Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đồ Án Cung Cấp Điện
Khoa Điện
Mục lục
• lời nói đầu 1
• Mục lục 3
• Giới thiệu chung về nhà máy

Phần I : XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO NHÀ MÁY
1.1 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng 5
1.2. Phụ tải tính toán toàn nhà máy 10
1.3.Xây dựng đồ thị phụ tải 11
PHẦN II: THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP CHO NHÀ MÁY
2.1 vị trí trạm phân phối trung tâm 13
2.2 Lựa chọn máy biến áp 14
2.2.1. Chọn dung lượng các máy biến áp 15
2.3. phương án đi dây mạng cao áp 16
2.3.1 Tính toán kinh tế-kỹ thuật lựa chọn phương án tối ưu 17
• Thiết kế chi tiết cho phương án tối ưu 22
PHẦN III:THIẾT KẾ MẠNG HẠ ÁP CHO PHÂN XƯỞNG
3.1.Chọn cáp từ tủ phân phối của phân xưởng đến tủ phân phối của
MBA 39
3.2.Lựa chọn phần tử mạng hạ áp phân xưởng 41

PHẦN 4 :THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG
50 PHẦN 5 :BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 54
PHẦN 6: TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT CHO TRẠM BIẾN ÁP 63
1
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đồ Án Cung Cấp Điện
Khoa Điện
Lời nói đầu
Điện năng là một dạng năng lượng phổ biến và có tầm quan trọng

cho công việc sau này.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Ninh Văn Nam -người trực tiếp giảng
dạy bộ môn Cung cấp điện đã giúp em hoàn thành đồ án này.
3
Hà Nội, Ngày 25/11/2008
Sinh Viên
Nguyễn Đức Toàn
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đồ Án Cung Cấp Điện
Khoa Điện
ĐỒ ÁN MÔN HỌC : CUNG CẤP ĐIỆN

1.Tên đề thiết kế: - Thiết kế cấp điện cho một xí nghiệp
điện công nghiệp.
- Mô hình thực tế.
2.Giáo viên hướng dẫn: Ninh Văn Nam
3.Sinh Viên Thực Hiện: Nguyễn Đức Toàn (B)
4.Mã Sinh Viên:014104046
5.Lớp: Điện 1-K1
Nhiệm Vụ Thiết kế
1.Xác định phụ tải tính toán nhàn máy
2.xác định sơ đồ nối dây của mạng điện.
3.Lựa chọn thiết bị điện: Máy biến áp,tiết diện dây dẫn,thiết bị phân phối,
thiết bị bảo vệ, đo lường vv…( sử dụng phần mềm).
4.Xác định tham số chế độ mạng điện: ∆U, ∆P, ∆A, U
2
–Sử dụng phần
mềm chuyên dụng
5.Tính toán nối đất cho trạm máy biến áp theo chữ cái cuối cùng của tên
đệm( với đất cát pha)- Sử dụng phần mềm
6.Tính toán bù dung lượng bù để cải thiện hệ số cosφ

Thiết bị 1 Thiết bị 2 Thiết bị 3 Thiết bị 4 Hệ số
sử
dụng
X(m) Y(m) P
đ1
(kw)
cos
ϕ
1
P
đ2
(kw)
cos
ϕ
2
P
đ3

(kw)
cos
ϕ
3
P
đ4
(kw
)
cos
ϕ
4
Ksd

13 Ô 18 88 4 62,17 0,78 32,67 0,66 37,5
4
0,85 62,59 0,67 0,42
Nguồn điện cung cấp cho nhà máy được lấy từ trạm biến áp trung gian ,
dung đường dây trên không lộ kép để truyền tải. Thời gian sử dụng công
5
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đồ Án Cung Cấp Điện
Khoa Điện
suất cực đại là T
max
=3500h. Sau đây là bảng các phụ tải của phân xưởng và
sơ đồ mặt bằng của nhà máy:
Sơ Đồ Mặt Bằng Nhà Máy
PHẦN I:XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO NHÀ MÁY
1.2 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng
• Các Phân Xưởng có hệ số sử dụng là 0,42 nên có hệ số nhu cầu
K
nci
= K
sd
∑
+
n
K
sd
∑
−
1
Với K
nci

=
=
n
i
i
n
i
sdii
P
kP
1
1
.
= 0,42
Với số liệu bảng trên ta có kết quả K
nci
sau :
STT Tên Phân Xưởng Ksd Số Thiết Bị K
nci
1 N 0,42 4 0,71
2 G 0,42 3 0,755
3 U 0,42 3 0,755
4 Y 0,42 2 0,83
5 Ê 0,42 2 0,83
6 O 0,42 3 0,755
7 Đ 0,42 3 0,755
8 Ư 0,42 2 0,83
9 C 0,42 4 0,71
10 T 0,42 3 0,755
11 Ơ 0,42 3 0,755

n
ϕ
=arcCos
ϕ
tb
n : là số thiết bị
Pd
i
: Là công suất đặt của mỗi thiết bị
Tên
phân
xưởng
Số
Thiết
Bị
Thiết bị 1 Thiết bị 2 Thiết bị 3 Thiết bị 4
cos
ϕ
tb
tg
n
ϕ
7
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đồ Án Cung Cấp Điện
Khoa Điện
P
đ1
(kw)
cos
ϕ

Y 2 66,74 0,79 143,2 0,78 0,7832 0,794
Ê 2 62,59 0,67 56,21 0,8 0,7315 0,9321
O 3 85,44 0,77 62,59 0,67 62,1
7
0,78 0,7432 0,9
Đ 3 31,15 0,79 64,49 0,76 62,5
9
0,67 0,73 0,9362
Ư 2 66,74 0,79 57,06 0,78 0,7854 0,788
C 4 84,3 0,82 77,82 0,8 31,1
5
0,79 64,49 0,76 0,7953 0,7622
T 3 81,87 0,83 63,05 0,82 66,7
4
0,79 0,8144 0,7125
Ơ 3 62,59 0,67 62,17 0,78 32,6
7
0,66 0,7114 0,9879
A 3 143,2 0,78 62,59 0,67 62,1
7
0,78 0,7543 0,87
Ô 4 62,17 0,78 32,67 0,66 37,5
4
0,85 62,59 0,67 0,737 0,917

• Công suất tính toán động lực của phân xưởng
P
dl
i
=K

.
∑
=
4
1i
Pd
=0,71.(
17,6259,6244,8515,70
+++
)=199,0485 (kw)
n=4 ; K
nc
N

=0,71
Dựa vào các bảng trên ta có kết quả của các phân xưởng:
8
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đồ Án Cung Cấp Điện
Khoa Điện
Tên
phân
xưởng
Số
Thiết
Bị
Thiết bị 1 Thiết bị 2 Thiết bị 3 Thiết bị 4
K
nc
i
P

o
.S
i
Với S
i
:diện tính phân xưởng thứ i
P
o
=15(w/m
2
)
VD: Công suất chiếu sáng của phân xưởng N
P
cs
=P
o
.S =15.308=4620(w)=4,62(Kw)
Với S:diện tính phân xưởng =14.22 =308 (m
2
)
P
o
=15(w/m
2
)
Dựa vào số liệu ta có bảng sau :

STT
Tên
phân

13 Ô 15 240 3,6
• Công suất tính toán tác dụng , phản kháng và toàn phần của phân xưởng
P
tt
i
= P
đl
i
+P
cs
i
Q
tt
i
=Q
đl
i
=P
đl
i
.tg
ϕ
i
S
tt
i
=
i
i
Ptt

tt
N
=
N
N
Ptt
ϕ
cos
=
7424,0
2685,207
=279,1871 (KVA)
Dựa vào số liệu các bảng trên ta có bảng sau:
Tên
phân
xưởng
P
cs
i
(kw) P
dl
i
(kw)
(cos
ϕ
i
)
tg
n
ϕ

i
, hệ số Cos
tb
ϕ
của phân
xưởng , công suất tính toán động lực P
đl
i
, công suất tính toán chiếu
sáng P
cs
i
,công suất tính toán tác dụng P
tt
i
, công suất tính toán phản
kháng Q
tt
i
, công suất tính toán toàn phần S
tt
i

