1
Lêi Nãi ®Çu.
Trong sù nghiÖp c«ng nghiÖp ho¸ - HiÖn ®¹i ho¸ cña níc
ta, c«ng nghiÖp ®iÖn lùc gi÷ vai trß ®Æc biÖt quan träng, bëi v×
®iÖn n¨ng lµ nguån n¨ng lîng ®îc dïng réng r·i nhÊt trong
c¸c ngµnh kinh tÕ quèc d©n. Tuy nhiªn trong sù nghiÖp hiÖn ®¹i
ho¸, c«ng nghiÖp ho¸ ®Êt níc th× viÖc sö dông ®iÖn n¨ng sao cho
võa tiÕt kiÖm võa ®¶m b¶o yªu cÇu cung cÊp ®iÖn lµ mét vÊn ®Ò
®ang cÇn gi¶i quyÕt.
§Ó ®¸p øng nhu cÇu sö dông ®iÖn ngµy cµng t¨ng vµ ®Ó sö
dông tèt nguån ph¸t sao cho viÖc cung cÊp ®iÖn, ph©n phèi ®iÖn
®îc an toµn nhanh chãng vµ liªn tôc. §ßi hái ph¶i ph¸t triÓn vµ
c¶i t¹o m¹ng ®iÖn, n©ng cÊp líi ®iÖn.
§Ó gióp sinh viªn nghiªn cøu tèt h¬n vÒ m«n häc nµy chóng
t«i biªn so¹n ®Ò c¬ng m«n häc cung cÊp ®iÖn 1. ch¾c ch¾n kh«ng
tr¸nh khái sai sãt, rÊt mong nhËn ®îc ý kiÕn ®ãng gãp cña b¹n
®äc ®Ó cuèn s¸ch nµy ®îc hoµn thiÖn h¬n.
Xin ch©n thµnh c¶m ¬n.
Ngµy 01 th¸ng 12 n¨m 2006.
Nhãm biªn so¹n
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
2
Ch¬ng I : Kh¸I qu¸t vÒ cung cÊp ®iÖn
1.1 §Æc ®iÓm cña cung cÊp ®iÖn xÝ nghiÖp c«ng nghiÖp.
*. §Æc ®iÓm cña ®iÖn n¨ng.
- §iÖn n¨ng s¶n xuÊt ra kh«ng dù tr÷ ®îc nã mang tÝnh ®ång thêi ( trõ
mét sè trêng hîp c¸ biÖt víi c«ng suÊt nhá nh pin, ¾c quy…). T¹i mäi lóc ta
ph¶i ®¶m b¶o c©n b»ng gi÷a ®iÖn n¨ng ®îc s¶n xuÊt víi ®iÖn n¨ng tiªu thô kÓ c¶
tæn thÊt do truyÒn t¶i.
- §iÖn n¨ng ®îc t¹o ra tõ c¸c nguån n¨ng lîng kh¸c vµ ngîc l¹i.
- Qu¸ tr×nh vÒ ®iÖn x¶y ra rÊt nhanh.
VÝ dô: Sãng ®iÖn tõ lan truyÒn trong d©y dÉn víi tèc ®é 3.108 m/s. Qu¸ tr×nh
qu¸ ®é x¶y rÊt nhanh. V× vËy ®ßi hái sö dông c¸c thiÕt bÞ tù ®éng trong vËn hµnh
vµ trong ®iÒu khiÓn mét c¸ch cã hiÖu qu¶.
- C«ng nghiÖp ®iÖn lùc cã liªn quan chÆt chÏ ®Õn hÇu hÕt c¸c ngµnh kinh
tÕ quèc d©n. §ã lµ mét trong nh÷ng ®éng lùc t¨ng n¨ng suÊt lao ®éng t¹o lªn sù
ph¸t triÓn nhÞp nhµnh trong cÊu tróc kinh tÕ.
- Vèn ®Çu t lín.
- Thêi gian hoµn thµnh l©u.
*. §Æc ®iÓm cña cung cÊp ®iÖn xÝ nghiÖp c«ng nghiÖp.
- ViÖc cung cÊp ®iÖn ph¶i ®¶m b¶o tÝnh ®ång thêi cïng víi qu¸ tr×nh s¶n
xuÊt.
Sù kh¸c biÖt so víi m¹ng ®iÖn n«ng th«n, ®« thÞ ®îc thÓ hiÖn
Lµ nh÷ng hé tiªu thô ®iÖn tËp trung c«ng suÊt lín .
§iÖn n¨ng cÊp cho xÝ nghiÖp tõ c¸c tr¹m trung gian b»ng c¸c ®êng d©y
trung ¸p.
1.2 C¸c d¹ng nguån ®iÖn.
Trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt vµ tiªu thô ®iÖn n¨ng th× tån t¹i rÊt nhiÒu d¹ng
nguån ®iÖn.
VÝ dô: Nhµ m¸y thuû ®iÖn, nhiÖt ®iÖn, ®iÖn nguyªn tö, m¸y ph¸t ®iÖn Diezen, c¸c
tr¹m sö dông n¨ng lîng ®iÖn cña giã vµ mÆt trêi …
1.2.1 Nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn:
*. Nguyªn lý ho¹t ®éng:
Nhµ m¸y ho¹t ®éng dùa trªn nguyªn lý sau: nhiÖt ®é ®îc t¹o ra do ®èt nhiªn
liÖu( than, dÇu …) sÏ lµm nãng h¬i níc tíi th«ng sè cao: ( ¸p suÊt P =130 240
Kg/cm2, to = 540 5650c) råi ®a ®Õn tua bin quay m¸y ph¸t dÉn ®Õn ®iÖn n¨ng.
*. ¦u nhîc ®iÓm:
- ¦u ®iÓm:
+ TËn dông nguån nguyªn liÖu s½n cã.
+ ViÖc s¶n xuÊt tíi ®©u ®îc ®a ngay lªn líi ®iÖn cao ¸p.
- Nhîc ®iÓm:
+ TÝnh linh ho¹t kÐm.
+ ViÖc khëi ®éng vµ t¨ng phô t¶i c
+ HiÖu suÊt thÊp 30% 40%.
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
3
+ Khèi lîng nguyªn liÖu lín, lµm « nhiÔm m«i trêng.
1.2.2 Nhµ m¸y thuû ®iÖn.
*. Nguyªn lý ho¹t ®éng: Lµ sö dông nguån níc ®Ó lµm quay tua bin thuû n¨ng,
ch¹y m¸y ph¸t ®iÖn, c¬ b¶n ®ã lµ: Thuû n¨ng dÉn ®Õn c¬ n¨ng, dÉn ®Õn ®iÖn
n¨ng.
C«ng suÊt nhµ m¸y ®îc x¸c ®Þnh: P 9.8/QH.
Trong ®ã Q: lµ lu lîng níc ( m3/sec )
H: lµ chiÒu cao cét níc ( m)
: lµ hiÖu suÊt tua bin.
*. ¦u nhîc ®iÓm:
- ¦u ®iÓm:
+ Gi¸ thµnh ®iÖn n¨ng rÎ.
+ Møc ®é tù ®éng ho¸ ®îc thùc hiÖn dÔ dµng.
+ Më m¸y nhanh lªn ®¸p øng ®îc nhu cÇu.
+ Ýt sù cè.
+ VËn hµnh ®¬n gi¶n.
+ HiÖu suÊt cao trªn 80%.
- Nhîc ®iÓm:
+ So víi nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn cã cïng c«ng suÊt th× vèn ®Çu t nhiÒu h¬n.
+ Thêi gian x©y dùng l©u h¬n.
+ Phô thuéc nhiÒu vµo thêi tiÕt do lu lîng níc ®æ vÒ.
1.2.3 Nhµ m¸y ®iÖn nguyªn tö.
*. §Æc ®iÓm: Lµ qu¸ tr×nh s¶n xuÊt ®iÖn n¨ng tõ nhiÖt n¨ng do ph¶n øng h¹t
nh©n t¹o ra.
*. Nguyªn lý ho¹t ®éng: NhiÖt n¨ng do ph¶n øng h¹t nh©n t¹o ra sÏ biÕn thµnh
c¬ n¨ng vµ tõ c¬ n¨ng biÕn thµnh ®iÖn n¨ng.
*. ¦u, nhîc ®iÓm:
- ¦u ®iÓm:
+ Kh¶ n¨ng lµm viÖc ®éc lËp.
+ Tèn Ýt nhiªn liÖu.
+ VËn hµnh linh ho¹t, hiÖu suÊt.
+ Kh«ng th¶i khÝ ra ngoµi khÝ quyÓn.
- Nhîc ®iÓm:
+ Vèn x©y dùng lín.
+ Nguy hiÓm cho ngêi vµ thiÕt bÞ do phãng x¹.
*. NhËn xÐt:
§iÖn n¨ng lµ mét d¹ng n¨ng lîng ®Æc biÖt kh«ng dù tr÷ ®îc ( ViÖc s¶n
xuÊt lu«n ®ång hµnh cïng víi tiªu thô). HiÖn nay trªn thÕ giíi nãi chung vµ ViÖt
Nam nãi riªng, viÖc s¶n xuÊt ®iÖn n¨ng lµ rÊt phong phó, ngoµi c¸c nhµ m¸y nh
nhiÖt ®iÖn (U«ng bÝ) thuû ®iÖn ( S¬n la), ®iÖn nguyªn tö, ta cßn sö dông n¨ng
lîng giã, mÆt trêi ®Ó s¶n xuÊt nh»m ®¸p øng nhu cÇu ngµy cµng cao cña ngêi
tiªu dïng.
1.3 M¹ng líi ®iÖn c«ng nghiÖp.
*. Kh¸i niÖm vÒ m¹ng ®iÖn: Bao gåm c¸c tr¹m biÕn ¸p vµ c¸c ®êng d©y t¶i
®iÖn.
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
4
- M¹ng líi ®iÖn c«ng nghiÖp lµ mét phÇn n»m trong nhiÖm vô truyÒn t¶i vµ
cung cÊp ®iÖn n¨ng.
- Trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt ra s¶n phÈm ®ßi hái ph¶i æn ®Þnh vµ liªn tôc cña ®iÖn
n¨ng. ViÖc cung cÊp cho m¹ng ph©n phèi riªng lµ cÇn thiÕt.
- Tuú theo nhu cÇu sö dông mµ viÖc cung cÊp ®iÖn cho khu c«ng nghiÖp lµ kh¸c
nhau.
1.4 Héi tiªu thô vµ ph©n lo¹i.
*. Kh¸i niÖm: Héi tiªu thô lµ tÊt c¶ c¸c m¸y mãc, dông cô dïng ®Ó biÕn ®æi ®iÖn
n¨ng thµnh c¸c d¹ng n¨ng lîng kh¸c.
*. Ph©n lo¹i: Tuú theo tÇm quan träng trong nÒn kinh tÕ vµ x· héi, héi tiªu thô
®îc cung cÊp víi ®iÖn víi møc ®é tin cËy kh¸c nhau vµ ®îc ph©n ra lµm 3 lo¹i.
- Hé tiªu thô lo¹i 1:
§Æc ®iÓm lµ nh÷ng hé tiªu thô mµ khi ngõng cung cÊp ®iÖn sÏ dÉn ®Õn tæn
thÊt vÒ kinh tÕ ®e do¹ ®Õn tÝnh m¹ng con ngêi hoÆc ¶nh hëng ®Õn chÝnh trÞ
quèc gia.
Ph¬ng ¸n cung cÊp cho phô t¶i lo¹i nµy tõ nguån ®éc lËp, thêi gian mÊt
®iÖn cho phÐp b»ng thêi gian ®ãng thiÕt bÞ dù tr÷. Tøc nã yªu cÇu cÇn ph¶i n©ng
cao tÝnh liªn tôc cung cÊp ®iÖn ®Õn tèi ®a.
- Hé tiªu thô lo¹2:
§Æc ®iÓm lµ nh÷ng hé tiªu thô mµ nÕu ngõng cung cÊp ®iÖn chØ liªn quan
®Õn hµnh lo¹t s¶n phÈm kh«ng s¶n xuÊt ®îc dÉn ®Õn thiÖt h¹i vÒ mÆt kinh tÕ do
h háng s¶n phÈm, ngõng trÖ s¶n xuÊt, l·ng phÝ lao ®éng…..c¸c ph©n xëng c¬
khÝ, xÝ nghiÖp c«ng nghiÖp nhÑ thêng lµ lo¹i 2.
Qua ®©y nãi lªn tÇm quan träng trong viÖc cung cÊp ®iÖn hé 2 nµy vÒ thiÖt h¹i
chñ yÕu vÒ mÆt kinh tÕ.
Ph¬ng ¸n cung cÊp cã hoÆc kh«ng cã nguån dù tr÷, viÖc chän ph¬ng ¸n
cÇn dùa vµp kÕt qu¶ so s¸nh gi÷a vèn ®Çu t ph¶i t¨ng thªm vµ gi¸ trÞ thiÖt h¹i
kinh tÕ do ngõng cung cÊp ®iÖn vµ thêi gian mÊt ®iÖn cho phÐp b»ng thêi gian
®ãng nguån dù tr÷ b»ng tay.
- Hé tiªu thô lo¹i 3 :
§Æc ®iÓm lµ nh÷ng hé cßn l¹i cho phÐp víi møc ®é tin cËy thÊp( khu nhµ
ë, nhµ kho, trêng häc…) cho phÐp mÊt ®iÖn trong thêi gian söa ch÷a, thay thÕ
thiÕt bÞ sù cè nhng thêng kh«ng cho phÐp qu¸ 1 ngµy ®ªm ( 24h).
Ph¬ng ¸n cung cÊp ®iÖn ta cã thÓ dïng mét nguån ®iÖn.
NhËn xÐt: ViÖc ph©n lo¹i vµ ®¸nh gi¸ mét c¸ch ®óng ®¾n hé tiªu thô, ®ã lµ kÕt
qu¶ bíc ®Çu. Qua ®ã lùa chän ph¬ng ¸n cung cÊp ®iÖn cho hîp lý, phï hîp
nhÊt c¶ vÒ mÆt kinh tÕ vµ kü thuËt. §Ó x¸c ®Þnh lo¹i hé tiªu thô ®iÖn n¨ng cña
c¸c ngµnh s¶n xuÊt kh¸c nhau ta cÇn nghiªn cøu c¸c ®Æc ®iÓm u cÇu vµ nh÷ng
híng dÉn cÇn thiÕt cña ngµnh ®ã
1.5 Nh÷ng yªu cÇu vµ néi dung chñ yÕu khi thiÕt kÕ cung cÊp ®iÖn.
Môc tiªu chÝnh cña thiÕt kÕ cung cÊp ®iÖn lµ ®¶m b¶o cho hé tiªu thô lu«n
lu«n ®ñ ®iÖn n¨ng víi chÊt lîng n»m trong ph¹m vi cho phÐp.
1.5.1 Mét ph¬ng ¸n cung cÊp ®iÖn xÝ nghiÖp, c«ng nghiÖp ®îc xem lµ hîp
lý khi tho¶ m·n nh÷ng nhu cÇu sau.
- Vèn ®Çu t nhá, chó ý tiÕt ®Õn tiÕt kiÖm.
- Chi phÝ vËn hµnh hµng n¨m thÊp.
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
5
- §¶m b¶o ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn cao tuú theo tÝnh chÊt hé tiªu thô.
- §¶m b¶o an toµn cho ngêi vµ thiÕt bÞ.
- ThuËn tiÖn cho vËn hµnh, söa ch÷a…
- ChÊt lîng ®iÖn ¸p ®îc ®¸nh gi¸ 2 chØ tiªu( U vµ f ) .sai sè n»m trong
ph¹m vi gi¸ trÞ cho phÐp so víi ®Þnh møc.
1.5.2 Nh÷ng néi dung chñ yÕu khi thiÕt kÕ cung cÊp ®iÖn.
CÇn tu©n thñ c¸c bíc sau:
- Bíc 1: Thu thËp d÷ liÖu ban ®Çu.
+ NhiÖm vô, môc ®Ých thiÕt kÕ cung cÊp ®iÖn.
+ §Æc ®iÓm quy tr×nh c«ng nghÖ cña ch¬ng tr×nh sÏ ®îc cung cÊp ®iÖn.
+ D÷ liÖu vÒ nguån ®iÖn, c«ng suÊt híng cung cÊp ®iÖn, kho¶ng c¸ch
®Õn hé tiªu thô.
+ D÷ liÖu vÒ phô t¶i, c«ng suÊt ph©n bè vµ ph©n lo¹i hé tiªu thô.
- Bíc 2: TÝnh to¸n phô t¶i.
+ Danh môc thiÕt bÞ ®iÖn.
+ TÝnh phô t¶i ®éng lùc, chiÕu s¸ng.
- Bíc 3: Chän tr¹m biÕn ¸p, tr¹m ph©n phèi.
+ Dung lîng, sè lîng, vÞ trÝ cña tr¹m biÕn ¸p.
+ Sè lîng, vÞ trÝ ph©n phèi, tñ ®éng lùc ë m¹ng h¹ ¸p.
- Bíc 4: X¸c ®Þnh ph¬ng ¸n cung cÊp ®iÖn.
+ §ã lµ m¹ng cao ¸p, h¹ ¸p.
+ S¬ ®å lèi d©y cña tr¹m biÕn ¸p, ph©n phèi.
- Bíc 5: TÝnh to¸n ng¾n m¹ch.
+ TÝnh to¸n ng¾n m¹ch trong m¹ng cao ¸p, h¹ ¸p.
- Bíc 6: Lùa chän c¸c trang thiÕt bÞ ®iÖn.
+ Lùa chän m¸y biÕn ¸p.
+ Lùa chän thiÕt bÞ d©y dÉn.
+ Lùa chän thiÕt bÞ øng víi ®iÖn ¸p cao, h¹ ¸p.
- Bíc 7: TÝnh to¸n chèng sÐt vµ nèi ®Êt.
+ TÝnh to¸n chèng sÐt cho ch¹m biÕn ¸p.
+ TÝnh to¸n chèng sÐt cho ®êng d©y cao ¸p.
+ TÝnh to¸n nèi ®Êt trung tÝnh cña m¸y biÕn ¸p h¹ ¸p.
- Bíc 8: TÝnh to¸n tiÕp kiÖn ®iÖn vµ n©ng cao hÖ sè c«ng suÊt cos.
+ C¸c ph¬ng ¸n tiÕp kiÖm vµ n©ng cao hÖ sè cos.
+ Ph¬ng ph¸p bï b»ng tô ®iÖn: Tríc hÕt ta ph¶i x¸c ®Þnh dung lîng tô
vµ ph©n phèi hîp lý.
- Bíc 9: B¶o vÖ r¬le vµ tù ®éng ho¸.
+ B¶o vÖ r¬le cho m¸y biÕn ¸p, ®ên d©y cao ¸p, c¸c thiÕt bÞ ®iÖn c«ng
suÊt lín lµ cÇn thiÕt.
+ C¸c biÖn ph¸p tù ®éng ho¸.
+ C¸c biÖn ph¸p th«ng tin ®iÒu khiÓn.
- Bíc 10: Hå s¬ thiÕt kÕ cung cÊp ®iÖn.
+ B¶ng thèng kª c¸c d÷ liÖu ban ®Çu.
+ B¶ng vÏ mÆt b»ng c«ng tr×nh vµ ph©n bè phô t¶i.
+ S¬ ®å nguyªn lý.
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.