đồ án thiết kế cấp điện cho nhà máy sản xuất vòng bi

Ngô hoàng phơng TBĐ-Đt1-K49
- 1 -
Chơng I: Giới thiệu chung về nhà máy sản
xuất vòng bi
I. Giới thiệu chung về nhà máy
Đây là nhà máy sản xuất vòng bi với các phân xởng có số liệu trong bảng 1,
và sơ đồ mặt bằng toàn nhà máy nh ở hình 1.
Các số liệu ban đầu:
1. Phụ tải điện của nhà máy (hình 1 & bảng 1)
2. Phụ tải điện của phân xởng sữa chữa cơ khí (hình 2 & bảng 2)
3. Điện áp nguồn :
m
22( )U kV
4. Dung lợng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm biến áp khu vực:
250MVA
5. Đờng dây cung cấp điện cho nhà máy, dùng dây nhôm lõi thép (AC)
treo trên không.
6. Khoảng cách từ nguồn đến nhà máy: 12Km
7. Công suất của nguồn điện: Vô cùng lớn
8. Nhà máy làm việc: 3 ca,
ax
3600
m
T h
II. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
1. Xác địn phụ tải tính toán của phân xởng sữa chữa cơ khí và toàn nhà
máy.
2. Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy
3. Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xởng sữa chữa cơ khí.
III.Các hình vẽ:
1. Biểu đồ phụ tải toàn nhà máy

2. Các phơng án thiết kế mạng điện cao áp của nhà máy
3. Sơ đồ nguyên lý mạng điện cao áp của nhà má y
4. Sơ đồ nguyên lý mạng điện hạ áp của phân xởng sửa chữa cơ khí
5. Sơ đồ mặt bằng và đi dây của phân xởng sửa chữa cơ khí.
Ngô hoàng phơng TBĐ-Đt1-K49
- 2 -
Bảng 1. Phụ tải của nhà máy chế tạo vòng bi
TT
Tên phân xởng
Công suất đặt(KW)
Loại hộ tiêu thụ
1
Phòng thí nghiệm
120
I
2
Phân xởng(PX) số 1
3500
I
3
PX số 2
4000
I
4
PX số 3
3000
I
5
PX số 4
2500

I
6
PX sửa chữa cơ khí
Theo tính toán
III
7
Lò ga
400
I
8
PX rèn
1600
I
9
Bộ phận nén ép
600
I
10
Trạm bơm
150
III
11
Chiếu sáng phân xởng
Theo diện tích
Hình 1: Sơ đồ mặt bằng toàn nhà máy chế tạo vòng bi
Ngô hoàng phơng TBĐ-Đt1-K49
- 3 -
Bảng 2:Danh sách thiết bị của PXSCCK
P
dm

(KW)
TT
Tên phân xởng
SL
Nhãn máy
1 máy
Toàn bộ
bộ phận rèn
1
Búa hơi để rèn
2
10
2
Búa hơi để rèn
2
28
3
Lò rèn
2
4,5
4
Lò rèn
1
6
5
Quạt lò
1
2,8
6
Quạt thông gió

1
2,5
7
Đe hai mỏ
2
-
8
Máy ép ma sát
1
10
9
Lò điện
1
15
10
Bàn nắn
1
-
11
Dầm treo có pa-lăng điện
1
4,8
12
Máy mài sắc
1
3,2
13
Quạt ly tâm
1
7

14
Bàn
1
-
15
Bể nớc
1
-
16
Lò đứng
1
-
17
Máy biến áp
2
2,2
Bộ phận nhiệt luyện
18
Lò điện
1
30
19
Lò điện để hoá cứng linh kiện
1
90
20
Lò điện
1
30
21

Lò điện để rèn
1
36
22
Lò điện
1
20
23
Lò điện
1
20
24
Bể dầu
1
4
Ngô hoàng phơng TBĐ-Đt1-K49
- 4 -
25
Thiết bị tôi bánh răng
1
18
26
Bể dầu tăng nhiệt độ
1
3
27
Bể nớc
1
-
28

Máy đo độ cứng đầu côn
1
0,6
29
Máy đo độ cứng đàu tròn
1
-
30
Bàn
1
-
31
Máy mài sắc
1
0,25
32
Bàn
1
-
33
Cần trục có cánh pa -lăng điện
1
1,3
34
Thiết bị cao tần
1
80
35
Tủ
1

-
36
Bàn
1
-
37
Thiết bị đo bi
1
23
38
Tủ đụng bi
1
-
39
Bàn
1
-
40
Máy nén khí
1
45
Bộ phận mộc
41
Máy bào gỗ
1
6,5
42
Máy khoan
1
4,2

43
Bàn mộc
1
-
44
Máy cu đai
1
4,5
45
Bàn
3
-
46
Máy bào gỗ
1
10
47
Máy cu tròn
1
7
Bộ phận quạt gió
48
Quạt gió trung gian
1
9
49
Quạt gia số 9,5
1
12
50

Quạt số 14
1
18
Ng« hoµng ph¬ng TB§-§t1-K49
- 5 -
H×nh 2: s¬ ®å ph©n xëng söa ch÷a c¬ khÝ
Ngô hoàng phơng TBĐ-Đt1-K49
- 6 -
Chơng II : Xác định Phụ tảI tính toán
của phân xởng sửa chữa cơ khí và toàn
nhà máy
I. đặt vấn đề
Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu không đổi, tơng đơng với phụ tải
thực tế về mặt tác dụng lớn nhất.
Xác định đợc phụ tải tính toán là điều kiện để xác định dây dẫn, thiết bị bảo
vệ không những vậy mà còn phục vụ cho việc tính toán ngắn mạch, tổn thất
công suất, tổn thất đi ện áp
Phụ tải tính toán là số liệu đầu vào quan trọng nhất của bài toán thiết kế, vận
hành hệ thống cung cấp điện. Việc xác định sai phụ tải tính toán có thể gây nên
nhiều tổn thất không mong muốn.
Nếu phụ tải tính toán đợc xác định nhỏ hơn phụ tải thự c tế sẽ làm giảm tuổi
thọ của thiết bị, có khả năng dẫn đến các sự cố nh cháy nổ, quá tải còn nếu
ngợc lại thì các thiết bị đợc lự a chọn sẽ d thừa công suất dẫn tới lãng phí, gia
tăng tổn thất điện năng, tăng vốn đầu t.
Hiện nay có nhiều phơng phá p xác định phụ tải tính toán. Do vậy nhiệm vụ
của ngời thiết kế là phải lựa chọn phơng pháp định phụ tải thích hợp với điều
kiện tính toán có đợc cũng nh độ tin cậy của kết quả cuối cùng.
II. các phơng pháp xác định Phụ tảI tính toán (pttt)
1. Xác định pttt theo hệ số nhu cầu và công suất đặt
m

P
tt
P
d
P
tt
P
nc
K
Trong đó:
K
nc
: hệ số nhu cầu của phụ tải
P
d
: công suất đặt của phụ tải
P
dm
: công suất định mức của phụ tải
Một phụ tải:
.
nc
P K P
tt dm

Một nhóm phụ tải:
hom
1
.
n

ncn
i
P K P
tt dmi



Tra sổ tay thiết kế
tgCos
nc
K
Ngô hoàng phơng TBĐ-Đt1-K49
- 7 -
dm
U.3
tt
S
tt
I
cos
tt
P
tt
S
tg.
tt
P
tt
Q

Một nhóm phụ tải có :
.cos
1
cos
1
n
P
dmi i
i
tb
n
P
dmi
i







Nếu không tra đợc K
nc
thì có thể lấy
nc t
K K

sd
K).2,11,1(
d
K
sd
K
t
K
Phơng pháp này kém chính sác vì không tính đến chế độ làm việc của phụ tải
vì vậy dùng để xác định phụ tải sơ bộ khi rất thiếu thông tin của phụ tải.
2. Xác định PTTT theo hệ số hình dáng và công suất trung
bình
P
tbbp
K
hd
P
tb

Nếu phụ tải có đồ thị tơng đối bằng phẳng thì
1,1 1,2
hd
K
Phơng pháp này sử dụng khi có đồ thị phụ tải.
Phơng pháp chỉ cho kết quả tơng đ ối chính sác và áp dụng ở các nút có
nhiều phụ tải.
3. Xác định PTTT Theo công suất trung bình và độ lệch khỏi
giá trị trung bình
TtbT
.P

tt
P
Trong đó: P
tbT
: công suất trung bình của phụ tải trong thời
gian T
T

: độ lệch công suất phụ tải khỏi giá trị trung
bình

: hệ số tán xạ ứng với độ lệch
T

Ngô hoàng phơng TBĐ-Đt1-K49
- 8 -




n
1i
2
tbT
P
i
P.
m
1
T

Phơng pháp sử dụng khi biết dạng của đồ thị phụ tải.
4.Xác định PTTT theo hệ số cực đại và công suất trung bình
tb
p
max
p
max
k
với P
max
: công suất cực đại
tb
p
tt
p
max
k
0
T3
Trong đó T
0
: Hằng số phát nóng của vật liệu
dm
P
sd
K
max
K
tb

P
max
K
tt
P
K
max
= f(n
hq
, K
sd
) : để tìm K
max
ta xác định số thiế t bị hiệu quả:













n
1i
2

dm
P
2
n
1i
idm
P
hq
n
- Nếu số thiết bị
5n
áp dụng công thức
- Nếu số thiết bị
5n
áp dụng công thức sẽ gây ra sai số

ta sử dụng
phơng pháp tính gần đúng 10% sau:
Có:
min
P
max
P
m
với
max
P
: công suất định mức lớn nhất
min
P

: công suất định mức nhỏ nhất
Nếu
n
hq
n4.0
sd
K,3m
Nếu
2.0
sd
K,3m
đồ thị bớt bằng phẳng
n
hq
n
maxdm
P
n
1i
dmi
P2
hq
n




Với
P
dmi

: công suất định mức của phụ tải thứ i trong nhóm
Ngô hoàng phơng TBĐ-Đt1-K49
- 9 -
max
P
dm
:công suất định mức lớn nhất của phụ tảI trong nhóm
Nếu
2.0
sd
K,3m
đồ thị không bằng phẳng
Xác định n
hq
theo trình tự sau:
+Bớc 1/ tính n
1
và P
1
n
1
: số thiết bị có công suất
2
1

công suất của thiết bị có
công suất lớn nhất trong nhóm.
1
P
: tổng công suất của n

1
thiết bị
+Bớc 2/ tính
homn
P
1
P
P;
n
1
n
n



homn
P
: tổng công suất định mức của nhóm.
+Bớc 3/ Xác định









P,nf
hq

n
Tra sổ tay thiết kế
n
hq
n
hq
n
hq
n




Công thức kinh nghiệm:















n1

2
P1
n
2
P
95.0
hq
n
-Nếu
hq
n
< 4 và n



n
1i
dmi
P
tt
P3
-Nếu
hq
n
< 4 và n>3
ti
K.
n
1i
dmi

P
tt
P



Với K
ti
: hệ số tải của phụ tải thứ i trong nhóm
Thiết bị làm việc theo chế độ dài hạn: K
ti
= 0.9
Thiết bị làm việc theo chế độ ngắn hạn lặp lại: K
ti
= 0.7
-Nếu
hq
n
> 300 :
homn
P
sd
K05.1
tt
P5.0
sd
K
300
hq
n5.0

sd
K


Nếu đồ thị phụ tải bằng phẳng :
hom
.
tt tb sd n
P P K P
Ngô hoàng phơng TBĐ-Đt1-K49
- 10 -
5. Xác định PTTT theo hệ số đồng thời






n
1i
itt
P
dt
K
homntt
P
n
1i
itt
P

homntt
P
dt
K
Phơng pháp này xác định phụ tải tính toán tại các nút thứ cấp của cấc trạm
biến áp, trạm phân phối trung tâm.
6.Xác định PTTT theo công suất tiêu thụ điện năng trên một
đơn vị sản phẩm
T
0
W
T
M
tt
P


Trong đó: M
T
: sản lợng trong thời gian T
W
0
: KWh/sp
M
T
.W
0
= A
t
Với A

t
: điện năng tiêu thụ trong một năm.
tb
P
T
t
A
tt
P
Phơng pháp này áp dụng trong tính toán sơ bộ phụ tải có đồ thị tơng đối
bằng phẳng.
7.Xác định PTTT theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích
P
tt
= P
0
.F
Trong đó F : diện tích phụ tải phân bố trên đó
P
0
: suất công suất trên một đơn vị diện tích
Phơng pháp này dùng để xác định phụ tải tính toán đối với các phụ tải phân
bố đều trên một đơn vị diện tích.
III. xác định pttt của phân xởng sửa chữa cơ khí và
toàn nhà máy
Do PXSCCK có 4 bộ phận với 50 t hiết bị với công suất khác nhau, ta đã biết
công suất định mức của từng thiết bị nên để xác định PTTT ta chọn phơng pháp
xác định PTTT theo hệ số cực đại và công suất trung bình.
Ngô hoàng phơng TBĐ-Đt1-K49
- 11 -

Phân xởng có nhiều thiết bị có công suất khác nhau, để xác định phụ tải tín h
toán đợc chính xác cần phân nhóm thiết bị trên. Việc phân nhóm tuân theo
nguyên tắc sau:
Các thiếtbị trong 1 nhóm nên để gần nhau để giảm đờng dây hạ áp nhờ vậy
tiết kiệm đợc vốn đầu t và tổn thất trên đờng dây hạ áp trong phân xởng.
Chế độ làm việc của các thiết bị trong cùng 1 nhóm giống nhau để xác định
phụ tải tính toán chính xác hơn và thuạn lợi cho việc lựa chọn phơng án cấp điện
cho nhóm.
Tổng công suất của các nhóm nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tủ động lực
cần dùng cho phân xởng và t oàn nhà máy. Số thiết bị trong 1 nhóm cũng không
nên quá nhiều bởi đầu ra của các tủ động lực thờng từ 8 -12.
Để tính toán công suất định mức của các nhóm thì ta phải quy đổi các thiết bị
về điều kiện làm việc chuẩn ( 3 fa , dài hạn). Cụ thể trong các phụ tải thì chỉ có 3
thiết bị cần quy đổi là:
- Dầm treo có pa- lăng điện (11) :
. 4,8. 0,25 2,4( )
dmqd dm dong
P P K KW
- Máy biến áp hàn (17) :
3. . 3.2,2. 0,25 3,3( )
dmqd dm dong
P P K KW
- Cần trục cánh có pa -lăng điện (33) :
. 1,3. 0,25 0,65( )
dmqd dm dong
P P K KW
Ta có bảng phân nhóm phụ tải và cô ng suất định mức sau khi quy đổi nh sau:
P
dm
-sau quy đổi

(KW)
Tên thiết bị
SL
Ký hiệu
trên sơ
đồ
Nhãn máy
1 máy
Toàn bộ
Nhóm 1
Búa hơi để rèn
2
2
M-415A
28
56
Lò rèn
1
3
4,5
4,5
Lò rèn
1
4
6
6
Máy ép ma sát
1
8
A124

10
10
Lò điện
1
9
H-15
15
15
Quạt ly tâm
1
13
B3N8
7
7
Máy biến áp
2
17
3,3
6,6
Tống
9
105,1
Nhóm 2
Búa hơi để rèn
2
1
M-42
10
20
Lò rèn

1
3
4,5
4,5
Ngô hoàng phơng TBĐ-Đt1-K49
- 12 -
Quạt lò
1
5
2,8
2,8
Quạt thông gió
1
6
2,5
2,5
Dầm treo có palăng điện
1
11
2,4
2,4
Máy mài sắc
1
12
3M634
3,2
3,2
Tổng
7
35,4

Nhóm 3
Lò điện
1
20
H-30
30
30
Lò điện để rèn
1
21
H-32
36
36
Lò điện
1
23
B-20
20
20
Bể dầu
1
24
MB-40
4
4
Thiết bị tôi bánh răng
1
25
Y3
18

18
Bể dầu tăng nhiệt độ
1
26
3
3
Tổng
6
111
Nhóm 4
Lò điện
1
18
-30
30
30
Lò điện để hoá cứng linh kiện
1
19
-90
90
90
Lò điện
1
22
C-30
20
20
Cỗu trục cánh có palăng điện
1

33
0,65
0,65
Tổng
4
140,65
Nhóm 5
Thiết bị cao tần
1
34
-605
80
80
Thiết bị đo bi
1
37
23
23
Tổng
2
103
Nhóm 6
Máy đo độ cứng đầu côn
1
28
TX
0,6
0,6
Máy mài sắc
1

31
330-2
0,25
0,25
Máy nén khí
1
40
45
45
Máy bào gỗ
1
41
C-4
6,5
6,5
Máy khoan
1
42
CBA
4,2
4,2
Máy ca đai
1
44
C80-3
4,5
4,5
Máy bào gỗ
1
46

CP6-5T
10
10
Máy ca tròn
1
47
-5
7
7
Quạt gió trung gian
1
48
9
9
Quạt gia số 9,5
1
49
12
12
Quạt số 14
1
50
18
18
Tổng
11
117,05
Ngô hoàng phơng TBĐ-Đt1-K49
- 13 -
1.Phụ tải tính toán các nhóm

- Với nhóm thiết bị của phân xởng sửa chữa cơ khí ,tra phụ lục PL.I.1 sách
thiết kế cấp điện ta có: K
sd
= 0,14 -> 0,2 chọn K
sd
= 0,15.
Cos=0,5 -> 0,6 chọn cos=0,55 tg=1,52
- Xác định phụ tải tính toán của nhóm I.
số thiết bị là n=9 ;P
nhóm 1
=102,9.
với k
sd
=0,15 và m=
minDm
maxDm
P
P
=
33
28
,
=8,48>3
và





)(

)(
KW71P
Tbi3n
1
1
Vậy n
*
=
n
n
1
=
9
3
=0,333
P
*
=
1homn
1
P
P
=
1105
71
,
=0,676
- Tra sổ tay thiết kế cấp điện ta đợc n
hq
*

=0,616 => n
hq
=n
*
hq
.n= 0,616.9 = 5
(thiết bị)
Tra PL.I.6 sách thiết kế cấp điện với





15,0k
5n
sd
hq
ta thu đợc K
max
=2,87
Vậy ta có:
P
tt
=K
max
.K
sd
.P
dmnhom
=2,87.0,15.105,1= 45,25 (kw)

Q
tt
=P
tt
.tg

= 45,25.1,52= 68,78 (kvar)
S
tt
=
cos
P
tt
=
550
2545
,
,
= 82,27 (kva)
- Tơng tự ta có bảng tính toán phụ tải tính toán của các nhóm còn lại nh sau.
Nhóm
homn
P
n
m
1
n
p
1
n

*
p
*
*
hp
n
hq
n
K
max
P
tt
(kw)
Q
tt
(kvar)
S
tt
(kva)
cos
1
105,1
9
12,73
3
71
0,33
0,69
0,57
5

2,87
45,25
68,78
87,27
0,519
2
35,4
7
3,13
2
20
0,29
0,53
0,7
5
2,87
15,24
23,16
27,71
0,549
3
111
6
12
4
104
0,67
0,94
0,69
4

3,11
51,78
78,71
94,15
0,549
4
140,65
4
2
126,59
192,42
230,16
0,55
5
103
2
1
103
156,56
187,27
0,55
6
117,05
11
180
1
45
0,09
0,38
0,49

5
2,87
50,39
76,59
91,62
0,549
Ngô hoàng phơng TBĐ-Đt1-K49
- 14 -
- Tính P
tt
cho nhóm 4.
Do số thiết bị là n=4< 5 (t hiết bị ) nên ta có
n
hq
=




2
1i
2
dmi
2
1i
2
dmi
P
)P(
= 2<4(thiết bị)

vậy P
tt
=

4
1
dmi
P
.K
ti
=140,65.0,9= 126,59 (kw)
Q
tt
=P
tt
.
tg
= 126,59.1,52= 192,42 (kvar)
S
tt
=
cos
P
tt
=
550
59126
,
,
=230,16 (kva)

- Tính P
tt
cho nhóm 5
Do số thiết bị là n=2< 5 ( thiết bị ) nên ta có
n
hq
=




2
1i
2
dmi
2
1i
2
dmi
P
)P(
= 1<4(thiết bị )
vậy P
tt
=

2
1
dmi
P

= 103 (kw)
Q
tt
=P
tt
.
tg
= 103 . 1,52= 156,56 (kVAR )
S
tt
=
cos
P
tt
=
55,0
103
= 187,27 (kVA)
2.Tính toán phụ tải chiếu sáng cho phân xởng sửa chữa cơ
khí.
P
cs
=P
0
.F
Pxscck
Trong đó F
Pxscck
là diện tích của phân xởng sủa chữa cơ khí
F

Pxscck
= 39.21= 819 (m
2
)
Tra sách thiét kế cấp điện PL.I.2 ta có : P
0
=13ữ16 (w/m
2
)
Chọn P
0
=14 (w/m
2
) ta có:
P
cs
=14.819= 11466 (w)=11,466 (kw)
Chọn thiêt bị chiếu sáng là đèn sợi đốt có
cos
=1 => Q
cs
=0
Ngô hoàng phơng TBĐ-Đt1-K49
- 15 -
3.Tính toán phụ tải tính toán của toàn bộ phân xởng s ửa
chữa cơ khí.
6
1
.
PXSCCK CS dt tti

i
P P K P



6
1
.
PXSCCK CS dt tti
i
Q Q K Q



Trong đó K
dt
là hệ số của phân xởng , chọn K
dt
=0,85
PXSCCK
P
=11,466 + 0,85 . (45,25 + 15,24 + 51,78 + 126,59 + 103 +
50,39)
=344,88 (kw)
PXSCCK
Q
=0,85 . (68,78 + 23,16 + 78,71 + 192,42 + 156,56 + 76,59)
=506,79 (kvar)
PXSCCK
S

=
2
Pxscck
2
Pxscck
QP
= 613,01 (kva)
Nh vậy phụ tải tính toán của toàn bộ phân xởng sửa chữa cơ khí là
PXSCCK
P
= 344,88 (kw)
PXSCCK
Q
= 506,79 (kvar)
PXSCCK
S
= 613,01 (kva)
IV. xác định pTTT cho các phân xởng còn lại
Phòng thí nghiệm.
Phòng thí nghiệm đặt ở vị trí số 1 với diện tích : F= 66.18 = 1188 (m
2
)
Công suất đặt : P
đ
= 120 (kw)
Tra phụ lục P.L I.3 sách thiết kế cấp đ iện ta có

8,07,0Cos
8,07,0K
nc
Ta chọn





88,0tg75,0Cos
75,0K
nc
Công suất tính toán động lực là:
Ngô hoàng phơng TBĐ-Đt1-K49
- 16 -
P
đl
= K
nc
.P
đ
= 0,75 . 120 = 90 (k W)
Q
đl
= P
đl
. tg

= 90 . 0,88 = 79,2 (k VAR)

Công suất tính toán chiếu sáng
P
cs
= P
0
. F
Tra phục lục P.L.I.2 sách thiết kế cấp điện ta có P
0
= 20 (w/m
2
)
P
cs
= 20.1188 = 23760 (w) = 23,76 (kw)
Chọn thiết bị chiếu sáng là đèn sợi đốt ta có : Cos
CS

= 0
Vậy ta có phụ tải tính toán của toàn phòng thí nghiệm là:
P
PTN
=P
CS
+ P
đl
= 23,76 + 90 = 113,76 (kw)
Q
PTN
= Q
CS

+ Q
đl
= 0 + 79,2 = 79,2 (kvar)
S
PTN
=
2
PTN
2
PTN
QP
= 138,61 (kva)
Sau khi tính toán tơng tự cho các phân xởng còn lại ta có kết quả nh bảng
sau :
Tên phân
xởng
P
đ
(kw)
F
(m
2
)
K
nc
cos
P
Đl
kw
Q

ĐL
kwAr
P
0
w/m
2
P
CS
kw
P
TT
kw
Q
TT
kvAr
S
TT
kvA
Phòng
thí
nghiệm
120
1188
0,75
0,75
90
79,2
20
23,76
113,76

79,2
138,61
PX số 1
3500
2565
0,345
0,65
1207,5
1411,6
15
38,48
1246
1411,6
1882,85
PX số 2
4000
2691
0,345
0,65
1380
1613,2
15
40,37
1420,37
1613,2
2149,39
PX số 3
3000
1980
0,345

0,65
1035
1209,92
15
29,7
1064,7
1029,92
1611,67
PX số 4
2500
1881
0,345
0,65
862,5
1008,26
15
28,22
890,72
1008,26
1345,35
PXSCCK
819
14
11,466
344,88
506,79
613,01
Lò ga
400
819

0,4
0,8
160
120
13
10,65
170,65
120
208,62
PX rèn
1600
1566
0,55
0,65
880
1028,72
15
23,49
903,49
1028,72
1369,15
Bộ phận
nén ép
600
576
0,65
0,75
390
343,98
13

7,49
397,49
343,98
525,66
Trạm
bơm
150
819
0,65
0,75
97,5
86,0
10
8,19
105,69
86,0
136,26
Ngô hoàng phơng TBĐ-Đt1-K49
- 17 -
Chú ý : với các phân xởng số 1,2,3,4 thì có








1613P
7,06,0Cos

4,02,0K
0
SD
Ta chọn








15P
65,0Cos
3,0K
0
SD
Vậy K
nc
= 1,15 . K
sd
= 1,15 . 0,3 = 0,345
Vậy ta có bảng phụ tải tính toán của tất cả các phân xởng nh sau
TT
Tên phân xởng
P
đ
(kw)
P
TT

(kw)
Q
TT
(kvAr)
S
TT
(kvA)
1
Phòng thí nghiệm
120
103,76
79,2
130,53
2
PX số 1
3500
1246
1411,6
1882,85
3
PX số 2
4000
1420,37
1613,2
2149,39
4
PX số 3
3000
1064,7
1029,92

1611,67
5
PX số 4
2500
890,72
1008,26
1345,35
6
PXSCCK
344,88
506,79
613,01
7
Lô ga
400
170,65
120
208,62
8
PX rèn
1600
903,49
1028,72
1369,15
9
Bộ phận nén ép
600
397,49
343,98
525,66

10
Trạm bơm
150
105,69
86,0
136,26
Tổng
6647,75
7227,67
Ngô hoàng phơng TBĐ-Đt1-K49
- 18 -
V.Xác định phụ tảI tính toán của toàn nhà máy
- Chọn hệ số đồng thời : K
ĐT
= 0,85
- Phụ tải tác dụng tính toán của toàn nhà máy là:
P
NM
= K
ĐT
.


10
1i
tti
P
= 0,85 . 6647,75 = 5650,6 (kw)
- Phụ tải phản kháng tính toán của toàn nhà máy là:
Q

NM
= K
ĐT
.


10
1i
tti
Q
= 0,85 . 7227,67 = 6143,5 (kvar)
- Phụ tải tính toán của toàn nhà máy là:
S
NM
=
2
NM
NM
2
QP
=
22
5,61436,5650
= 8346,97 (kva)
- Hệ số cống suất của toàn nhà máy là:
Cos

=
NM
NM

S
P
=
97,8346
6,5650
= 0,677
-Vậy phụ tải tính toán của toàn nhà máy là:
P
NM
=5650,6 (KW)
Q
NM
=6143,5 (KVAR)
S
NM
=8346,97 (KVA)
Cos

=0,677
VI.Biểu đồ phụ tảI toàn nhà máy
Biểu đồ phụ tải là có tâm đặt tại trọng tâm phụ tải , diện tích tỷ lệ với công
suất phụ tải . Biểu đồ phụ tải giúp việc hình dung sự phân bố phụ tảI điện một
cách rõ ràng.
Biểu đồ phụ tải điện gồm 2 phần
- Phụ tải động lực : gạch chéo.
- Phụ tải chiếu sáng : phần để trống.
Bán kính đờng tròn của tâm phụ tảI thứ i là R
i
tính theo công thức:
R

i
=
.
PXi
S
m
Với S
PXi
là công suất của phân xởng thứ i.
m là hệ số tỷ lệ , chọn m = 4 (kva/ mm
2
)
Ngô hoàng phơng TBĐ-Đt1-K49
- 19 -
Góc phụ tải chiếu sáng trong biểu đồ
CS

=
PXi
CS
P
P.360
.
Sau khi tính toán có kết quả R
i
và
CS

nh sau:
TT

Tên phân xởng
P
CS
(KW)
P
PX
(KW)
S
PX
(KVA)
R
i
(mm)
CS

(độ)
1
Phòng thí nghiệm
23,76
103,76
130,53
3,22
82,44
2
PX số 1
38,48
1246
1882,85
12,24
11,12

3
PX số 2
40,37
1420,37
2149,39
13,08
10,23
4
PX số 3
29,7
1064,7
1611,67
11,33
10,04
5
PX số 4
28,22
890,72
1345,35
10,35
11,41
6
PX SCCK
11,466
344,88
613,01
6,99
11,97
7
Lò ga

10,65
170,65
208,62
4,08
22,47
8
PX rèn
23,49
903,49
1369,15
10,44
9,36
9
Bộ phận nén ép
7,49
397,49
525,66
6,47
6,78
10
Trạm bơm
8,19
105,69
136,26
3,29
27,90
Ta có biểu đồ phụ tải toàn nhà máy nh sau :
Ngô hoàng phơng TBĐ-Đt1-K49
- 20 -
Chơng III: Thiết kế mạng cao áp cho

toàn nhà máy
I.Đặt vấn đề
Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp điện ảnh h ởng rất lớn đến các chỉ tiêu kinh tế -
kỹ thuật của hệ thống . Một sơ đồ cung cấp điện đ ợc coi là hợp lý phảI thoả mãn
các yêu cầu sau:
Đảm bảo các chỉ tiêu về mặt kỹ thuật, về chất lợng điện
Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện
Vận hành an toàn với ngời và thiết bị
Thuận lợi cho việc nâng cấ p để đáp ứng nhu cầu tăng trởng của phụ tải.
Đảm bảo các chỉ tiêu về mặt kinh tế.
Trình tự tính toán, thiết kế mạng điện cao ấp gồm các bớc:
Xác định tâm phụ tải nhà máy.
Vạch ra các phơng án cung cấp điện
Lựa chọn vị trí, số lợng, dung lợng của các trạm biến áp và lựa chọn
dây dẫn với các phơng án.
Tính toán kinh tế kỹ thuật để lựa chọn phơng án thiết kế.
Thiết kế chi tiết cho phơng án đã chọn.
II. Xác định tâm phụ tảI của nhà máy
Trên sơ đồ toàn nhà máy, vẽ hệ toạ độ Oxy, vị trí trọng tâm của cá c phân xởng
là (x
i
,y
i
), xác định tâm phụ tải nhà máy nh sau:
X
0
=

10
1i
i
10
1i
ii
S
x.S
; Y
0
=




10
1i
i
10
1i
ii
S
y.S
Trong đó : S
i
là phụ tải tính toán của phân x ởng thứ i.
x
i
,y

i
là toạ độ của phụ tải thứ i.
Ta có :


10
1i
i
S
= 130,53 + 1882,85 + 2149,39 + 1611,67 + 1345,35 + 613,01 +
208,62+ 1369,15 + 525,66 + 136,26
= 9972,49 (kva)
Ngô hoàng phơng TBĐ-Đt1-K49
- 21 -


10
1i
ii
x.S
= 130,53 . 17 + 1882,85 . 34,5 + 2149,39 . 35 + 1611,67 . 60
+1345,35 . 59,5 + 613,01 . 79,5 + 208,62 . 91,5 + 1369,15 . 92
+525,66 . 88 + 136,26 . 115,5
= 574935,45


10
1i
ii
y.S

= 130,53 . 37 + 1882,85 . 63,5 + 2149,39 . 22 + 1611,6 7 . 21
+1345,35 . 63,5 + 613,01 . 16,5 + 208,62 . 16,5 + 1369,15 . 55
+525,66 . 68 + 136,26 . 34,5
=420257,96
Thay vào công thúc tính toạ độ tâm phụ tảI ta có .
X
0
=
574935,45
9972,49
= 57,7 (mm)
Y
0
=
420257,96
9972,49
= 42,1 (mm)
Vậy toạ độ tâm phụ tải của nhà máy là (57,7 ; 42,1)
III. Các phơng án, sơ đồ cấp điện
1.Điều kiện về các trạm biến áp phân xởng
Vị trí các trạm biến áp phân xởng (TBAPX)
- Phải ở gần tâm phụ tải.
- Thuận lợi cho việc vận chuyển, lắp đặt, vận hành và sửa chữa
- Đảm bảo an toàn, dễ phòng chống cháy nổ, ô nhiễm môi trờng.
- Hợp lý về mặt kinh tế
Số lợng máy biến áp đặt trong TBAPX đợc c họn theo yêu cầu về độ
tin cậy của phụ tải
- Phụ tải loại I: Trạm đặt 2 máy biến áp (MBA)
- Phụ tải loại II: Trạm đặt 1 hoặc 2 MBA
- Phụ tảI loại III: Trạm đặt 1 MBA

- Số lợng MBA cũng còn đợc chọn khi xét tới tiêu chí vận hành kinh
tế TBAPX sao cho chi phí là cực tiểu.
Chọn công suất của MBA
- Nếu ở điều kiện làm việc bình thờng :
Ngô hoàng phơng TBĐ-Đt1-K49
- 22 -
.
ttpx
dmBA
B hc
S
S
N k

Trong đó
B
N
: số MBA của TBAPX
hc
K
: hệ số hiệu chỉnh của MBA ta lấy
1
hc
K
do máy
biến áp chế tạo tại Việt Nam không cần hiệu chỉnh nhiệt độ.
dmBA
S
: công suất định mức của MBA
ttpx

S
: Phụ tải tính toán của phân xởng.
ttscpx
S
: Phụ tải tính toán sự cố của phân xởng
- Nếu ở điều kiện sự cố:
( 1). .
ttscpx
dmBA
B qt hc
S
S
N k k


Với
qt
K
: hệ số quá tải của MBA chọn
1,4
qt
K
Khi có sự cố ở 1 MBA ta có thể loại bỏ 1 số phụ tải không quan trọng
để giảm nhẹ dung lợng của các MBA, nhờ vậy có thể giảm đợc vốn đầu
t và hạn chế tổn thất của các MBA trong điều kiện làm việc bình thờng.
dm I II
S S S
Theo giả thiết trong phụ tải loại I có
30%
phụ tải loại I thì đợc cấp

điện trực tiếp từ nguồn qua 1 lộ kép.
Phụ tải loại I có công suất nhỏ đặt xa nguồn có thể liên kết liên thông
bằng 1 lộ kép với phụ tải loại I đặt gần nguồn.
Phụ tải loại III có công suất lớn đặt gần nguồn thì đợc cấp điện trực
tiếp bằng 1 lộ đơn.
Phụ tải loại III đặt xa nguồn sẽ đợc cấp điện liên thông qua 1 phụ tảI
gần nguồn hơn qua 1 lộ đơn và hạ áp.
2.Các phơng án cung cấp điện cho phân xởng
Từ các số liệu tính toán ta thấy quy mô sản xuất của nhà máy là lớn do vậy có
2 cách cấp điện:
Đặt 1 trạm phân phối trung gian (TPPTG)
Đặt 1 trạm biến áp phân phối trung gian
22 6kV kV
(TBATG)
Nhận xét:
- Với phơng án dùng TPPTG ta nhận điện từ hệ thống cung cấp 22kV đợc
dẫn sâu vào nhà máy tới các trạm biến áp thông qua TPPTG. Nhờ vậy sẽ giảm
đợc chi phí đầu t các TBATG, Máy Cắt và giảm tổn thất điện năng trên đờng
dây.
Ngô hoàng phơng TBĐ-Đt1-K49
- 23 -
Nhợc điểm của phơng pháp này là sử dụng điện cao áp phức tạp, thờng chỉ
dùng cho các phụ tảI điện áp cao, công suất lớn.
- Với phơng án dùng TBATG thì nguồn áp 22kV qua TBATG đợc hạ xuống
6kV để cung cấp cho các trạm biến áp phân xởng (TBAPX). Phơng án này có
u điểm là giảm đợc vốn đầu t cho mạng cao áp trong nhà máy, vận hành đơn
giản, độ tin cậy cao. Song phải đầu t xây dựng TBATG với vốn đầu t lớn, tổn
thất trong mạng cao áp tăng do có tổn thất của T BATG là lớn.
Phơng án này phảI đặt TBATG có dung lợng theo tính toán là:

8346,97
4173,485
. 2
S
ttnm
S kVA
dmB
N K
B hc

Chọn máy biến áp theo tiêu chuẩn do nhà máy Thiết bị điện Đông Anh chế
tạo: S
đm
= 5600(kVA)
Kiểm tra dung lợng MBA theo điều kiện quá tải sự cố :


0.7
1 1
0,7.7710,1
3855,05( ) 5600( )
2 1 .1.1,4
S S
ttscnm ttnmI
N K K N K K
B hc qt B hc qt
kVA kVA
S
dmB

Vậy trạm BATT đặt 2 MBA có S
đm
= 5600 (kva) 22/6 KV.
2.1 Các phơng án cung cấp điện
a) Phơng án 1: Ta đặt 10 TBAPX.
Phơng án này ta dùng 10 TBAPX trong đó
Trạm B1 cấp điện cho phòng thí nghiệm
Trạm B2 cấp điện cho PX số 1
Trạm B3 cấp điện cho PX số 2
Trạm B4 cấp điện cho PX số 3
Trạm B5 cấp điện cho PX số 4
Trạm B6 cấp điện cho PXSCCK
Trạm B7 cấp điện cho Lò ga
Trạm B8 cấp điện cho PX Rèn
Trạm B9 cấp điện cho Bộ phận nén ép
Trạm B10 cấp điện cho trạm bơm.
Với các TBAPX cấp điện cho phụ tải loại I đặt 2 MBA, phụ tải loại III đặt 1
MBA.Các phụ tải loại I đợc cấp điện bằng dây lộ kép, còn phụ tải loại III thì
dùng dây lộ đơn.
Ngô hoàng phơng TBĐ-Đt1-K49
- 24 -
Trong các TBAPX trên thì trạm B1 đợc lấy điện liên thông qua trạm B3,
trạm B6, B10 lấy điện qua trạm B7, trạm B9 lấy điện qua trạm B8.
Trạm Biến áp B1: Cung cấp điện cho phòng thí nghiệm đợc lấy liên thông
từ trạm B3 cấp điện cho PX số 2 .
Chọn dung lợng MBA

.
ttpx
dmBA
B hc
S
S
N k

Đây là phụ tải loại I nên
2
B
N
, còn với phụ tảI loại III
1
B
N
130,53
65,265( )
. 2.1
ttpx
dmBA
B hc
S
S kVA
N k

Vậy ta chọn MBA có
100( )
dmBA
S kVA

do Công Ty Thiết Bị Điện Đông
Anh chế tạo.
Kiểm tra dung lợng MBA theo điều kiện quá tảI sự cố coi
0,7
ttscpx I
S S
0,7.130,53
65,265( )
( 1). . (2 1).1.1,4
ttscpx
dmBA
B qt hc
S
S kVA
N k k


Thỏa mãn điều kiện quá tải sự cố.
Vậy trạm B1 đặt 2 MBA có
100( )
dmBA
S kVA
Sau khi tính toán tơng tự cho các trạm còn lại ta có kết quả chọn MBA
cho các trạm nh sau:
Trạm Biến áp
( )
dmBA
S kVA
Số lợng
B1

100
2
B2
1000
2
B3
1250
2
B4
1000
2
B5
750
2
B6
630
1
B7
180
2
B8
750
2
B9
320
2
B10
180
1
Ngô hoàng phơng TBĐ-Đt1-K49

- 25 -
b) Phơng án 2: Ta đặt 9 TBAPX.
Phơng án này ta dùng 9 TBAPX trong đó
Trạm B1 cấp điện cho phòng thí nghiệm
Trạm B2 cấp điện cho PX số 1
Trạm B3 cấp điện cho PX số 2
Trạm B4 cấp điện cho PX số 3
Trạm B5 cấp điện cho PX số 4
Trạm B6 cấp điện cho PXSCCK
Trạm B7 cấp điện cho Lò ga, Trạm Bơm
Trạm B8 cấp điện cho PX Rèn
Trạm B9 cấp điện cho Bộ phận nén ép
Với các TBAPX cấ p điện cho phụ tải loại I đặt 2 MBA, phụ tải loại III đặt 1
MBA. Các phụ tải loại I đợc cấp điện bằng dây lộ kép, còn phụ tải loại III thì
dùng dây lộ đơn.
Trong các TBAPX trên thì trạm B1 đợc lấy điện liên thông qua trạm B3,
trạm B6 lấy điện qua trạm B 7, trạm B9 lấy điện qua trạm B8.
Trạm Biến áp B1: Cung cấp điện cho phòng thí nghiệm đợc lấy liên thông
từ trạm B3 cấp điện cho PX số 2.
Chọn dung lợng MBA
.
ttpx
dmBA
B hc
S
S
N k

Đây là phụ tải loại I nên
2

B
N
, còn với phụ tảI loại III
1
B
N
130,53
65,265( )
. 2.1
ttpx
dmBA
B hc
S
S kVA
N k

Vậy ta chọn MBA có
100( )
dmBA
S kVA
do Công Ty Thiết Bị Điện Đông
Anh chế tạo.
Kiểm tra dung lợng MBA theo điều kiện quá tả i sự cố coi
0,7
ttscpx I
S S
0,7.130,53
65,265( )
( 1). . (2 1).1.1,4
ttscpx

dmBA
B qt hc
S
S kVA
N k k


Thỏa mãn điều kiện quá tải sự cố.
Vậy trạm B1 đặt 2 MBA có
100( )
dmBA
S kVA
Sau khi tính toán tơng tự cho các trạm còn lại ta có kết quả chọn MBA
cho các trạm nh sau: