
=
7
1
3
7
1
33
3
.
i
iđdm
i
iđmi
P
Px
8,15.116,13.188,15.188,15.98,15.98,15.168,15.16
m
=
++++++
Các thông số của nhóm 4 :
• Tâm phụ tải của nhóm 4 :
SVTH: Nguyễn Minh Hân SVTH:Phạm Ngọc Lâm
MSSV:06502225 trang 18 MSSV:0650247
STT Ký hiệu trên
mặt bằng
P
đm
(KW)
X
(m)
Y
(m)
1 1B 3 33,8 1,8
2 2A 20 29,8 8
3 2B 20 31,8 8
4 5D 16 41,2 6,2
5 8C 9 46 1,8
6 9C 18 40,2 9,4
7 9D 18 44,8 9,4
8 10B 11 38,4 1,8
9 10C 11 42 1,8
10 11C 5 51 3,2
11 11B 5 51 6,4
12 11A 5 51 9,6
ĐAMH:Cung Cấp Điện GVHD:TS. Trương Việt Anh
==
∑
∑
=
=
12
1
4
12
1
44
4
.
i
iđm
i
iđmi
P
Py
Y
141
6,9.54,6.52,3.58,1.118,1.114,9.184,9.188,1.92,6.168.208.208,1.3
+++++++++++
=
⇒ Y
4
= 6.48 (m)
Bảng tóm tắt toạ độ tâm phụ tải của các nhóm thiết bò :
2. Xác đònh tâm phụ tải của phân xưởng :
.
4
1
4
1
m
P
Py
Y
i
ttj
i
ttjj
px
=
+++
+++
==
∑
∑
=
=
SVTH: Nguyễn Minh Hân SVTH:Phạm Ngọc Lâm
MSSV:06502225 trang 19 MSSV:0650247
STT P
ttđm
(KW) X(m) Y(m)
1 111 7,5 6,5
2 67 11,7 15,3
3 97 41.2 15,3
- Tổn hao điện áp là thấp nhất.
Tuy nhiên trong thực tế khi lắp đặt tủ phân phối không được như trên lý thuyết mà ta cần lưu
ý đến một số vấn đề sau:
- Đặt gần tâm phụ tải.
- Tính chất của phụ tải.
- Mặt bằng xây dựng của nhà xưởng.
- Tính mỹ quan.
- thuận tiện cho vận hành và sửa chữa.
- Thuận lợi cho quan sát toàn nhóm máy hay toàn phân xưởng.
- Không gây cản trở lối đi.
- Gần cửa ra vào.
- Thông gió tốt.
Vì vậy dựa vào các điều kiện trên ta chọn vò trí đặt tủ phân phối và tủ động lực có thể lệch đi
so với tính tốn của tâm phụ tải nhưng phải đảm bảo gần tâm phụ tải nhất
sau khi xem xét bố trí của phụ tải phân xưởng ta đưa ra phương án đặt tủ động lực và tủ điều
khiển cho tồn phân xưởng như hình vẽ sau:
SVTH: Nguyễn Minh Hân SVTH:Phạm Ngọc Lâm
MSSV:06502225 trang 22 MSSV:0650247
ĐAMH:Cung Cấp Điện GVHD:TS. Trương Việt Anh
SVTH: Nguyễn Minh Hân SVTH:Phạm Ngọc Lâm
MSSV:06502225 trang 23 MSSV:0650247
ĐAMH:Cung Cấp Điện GVHD:TS. Trương Việt Anh
CHƯƠNG II
TÍNH CHỌN PHƯƠNG ÁN DI DÂY CHO PHÂN XƯỞNG
I.VẠCH PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY TRONG MẠNG PHÂN XƯỞNG:
1. Yêu cầu:
Bất kỳ phân xưởng nào ngoài việc tính toán phụ tải tiêu thụ để cung cấp điện cho
phân xưởng, thì mạng đi dây trong phân xưởng cũng rất quan trọng. Vì vậy ta cần đưa ra
phương án đi dây cho hợp lý, vừa đảm bảo chất lượng điện năng, vùa có tính an toàn và thẩm
mỹ.
MSSV:06502225 trang 25 MSSV:0650247