TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
LỜI NÓI ĐẦU
Muốn công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước thì “Ngành điện” phải đi
trước một bước. Đúng vậy, ngày nay điện năng đã trở thành một phần quan
trọng của cuộc sống. Nhưng có lẽ hầu hết chúng ta chỉ biết đến điện như một
nhu cầu sử dụng, còn không để ý tới những vấn đề liên quan khác. Để có một
hệ thống cung cấp điện hợp lý, tránh lãng phí, an toàn, đảm bảo chất lượng…
trong vận hành, tiết kiệm được vốn, mang lại giá trị kinh tế cho nhà đầu tư nói
riêng, cho sự phát triển của đất nước nói riêng là một vấn đề cần được quan
tâm.
Là sinh viên ngành điện để hiểu rõ hơn về một phần nào đó trong vấn
đề cung cấp điện em được thầy giao cho đồ án về đề tài “ Thiết kế cung cấp
điện cho một xí nghiệp công nghiệp”. Một hệ thống cung cấp hoàn chỉnh
phải xét trên nhiều phương diện để làm sao tạo được hiệu quả kinh tế lớn mà
chất lượng điện năng lại tốt. Dựa vào sơ đồ mặt bằng nhà này trong bản đồ án
này em xin trình bày các phần cơ bản như xác định sơ đồ của nối của mạng
điện, từ đó lựa chọn ra phương án tối ưu.
Trong thời gian làm bài do chưa có nhiều kinh nghiệm cũng như thời
gian tham khảo tài liệu còn có hạn nên bản đồ án của em không thể tránh khỏi
những sai xót kính mong thầy xem xét chỉ bảo giúp đỡ em để em hoàn thiện ,
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo đã trực tiếp giảng dạy giúp em
hoàn thành bản đồ án này.
Hà Nội 9/2013
Sinh viên
ĐỖ PHAN
Sinh viên: Đỗ Phan-
GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN
Page 1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN

Sinh viên: Đỗ Phan-
GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN
Page 3
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
CHƯƠNG I : TÍNH TOÁN PHỤ TẢI
1.1 Xác định phụ tải tính toán phân xưởng và toàn nhà máy:
. Đặt vấn đề :
Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu không đổi, tương đương với phụ tải
thực tế về mặt tác dụng lớn nhất.
Xác định được phụ tải tính toán là điều kiện xác định được dây dẫn và các
thiết bị bảo vệ không những vậy còn phục vụ cho việc tính ngắn mạch, tổn
thất công suất và tổn thất điện áp
Phụ tải tính toán là số lượng đầu vào quan trọng nhất của việc tính toán, thiết
kế và vận hành hệ thống cung cấp điện . Việc xác định sai phụ tải tính toán có
thể gây ra những tổn thất không mong muốn
Nếu tính toán phụ tải nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ của các
thiết bị, có khả năng gây ra các hiện tượng như : cháy nổ, quá tải Còn nếu
ngược lại thì có thể dẫn đến dư thừa công suất của các thiết bị chọn, lãng phí,
tổn thất điện năng, tăng vốn đầu tư
Hiện nay có nhiều phương pháp tính toán phụ tải điều này đòi hỏi người thiết
kế phải tìm ra phương án phù hợp với nội dung tính toán thiết kế và có độ
chính xác , tin cậy cao
. áp dụng với nội dung thiết kế
Với các số liệu và yêu cầu của đồ án đã cho, ta chọn phương pháp
tính toán phụ tải theo hệ số công suất đặt : P
đ
và hệ số nhu cầu k
nc
đối với việc xác định công suất động lực, còn đối với việc xác định
Sinh viên: Đỗ Phan-

đl
= P
đl
.tgφ
*, Tính toán công suất chiếu sáng :
P
cs
= P
0
. F
Trong đó : P
0 :
suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất (W/m
2
)
F : diện tích sản xuất
Đối với nhà máy, ta chọn bóng đèn sợi đốt vì : rẻ tiền, bật sáng
ngay, khích thước nhỏ, ánh sáng thật, chỉ số màu cao, dễ lắp đặt,
Cosφ=1 . chỉ riêng với nhà ăn và gara oto ta chọn bóng đèn tuýp, có hệ số
Cosφ=0,8
Q
cs
= P
cs
.tgφ
*, phụ tải tính toán phân xưởng :
P
tt
= P
đl

ttnm dt tti
i
Q k Q
=
=
∑

2 2
ttnm ttnm ttnm
S P Q
= +
• Bảng số liệu các phân xưởng trong nhà máy:
stt Tên phân xưởng Pđ Loại hộ K
nc
cos φ
tgφ
P
O
F
KW W/m
2
m
2
1 Khu nhà phòng ban quản lý và
xưởng thiết kế
180 III 0,44 0,87 0,566 15 2182
2 Phân xưởng gia công cơ khí 3700 I 0,3 0,7 1,020 15 3523
3 Phân xưởng luyện kim đen 2300 I 0,55 0,7 1,020 15 4809
4 Phân xưởng luuyeenj kim màu 1600 I 0,6 0,8 0,75 15 3645
5 Phân xưởng cơ lắp ráp 3100 I 0,6 0,8 0,75 15 5657

= 180.0,44= 79,2( Kw)
Q
đl
= P
đl
.

tgφ = 79,2 .0,566 = 44,827( KVAr)
*. Công suất tính toán chiếu sáng là :
P
cs
= P
0
. F= 15.2182=32730 (w) =32,73 (kw)
Q
cs
= P
cs
.tgφ= 0 (kvar)
• Công suất tính toán toàn phân xưởng khu phòng ban quản lý và
xưởng thiết kế là :
P
tt
= P
đl
+ P
cs
= 79,2 + 32,73 = 111,93
Q
tt

Q
đl
P
cs
Q
cs
tg P
tt
Q
tt
S
ttpx
kVA
1
180 0,44 0,87 15 2182
79,2
44,827
32,73
0 0,566
111,93
44,827
120,527
2
3700 0,3 0,7 15 3523
1110
1132,2
52,845
0 1,020
1162,845
1132,2

240
319,92
18,225
0 1,333
258,225
319,92
411,131
7
2000 0,5 0,6 15 4455
1000
1333
66,825
0 1,333
1066,825
1333
1707,338
8
3400 0,6 0,8 15 3847
2040
1530
57,705
0 0,75
2097,705
1530
2596,394
9
1600 0,6 0,8 15 2227
960
720
33,405

Phụ tải tính toán công suất tác dụng toàn nhà máy:
11
1
. 0,7.12934,466 9054,125( )
ttnm dt tti
i
P k P kW
=
= = =
∑
Phụ tải tính toán công suất phản kháng toàn nhà máy:
11
1
. 0,7.9119,819 6383,873( Ar)
ttnm dt tti
i
Q k Q kV
=
= = =
∑
Phụ tải tính toán công suất toàn phần toàn nhà máy:
2 2 2 2
9054,125 6383,873 11078,403( )
ttnm ttnm ttnm
S P Q KVA
= + = + =
Hệ số công suất của nhà máy:
9054,125
os 0,817
11078,403

Trong đó : S
tt
là công suất phụ tải
m là tỷ lệ xích tùy chọn
- Góc chiếu sáng được xác định bằng công thức sau :
α
cs
=
O
. cs
tt
360 P
P

Trong đó : P
cs
là công suất chiếu sáng của phân xưởng
P
tt
là công suất tính toán của phân xưởng
Khi tính toán biểu đồ phụ tải ta chon tỉ lệ xích:
2
3 /m kVA mm
=
Xác định biểu đồ phụ tải bộ phận nghiền sơ cấp:
Chọn tỷ lệ xích
2
4 /m kVA mm
=
Bán kính của biểu đồ phụ tải:

tt
R(mm) α
cs
1
Khu nhà phòng ban quản lý và
xưởng thiết kế
32,73 111,93 120,527
3,097 105,269
2
Phân xưởng gia công cơ khí
52,845 1162,845 1622,986
11,367 16,36
3
Phân xưởng luyện kim đen
72,135 1337,135 1858,172
12,163 19,421
4
Phân xưởng luuyeenj kim màu
54,675 1014,675 1244,172
9,952 19,398
5
Phân xưởng cơ lắp ráp
84,855 1944,855 2393,425
13,804 15,706
6
Phân xưởng sữa chữa cơ khí
18,225 258,225 411,131
5,721 25,408
7
Phân xưởng rèn dập

mong muốn,
b, Xác định tâm phụ tải của nhà máy:
Trên sơ đồ mặt bằng nhà máy –
+ vẽ hệ trục xOy
+ xác định tọa độ tâm phụ tải các phân xưởng ( x
i
,y
i
)
+ Xác định tọa độ tâm phụ tải nhà máy M (x
i
,y
i
)
Tâm phụ tải M (xi,yi) được xác định theo công thức sau :
i i
i
x .S
x=
S
∑
∑
i i
i
y .S
y=
S
∑
∑
Trong đó + S

∑
∑
=
5722691,511
114,791
11078,403.4,5
=
(mm)
Vậy ta có tọa độ tâm phụ tải của nhà máy là :M (110;115)

CHƯƠNG II
XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ NỒI CỦA MẠNG ĐIỆN NHÀ MÁY
2,1, Xác định điện áp truyền tải về nhà máy
Sinh viên: Đỗ Phan-
GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN
Page 12
STT Tên phân xưởng Tọa độ
x
Tọa độ
y
Si
Si,xi Si,yi
1
Khu nhà phòng ban quản lý và
xưởng thiết kế
191,125 371,25
120,527
23035,722 44745,648
2
Phân xưởng gia công cơ khí

450 337,5
2596,394
1168377,3 876282,975
9
Bộ phận khí ném
225 247,5
1226,888
276049,8 303654,78
10
Trạm bơm
56,25 225
806,969
45392,006 181568,025
11
Kho vật liệu
157,5 393,75
2517,397
396490,027 991225,068
Tổng 5467354,5:4,5 5722691,511:4,5
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
Để xác định cấp điện áp của đường dây ta sử dụng công thức kinh
nghiệm sau :
U = 4,34
L 0,016P+
+ Trong đó: L – là chiều dài đường dây từ BATG đến nhà máy,km
P – là công suất tác dụng tính toán của nhà máy,kW
L = 10 km
P = 9054,125 kW
U = 4,34
10 0,016.9054,125 54,009

Page 13
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
Căn cứ vào địa hình và vị trí đặt các phân xưởng trong nhà máy kết
hợp với yêu cầu về vị trí đặt trạm biến áp ta chọn vị trí đặt trạm BATT nhà
máy gần tâm phụ tải của nhà máy có tọa độ là M(110;115)
*,Xác định vị trí trạm biến áp các phân xưởng:
Để tránh việc làm cản trở tới quá trình sản xuất bên trong các phân
xưởng ; việc phòng cháy nổ dễ dàng thuận lợi ,tiết kiệm về xây dựng ,ít ảnh
hưởng tới các công trình khác và việc làm mát tự nhiên được tốt hơn ta chon
vị trí trạm biến áp ở ngoài và gần kề các phân xưởng,
2,3: Chọn công suất và số lượng máy biến áp,
Công suất của máy biến áp được chọn sao cho trong điều kiện làm việc
bình thường trạm phải cung cấp đầy đủ điện năng cho các hộ tiêu thụ , Ngoài
ra trạm phải được dự trữ một lượng công suất đủ để khi xảy ra sự cố một máy
biến áp thì các máy biến áp còn lại đủ cung cấp cho một lượng phụ tải cần
thiết tùy theo yêu cầu cung cấp điện,Các trạm biến áp cung cấp cho các phụ
tải loại I và loại II nên đặt 2 máy biến áp , còn phụ tải loại III có thể chỉ đặt
một máy biến áp,
Dung lượng máy biến áp được lựa chọn theo điều kiện :
n.k
hc
.S
đmB
≥ S
tt
Và kiểm tra theo điều kiện sự cố một máy biến áp:
(n-1).k
hc
.k
qt

S
ttsc
= 0,63.S
tt
Đồng thời cũng nên giảm chủng loại các máy biến áp dùng trong nhà
máy để tạo điều kiện cho việc mua sắm lắp đặt ,sửa chữa ,vận hành , thay thế
và kiểm tra định kỳ,
a, Tại trạm biến áp trung tâm ;
Nguồn 110kV từ hệ thống về qua trạm biến áp trung gian được hạ áp
xuống 35 kV, sau đó cấp cho trạm biến áp phân xưởng, Các trạm biến áp
phân xưởng hạ từ 35 kV xuống 0,4kV để cung cấp cho các phân xưởng, Nhờ
đó sẽ giảm được vốn đầu tư cho mạng điện cao áp trong nhà máy và trong các
trạm biến áp phân xưởng , vận hành thuận lợi hơn và độ tin cậy cũng được cải
thiện,
* Chọn máy biến áp có xét đến độ tin cậy cung cấp điện
Ta có công suất tính toán của nhà máy:
S
ttnm
=
2 2
ttnm ttnm
P +Q
= 11078,403 kVA
Công suất trung bình:
• Phương án này ta chọn công suất của TBATG là:
Sinh viên: Đỗ Phan-
GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN
Page 15
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
•

vị trí địa lý cũng như yêu cầu của phụ tải
• Phương án 1:
Ta đặt 5 trạm biến áp phân xưởng :
- Trạm 1: cung cấp cho bộ phận có số hiệu 4, 11, 6
- Trạm 2: cung cấp cho phân xưởng có số hiệu là 2; 8
- Trạm 3: cung cấp cho 1; 10
- Trạm 4: cung cấp cho : 3; 5
- Trạm 5 : cung cấp cho 7; 9
Chọn dung lượng máy biến áp cho từng trạm biến áp phân xưởng :
Sinh viên: Đỗ Phan-
GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN
Page 16
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
• Trạm B
I
:
4 11 6
dmB
1244,172 411,131 2517,397
2980,5( )
( 1) 1,4
hc hc B
S S S
S kVA
k k N
+ +
+ +
≥ = =
−
 Vậy ta chọn MBA có công suất S=3200 ( Kva) do công ty thiết bị

- Trạm 4: cung cấp cho phân xưởng có số hiệu 5
- Trạm 5 : cung cấp cho phân xưởng có số hiệu: 7;
Tính toán tương tự phương án 1 ta có bảng số liệu sau :
Trạm biến áp
S
đm
Số lượng
B
1
( 4;11) 3200 2
B
2
( 6;8;2) 3200 2
Sinh viên: Đỗ Phan-
GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN
Page 17
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
B
3
( 1;10;3) 3200 2
B
4
(5) 1800 2
B
5
(7;9) 3200 2
• Phương án 3: Ta đặt 10 trạm biến áp phân xưởng
- Trạm 1: cung cấp cho phân xưởng số : 4
- Trạm 2: cung cấp cho phân xưởng số: 11
- Trạm 3: cung cấp cho phân xưởng số: 6

2.2.3: tính toán kinh tế- kỹ thuật. Lựa chọn phương án thiết kế:
- Tổn thất trong MBA được xác định theo :
2
1 01 k1
dmB1
1 S
ΔA = n.ΔP .8760+ ΔP . .τ
Sn
 
 ÷
 
Trong đó:
n: số lượng máy biến áp trong trạm biến áp
:
01
ΔP
: tổn thất công suất không tải
N
ΔP
: tổn thất công suất ngắn mạch
S
tt
: công suất tính toán của trạm biến áp
S
đm
: công suất định mức của 1 máy biến áp trong trạm biến áp
4 2
(0,124 .10 ) .8760
M
T

I
J
=
tt
kt
I
J
Sinh viên: Đỗ Phan-
GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN
Page 19
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
Trong đó : - F
kt
là tiết diện kinh tế, mm2
- I
max
là dòng điện lớn nhất chạy trên dây dẫn, A
- I
tt
là dòng điện tính toán
I
tt
=
tt
dm
S
n. 3.U
- J
kt
là mật độ dòng điện kinh tế,A/mm2

xuống còn 0,4 kV để cấp điện cho các phân xưởng nhỏ
a, chọn máy biến áp phân xưởng và tính tổn thất điện năng của các
TBAPX : phương án này ta sử dụng 5 TBAPX , dung lượng đã nêu ở trên
( phụ lục trang 327 sách “ hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp công nghiệp
đô thị và nhà cao tầng )
TBA S
đm
U
đm
ΔP
0
ΔP
k
I
0
U
n
Số
lượng
Đơn
giá
Thành
tiền
kVA
kv
kW kW
% % cái
10
6
VNĐ

ΔP
: tổn thất công suất ngắn mạch
S
tt
: công suất tính toán của trạm biến áp
S
đm
: công suất định mức của 1 máy biến áp trong trạm biến áp
4 2
(0,124 .10 ) .8760
M
T
τ
−
= +
với T
max
= 3700(h)
4 2
(0,124 3700.10 ) .8760 2137,755( )h
τ
−
= + =

2
1 01 k1
dmB1
1 S
ΔA = n.ΔP .8760+ ΔP . .τ
Sn

cái
kVA kWh
B1 3200 35/0,4 11,5 37,0 2 4172,7 268725,623
B2 3200 35/0,4 11,5 37,0 2 3759,239 256059,503
B3 750 35/0,4 4,1 11,9 2 927,496 91284,546
B4 3200 35/0,4 11,5 37,0 2 4251,597 271292,612
B5 3200 35/0,4 11,5 37,0 2 2934,226 234731,927
TỔNG 1116694,211
b, chọn dây dẫn và tính tổn thất công suất và tổn thất điện năng của các
đường dây:
chọn dây dẫn từ TPPTT đến TBA 1: Lựa chọn tiết diện dây dẫn theo mật độ
dòng điện kinh tế, Ứng với thời gian sử dụng công suất cực đại T
max
= 3700 h
với dây cáp đồng j
kt
= 3,1
I
max
= I
tt
=
tt
dm
S
n. 3.U
=
4172,7
2. 3.35
= 34,415A

sc
= 2 I
lvmax
= 2.34,415 = 68,83 A < Icp = 200A
Do khoảng cách từ TPPTT đến TBAPX là nhỏ , nên ta có thể bỏ qua tổn thất
U
Tổn thất công suất trên đường dây:
3
0
2
2
2
2
1 1
. .0,494.320.10 0,084
2
. .0,084 1193,926(
417
w)
35
2,7
ttpx
dm
R r l
n
S
P R
U
−
= = =

F
tc
I
cp
A A kVA mm
2
mm
2
A
TPPTT-
B1
XLPE(3*50) 3,1 34,415 68,83 4172,7 11,101 50 200
Sinh viên: Đỗ Phan-
GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN
Page 23
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
TPPTT-
B2
XLPE(3*50 3,1 31,005 62,011 3759,239 10,001 50 200
TPPTT-
B3
XLPE(3*50 3,1 7,649 15,299 927,496 2,467 50 200
TPPTT-
B4
XLPE(3*50 3,1 35,066 70,133 4251,597 11,312 50 200
TPPTT-
B5
XLPE(3*50 3,1 24,201 48,402 2934,226 7,806 50 200
Sinh viên: Đỗ Phan-
GVHD: Th.S NGUYỄN ĐỨC THUẬN