) ta có bảng sau :
STT Tên
phân
xưởng
K
nc
i

5,88 144,4678 103,941 180,585
3 U 0,755 0,797 141,071
7
5,1 146,1717 106,9041 183,4
4 Y 0,83 0,7832 174,250
2
5,88 180,1302 138,355 230
5 Ê 0,83 0,7315 98,604 3,6 102,204 91,91 139,718
6 O 0,755 0,7432 158,701 6,72 165,421 142,831 222,58
7 Đ 0,755 0,73 119,463
6
4,62 124,0836 111,842 169,98
8 Ư 0,83 0,7854 102,754 5,88 108,634 80,97 138,317
9 C 0,71 0,7953 183,01 4,8 187,81 139,49 236,15
10 T 0,755 0,8144 159,803
3
4,8 164,6033 113,86 202,116
11 Ơ 0,755 0,7114 118,859
6
3,6 122,4596 117,4214 172,139
12 A 0,755 0,7543 202,31 3,6 205,91 176,01 272,98
13 Ô 0,71 0,737 138,428
7
3,6 142,0287 126,939 192,712
1.2. Phụ tải tính toán toàn nhà máy
1.2.1 Phụ tải tính toán tác dụng toàn nhà máy .
P
ttnm
=K
đt

S
ttnm
=
22
QttnmPttnm
+
=2064,8649(kvA)
1.2. 4.Hệ số công suất của nhà máy

Cos
ttnm
ϕ
=
Sttnm
Pttnm
=
8649,2064
9539,1600
=0,775331
1.3. Xây dựng đồ thị phụ tải
1.3.1.Để biểu diễn phụ tải mổi phân xưởng của nhà máy ta dùng một hình
tròn gồm 2 phần khác nhau :phần quạt nhỏ được gạch chéo biểu diễn cho
phụ tải chiếu sáng của phân xưởng ,phần còn lại biểu diễn cho phụ tải động
lực của phân xưởng ,tâm hình tròn trùng với tâm của phụ tải điện của phân
xưởng
1.3.2. Bán kính biểu đồ phụ tải được xác định :
R
i
=
∏

csi
α
:góc của phụ tải chiếu sáng nằm trong phân xưởng
P
cs
:phụ tải chiếu sáng của phân xưởng thứ i
P
tti
:phụ tải tác dụng tính toán của phân xưởng thứ i
1.3.3.Xác định R
i
và
csi
α
của phân xưởng
Ta có :
R
i
=
π
m
S
tti
= (mm)tti
csi
csi
P

2685,207
62,4.360
=8,0244
O
(độ)
Tương tự ta áp dụng tính toán cho các phân xưởng khác trong nhà máy ,kết
quả tính toán được ghi trong bảng
STT Tên
phân
xưởng
P
cs
i
(kw) P
tt
i
(kw) S
tt
i
(KVA)
R
i
(mm)
csi
α
( độ)
1 N 4,62 207,2685 279,1871 5,444 8,0244
2 G 5,88 144,4678 180,585 4.3784 14,6524
3 U 5,1 146,1717 183,4 4,4124 12,56
4 Y 5,88 180,1302 230 4,9413 11,752

=
13
1
13
1
.
i
i
i
ii
S
Sx
, Y=
∑
∑
=
=
13
1
13
1
.
i
i
i
ii
S
Sy
Trong đó :x
i

Y=
∑
∑
=
=
13
1
13
1
.
i
i
i
ii
S
Sy
=
8641,2619
4707,235601
=89,93

=>tọa độ trạm phân phối trung tâm M(107,5748; 89,93)
2.2 Lựa chọn máy biến áp
Để phù hợp với sơ đồ mặt bằng nhà máy và điều kiện kinh tế mà vẫn đảm
bảo yêu cầu kỹ thuật ta quyết định đặt 6 trạm biến áp cho các phân xưởng
như sau :
• Trạm biến áp số 1 B
1
: Cấp điện cho 2 phân xưởng Đ, N
• Trạm biến áp số 2 B

phải hiệu chỉnh nhiệt độ
Dung lượng : S
đmB1

≥
4,1
1
∑
tt
S
=
4,1
1671,449
=320,834 (KVA)
Chọn dùng 2 máy biến áp 400-10/0,4 có S
đm
=400(KVA)
• Trạm biến áp số 2 B
2
: Cấp điện cho 3 phân xưởng G , Ô ,C
Tổng công suất tính toán toàn phần của các phân xưởng G , Ô ,C
Là : S
tt2=
180,585+192,712+236,15=609,447(KVA)
Vậy dung luợng máy biến áp :
S
đmB2

≥
4,1

516,385
=275,368(KVA)
Chọn dùng 2 máy biến áp:315-10/0,4 có S
đm
=315 (KVA)
• Trạm biến áp số 4 B
4
:Cấp điện cho 1 phânn xưởng O
Tổng công suất tính toán toàn phần của phân xưởng O
S
tt4=
222,58 (KVA)
Vậy dung luợng máy biến áp:
S
đmB34

≥
4,1
4
∑
tt
S
=
4,1
58,222
=158,985 (KVA)
Chọn dùng 2 máy biến áp: 160-10/0,4 có có S
đm
=160 (KVA)
• Trạm biến áp số 5 B

S
tt6=
279,1871+138,317+230=647,504 (KVA)
Vậy dung luợng máy biến áp:
S
đmB35

≥
4,1
5
∑
tt
S
=
4,1
504,647
=462,503 (KVA)
Chọn dùng 2 máy biến áp: 500-10/0,4 có có S
đm
=500 (KVA)
 kết quả chọn máy biến áp
STT Tên trạm
∑
tti
S
(KVA)
Số máy S
đmB
(KVA)
1

Vì nhà máy thuộc hộ loại một nên ta dùng đường dây trên không lộ kép dẫn
điện từ trạm BATG về trạm PPTT ,đối với mạng cao áp trong nhà máy ta
dùng cáp ngầm,từ trạm PPTT đến các trạm biến áp phân xưởng trong nhà
máy ta dùng cáp lộ kép căn cứ vào vị trí các máy biến áp và trạm phân phối
trung tâm ta đề ra hai phương án đi dây mạng cao áp
Phương án 1:các trạm biến áp được cấp điện trực tiếp từ trạm PPTT
Phương án 2:các trạm biến áp xa trạm PPTT được lấy điện thông qua các
trạm ở gần trạm PPTT :
Tính khoảng cách từ trạm PPTT→BATG
Ta có trạm PPTT có tạo độ (107,574;89,93)
Trạm BATG có tọa độ là (24;501)
→khoảng cách là 419,479 (m)
2.3.1 Tính toán kinh tế-kỹ thuật lựa chọn phương án tối ưu
Chọn tiết diện đường dây trên không từ trạm biến áp trung gian đến trạm
phân phối trung tâm dài 419,479 (m) dung dây AC lộ kép
có thời gian sử dụng công suất lớn nhất T
max
=3500h dây dẫn AC tra bảng
được J
kt
=1,1
=> I
ttnm
=
10.3.2
8649,2064
.3.2
=
dm
ttnm

= 119,214(A)
. so sánh với I
cp
thấy dây đã chọn thỏa mãn điều kiện phát nóng.
Kiểm tra dây theo điều kiện tổn thất điện áp
Với dây AC-70
có khoảng cách trung bình hình học là D=1,25(m) tra bảng được r
o
=0,43
Ω
/km ,x
o
=0,41
Ω
/km
∆U=
10.2
419479,0.41,0.0759,1304419479,0.43,0.9539,1600..
+
=
+
dm
U
XQRP
=25,653
V
∆U < ∆U
cp
= 5%U
đm

=4,18 mm
2
chọn cáp XLPE có tiết diện tối thiểu 16 mm
2
→2 XLPE(3.16)
Tính toán tương tự với các đường cáp khác được kết quả ghi trong bảng(vì
cáp được chọn vượt cấp nên không cần kiểm tra theo ∆U và I
cp
)
Bảng :kết quả chọn cáp cao áp cho phương án 1
đường cáp F(mm
2
) l(m) Đơn giá(vnđ/m) Thành tiền
19
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đồ Án Cung Cấp Điện
Khoa Điện
PPTT→B1 16 103,3 48000 4958400
PPTT→ B2 16 49,74 48000 2387520
PPTT→B3 16 47,68 48000 2288640
PPTT→B4 16 53,56 48000 2570880
PPTT→ B5 16 72,67 48000 3488160
PPTT→B6 16 112,53 48000 5401440
Vì tất cả các đường dây đều d cáp lộ kép nên l=2l
1
(l
1
:k/c giữa các phân
xưởng và trạm PPTT) =>tổng K
1
=42190080 (vnđ)

-3
=
2
32
10
10.2066,0.47,1.1671,449
−
=0,613(KW)
Tương tự tính toán với các đoạn còn lại ta có bảng sau :
Bảng kết quả tính toán ∆P phương án 1
đường cáp 2.l(m)
∑
tti
S
(KVA)
r
o
(
Ω
/km) U (KW)
∆P
i
(KW)
PPTT→B1 206,6 449,1671 1,47 10 0,613
PPTT→ B2 99,48 609,447 1,47 10 0,543
PPTT→B3 95,36 385,516 1,47 10 0,208
PPTT→B4 107,12 222,58 1,47 10 0,078
PPTT→ B5 145,34 311,857 1,47 10 0,208
PPTT→B6 225,06 647,504 1,47 10 1,387
 tổng

∑
∆
P
.
τ
==(a
vh
+a
tc
)K
1
+Y
1
Từ T
max
= 3500 h; lấy các giá trị: a
vh
=0,1 ;a
tc
=0,125;C=750(đồng/kwh)
20
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đồ Án Cung Cấp Điện
Khoa Điện
Trong đó:
a
vh
_hệ số vận hành
a
tc
_hệ số tiêu chuẩn( hệ số thu hồi vốn đầu tư); a

với cáp đồng T
max
=3500h tra bảng J
kt
=3,1(A/mm
2
)
21
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đồ Án Cung Cấp Điện
Khoa Điện
 F
kt
=
1,3
97,12
=4,18 mm
2
chọn cáp XLPE có tiết diện tối thiểu 16 mm
2
→2 XLPE(3.16)
Tương tự tính toán với các chặn còn lại được bảng :
đường cáp F(mm
2
) l(m) Đơn giá(vnđ/m) Thành tiền
B1→B2 16 69,35 48000 4958400
PPTT→ B2 16 49,74 48000 2387520
PPTT→B3 16 47,68 48000 2288640
PPTT→B4 16 53,56 48000 2570880
PPTT→ B5 16 72,67 48000 3488160
B6→B5 16 48,166 48000 5401440

P
phương án 2 là 4,8964(kw)
 chi phí tính toán hàng năm của phương án 2 là:
Z
2
=(a
vh
+a
tc
)K
2
+C.
∑
∆
2
P
.
τ
=(a
vh
+a
tc
)K
2
+Y
2
Từ T
max
= 3500 h; lấy các giá trị: a
vh

12
21
=
−
−
=
−
−
=
∆
∆
YY
KK
Y
K
(năm)
Ta thấy: T =3,438<T
tc
=8 (năm)
So sánh 2 phương án ta quyết định chọn phương án 1 là phương án tối ưu
mạng cao áp , phương án này không những có Z nhỏ mà còn dễ vận hành
sữa chửa do đi tuyến cáp hình tia

• Thiết kế chi tiết cho phương án tối ưu
Sơ đồ trạm PPTT
Trạm phân phối trung tâm là nơi trực tiếp nhận điện từ hệ thống về để
cung cấp điện cho nhà máy, do đó việc lựa chọn sơ đồ nối dây của trạm có
ảnh hưởng lớn và trực tiếp đến vấn đề an toàn cung cấp điện cho nhà máy.
Sơ đồ cần phải thoả mãn các điều kiện cơ bản như: đảm bảo liên tục cung
cấp điện theo yêu cầu của phụ tải, phải rõ ràng, thuận tiện trong vận hành và

ghép
nối
trạm
PPT
T
Dao
cách
lycó
3 vị
trí:
hở
mạch
nối
mạch
và
tiếp
đất.
Cá
c
tủ
M
C
đầ
u
ra
củ
a
ph
ân
đo

B
U

và
CSV

Tủ MC

phân

đoạn
Tñ
M
C
®Çu
vµo
Tất cả
các tủ
hợp bộ
cuủa
hãng
SIEMEN
S, cách
điện
bằng
SF6, loại
8DC11,k
hôngcần
bảo trì
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đồ Án Cung Cấp Điện