Đề tài Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng công nghiệp

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CUNG CẤP ĐIỆN
Sinh viên thực hiện : PHẠM VĂN KHƯƠNG
Mã sinh viên : 18810110295
Gi ảng viên hướng dẫn :Th.S PHẠM ANH TUÂN
Ngành : CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN,ĐIỆN TỬ
Chuyên ngành : HỆ THỐNG ĐIỆN
Lớp : D13H3
Khóa : 2018-2023

Hà Nội, tháng 10 năm 2021


TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN
NHIỆM VỤ 23A
Họ và tên sinh viên: …Phạm Văn Khương…………………………
Lớp:D13H3…………………..
Mã SV: 18810110295….
A. Đề tài: Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng công nghiệp
B.Dữ kiện:
Thiết kế mạng điện cung cấp cho một phân xưởng với số liệu cho trong bảng số

liệu thiết kế cấp điện phân xưởng. Tỷ lệ phụ tải điện loại I là 60%. Hao tổn điện
áp cho phép trong mạng điện hạ áp ∆Ucp =5%. Hệ số công suất cần nâng lên là
Cosφ = 0,90. Hệ số chiết khấu i = 12%; Công suất ngắn mạch tại điểm đấu điện
Sk = Smba, MVA; Thời gian tồn tại của dòng ngắn mạch tk=2,5. Giá thành tổn
thất điện năng c∆=1500 đ/kWh; suất thiệt hại do mất điện gth=10000 đ/kWh.
Đơn giá tụ bù là 140. đ/kVAr, chi phí vận hành tụ bằng 2% vốn đầu tư, suất tổn
thất trong tụ ∆Pb=0,0025 kW/kVAr. Giá điện trung bình g=1400đ/kWh. Điện áp
lưới phân phối là 22 kV.
Thời gian sử dụng công suất cực đại TM=4000 + 10*17 =4170 (h).
Chiều cao phân xưởng h=4,5 +0,1*(17-10)=5,2 (m).
Khoảng cách từ nguồn điện đến phân xưởng L=200 + 30*17=710 (m).
Các tham số khác lấy trong phụ lục và sổ tay thiết kế cung cấp điện.


Bảng 1.1.Danh sách thiết bị trong phân xưởng
Số hiệu
trên sơ đồ
1; 2; 3; 19;
20; 26; 27
4; 5; 7; 8;
24
6
11
9; 10; 12
13
14; 15; 16;
17
18
21; 22; 23;
28; 29; 30;

31
25; 32; 33
34
35
36
37
38; 39

Tên thiết bị

Hệ số
ksd

Cos
φ

Công suất đặt P, kW theo các
phương án
A

Máy tiện ngang
bán tự động

0,35

0,67

12+17+ 22+12+ 18+18,5+18,5

Máy tiện xoay

0,32

0,68

1,5+3+7,5+ 12+10

Máy tiện xoay
Máy khoan đứng
Máy khoan đứng
Máy khoan định tâm
Máy tiện bán tự
động
Máy mài nhọn

0,3
0,26
0,37
0,30

0,65
0,56
0,66
0,58

8,5
3
5,5 + 8,5+6,3
3

0,41

0,63

2,8 + 4,5+5,5+ 7,5

0,45

0,67

3

Máy tiện ren

0,47

0,70

2,8+2,8+2,8 + 5,5+4,5+ 8,5+
10

Máy doa
Máy hàn hồ quang
Máy biến áp hàn ε=0,4
Máy tiện ren
Máy hàn xung
Máy chỉnh lưu hàn

0,45
0,53

0,45
0,4
0,32
0,46

0,63
0,9
0,58
0,60
0,55
0,62

4+ 5,5+ 7,5
40
35
18
20
30; 20

C.Nội dung thiết kế
Chương 1: Tính tốn phụ tải và bù công suất phản kháng
Chương 2: Lựa chọn phương án cấp nguồn và trạm biến áp
Chương 3: Lựa chọn phương án đi dây và cấp điện
Đối với các đối tượng có khơng gian rộng (nhà máy, xí nghiệp) nên có vạch
phương ánvà so sánh theo hàm mục tiêu (sẽ thảo luận chun mơn sau).
Chương 4: Tính tốn ngắn mạch chọn thiết bị (Khuyến khích việc tra cứu thiết
bị hiện có trên thị trường)
Phụ lục, bản vẽ: đặt cuối đồ án; phải có sơ đồ ngun lý của cơng trình; sơ đồ
mặt bằng. Các bản khác vẽ tuỳ theo từng đối tượng thiết kế.

