Luận văn Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho xí nghiệp xếp dỡ cảng Hoàng Diệu

CHương 1.

Tổng quan về xí nghiệp

cảng Hoàng Diệu

1.1. Giới thiệu chung về xí nghiệp cảng Hoàng Diệu

1.1.1. Giới thiệu chung về nhu cầu Cảng Hải Phòng

Vận tải biển là ngành kinh tế mũi nhọn của cả nước nói chung và của Hải

Phòng nói riêng. Cảng Hải Phòng là một trong những Cảng lớn của của miền bắc

và của cả nước. Là trung tâm của tam giác kinh tế Hải PhòngưHà NộiưQuảng

Ninh, nên Cảng Hải Phòng có lưu lượng bốc xếp lớn, vì vậy mở rộng Cảng Hải

phòng luôn là vấn đề bức xúc.

ứng với tầm quan trọng này thì yêu cầu đặt ra đối với công tác cấp điện là

việc đảm bảo tính liên tục cung cấp điện và phải đảm bảo được độ tin cậy. Để

làm được điều này vấn đề đặt ra là mỗi một doanh nghiệp hoạt động nên có một

nguồn cấp, phát điện riêng, đặc biệt là các khu công nghiệp, các doanh nghiệp có

quy mô lớn như: Đình Vũ, Nomura, khu công nghiệp Vĩnh Niệm, Cảng Hải

Phòng, để có thể tự chủ động trong quá trình sản xuất đồng thời quản lý được

nguồn năng lượng của chính mình.

Cảng Hải Phòng là một đơn vị tiêu thụ lượng điện năng lớn, với đặc điểm

riêng của mình là vận chuyển, đóng gói, xếp dỡ hàng hoá bằng các hệ thống cần

cẩu, cần trục, các dây chuyền đóng gói Hoạt động liên tục, kể cả ngày nghỉ,

các thiết bị này chỉ hoạt động tốt nếu được cấp một nguồn điện ổn định, đủ công

suất cần thiết. Với tầm quan trọng này mà ngay từ những năm 70 Cảng đã đầu

tư, lắp đặt các trạm phát điện do Liên Xô sản xuất, các trạm này được quản lý

bởi Trung Tâm Điện Lực Cảng, sự tồn tại của trung tâm không những giải quyết

các vấn đề về ổn định, đảm bảo chất lượng điện, nó còn có thể đáp ứng được

những đặc điểm riêng trong cách thức sử dụng điện năng của Cảng.

 

pdf 90 trang chauphong 19/08/2022 11580
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Luận văn Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho xí nghiệp xếp dỡ cảng Hoàng Diệu", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận văn Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho xí nghiệp xếp dỡ cảng Hoàng Diệu

Luận văn Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho xí nghiệp xếp dỡ cảng Hoàng Diệu
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG 
Luận văn 
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho 
xớ nghiệp xếp dỡ cảng Hũang Diệu 
 1 
lời giới thiệu 
Cung cấp điện giữ vai trò rất quan trọng trong việc phát triển nền kinh tế và 
nâng cao trình độ dân trí. Hiện nay nền kinh tế n-ớc ta đang phát triển rất mạnh 
mẽ. Trong đó công nghiệp luôn là một khách hàng tiêu thụ điện năng lớn nhất. 
N-ớc ta đang trong quá trình hội nhập vào nền kinh tế toàn cầu theo định h-ớng 
Xã Hội Chủ Nghĩa, xây dựng nền kinh tế công nghiệp hiện đại là nền tảng để 
phát triển kinh tế đất n-ớc. Trong quá trình phát triển các xí nghiệp công nghiệp 
phải cạnh tranh nhau một cách quyết liệt về chất l-ợng và giá cả sản phẩm. Điện 
năng thực sự đóng góp một phần rất quan trọng vào hiệu quả kinh doanh của xí 
nghiệp. Chất l-ợng điện áp không ổn định ảnh h-ởng lớn đến chất l-ợng sản 
phẩm, giảm năng xuất lao động. Vì thế đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện và 
nâng cao chất l-ợng điện năng là mối quan tâm hàng đầu trong thiết kế cung cấp 
điện cho xí nghiệp công nghiệp. 
Do đó, để đảm bảo nhu cầu cung cấp điện cần phải có biện pháp nâng cấp, 
sửa chữa nguồn điện cũ, xây dựng nguồn điện mới, đặc biệt đối với phụ tải công 
nghiệp th-ờng gây ảnh h-ởng lớn tới l-ới điện nh-: độ ổn định điện áp không 
cao, hệ số công suất cos thấp, hao tổn điện năng. Công suất phụ tải lớn cần có 
nguồn cung cấp riêng để đảm bảo chế độ làm việc cho các loại phụ tải khác. 
Để đáp ứng một số các nội dung về thiết kế cung cấp điện, em đã tiến hành 
nghiên cứu “Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho xí nghiệp xếp dỡ cảng 
Hoàng Diệu’’. 
Để giải quyết các nhiệm vụ của đề tài đồ án đ-ợc chia làm 4 ch-ơng có nội 
dung nh- sau: 
Ch-ơng 1: Tổng quan về xí nghiệp cảng Hoàng Diệu 
Ch-ơng 2: tính toán kiểm tra hệ thống cung cấp điện cho xí nghiệp cảng 
hoàng diệu 
Ch-ơng 3: tính toán thiết kế cải tạo nâng cấp hệ thống cung cấp điện cho 
xí nghiệp cảng hoàng diệu 
Ch-ơng 4: Thiết kế tính toán chiếu sáng và bù cos 
 2 
Là sinh viên còn đang ngồi trong ghế nhà tr-ờng thì kinh nghiệm thực tế 
ch-a có nhiều và tài liệu thông tin có hạn, do đó cần phải có sự h-ớng dẫn giúp 
đỡ của thầy cô giáo. Qua đây em xin đ-ợc gửi lời cảm ơn tới cô giáo Th.S Trần 
Thị Ph-ơng Thảo đã tận tình h-ớng dẫn, giúp em hoàn thành tốt đồ án này. 
Em xin trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ quý báu đó! 
Hải Phòng, tháng 10 năm 2011 
Sinh viên: Vũ Hoàng Giang 
 3 
CH-ơng 1. 
 Tổng quan về xí nghiệp 
 cảng Hoàng Diệu 
1.1. Giới thiệu chung về xí nghiệp cảng Hoàng Diệu 
1.1.1. Giới thiệu chung về nhu cầu Cảng Hải Phòng 
Vận tải biển là ngành kinh tế mũi nhọn của cả n-ớc nói chung và của Hải 
Phòng nói riêng. Cảng Hải Phòng là một trong những Cảng lớn của của miền bắc 
và của cả n-ớc. Là trung tâm của tam giác kinh tế Hải Phòng-Hà Nội-Quảng 
Ninh, nên Cảng Hải Phòng có l-u l-ợng bốc xếp lớn, vì vậy mở rộng Cảng Hải 
phòng luôn là vấn đề bức xúc. 
ứng với tầm quan trọng này thì yêu cầu đặt ra đối với công tác cấp điện là 
việc đảm bảo tính liên tục cung cấp điện và phải đảm bảo đ-ợc độ tin cậy. Để 
làm đ-ợc điều này vấn đề đặt ra là mỗi một doanh nghiệp hoạt động nên có một 
nguồn cấp, phát điện riêng, đặc biệt là các khu công nghiệp, các doanh nghiệp có 
quy mô lớn nh-: Đình Vũ, Nomura, khu công nghiệp Vĩnh Niệm, Cảng Hải 
Phòng, để có thể tự chủ động trong quá trình sản xuất đồng thời quản lý đ-ợc 
nguồn năng l-ợng của chính mình. 
Cảng Hải Phòng là một đơn vị tiêu thụ l-ợng điện năng lớn, với đặc điểm 
riêng của mình là vận chuyển, đóng gói, xếp dỡ hàng hoá bằng các hệ thống cần 
cẩu, cần trục, các dây chuyền đóng gói Hoạt động liên tục, kể cả ngày nghỉ, 
các thiết bị này chỉ hoạt động tốt nếu đ-ợc cấp một nguồn điện ổn định, đủ công 
suất cần thiết. Với tầm quan trọng này mà ngay từ những năm 70 Cảng đã đầu 
t-, lắp đặt các trạm phát điện do Liên Xô sản xuất, các trạm này đ-ợc quản lý 
bởi Trung Tâm Điện Lực Cảng, sự tồn tại của trung tâm không những giải quyết 
các vấn đề về ổn định, đảm bảo chất l-ợng điện, nó còn có thể đáp ứng đ-ợc 
những đặc điểm riêng trong cách thức sử dụng điện năng của Cảng. 
 4 
1.1.2. Sơ đồ tổ chức của trung tâm điện lực Cảng Hoàng Diệu 
Hình 1.1: Sơ đồ tổ chức của trung tâm điện lực Cảng Hoàng Diệu 
Cảng Hải Phòng là một hải cảng lớn với tiềm năng phát triển lâu dài, công 
suất sử dụng điện năng ở đây là rất lớn, bởi vậy ngay từ rất sớm Cảng đã có hẳn 
một Trung tâm điện lực với nhiệm vụ quản lý và chịu trách nhiệm về toàn bộ sự 
cố liên quan tới chất l-ợng điện năng. Sơ đồ tổ chức của trung tâm điện lực Cảng 
Hoàng Diệu đ-ợc biểu diễn trên hình 1.1. Do chỉ là một đơn vị trực thuộc nên 
quy mô hoạt động của trung tâm nằm trong phạm vi giới hạn nh-ng lại có ý 
nghiã vô cùng quan trọng trong sự phát triển chung của Cảng. 
1.1.3. Chức năng và nhiệm vụ của các bộ phận 
1.1.3.1. Tr-ởng trung tâm 
Tr-ởng trung tâm điện lực hay còn gọi là tr-ởng nhóm có chức năng và 
nhiệm vụ nh- một giám đốc điều hành . 
+ Chức năng: Điều hành chung trong hoạt động của doanh nghiệp. 
+ Nhiệm vụ : 
Chịu trách nhiệm chỉ đạo tổ chức ph-ơng thức hoạt động cho các phòng 
ban. 
Chịu trách nhiệm về các ph-ơng án cải tạo và xây dựng trung tâm. 
Chịu trách nhiệm khâu đối ngoại. 
1.1.3.2. Tổ sửa chữa điện 
Có chức năng lắp đặt mới, sửa chữa các sự cố hỏng hóc liên quan tới đ-ờng 
dây, các hệ thống điện chiếu sáng, điện cho các khu vực phòng ban nằm trong 
phạm vi các trạm điện số 3, số 4, và số 5. 
TR5 
Tr-ởng TT 
Phòng HC 
Tổ SC 1 Tổ SC 2 Tổ SC 3 BP trực ban 
TR1 TR2 TR3 TR4 
 5 
+ Tổ sửa chữa 2: 
Có chức năng lắp đặt mới, sửa chữa các sự cố hỏng hóc liên quan tới đ-ờng 
dây, các hệ thống điện chiếu sáng, điện cho các khu vực phòng ban nằm trong 
phạm vi các trạm điện số 1 và số 2. 
+ Tổ sửa chữa 3: 
 Phụ trách về công tác bảo trì bảo d-ỡng, cũng nh- việc sửa chữa các hỏng 
hóc liên quan tới toàn bộ 5 trạm điện. 
1.1.3.3. Bộ phận trực ban 
Hoạt động theo ca. mỗi một ca trực có một trực ban, ng-ời này có trách 
nhiệm quản lý hoạt động của cả 5 trạm điện, không chỉ ng-ời trông coi các trạm 
mà cả các tổ sửa chữa khi làm việc phải cung cấp đầy đủ các thông tin cho ng-ời 
trực ban, điều này sẽ giúp họ luôn hiểu hết đ-ợc các vấn đề về trạm cùng với 
những thay đổi nhỏ nhất để có thể đ-a ra những quyết định kịp thời và chính 
xác. 
Nhìn chung cơ cấu tổ chức ở đây rất đơn giản, nh-ng lại thực hiện một cách 
linh hoạt, có hiệu quả các nhiệm vụ đặt ra góp phần làm ổn định hệ thống điện, 
nâng cao uy tín của đơn vị trong phạm vi nghành. 
1.2. Sơ đồ mặt bằng của xí nghiệp cảng Hoàng Diệu 
Sơ đồ mặt bằng cung cấp điện Cảng Hoàng Diệu đ-ợc biểu diễn trên hình 
1.2. 
Hệ thống cung cấp điện cảng chính đ-ợc Liên Xô xây dựng từ năm 1968-
1974 với cấp điện áp cơ bản là cấp điện áp 6 kV. Đây là hệ thống cung cấp điện 
đ-ợc thiết kế đồng bộ sử dụng thiết bị điện của Liên Xô chế tạo, thời gian sử 
dụng khoảng 30 năm. 
Bao gồm: các nguồn cung cấp điện, các trạm biến áp, đ-ờng dây và cáp 
điện hạ thế đến các phụ tải dùng điện. 
Xí nghiệp xếp dỡ Cảng Hoàng Diệu đ-ợc bắt đầu từ cầu số 4 đến cầu số 11. 
Mỗi cầu có 4 hố cáp, khoảng cách giữa các hố cáp là 13 m đựơc trình bày nh- 
hình 1.2. 
Xí nghiệp có 4 trạm biến áp cung cấp điện cho cả mạng động lực, các kho, 
bãi, chiếu sáng và khu bốc xếp hàng dời. 
 6 
c
ô
n
g
 t
y
 d
ịc
h
v
ụ
 k
ỹ
 t
h
u
ậ
t
t
r
ạ
m
 đ
iệ
n
 s
ố
 6
2-
b
2-
a
3-
a
3-
b
3-
c
2-
1
2-
2
2-
4
2-
3
3-
1
3-
2
3-
3
3-
4
4-
1
4-
2
5-
1
5-
2
4-
3
4-
4
5-
3
5-
4
6-
1
6-
2
6-
3
6-
4
7-
1
7-
2
7-
3
7-
4
8-
1
8-
2
8-
3
8-
4
9-
1
9-
2
9-
3
9-
4
10
-1
10
-2
10
-3
10
-4
11
-1
11
-2
11
-3
c
ổ
n
g
 s
ố
 1
đ
è
n
 p
h
a
số
 3
đ
è
n
 p
h
a
 s
ố
 1
4
đ
è
n
 p
h
a
 s
ố
 1
5
b
ã
i 
c
o
n
t
a
in
e
r
đ
è
n
 p
h
a
 s
ố
 1
2
đ
è
n
 p
h
a
 s
ố
 1
0
t
r
ạ
m
đ
iệ
n
s
ố
 1
đ
è
n
 p
h
a
 s
ố
 6
b
ã
i 
ô
 t
ô
 s
ố
 1
+
số
 2
c
ô
n
g
 t
y
 t
h
u
ỷ
 s
ả
n
 h
ạ
l
o
n
g
k
h
u
 v
ự
c
 l
iê
n
 h
iệ
p 
h
ả
i 
sả
n
đừơng trần khánh du
t
r
ạ
m
 x
ă
n
g
x
n
 b
ạ
c
h
 đ
ằ
n
g
p
h
ò
n
g
 đ
ạ
i 
l
ý
 x
n
đ
ìn
h
 v
ũ
đ
è
n
p
h
a
s
ố
 8
v
p 
x
n
x
d
l
t
t
h
o
a
 t
iê
u
 k
v
2
k
h
o
 3
k
h
o
 4
b
ã
i 
ô
 t
ô
n
h
à
 c
â
n
 đ
iệ
n
 t
ử
s
ố
 2
đ
è
n
 p
h
a
 s
ố
 7
c
l
b
t
h
u
ỷ
t
h
ủ
đ
è
n
 p
h
a
 s
ố
 6
b
n
h
à
 ă
n
c
a
h
ả
i 
q
u
a
n
t
r
ự
c
 b
a
n
h
o
à
n
g
 d
iệ
u
k
h
u
 v
ă
n
p
h
ò
n
g
x
n
h
o
à
n
g
d
iệ
u
đuờn
g trầ
n phú
c
ổ
n
g
 5
k
h
o
 9
k
h
o
 6
k
h
o
c
.c
ụ
đ
ộ
i 
đ
ế
k
h
u
 v
?c
 n
g
o
à
i 
c
?n
g
t
r
ạ
m
u
b
n
d
h
ộ
i 
t
r
ừ
ơ
n
g
c
ả
n
g
đ
ộ
i 
c
ơ
 g
iớ
i 
x
n
x
d
 h
o
à
n
g
d
iệ
u
6-
b
6-
a
7-
a
7-
b
7-
c
8-
a
8-
b
đ
è
n
 p
h
a
 s
ố
 5
k
h
o
 1
2
k
h
u
 v
ự
c
 n
g
o
à
i 
c
ả
n
g
đừơng minh khai
k
h
o
 1
3
k
h
o
 1
0
k
h
o
 1
1
đờ
ng
 ho
àn
g v
ăn
 th
ụ
t
r
ạ
m
 đ
iệ
n
 s
ố
 4
t
r
ạ
m
 đ
iệ
n
 s
ố
 5
đ
è
n
 p
h
a
 s
ố
 4
đ
è
n
p
h
a
s
ố
 3
đ
è
n
p
h
a
s
ố
 1
c
ổ
n
g
 b
ả
o
 v
ệ
 s
ố
 7
đ
è
n
p
h
a
s
ố
 2
b
ả
o
v
ệ
đ
è
n
p
h
a
s
ố
 6
a
t
r
ạ
m
đ
iệ
n
 s
ố
 2
t
r
ạ
m
b
iế
n
t
h
ế
 s
ố
3
đ
è
n
 p
h
a
 s
ố
 1
1
đ
ừ
ơ
n
g
 h
o
à
n
g
 d
iệ
u
đ
ừ
ơ
n
g
 l
ê
 t
h
á
n
g
 t
ô
n
g
k
h
u
 đ
ô
n
g
l
ạ
n
h
 v
iệ
t
 x
á
t
r
ạ
m
 l
ạ
n
h
b
ín
h
Hình 1.2. Sơ đồ mặt bằng hệ thống cung cấp điện xí nghiệp Cảng Hoàng Diệu 
 7 
1.3. Hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp Cảng Hoàng 
Diệu 
1.3.1. Những vấn đề chung về cung cấp điện [1, trang: 7] 
1.3.1.1. Đặc điểm của quá trình sản xuất và phân phối điện năng 
Điện năng là một dạng năng l-ợng có nhiều -u điểm nh-: dễ dàng chuyển 
hoá thành các dạng năng lượng khác (nhiệt, cơ, hoá), dễ chuyền tải và phân 
phối. Chính vì vậy điện năng đ-ợc dùng rất rộng rãi trong mọi lĩnh vực hoạt 
động của con ng-ời. 
Điện năng nói chung không tích trữ đ-ợc, trừ một vài tr-ờng hợp cá biệt và 
công suất nhỏ nh-: pin, ác qui, vì vậy giữa sản xuất và tiêu thụ điện năng phải 
luôn luôn đảm bảo cân bằng. 
Quá trình sản xuất điện năng là quá trình điện từ. Đặc điểm của quá trình 
này là sảy ra rất nhanh. Vì vậy để đảm bảo quá trình sản xuất và cung cấp điện 
an toàn, tin cậy, đảm bảo chất l-ợng điện phải áp dụng nhiều biện pháp đồng bộ 
như điều độ, thông tin, đo lường, bảo vệ và tự động hoá 
Điện năng là nguồn năng l-ợng chính của các nghành công nghiệp, là điều 
kiện quan trọng để phát triển đô thị và các khu dân cư Vì lý do đó khi lập kế 
hoạch phát triển điện năng phải đi tr-ớc một b ... t trong động cơ tăng lên, cos giảm vì 
vậy cần chú trọng đến khâu nâng cao chất l-ợng sửa chữa động cơ góp phần giải 
quyết vần đề cải thiện hệ số cos của nhà máy. 
+ Thay thế máy biến áp làm việc non tải bằng những máy biến áp có dung 
l-ợng nhỏ hơn 
Máy biến áp là một trong những máy điện tiêu thụ nhiều công suất phản 
kháng (Sau động cơ không đồng bộ). Vì vậy nếu trong t-ơng lai t-ơng đối dài 
mà hệ số phụ tải của máy biến áp không có khả năng v-ợt quá 0,3 thì nên thay 
nó bằng máy có dung l-ợng nhỏ hơn. Đứng về mặt vận hành mà xét thì trong 
thời gian có phụ tải nhỏ (ca ba) nên cắt bớt các máy biến áp non tải. Biện pháp 
này cũng có tác dụng lớn nâng cao hệ số cos tự nhiên của nhà máy. 
 80 
4.3.2.2. Bù cos bằng các thiết bị bù 
Bằng cách đặt các thiết bị bù ở gần các hộ dùng điện để cung cấp công suất 
phản kháng cho chúng, ta giảm đ-ợc l-ợng công suất phản kháng phải truyền 
trên đ-ờng dây do đó nâng cao hệ số cos mạng điện. Biện pháp bù không giảm 
đ-ợc l-ợng công suất phản kháng của các hộ tiêu thụ mà chỉ giảm đ-ợc l-ợng 
công suất truyền tải trên đ-ờng dây mà thôi. Vì thế chỉ sau khi thực hiện các 
biện pháp nâng cao hệ số cos tự nhiên mà vẫn không đạt đ-ợc yêu cầu thì 
chúng ta mới xét tới ph-ơng pháp bù nhân tạo. Nói chung hệ số cos tự nhiên 
cao nhất cũng không đạt tới 0,9 (th-ờng vào khoảng 0,7 - 0,8) vì thế các xí 
nghiệp hiện đại bao giờ cũng đặt thêm các thiết bị bù. Cần chú ý là bù công suất 
phản kháng ngoài mục đích chính là nâng cao hệ số cos để tiết kiệm điện còn 
có tác dụng hết sức quan trọng là điều chỉnh và ổn định điện áp của mạng. 
Bù công suất phản kháng đ-a lại hiệu quả kinh tế nh- trên đã phân tích 
nh-ng phải tốn kém thêm về mua sắm thiết bị bù và chi phí vận hành chung. Vì 
vậy quyết định ph-ơng án bù phải dựa trên cơ sở tính toán và so sánh kinh tế kỹ 
thuật. 
4.3.2.3. Các thiết bị bù trong hệ thống cung cấp điện 
1) Tụ tĩnh điện: 
+ Nh-ợc điểm: 
Rất khó điều chỉnh trơn trong tụ . 
Tụ chỉ phát ra công suất phản kháng mà không tiêu thụ công suất phản 
kháng. 
Tụ rất nhạy cảm với điện áp đặt ở đầu cực (công suất phản kháng phát ra tỉ 
lệ với bình ph-ơng điện áp đặt ở đầu cực). 
Điện áp đầu cực tăng quá 10% tụ bị nổ. 
Khi xảy ra sự cố lớn tụ rất dễ hỏng. 
+ Ưu điểm: 
Gía thành kVA ít phụ thuộc vào tổng chi phí nên dễ dàng xé lẻ các đại 
l-ợng bù đặt ở các phụ tải khác nhau nhằm làm giảm dung l-ợng tụ đặt ở phụ tải. 
Tổn thất công suất tác dụng trên tụ bé (0,03ữ0,035 kW/kVA). 
 81 
Tụ có thể ghép nối song song hoặc nối tiếp để đáp ứng với mọi dung l-ợng 
bù ở mọi cấp điện áp từ 0,4ữ750 kW. 
2) Máy bù đồng bộ: (Thực chất là động cơ đồng bộ song không mang tải) 
+ Ưu điểm: 
Có thể điều chỉnh trơn công suất phản kháng. 
Có thể tiêu thụ bớt công suất phản kháng khi hệ thống thừa công suất phản 
kháng. 
Công suất phản kháng phát ra ở đầu cực tỉ lệ bậc nhất với điện áp đặt ở đầu 
cực (nên ít nhạy cảm). 
+ Nh-ợc điểm: 
Giá thành đắt. 
Th-ờng dùng với máy có dung l-ợng từ 5000 kVA trở lên. 
Tổn hao công suất tác dụng rơi trên máy bù đồng bộ là lớn (đối với máy 
5000-6000 kVA thì tổn hao từ 0,3ữ0,35 kW/kVA). 
Không thể làm việc ở mọi cấp điện áp (chỉ có từ 10,5 kV trở xuống). 
Máy này chỉ đặt ở phụ tải quan trọng và có dung l-ợng bù lớn từ 5000 kVA 
trở lên. 
3) Động cơ không đồng bộ đ-ợc hoà đồng bộ hoá: 
Không kinh tế. 
Giá thành đắt. 
Tổn hao công suất lớn. 
Chỉ dùng trong tr-ờng hợp bất đắc dĩ. 
(Ngoài ra ng-ời ta còn dùng máy phát điện phát ra công suất phản kháng tuy 
nhiên không kinh tế). 
Qua những phân tích trên ta thấy để đáp ứng đ-ợc yêu cầu bài toán và nâng 
cao chất l-ợng điện năng ta chọn ph-ơng pháp bù bằng tụ điện tĩnh. 
4.3.2.4. Các b-ớc tiến hành bù bằng tụ điện tĩnh 
B1: Xác định dung l-ợng bù 
+ Hệ số cos ttXN nh- trên đã xác định: 
 82 
cos ttXN= 0,7 
 Hệ số cos XN tối thiểu do nhà n-ớc quy định là 0,85 - 0,95 nh- vậy ta phải 
bù công suất phản kháng cho nhà máy. 
+ Tính dung l-ợng bù tổng của toàn xí nghiệp: 
Công thức tính: 
 Qb =PttXN*(tg 1 -tg 2 ) (4.3) 
Trong đó: 
tg
1
: T-ơng ứng với hệ số cos
1
 tr-ớc khi bù. 
 tg
2
: T-ơng ứng với hệ số cos
2
 sau khi cần bù để đạt giá trị quy 
 định (ở đây ta lấy cos
2
bằng 0,95). 
 cos
1
=0,7 tg
1
= 1,02 
 cos
2
=0,95 tg
2
= 0,33 
Công suất tính toán của Xí Nghiệp là: 
Stt=4368+j4554 
Vậy ta có: 
Qb = 4368*(1,02 - 0,33)= 3014 ( kVAr ) 
B2: Chọn thiết bị bù và vị trí bù 
+ Vị trí đặt thiết bị bù: 
Về nguyên tắc để có lợi nhất về mặt giảm tổn thất điện áp, tổn thất điện 
năng cho đối t-ợng dùng điện là đặt phân tán các bộ tụ bù cho từng động cơ 
điện, tuy nhiên nếu đặt phân tán sẽ không có lợi về vốn đầu t-, lắp đặt và quản lý 
vận hành. Vì vậy việc đặt các thiết bị bù tập trung hay phân tán là tuỳ thuộc vào 
cấu trúc hệ thống cung cấp điện của đối t-ợng, theo kinh nghiệm ta đặt các thiết 
bị bù ở phía hạ áp của trạm biến áp phân x-ởng tại tủ phân phối, và ở đây ta coi 
giá tiền đơn vị (đ/kVAr) thiết bị bù hạ áp lớn không đáng kể so với gía tiền đơn 
vị tổn thất điện năng qua máy biến áp. 
+ Chọn thiết bị bù: 
Nh- đã phân tích ở trên và từ các đặc điểm trên ta có thể lựa chọn thiết bị 
bù là các tụ điện tĩnh. Nó có -u điểm là giá 1 đơn vị phản kháng là không đổi 
nên thuận tiện cho việc chia nhỏ thành nhóm và đặt gần các phụ tải. Mặt khác tụ 
điện tĩnh tiêu thụ rất ít công suất tác dụng từ 0,003- 0,005 kW, vận hành đơn 
giản và ít sự cố. 
 83 
B3 : Tính toán phân phối dung l-ợng bù 
Sơ đồ nguyên lý lắp đặt thiết bị bù: 
110 kV 22 kV
0,4 kV
Qbi
Qbt
BATT
BAPX
Cáp
Hình 4.1: Sơ đồ nguyên lý lắp đặt thiết bị bù 
Sơ đồ thay thế: 
Qbt
22 kV Rddi Rbai
(Qi-Qbi)
0,4 kV
 Hình 4.2: Sơ đồ thay thế lắp đặt thiết bị bù 
+ Tính dung l-ợng bù cho từng mạch: 
Công thức phân phối dung l-ợng bù cho một nhánh hình tia. 
Q2Qb2
Rba2
Rdd2 Rddn
Rban
Qbn Qn
Q Qb
Q1Qb1
Rba1
Rdd1
Hình 4.3: Sơ đồ mạng cao áp xí nghiệp dùng để tính toán công suất bù 
 84 
Qbi= Qi - 
i
bXN
R
QQ
Σ *Rtđ (4.4) 
Với i = 1 n 
Trong đó: 
Qbi : Là công suất bù cần đặt ở nhánh thứ i. 
Qi : Là công suất phản kháng của nhánh thứ i. 
QXN: Là công suất phản kháng toàn xí nghiệp. 
Qb : Là công suất bù cần thiết để đảm bảo cos theo quy định. 
Ri : Điện trở nhánh thứ i, với Ri = Rddi + Rbai. 
Rtđ : Điện trở t-ơng đ-ơng toàn mạng. 
Rđdi: Điện trở của đ-ờng dây thứ i. 
Rbai: Điện trở của trạm biến áp thứ i,và đ-ợc tính nh- sau: 
 Rba=
dmB
2
dmB
2
N
S*n
U*PΔ
 (4.5) 
n: số máy BA trong 1 trạm. 
P: Tra bảng PL 2.2. 
Để thuận tiện cho việc vận hành và giảm bớt các thiết bị đóng cắt, đo l-ờng 
cho các nhóm tụ, ng-ời ta quy định rằng nếu dung l-ợng bù tối -u của một 
nhánh nào đó nhỏ hơn 30 kVAr thì không nên đặt tụ điện ở nhánh đó nữa mà 
nên phân phối dung l-ợng bù đó sang các nhánh lân cận. 
Bây giờ ta tính điện trở t-ơng đ-ơng của các nhánh, đ-ờng dây kép: 
+ Đ-ờng dây từ trạm Đ.DK671-Trạm 2 là: 
Đ-ờng dây là cáp kép có tiết diện 35 mm2. 
Ta có: 
Rđd1= ro*l/2= 0,524*0.0625/2=0,017 ( ) 
Rba1 = 2
2
1200*2
22*15000
 2,52 ( ) 
Tính toán t-ơng tự cho các đ-ờng dây khác ta có kết quả đ-ợc ghi trong 
bảng sau: 
 85 
Bảng 4.1: Tính điện trở của các nhánh 
Tên nhánh Rđdi( ) Rbai( ) Ri( ) 
Đ.DK671-Trạm 2 0,017 2,52 2,54 
Trạm 2-Trạm 3 0,17 1,61 1,78 
UBND-Trạm 4 0,005 4,99 5 
Lạnh Bính-Trạm 5 0,01 4,99 5 
Rtđ = (1/R1+1/R2+1/R3+1/R4)
-1 
 = (1/2,54 + 1/1,78 +1/5+ 1/5)-1 
 = 0,74 ( ) 
+ Tính công suất bù Đ.DK671-Trạm 2: 
 Qb1=2346-(4554-3014)
54,2
74,0
=2436 (kVAr) 
Tính toán t-ơng tự cho các nhóm khác ta có kết quả đ-ợc ghi trong bảng 
sau: 
 86 
Bảng 4.2: Tính công suất bù cho các nhánh 
Tên nhánh Qi (kVAr) Ri ( ) Qbi (kVAr) 
Đ.DK671-Trạm 2 2346 2,54 1897,338 
Trạm 2-Trạm 3 3552 1,78 2911,775 
UBND-Trạm 4 1831 5 1303,08 
Lạnh Bính-Trạm 5 1513 5 1285,08 
B4 : Chọn kiểu và dung l-ợng bù 
Vì điện áp thấp nên ta chọn tụ điện áp thấp th-ờng đ-ợc chế tạo thành tụ 3 
pha, 3 phần tử của nó đ-ợc nối thành hình tam giác. 
Căn cứ vào kết quả trên ta chọn dùng loại bộ tụ 3 pha do Liên Xô chế tạo 
bộ tụ đ-ợc bảo vệ bằng áptomát, trong tủ có đặt các bóng đèn làm điện trở phóng 
điện. 
Chọn loại tụ KC2-0,38-50-3Y1 của Liên Xô công suất mỗi tụ là 50 kVAr 
đấu song song. 
Bảng sau chọn tụ bù đặt tại các trạm biến áp phân x-ởng: 
Bảng 4.3: Chọn tụ bù đặt tại các trạm biến áp phân x-ởng 
Vị trí 
đặt 
Loại tụ 
Số 
pha 
Qbi 
(kVAr) 
Số 
l-ợng 
Cdm 
( F ) 
Chiều 
cao H 
(mm) 
Trạm 2 KC2-0,38-50-3Y1 3 pha 1897,338 40 618 787 
Trạm 3 KC2-0,38-50-3Y1 3 pha 2911,775 59 618 787 
Trạm 4 KC2-0,38-50-3Y1 3 pha 1303,08 27 618 787 
Trạm 5 KC2-0,38-50-3Y1 3 pha 1285,08 26 618 787 
 87 
Sơ đồ nguyên lý đặt tụ bù trong trạm biến áp. 
Hình 4.4: Sơ đồ nguyên lý đặt tụ bù trong trạm biến áp 
Sơ đồ lắp đặt tụ bù trong trạm đặt hai MBA 
Tủ 
aptomat 
tổng
Tủ PP
cho PX
Tủ bù
cos
Tủ A 
phân 
đoạn
Tủ 
aptomat 
tổng
Tủ PP
cho PX
Tủ bù
cos
Hình 4.5: Sơ đồ lắp đặt tụ bù trong trạm đặt hai MBA 
Sơ đồ lắp đặt tụ bù trong trạm đặt một MBA 
Hình 4.6: Sơ đồ lắp đặt tụ bù trong trạm đặt một MBA 
Tủ 
aptomat 
tổng
Tủ PP
cho PX
Tủ bù
cos
 88 
Kết luận 
Qua một thời gian làm việc, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình. 
Với nhiệm vụ “Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho xí nghiệp xếp dỡ cảng 
Hoàng Diệu”. Đ-ợc sự h-ớng dẫn tận tình của cô giáo Th.S Trần Thị Ph-ơng 
Thảo cùng với sự nỗ lực của bản thân đến nay em đã hoàn thành đồ án của mình. 
Trong đồ án em đã giải quyết đ-ợc những vấn đề cơ bản sau: 
+ Thu thập đ-ợc đầy đủ các số liệu kĩ thuật của hệ thống cung cấp điện xí 
nghiệp Cảng Hoàng Diệu. 
+Thu thập đầy đủ nhu cầu cung cấp điện của phụ tải. 
+ Đánh giá đ-ợc hiện trạng hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp xếp dỡ 
Cảng Hoàng Diệu, đ-a ra ph-ơng án thiết kế cải tạo hệ thống cung cấp điện cho 
xí nghiệp xếp dỡ Hoàng Diệu. 
Qua đó em đã thấy rằng chất l-ợng điện năng góp phần quyết định tới chất 
l-ợng và giá thành sản phẩm đ-ợc sản xuất ra của xí nghiệp. Chính vì vậy việc 
thiết kế cấp điện của Xí nghiệp công nghiệp nhằm đảm bảo độ tin cậy và nâng 
cao chất l-ợng điện năng phải đ-ợc đặt lên hàng đầu. Qua quá trình làm việc, 
em đã nắm vững hơn phần lý thuyết đã học trong nhà tr-ờng và có thêm sự hiểu 
biết nhiều trong thực tế. Tuy nhiên do nội dung công việc hoàn toàn mới mẻ, 
tầm hiểu biết còn hạn chế nên đồ án môn học này không tránh khỏi thiếu sót. 
Em mong các thầy cô chỉ bảo giúp đỡ để em hoàn thành tốt hơn nữa nhiệm vụ 
của mình. 
Em xin trân trọng cảm ơn! 
Hải Phòng, tháng 10 năm 2011 
 Sinh viên: Vũ Hoàng Giang 
 89 
Tài liệu tham khảo 
 [1]. Nguyễn Công Hiền - Nguyễn Mạnh Hoạch. 
Hệ thống cung cấp xí nghiệp công nghiệp, đô thị và nhà cao tầng. 
NXB khoa học kỹ thuật, Hà Nội 2001. 
[2]. Nguyễn Xuân Phú - Nguyễn Công Hiền - Nguyễn Bội Khuê. 
Cung cấp điện 
Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật, 1998. 
[3]. Ngô Hồng Quang. 
Sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện là 0,4 đến 500kV. 
NXB khoa học kỹ thuật, Hà Nội 2002. 

File đính kèm:

  • pdfluan_van_thiet_ke_he_thong_cung_cap_dien_cho_xi_nghiep_xep_d.pdf