xác định phụ tải tính toán của phân xưởng sửa chữa cơ khí

Đồ án môn học Nguyễn Trần Sơn-TĐH2 - K48
Mở đầu
giới thiệu chung về nhà máy
Nhà máy chế tạo máy kéo đợc xây dựng trên địa bàn Huyện Gia Lâm,
thành phố Hà Nội với quy mô khá lớn bao gồm 10 phân xởng và nhà làm việc
Bảng 1.1 - Danh sách các phân xởng và nhà làm việc trong nhà máy
Số trên
mặt bằng
Tên phân xởng Công suất đặt
(Kw)
Diện tích
(
2
m
)
1
Ban quản lý và phòng thiết kế 80 2497
2 Phân xởng cơ khí số1 3600 3607
3 Phân xởng cơ khí số 2 3200 5826
4 Phân xởng luyện kim màu 1800 5920
5 Phân xởng luyện kim đen 2500 8323
6 Phân xởng sửa chữa cơ khí Theo tính toán 2040
7 Phân xởng rèn 2100 6660
8 Phân xởng nhiệt luyện 3500 6936
9 Bộ phận nén khí 1700 3237
10 Kho vật liệu 60 6660
Nhà máy có nhiệm vụ chế tạo ra các loại máy kéo để cung cấp cho các
ngành kinh tế trong nớc và xuất khẩu. Đứng về mặt tiêu thụ điện năng thì nhà
máy là một trong những hộ tiêu thụ lớn. Do tầm quan trọng của nhà máy nên
ta có thể xếp nhà máy vào hộ tiêu thụ loại I, cần đợc đảm bảo cung cấp điện
liên tục và an toàn.

Theo thiết kế , nhà máy sẽ đợc cấp điện từ một Trạm biến áp trung gian
cách nhà máy 10 km, bằng đờng dây trên không lộ kép, dung lợng ngắn
mạch phía hạ áp của Trạm biến áp trung gian là S
N
=250 MVA.
Nhà máy làm việc theo chế độ 3 ca, thời gian sử dụng công suất cực đại
T
max
= 6000 h. Trong nhà máy có Ban quản lý, Phân xởng sửa chữa cơ khí và
Kho vật liệu là hộ loại III, các phân xởng còn lại đều thuộc hộ loại I
Các nội dung tính toán, thiết kế bao gồm :
1. Xác định phụ tải tính toán của các phân xởng và nhà máy
2. Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy
3. Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xởng Sửa chữa cơ khí
4. Tính toán bù công suất phản kháng để nâng cao hệ số công suất của
nhà máy
5. Thiết kế chiếu sáng cho phân xởng Sửa chữa cơ khí
Chơng I
Xác định phụ tảI tính toán

Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tơng đơng với phụ
tải thực tế về mặt hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ huỷ hoại cách điện. Nói
cách khác, phụ tải tính toán cũng đốt nóng thiết bị lên tới nhiệt độ tơng tự nh
phụ tải thực tế gây ra, vì vậy chọn các thiết bị theo phụ tải tính toán sẽ đảm
bảo an toàn cho thiết bị về mặt phát nóng.
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
1
Đồ án môn học Nguyễn Trần Sơn-TĐH2 - K48
Phụ tải tính toán đợc sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệ
thống cung cấp điện nh : máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảo

vệ tính toán tổn thất công suất, tổn thất điện năng, tổn thất điện áp; lựa
chọn dung lợng bù công suất phản kháng Phụ tải tính toán phụ thuộc vào
các yếu tố nh : công suất, số lợng, chế độ làm việc của các thiết bị điện, trình
độ và phơng thức vận hành hệ thống Vì vậy xác định chính xác phụ tải tính
toán là một nhiệm vụ khó khăn nhng rất quan trọng. Bởi vì nếu phụ tải tính
toán xác định đợc nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ giảm tuổi thọ các thiết bị
điện, có khi dẫn đến sự cố cháy nổ, rất nguy hiểm. Nếu phụ tải tính toán lớn
hơn thực tế nhiều thì các thiết bị điện đợc chọn sẽ quá lớn so với yêu cầu, do
đó gây lãng phí.
Do tính chất quan trọng nh vậy nên từ trớc tới nay đã có nhiều công trình
nghiên cứu và có nhiều phơng pháp tính toán phụ tải điện. Song vì phụ tải
điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh đã trình bày ở trên nên cho đến nay vẫn
cha có phơng pháp nào hoàn toàn chính xác và tiện lợi. Những phơng pháp
đơn giản thuận tiện cho việc tính toán thì lại thiếu chính xác, còn nếu nâng
cao đợc độ chính xác, kể đến ảnh hởng của nhiều yếu tố thì phơng pháp tính
lại phức tạp.
Sau đây là một số phơng pháp tính toán phụ tải thờng dùng nhất trong
thiết kế hệ thống cung cấp điện:
- Phơng pháp tính theo hệ số nhu cầu
- Phơng pháp tính theo công suất trung bình
- Phơng pháp tính theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm
- Phơng pháp tính theo suất phụ tải trên đơn vị diện tích sản xuất
Trong thực tế tuỳ theo quy mô và đặc điểm của công trình, tuỳ theo giai
đoạn thiết kế sơ bộ hay kỹ thuật thi công mà chọn phơng pháp tính toán
phụ tải điện thích hợp
1.1 xác định phụ tảI tính toán của phân xởng sửa
chữa cơ khí
Phân xởng sửa chữa cơ khí là phân xởng số 6 trong sơ đồ mặt bằng nhà
máy. Phân xởng có diện tích bố trí 1200 m
2

. Trong phân xởng có 98 thiết bị,
công suất của các thiết bị rất khác nhau, thiết bị có công suất lớn nhất là 30
kW( lò điện ), song cũng có những thiết bị có công suất rất nhỏ. Phần lớn các
thiết bị có chế độ làm việc dài hạn, chỉ có máy biến áp hàn là có chế độ làm
việc ngắn hạn lặp lại. Những đặc điểm này cần đợc quan tâm khi phân nhóm
phụ tải, xác định phụ tải tính toán và lựa chọn phơng án thiết kế cung cấp
điện cho phân xởng.
1.1.1 Phân nhóm phụ tải của phân xởng Sửa chữa cơ khí
Trong một phân xởng thờng có nhiều thiết bị có công suất và chế độ
làm việc khác nhau, muốn xác định phụ tải tính toán đựoc chính xác cần phải
phân nhóm thiết bị điện. Việc phân nhóm cần tuân theo các nguyên tắc sau:
- Các thiết bị trong cùng một nhóm nên ở gần nhau để giảm chiều dài đ-
ờng dây hạ áp nhờ vậy có thể tiết kiệm đợc vốn đầu t và tổn thất trên các đ-
ờng dây hạ áp trong phân xởng .
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
2
Đồ án môn học Nguyễn Trần Sơn-TĐH2 - K48
- Chế độ làm việc của các thiết bị trong cùng một nhóm nên giống nhau
để việc xác định phụ tải tính toán đợc chính xác hơn và thuận lợi cho việc lựa
chọn phơng thức cung cấp điện cho nhóm .
-Tổng công suất các nhóm nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tủ động
lực cần dùng trong phân xởng và toàn nhà máy.Số thiết bị trong một nhóm
cũng không nên quá nhiều bởi số đầu ra của các tủ động lực thờng (812) .
Tuy nhiên thờng rất khó thoả mãn cùng một lúc cả 3 nguyên tắc trên,
do vậy ngời thiết kế phải tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể của phụ tải để lựa
chọn phơng án thoả hiệp một cách tốt nhất có thể
Dựa theo nguyên tắc phân nhóm phụ tải điện đã nêu ở trên và căn cứ
vào vị trí, công suất của các thiết bị bố trí trên mặt bằng phân xởng có thể
chia các thiết bị trong phân xởng Sửa chữa cơ khí thành 6 nhóm. Kết quả
phân nhóm phụ tải điện đợc trình bày trong bảng 1.1

Bảng 1.2 - Bảng phân nhóm phụ tải điện
TT Tên thiết bị
Số
Lợng
Ký hiệu trên
mặt bằng
P
ĐM
(kW) I
ĐM
(A)
1 máy Toàn bộ
1 2 3 4 5 6 7
Nhóm I
1 Máy tiện revonver 1 6 1.7 1.7 4.3
2 Ca tay 1 28 1.35 1.35 3.42
3 Máy mài tròn 1 19 5.6 5.6 14.18
4 Máy mài phẳng 1 18 9 9 22.79
5 Máy tiện ren 1 1 4.5 4.5 11.4
6 Máy tiện tự động 3 2 5.1 15.3 12.91
7 Máy tiện tự động 1 3 14 14 35.45
8 Máy tiện tự động 1 5 2.2 2.2 5.57
Cộng nhóm I 10 53.65
Nhóm II
1 Máy phay vạn năng 1 7 3.4 3.4 8.61
2 Máy phay đứng 2 9 14 28 35.45
3 Máy doa ngang 1 16 4.5 4.5 11.4
4 Máy xọc 1 14 2.8 2.8 7.09
5 Máy tiện tự động 2 4 5.6 11.2 14.18

6 Máy tiện tự động 1 3 14 14 35.45
Cộng nhóm II 8 63.9
Nhóm III
1 Ca máy 1 29 1.7 1.7 4.3
2 Máy mài trong 1 20 2.8 2.8 7.09
3 Máy phay ngang 1 8 1.8 1.8 4.56
4 Máy phay đứng 1 10 7 7 17.73
5 Máy khoan hớng tâm 1 17 1.7 1.7 2.58
6 Máy xọc 4 13 8.4 33.6 21.27
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
3
Đồ án môn học Nguyễn Trần Sơn-TĐH2 - K48
7 Máy bào ngang 2 12 9.0 18 22.79
8 Máy mài phá 1 27 3.0 3.0 7.6
9 Máy mài dao cắt gọt 1 21 2.8 2.8 7.09
Cộng nhóm III 13 72.4
Nhóm IV
1 Máy khoan bàn 1 23 0.65 0.65 1.65
2 Máy màI sắc vạn năng 1 24 1.7 1.7 4.3
3 Ca tay 1 28 1.35 1.35 3.42
4 Máy mài 1 11 2.2 2.2 5.57
5 Máy khoan vạn năng 1 15 4.5 4.5 11.4
6 Máy phay vạn năng 1 7 3.4 3.4 8.61
7 Bể tẩm có đốt nóng 1 68 4 4 10.13
8 Bàn nguội 3 65 0.5 1.5 1.27
9 Tủ xấy 1 69 0.85 0.85 2.15
10 Khoan bàn 1 70 0.65 0.65 1.65
11 Máy cuốn dây 1 66 0.5 0.5 1.27
12 Bàn thí nghiệm 1 67 15 15 37.98
13 Búa khí nén 1 53 10 10 25.32

14 Quạt 1 54 3.2 3.2 8.1
Cộng nhóm IV 16 49.5
Nhóm V
1 Lò điện kiểu buồng 1 31 30 30 47.98
2 Lò điện kiểu đứng 1 32 25 25 39.98
3 Lò điên kiểu bể 1 33 30 30 47.98
4 Bể điện phân 1 34 10 10 15.99
Cộng nhóm V 4 95
Nhóm VI
1 Máy mài tròn 1 51 7 7 17.73
2 Máy phay ngang 1 48 2.8 2.8 7.09
3 Máy bào ngang 2 50 7.6 15.2 19.25
4 Máy xọc 1 49 2.8 2.8 7.09
5 Khoan điện 1 59 0.6 0.6 1.52
6 Biến áp hàn 1 57 12 12 31.58
7 Máy mài phá 1 58 3.2 3.2 8.1
8 Máy phay ngang 1 46 2.8 2.8 7.09
9 Máy phay vạn năng 1 47 2.8 2.8 7.09
10 Máy tiện ren 1 44 7 7 17.73
11 Máy tiện ren 2 43 10 20 25.32
12 Máy tiện ren 1 45 4.5 4.5 11.4
Cộng nhóm VI 14 80.7
( I
ĐM
đợc tính theo công thức : I
đm
= S
đm
/
3

U, S
đm
= P
dm
/cos
trong đó tất cả các nhóm đều lấy cos = 0.6 , riêng nhóm V lấy
cos = 0.95 )
1.1.2 Xác định phụ tải tính toán của các nhóm phụ tải
1. Tính toán cho nhóm 1: Số liệu phụ tải của nhóm 1 cho trong bảng 1.3
Bảng 1.3 - Danh sách thiết bị thuộc nhóm I
TT Tên thiết bị
Số
Lợng
Ký hiệu trên
mặt bằng
P
ĐM
(kW) I
ĐM
(A)
1 máy Toàn bộ
1 Máy tiện revonver 1 6 1.7 1.7 4.3
2 Ca tay 1 28 1.35 1.35 3.42
3 Máy mài tròn 1 19 5.6 5.6 14.18
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
4
Đồ án môn học Nguyễn Trần Sơn-TĐH2 - K48
4 Máy mài phẳng 1 18 9 9 22.79
5 Máy tiện ren 1 1 4.5 4.5 11.4
6 Máy tiện tự động 3 2 5.1 15.3 12.91

7 Máy tiện tự động 1 3 14 14 35.45
8 Máy tiện tự động 1 5 2.2 2.2 5.57
Cộng nhóm I 10 53.65
Tra bảng PL1.1 [1] ta tìm đợc k
sd
= 0.15, cos = 0.6
Ta có :
7
2
14
2
max
==
dd
P
kW
n
1
= 2 , n=10
n
*
=
2.0
10
2
1
==
n
n
P

*
=
43.0
65.53
149
1
1
1
1
=
+
==


=
=
n
i
ddi
n
i
ddi
P
P
P
P

Tra bảng PL1.5 [1] tìm
*hq
n

= f(n
*
, P
*
)
ta đợc
*hq
n
=0.72
n
hq
=
*hq
n
*n = 0.72*10 = 7.2
Tra bảng PL1.6 [1] tìm k
max
= f(
hq
n
, k
sd
) với n
hq
=7.2 , k
sd
=0.15
ta đợc k
max
= 2.48

Phụ tải tính toán của nhóm I :
P
tt
= k
max
*k
sd
*

=
n
i
ddi
P
1
= 2.48 *0.15*53.65 = 20 kW
Q
tt
= P
tt
*tg = 20*1.33 = 26.6 kVar
S
tt
=
33.33
6.0
20
cos
==

tt
P
kVA
max)max
maxmax
*(*
)*(
64.50
38.0*3
33.33
3
ddsdttdtddkd
ddsdttdtkddn
tt
tt
IkIkIk
IkIkII
A
U
S
I
+=
+=
===
= 5*35.45 + 0.8(50.64- 0.15*35.45) = 213.5A
Trong đó : I
kđ
- dòng điện khởi động của thiết bị có dòng điện khởi động
lớn nhất trong nhóm
k

kđ
- hệ số khởi động , lấy k
kđ
= 5
k
đt
- hệ số đồng thời , lấy k
đt
=0.8
2. Tính toán cho nhóm 2: Số liệu phụ tải của nhóm 2 cho trong bảng 1.4

Bảng 1.4 - Danh sách thiết bị thuộc nhóm II
TT Tên thiết bị
Số
Lợng
Ký hiệu trên
mặt bằng
P
ĐM
(kW) I
ĐM
(A)
1 máy Toàn bộ
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
5
Đồ án môn học Nguyễn Trần Sơn-TĐH2 - K48
1 Máy phay vạn năng 1 7 3.4 3.4 8.61
2 Máy phay đứng 2 9 14 28 35.45
3 Máy doa ngang 1 16 4.5 4.5 11.4
4 Máy xọc 1 14 2.8 2.8 7.09

5 Máy tiện tự động 2 4 5.6 11.2 14.18
6 Máy tiện tự động 1 3 14 14 35.45
Cộng nhóm II 8 63.9
Tra bảng PL1.1 [1] ta tìm đợc k
sd
= 0.15, cos = 0.6
Ta có :
7
2
14
2
max
==
dd
P
kW
n
1
= 3 , n=8
n
*
=
375.0
8
3
1
==
n
n
P

*
=
66.0
9.63
14214
1
1
1
1
=
+ì
==


=
=
n
i
ddi
n
i
ddi
P
P
P
P

Tra bảng PL1.5 [1] tìm
*hq
n

= f(n
*
, P
*
)
ta đợc
*hq
n
= 0.72
n
hq
=
*hq
n
*n = 0.72*8 = 6
Tra bảng PL1.6 [1] tìm k
max
= f(
hq
n
, k
sd
) với n
hq
=6 , k
sd
=0.15
ta đợc k
max
= 2.64

Phụ tải tính toán của nhóm II :
P
tt
= k
max
*k
sd
*

=
n
i
ddi
P
1
= 2.64 *0.15*63.9 = 25.3 kW
Q
tt
= P
tt
*tg = 25.3*1.33 = 33.65 kVar
S
tt
=
2.42
6.0
3.25
cos
==

tt
P
kVA
max)max
maxmax
*(*
)*(
1.64
38.0*3
2.42
3
ddsdttdtddkd
ddsdttdtkddn
tt
tt
IkIkIk
IkIkII
A
U
S
I
+=
+=
===
= 5*35.45 + 0.8(64.1 - 0.15*35.45) = 224.28 A
3. Tính toán cho nhóm 3: Số liệu phụ tải của nhóm 3 cho trong bảng 1.5
Bảng 1.5 - Danh sách thiết bị thuộc nhóm III
TT Tên thiết bị
Số
Lợng

Ký hiệu trên
mặt bằng
P
ĐM
(kW) I
ĐM
(A)
1 máy Toàn bộ
1 Ca máy 1 29 1.7 1.7 4.3
2 Máy mài trong 1 20 2.8 2.8 7.09
3 Máy phay ngang 1 8 1.8 1.8 4.56
4 Máy phay đứng 1 10 7 7 17.73
5 Máy khoan hớng tâm 1 17 1.7 1.7 2.58
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
6
Đồ án môn học Nguyễn Trần Sơn-TĐH2 - K48
6 Máy xọc 4 13 8.4 33.6 21.27
7 Máy bào ngang 2 12 9.0 18 22.79
8 Máy mài phá 1 27 3.0 3.0 7.6
9 Máy mài dao cắt gọt 1 21 2.8 2.8 7.09
Cộng nhóm III 13 72.4
Tra bảng PL1.1 [1] ta tìm đợc k
sd
= 0.15, cos = 0.6
Ta có :
5.4
2
9
2
max

==
dd
P
Kw
n
1
= 7 , n = 13
n
*
=
54.0
13
7
1
==
n
n
P
*
=
8.0
4.72
744.829
1
1
1
1
=
+ì+ì
==

=
=
n
i
ddi
n
i
ddi
P
P
P
P

Tra bảng PL1.5 [1] tìm
*hq
n
= f(n
*
, P
*
)
ta đợc
*hq
n
= 0.75
n
hq
=

*hq
n
*n = 0.75*13 = 10
Tra bảng PL1.6 [1] tìm k
max
= f(
hq
n
, k
sd
) với n
hq
=10 , k
sd
=0.15
ta đợc k
max
= 2.1
Phụ tải tính toán của nhóm III :
P
tt
= k
max
*k
sd
*

=
n
i

ddi
P
1
= 2.1 *0.15*72.4 = 22.8 kW
Q
tt
= P
tt
*tg = 22.8*1.33 = 30.33 kVar
S
tt
=
38
6.0
8.22
cos
==

tt
P
kVA
max)max
maxmax
*(*
)*(
74.57
38.0*3
38
3
ddsdttdtddkd

ddsdttdtkddn
tt
tt
IkIkIk
IkIkII
A
U
S
I
+=
+=
===
= 5*22.79 + 0.8(57.74 - 0.15*22.79) = 157.4 A
4. Tính toán cho nhóm 4: Số liệu phụ tải của nhóm 4 cho trong bảng 1.6
Bảng 1.6 - Danh sách thiết bị thuộc nhóm IV
TT Tên thiết bị
Số
Lợng
Ký hiệu trên
mặt bằng
P
ĐM
(kW) I
ĐM
(A)
1 máy Toàn bộ
1 Máy khoan bàn 1 23 0.65 0.65 1.65
2 Máy màI sắc vạn năng 1 24 1.7 1.7 4.3
3 Ca tay 1 28 1.35 1.35 3.42
4 Máy mài 1 11 2.2 2.2 5.57

5 Máy khoan vạn năng 1 15 4.5 4.5 11.4
6 Máy phay vạn năng 1 7 3.4 3.4 8.61
7 Bể tẩm có đốt nóng 1 68 4 4 10.13
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
7
Đồ án môn học Nguyễn Trần Sơn-TĐH2 - K48
8 Bàn nguội 3 65 0.5 1.5 1.27
9 Tủ xấy 1 69 0.85 0.85 2.15
10 Khoan bàn 1 70 0.65 0.65 1.65
11 Máy cuốn dây 1 66 0.5 0.5 1.27
12 Bàn thí nghiệm 1 67 15 15 37.98
13 Búa khí nén 1 53 10 10 25.32
14 Quạt 1 54 3.2 3.2 8.1
Cộng nhóm IV 16 49.5
Tra bảng PL1.1 [1] ta tìm đợc k
sd
= 0.15 , cos = 0.6
Ta có :
5.7
2
15
2
max
==
dd
P
kW
n
1
= 2 , n=16

n
*
=
125.0
16
2
1
==
n
n
P
*
=
5.0
5.49
1510
1
1
1
1
=
+
==


=
=
n
i
ddi

n
i
ddi
P
P
P
P

Tra bảng PL1.5 [1] tìm
*hq
n
= f(n
*
, P
*
)
ta đợc
*hq
n
= 0.4
n
hq
=
*hq
n
*n = 0.4*16 = 6.4
Tra bảng PL1.6 [1] tìm k
max
= f(
hq

n
, k
sd
) với n
hq
=6.4 , k
sd
=0.15
ta đợc k
max
= 2.64
Phụ tải tính toán của nhóm II :
P
tt
= k
max
*k
sd
*

=
n
i
ddi
P
1
= 2.64 *0.15*49.5 = 19.6 kW
Q
tt
= P

tt
*tg = 19.6*1.33 = 26.1 kVar
S
tt
=
7.32
6.0
6.19
cos
==

tt
P
kVA
max)max
maxmax
*(*
)*(
7.49
38.0*3
7.32
3
ddsdttdtddkd
ddsdttdtkddn
tt
tt
IkIkIk
IkIkII
A
U

S
I
+=
+=
===
= 5*37.98+ 0.8(49.7 - 0.15*37.98) = 149.14 A
5. Tính toán cho nhóm 5: Số liệu phụ tải của nhóm 5 cho trong bảng 1.7
Bảng 1.7 - Danh sách thiết bị thuộc nhóm V
TT Tên thiết bị
Số
Lợng
Ký hiệu trên
mặt bằng
P
ĐM
(kW) I
ĐM
(A)
1 máy Toàn bộ
1 Lò điện kiểu buồng 1 31 30 30 47.98
2 Lò điện kiểu đứng 1 32 25 25 39.98
3 Lò điên kiểu bể 1 33 30 30 47.98
4 Bể điện phân 1 34 10 10 15.99
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
8
Đồ án môn học Nguyễn Trần Sơn-TĐH2 - K48
Cộng nhóm V 4 95
Tra bảng PL1.1 [1] ta tìm đợc k
sd
= 0.7, cos = 0.95

Ta có :
3
10
30
min
max
==
dd
dd
P
P
kW ; k
sd
= 0.7 > 0.4
n
hq
= n = 4
Tra bảng PL1.6 [1] tìm k
max
= f(
hq
n
, k
sd
) với n
hq
=4 , k
sd
=0.7
ta đợc k

max
= 1.29
Phụ tải tính toán của nhóm V :
P
tt
= k
max
*k
sd
*

=
n
i
ddi
P
1
= 1.29 *0.7*95 = 85.8 kW
Q
tt
= P
tt
*tg = 85.8*0.33 = 28.31 kVar
S
tt
=
32.90
95.0
8.85
cos

==

tt
P
kVA
max)max
maxmax
*-(*
)*-(
)(23.137
38.0*3
32.90
3
ddsdttdtddkd
ddsdttdtkddn
tt
tt
IkIkIk
IkIkII
A
U
S
I
+=
+=
===
= 1.2*47.98 + 0.8(137.23 - 0.7*47.98) = 140.5 A
6. Tính toán cho nhóm 6: Số liệu phụ tải của nhóm 6 cho trong bảng 1.8
Trong nhóm 6 có máy biến áp hàn là thiết bị một pha sử dụng điện áp dây
và làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại nên cần quy đổi về phụ tải 3 pha tơng

đơng, có chế độ làm việc dài hạn :
ddm
ddmqd
kS
kPP
*cos**3=
**3=

trong đó : k
đ
- hệ số đóng điện phần trăm, lấy bằng 0.25

47.12=25.0*6.0*24*3=
qd
P
kW
Bảng 1.8 - Danh sách thiết bị thuộc nhóm VI
TT Tên thiết bị
Số
Lợng
Ký hiệu trên
mặt bằng
P
ĐM
(kW) I
ĐM
(A)
1 máy Toàn bộ
1 Máy mài tròn 1 51 7 7 17.73
2 Máy phay ngang 1 48 2.8 2.8 7.09

3 Máy bào ngang 2 50 7.6 15.2 19.25
4 Máy xọc 1 49 2.8 2.8 7.09
5 Khoan điện 1 59 0.6 0.6 1.52
6 Biến áp hàn 1 57 12.47 12.47 31.58
7 Máy mài phá 1 58 3.2 3.2 8.1
8 Máy phay ngang 1 46 2.8 2.8 7.09
9 Máy phay vạn năng 1 47 2.8 2.8 7.09
10 Máy tiện ren 1 44 7 7 17.73
11 Máy tiện ren 2 43 10 20 25.32
12 Máy tiện ren 1 45 4.5 4.5 11.4
Cộng nhóm VI 14 80.7
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
9
Đồ án môn học Nguyễn Trần Sơn-TĐH2 - K48
Tra bảng PL1.1 [1] ta tìm đợc k
sd
= 0.15, cos = 0.6
Ta có :
235.6
2
47.12
2
max
==
dd
P
Kw
n
1
= 7 , n = 14

n
*
=
5.0
14
7
1
==
n
n
P
*
=
76.0
7.80
72*6.712720
1
=
++++
=
P
P
Tra bảng PL1.5 [1] tìm
*hq
n
= f(n
*
, P
*
)

ta đợc
*hq
n
= 0.76
n
hq
=
*hq
n
*n = 0.76*14 = 10.64
Tra bảng PL1.6 [1] tìm k
max
= f(
hq
n
, k
sd
) với n
hq
=10.64 , k
sd
=0.15
ta đợc k
max
= 2
Phụ tải tính toán của nhóm VI :
P
tt
= 2*0.15*80.7 = 24.21 kW
Q

tt
= P
tt
*tg = 24.21*1.33 = 32.2 kVar
S
tt
=
35.40
6.0
21.24
cos
==

tt
P
kVA
max)max
maxmax
*-(*
)*-(
3.61
38.0*3
35.40
3
ddsdttdtddkd
ddsdttdtkddn
tt
tt
IkIkIk
IkIkII

A
U
S
I
+=
+=
===
= 5*25.32 + 0.8(61.3 - 0.15*25.32) = 172.6 A
1.1.3 Tính toán phụ tải chiếu sáng của phân xởng sửa chữa cơ khí
Phụ tải chiếu sáng của phân xởng sửa chữa cơ khí đợc xác định theo
phơng pháp suất chiếu sáng trên 1 đơn vị diện tích :
P
cs
= p
0
*F
Trong đó :
P
0
- suất chiếu sáng trên 1 đơn vị diện tích chiếu sáng [W/m
2
]
F - Diện tích đợc chiếu sáng [m
2
]
Trong phân xởng sửa chữa cơ khí ta dùng đèn sợi đốt để chiếu sáng, tra
bảng PL1.2[1] ta tìm đợc p
0
= 14 W/m
2

Phụ tải chiếu sáng phân xởng :
P
cs
= p
0
*F = 14*2040 = 28.56 kW
Q
cs
=P
cs
*tg = 0 ( đèn sợi đốt nên cos =0 )
1.1.4 Xác định phụ tải tính toán của toàn phân xởng
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
10
Đồ án môn học Nguyễn Trần Sơn-TĐH2 - K48
* Phụ tải tác dụng của phân xởng :
kWPkP
i
ttidtpx
17.158)21.248.856.198.223.2520(8.0
7
1
=+++++==

=
Trong đó : k
đt
- hệ số đồng thời của toàn phân xởng, lấy k
đt
= 0.8

* Phụ tải phản kháng của phân xởng :
kVarQkQ
i
ttidtpx
74.141)2.323.281.2633.3065.336.26(8.0
7
1
=+++++==

=
*Phụ tải toàn phần của phân xởng kể cả chiếu sáng :
8.0
4.234
73.186
4.234
56.2817.158
cos
356
38.0*3
4.234
3
4.23474.141)56.2817.158()(
2222
==
+
==
===
=++=++=
ttpx
ttpx

px
ttpx
ttpx
px
cspxttpx
S
P
A
U
S
I
kVAQPPS

Từ các kết quả trên ta có bảng tổng hợp kết quả xác định phụ tải tính
toán cho phân xởng SCCK .
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
11
Đồ án môn học Nguyễn Trần Sơn-TĐH2 - K48
1.2 xác định phụ tảI tính toán cho các phân xởng
Do các phân xởng này chỉ biết công suất đặt và diện tích của các phân
xởng nên phụ tải tính toán đợc xác định theo công suất đặt và hệ số nhu cầu
1.2.1 Xác định PTTT cho Ban quản lý và Phòng thiết kế .
Công suất đặt : 80 kW
Diện tích : 2497 m
2
Tra bảng PL1.3[1] với ban Quản lý và phòng Thiết kế tìm đợc :
k
nc
= 0.75 , cos = 0.85
Tra bảng PL1.2[1] ta tìm đợc suất chiếu sáng p

0
= 15 W/m
2
, ở đây ta sử
dụng đèn sợi đốt nên cos
cs
= 1
* Công suất tính toán động lực :
P
đl
= k
nc
*P
đ
= 0.75*80 = 60 kW
Q
đl
= P
đl
*tg = 60*0.62 = 37.2 kVar
* Công suất tính toán chiếu sáng :
P
cs
= p
0
*S = 15*2497 = 37.5 kW
Q
cs
= 0 kVar
* Công suất tính toán tác dụng của phân xởng :

P
ttpx
= P
đl
+ P
cs
= 60 + 37.5 = 97.5 kW
* Công suất tính toán phản kháng của phân xởng :
Q
ttpx
= Q
đl
= 37.2kVar
* Công suất tính toán toàn phần của phân xởng :

A6.158
38.0*3
4.104
3
4.1042.375.97
2222
===
=+=+=
U
S
I
kVAQPS
ttpx
ttpx
ttpxttpxttpx

cos
px
=
94.0
4.104
5.97
==
ttpx
ttpx
S
P

1.2.2 Xác định PTTT cho phân xởng cơ khí số 1.
Công suất đặt : 3600 kW
Diện tích : 3607 m
2
Tra bảng PL1.3[1] với phân xởng Cơ khí tìm đợc :
k
nc
= 0.3 , cos = 0.6
Tra bảng PL1.2[1] ta tìm đợc suất chiếu sáng p
0
= 14 W/m
2
, ở đây ta sử
dụng đèn sợi đốt nên cos
cs
= 1
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo

12
Đồ án môn học Nguyễn Trần Sơn-TĐH2 - K48
* Công suất tính toán động lực :
P
đl
= k
nc
*P
đ
= 0.3*3600 = 1080 kW
Q
đl
= P
đl
*tg = 1080*1.33 = 1436.4 kVar
* Công suất tính toán chiếu sáng :
P
cs
= p
0
*S = 14*3607 = 50.5 kW
Q
cs
= P
cs
*tg = 0 kVar
* Công suất tính toán tác dụng của phân xởng :
P
ttpx
= P

đl
+ P
cs
= 1080 + 50.5= 1130.5 kW
* Công suất tính toán phản kháng của phân xởng :
Q
ttpx
= Q
đl
+ Q
cs
= 1436.4 kVar
* Công suất tính toán toàn phần của phân xởng :

A2777
38.0*3
6.1827
3
6.18274.14365.1130
2222
===
=+=+=
U
S
I
kVAQPS
ttpx
ttpx
ttpxttpxttpx
cos

px
=
62.0
6.1827
5.1130
==
ttpx
ttpx
S
P

1.2.3 Xác định PTTT cho phân xởng cơ khí số 2.
Công suất đặt : 3200 kW
Diện tích : 5826 m
2
Tra bảng PL1.3[1] với phân xởng Cơ khí tìm đợc :
k
nc
= 0.3 , cos = 0.6
Tra bảng PL1.2[1] ta tìm đợc suất chiếu sáng p
0
= 16 W/m
2
, ở đây ta sử
dụng đèn sợi đốt nên cos
cs
= 1
* Công suất tính toán động lực :
P
đl

= k
nc
*P
đ
= 0.3*3200 = 960 kW
Q
đl
= P
đl
*tg = 960*1.33 = 1276.8 kVar
* Công suất tính toán chiếu sáng :
P
cs
= p
0
*S = 16*5826 = 93.2 kW
Q
cs
= P
cs
*tg = 0 kVar
* Công suất tính toán tác dụng của phân xởng :
P
ttpx
= P
đl
+ P
cs
= 960 + 93.2 = 1053.2 kW
* Công suất tính toán phản kháng của phân xởng :

Q
ttpx
= Q
đl
+ Q
cs
= 1276.8 kVar
* Công suất tính toán toàn phần của phân xởng :
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
13
Đồ án môn học Nguyễn Trần Sơn-TĐH2 - K48

A2515
38.0*3
13.1655
3
13.16558.12762.1053
2222
===
=+=+=
U
S
I
kVAQPS
ttpx
ttpx
ttpxttpxttpx
cos
px
=

64.0
13.1655
2.1053
==
ttpx
ttpx
S
P
1.2.4 Xác định PTTT cho phân xởng Luyện kim màu.
Công suất đặt : 1800 kW
Diện tích : 5920 m
2
Tra bảng PL1.3[1] với phân xởng Luyện kim màu tìm đợc :
k
nc
= 0.6 , cos = 0.85
Tra bảng PL1.2[1] ta tìm đợc suất chiếu sáng p
0
= 15 W/m
2
, ở đây ta sử
dụng đèn sợi đốt nên cos
cs
= 1
* Công suất tính toán động lực :
P
đl
= k
nc
*P

đ
= 0.6*1800 = 1080 kW
Q
đl
= P
đl
*tg = 1080*0.62 = 669.3 kVar
* Công suất tính toán chiếu sáng :
P
cs
= p
0
*S = 15*5920 = 88.8 kW
Q
cs
= P
cs
*tg = 0 kVar
* Công suất tính toán tác dụng của phân xởng :
P
ttpx
= P
đl
+ P
cs
= 1080 + 88.8 = 1168.8 kW
* Công suất tính toán phản kháng của phân xởng :
Q
ttpx
= Q

đl
+ Q
cs
= 669.3 kVar
* Công suất tính toán toàn phần của phân xởng :

A2046.6
38.0*3
1347
3
13473.6698.1168
2222
===
=+=+=
U
S
I
kVAQPS
ttpx
ttpx
ttpxttpxttpx
cos
px
=
87.0
1347
8.1168
==
ttpx
ttpx

S
P
1.2.5 Xác định PTTT cho phân xởng Luyện đen .
Công suất đặt : 2500 kW
Diện tích : 8323 m
2
Tra bảng PL1.3[1] với phân xởng Luyện kim màu tìm đợc :
k
nc
= 0.6 , cos = 0.9
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
14
Đồ án môn học Nguyễn Trần Sơn-TĐH2 - K48
Tra bảng PL1.2[1] ta tìm đợc suất chiếu sáng p
0
= 15 W/m
2
, ở đây ta sử
dụng đèn sợi đốt nên cos
cs
= 1
* Công suất tính toán động lực :
P
đl
= k
nc
*P
đ
= 0.6*2500 = 1500 kW
Q

đl
= P
đl
*tg = 1500*0.48 = 720 kVar
* Công suất tính toán chiếu sáng :
P
cs
= p
0
*S = 15*8323 = 124.85 kW
Q
cs
= P
cs
*tg = 0 kVar
* Công suất tính toán tác dụng của phân xởng :
P
ttpx
= P
đl
+ P
cs
= 1500 + 124.85 = 1624.85 kW
* Công suất tính toán phản kháng của phân xởng :
Q
ttpx
= Q
đl
+ Q
cs

= 720 kVar
* Công suất tính toán toàn phần của phân xởng :

A2700.2
38.0*3
1777
3
177772085.1624
2222
===
=+=+=
U
S
I
kVAQPS
ttpx
ttpx
ttpxttpxttpx
cos
px
=
9.0
1777
85.1624
==
ttpx
ttpx
S
P
1.2.6 Xác định PTTT cho phân xởng Rèn .

Công suất đặt : 2100 kW
Diện tích : 6660 m
2
Tra bảng PL1.3[1] với phân xởng Rèn tìm đợc :
k
nc
= 0.55 , cos = 0.6
Tra bảng PL1.2[1] ta tìm đợc suất chiếu sáng p
0
= 15 W/m
2
, ở đây ta sử
dụng đèn sợi đốt nên cos
cs
= 1
* Công suất tính toán động lực :
P
đl
= k
nc
*P
đ
= 0.55*2100 = 1155 kW
Q
đl
= P
đl
*tg = 1155*1.33 = 1536.15 kVar
* Công suất tính toán chiếu sáng :
P

cs
= p
0
*S = 15*6660 = 99.9 kW
Q
cs
= P
cs
*tg = 0 kVar
* Công suất tính toán tác dụng của phân xởng :
P
ttpx
= P
đl
+ P
cs
= 1155 + 99.9 = 1254.9 kW
* Công suất tính toán phản kháng của phân xởng :
Q
ttpx
= Q
đl
+ Q
cs
= 1536.15 kVar
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
15
Đồ án môn học Nguyễn Trần Sơn-TĐH2 - K48
* Công suất tính toán toàn phần của phân xởng :

A7.3013
38.0*3
6.1983
3
6.198315.15369.1254
2222
===
=+=+=
U
S
I
kVAQPS
ttpx
ttpx
ttpxttpxttpx
cos
px
=
63.0
6.1983
9.1254
==
ttpx
ttpx
S
P
1.2.7 Xác định PTTT cho phân xởng Nhiệt luyện .
Công suất đặt : 3500 kW
Diện tích : 6936 m
2

Tra bảng PL1.3[1] với phân xởng Nhiệt luyện tìm đợc :
k
nc
= 0.6 , cos = 0.8
Tra bảng PL1.2[1] ta tìm đợc suất chiếu sáng p
0
= 15 W/m
2
, ở đây ta sử
dụng đèn sợi đốt nên cos
cs
= 1
* Công suất tính toán động lực :
P
đl
= k
nc
*P
đ
= 0.6*3500 = 2100 kW
Q
đl
= P
đl
*tg = 2100*0.75 = 1575 kVar
* Công suất tính toán chiếu sáng :
P
cs
= p
0

*S = 15*6936 = 104 kW
Q
cs
= P
cs
*tg = 0 kVar
* Công suất tính toán tác dụng của phân xởng :
P
ttpx
= P
đl
+ P
cs
= 2100 + 104 = 2204 kW
* Công suất tính toán phản kháng của phân xởng :
Q
ttpx
= Q
đl
+ Q
cs
= 1575 kVar
* Công suất tính toán toàn phần của phân xởng :

A8.4115
38.0*3
2709
3
270915752204
2222

===
=+=+=
U
S
I
kVAQPS
ttpx
ttpx
ttpxttpxttpx
cos
px
=
8.0
2709
2204
==
ttpx
ttpx
S
P
1.2.8 Xác định PTTT cho bộ phận Nén khí .
Công suất đặt : 1700 kW
Diện tích : 3237 m
2
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
16
Đồ án môn học Nguyễn Trần Sơn-TĐH2 - K48
Tra bảng PL1.3[1] với bộ phận Nén khí tìm đợc :
k
nc

= 0.7 , cos = 0.8
Tra bảng PL1.2[1] ta tìm đợc suất chiếu sáng p
0
= 12 W/m
2
, ở đây ta sử
dụng đèn sợi đốt nên cos
cs
= 1
* Công suất tính toán động lực :
P
đl
= k
nc
*P
đ
= 0.7*1700 = 1190 kW
Q
đl
= P
đl
*tg = 1190*0.75 = 892.5 kVar
* Công suất tính toán chiếu sáng :
P
cs
= p
0
*S = 12*3237 = 38.84 kW
Q
cs

= P
cs
*tg = 0 kVar
* Công suất tính toán tác dụng của phân xởng :
P
ttpx
= P
đl
+ P
cs
= 1190 + 38.84 = 1228.84 kW
* Công suất tính toán phản kháng của phân xởng :
Q
ttpx
= Q
đl
+ Q
cs
= 892.5 kVar
* Công suất tính toán toàn phần của phân xởng :

A5.2307
38.0*3
8.1518
3
8.15185.89284.1228
2222
===
=+=+=
U

S
I
kVAQPS
ttpx
ttpx
ttpxttpxttpx
cos
px
=
81.0
8.1518
84.1228
==
ttpx
ttpx
S
P
1.2.9 Xác định PTTT cho Kho vật liệu.
Công suất đặt : 60 kW
Diện tích : 6660 m
2
Tra bảng PL1.3[1] với Kho vật liệu tìm đợc :
k
nc
= 0.7 , cos = 0.8
Tra bảng PL1.2[1] ta tìm đợc suất chiếu sáng p
0
= 10 W/m
2
, ở đây ta sử

dụng đèn sợi đốt nên cos
cs
= 1
* Công suất tính toán động lực :
P
đl
= k
nc
*P
đ
= 0.7*60 = 42 kW
Q
đl
= P
đl
*tg = 42*0.75 = 31.5 kVar
* Công suất tính toán chiếu sáng :
P
cs
= p
0
*S = 10*6660 = 66.6 kW
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
17
Đồ án môn học Nguyễn Trần Sơn-TĐH2 - K48
Q
cs
= P
cs
*tg = 0 kVar

* Công suất tính toán tác dụng của phân xởng :
P
ttpx
= P
đl
+ P
cs
= 42 + 66.6 = 108.6 kW
* Công suất tính toán phản kháng của phân xởng :
Q
ttpx
= Q
đl
+ Q
cs
= 31.5 kVar
* Công suất tính toán toàn phần của phân xởng :

A8.171
38.0*3
113
3
1135.316.108
2222
===
=+=+=
U
S
I
kVAQPS

ttpx
ttpx
ttpxttpxttpx
cos
px
=
96.0
113
6.108
==
ttpx
ttpx
S
P
Kết quả xác định PTTT của các phân xởng đợc trình bày trong bảng 1.9
Bảng 1.9 - Phụ tải tính toán của các phân xởng
Tên phân xởng
P
Đ
(kW)
P
CS
(kW)
P
tt
(kW)
Q
tt
(kVar)
S

tt
(kVA)
Ban QL & P.T/kế 80 37.5 97.5 37.2 104.4
P/x Cơ khí số 1 3600 50.5 1080 1436.4 1827.6
P/x Cơ khí số 2 3200 93.2 960 1276.8 1655.13
P/x Luyện kim màu 1800 88.8 1168.8 669.3 1347
P/x Luyện kim đen 2500 124.85 1624.85 720 1777
P/x Sửa chữa cơ khí 28.56 186.73 141.74 234.4
P/x Rèn 2100 99.9 1155 1536.2 1925
P/x Nhiệt luyện 3500 104 2204 1575 2709
Bộ phận Nén khí 1700 38.8 1228.8 892.5 1518.8
Kho vật liệu 60 66.6 108.6 31.5 113
Tổng 9644.28 8189.14 13211.33
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
18
Đồ án môn học Nguyễn Trần Sơn-TĐH2 - K48
1.3 xác định phụ tải tính toán của nhà máy
1. Phụ tải tính toán tác dụng của toàn nhà máy


=== kWPkP
ttidtttnm
4.771528.9644*8.0
Trong đó:
k
dt
= 0.8 là hệ số số đồng thời
2. Phụ tải tính toán phản kháng của toàn nhà máy

=== kVarQkQ
ttidtttnm
3.655114.8189*8.0
3. Phụ tải tính toán toàn phần của toàn nhà máy

kVAQPS
ttnmttnm
ttnm
6.101213.65514.7715
2222
=+=+=
4. Dòng điện tính toán toàn nhà máy :
A62.265
22*3
6.10121
3
===
U
S
I
ttnm
ttnm
5. Hệ số công suất của toàn nhà máy

76.0
6.10121
4.7715
cos ===
ttnm
ttnm

S
P

Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
19
Đồ án môn học Nguyễn Trần Sơn-TĐH2 - K48
1.4 xác định tâm phụ tải điện và vẽ biểu đồ phụ tải
Tâm phụ tải là vị trí tốt nhất để đặt các trạm biến áp, trạm biến áp
phân phối, tủ động lực
Tâm phụ tải điện là điểm thoả mãn điều kiện mômen phụ tải đạt giá
trị min :
min

ii
lP
Trong đó P
i
, l
i
là công suất tiêu thụ và khoảngcách từ thiết bị thứ i
tới tâm
Để xác định tâm phụ tải điện ta dùng công thức :



=
=
=
n
i

i
n
i
ii
S
xS
x
1
1
0
;


=
=
=
n
i
i
n
i
ii
S
yS
y
1
1
0
;

=
=
=
n
i
i
n
i
ii
S
zS
z
1
1
0
Trong đó : x
0
, y
0
, z
0
- toạ độ tâm phụ tải
x
i
,y
i
,z
i
- toạ độ phụ tải thứ i

S
i
là công suất phụ tải thứ i
Trong thực tế ngời ta ít quan tâm đến toạ độ z nên ta cho z =0
Chọn tỉ lệ xích 3 kVA/mm
2
, từ đó tìm đợc bán kính của biểu đồ
phụ tải :


m
S
R
i
i
=
Góc phụ tải chiếu sáng đợc tính theo công thức :
tt
cs
cs
S
S.360
=

Kết quả tính toán R và góc chiếu sáng của biểu đồ phụ tải các phân
xởng cho trong bảng 1.10
Bảng 1.10 - Kết quả xác định R và

cs
cho các phân xởng

Tên phân xởng P
CS
(kW)
P
tt
(kW)
S
tt
(kVA)
Tâm phụ tải
R
(mm)
cs

X(mm) Y(mm)
Ban QL và P. T kế 37.5 97.5 104.4 2 47 3.33 129.3
P/x cơ khí số 1 50.5 1080 1827.6 15 71 14 10
P/x cơ khí số 2 93.2 960 1655.13 15 15 13.3 20.3
P/x luyện kim màu 88.8 1168.8 1347 43 72 12 23.7
P/x luyện kim đen 124.85 1624.85 1777 39 15 13.73 25.3
P/x Sửa chữa cơ khí 28.56 186.73 234.4 66 78 5 43.9
P/x Rèn 99.9 1155 1925 63 15 14.3 18.7
P/x nhiệt luyện 104 2204 2709 86 59 17 13.8
Bộ phận Nén khí 38.8 1228.8 1518.8 105 46 12.7 9.2
Kho vật liệu 66.6 108.6 113 91 18 3.5 212.2
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
20
Đồ án môn học Nguyễn trần Sơn - Lớp TĐH2 - K48
Chơng II
thiết kế mạng cao áp cho của nhà máy

Việc lựa chọn các sơ đồ cung cấp điện có ảnh hởng rất lớn đến vấn đề
kinh tế kỹ thuật của hệ thống. Một sơ đồ cung cấp điện đợc gọi là hợp lý phải
thoả mãn các yêu cầu kỹ thuật sau :
1. Đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật
2. Đảm bảo các chỉ tiêu về mặt kinh tế
3. Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện
4. Thuận tiện và linh hoạt trong vận hành
5. An toàn cho ngời và thiết bị
6. Dễ dàng phát triển để đáp ứng nhu cầu tăng trởng của phụ tải
Trình tự tính toán và thiết kế mạng cao áp cho nhà máy bao gồm các bớc
sau :
1.Vạch ra các phơng án cung cấp điện
2. Lựa chọn vị trí , số lợng , dung lợng của các trạm biến áp và lựa chọn
chủng loại , tiết diện đờng dây cho các phơng án
3. Tính toán thiết kế kỹ thuật để lựa chọn phơng án hợp lý
4. Thiết kế chi tiết các phơng án lựa chọn
Trớc khi vạch ra các phơng án cụ thể cho việc cấp điện áp hợp lý cho đờng
dây tải điện từ hệ thống về nhà máy. Biểu thức kinh nghiệm để lựa chọn cấp
điện áp truyền tải là :

PlU 016.034.4 +=
(kV)
Trong đó :
P - công suất tính toán của nhà máy [kW]
l - khoảng cách từ trạm biến áp trung gian về nhà máy [km]
Ta có
14.504.7715*016.01034.4 =+=U
(kV)
Trạm biến áp trung gian có các mức điện áp là 22kV và 6 kV. Nh vậy ta
chọn cấp điện áp cung cấp cho nhà máy là 22 kV.

2.1 các phơng án cấp điện
2.1.1 Phơng án về các trạm biến áp phân xởng
Nguyên tắc lựa chọn các trạm biến áp :
1. Vị trí đặt cá trạm biến áp phải thoả mãn các yêu cầu : gần tâm phụ
tải, thuận tiện cho việc lắp đặt, vận hành, sửa chữa máy biến áp, an toàn và
kinh tế
2. Số lợng máy biến áp đặt trong các trạm biến áp đợc lựa chọn dựa
vào các yêu cầu cung cấp điện của phụ tải : điều kiện vận chuyển và lắp đặt ;
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
21
Đồ án môn học Nguyễn trần Sơn - Lớp TĐH2 - K48
chế độ làm việc của phụ tải. Trong mọi trờng hợp trạm biến áp chỉ đặt một
máy biến áp sẽ là kinh tế và thuận lợi cho việc vận hành song độ tin cậy cung
cấp điện không cao. Các trạm biến áp cung cấp điện cho hộ tiêu thụ loại I và
II nên dùng hai máy biến áp còn hộ loại III thì chỉ cần một máy biến áp
3. Dung lợng các máy biến áp đợc lựa chọn theo điều kiện:

ttdmBhc
SSnk
và kiểm tra điều kiện sự cố một máy biến áp :

ttscdmBqthc
SSkkn )1(
Trong đó :
n - số máy biến áp có trong trạm
k
hc
- hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trờng ( ta lấy k
hc
= 1)

k
qt
- hệ số quá tải sự cố, lấy k
qt
=1.4 nếu thoả mãn điều kiện
MBA vận hành quá tải không quá 5 ngày đêm và thời gian quá tải 1 ngày
đêm không quá 6h
S
ttsc
- công suất tính toán sự cố. Khi sự cố một MBA ta có thể
loại bỏ một số phụ tải không quan trọng để giảm nhẹ dung lợng của các
MBA, nhờ vậy có thể giảm nhẹ đợc vốn đầu t và tổn thất của trạm trong
trạng thái làm việc bình thờng. Giả thiết trong các hộ loại I có 30% là phụ
tải loại III nên S
ttsc
= 0.7*S
tt
Đồng thời cũng nên giảm chủng loại các máy biến áp dùng trong nhà máy
để thuận lợi cho việc mua sắm , lắp đặt , vận hành , sửa chữa .
I. phơng án 1: Đặt 7 TBA phân xởng
- Trạm B1: Cấp điện cho Ban quản lý, Phòng thiết kế và phân xởng Cơ
khí số 2
- Trạm B2: Cấp điện cho Phân xởng Cơ khí số 1
- Trạm B3: Cấp điện cho Phân xởng luyện kim màu và Phân xởng Sửa
chữa cơ khí
- Trạm B4: Cấp điện cho phân xởng Nhiệt luyện
- Trạm B5: Bộ phận nén khí và Kho vật liệu
- Trạm B6: Cấp điện cho Phân xởng rèn
- Trạm B7: Cấp điện cho Phân xởng Luyện kim đen
1. Trạm biến áp B1: Cấp điện cho Ban quản lý, Phòng thiết kế và phân xởng

Cơ khí số 2. Trạm đợc đặt hai máy biến áp làm việc song song

ttdmBhc
SSkn **
ta có: S
tt
= 104.4 + 1655.13 = 759.53 kVA
880
2
53.1759
=
dmB
S
kVA
Ta chọn MBA tiêu chuẩn S
dm
= 1000(kVA)
Kiểm tra lại dung lợng máy theo điều kiện quá tải sự cố : Khi gặp sự cố
một máy biến áp ta có thể cắt điện của một số phụ tải không quan trọng trong
Phân xởng cơ khí số 1 và toàn bộ điện của Ban quản lý và Phòng thiết kế ( vì
đây thuộc hộ tiêu thụ loại III)
ttscdmBqt
SSkn )1(
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
22
Đồ án môn học Nguyễn trần Sơn - Lớp TĐH2 - K48
830
4.1
13.1655*7.0
=

dmB
S
kVA
Vậy trạm biến áp B1 đặt 2 MBA có S
dm
= 1000 kVA là hợp lý
2. Trạm biến áp B2 : Cấp điện cho Phân xởng cơ khí số 1. Trạm đặt hai máy
biến áp làm việc song song
ta có: S
tt
= 1827.6 kVA
8.913
2
6.1827
=
dmB
S
kVA
Ta chọn MBA tiêu chuẩn S
dm
= 1000 kVA
Kiểm tra dung lợng máy theo điều kiện quá tải sự cố : Khi gặp sự cố một
máy biến áp ta có thể cắt điện của một số phụ tải không quan trọng của Phân
xởng luyện kim màu và toàn bộ điện của Phân xởng sửa chữa cơ khí ( vì đây
thuộc hộ tiêu thụ loại III)

ttscdmqt
SSkn )1(
8.913
4.1

6.1827*7.0
=
dmB
S
kVA
Vậy trạm biến áp B2 đặt 2 MBA có S
dm
= 1000 kVA là hợp lý
3. Trạm biến áp B3 : Cấp điện cho Phân xởng luyện kim màu và Phân xởng
Sửa chữa cơ khí. Trạm đặt hai máy biến áp làm việc song song
ta có: S
tt
= 1347+234.4 = 1581.4 kVA
7.790
2
4.1581
=
dmB
S
kVA
Ta chọn MBA tiêu chuẩn S
dm
= 1000(kVA)
Kiểm tra dung lợng máy theo điều kiện quá tải sự cố :

ttscdmBqt
SSkn )1(
673
4.1
1347*7.0

=
dm
S
kVA
Vậy trạm biến áp B3 đặt 2 MBA có S
dm
= 1000 kVA là hợp lý
4. Trạm biến áp B4 : Cấp điện cho Phân xởng Nhiệt luyện. Trạm đặt hai máy
biến áp làm việc song song
ta có: S
tt
= 2709 kVA
5.1354
2
2709
=
dmB
S
kVA
Ta chọn MBA tiêu chuẩn S
dm
= 1600(kVA)
Kiểm tra dung lợng máy theo điều kiện quá tải sự cố :

ttscdmBqt
SSkn )1(
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
23
Đồ án môn học Nguyễn trần Sơn - Lớp TĐH2 - K48
5.1354

4.1
2709*7.0
=
dm
S
kVA
Vậy trạm biến áp B4 đặt 2 MBA có S
dm
= 1600 kVA là hợp lý
5. Trạm biến áp B5 : Cấp điện cho Bộ phận Nén khí và Kho vật liệu. Trạm
đặt hai máy biến áp làm việc song song
ta có: S
tt
= 1518.8 + 113 = 1631.8 kVA

816
2
8.1631
=
dmB
S
kVA
Ta chọn MBA tiêu chuẩn S
dm
= 1000 kVA
Kiểm tra dung lợng máy theo điều kiện quá tải sự cố : Khi gặp sự cố một
máy biến áp ta có thể cắt điện của một số phụ tải không quan trọng của Phân
xởng Rèn, Bộ phận Nén khí và toàn bộ điện của Kho vật liệu ( vì đây thuộc
hộ tiêu thụ loại III)

ttscdmqt
SSkn )1(
4.759
4.1
8.1518*7.0
=
dmB
S
kVA
Vậy trạm biến áp B5 đặt 2 MBA có S
dm
= 1000 kVA là hợp lý
6. Trạm biến áp B6 : Cấp điện cho Phân xởng Rèn. Trạm đặt hai máy biến áp
làm việc song song
ta có: S
tt
= 1925 kVA
5.962
2
1925
=
dmB
S
kVA
Ta chọn MBA tiêu chuẩn S
dm
= 1000(kVA)
Kiểm tra dung lợng máy theo điều kiện quá tải sự cố :

ttscdmBqt

SSkn )1(
5.962
4.1
1925*7.0
=
dm
S
kVA
Vậy trạm biến áp B6 đặt 2 MBA có S
dm
= 1000 kVA là hợp lý
7. Trạm biến áp B7 : Cấp điện cho Phân xởng Luyện kim đen. Trạm đặt hai
máy biến áp làm việc song song
ta có: S
tt
= 1777 kVA
5.888
2
1777
=
dmB
S
kVA
Ta chọn MBA tiêu chuẩn S
dm
= 1000(kVA)
Kiểm tra dung lợng máy theo điều kiện quá tải sự cố :

ttscdmBqt
SSkn )1(

Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
24
Đồ án môn học Nguyễn trần Sơn - Lớp TĐH2 - K48
5.888
4.1
1777*7.0
=
dm
S
kVA
Vậy trạm biến áp B7 đặt 2 MBA có S
dm
= 1000 kVA là hợp lý
II. phơng án 2: Đặt 6 TBA phân xởng
- Trạm B1: Cấp điện cho Ban quản lý, Phòng thiết kế và phân xởng Cơ
khí số 2
- Trạm B2: Cấp điện cho Phân xởng Cơ khí số 1 và Phân xởng luyện
kim màu
- Trạm B3: Cấp điện cho Phân xởng Sửa chữa cơ khí và Phân xởng
Nhiệt luyện
- Trạm B4: Cấp điện cho Bộ phận nén khí và Kho vật liệu
- Trạm B5: Cấp điện cho Phân xởng rèn
- Trạm B6: Cấp điện cho Phân xởng Luyện kim đen
1. Trạm biến áp B1: Cấp điện cho Ban quản lý, Phòng thiết kế và phân xởng
Cơ khí số 2. Trạm đợc đặt hai máy biến áp làm việc song song

ttdmBhc
SSkn **
ta có: S
tt

= 104.4 + 1655.13 = 759.53 kVA
880
2
53.1759
=
dmB
S
kVA
Ta chọn MBA tiêu chuẩn S
dm
= 1000(kVA)
Kiểm tra lại dung lợng máy theo điều kiện quá tải sự cố : Khi gặp sự cố
một máy biến áp ta có thể cắt điện của một số phụ tải không quan trọng trong
Phân xởng cơ khí số 1 và toàn bộ điện của Ban quản lý và Phòng thiết kế ( vì
đây thuộc hộ tiêu thụ loại III)
ttscdmBqt
SSkn )1(
830
4.1
13.1655*7.0
=
dmB
S
kVA
Vậy trạm biến áp B1 đặt 2 MBA có S
dm
= 1000 kVA là hợp lý

2. Trạm biến áp B2 : Cấp điện cho Phân xởng cơ khí số 1 và Phân xởng
Luyện kim màu. Trạm đặt hai máy biến áp làm việc song song

ta có: S
tt
= 1827.6+1347 = 3174.6 kVA
3.1587
2
6.3174
=
dmB
S
kVA
Ta chọn MBA tiêu chuẩn S
dm
= 1600(kVA)
Kiểm tra dung lợng máy theo điều kiện quá tải sự cố :

ttscdmqt
SSkn )1(
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
25