Hình 1.1. Sơ đồ mặt bằng phân xưởng cơ khí– sửa chữa

Suy ra diện tích phân xưởng = 864(m2)


LỜI CAM ĐOAN
Em là Phạm Văn Khương, cam đoan những nội dung trong đồ án này là do tôi
thực hiện dưới sự hướng dẫn của Th.S Phạm Anh Tuân. Các số liệu và kết quả
trong đồ án là trung thực và chưa được cơng bố trong các cơng trình khác. Các
tham khảo trong đồ án đều được trích dẫn rõ ràng tên tác giả, tên cơng trình, thời
gian và nơi công bố. Nếu không đúng như đã nêu trên, tôi hồn tồn chịu trách
nhiệm về đồ án của mình.
Hà Nội, ngày 1 tháng 10 năm 2021
Người cam đoan
Khương
Phạm Văn Khương


LỜI CẢM ƠN
Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới người đã hướng dẫn em hoàn thành đồ án
này đó là Th.S Phạm Anh Tn. Trong suốt q trình q trình làm đồ án, thầy
đã giải thích cặn kẽ và trợ giúp và chỉ bảo em rất nhiều. Với kinh nghiệm của
một giảng viên với sự trải nhiệm ,hiểu biết rất rõ về thực tế, cũng như kinh
nghiệm của thầy là tiền đề để giúp em đạt được những thành tựu và kinh nghiệm
quý báu.Em cũng xin chân thành cảm ơn bạn bè đã đồng hành giúp đỡ em rất
nhiều trong quá trình làm đồ án. Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô
trong Khoa Hệ thống điện,trường Đại học Điện Lực đã tận tình truyền đạt cho
em những kiến thức trong
thời gian vừa qua.

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày .1 . tháng 10 . năm . .2021
Sinh viên
Khương
Phạm Văn Khương


Mục Lục
Trang

Lời mở đầu…………………………………………………………………...…9
Chương 1.Tính tốn phụ tải và bù cơng suất phản kháng……………….
….10
1.1.Tính tốn phụ tải……………………………………………………..…..…10
1.1.1.Phụ tải chiếu sáng………………………………………...………..10
1.1.2.Phụ tải thơng thống và làm mát………………………………..…14
1.1.3.Phụ tải động lực……………………………………………………15
1.1.4.Phụ tải ổ cắm………………………………………………….……
19
1.1.5.Phụ tải tổng hợp…………………………………………...….……
19
1.2.Tính tốn bù cơng suất phản kháng……………………………………...…20
Chương 2.Lựa chọn phương án cấp nguồn và trạm biến áp……………….22
2.1.Xác định tâm phụ tải………………………………………………………..22
2.2.Lựa chọn máy biến áp……………………………………………………...27
2.2.1.Vị trí đặt máy biến áp…………………………………………...…27
2.2.2.Tính chọn máy biến áp………………………………………….…28
2.2.3.Tính chọn dây dẫn từ nguồn đến máy biến áp………………….…29
Chương 3.Lựa chọn phương án đi dây và cấp điện………………………...32

3.1.Lựa chọn sơ đồ tối ưu……………………………………………..…..……32
3.2.Chọn dạng sơ đồ cấp điện cho phân xưởng………………………….……..35
3.3.Vị trí tủ phân phối và tủ động lực………………………………………..…35
3.4.Tính tốn đi dây cho phân xưởng………………………………………..…37
3.4.1.Tính chọn dây dẫn từ trạm biến áp đến tủ phân phối…………...…37
3.4.2.Tính chọn dây dẫn từ tủ phân phối đến tủ động lực…………….…38
3.4.3.Tính chọn dây dẫn từ tủ động lực đến thiết bị………………….…39
Chương 4 .Tính tốn ngắn mạch………………………………………….….43
4.1.Tính ngắn mạch………………………………………………………….…43
4.1.1 Sơ đồ các điểm ngắn mạch……………………………………..…43
4.1.1.Tính ngắn mạch phía cao áp……………………………………....44
4.1.2.Tính tốn ngắn mạch phía hạ áp……………………………..……45
4.2.Tính chọn thiết bị…………………………………………………………..50
4.2.1.Tính chọn thiết bị phía cao áp………………………………………...….50
4.2.2.Tính chọn thiết bị phía hạ áp………………………………………….….53


4.2.3.Tính chọn dây dẫn cho mạng chiếu sáng và ổ cắm………………..….…60
Kết luận………………………………………………………………………..62

Danh mục bảng biểu
Bảng 1.1 : Danh sách phụ tải phân xưởng……………………………………….7
Bảng 1.2: Phụ tải chiếu sáng phân xưởng ……………………………..………14
Bảng 1.3: Phụ tải thơng thống và làm mát………………………………….....14
Bảng 1.4: Phân nhóm và tính tốn phụ tải động lực…………………..........15,16
Bảng 1.5: Phụ tải tính tốn củ các nhóm thiết bị……………………………....18
Bảng 1.6: Bảng tổng hợp phụ tải tính tốn các nhóm………………….……....19
Bảng 1.7: Bảng phụ tải toàn phân xưởng……………………………………....19
Bảng 1.8. Bảng thiết kế chọn tụ bù công suất phản kháng……………………..21
Bảng 2.1: Tọa độ tâm nhóm…………………………………….……….23,24,25

Bảng 2.2: Tâm của các nhóm phụ tải và tâm phân xưởng………………….….25
Bảng 2.3: Thông số máy biến áp…………………………………………...…..29
Bảng 3.1: Chọn dây dẫn cho mạng điện…………………………….…...40,41,42
Bảng 4.1: Bảng tổng hợp tính tốn ngắn mạch tồn phân xưởng…………..48,49
Bảng 4.2: Thơng số Dao cách ly của dây dẫn Nguồn – TBA……………..…...51
Bảng 4.3: Thông số máy cắt phụ tải………………………………..…….…….52
Bảng 4.4: Thông số cầu chảy của dây dẫn Nguồn – TBA ……………….....…52
Bảng 4.5: Bảng thông số máy biến điện áp…………………………………….53
Bảng 4.6 .Thông số chống sét van………………………………………….….53
Bảng 4.7: Bảng thơng số thanh góp của TPP………………………….…...…..55
Bảng 4.8: Thông số Aptomat tổng của TPP………………………….…….…..55
Bảng 4.9: Thông số phụ tải tính tốn các nhóm…………………….………….56
Bảng 4.10: Thơng số Aptomat nhánh của TPP…..………………………...…..56
Bảng 4.11 Thơng số thanh góp của TĐL………………………………..……..57
Bảng 4.12: Thông số Aptomat tổng của các TĐL………………………..……57
Bảng 4.13: Kết quả chọn Aptomat nhánh của các TĐL…..……………..….…58


Danh mục hình vẽ
Hình 1.1.Sơ đồ mặt bằng phân xưởng……………………………………..……3
Hình 1.2.Các độ cao thiết kế treo đèn…………………………………...……..11
Hình 1.3. .Mơ tả đường rọi của phân xưởng…………………………………...13
Hình 2.1.Vị trí tâm các nhóm phụ tải…………………………..………………26
Hình 2.2.Vị trí đặt máy biến áp……………………………………………...…28
Hình 2.3.Sơ đồ phương án chọn máy biến áp……………………………….…29
Hình 3.1.Phương án đi dây cho tủ động lực……………………………...…….33
Hình 3.2 .Phương án đi dây cho thiết bị ………………………………………34
Hình 3.3: Sơ đồ hình tia.. ………………………………………………………35
Hình 3.4: Sơ đồ phân nhánh dạng cáp….………………………………………35
Hình 3.5: Sơ đồ phân nhánh bằng đường dây……………………………...…..36

Hình 3.6: Sơ đồ phân nhánh bằng đường dây trên khơng………………...……36
Hình 3.7: Sơ đồ thanh dẫn………………………………………………….….37
Hình 3.8: Sơ đồ thay thế mạng điện.. …………………………………….……44
Hình 3.9: Sơ đồ trạm phân phối…………………………………………..…....47
Hình 3.10. Sơ đồ tủ động lực…………………………………………...………57


LỜI MỞ ĐẦU
Việt Nam ta có nền kinh tế đang ngày càng phát triển, đời sống nhân dân
không ngừng được nâng cao. Các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ và
sinh hoạt liên quan đến năng lượng tăng lên nhanh chóng. Vì vậy việc tham gia
thiết kế lắp đặt các cơng trình điện, cung cấp điện là một cơng đoạn hết sức quan
trọng đối với đất nước. Thiết kế một cơng trình điện tuy đơn giản cũng cần phải
có kiến thức tổng hợp từ các ngành khác nhau, phải có sự hiểu biết về xã hội,
mơi trường,đối tượng cung cấp điện. Để từ đó tính tốn lựa chọn đưa ra phương
án tối ưu nhất. Với quốc gia nào thì điện năng cũng là một vấn đề rất quan trọng.
Cùng với sự phát triển của nền kinh tế quốc dân, nhu cầu về điện năng không
ngừng gia tăng, thêm vào đó việc áp dụng các quy trình cơng nghệ tiên tiến
trong nhiều lĩnh vực sản xuất khác nhau, dẫn đến sự ra đời của hàng loạt thiết bị
và máy móc hiện đại đòi hỏi yêu cầu về chất lượng, độ tin cậy và an toàn cung
cấp điện hết sức nghiêm ngặt. Điều đó địi hỏi hệ thống điện phải được thiết kế
hoàn hảo, đảm bảo cung cấp điện đầy đủ, chất lượng và tin cậy cho các hộ dùng
điện ở mức cao nhất. Xuất phát từ các yêu cầu trên cùng với kiến thức đã được
học em nhận đồ án môn học Cung Cấp Điện với đề tài:
“Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất công nghiệp”
Dù là cơng trình nhỏ nhưng cần phải có sự hiểu biết về đối tượng ta cần quan
tâm và từ đó ta có kinh nghiệm đề thiết kế những cơng trình có quy mơ lớn hơn.
Hà Nội, ngày 1 tháng 10 năm 2021
Sinh viên thực hiện
Phạm Văn Khương

