Đề 22 bản FULL Thiết kế cấp điện cho phân xƣởng sửa chữa thiết bị điện

1

BỘ CÔNG THƢƠNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA ĐIỆN

BÀI TẬP LỚN
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN
Đề tài: Thiết kế cấp điện cho phân xƣởng sửa chữa thiết bị điện

CBHD: TS. Phạm Trung Hiếu
SVTH: Mai Ngọc Duy
MSSV: 2019606827
LỚP: EE6051.3

Hà Nội, 2022


2

MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU .......................................................................................................... 4
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHÂN XƢỞNG .......................................................... 11
CHƢƠNG 1:TÍNH TỐN PHỤ TẢI PHÂN XƢỞNG ......................................... 13
1:Tính tốn phụ tải điện ....................................................................................... 13
1.1: u cầu chung .............................................................................................. 13
1.2: Phụ tải chiếu sáng ......................................................................................... 13
1.3: Phụ tải thơng gió và làm mát ........................................................................ 14
1.3.1: u cầu chung ........................................................................................ 14
1.3.2: Tính tốn lƣu lƣợng và chọn số lƣợng quạt ........................................... 15
1.4: Phụ tải động lực ............................................................................................ 16

1.4.1: Các thiết bị trong phân xƣởng ................................................................ 16
1.4.2: Phân nhóm thiết bị .................................................................................. 17
1.4.3: Xác định phụ tải tính tốn cho từng nhóm ................................................ 20
1.4.4: Tính phụ tải của tồn phân xƣởng............................................................. 21
CHƢƠNG 2: XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƢỞNG ................. 23
2.1: Xác định vị trí đặt trạm biến áp .................................................................... 23
2.2: Các phƣơng án cấp điện cho phân xƣởng..................................................... 24
Chọn tiết diện dây dẫn và tính tốn các loại tổn thất trong mạng điện ............ 27
CHƢƠNG 3:Lựa chọn và kiểm tra các thiết bị điện

.............................................. 41

.............................................................................................. 41
3.1: u cầu chung
3.2:Tính tốn ngắn mạch ..................................................................................... 41
3.3:Kiểm tra điều kiện chọn dây cáp. .................................................................. 46
3.4: Chọn và kiểm tra thiết bị trung áp ................................................................ 47
3.5: Lựa chọn các thiết bị đo lƣờng ..................................................................... 54
3.6: Đánh giá và nhận xét .................................................................................... 55
CHƢƠNG 4: Thiết kế trạm biến áp ........................................................................ 56
4.1:Tổng quan về trạm biến áp. ........................................................................... 56
4.2: Chọn phƣơng án thiết kế xây dựng trạm biến áp.......................................... 57
4.3:Tính tốn nối đất cho trạm biến áp và phân xƣởng ....................................... 59
4.4: Sơ đồ nguyên lý, mặt bằng, mặt cắt của trạm biến áp và sơ đồ nối đất của


3

CHƢƠNG 5:Tính bù cơng suất phản kháng nâng cao hệ số công suất.................. 64
5.1: Ý nghĩa của việc bù công suất phản kháng

5.2: Tính tốn bù cơng suất phản kháng để cosφ mong muốn sau khi bù đạt 0,9
5.3:Đánh giá hiệu quả bù cơng suất phản kháng. ................................................ 66
5.3.1:Tính tốn tổn thất từ Ng-TBA ................................................................. 66
5.3.2:Tính tốn tổn thất trong TBA .................................................................. 67
5.3.3:Tính tốn tổn thất từ TBA-TPP ............................................................... 67
5.3.4: Đánh giá. ................................................................................................. 67
5.4: Nhận xét và đánh giá .................................................................................... 67
CHƢƠNG 6: TÍNH TỐN NỐI ĐẤT VÀ CHỐNG SÉT ..................................... 69
6.1: Tính tốn nối đất ........................................................................................... 69
6.2:Tính chọn thiết bị chống sét .......................................................................... 70
6.3:Nhận xét và đánh giá ..................................................................................... 72
CHƢƠNG 7: Dự tốn cơng trình ............................................................................ 73
7.1: Kê danh mục các thiết bị .............................................................................. 73
7.2:Nhận xét và đánh giá ..................................................................................... 74
KẾT LUẬN ............................................................................................................ 75
PHẦN 2: BẢN VẼ .................................................................................................. 76
Tài liệu học tập ........................................................................................................ 77


4

LỜI NÓI ĐẦU
Điện năng là một trong những yếu tố quan trọng và cơ bản của một quốc gia.
Nền sản xuất hiện đại chỉ có thể phát triển nhờ sự tồn tại của hệ thống điện. Là
động lực cho các ngành kinh tế, điện năng đƣợc coi nhƣ bộ phận quan trọng nhất
trong hệ thống cơ sở hạ tầng sản xuất. Việc phát triển hệ thống cung cấp điện kéo
theo hàng loạt các ngành công nghiệp khác nhƣ công nghiệp thiết bị điện, công
nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng, luyện kim màu, chế biến kim loại, chế biến thực
phẩm, hố chất,dệt,…phát triển.
Trong q trình cơng nghiệp hóa hiện đại hóa đất nƣớc, yêu cầu đặt ra cho

các cơ sở sản xuất là phải trang bị một hệ thống cơ cấu sản xuất hiện đại, với mức
độ tự động hóa cao. Để việc trang bị những hệ thống máy móc hiện đại này thì
việc cung cấp điện cho nó cũng giữ vai trị cực kỳ quan trọng. Khơng những phải
đảm bảo yêu cầu về mặt kỹ thuật mà còn phải đảm bảo đƣợc cả yêu cầu về mặt
kinh tế.
Một phƣơng án cung cấp điện hợp lý phải kết hợp một cách hài hòa các yêu
cầu về kinh tế, độ tin cậy cung cấp điện, độ an toàn, thẩm mỹ,...Đồng thời phải
đảm bảo tính liên tục cung cấp điện, tiện lợi cho vận hành, sữa chữa khi hƣ hỏng
và phải đảm bảo đƣợc chất lƣợng điện năng nằm trong phạm vi cho phép. Hơn nữa
phải thuận lợi cho việc mở rộng và phát triển trong tƣơng lai.
Xuất phát từ các yêu cầu trên kết hợp với kiến thức đã đƣợc học nên em đã
nhận Đồ án cung cấp điện với đề tài “Thiết kế cung cấp điện cho phân xƣởng
sửa chữa thiết bị điện” để từ đó làm cơ sở vững chắc về mặt lý thuyết về các
phƣơng thức tính tốn cũng nhƣ các phƣơng pháp lựa chọn tối ƣu và đạt hiệu quả
cao nhất cho một cơng trình điện là thấp nhất về mặt kinh tế, nhƣng vẫn đảm bảo
hội tụ đầy đủ về mặt kỹ thuật.
Trong quá trình thực hiện đề tài đề tài cùng với sự cố gắng của bản thân đồng
thời em đã nhận đƣợc sự hƣớng dẫn tận tình của thầy cơ trong khoa, đặc biệt là
thầy Phạm Trung Hiếu- ngƣời trực tiếp hƣớng dẫn em thực hiện đề tài này.


5

ĐỀ TÀI SỐ 22: “THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƢỞNG SỬA CHỮA
THIẾT BỊ ĐIỆN”
Dữ liệu phục vụ thiết kế
- Mặt bằng bố trí thiết bị của phân xƣởng:
B

6000

24000 mm

D

E

1
1

2

3

2
7

18

11

12

8
3
4

20

5

4

6

15

10
16
9
17

5

13

14
6
19

7

Văn phòng
xưởng


6

- Ký hiệu và công suất đặt của thiết bị trong nhà xƣởng:

Số hiệu trên

Tên thiết bị

Hệ số Ksd

cosφ

sơ đồ

Công suất
đặt P, kW

1

Bể ngâm dung dịch kiềm

0,35

1

15i

2

Bể ngâm nƣớc nóng

0,32

1

12i

3

Bể ngâm tăng nhiệt

0,3

1

4i

4

Tủ sấy

0,36

1

12i

5

Máy quấn dây

0,57

0,80

1,2i

6

Máy quấn dây

0,60

0,80

2,2i

7

Máy khoan bàn

0,51

0,78

2,2i

8

Máy khoan đứng

0,55

0,78

7,5i

9

Bàn thử nghiệm

0,62

0,85

6,5i

10

Máy mài

0,45

0,70

4,5i

11

Máy hàn

0,53

0,82

5,5i

12

Máy tiện

0,45

0,76

8i

13

Máy mài tròn

0,4

0,72

3,2i

14

Cần cẩu điện

0,32

0,8

7,5i

15

Máy bơm nƣớc

0,46

0,82

3,2i

16

Máy hàn xung

0,32

0,55

20i

17, 18

Bàn lắp ráp và thử nghiệm

0,53

0,69

10i; 12i

19

Máy ép nguội

0,47

0,70

20i

20

Quạt gió

0,45

0,83

8,5i


7

-

i là chữ số cuối cùng của MSV: I=7

-

Nguồn cấp điện cho nhà xƣởng lấy từ đƣờng dây 22kV cách nhà xƣởng
250m

-

Điện trở suất của vùng đất xây dựng nhà xƣởng đo đƣợc ở mùa khô là
ρđ = 60Ωm


8

NHIỆM VỤ CẦN THỰC HIỆN
I.

Thuyết minh

1. Tính tốn phụ tải điện
1.1 Phụ tải chiếu sáng
1.2 Phụ tải thơng thống và làm mát
1.3 Phụ tải động lực: phân nhóm thiết bị, xác định phụ tải từng nhóm, tổng hợp
phụ tải động lực
1.4 Tổng hợp phụ tải của toàn phân xƣởng
1.5 Nhận xét và đánh giá
2. Xác định sơ đồ cấp điện của phân xƣởng
2.1. Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xƣởng
2.2. Các phƣơng án cấp điện cho phân xƣởng
(3 đến 4 phƣơng án, sơ bộ chọn tiết dây dẫn, tính tốn các loại tổn thất trong mạng
điện)

2.3. Đánh giá lựa chọn sơ đồ nối điện tối ƣu
3. Lựa chọn và kiểm tra các thiết bị điện
3.1. Tính tốn ngắn mạch
3.2. Chọn và kiểm tra dây dẫn
3.3. Chọn và kiểm thiết bị trung áp (dao cách ly, cầu chảy, chống sét van, v.v…)
3.4. Chọn thiết bị hạ áp (loại tủ phân phối, thanh cái, sử đỡ, thiết bị chuyển mạch
bằng tay và tự động đóng/cắt nguồn tự động, aptomat/cầu chảy, khởi động từ
v.v…)
3.5. Chọn thiết bị đo lƣờng: máy biến dịng, ampe mét, vol mét, cơng tơ v.v.
3.6. Kiểm tra chế độ mở máy động cơ
3.7. Nhận xét và đánh giá


9

4. Thiết kế trạm biến áp
4.1. Tổng quan về trạm biến áp
4.2. Chọn phƣơng án thiết kế xây dựng trạm biến áp
4.3. Tính tốn nối đất cho trạm biến áp
4.4. Sơ đồ nguyên lý, mặt bằng, mặt cắt của trạm biến áp và sơ đồ nối đất của TBA
4.5. Nhận xét
5. Tính bù cơng suất phản kháng nâng cao hệ số công suất
5.1. Ý nghĩa của việc bù công suất phản kháng
5.2. Tính tốn bù cơng suất phản kháng để cosφ mong muốn sau khi bù đạt 0,9
5.3. Đánh giá hiệu quả bù công suất phản kháng
5.4. Nhận xét và đánh giá
6. Tính tốn nối đất và chống sét
6.1. Tính tốn nối đất
6.2. Tính chọn thiết bị chống sét
6.3. Nhận xét và đánh giá

7. Dự tốn cơng trình
7.1. Kê danh mục các thiết bị
7.2. Lập dự tốn cơng trình Nhận xét và đánh giá
Kết luận
II.

Bản vẽ

1. Sơ đồ mạng điện trên mặt bằng phân xƣởng với sự bố trí của các tủ phân
phối, các thiết bị;
2. Sơ đồ nguyên lý của mạng điện có chỉ rõ các mã hiệu và các tham số của
thiết bị đƣợc chọn;
3. Sơ đồ trạm biến áp gồm: sơ đồ nguyên lý, sơ đồ mặt bằng và mặt cắt trạm
biến áp;
4. Sơ đồ tủ phân phối, sơ đồ chiếu sáng và sơ đồ nối đất;


10

5. Bảng số liệu tính tốn mạng điện: phụ tải, so sánh các phƣơng án; giải tích
chế độ xác lập của mạng điện; dự tốn cơng trình.


