Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy luyện kim màu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
KHOA ĐIỆN & TỰ ĐỘNG HĨA

BÀI TẬP LỚN
Mơn học: Hệ thống cung cấp điện (BTL)

Chủ đề: Thiết kế cấp điện cho nhà máy luyện kim mầu
Giảng viên hướng dẫn

:

TS. Nguyễn Hồng Nhung

Danh sách sinh viên

:

Trương Mạnh Hùng

20173929

Trần Việt Hồng

20173898

Ngơ Đăng Vỵ

20174381

Phạm Ngọc Lam Trường

20170151

Hà Quang Huy

20181523

Đới Duy Hoàng

20181483

Lê Viết Hiếu

20181472

Đinh Ngọc Cảnh

20181345

Nhóm

:

9

Hà Nội, 2022

1

MỤC LỤC
Lời mở đầu................................................................................................................7
Diễn giải mục đích thiết kế........................................................................................8
I.

Số liệu phụ tải............................................................................................8

II.

Các số liệu ban đầu...............................................................................12

III.

Nội dung các phần thuyết minh và tính tốn........................................12

IV.

Các hình vẽ u cầu..............................................................................12

Chương I: Xác định phụ tải tính tốn của phân xưởng sửa chữa cơ khí và tồn nhà
máy..........................................................................................................................13
1.1.

Phân loại phụ tải......................................................................................13

1.2.

Các phương pháp tính tốn phụ tải..........................................................13

1.3.

Xác định phụ tải tính tốn cho phân xưởng sửa chữa cơ khí...................17

1.3.1.

Xác định phụ tải động lực cho phân xưởng cơ khí.........................17

1.3.2.

Xác định phụ tải chiếu sáng của phân xưởng sửa chữa cơ khí.......24

1.3.3.

Xác định tính tốn của tồn phân xưởng sửa chữa cơ khí:............25

1.4.

Xác định phụ tải tính tốn cho các phân xưởng cịn lại...........................25

1.5.

Xác định phụ tải tính tốn của tồn nhà máy...........................................26

1.6.

Xác định biểu đồ phụ tải của toàn nhà máy.............................................26

1.6.1.

Biểu đồ phụ tải điện........................................................................26

1.6.2.

Tâm phụ tải điện.............................................................................28

Chương II: Thiết kế mạng điện cao áp....................................................................29
2.1.

Xác định điện áp liên kết với nguồn........................................................29

2.2.

Đề xuất phương án sơ đồ cung cấp điện..................................................30

2.2.1.

Tâm phụ tải.....................................................................................30

2.2.2.

Phương án sử dụng trạm nguồn......................................................30

2.2.3.

Phương án sử dụng trạm biến áp trung tâm (TBATT)...................30

2.3.

Tính tốn kinh tế - kỹ thuật, lựa chọn phương án hợp lý........................38

2.3.1. Các cơng thức tính tốn........................................................................38
2.3.2. Phương án 1..........................................................................................41

2


2.3.3. Phương án 2..........................................................................................46
2.3.4. Phương án 3..........................................................................................51
2.3.5. Phương án 4..........................................................................................55
2.3.6. Kết luận................................................................................................59
2.4.

Thiết kế chi tiết cho sơ đồ đã chọn..........................................................60

2.4.1.

Đường dây đi từ trạm biến áp khu vực đến TPPTT.......................60

2.4.2.

Tính toán ngắn mạch......................................................................61

2.4.3.

Lựa chọn sơ đồ TPPTT..................................................................64

2.4.4.

Lựa chọn sơ đồ TBA phân xưởng..................................................67

2.5.

Sơ đồ chi tiết mạng cao áp của nhà máy..................................................71

Chương III: Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng sửa chữa cơ khí................72
3.1.

Đặt vấn đề................................................................................................72

3.2.

Sơ đồ tổng quát mạng hạ áp của phân xưởng sửa chữa cơ khí................72

3.3.

Sơ bộ lựa chọn các thiết bị điện...............................................................72

3.3.1.

Thiết bị tủ hạ áp..............................................................................72

3.3.2.

Cáp từ tủ hạ áp đến tủ phân phối....................................................73

3.3.3.

Thiết bị tủ phân phối......................................................................73

3.3.4.

Cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực........................................74

3.3.5.

Thiết bị tủ động lực (TĐL).............................................................74

3.4.

Tính tốn ngắn mạch hạ áp......................................................................81

3.4.1.

Sơ đồ thay thế và các thơng số.......................................................81

3.4.2.

Tính toán ngắn mạch......................................................................82

3.4.3.

Kiểm tra các thiết bị đã chọn..........................................................83

3.5 Sơ đồ chi tiết và đi dây mạng điện hạ áp phân xưởng SCCK.......................84
TÀI LIỆU THAM KHẢO.....................................................................................85

3


DANH MỤC BẢNG BIỂU

Diễn giải yêu cầu thiết k
Bảng 1. Phụ tải của nhà máy luyện kim mầu............................................................8
Bảng 2. Danh sách thiết bị của PX SCCK.................................................................9
Chương I
Bảng 1.1. Bảng phụ tải tính tốn nhóm I.................................................................19
Bảng 1.2. Bảng phụ tải tính tốn nhóm II...............................................................20
Bảng 1.3. Bảng phụ tải tính tốn nhóm III..............................................................21
Bảng 1.4. Bảng phụ tải tính tốn nhóm IV..............................................................22
Bảng 1.5. Bảng phụ tải tính tốn nhóm V...............................................................23
Bảng 1.6. Bảng phụ tải tính tốn nhóm VI..............................................................24
Bảng 1.7. Bảng tổng hợp phụ tải tính tốn của các nhóm.......................................24
Bảng 1.8. Bảng tổng hợp phụ tải tính tốn các phân xưởng...................................26
Bảng 1.9. Bảng phụ tải điện của các phân xưởng...................................................28
Chương II
Bảng 2.1. Bảng phụ tải của nhà máy luyện kim màu..............................................31
Bảng 2.2. Phương án chọn TBA phân xưởng..........................................................36
Bảng 2.3. Phương án cấp điện.................................................................................38
Bảng 2.4. Máy biến áp các trạm phương án 1.........................................................41
Bảng 2.5. Tổn thất điện năng trong các TBA phương án 1.....................................42
Bảng 2.6. Dây dẫn phương án 1..............................................................................43
Bảng 2.7. Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây phương án 1......................44
Bảng 2.8. Máy cắt phương án 1...............................................................................45
Bảng 2.9. Máy biến áp các trạm phương án 2.........................................................46
Bảng 2.10. Tổn thất điện năng trong các TBA phương án 2...................................47
Bảng 2.11. Dây dẫn phương án 2............................................................................49
Bảng 2.12. Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây phương án 2....................49
Bảng 2.13. Máy cắt phương án 2.............................................................................50
Bảng 2.14. Máy biến áp các trạm phương án 3.......................................................51
Bảng 2.15. Tổn thất điện năng trong các TBA phương án 3...................................52
Bảng 2.16. Dây dẫn phương án 3............................................................................53

Bảng 2.17. Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây phương án 3....................54
Bảng 2.18. Máy cắt phương án 3.............................................................................55
Bảng 2.19. Máy biến áp các trạm phương án 4.......................................................56
Bảng 2.20. Tổn thất điện năng trong các TBA phương án 4...................................56

4


Bảng 2.21. Dây dẫn phương án 4............................................................................57
Bảng 2.22. Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây phương án 4....................58
Bảng 2.23. Máy cắt phương án 4.............................................................................59
Bảng 2.24. Tổng hợp các phương án.......................................................................60
Bảng 2.25. Thông số đường dây trên không và đường dây cao áp.........................62
Bảng 2.26. Tính tốn dịng ngắn mạch phía cao áp TBAPX...................................63
Bảng 2.27. Tính tốn dịng ngắn mạch phía hạ áp TBAPX....................................63
Bảng 2.28. Thơng số máy cắt được chọn................................................................64
Bảng 2.29. Thơng số thanh góp được chọn.............................................................65
Bảng 2.30. Thơng số BU được chọn.......................................................................66
Bảng 2.31. Thông số BI được chọn.........................................................................66
Bảng 2.32. Thông số chống sét van được chọn.......................................................67
Bảng 2.33. Thông số dao cách ly được chọn...........................................................67
Bảng 2.34. Lựa chọn và kiểm tra cầu chì cao áp.....................................................68
Bảng 2.35. Lựa chọn và kiểm tra Aptomat..............................................................69
Bảng 2.36. Lựa chọn và kiểm tra Aptomat nhánh...................................................70
Bảng 2.37. Lựa chọn và kiểm tra thanh góp hạ áp..................................................70
Chương III
Bảng 3.1. Thông số thiết bị tủ hạ áp........................................................................73
Bảng 3.2. Thông số cáp từ tủ hạ áp đến tủ phân phối.............................................73
Bảng 3.3. Thông số Aptomat nhánh tủ phân phối...................................................73
Bảng 3.4. Thông số cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực..................................74

Bảng 3.5. Thơng số cáp thanh góp các tủ động lực.................................................75
Bảng 3.6. Thơng số thiết bị nhóm 1........................................................................75
Bảng 3.7. Aptomat và cáp điện nhóm 1..................................................................77
Bảng 3.8. Aptomat và cáp điện nhóm 2..................................................................78
Bảng 3.9. Aptomat và cáp điện nhóm 3..................................................................79
Bảng 3.10. Aptomat và cáp điện nhóm 4................................................................79
Bảng 3.11. Aptomat và cáp điện nhóm 5................................................................80
Bảng 3.12. Aptomat và cáp điện nhóm 6................................................................80
Bảng 3.13. Dịng ngắn mạch tại thanh góp các TĐL..............................................83
Bảng 3.14. Kiểm tra cáp đã chọn............................................................................84

5


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Diễn giải mục đích thiết kế.....................................................................................9
Hình 1. Sơ đồ mặt bằng tồn bộ nhà máy.................................................................9
Hình 2. Sơ đồ mặt bằng tồn phân xưởng sửa chữa cơ khí.....................................12
Chương I
Hình 1.1. Sơ đồ mặt bằng phân xưởng sửa chữa cơ khí sau khi chia nhóm...........19
Hình 1.2. Vịng trịn phụ tải.....................................................................................28
Hình 1.3. Sơ đồ phân bố phụ tải tồn nhà máy luyện kim màu..............................30
Chương II
Hình 2.1. Phương án 1.............................................................................................33
Hình 2.2. Phương án 2.............................................................................................35
Hình 2.3. Phương án 3.............................................................................................38
Hình 2.4. Phương án 4.............................................................................................38
Hình 2.5. Phương án 1.............................................................................................41
Hình 2.6. Phương án 2.............................................................................................46
Hình 2.7. Phương án 3.............................................................................................51

Hình 2.8. Phương án 4.............................................................................................55
Hình 2.9. Sơ đồ tính tốn ngắn mạch phía cao áp và phía hạ áp.............................62
Hình 2.10. Sơ đồ nguyên lý mạng cao áp của nhà máy..........................................70
Chương III
Hình 3.1. Sơ đồ tổng quát mạng hạ áp động lực của PXSSCK...............................71
Hình 3.2. Sơ đồ nguyên lý TĐL nhóm 1.................................................................76
Hình 3.3. Sơ đồ thay thế tính tốn ngắn mạch........................................................79
Hình 3.4. Sơ đồ mặt bằng đi dây PXSCCK.............................................................82
Hình 3.5. Sơ đồ nguyên lý cấp điện cho các thiết bị PXSCCK...............................82

6


Lời mở đầu
Trong sự nghiệp cơng nghiệp hố – hiện đại hố nước nhà, ngành điện lực giữ vai
trị đặc biệt quan trọng bởi vì điện năng là nguồn năng lượng được dùng rộng rãi nhất
trong các ngành kinh tế quốc dân. Khi xây dựng một nhà máy, một khu kinh tế, khu dân
cư, thành phố trước tiên người ta phải xây dựng hệ thống cung cấp điện để cung cấp điện
năng cho máy móc và nhu cầu sinh hoạt của con người. Sự phát triển của các ngành công
nghiệp và nhu cầu sử dụng điện năng đã thúc đẩy sự phát triển không ngừng của hệ thống
điện cả về công suất truyền tải và mức độ phức tạp với sự yêu cầu về chất lượng điện
ngày càng cao đòi hỏi người làm chuyên môn cần phải nắm vững kiến thức cơ bản và
hiểu biết sâu rộng về hệ thống điện.
Xuất phát từ thực tế đó cùng những kiến thức đã được học ở học phần Hệ thống
cung cấp điện của Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, em đã nhận được đề tài: Thiết kế
hệ thống cung cấp điện cho nhà máy luyện kim màu, với đặc thù của loại nhà máy này
là có nhiều thiết bị và cơng đoạn yêu cầu được cung cấp điện liên tục với chất lượng được
đảm bảo. Vì vậy phần bài tập lớn được làm khá chi tiết và được chia thành những phần
nhỏ sau:
Diễn giải yêu cầu thiết kế

Chương I

: Xác định Phụ tải tính tốn của PXSCCK và tồn nhà máy

Chương II

: Thiết kế mạng điện cao áp cho nhà máy

Chương III : Thiết kế mạng điện hạ áp cho PXSCCK
Trong suốt thời gian làm bài tập lớn được sự giúp đỡ tận tình và chi tiết của giảng
viên TS. Nguyền Hồng Nhung, cuối cùng em cũng đã hoàn thành bài tập lớn này. Tuy
nhiên trong q trình làm có thể sẽ cịn những thiếu sót vì cịn hạn chế về kiến thức và
các kĩ năng mềm của chúng em. Vì vậy, nhóm 9 chúng em rất mong nhận được sự chỉnh
sửa của cô.
Cuối cùng, chúng em xin chân thành cảm ơn cô!

7


Diễn giải mục đích thiết kế
I.

Số liệu phụ tải

Bảng 1 và Hình 1 cho số liệu tổng quan của phụ tải tồn nhà máy bao gồm vị trí, diện
tích, cơng suất đặt và yêu cầu cung cấp điện của các phân xưởng trong nhà máy. Tỷ lệ
xích trên Hình 1 cho phép ta xác định chính xác kích thước thực tế của các phân xưởng
để từ đó tính diện tích của chúng.
Bảng 1. Phụ tải của nhà máy luyện kim mầu
TT

Tên phân xưởng

Công suất đặt (kW)

Loại hộ tiêu thụ

1

Phân Xường (PX) luyện kim

3500

I

2

PX lị Martin

1880

I

3

PX máy cán phơi tấm

3000

I

4

PX cán nóng

2400

I

5

PX cán nguội

2020

I

6

PX tơn

2000

I

7

PX sửa chữa cơ khí

theo tính tốn

III

8

Trạm bơm

800

I

9

Ban Quản lý và Phịng Thí nghiệm

400

III

10

Chiếu sáng phân xưởng

Theo diện tích

Hình 1. Sơ đồ mặt bằng tồn bộ nhà máy

8

Bảng 2 và Hình 2 cho số liệu phụ tải của phân xưởng sửa chữa cơ khí
Bảng 2. Danh sách thiết bị của PX SCCK
TT

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26

27

Tên phân xưởng
BỘ PHẬN DỤNG CỤ
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy doa tọa độ
Máy doa ngang
Máy phay vạn năng
Máy phay ngang
Máy phay chép hình
Máy phay đứng
Máy phay chép hình
Máy phay chép hình
Máy phay chép hình
Máy bào ngang
Máy bào giường một trụ
Máy xọc
Máy khoan hướng tâm
Máy khoan đứng
Máy mài trịn
Máy mài trịn vạn năng
Máy mài phẳng có trục đứng
Máy mài phẳng có trục nằm
Máy ép thủy lực
Máy khoan bàn
Máy mài sắc
Máy ép tay kiểu vít
Bàn thợ nguội
Máy giũa

Máy mài sắc các dao cắt gọt

SL

Nhãn máy

4
4
1
1
2
1
1
2
1
1
1
2
1
2
1
1
1
1
1
1
1
1
2
1

10
1
1

IK625
IK620
2450
2614
6H82Ш
6H84G
6HPKP
6H12
642
6461
64616
7M36
MC38
7M430
2A55
2A125
36151
312M
373
371M
PO-53
HC-12A
3A625

9

Pđm (kW)
1 máy
10
10
4,5
4,5
7
4,5
5,62
7
1
0,6
3
7
10
7
4,5
4,5
7
2,8
10
2,8
4,5
0,65
2,8
1
2,8

Toàn bộ

TT

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

Tên phân xưởng

SL

Nhãn máy

BỘ PHẬN SỬA CHỮA CƠ KHÍ VÀ ĐIỆN
Máy tiện ren
4
IA62
Máy tiện ren

2
1616
Máy tiện ren
3
IE6EM
Máy tiện ren
2
IД63A
Máy khoan đứng
1
2A125
Máy khoan đứng
1
2A150
Máy phay vạn năng
1
6H81
Máy bào ngang
1
7A35
Máy mài tròn vạn năng
1
3130
Máy mài phẳng
1
Máy cưa
2
872A
Máy mài hai phía
2

Máy khoan bàn
6
HC-12A
Máy ép tay
1
P-4T
Bàn thợ nguội
8
-

10

Pđm (kW)
1 máy
7
4,5
3,2
10
2,8
7
4,5
5,8
2,8
4
2,8
2,8
0,65
-

Toàn bộ

Hình 2. Sơ đồ mặt bằng tồn phân xưởng sửa chữa cơ khí

11


II.

Các số liệu ban đầu

1.

Phụ tải điện của nhà máy (Hình 1 và Bảng 1)

2.

Phụ tải điện của phân xưởng sửa chữa cơ khí (Hình 2 và Bảng 2)

3.

Điện áp nguồn : Uđm = 35kV, 22kV

4.

Dung lượng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm biến áp khu vực : 250MVA

5.
Đường dây cung cấp điện cho nhà máy : Dùng dây nhôm lõi thép (AC) đặt treo
trên không.

6.

Khoảng cách từ nguồn đến nhà máy : 10km

7.

Công suất của nguồn điện : Vô cùng lớn

8.

Nhà máy làm việc : 3 ca, Tmax = 5700 giờ

III.

Nội dung các phần thuyết minh và tính tốn

1.

Xác định phụ tải tính tốn của phân xưởng sửa chữa cơ khí và tồn nhà máy

2.

Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy

3.

Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng sửa chữa cơ khí

IV.

Các hình vẽ yêu cầu

1.

Biểu đồ phụ tải toàn nhà máy

2.

Các phương án thiết kế mạng điện cao áp của nhà máy

3.

Sơ đồ nguyên lý mạng điện cao áp của nhà máy

4.

Sơ đồ nguyên lý mạng điện hạ áp của phân xưởng sửa chữa cơ khí

5.

Sơ đồ mặt bằng và đi dây của phân xưởng sửa chữa cơ khí

12


Chương I: Xác định phụ tải tính tốn của phân xưởng sửa chữa cơ khí và
tồn nhà máy
Phụ tải tính toán () là đại lượng đặc trưng cho khả năng sử dụng cơng śt của một
hay nhiều nhóm thiết bị dùng điện. Đó là cơng śt giả định khơng đổi trong suốt q
trình làm việc, nó gây ra hậu quả phát nhiệt hoặc phá hủy cách điện đúng bằng công suất

thực tế đã gây ra cho thiết bị trong quá trình làm việc. Vì vậy trong thực tế thiết kế cung
cấp điện nhiệm vụ đầu tiên là xác định của hệ thống cần cung cấp điện. Tùy theo quy mô
mà phụ tải điện phải được xác định theo thực tế hoặc phải tính đến khả năng phát triển
của hệ thống trong nhiều năm sau đó.
Phụ tải tính tốn sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệ thống như:
MBA, dây dẫn , các thiết bị đóng cắt.v.v..,tính tốn tổn thất cơng śt điện năng, lựa chọn
bù …Phụ tải tính tốn phụ thuộc vào các yếu tố như : công suất, số lượng máy, chế độ
vận hành…
Phụ tải tính tốn nhỏ hơn phụ tải thực tế sẽ làm giảm tuổi thọ của thiết bị, ảnh hưởng đến
chất lượng, độ tin cậy của hệ thống cung cấp điện. Do đó việc lựa chọn phụ tải tính tốn
một cách phù hợp đóng phần quan trọng đến thành cơng của bản thiết kế.

1.1.

Phân loại phụ tải

-

Trong nhà máy được phân ra làm 2 loại phụ tải: Phụ tải động lưc và phụ tải chiếu
sáng. Phụ tải động lực bao gồm các động cơ trong các phân xưởng… Phụ tải chiếu
sáng bao gồm các thiết bị chiếu sáng

-

Phụ tải động lực hoạt động liên tục thường làm việc ở chế độ dài hạn, thường được
cấp điện 380V hoặc 220V

-

Phụ tải chiếu sáng chiếm số lượng phần trăm khơng lớn vì vậy nhà máy được coi

như là hộ tiêu thụ loại I

1.2.

Các phương pháp tính tốn phụ tải

 Phương pháp xác định PTTT theo hệ số nhu cầu (Knc) và công suất đặt (Pđ)
Phương pháp này sử dụng khi đã có thiết kế nhà xưởng của xí nghiệp (chưa có thiết kế
chi tiết bố trí các máy móc, thiết bị trên mặt bằng), lúc này mới chỉ biết duy nhất một số
liệu cụ thể là công suất đặt của từng phân xưởng.
Phụ tải tính tốn động lực của từng phân xưởng được xác định theo công thức:
Pđl = knc. Pđ
Qđl = Pđl .tanφ
Trong các công thức trên:

13


Knc: hệ số nhu cầu, tra sổ tay kỹ thuật theo số liệu thớng kê của các xí nghiệp, phân
xưởng tương ứng.
cosφ: hệ số cơng śt tính tốn, cũng tra sổ tay kỹ thuật, từ đó rút ra tanφ.
 Phụ tải chiếu sáng được tính theo cơng suất chiếu sáng trên một đơn vị diện
tích:
Pcs = p0. F
Qcs= Pcs. tanφ
Trong đó:
P0: śt chiếu sáng trên một đơn vị diện tích (W/m2)
F: diện tích cần được chiếu sáng, ở đây là diện tích của phân xưởng (m2)
Từ đó tính được phụ tỉa tính tốn của mỡi phân xưởng:
Stt =

Phương pháp này kém chính xác, khơng xét được chế độ vận hành của các phụ tải,
chỉ dùng trong tính tốn sơ bộ khi biết số liệu rất ít về phụ tải như Pđ và tên phụ tải.
 Phương pháp xác định PTTT theo hệ số cực đại (Kmax) và cơng suất trung
bình (Ptb)
Khi cần nâng cao độ chính xác của phụ tải tính tóan thì dùng phương pháp tính theo
hệ số cực đại.Thông tin ban đầu ta biết được thường khá chi tiết, bắt đầu từ phân nhóm
các thiết bị máy móc. Sau đó xác định PTTT của một nhóm máy n máy theo cơng śt
trung bình Ptb và hệ số cực đại kmax.

Qtt = Ptt. tan(φ)
Trong đó:
n

: Số máy trong nhóm

Ptb

: Cơng śt trung bình của nhóm phụ tải

Pđm

: Cơng śt định mức của máy (kW)

14


Ksd

: Hệ số sử dụng của nhóm thiết bị

Kmax : Hệ số cực đại của nhóm phụ tải = f(nhq,Ksd)
nhq

: Số thiết bị sử dụng hiệu quả

Nếu hệ số sử dụng của các thiết bị trong nhóm khác nhau ta tính hệ số sử dụng trung
bình

Cách xác định nhq:
• n 5:

• n > 5:
- Nếu và Ksd 0.4 thì nhq = n
Lưu ý: Khi xác định nhq bỏ qua các thiết bị có tổng cơng śt của nó nhỏ hơn
5% tổng cơng śt của nhóm thiết bị.
- Nếu m > 3 và Ksd 0.2 :

• Các trường hợp khác:
- Bước 1: tính n1 (số thiết bị có cơng śt lớn hơn hoặc bằng một nửa cơng śt
thiết bị có cơng śt lớn nhất trong nhóm)
- Bước 2: tính và

- Bước 3: tra trong sổ tay
- Bước 4:
Lưu ý tra bảng chỉ bắt đầu từ nhq = 4.
Khi n ≤ 3, nhq < 4 PTTT được xác định theo công thức

Khi n>3, nhq < 4 PTTT được xác định theo công thức

Trong đó:

15


kt.i :

Hệ số tải
kt.i = 0,9 :

Nếu thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn

kt.i = 0,75 : Nếu thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại
Cần lưu ý đến quy đổi các phụ tải về chế độ làm việc dài hạn:
Một pha điện áp pha-ba pha:

Pdm.3P = 3 . Pdm.PN

Một pha điện áp dây-ba pha:

Pdm.3P = 3 . Pdm.PP

Ngắn mạch lặp lại về dài hạn:

Pdm.qd  Pdm . K d

Các thiết bị làm việc theo chế độ ngắn hạn lặp lại thường là thiết bị cẩu, nâng tải trọng,
máy biến áp hàn.
Cuối cùng phụ tải tính tốn tồn phân xưởng với n nhóm:
Pttpx = kđt

.

Qttpx = kđt

n
i 1

.

Ptt .i

n
i 1

Qtt .i

2
2
Sttpx  Pttpx
 Qttpx

costtpx 

Pttpx
Sttpx

Hệ số được xác định theo từng trường hợp sau :
= 0,9 đến 0,95 khi số lượng PX là 2→ 4
= 0,8 đến 0,85 khi số lượng PX là 5→10
 Phương pháp xác định PTTT theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích

Cơng thức tính: Ptt = p0 . F
Trong đó:

F: diện tích sản x́t, m2
p0: là śt phụ tải trên 1 m2 diện tích sản xuất, tra trong sổ tay, kW/m2.

16


Phương pháp này kém chính xác, chỉ để sử dụng để xác định sơ bộ phụ tải có đặc điểm là
phân bố tương đối đều trên một diện tích rộng. Như phân xưởng gia cơng cơ khí…

1.3.

Xác định phụ tải tính tốn cho phân xưởng sửa chữa cơ khí

1.3.1. Xác định phụ tải động lực cho phân xưởng cơ khí.
Phân nhóm phụ tải:
Trong mỡi phân xưởng có nhiều thiết bị có cơng śt và chế độ làm việc khác nhau.
Muốn xác định PTTT được chính xác ta cần phải phân nhóm các thiết bị điện. Việc phân
nhóm dựa theo các yêu cầu sau :
-

Việc thiết bị cùng nhóm cần phải ở gần nhau để giảm chiều dài dây dẫn (giảm đầu
tư và tổn thất).

-

Chế độ làm việc của các thiết bị cùng nhóm nên giống nhau để thuận lợi cho
phương thức cấp điện.

-

Tổng cơng śt của các nhóm nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tải động lực.

-

Số lượng thiết bị trong nhóm khơng q nhiều vì đầu ra của tải động lực là: 8 đến
12.
Nhóm máy gia cơng kim loại của phân xưởng sửa chữa cơ khí :

-

+ ksd : 0.14 - 0.2 => Chọn ksd = 0.15
+ : 0.5 – 0.6 => Chọn = 0.6 => = 1.33
Căn cứ vào các yêu cầu trên và vị trí các thiết bị trên sơ đồ mặt bằng
chia thành 6 nhóm như hình vẽ sau

17

PXSCCK ta


Hình 1.1. Sơ đồ mặt bằng phân xưởng sửa chữa cơ khí sau khi chia nhóm
Bảng 1.1. Bảng phụ tải tính tốn nhóm I
STT

Tên thiết bị

Ký hiệu trên

sơ đồ

Nhãn máy

SL

Pđm (kW)
1 máy

Toàn bộ

1

Máy tiện ren

1

IA62

1

7

7

2

Máy tiện ren

2

1616

1

4,5

4,5

3

Máy tiện ren

3

IE6EM

1

3,2

3,2

4

Máy tiện ren

4

IД63A

1

10

10

5

Máy khoan đứng

5

2A125

1

2,8

2,8

6

Máy khoan đứng

6

2A150

1

7

7

7

Máy cưa

11

872A

1

2,8

2,8

8

Máy mài hai phía

12

-

1

2,8

2,8

9

Máy khoan bàn

13

HC-12A

6

0,65

3,9

Tổng

14

Ta có m =
Số thiết bị có cơng śt >
Tổng công suất của n1 thiết bị trên P1 = 24
Số tương đối
Tra bảng và nội suy ta tìm được hq=0,55

18

44

 nhq=.n = 0,55.14=7,7
Tra bảng ta tìm được Kmax = 2,36
-

Pttnhóm =Ksd.Kmax.0,15.2,36.44=15,58(KW)

-

Qttnhóm = Pttnhóm.=16,04.1,33 = 20,72(KVAr)

Bảng 1.2. Bảng phụ tải tính tốn nhóm II
STT

Tên thiết bị

Ký hiệu
trên sơ đồ

Nhãn máy

SL

Pđm (kW)
1 máy

Toàn bộ

1

Máy tiện ren

1

IA62

3

7

21

2

Máy tiện ren

2

1616

1

4,5

4,5

3

Máy tiện ren

3

IE6EM

2

3,2

6,4

4

Máy tiện ren

4

IД63A

1

10

10

5

Máy phay vạn năng

7

6H81

1

4,5

4,5

6

Máy bào ngang

8

7A35

1

5,8

5,8

7

Máy mài tròn vạn năng

9

3130

1

2,8

2,8

8

Máy mài phẳng

10

-

1

4

4

9

Máy cưa

11

872A

1

2,8

2,8

10

Máy mài hai phía

12

-

1

2,8

2,8

Tổng

13

Ta có m =
Số thiết bị có cơng śt >
Tổng cơng śt của n1 thiết bị trên P1 = 36,8
Số tương đối
Tra bảng và nội suy ta tìm được hq=0,81
 nhq=.n = 0,81.13=10,53
Tra bảng và nội suy ta tìm được Kmax = 2,06

Pttnhóm =Ksd.Kmax.0,15.2,06.64,6=19,96(KW)
Qttnhóm = Pttnhóm.=19,96.1.33 = 26,55(KVAr)

19

64,6


Bảng 1.3. Bảng phụ tải tính tốn nhóm III
STT

Tên thiết bị

Ký hiệu
trên sơ
đồ

Nhãn máy

SL

Pđm (kW)
1 máy

Toàn bộ

1

Máy tiện ren

1

IK625

3

10

30

2

Máy doa tọa độ

3

2450

1

4,5

4,5

3

Máy doa ngang

4

2614

1

4,5

4,5

4

Máy mài tròn vạn năng

18

312M

1

2,8

2,8

5

Máy mài phẳng có trục đứng

19

373

1

10

10

7

Máy mài phẳng

21

O-53

1

4,5

4,5

8

Máy cưa

26

-

1

1

1

9

Máy mài sắc các dao cắt gọt

27

3A625

1

2,8

2,8

Tổng

10

Ta có m =
Số thiết bị có cơng śt >
Tổng công suất của n1 thiết bị trên P1 = 40
Số tương đối
Tra bảng và nội suy ta tìm được hq=0,73
 nhq=.n = 0,73.10=7,3
Tra bảng ta tìm được Kmax = 2,43
Pttnhóm =Ksd.Kmax.0,15.2,43.60,1=21,9(KW)

Qttnhóm = Pttnhóm.=21,9.1,33 = 29,1(KVAr)

20

60,1


Bảng 1.4. Bảng phụ tải tính tốn nhóm IV
STT

Tên thiết bị

Ký hiệu
trên sơ
đồ

Nhãn
máy

SL

Pđm (kW)
1 máy

Toàn bộ

1

Máy tiện ren

1

IK625

1

10

10

2

Máy tiện ren

2

IK620

4

10

40

3

Máy phay chép hình

10

6461

1

0,6

0,6

4

Máy mài trịn

17

312M

1

7

7

5

Máy mài phẳng có trục nằm

20

371M

1

2,8

2,8

6

Máy khoan bàn

22

HC-12A

1

0,65

0,65

7

Máy mài sắc

23

-

2

2,8

5,6

Tổng

11

Ta có m =
Số thiết bị có công suất >
Tổng công suất của n1 thiết bị trên P1 = 57
Số tương đối
Tra bảng và nội suy ta tìm được hq=0,68
 nhq=.n = 0,68.11=7,48
Tra bảng ta và nội suy ta tìm được Kmax = 2,4
Pttnhóm =Ksd.Kmax.0,15.2,4.66,65=23,99(KW)
Qttnhóm = Pttnhóm.=23,99.1,33 = 31,91(KVAr)

21

66,65


Bảng 1.5. Bảng phụ tải tính tốn nhóm V
STT

Tên thiết bị

Ký hiệu
trên sơ

đồ

Nhãn máy

SL

Pđm (kW)
1 máy

Tồn bộ

1

Máy phay chép hình

7

6H

1

5,62

5,62

2

Máy phay đứng

8

6H12

2

7

14

3

Máy phay chép hình

9

642

1

1

1

4

Máy phay chép hình

11

64616

1

3

3

5

Máy bào giường một trụ

13

MC38

1

10

10

6

Máy xọc

14

7M430

2

7

14

7

Máy khoan đứng

16

2A125

1

4,5

4,5

Tổng

9

Ta có m =
Số thiết bị có cơng śt >
Tổng cơng śt của n1 thiết bị trên P1 = 43,62
Số tương đối
Tra bảng ta tìm được hq=0,95
 nhq=.n = 0,95.9=8,55
Tra bảng ta tìm được Kmax = 2,25

Pttnhóm =Ksd.Kmax.0,15.2,25.52,12=17,59(KW)
Qttnhóm = Pttnhóm.=17,59.1,33 = 23,39(KVAr)

22

52,12


Bảng 1.6. Bảng phụ tải tính tốn nhóm VI
STT

Tên thiết bị

Ký hiệu
trên sơ
đồ

Nhãn
máy

SL

Pđm (kW)
1 máy

Toàn bộ

1

Máy phay vạn năng

5

6H82Ш

2

7

14

2

Máy phay ngang

6

6H84

1

4,5

4,5

3

Máy bào ngang

12

7M36

2

7

14

4

Máy khoan hướng tâm

15

2A55

1

4,5

4,5

Tổng

6

Xét trường hợp :
Ta có n = 6>5, m = Ksd=0,15
Số thiết bị có cơng suất >

Tổng công suất của n1 thiết bị trên P1 = 37
Số tương đối
Tra bảng tìm được hq= 0,95 =>nhq=.n = 0,95.6=5,7
Tra bảng ta tìm được Kmax = 2,71
Pttnhóm =Ksd.Kmax.0,15.2,71.37=15(KW)
Qttnhóm = Pttnhóm.=15.1,33 = 19,95(KVAr)

Nhóm
1
2
3
4
5
6

Bảng 1.7. Bảng tổng hợp phụ tải tính tốn của các nhóm
Phụ tải tính tốn
Ksd
cosϕ
Ptt (kW)
Qtt (kVAr)
Stt (kVA)
0.15
0.6
15,58
20,72
25,92
0.15
0.6
19,96

26,55
32,2
0.15
0.6
21,9
29,1
36,42
0.15
0.6
23,99
31,91
43,79
0.15
0.6
17,59
23,39
29,26
0.15
0.6
15
19,95
24,96
Tổng
114,02
151,62
192,55

1.3.2. Xác định phụ tải chiếu sáng của phân xưởng sửa chữa cơ khí
Đo trên hình vẽ ta được diện tích của phân xưởng sửa chữa cơ khí là:
.

Với tỉ lệ 1: 4500 ta tính được diện tích của phân xưởng sửa chữa cơ khí là:
Ta có cơng śt chiếu sáng phân xưởng :

23

37


(Chọn
Ta được :
chọn loại thiết bị chiếu sáng: Đèn sợi đốt (
1.3.3. Xác định tính tốn của tồn phân xưởng sửa chữa cơ khí:
Có n = 6 nhóm, chọn hệ số đồng thời: Kđt = 0,85
Công suất động lực tác dụng tồn phân xưởng là:
Cơng śt động lực phản kháng toàn phân xưởng là :
Xác định PTTT của PXSCCK:

Hệ số cơng śt tồn phân xưởng:

1.4.

Xác định phụ tải tính tốn cho các phân xưởng cịn lại

Do chỉ biết cơng śt đặt và diện tích của nhà xưởng nên ta dùng phương pháp tính PTTT
theo cơng śt đặt và hệ số .
Các công thức cần sử dụng:
-

Phụ tải động lực:

Tra bảng PLI.3 để tìm và ,
-

Phụ tải chiếu sáng

trong đó S: diện tích cần chiếu sáng.
Tra PLI.2 tìm P0 (cơng śt chiếu sáng )
-

Tính Stp của từng phân xưởng:

Tính tốn tương tự như PXSCCK ta thu được bảng phụ tải tính tốn cho các phân xưởng
cịn lại.

24


Bảng 1.8. Bảng tổng hợp phụ tải tính tốn các phân xưởng
Pđ
Spx
P0
Pđl
Pcs
Pttpx
STT Tên phân xưởng
Knc cosϕ
2
2
(kW (m )
(W/m ) (kW (kW) (kW)

2173,
3500 4882 0,6 0,8
15
2100 73,2
1 PX luyện kim
2

Qttpx
(kVAr)

Sttpx
(kVA)

1575,0 2683,9

2

PX lị Martin

1880 3755 0,6

0,8

15

1128

56,3

1184,3

846,0

3

PX máy cán phơi
tấm

3000 1558 0,5

0,6

15

1500

23,4

1523,
4

2000,0 2514,1

4

PX cán nóng

2400 4968 0,5

0,6

15

1200

74,5

1274,
5

1600,0 2045,6

5

PX cán nguội

2020 1881 0,5

0,6

15

1010

28,2

1038,
2

1346,7 1700,4

6

PX tơn

2000 5040 0,5

0,6

15

1000

75,6

1075,
6

1333,3 1713,1

7
8
9

PX sửa chữa cơ
khí
Trạm bơm
Ban Quản lý và
Phịng Thí nghiệm
Tổng

1.5.

-

1273 0,3

0,6

15

96,9

19,1

116

154,7

193,4

800

1549 0,6

0,8

15

480

23,2

503,2

360,0

618,7

400

2918 0,7

0,8

20

280

58,4

338,4

210,0

398,2

9226,8 9381,3

Xác định phụ tải tính tốn của tồn nhà máy

Lấy hệ số đồng thời của nhà máy

Hệ số cơng śt tồn nhà máy:

1.6.

1455,4

Xác định biểu đồ phụ tải của toàn nhà máy

1.6.1. Biểu đồ phụ tải điện
Ta cần xác định biểu đồ phụ tải để xác định vị trí đặt các trạm biến áp một cách
hợp lý trên mặt bằng của nhà máy.
Biểu đồ phụ tải cho ta thấy tồn cảnh bố trí thiết bị đồng thời cho ta thấy cường độ
tiêu thụ điện của từng điểm tải và mật độ phân bố phụ tải trên sơ đồ tổng thể để từ đó dễ
dàng lựa chọn điểm đặt hợp lý của trạm biến áp. Biểu đồ phụ tải có thể được xây dựng
bằng cách biểu thị phụ tải của các điểm dưới dạng hình trịn bán kính r:

25