Chương 1 : Tính tốn phụ tải và bù cơng suất phản kháng
1.1.Tính tốn phụ tải
1.1.1Phụ tải chiếu sáng
a)Các u cầu của thiết kế chiếu sáng.
Thiết kế chiếu sáng phải đảm bảo các u cầu sau:
- Khơng bị lóa mắt.
- Khơng lóa do phản xạ.
- Khơng có bóng tối.
- Khơng có độ rọi đồng đều.
- Phải đảm bảo độ sáng đủ và ổn định.
- Phải tạo ra được ánh sáng gần giống với ánh sáng ban ngày.
Các hệ thống chiếu sáng bao gồm chiếu sáng chung (chiếu sáng cho toàn phân
xưởng), chiếu sáng cục bộ (chiếu sáng cho các thiết bị) và chiếu sáng kết hợp
(kết hợp giữa cục bộ và chung). Do yêu cầu thị giác cần phải làm việc chính xác,
nơi mà các thiết bị chiếu sáng mặt phẳng nghiêng và khơng tạo ra các bóng tối
sâu thiết kế cho phân xưởng thường sử dụng hệ thống chiếu sáng kết hợp.
b) Các nguồn sáng sử dụng.
+Nhóm đèn nung sáng( đèn sợi đốt).
- Cơng suất: P=15÷ 1000W
- Quang thơng: F = 250÷ 40000 lumen
- Tuổi thọ: T= 1000h
Nhóm đèn này được sử dụng dụng rộng rãi trong chiếu sáng cục bộ, những phân
xưởng cần độ chính xác cao, ổn định với thời gian làm việc dài.
+ Nhóm đèn huỳnh quang.
- Cơng suất: P= 10 ÷45W
- Quang thơng: F =250 ÷3000 lumen
- Tuổi thọ: T= 4000h
Nhóm đèn huỳnh quang có ưu điểm tuổi thọ cao, bền chắc, không chịu ảnh

hưởng từ mơi trường, quang thơng cao. Tuy nhiên nó có nhược điểm là chỉ làm
việc được với điện xoay chiều, ánh sáng có thể gây mỏi mắt nếu hoạt động lâu.
Đèn Huỳnh quang thường được sử dụng cho các văn phịng, các khu kho xưởng.
+ Nhóm đèn compact.
- Cơng suất: P = 5 ÷45W
- Quang thơng: F= 250 ÷3000 lumen
- tuổi thọ: T= 4000 ÷8000h
Nhóm đèn này có ưu điểm là gọn nhẹ, thiết kế đẹp mắt, phù hợp với nhiều


không gian, quang thông tốt, tuổi thọ lớn. Tuy nhiên nhược điểm của nó là giá
thành tương đối cao. Thường được sử dụng để bày trí và khơng gian làm việc
nhỏ .Chọn hệ thống chiếu sáng chung cho toàn phân xưởng, loại bóng đèn chiếu
sáng gồm 2 loại. Bóng đèn sợi đốt và bóng đèn huỳnh quang.
Phần lớn các phân xưởng trong nhà máy yêu cầu độ chiếu sáng tin cậy
cao yêu cầu độ chiếu sáng tin cậy ta sử dụng đèn led.
c).Các phương pháp sử dụng tính tốn chiếu sáng:
+. Tính tốn sơ bộ.
Ở phương pháp tính tốn sơ bộ ta có thể dùng phương pháp tính tốn gần
đúng theo các bước sau:
- Lấy 1 suất chiếu sáng Po (W/m2) phù hợp
- Xác định công suất tổng cần cấp cho khu vực diên tích S(m2)
Pcs = Po . S (kW)
- Xác định số lượng bóng đèn: Chọn cơng suất 1 bóng đèn Pd , từ đây ta có
thể xác định số lượng bóng đèn.
n=
d)Tính tốn theo phương pháp hệ số sử dụng ( độ rọi yêu cầu).
Phương pháp này là phương pháp tính tốn thơng thường. Dựa trên độ rọi
u cầu để tính số bóng đèn phù hợp
Ở phương pháp này ta cần tính tốn theo các bước sau.

- Xác định chiều cao tính tốn H =h - h1 - h2

Hình 1.2 Các độ cao treo đèn.
Trong đó:
- h: Độ cao của phân xưởng
- h1: Độ cao treo đèn
- h2: Chiều cao mặt bằng làm việc
- H: Chiều cao tính tốn
Xác định hệ số khơng gian của phân xưởng kích thước a x b:


Từ đó ta xác định hệ số kld.
Xác định quang thơng của đèn:

Trong đó:
- Eyc: Độ rọi u cầu
- S : diện tích phân xưởng
- kdt: hệ số dữ trữ
- : hiệu suất của đèn
- kld: hệ số lợi dụng quang thông của đèn
e)Sử dụng phần mềm chiếu sáng Dialux 9.2.
Giới thiệu chung:
Dialux là phần mềm thiết kế chiếu sáng chuyên nghiệp được sử dụng rộng
rãi trong ngành kỹ thuật. Phần mềm này cho phép người dùng hoạch định chiếu
sáng một cách nhân tạo với nhiều cách tính tốn khác nhau.
Thơng số đầu vào của Dialux.
- Kích thước hình dạng của căn phòng…
- Hệ số phản xạ màu sắc của nền, tường, trần….
- Mơi trường tính tốn khu vực sạch hay nhiều bụi…
- Độ cao treo đèn, độ cao làm việc.

- Vị trí bố trí các thiết bị trong phịng, phân xưởng.
- Lựa chọn bóng đèn trong thư viện mà nhà sản xuất hỗ trợ Dialux
- Lựa chọn kiểu treo đèn ( 1 dãy, nhiều dãy, tròn, xole…).
Các giá trị xuất ra của Dialux.
- Bảng báo cáo về độ rọi.
- Cường độ sáng, Biểu đồ phân bố độ rọi.
- Đường đẳng rọi, ảnh 3D mơ phỏng.
Tính tốn chiếu sáng cụ thể cho phân xưởng bằng phần mềm dialux
- Kích thước 36m×24m độ cao nhà xưởng h = 4,5 + 0,1.(17-10) = 5,2 (m):
-Độ rọi yêu cầu của phân xưởng là >=300lux
Hình 1.3: Hình vẽ mơ tả đường đẳng rọi của phân xưởng


Thơng số

Độ rọi (lx)

Trung bình
613
Min
156
Max
1067
Thơng số bóng đèn được chọn:
STT Tên
1
Tổn
g

BY471X GRN170S/840 WB

GC

u cầu cần thiết
>=300
Số
Quang thơng
lượng (lm)
12
16996
203952

Cơng suất (W)
128
1536

Nhìn vào bảng thống kê ta thấy:
- Etb = 613 lux
- Emin = 156 lux
- Emax= 1067 lux
Toàn phân xưởng sử dụng 12 bóng BY471X GRN170S/840 WB GC 128W tổng
cơng suất chiếu sáng là Pcs = 1,536kW
+Tính tốn phụ tải chiếu sáng
Bảng 1.2. Phụ tải chiếu sáng toàn phân xưởng


STT

Tên phụ tải

1

Đèn BY471X GRN170S/840 WB GC

Số
lượn
g
12

Cơng suất
(kW)
0,128

Tổng (Pcs)

Cosφ
0,9

1,536

Q(kVAr)
0,063
0,744

1.1.2.Tính tốn thơng thống va làm mát
Trong các phân xưởng của nhà máy cần phải có hệ thống thơng thống
làm mát cho nhằm giảm nhiệt độ trong phân xưởng do trong quá trình sản xuất
các thiết bị động lực, chiếu sáng và nhiệt độ cơ thể người tỏa ra sẽ gây tăng nhiệt
độ phịng, nếu khơng được trang bị hệ thống thơng thoáng làm mát sẽ gây ảnh
hưởng đến năng suất lao động ,trang thiết bị, ảnh hưởng đến sức khỏe công nhân
làm việc trong phân xưởng. Trong phân xưởng cơ khí sẽ tạo ra các khi có độc và

khó chịu ảnh hưởng trực tiếp tới các kỹ sư cũng như công nhân ta sử dụng hệ
thống quạt thơng gió nhằm giữ khơng khí ln được thơng thống giúp tăng
năng suất cũng như bảo vệ sức khỏe.
Dựa vào yêu cầu nhà máy ta có thể tích của phân xưởng là :
Vpx = Chiều dài . chiều rộng . chiều cao = 36 . 24 . 5, 2 = 4492,8 (m3 )
Yêu cầu của phân xưởng là thay đổi khơng khí 40-60 lần/1 giờ(lấy = 60 lần )
=>Tổng lượng khơng khí cần dùng T= Vpx . 60 = 4492 . 60 = 269520 (m3 /h)
Vậy ta sẽ dùng 3 quạt thơng gió cơng nghiệp vng AF.500 có lưu lượng thơng
thống là 10000(m3/h) mỗi máy
Bảng 1.3. Phụ tải thơng thống và làm mát
STT
Tên phụ tải
Số
P(kW) Cosφ
Q(kVAr)
1

Quạt thơng gió cơng nghiệp vng AF.900

Tổng (PLm)

lượng
3

0,25

0,75

0,9

0,121

0,363


1.1.3.Tính tốn phụ tải động lực
a)Phân chia nhóm thiết bị
Trong một phân xưởng thường có nhiều thiết bị có cơng suất và chế độ làm
việc khác nhau, muốn xác định phụ tải tính tốn được chính xác cần phải phân
nhóm thiết bị điện. Việc phân nhóm phụ tải tuân theo các nguyên tắc sau :
+ Các thiết bị điện trong cùng một nhóm nên ở gần nhau để giảm chiều dài
đường dây hạ áp. Nhờ vậy có thể tiết kiệm được vốn đầu tư và tổn thất trên
đường dây hạ áp trong phân xưởng.
+ Chế độ làm việc của các thiết bị điện trong nhóm nên giống nhau để xác
định phụ tải tính tốn được chính xác hơn và thuận tiện trong việc lựa chọn
phương thức cung cấp điện cho nhóm.
+ Tổng cơng suất của các nhóm thiết bị nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại
tủ động lực cần dùng trong phân xưởng và trong toàn nhà máy.
Dựa vào nguyên tắc phân nhóm ở trên và căn cứ vào vị trí, cơng suất của các
thiết bị được bố trí trên mặt bằng phân xưởng, ta có thể chia các phụ tải thành 4
nhóm. Kết quả phân nhóm phụ tải được trình bày ở bảng sau :
Bảng 1.4: Phân nhóm và tính tốn phụ tải động lực
Stt

Tên thiết bị

1

Máy hàn hồ quang

2

Máy biến áp

3

Máy tiện ngang bán tự động

4

Máy tiện ngang bán tự động

5

Máy tiện ngang bán tự động

6

Máy khoan định tâm

7

Máy tiện xoay

8

Máy tiện ngang bán tự động

9

Máy tiện ngang bán tự động

10

Máy tiện bán tự động

11

Máy tiện xoay

Hệ số
Số hiệu
ksd
Thiết bị Nhóm I
3
4
3
3
5
5
2
6
5
2
7
5
1
9
5
1

3
6
1
0

cosφ
0,5

0.9

40

0.58

35

0.67

18.5

0.67

18.5

0.67

12

0,3

0.58

3

0,3
0,3

0.65

8.5

0.67

12

0.67

18

0.63

2.8

0.68

7.5

0,4
0,3
0,3

0,3

5

2

0,3
5

1
4

0,4
1

7

Cơng suất P
(kW)

0,3


2
12

1
2
3
4

5
6
7
8
9

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Máy tiện ngang bán tự động

2

0,3
5

Tổng cơng suất
Thiết bị nhóm II
3
Máy tiện ren
0,4
6

3
Máy hàn xung
0.40
7
3
0.32
Máy chỉnh lưu hàn
8
2
0.46
Máy tiện ren
8
2
0.47
Máy tiện ren
1
2
0.47
Máy tiện ren
9
2
0.47
Máy tiện ren
2
3
0.47
Máy tiện ren
0
2
0.47

Máy tiện ren
3
Tổng cơng suất
Thiết bị nhóm III
Máy tiện bán tự động
15
Máy tiện bán tự động
16
Máy tiện bán tự động
17
Máy mài nhọn
18
Máy tiện xoay
8
Máy khoan đứng
9
Máy tiện ngang bán tự động
3
Máy khoan đứng
10
Máy khoan đứng
11
Máy tiện xoay
4
Tổng công suất

0,67

17
192,8

0,6

18

0,55

20

0,62

30

0,7

5.5

0,7

2.8

0,7

4,5

0,7

2,8

0,7

8,5

0,7

2,8
94.9

0,41
0,41
0,41
0,45
0,32
0,37
0,35
0,37
0,26
0,32

0,63
0,63
0,63
0,67
0,68
0,66
0,67
0,66
0,56
0,68

4.5
5,5
7,5
3
12
5,5
22
8,5
3
1,5
73

0,62
0,7

20
10

1
2

Máy chỉnh lưu hàn
Máy tiện ren

Thiết bị nhóm IV
39
0,46
31
0,47

3

Máy tiện xoay

24

0,32

0,68

10


4 Máy doa

32

0,4

5
6
7
8

33
25
12
5

0,4

0,4
0,37
0,32

Máy doa
Máy doa
Máy khoan đứng
Máy tiện xoay

Tổng công suất

0,63
0,63
0,63
0,66
0,68

5.5
7.5
4
6.3
3

66.3

b)Xác định cơng suất của phụ tải cho các nhóm
 Xác định phụ tải cho nhóm I
+ Xác định hệ số sử dụng tổng hợp
∑ Pi .ksdi
k sd Σ =

∑ Pi

k sd Σ

Trong đó :
k sdi là hệ số sử dụng của thiết bị thứ i.
Pi là công suất đặt của thiết bị thứ i.
Ta có hệ số sử dụng tổng hợp của nhóm I là :
+ Xác định số phụ tải hiệu quả
là số thiết bị hiệu quả của nhóm, là số thiết bị giả tưởng có cơng suất
bằng nhau,có cùng chế độ làm việc và gây ra một phụ tải tính tốn đúng bằng
phụ tải tính tốn do nhóm thiết bị thực tế gây ra.
Gọi là cơng suất của thiết bị có cơng suất lớn nhất trong nhóm, ta có:

Trong đó:
: Số thiết bị có cơng suất lớn hơn .
: Tổng cơng suất của các thiết bị có cơng suất lớn hơn .
: Số thiết bị trong nhóm.
P: Tổng cơng suất của các thiết bị trong nhóm,(kW).
Tính :
Từ đó ta có:
Nhìn từ số liệu của nhóm 1 ở bảng 1.1 ta có:


Thay số vào cơng thức 1.3 ta có:
0,84
Số thiết bị hiệu quả:
Tính hệ số cực đại
Thay số vào ta có:
Phụ tải tính tốn:

+ Hệ số cơng suất của phụ tải
cosϕtbđl =
+ Cơng suất tồn phần: Stt1 =
+ Cơng suất phản kháng: 114,02(kVAr)
c)Xác định phụ tải tính tốn cho các nhóm cịn lại
Bảng 1.5: Phụ tải tính tốn của các nhóm thiết bị
Ks
Nhó
(kW đ
(kW
(kW
m
(kW)
)
)
)
1 192, 0,08 0,1 0,8
1
40 0.4
20
1 35
10
2
8
3
8
4
0.4
0.8

2
30
15
2 38 9 94.9 0.1 0.2
7.7
2
6
0.3
1
0.1
3
22
11
1 12
73
0.1
0.9 9
6
0
6
0.4
0.9
4
20
10
2 20 8 66.3 0.25 0.3
7.5
1
4

1,4
1
1.4
3
1.4
5
1.4
4


Bảng 1.6: Bảng tổng hợp phụ tải tính tốn các nhóm
Nhóm
1
2
3
4
Tổng

Ptt
(kW)
108.70
57.16
38.19
39.24
243.28

cosϕtb
0.69
0.62
0.65

0.65

Stt
(kVA)
157.53
92.2
58.75
60.36
368.84

Qtt
(kVar)
114.02
72.3
44.64
45.87
276.88

Phụ tải tính tốn động lực của phân xưởng:
Trong đó:
- : Hệ số đồng thời, lấy
- : Công suất tác dụng tính tốn của nhóm thứ .
Số nhóm.
Với , thay các số liệu ở bảng 1.3 ta có phụ tải tính tốn động lực của tồn
phân xưởng là:
Hệ số cơng suất trung bình của nhóm phụ tải động lực là:
1.1.4.Tính tốn phụ tải ổ cắm cho hê thống
-Nhóm ổ cắm: Đối với khu vực phân xưởng, mỗi 20m ta bố trí 01 ổ cắm đơn
500 W/ổ (Tối đa 6 ổ cho mỗi mạch ổ cắm  3000 W/mạch).
1.1.5. Phụ tải tính tốn tổng hợp

Bảng 1.7: Phụ tải tính tốn tồn phân xưởng

1,536
0,75
3
Cơng suất tác dụng tính tốn tồn phân xưởng:

Cơng suất phản kháng tính tốn của tồn phân xưởng:
Qttpx=
)
Cơng suất tính tốn tồn phân xưởng:


Hệ số cơng suất trung bình của phân xưởng:

1.2.Bù cơng suất phản kháng
-Tính tốn bù cơng suất phản kháng để nâng hệ số công suất lên giá trị 0.9
Theo thông tư 15/2014 TT-BTC, bắt đầu từ 10/12/2014 các khách hàng có
hợp đồng mua bán điện lớn hơn 40kW và cos 0,9 thì phải mua cơng suất phản
kháng.
Chính vì vậy, nhà máy cần bù để nâng công cos lên bằng hoặc lớn hơn 0,9 nhằm
mang lại một số hiệu quả sau :
- Khơng phải trả chi phí mua cơng suất phản kháng.
- Giảm tổn thất.
- Nâng cao chất lượng điện năng.
- Thiết bị làm việc hiệu quả ổn định.
Dung lượng bù được xác định
cosφ2 = 0,9 =>tgφ2 = 0,48
Ta có: cosφ1 = 0,66→ tgφ1=1,138
Tính tốn bù cơng suất ta được:

Qbù = Ptt × ( tgφ1 – tgφ2 ) = 248,566 × (1,138 – 0,48 )
=163,55(kVAr)
Ta chọn thiết bị bù như trong bảng sau:


STT

Bảng 1.8. Bảng thiết kế chọn tụ bù công suất phản kháng
Số
Đơn giá
Tụ bù
lượn Qbù(kVAr)
140. đ/kVAr
g

1

Tụ bù Shizuki RFT41525
(415V, 50Hz, 25kVAr)

2

50

7000.

2

Tụ bù Epcos DeltaCap 440V 50Hz - 20kVAr

6

120
170

16800.
23800.

Tổng

Tính tốn lại với thơng số bù trong bảng ta có:
Qsb = Ptt×tanφ1 – Qbù =248,566× 1,138 - 170 = 112,87(kVAr)
Tanφsb= = = 0,454=>Cosφsb = 0,91 (Thỏa mãn)
Vậy cơng suất tồn phần sau khi bù là:
Sttsb = 248,566 + j112,87 (kVA) => Sttsb = 272,99(kVA)


Chương 2 : Lựa chọn phương án cấp nguồn và trạm biến áp
2.1.Xác định tâm phụ tải của các nhóm
Tâm quy ước của các nhóm phụ tải của phân xưởng được xác định bởi một

( X ,Y )
điểm M có tọa độ được xác định: M nh nh theo hệ trục tọa độ Oxy. Gốc tọa
độ O (0;0) lấy tại điểm thấp nhất của phân xưởng phía bên trái.
Với:
n

X nh =

∑ S .x

i

i =1
n

i

∑S
i =1

i

n

Ynh =

∑S .y
i

i =1

i

n

∑S
i =1

i

Trong đó:

( X nh , Ynh ) : tọa độ của tâm các nhóm phụ tải điện của phân xưởng.
( xi , yi ) : tọa độ của phụ tải thứ i tính theo hệ trục tọa độ Oxy đã
chọn.

Si : cơng suất của phụ tải thứ i.
Ta có bảng cơng suất và tọa độ của các phụ tải trong phân xưởng trên hệ tọa độ
Oxy:


Bảng 2.1: Tọa độ tâm nhóm

STT Tên thiết bị

Số
hiệu
trên cosϕ
sơ
đồ

Cơng
suất P

S

X (m)

Y (m)

S.x

S.y

(kW)

Thiết bị nhóm I
1

Máy hàn hồ quang

34

0.9

40
44.44

2

Máy biến áp

35

0.58

35

3

Máy tiện ngang
bán tự động

26

0,67

18.5

Máy tiện ngang
4
bán tự động
Máy tiện ngang
5
bán tự động
Máy khoan định
6
tâm
7
Máy tiện xoay
Máy tiện ngang
8
bán tự động
Máy tiện ngang
9
bán tự động
Máy tiện bán tự
10
động
11

Máy tiện xoay
Máy tiện ngang
12
bán tự động
Tổng công suất

27

0,67

18.5

19

0,67

12

13

0,58

3

6

0,65

8.5

1

0,67

12

20

0,67

18

14

0,63

2.8

7

0,68

7.5

2

0,67

17
192,8

kk5,8

34

193,33

1133,33

60.34

5,8

32

330

1820,69

27.61

9

34

295,52

1116,42

27.61

9

30

295,52

985,07

17.91

12

33

335,82

923,51

5.17

15

32,5

72,41

156,90

13.08

18

32,5

235,38

425,00

17.91

21

32,5

470,15

727,61

26.87

12

30

322,39

805,97

4.44

15

30

66,67

133,33

11.03

18

30

198,53

330,88

25.37
281,8

21

30

564,18
805,97
3129,22
9600,93

Thiết bị nhóm II
1
Máy tiện ren
2
Máy hàn xung
Máy chỉnh lưu
3
hàn

36
37

0,6
0,55

38

0,62

4

Máy tiện ren

28

0,7

5

6
7
8
9

Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy tiện ren

21
29
22
30
23

0,7
0,7
0,7
0,7
0,7

Tổng cơng suất
Thiết bị nhóm III
Máy tiện bán tự
1
động
Máy tiện bán tự
2

động
Máy tiện bán tự
3
động
4
Máy mài nhọn
5
Máy tiện xoay
6
Máy khoan đứng
Máy tiện ngang
7
bán tự động
8
Máy khoan đứng
9
Máy khoan đứng
10
Máy tiện xoay
Tổng công suất

18
20
30

30
36,36
48,39

5,60

5,5

7,86

9

16
17

1,8

168,00
72,73
87,1

780
818,18
967,74

70,71

204,29

26
2,8
4,5
2,8
8,5
2,8

4
6,43
4
12,14
4
153,1
7

12
9
12
9
12

26
22,5
22,50
18
18

4,5

7,14

15

27

107,14

192,86

5,5

8,73

15

24

130,95

209,52

7,5

11,9

15

23,2

178,57

276,19

3
12
5,5

22

4,48
17,65
8,33
32,84

15
18
18
20,3

18,3
2,7
26,3
24,3

67,16
317,65
150,00
666,57

81,94
47,65
219,17
797,91

8,5
3
1,5

12,88
4,55
2,21

18
18
21

21,8
16,9
17,3

231,82
81,82
46,32
19782

280,76
76,82
38,16
2220,9
7

94,9

15

26
22,5

20

48
104
57,86 144,64
48
90
109,29 218,57
48
72
709,68
3399,4
2

0,63
0,63

18
8
9

0,63
0,67
0,68
0,66

3

0,67

10
11
4

0,66
0,66
0,68

73

110,70