11

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHÂN XƢỞNG
a.Kích thƣớc phân xƣởng
Chiều dài: a = 36m
Chiều rộng: b = 24m
Nguồn cấp điện cho nhà xƣởng lấy từ đƣờng dây 22kV cách nhà xƣởng 250m

.
Điện trở suất của vùng đất xây dựng nhà xƣởng đo đƣợc ở mùa khô là ρđ =
60Ωm
b. Mặt bằng bố trí thiết bị của phân xƣởng

B

600
0
1
600
0

E

24000 mm
D
1

2

3

2
7

18

11

12
8

3
4

5

4

20

6

15

10
16

9

17

5

14

13

6

19
7

Văn
phịng
xưởng


12

c.Danh sách thiết bị có trong phân xƣởng
Hệ số ksd

Cosφ Công suất
đặt P, kW

Số hiệu
trên sơ đồ

Tên thiết bị

1

Bể ngâm dung dịch kiềm

0,35

1

105

2

Bể ngâm nƣớc nóng

0,32

1

84

3

Bể ngâm tăng nhiệt

0,3

1

28

4

Tủ sấy

0,36

1

84

5

Máy quấn dây

0,57

0,8

8,4

6

Máy quân dây

0,6

0,8

15,4

7

Máy khoan bàn

0,51

0,78

15,4

8

Máy khoan đứng

0,55

0,78

52,5

9

Bàn thử nghiệm

0,62

0,85

45,5

10

Máy mài

0,45

0,7

31,5

11

Máy hàn

0,53

0,82

38,5

12

Máy tiện

0,45

0,76

56

13

Máy mài tròn

0,4

0,72

22,4

14

Cần cẩu điện

0,32

0,8

52,5

15

Máy bơm nƣớc

0,46

0,82

22,4

16

Máy hàn xung

0,32

0,55

140

17,18

Bàn lắp ráp và thử nghiệm

0,53

0,69

154

19

Máy ép nguội

0,47

0,7

140

20

Quạt gió

0,45

0,83

59,5

13

CHƢƠNG 1:TÍNH TỐN PHỤ TẢI PHÂN XƢỞNG
1:Tính tốn phụ tải điện
1.1: Yêu cầu chung
Phụ tải điện là một hàm biến đổi theo thời gian vì có nhiều yếu tố ảnh
hƣởng đến nó, nên phụ tải điện khơng bền theo 1 quy luật nhất định. Do đó việc
xác định phụ tải điện là một điều rất khó khăn nhƣng lại là một việc rất quan trọng.
Phụ tải điện là một số liệu dùng làm căn cứ chọn các thiết bị điện trong hệ thống
cung cấp điện. Nếu phụ tải tính tốn lớn hơn phụ tải thực tế thì sẽ gây lãng phí về
kinh tế. Nhƣng nếu phụ tải tính tốn nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ khơng đảm bảo
chất lƣợng cung cấp điện. Do vậy cần phải xác định phụ tải một cách chính xác.
1.2: Phụ tải chiếu sáng
Pttcs = Po * F
F : là diện tích chiếu sáng.
Pttcs : cơng suất tính tốn chiếu sáng.
Po : diện tích chiếu sáng/đơn vị diện tích.
Chiếu sáng phân xƣởng: Chiếu sáng nhà kho ta có thể chọn PO = 15 W/m2
Ta có diện tích nhà kho là: Fkho= 36 *24= 864 m2
Hệ số chiếu sáng:
(Theo

tiêu chuẩn 7114:2006)

Ta có : Pcs= 15*864=12960 (W) = 12,96 (kW)
Ta chọn Cosφ= 0,9
Cơng suất tồn phần: Scs=
Công suất phản kháng:

√

√

kVAR

 Kiểm tra lại
Độ rọi yêu cầu cho 1 phân xƣởng sửa chữa cơ khí là từ 100 ÷ 400 lux , độ
rọi đƣợc chọn là : Eyc = 400 lux .Với độ rọi này theo biểu đồ Kruithof , nhiệt độ
màu cần thiết là 30000 K sẽ cho mơi trƣờng sáng tiện nghi .Vì xƣởng sửa chữa có
nhiều máy điện quay nên sẽ chọn đèn huỳnh quang ới công suất là 36W quang
thông F = 5600 lumen .
 chọn độ cao treo đèn là h’=0,5m


14

 chiều cao mặt bằng làm việc h2=0,8m
 do đó chiều cao tính tốn là h = H-h2 - h’= 8-0,8-0,5=6,7m.
(với H là chiều cao của xƣởng lấy H = 8 m)
 tỷ số treo đèn


 Để đảm bảo độ rọi đồng đều chọn loại bóng loại B

 nmax=6,7.1,1=7,37
 Số đèn chọn theo chiều rộng: Na=
 Số đèn chọn theo chiều rộng:
 Xác định quang thông của bộ đèn

Tra bảng 4.4 kỹ thuật chiếu sáng lấy phản xạ của trần là 0.5, tƣờng là 0.5 sàn 0,1
hệ số dự trữ σdt =1.35, hiệu suất đèn η =0.9, xác định quang thông tổng theo công
thức:
Thay số ta đƣợc : ∑
=
Số lƣợng bóng đèn cần thiết cho 1 bộ đèn là:

lm

∑

Số lƣợng bộ bóng là 51 bộ bóng.

Suy ra
Chọn dây có tiếp diện PCB-2,5 mm2 với giá 56.106 đ
1.3: Phụ tải thông gió và làm mát
1.3.1: u cầu chung
Để tính đƣợc lƣợng khí lƣu thơng trao đổi trong một khơng gian cho nhà
xƣởng, nhà máy, văn phòng, nhà hàng, quán ăn, wc ...và cách bố trí số lƣợng
quạt để hút gió cho phù hợp với nhu cầu thiết yếu tránh lãng phí mà khơng hiệu
quả.
Cơng thức tính:

Tg = VX


15

N = Tg / Q
Trong đó : V- thể tích xƣởng (m3)= Chiều Dài (m)*Rộng (m)*Cao(m)

Tg: Tổng lƣợng khơng khí cần dùng (m3/h)
X: Số lần thay đổi khơng khí
Q: Lƣu lƣợng gió của quạt (m3/h)
N: Số quạt cần dùng cho nhà xƣởng
Nơi công cộng đông đúc (Nhà thi đấu, Siêu thị, Căn Tin, Nhà Sác,…) :
X = 30 đến 40 lần/giờ .
Trong Nhà Xƣởng sản xuất có thiết bị phát nhiệt độ (May, Thiết bị
điện, Sản Xuất…): X = 40 đến 60 lần/giờ .
1.3.2: Tính tốn lƣu lƣợng và chọn số lƣợng quạt
Nếu dùng quạt KVF 3076 Dasin có lưu lượng gió Q = 30000 m3/h
Phi
cánh

Cơng suất

Tốc độ
ĐC

Điện
áp

(mm)

(kW)

(V/P)

(V)

(

)

(Pa)

Dài

Rộng

Cao

1000

0.75

1390

380

3000035000

6-4

1150

1150

455

Lƣu lƣợng

Cột áp
(H2O)

Kích thƣớc cơ bản

Số liệu nhƣ sau : Dài 36m , Rộng 24m, Cao 8m
Suy ra : V = 36*24*8= 6912 (m^3)
Số quạt cần dùng cho nhà xƣởng:
N = Tg/Q = (6912*40)/ 30000 = 9,216
Vậy số quạt cần dùng là 9 cái
Tổng công suât quạt sử dụng với Ks=1 là :
Pttp=Ks*N*Pdmp= 1*9*0,75=6,75 (kW)
Để đảm bảo khi gặp sự cố hỏng hóc ta sử dụng quạt dự phòng: số lƣợng 1
cái quạt
Vậy mối bên tƣờng 5 cái quạt thơng gió.


16

1.4: Phụ tải động lực
1.4.1: Các thiết bị trong phân xƣởng
Cosφ

Cơng suất đặt
P, kW

0,35

1

105

Bể ngâm nƣớc nóng

0,32

1

84

3

Bể ngâm tăng nhiệt

0,3

1

28

4

Tủ sấy

0,36

1

84

5

Máy quấn dây

0,57

0,8

8,4

6

Máy quân dây

0,6

0,8

15,4

7

Máy khoan bàn

0,51

0,78

15,4

8

Máy khoan đứng

0,55

0,78

52,5

9

Bàn thử nghiệm

0,62

0,85

45,5

10

Máy mài

0,45

0,7

31,5

11

Máy hàn

0,53

0,82

38,5

12

Máy tiện

0,45

0,76

56

13

Máy mài tròn

0,4

0,72

22,4

14

Cần cẩu điện

0,32

0,8

52,5

15

Máy bơm nƣớc

0,46

0,82

22,4

16

Máy hàn xung

0,32

0,55

140

17,18

Bàn lắp ráp và thử nghiệm

0,53

0,69

154

19

Máy ép nguội

0,47

0,7

140

20

Quạt gió

0,45

0,83

59,5

Số hiệu trên
sơ đồ

Tên thiết bị

1

Bể ngâm dung dịch kiềm

2

Hệ số ksd


17

1.4.2: Phân nhóm thiết bị
Ngồi các u cầu về mặt kỹ thuật thì ta phải đạt yêu cầu về kinh tế,
khơng nên đặt q nhiều các nhóm làm việc đồng thời, quá nhiều các tủ động
lực nhƣ thế sẽ không lợi về kinh tế.
Tuy nhiên, một yếu tố quan trọng cần phải quan tâm là việc phân nhóm
phụ tải. Vì phân nhóm phụ tải sẽ quyết định tủ phân phối trong phân xƣởng, số
tuyến dây đi ra của tủ phân phối.
Phân nhóm phụ tải cho phân xƣởng dựa vào các yếu tố sau:
- Các thiết bị trong cùng một nhóm nên có cùng chức năng.
- Phân nhóm các khu vực gần nhau thì cho một nhóm.
- Phân nhóm chú ý đến phân đều cơng suất cho các nhóm (tổng
cơng
suất của các nhóm gần bằng nhau).

-Dịng tải của từng nhóm gần với dịng tải của CB chuẩn.
- Số nhóm khơng nên quá nhiều: 2, 3 hoặc 4 nhóm.
- Trong cùng một tuyến dây cung cấp từ tủ phân phối thì khơng nên
bố trí thiết bị có cơng st lớn ở cuối tuyến.
Vì thế, với những máy móc trên sơ đồ mặt bằng, ta quyết định chia phụ
tải thành bốn nhóm, đi cùng bốn nhóm là bốn tủ động lực và có một tủ phân
phối chính cấp điện cho bốn tủ động lực. Ngồi việc cấp điện cho bốn nhóm
thiết bị, ta còn phải cung cấp cho hệ thống chiếu sáng.
Số lƣợng, ký hiệu trên mặt bằng và tổng công suất của từng nhóm thiết bị
đƣợc ghi ở bảng dƣới đây:


18

Bảng phụ tải nhóm 1:
Hệ số
Pđm
STT

Thiết bị

sử dụng

Cosφ

Số lƣợng

(KW)
Ksd
1

Bể ngâm dung dịch kiềm

105

0,35

1

1

2

Bể ngâm nƣớc nóng

84

0,32

1

1

3

Bể ngâm tăng nhiệt

28

0,3

1

1

4

Tủ sấy

84

0,36

1

1

12

Máy tiện

56

0,45

0,76

1

Tổng

357

5

Bảng phụ tải nhóm 2:
Hệ số
Pđm
STT

Thiết bị

sử dụng

Cosφ

Số lƣợng

(KW)
Ksd
5

Máy quấn dây

8,4

0,57

0,8

1

6

Máy quấn dây

15,4

0,6

0,8

1

7

Máy khoan bàn

15,4

0,51

0,78

1

8

Máy khoan đứng

52,5

0,55

0,78

1

9

Bàn thử nghiệm

45,5

0,62

0,85

1

Tổng

137,2

5


19

Bảng phụ tải nhóm 3:

Hệ số
Pđm
STT

Thiết bị

sử dụng

Cosφ

Số lƣợng

(KW)
Ksd
10

Máy mài

31,5

0,45

0,7

1

11

Máy hàn

38,5

0,53

0,82

1

13

Máy mài trịn

22,4

0,4

0,72

1

14

Cần cẩu điện

52,5

0,32

0,8

1

15

Máy bơm nƣớc

22,4

0,46

0,82

1

Tổng

167,3

5

Bảng phụ tải nhóm 4:
Hệ số
Pđm
STT

Thiết bị

sử dụng

Cosφ

Số lƣợng

(KW)
Ksd
16

Máy mài

140

0,32

0,55

1

17,18

Máy hàn xung

154

0,53

0,69

1

19

Máy tiện

140

0,47

0,7

1

20

Quạt gió

59,5

0,45

0,83

1

Tổng

493,5

4

20

1.4.3: Xác định phụ tải tính tốn cho từng nhóm
- Xác định phụ tải nhóm 1:
Theo bài ta có:
Cơng suất lớn nhất P1max=105 kW. Ta có (P1max/2)=52,5 kW
Trong đó: cơng suất và số thiết bị trong nhóm 1: {

và

{

∑
∑

nhq*

=0,87

nhq=n.nhq*=0.87x 5=4,35
Chọn nhq=4
∑

=0,357

∑

Hệ số nhu cầu là :

Knc=

√

=0,68

Công suất phụ tải động lực của nhóm 1:
n

Pdl = Knc .  Pi
i 1

= 0,68*357=242,76 (kW)

Hệ số cơng suất trung bình của phụ tải động lực là:
n

Cosφtb =

 P .cos
i 1

i

n

P
i 1

i

= (105*1+84*1+28*1+84*1+56*0,76) /( 105+84+28+84+56) = 0,96

i

Sdl= Pttn 2  Qttn 2 =( Pdl/ Cos φtb)= 252,88 kVA
Qdl=√

= 70,82 kVAr


21

√

384,21 A

√

Tính tốn tƣơng tự ta có kết quả các bảng cịn lại nhƣ sau:
Cosφtb

Nhóm1 Ksdtt

Pdl

Knc

nhq

Qdl

Sdl

1

0,357

0,96

242,76

0,68

4

70,82

252,88

2

0,58

0,8

112,5

0,82

3

84,38

140,63

3

0,422

0,78

113,76

0,68

5

91,27

145,85

4

0,444

0,67

355,32

0,72

4

393,7

530,33

1.4.4: Tính phụ tải của tồn phân xƣởng

Tên

Cosφ

Ptt từng nhóm

Nhóm 1
Nhóm 2
Nhóm 3
Nhóm 4
Chiếu sáng
Thơng gió
Tổng

242,76
112,5
113,76
355,32
12,96
6,75
844,05

0,96
0,8
0,78
0,67
0,9
0,8

n

 P .Cos
i 1

i

i

n

Ta có : Cosφt=

P
i 1

i

=0,82

Lấy hệ số Kdt=0,85
1

Suy ra: Ptt= kdt . Pttn1  Pttcs  Ptttt
i 1

Ptt* Cosφ
233,05
90
88,73
238,06
11,66
5,4
666,9


22

= 0,85*(242,76+112,5+113,76+355,32)+12,96+6,75=720,4 Kw
Stt= Ptt 2  Qtt 2 = (Ptt/ Cos φt )=911,89(kVA)
Qtt=√

=559,08 kVAr
Thơng số

Tồn nhà xƣởng

P tính tốn (kW)

720,4

Q tính tốn (kWAr)

559,08

Cosφ trung bình
S tính tốn (kVA)

0,79
911,89

Nhận xét: -Phân xƣởng nhỏ 864m2, các máy móc trong phân xƣởng tuy khơng
nhiều nhƣng có cơng suất khá lớn vì vậy cơng suất tồn phần tính tốn khá lớn
-Với hệ số cơng suất Cosφtb=0,82 hệ số công suất khá cao nên việc bù công suất không
nhiều.


23

CHƢƠNG 2: XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƢỞNG
2.1: Xác định vị trí đặt trạm biến áp
Vị trí đặt Trạm Biến Áp
Thỏa mãn các điều kiện sau:
-Gần tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp điện
-Vị trí trạm cần phải đặt ở những nơi thuận tiện cho việc lắp đặt, vận hành cũng
nhƣ thay thế và tu sửa sau này.
-Vị trí trạm phải khơng ảnh hƣởng đến giao thơng và vận chuyển vật tƣ chính
của xí nghiệp.
-Vị trí trạm cần phải thuận lợi cho việc làm mát tự nhiên, có khả năng phịng
cháy, phịng nổ tốt đồng thời phải tránh đƣợc các hóa chất hay các khí ăn mịn
của chính phân xƣởng gây ra.
-Tiết kiệm vốn đầu tƣ, chi phí vận hành.

Vì lí do trên nên ta chọn Trạm biến áp nhƣ hình vẽ sau:

Là Trạm Biến Áp

60000

B

24000 mm

D

E

3
6000

1

2

3

4

5

6
Văn phòng
xưởng

7

ở
n
g


24

2.2: Các phƣơng án cấp điện cho phân xƣởng
Mạng điện phân xƣởng thƣờng có các dạng sơ đồ chính sau đây : 3 loại
Sơ đồ hình tia: Là loại sơ đồ mà các phụ tải nhận diện trực tiếp từ nguồn. Dùng
đế cung cấp cho các phụ tải phân tán. Từ thanh cái các trạm biến áp có các
đƣờng dây dẫn dẫn đến phân phối động lực. Từ tủ phân phối động lực có các
đƣờng dây dẫn tới các phụ tải. Loại sơ đồ này có độ tin cậy tƣơng đối cao,
thƣờng đƣợc dùng trong các thiết bị phân tán trên diện tích rộng nhƣ phân
xƣởng cơ khí, điện, lắp ráp,…
+ Ƣu điểm: Nối day dễ dàng, các phụ tải đƣợc cung cấp ít ảnh hƣởng lẫn nhau,
độ tin cậy cung cấp điện tƣơng đối cao, dễ thực hiện các biện pháp bảo vệ , tự
động hóa, dễ vận hành, dễ bảo quản.
+Nhƣợc điểm: vốn đầu tƣ lớn do tổng chiều dài đƣờng dây và số thiết bị đóng
cắt lớn.
+Phạm vi ứng dụng: Dùng khi cung cấp điện cho các phụ tải quan trọng.
+Ƣu điểm: Vốn đầu tƣ thấp do tổng chiều dài đƣờng dây ngắn, số thiết bị đóng
cắt ít.
+Nhƣợc điểm: Độ tin cậy không cao thậm chí là thấp do khi gặp sự cố thì tồn
bộ phụ tải đều bị ảnh hƣởng. Để tránh điều trên ngƣời ta chia đƣờng dây chính
thành các dao phân đoạn, tuy nhiên thiết kế chỉnh định bảo vệ rơ le phức tạp.
+Phạm vi ứng dụng: Chỉ dùng sơ đồ này để thiết kế cho các phụ tải ít quan
trọng.

Sơ đồ hỗn hợp: Là loại sơ đồ kết hợp giữa sơ đồ hình tia và sơ đồ phân nhánh.
+Ƣu và nhƣợc điểm : Vốn đầu tƣ không quá lớn và độ tin cậy cũng không quá
thấp.
+Phạm vi ứng dụng: Đây là loại sơ đồ rất hay đƣợc dùng trong thực tế bởi các
phụ tải quan trọng và ít quan trọng đan xen nhau. Những phụ tải quan trọng
đƣợc cấp điện theo hình tia những phụ tải ít quan trọng hơn đƣợc nhóm lại thành
1 nhóm và cấp điện bằng đƣờng dây chính.
Phƣơng án cấp điện cho phân xƣởng:
Căn cứ vào sơ đồ mặt bằng tiến hành xem xét 3 phƣơng án sau:


25

Phƣơng án 1: đặt TPP ở giữa phân xƣởng và đi dây hình tia cấp điện cho các tủ
động lực và làm mát, chiếu sáng: