đồ án 2 hệ thống cung cấp điện đề tài thiết kế hệ thống cung cấp điện nhà máy dệt hoàng thị loan

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
VIỆN KĨ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ
------------

ĐỒ ÁN 2
HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

Đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN
NHÀ MÁY DỆT HOÀNG THỊ LOAN

Giáo viên hướng dẫn

:

TS. Nguyễn Tiến Dũng

Sinh viên thực hiện

:

Lâm Văn Ngọc
Thái Phương Nam
Trịnh Văn Lương
Nguyễn Hồng Long
Lobouaphone Maichanh

Lớp

:

K58 CNKT Điện – điện tử

NGHỆ AN, 2021


DANH MỤC KÝ HIỆU


MỤC LỤC


LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay nền kinh tế nước ta phát triển mạnh mẽ, đời sống người dân được
nâng cao. Nhu cầu sử dụng điện năng trong mọi lĩnh vực: công nghiệp, nông nghiệp
thương mại và dịch vụ cũng như trong sinh hoạt tăng trưởng khơng ngừng. Trong đó
cơng nghiệp ln là lĩnh vực tiêu thụ điện năng lớn nhất. Chất lượng điện áp ổn định
luôn là một yêu cầu quan trọng. Với quá trình trỗi dậy mạnh mẽ của nền kinh tế sau
mở cửa, hội nhập vào nền kinh tế tồn cầu, ngành cơng nghiệp, nhà máy dệt khơng
nằm ngồi nhu cầu đó. Chất lượng điện áp ảnh hưởng tới chất lượng dệt tới từng sản
phẩm...Vì thế đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện và nâng cao chất lượng điện là mối
quan tâm hàng đầu trong thiết kế cấp điện cho xí nghiệp cơng nghiệp nói chung và các
nhà máy dệt nói riêng. Với một sinh viên theo học chuyên ngành điện, sẽ phải nắm
vững và ứng dụng được các kiến thức đã học vận hành, sửa chữa thiết bị điện khi có
sự cố, hoặc thiết kế các hệ thống cung cấp điện cho nhà máy, phân xưởng khi có yêu
cầu.
Trong nhiệm vụ thiết kế đồ án cung cấp điện, nhóm em được phân cơng làm đề
tài “Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy dệt” do TS. Nguyễn Tiến Dũng hướng dẫn,
và nhóm đã hồn thành nhiệm vụ được giao.
Thay mặt nhóm, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy, cô giáo trong
bộ môn CNKT Điện - Điện tử. Đặc biệt, chúng em xin cảm ơn tới TS. Nguyễn Tiến
Dũng người đã tận tình hướng dẫn đề tài này. Rất mong nhận được những ý kiến đóng

góp q báu từ thầy cơ và các bạn để đồ án của nhóm được hồn thiện hơn.

4


Chương 1: Giới thiệu chung về nhà máy dệt
1.1.

Giới thiệu chung về ngành dệt may Việt Nam

1.1.1. Tổng quan
Ngành dệt may Việt Nam trong nhiều năm qua luôn là một trong những ngành
xuất khẩu chủ lực của Việt Nam. Với sự phát triển của công nghệ kĩ thuật, đội ngũ lao
động có tay nghề ngày càng chiếm tỉ lệ lớn và sự ưu đãi từ các chính sách nhà nước,
ngành dệt may đã thu được nhiều kết quả đáng khích lệ, vừa tạo ra giá trị hàng hòa,
vừa đảm bảo nhu cầu tiêu dùng trong nước và xuất khẩu
1.1.2. Điểm mạnh
Ngành dệt may Việt Nam có thể tận dụng một số điểm mạnh.
Trước hết, trang thiết bị của ngành may mặc đã được đổi mới và hiện đại hoá
đến 90%. Các sản phẩm đã có chất lượng ngày một tốt hơn, và được nhiều thị trường
khó tính như Hoa Kỳ, EU, và Nhật Bản chấp nhận.
Bên cạnh đó, các doanh nghiệp dệt may đã xây dựng được mối quan hệ gắn bó
chặt chẽ với nhiều nhà nhập khẩu, nhiều tập đoàn tiêu thụ lớn trên thế giới. Bản thân
các doanh nghiệp Việt Nam cũng được bạn hàng đánh giá là có lợi thế về chi phí lao
động, kỹ năng và tay nghề may tốt.
Cuối cùng, Việt Nam được đánh giá cao nhờ ổn định chính trị và an tồn về xã
hội, có sức hấp dẫn đối với các thương nhân và các nhà đầu tư nước ngoài. Bản thân
việc Việt Nam tích cực tham gia hội nhập kinh tế khu vực và thế giới cũng mở rộng
tiếp cận thị trường cho hàng xuất khẩu nói chung và hàng dệt may xuất khẩu nói
riêng. Đầu tư trực tiếp nước ngồi vào Việt Nam vẫn thể hiện được xu hướng tăng

trong giai đoạn 2000-2007, mặc dù có giảm mạnh trong năm 2008.
1.1.3. Hạn chế
Tuy nhiên, ngành dệt may Việt Nam vẫn phải đối mặt với nhiều hạn chế, thách
thức.
Thứ nhất: May xuất khẩu phần lớn theo phương thức gia công, công tác thiết kế mẫu,
mốt chưa phát triển, tỷ lệ làm hàng theo phương thức FOB thấp, hiệu quả sản xuất
thấp. Trong khi đó, ngành dệt và cơng nghiệp phụ trợ cịn yếu, phát triển chưa tương
xứng với ngành may, không đủ nguồn nguyên phụ liệu đạt chất lượng xuất khẩu để
cung cấp cho ngành may, do đó giá trị gia tăng khơng cao. Như đã phân tích ở trên,
tính theo giá so sánh, giá trị sản phẩm của ngành dệt luôn tăng chậm hơn so với giá trị

5


sản phẩm của ngành may mặc, cho thấy sự phụ thuộc của ngành may mặc đối với
nguyên phụ liệu nhập khẩu.
Thứ hai: Hầu hết các doanh nghiệp dệt may là vừa và nhỏ, khả năng huy động vốn đầu
tư thấp, hạn chế khả năng đổi mới công nghệ, trang thiết bị. Chính quy mơ nhỏ đã
khiến các doanh nghiệp chưa đạt được hiệu quả kinh tế nhờ quy mô, và chỉ có thể
cung ứng cho một thị trường nhất định. Do đó, khi thị trường gặp vấn đề, các doanh
nghiệp dệt may sẽ gặp khó khăn trong việc điều chỉnh phương thức thâm nhập thị
trường và/hoặc chuyển đổi sang thị trường khác. Những khó khăn, ít nhất là ban đầu,
trong việc chuyển đổi định hướng sang thị trường nội địa trong thời điểm các thị
trường xuất khẩu chính như Hoa Kỳ, EU đều gặp suy thối kinh tế chính là những dẫn
chứng tiêu biểu.
Thứ ba: Kỹ năng quản lý sản xuất và kỹ thuật còn kém, đào tạo chưa bài bản, năng
suất thấp, mặt hàng cịn phổ thơng, chưa đa dạng. Năng lực tiếp thị còn hạn chế, phần
lớn các doanh nghiệp dệt may chưa xây dựng được thương hiệu của mình, chưa xây
dựng được chiến lược dài hạn cho doanh nghiệp.

1.2.

Vị trí địa lý, kinh tế

1.2.1. Vị trí địa lý.
•
•

33 Nguyễn Văn Trỗi, Bến Thủy, Tp Vinh, Nghệ An
Diện tích: 2000m2

Hình 1.1. Cơng ty cổ phần dệt may Hồng Thị Loan
6


1.2.2. Tiềm năng kinh tế
Cơng nghiệp dệt nói chung và nhà nhà máy dệt Hồng Thị Loan nói riêng là
một ngành quan trọng trong nền kinh tế quốc dân nước ta hiện nay. Có nhiệm vụ cung
cấp mặt hàng trong nước và xuất khẩu như vải sợi, khăn tắm, khăn tay, khăn mặt, quần
áo, bít tất…
Trong nhà máy dệt có nhiều hệ thống máy móc khác nhau rất đa dạng, phong
phú và phức tạp, như các hệ thống kéo sợi, dệt không thoi, dệt kim nhuộm in hoa. Các
dạng máy móc này có tính cơng nghệ cao và hiện đại do vậy mà việc cung cấp điện
cho nhà máy dệt Hoàng Thị Loan phải đảm bảo chất lượng và độ tin cậy cao.
1.2.3. Quy mô, năng lực của nhà máy
Nhà máy dệt Hồng Thị Loan có quy mơ gồm 9 phân xưởng: phân xưởng sợi
đơn nồi cọc, phân xưởng OE, phân xưởng đậu xe, phân xưởng cơ khí, trạm khí nén,
trạm bơm, kho sợi, bản quản lý và phịng thí nghiệm, kho bông… với công suất đặt
lớn hơn 6MW.
Bảng 1.1. Bảng phụ tải của nhà máy

TT

Tên phân xưởng

1
2
3
4
5
6
7
8

Phân xưởng đơn nồi cọc
Phân xưởng OE
Phân xưởng đậu xe
Phân xưởng cơ khí
Trạm khí nén
Trạm bơm
Kho sợi
Ban quản lý và phịng thí
nghiệm
Kho bơng

9

Cơng suất
đặt
3780
1350

310
275
150
50
120

Diện tích
6480
1620
810
1000
770
1036
1620
1357

Loại hộ tiêu
dùng
I
I
III
II
I
I
II
II

50

1034

II

7


Từhệthống điện đến
6
4

5

2

1

7

3
9

8
Lốivào

Tỷlệ1:1000

Hình 1.2. Sơ đồ mặt bằng nhà máy.
1.3.

Giới thiệu về quy trình sản xuất của nhà máy dệt.

1.3.1. Tóm tắt quy trình sản xuất

Hình 1.3. Quy trình sản xuất của nhà máy
8


1.3.2. Chức năng của các khối trong quy trình sản xuất
Khâu chuẩn bị nguyên liệu : Nguyên liệu chủ yếu để cung cấp cho bộ phận kéo
sợi gồm các chủng loại như bơng, đay, gai, lanh, len, xơ hố học. Mỗi loại
nguyên liệu này được dùng cho một hệ thống kéo sợi tương ứng có những đặc
điểm về thiết bị phù hợp với nguyên liệu sử dụng.
• Bộ phận sợi : Nhiệm vụ của bộ phận sợi là kéo sợi để cấp cho bộ phận dệt.
• Bộ phận dệt : Bộ phận này lấy sợi từ bộ phận sợi để đưa vào quá trình dệt. Dệt
là quá trình đan sợi dọc và đan sợi ngang được mơ tả theo trình tự như sau:
• - Sợi dọc : Sợi được quấn ống -> mắc sợi -> hồ sợi -> luồn go ->
Dệ
- Sợi ngang: Sợi được quấn ống -> quấn suốt -> làm ẩm
•

t
•
•
•
•
•
•
•

Phân xưởng nhuộm: Có nhiệm vụ nhuộm mầu và in hoa vănHoàn

theothành
chỉ tiêu và
đơn đặt hàng.
Phân xưởng là: Có nhiệm vụ làm phẳng khổ vải và cuộn thành súc.
Phân xưởng nhuộm: Có nhiệm vụ nhuộm mầu và in hoa văn theo chỉ tiêu và
đơn đặt hàng.
Phân xưởng là: Có nhiệm vụ làm phẳng khổ vải và cuộn thành súc.
Phịng thí nghiệm: Có nhiệm vụ kiểm tra ngun liệu, phụ liệu, các tái chế
phẩm, bán thành phẩm, thành phẩm để chỉ đạo sản xuất.
Phân xưởng sửa chữa cơ khí có nhiệm vụ kiểm tra sửa chữa các thiết bị trong
nhà máy đáp ứng kịp thời cho sản xuất.
Trạm bơm: Có nhiệm vụ cung cấp đầy đủ nước theo yêu cầu sản xuất .

1.3.3. Mức độ tin cậy từ quy trình cung cấp điện
Để cho quá trình sản xuất của nhà máy đảm bảo tốt thì việc cung cấp điện cho
nhà máy và cho các bộ phận quan trọng của nhà máy như bộ phận sợi,dệt,nhuộm,
phân xưởng là… phải đảm bảo chất lượng điện năng và độ tin cậy cao.
Theo quy trình cơng nghệ sản xuất của nhà máy thì việc ngừng cung cấp điện
sẽ ảnh hưởng rất nhiều đến chất lượng sản phẩm, gây thiệt hại lớn về kinh tế và làm
rối loạn các qui trình cơng nghệ. Do đó, nhà máy cần phải được cung cấp điện liên
tục.

Chương 2: Xác định phụ tải tính tốn của phân xưởng cơ khí và tồn nhà máy
9


2.1.

Đặt vấn đề

Phụ tải tính tốn là phụ tải giatr thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ
tải thực tế (biến đổi) về mặt hiệu ứng nhiệt lớn nhất. Nói cách khác, phụ tải tính tốn
cũng làm nóng dây dẫn lên tới nhiệt độ bằng nhiệt độ lớn nhất do phụ tải thực tế gây
ra.
Phụ tải tính tốn là số liệu đầu vào quan trọng nhất của bài toán quy hoạch,
thiết kế vận hành hệ thống cung cấp điện. Việc xác định sai phụ tải tính tốn có thể
làm cho kết quả bài tốn vơ nghĩa. Ví dụ: Nếu phụ tải tính tốn xác định được q lớn
so với thực tế thì hệ thống cung cấp điện được thiết kế sẽ dư thừa cơng suất dẫn tới
lãng phí và ứ đọng vốn đầu tư, thậm chí cịn gia tang tổn thất trong hệ thống. Ngược
lại, nếu phụ tải tính toán xác định được quá nhỏ so với thực tế thì hệ thống cung cấp
điện sẽ khơng đáp ứng được yêu cầu điện năng của phụ tải dẫn tới sự cố trong hệ
thống và làm giảm tuổi thọ. Chính vì vậy hiện nay có rất nhiều nghiên cứu nhằm lựa
chọn phương pháp tính phụ tải tính tốn thích hợp nhưng chưa có phương pháp nào
hồn thiện. Những phương pháp đơn giản cho kết quả kém tin cậy. Ngược lại, các
phương pháp cho kết quả chính xác thường địi hỏi nhiều thơng tin về phụ tải, khối
lượng tính tốn lớn, phức tạp và khơng áp dụng được trong thực tế. Vì vậy nhiệm vụ
của người thiết kế là phải lựa chọn phương pháp xác định phụ tải thích hợp với điều
kiện tính tốn có được cũng như độ tin cậy của kết quả cuối cùng.
2.2.

Xác định các phương pháp xác định phụ tải tính tốn

2.2.1. Lí thuyết
Phụ tải tính tốn là phụ tải giả thiết không đổi lâu dài của các phần tử trong hệ
thống (máy biến áp, đường dây…), tương đương với phụ tải thực tế biến đổi theo điều
kiện tác dụng nhiệt nặng nề nhất.
Mục đích của việc tính toán phụ tải nhằm:
+ Chọn tiết diện dây dẫn của lưới cung cấp và phân phối điện áp dưới 1000V
trở lên.
+ Chọn số lượng và công suất máy biến áp của trạm biến áp.

+ Chọn thiết bị thanh dẫn của thiết bị phân phối.
+ Chọn thiết bị chuyển mạch và bảo vệ.
2.2.2. Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn
2.2.2.1.

Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất tiêu hao điện năng trên đơn
vị sản phẩm
10


+ Đối với các hộ tiêu thụ có đồ thị phụ tải thay đổi hoặc ít thay đổi, phụ tải tính
tốn lấy bằng giá trị trung bình của các phụ tải lớn nhất đó. Hệ số đóng điện của các
hộ tiêu thụ điện này lấy bằng 1, còn hệ số phụ tải thay đổi rất ít.
+ Đối với các hộ tiêu thụ có đồ thị phụ tải thực tế khơng thay đổi, phụ tải tính tốn
bằng phụ tải trung bình và được xác định theo công suất tiêu hao điện năng trên một
đơn vị sản phẩm. Khi cho trước tổng sản phẩm sản xuất trong một đơn vị thời gian.

Ptt = Pca ∗ W0 / Ptt = Pca ∗ Tca
Trong đó:
: Số lượng sản phẩm sản xuất trong một ca
: Thời gian của ca phụ tải lớn nhất
: Suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm
Khi biết và tổng sản phẩm sản xuất trong cả năm của phân xưởng hay xí nghiệp,

Ptt = M ∗ W0 / Tmax
phụ tải tính tốn sẽ là :

a
: Thời gian sử dụng dụng cơng suất lớn nhất

2.2.2.2.

Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất phụ tải trên một đơn vị sản
phẩm

Ptt = P0 ∗ F
Trong đó :
F : Diện tích bố trí nhóm tiêu thụ
: Xuất phụ tải trên một đơn vị sản xuất là m2, kw/m2
Suất phụ tải phụ thuộc vào dạng sản xuất và được phân tích theo số lượng thống
kê.
2.2.2.3.

Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất đặt và hệ số nhu cầu

Phụ tải tính tốn của nhóm thiết bị làm việc được tính theo biểu thức :

Ptt = knc ∗ Pdmi
11


Qtt = Ptt ∗ tagϕ
Stt = ( Ptt 2 + Qtt 2 ) = Ptt / cos ϕ

Ptt = knc ∗ Pđmi

Pd = Pđm
Ở đây ta lấy
K nc

thì ta được :

: Hệ số nhu cầu của nhóm thiết bị tiêu thụ năng lượng đặc trưng

tagϕ

: ứng với đặc trưng trong nhóm thiết bị trong các tài liệu tra cứu ở

cẩm năng
Nếu hệ số của các thiết bị trong nhóm khơng giống nhau thì phải tính hệ số
cơng suất trung bình.

Cosϕtb = P1 ∗ cos ϕ + P2 ∗ cos ϕ + ... + Pn ∗ cos ϕ n / P1 + P2 + ... + Pn
Phụ tải tính tốn ở điểm mút của hệ thống cung cấp điện được xác định bằng
tổng phụ tải tính tốn của nhóm thiết bị nói đến luc này có thể kể đến hệ số đồng thời
được tính như sau :

Stt = kđt ∗ [(∑ Ptt ) 2 + (∑ Qtt ) 2 ]

Trong đó :

Ptt
Qtt
kđt

: Tổng phụ tải tác dụng của nhóm thiết bị
: Tổng phụ tải phản kháng tính tốn của nhóm thiết bị
: Hệ số đồng thời, nó nằm trong giới hạn 0,85

Ưu điểm : đơn giản tính tốn thuận lợi, nên nó là phương pháp thường dùng.

Nhược điểm : phương pháp này kém chính xác vì

K nc

tra ở sổ tay.

12


2.2.2.4.

Phương pháp xác dịnh phụ tải theo hệ số cực đại và cơng suất trung
bình .( cịn gọi là phương pháp số thiết bị hiệu quả hay phương pháp
sắp xếp biểu đồ)

Khi cần nâng cao độ chính xác của phụ tải tính tốn hoặc khơng có số liệu cần
thiết để áp dụng các phương pháp tương đối đơn giản đã nêu ở trên thì ta dùng phương
pháp này.
Cơng thức như sau :

Ptt = kmax ∗ Pca = kmax ∗ k sd ∗ Pđm
Ptt = kn ∗ Pđm
Hay
Cơ sở để xác định tính tốn là sử dụng phụ tải trung bình cực đại trong thời gian
gần bằng 3T. Vậy một cách chính xác có thể viết như sau :

Ptt (30) = k ∗ Pca
Ptt (30)

: Phụ tải tác dụng tính tốn của nhóm thiết bị trong thời gian 30 phút hay

cịn gọi là phụ tại cực tải nửa giờ.
Pca

: Công suất trung bình của nhóm thiết bị ở ca phụ tải max.

K max(30)

: Hệ số cực đại của công suất tác dụng ứng với thời gian trung bình 30
phút.
2.2.2.5.

Tính phụ tải đỉnh nhọn

Đối với một máy, dịng điện đỉnh nhọn chính là dòng điện mở máy :

I đn = kmm ∗ I đm
Trong đó:

kmm

là hệ số mở máy của động cơ

Khi khơng có số liệu chính xác thì hệ số mở máy có thể lấy như sau :

13


+ Đối với động cơ điện không đồng bộ rôto lồng sóc :

kmm = 5 − 7

+ Đối với động cơ một chiều hay động cơ không đồng bộ roto dây quấn
kmm = 2.5

.

+ Đối với máy biến áp và lò điện hồ quang

k mm = 3

.

+ Đối với một số nhóm máy, dịng điện đỉnh nhọn xuất hiện khi máy có dịng
điện mở máy lớn nhất trong nhóm này cịn các máy khác làm việc bình thường. Do
đó, cơng thức tính như sau :

I đn = I mm max + ( I đmi − I đm max )
I đn = I mm max + ( I tt − k sd ∗ I đm max )
Hay :
I mm max

: Dòng điện mở máy lớn nhất trong các dòng điện mở máy cúa các
động cơ trong nhóm.
I đmi

: Tổng dịng điện tính tốn của các máy trừ máy có dịng điện mở máy

lớn nhất.
I đm max

: Dòng điện định mức của động cơ có dịng điện mở máy lớn nhất đã
quy đổi về chế độ làm việc dài hạn.

Phụ tải tính tốn động lực :

Pttđl = ∑ Ptti
Qttđl = ∑ Qtti

Cơng thức tính tốn động lực của tồn phân xưởng :

Stt = kđt ∗ [(∑ Pttđl ) 2 + (∑ Qttđl ) 2 ]
2.3.

Xác định phụ tải tính tốn của phân xưởng cơ khí
14


20

Kho

24
18

17

9

4

10

5

15

11

12

7

1

2

28
33
26

29
28

27

11

8

3

30

31

14

4
4

32

25

14
13

22
22

23

16

5

6

21

16

19

1

Vă
n
phòng
phâ
n
xưở
ng

Kho

Hình 2.1.Sơ đồ mặt bằng phân xưởng cơ khí
Bảng 2.1. Danh sách máy của phân xưởng cơ khí.

1

Máy tiện tự động

2

Pđm(kW)
1 máy
35

2

Máy mài

1

2

3

Bàn gia công

3

-

4

Máy phay

3

4

5

Máy bào

2

9

6

Tủ đựng dụng cụ

2

-

7

Máy phay đứng

1

14

8

Máy phay lăn răng

1

7

9

Máy khoan bàn

1

2

10

Bàn nguội cơ khí

1

-

11

Máy tiện tự động

2

30

12

Máy mài phẳng

1

9

13

Bàn gia công chi tiết

1

-

14

Máy khoan vạn năng

2

5

15

Bàn gia cơng

2

-

16

Máy tiện ren

2

35

17

Máy mài trịn

1

6

18

Tủ đựng dụng cụ

2

-

TT

Tên thiết bị

Số Lượng

15


19

Máy phay đứng

1

10

20

Lị đốt kiểu đứng

1

25

21

Bàn gia cơng

1

-

22

Máy phay

2

5

23

Máy bào

1

8

24

Máy doa ngang

1

7

25

Máy mài phẳng

1

9

26

Máy cắt

1

4

27

Tủ đựng dụng cụ

2

-

28

Máy khoan

2

5

29

Máy mài phẳng

1

9

30

Ban gia công

2

-

31

Máy tiện vạn năng

1

35

32

Bàn gia công chi tiết

2

-

33

Bàn gia cơng

1

-

2.3.1. Phụ tải tính tốn nhóm 1
Bảng 2.2. Phụ tải tính tốn nhóm 1

•

•

Tên thiết bị

Số lượng

1
2
3
4
5

Máy tiện tự động
Máy mài
Máy phay
Máy bào
Máy phay đứng
Tổng

2
1
3
2
1
9

Tra bảng PL 1.1 ta tìm được
m=

•

STT

k sd = 0, 2 cos ϕ = 0, 6

,

Pđm max 35
=
= 17,5 > 3
Pđm min
2

n = 9 n1 = 2
Từ bảng số liệu ta có
,
(số thiết bị có cơng suất lớn hơn một nửa cơng
suất lớn nhất)
n∗ =

•

Pđm, kW
1 máy
Toàn bộ
35
70
2
2
4
12

9
18
14
14
116

Do vậy:

n1 2
= = 0, 22
n 9

16


p∗ =

p1 2 ∗ 35
=
= 0, 603
pđ
116
nhq∗ = 0, 47

Tra theo bảng PL 1.4 ta được:

•

nhp = nhq∗ .n = 0, 47.9 = 4, 23

Số thiết bị hiệu quả:

•

nhp = 5

(lấy
k sd = 0, 2

)

nhp = 5

•
•

Tra theo bảng PL 1.5: Lấy
Cơng suất tác dụng tính tốn:

và

ta được

•

Cơng suất phản kháng tính tốn:
Qtt1 = Ptt1.tagϕ = 56,144.1,333 = 74,859( kVAr )

kmax = 2, 42

Ptt1 = k max .ksd .∑ in=1 Pđmi = 2, 42.0, 2.116 = 56,144( kW)

2.3.2. Phụ tải tính tốn nhóm 2
Bảng 2.3. Phụ tải tính tốn nhóm 2
STT

Tên thiết bị

Số lượng

1
2
3
4
5

Máy phay lăn răng
Máy khoan bàn
Máy tiện tự động
Máy mài phẳng
Máy khoan vạn năng
Tổng

1
1
2
1
2
7

•

Tra bảng PL 1.1 ta tìm được
m=

•

k sd = 0, 2

và

Pđm (kW)
1 máy
7
2
30
9
5

Tổng
7
2
60
9
10
88

cos ϕ = 0, 6

Pđm max 30

=
= 15 > 3
Pđm min
2

Từ bảng số liệu ta có:
n=7
Tổng số thiết bị:
Số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất của thiết bị có cơng
suất lớn nhất:

n1 = 2

Tổng cơng suất của n thiết bị: 88 (

kW

)
kW
Tổng công suất của n1 thiết bị: 60 (
)

17


•

n∗ =

n1 2

= = 0, 29
n 7

p∗ =

P1 60
=
= 0, 68
Pđ 88

Do vậy:

nhq∗ = 0, 51

Tra theo bảng PL 1.4 ta được:

nhp = nhq∗ .n = 0,51.7 = 3,57

•

Số thiết bị hiệu quả:

nhp = 5

(lấy
k sd = 0, 2

)

nhp = 5

•
•

Tra theo bảng PL 1.5: Lấy
Cơng suất tác dụng tính tốn:

và

ta được

•

Cơng suất phản kháng tính tốn:
Qtt 2 = Ptt 2 .tagϕ = 46, 464.1,333 = 61,9365( kVAr )

kmax = 2, 64

Ptt 2 = kmax .k sd .∑ in=1 Pđmi = 2, 64.0, 2.88 = 46, 464( kW)

2.3.3. Phụ tải tính tốn nhóm 3
Bảng 2.4. Phụ tải tính tốn nhóm 3
STT

Tên thiết bị

Số lượng

1
1

2
3
5
6

Máy tiện ren
Máy mài tròn
Máy phay đứng
Lò đốt kiểu đứng
Máy bào
Máy doa ngang
Tổng

2
1
1
1
1
1
7

m=
•

•

•

Tra bảng

Pđm max 35
=
= 5,8 > 3
Pđm min
6

Pđm, kW
1 máy
Tồn bộ
35
70
6
6
10
10
25
25
8
8
7
7
126

PL 1.1 ta tìm được

ksd = 0, 2 cos ϕ = 0, 6

,

n = 7 n1 = 7

Từ bảng số liệu ta có
,
(số thiết bị có cơng suất lớn hơn một nửa cơng
suất lớn nhất)
n 7
n∗ = 1 = = 1
n 7
P 126
p∗ = 1 =
=1
Pđ 126
Do vậy:
18


nhq∗ = 0,95
•

Tra theo bảng PL 1.4 ta được:
nhp = nhq∗ .n = 0,96.7 = 6, 65

•

Số thiết bị hiệu quả:

nhp = 7

(lấy
k sd = 0, 2

•
•

Tra theo bảng PL 1.5: Lấy
Cơng suất tác dụng tính tốn:

•

Cơng suất phản kháng tính tốn:

)

nhp = 7

và

ta được

kmax = 2,1

Ptt 3 = kmax .k sd .∑ in=1 Pđmi = 2,1.0, 2.126 = 52, 92( kW)

Qtt 3 = Ptt 3 .tagϕ = 52,92.1,333 = 70,54( kVAr )

2.3.4. Phụ tải tính tốn 4
Bảng 2.5. Phụ tải tính tốn nhóm 4

•

•

Tên thiết bị

Số lượng

1
2
3
4
5
6
7

Máy phay
Máy mài phẳng
Máy cắt
Máy khoan
Máy mài phẳng
Máy tiện vạn năng
Điều hòa văn phịng
Tổng

2
1
1
2
1
1
1
9

Tra bảng PL 1.1 ta tìm được
m=

•

STT

Pđm, kW
1 máy
Tồn bộ
5
10
9
9
4
4
5
10
9
9
35
35
2
2
79

k sd = 0, 2 cos ϕ = 0, 6

,

Pđm max 35
=
= 8, 75 > 3
Pđm min
4

n = 9 n1 = 2
Từ bảng số liệu ta có
,
(số thiết bị có cơng suất lớn hơn một nửa công
suất lớn nhất)
n 2
n∗ = 1 = = 0, 22
n 9
P 44
p∗ = 1 =
= 0,55
Pđ 79
Do vậy:
nhq∗ = 0,54

•

Tra theo bảng PL 1.4 ta được:
nhp = nhq∗ .n = 0,54.9 = 4,86

•

Số thiết bị hiệu quả:

nhp = 5

(lấy

)
19


k sd = 0, 2

nhp = 5

•
•

Tra theo bảng PL 1.5: Lấy
Cơng suất tác dụng tính tốn:

và

•

Cơng suất phản kháng tính tốn:
Qtt 4 = Ptt 4 .tagϕ = 38, 236.1, 333 = 50,97( kVAr )

ta được

kmax = 2, 42

Ptt 4 = kmax .k sd .∑ in=1 Pđmi = 2, 42.0, 2.79 = 38, 236( kW)

2.3.5. Phụ tải tính tốn chiếu sáng
S pxck = 1000( m 2 )
•
•
•

Diện tích phân xưởng cơ khí:
Suất phụ tải chiếu sáng phân xưởng xưởng cơ khí:
Phụ tải chiếu sáng tính tốn:

p0 = 15W / m 2

Pcs = S pxck . p0 = 1000.15 = 15( kW)
2.3.6. Phụ tải tính tốn tồn xưởng
•
•

Dựa vào PL 1.3, trị số trung bình của phân xưởng cơ khí là:
Phụ tải tác dụng tính tốn phân xưởng cơ khí:

kdt = 0,85

Ptt = kdt .∑ 14 Ptti + Pcs = 0,85.( Ptt1 + Ptt 2 + Ptt 3 + Ptt 4 ) + 15

= 0,85.(56,144 + 46, 464 + 52,92 + 50,97) + 15 = 190, 52( kW)

2.3.7. Phụ tải phản kháng tính tốn tồn xưởng
cos ϕ = 0, 6

•
•

Dựa vào PL 1.4,
Phụ tải phản kháng tồn phân xưởng cơ khí:
Qtt = Ptt .tagϕ = 190,52.1,333 = 254, 03( kVAr )

2.3.8. Phụ tải tồn phần của xưởng
•

Phụ tải tồn phần của xưởng (kể cả chiếu sáng) là:
Stt =

2.4.

Ptt
190,52
=
= 317,53(kVA)
cos ϕ
0, 6

Xác định phụ tải tính tốn cho tồn nhà máy

2.4.1. Phương pháp xác định phụ tải tính tốn các phân xưởng còn lại
20


Do chỉ biết trước diện tích và cơng suất của các phân xưởng nên ta dùng phương

pháp xác định phụ tải theo công suất đặt và hệ số nhu cầu.
Công thức:
n

Ptt = knc ∑ Pđi
i =1

Qtt = Ptt .tagϕ

S = Ptt2 + Qtt2

Có thể lấy gần đúng
Trong đó :

Pđi , Pđmi
knc

Pđ = Pđm

: Công suất dặt, công suất định mức thứ i
: Hệ số nhu cầu

2.4.2. Xác định phụ tải tính tốn các phân xưởng cịn lại
Bảng 2.6. Bảng số liệu tra bảng PL phụ tải các phân xưởng còn lại của nhà máy
TT

Tên phân xưởng

1
2

3
4
5
6
7
8

Phân xưởng đơn nồi cọc
Phân xưởng OE
Phân xưởng đậu xe
Phân xưởng cơ khí
Trạm khí nén
Trạm bơm
Kho sợi
Ban quản lý và phịng thí
nghiệm
Kho bơng

9

Pđ
(kW)
3780
1350
310
275
150
50
120

Diện
tích
6480
1620
810
1000
770
1036
1620
1357

knc
0,7
0,7
0,7

0,8
0,8
0,8

P0
(W/m2)
15
15
12

0,65
0,7
0,4
0,8

0,85
0,8
0,6
0,8

15
13
16
20

50

1034

0,4

0,6

16

Bảng 2.7. Bảng phụ tải tính tốn các phân xưởng cịn lại của nhà máy
TT

Tên phân xưởng

1
2

Phân xưởng đơn nồi cọc

Phân xưởng OE

Pđl
(kW)
2646
945

Pcs
(kW)
97,2
24,3

Ptt
(kW)
2743,2
969,3

(kVAr)
2057,25
726,975

S
(KVA)
3429
1211,625
21


3
4

5
6
7
8

Phân xưởng đậu xe
Phân xưởng cơ khí
Trạm khí nén
Trạm bơm
Kho sợi
Ban quản lý và phịng thí
nghiệm
Kho bơng
Tổng

9

217
175,52
178,75
105
20
96

9,72
15
11,55
13,468
25,920
27,14

226,72
190,52
190,3
118,468
45,920
123,14

170,04
254,03
117,986
88,851
61,226
92,355

283,4
317,53
223,88
148,085
76,525
154,133

20

16,544

36,544
48,725
60,906
4644,112 3617,438 5621,684

2.4.3. Tính tốn phụ tải tồn nhà máy
kdt = 0,8

•
•

Dựa vào bảng PL1.1 ta được:
Phụ tải tính tốn tác dụng tồn nhà máy :
9

Pttnm = kđt ∑ Ptti
1

Pttnm = 0,8.4644,112 = 3715,3( kW)
•

Phụ tải tính tốn phản kháng tồn nhà máy:
9

Qttnm = kđt ∑ Qtti = 0,8.3617, 438 = 2893,95(kVAr)
1

•

Phụ tải tính tốn tồn phần tồn nhà máy:
2
2
Sttnm = Pttnm
+ Qttnm

Sttnm = 3715,32 + 2893,952 = 4709,39( kVA)
•

Hệ số cơng suất của nhà máy:
cos ϕ nm =

2.5.

Pttnm
3715,3
=
= 0, 79
Qttnm 4709,39

Xác định biểu đồ phụ tải
Bảng 2.8. Bán kính R và góc chiếu sáng của biểu đồ phụ tải các PX

T

Tên phân xưởng

1

Phân xưởng đơn
nồi cọc
Phân xưởng OE
Phân xưởng đậu
xe
Phân xưởng cơ

khí

2
3
4

α0cs

Pcs
(kW)
97,2

Ptt
(kW)
2743,2

Qtt
(kVAr)
2057,25

Stt
(kVA)
3429

R
(mm)
33,04

12,8

24,3
9,72

969,3
226,72

726,975
170,04

1211,625
283,4

19,64
9,5

9,025
15,434

15

190,52

254,03

317,53

10,05

28,34
22

5
6
7
8
9

Trạm khí nén
Trạm bơm
Kho sợi
Ban quản lý và
phịng thí nghiệm
Kho bông

11,55
13,468
25,920
27,14

190,3
118,468
45,920
123,14

117,986
88,851
61,226
92,355

223,88
148,085
76,525
154,133

8,44
6,866
4,935
7

21,85
40,926
203,2
79,344

16,544

36,544

48,725

60,906

4,4

162,98

- Xác định biểu đồ phụ tải:
+ Chọn tỷ lệ xích

m = 1kVA / mm 2

, từ đó tìm được bán kính của biểu đồ phụ tải:

R = Stt / ( m.π )

+ Góc của phụ tải chiếu sáng nằm trong biểu đồ phụ tải được xác định theo biểu thức:
α cs = 360.Pcs / Ptt

Hình 2.2. Biểu đồ phụ tải của nhà máy cơ khí.
2.6.

Xác định tâm của phụ tải điện nhà máy

Trên mặt bằng sơ đồ nhà máy, vẽ một hệ tọa độ xOy, vậy trọng tâm của phụ tải
nhà máy được xác định theo tọa độ M(x, y) sau:
23


x=

∑xS
∑S
i

i

i

;y=

∑yS
∑S
i

i

i

Bảng 2.9. Tọa độ các phân xưởng trong nhà máy
TT

Tên phân xưởng

1
2
3
4
5
6
7
8
9

Stt (kVA)

Trọng tâm phụ
tải của các phân
xưởng
x

y

PX sợi đơn nối cọc
3429
17,16
12
PX OE
1211,625 27,56
13,19
PX đậu xe
283,4
27,56
9,14
PX cơ khí
317,53
9,49
19,64
Trạm khí nén
223,88
15,21
19,54
Trạm bơm
148,085
25,63
21,23
Kho sợi
76,525
7,27
11,91
Ban quản lý và phịng thí nghiệm

154,133
12,10
4,26
Kho bơng
60,906
24,62
5,08
Bảng 2.6: Trọng tâm phụ tải của các phân xưởng trong nhà máy

Thay vào cơng thức ta có:
x0

∑
=
∑

y0

∑
=
∑

m
1 ttpxiyi
m
1 ttpxi

S

S

m
1 ttpxiyi
m
1 ttpxi

S

S

= 19, 66(cm)

= 12,53(cm)

Vậy chọn trung tâm phụ tải nhà máy là điểm M (19,66;12,53)
Quy đổi đơn vị ra thực tế ta có trọng tâm phụ tải nhà máy là tại điểm có tọa độ
[194,6(m); 127,3(m)].

24


Chương 3: Thiết kế mạng điện cao áp của nhà máy
3.1.

Đặt vấn đề
Xác định phương án cung cấp đIện là một khâu rất quan trọng trong quá

trình thiết kế cung cấp điện. Bởi vì xác định đúng đắn hợp lý phương án cung cáp
đIện sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới việc vận hành khai thác và phát huy hiệu quả của hệ
thống. Ngược lại nếu phương án cung cấp đIện không hợp lý sẽ gây những hậu quả

xấu lâu dàI về sau. Do đó để xác định phương án nào hợp lý chúng ta cần vạch ra
nhiều phương án sau đó so sánh các phương án này với nhau.
Nhà máy được cung cấp điện từ trạm biến áp khu vực có cấp điện áp 35 kV
cách xa nhà máy 1 km. Vì nhà máy có nhiều phân xưởng với cơng suất tương đối
lớn nên cần phải xây dựng một trạm phân phối trung gian 35 kV để cung cấp cho
các trạm biến áp phân xưởng.
Để đảm bảo về mặt kinh tế thì trạm phân phối phải đặt ở tâm phụ tải của nhà
máy, khi đó sẽ giảm được chi phí đầu tư cho dây dẫn và giảm được tổn thất điện
năng.
3.2.

Các phương án cung cấp điện

3.2.1. Phương pháp dùng sơ đồ dẫn sâu
Đưa đường dây trung áp 35kV vào sâu trong nhà máy đến tận các trạm biến áp
phân xưởng sẽ giảm được vốn đầu tư xây dựng trạm biến áp trung gian hoặc trạm
25