Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa cơ khí

1
Chuyên đề tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện
LỜI NÓI ĐẦU
- Điện năng là một dạng năng lượng có nhiều ưu điểm như: dễ dàng chuyển
thành các dạng năng lượng khác (nhiệt, cơ, hoá ), dễ truyền tải và phân phối.
Chính vì vậy điện năng được dùng rất rộng rãi trong mọi lĩnh vực hoạt động của
con người.
- Điện năng là nguồn năng lượng chính của các ngành công nghiệp, là điều
kiện quan trọng để phát triển đô thị và các khu vực dân cư. Vì lý do đó khi lập
kế hoạch phát triển kinh tế xã hội, kế hoạch phát triển điện năng phải đi trước
một bước, nhằm thoả mãn nhu cầu điện năng không những trong giai đoạn trước
mắt mà còn dự kiến cho sự phát triển trong tương lai.
- Ngày nay, nền kinh tế nước ta đang từng bước phát triển, đời sống nhân dân
đang ngày càng được nâng cao. Cùng với sự phát triển đó thì nhu cầu về điện
năng trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ và sinh hoạt cũng
tăng trưởng không ngừng. Đặc biệt với chủ trương kinh tế mở của nhà nước, vốn
đầu tư nước ngoài tăng lên làm các nhà máy, xí nghiệp mới mọc lên càng nhiều.
Do đó đòi hỏi phải có hệ thống cung cấp điện an toàn, tin cậy để sản xuất và
sinh hoạt. Để làm được điều này thì nước ta cần phải có một đội ngũ đông đảo
và tài năng có thể thiết kế, đưa ứng dụng công nghệ điện vào trong đời sống.
Sinh viên khoa điện trong tương lai không xa sẽ đứng trong đội ngũ này. Chính
vì vậy đồ án môn học cung cấp điện là một yêu cầu cấp thiết cho mỗi sinh viên
của khoa. Nó là bài kiểm tra khảo sát kiến thức tổng hợp của mỗi sinh viên, và
cũng là điều kiện để cho sinh viên tự tìm hiểu và nghiên cứu kiến thức về ngành
điện để hỗ trợ cho trình độ chuyên môn của mình.
Mặc dù vậy, với sinh viên năm thứ ba còn đang ngồi trong ghế nhà trường
thì kinh nghiệm thực tế còn chưa có nhiều, do đó cần phải có sự hướng dẫn giúp
đỡ của thầy giáo. Qua đây em xin được gửi lời cảm ơn tới cô Nguyễn Thị
Hoài Sơn đã tận tình hướng dẫn, giúp em hoàn thành tốt đồ án môn học này.
GVHD: Giảng viên : Nguyễn Thị Hoài Sơn SVTH: Lê Đức Thạo
1

2
Chuyên đề tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện
CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU NGÀNH NGHỀ VÀ QUI MÔ SẢN XUẤT CỦA NHÀ MÁY
1.1. Quy mô, năng lực của nhà máy
- Nhà máy cần thiết kế cung cấp điện trong đề tài thiết kế có quy mô khá
lớn. Nhà máy có các phụ tải điện sau:
Số
trên
mặt
bằng
Tên phân xưởng (phân
xưởng)
Diện tích ( m
2
)
Công suất đặt (kW)
1 Phân xưởng kết cấu kim loại 200 1950
2 Phân xưởng lắp ráp cơ khí 600 1800
3 Phân xưởng đúc 400 1200
4 Phân xưởng nén khí 300 800
5 Phân xưởng rèn 200 1200
6 Trạm bơm 150 640
7 Phân xưởng sửa chữa cơ khí 200 Xác định theo tính toán
8 Phân xưởng gia công gỗ 500 450
9 Bộ phận hành chính và ban
quản lý
400 80(Chưa kể chiếu sáng)
10 Bộ phận thử nghiệm 200 370
11 Phụ tải chiếu sáng các phân

xưởng
Xác định theo diện tích
- Dự kiến trong tương lai nhà máy sẽ được mở rộng và thay thế, lắp đặt các
thiết bị máy móc hiện đại hơn. Đứng về mặt cung cấp thì việc thiết kế cấp
điện phải đảm bảo sự gia tăng phụ tải trong tương lai về mặt kĩ thuật và kinh
tế, phải đề ra phương án cấp điện sao cho không gây quá tải sau vài năm sản
xuất và không để quá dư thừa dung lượng mà sau vài năm nhà máy vẫn
không khai thác hết dung lượng công suất dự trữ dẫn đến lãng phí.
1.2. Giới thiệu phụ tải điện của toàn nhà máy
GVHD: Giảng viên : Nguyễn Thị Hoài Sơn SVTH: Lê Đức Thạo
2
3
Chuyên đề tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện
1.2.1 Các đặc điểm của phụ tải điện
Phụ tải điện trong nhà máy công nghiệp có thể chia ra làm hai loại phụ tải
- Phụ tải động lực
- Phụ tải chiếu sáng
Phụ tải động lực và phụ tải chiếu sáng thường làm việc ở chế độ dài hạn, điện
áp yêu cầu trực tiếp tới thiết bị là 380/ 220 V ở tần số công nghiệp f=50 Hz.
1.2.2. Các yêu cầu về cung cấp điện của nhà máy
- Các yêu cầu cung cấp điện phải dựa vào phạm vi và mức độ quan trọng của
các thiết bị để từ đó vạch ra phương thức cấp điện cho từng thiết bị cũng như
trong các phân xưởng trong nhà máy, đánh giá tổng thể toàn nhà máy ta thấy tỉ
lệ (%) của phụ tải loại I lớn hơn tỉ lệ (%) của phụ tải loại II và III, do đó nhà
máy được đánh giá là hộ phụ tải loại I, vì vậy yêu cầu cung cấp điện phải được
đảm bảo liên tục.
GVHD: Giảng viên : Nguyễn Thị Hoài Sơn SVTH: Lê Đức Thạo
3
4
Chuyên đề tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện

CHƯƠNG 2
TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG
2.1. Những vấn đề chung
Trong bất kỳ xí nghiệp nào, ngoài chiếu sáng tự nhiên còn phải dùng chiếu
sáng nhân tạo, phổ biến nhất là dùng đèn để chiếu sáng nhân tạo. Thiết kế chiếu
sáng công nghiệp cũng phải đáp ứng yêu cầu về độ rọi và hiệu quả của chiếu sáng
đối với thị giác. Ngoài ra, chúng ta còn quan tâm tới màu sắc ánh sáng, lựa chọn
các chao chụp đèn, sự bố trí chiếu sáng vừa đảm bảo tính kinh tế, kỹ thuật và còn
phải đảm bảo mỹ quan. Thiết kế chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu sau:
• Không lóa mắt: Vì với cường độ ánh sáng mạnh sẽ làm cho mắt có cảm
giác lóa, thần kinh bị căng thẳng, thị giác mất chính xác.
• Không lóa do phản xạ: Ở một số vật công tác có các tia phản xạ khá
mạnh
và trực tiếp do đó khi bố trí đèn cần chú ý tránh.
• Không có bóng tối: Ở nơi sản xuất các phân xưởng không lên có bóng
tối, mà phải sáng đồng đều để có thể quan sát được toàn bộ phân xưởng.
Muốn khử các bóng tối cục bộ thường sử dụng bóng mờ và treo cao
đèn.
• Độ rọi yêu cầu đồng đều: Nhằm mục đích khi quan sát từ vị trí này sang
vị trí khác mắt người không phải điều tiết quá nhiều gây mỏi mắt.
• Phải tạo được ánh sáng giống ánh sáng ban ngày: để thị giác đánh giá
được chính xác
2.2. Phương án bố trí đèn.
Đối với phân xưởng sửa chữa cơ khí ta bố trí đèn cho chiếu sáng chung.
Chiếu sáng chung sẽ phải dùng nhiều đèn. Vấn đề đặt ra là phải xác định được vị
trí hợp lí của các đèn và khoảng cách giữa đèn với trần nhà và mặt công tác. Đối
với chiếu sáng chung người ta hay sử dụng 2 cách bố trí đèn.
GVHD: Giảng viên : Nguyễn Thị Hoài Sơn SVTH: Lê Đức Thạo
4
5

Chuyên đề tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện
- Theo hình chữ nhật
- Theo hình thoi
2.3. Các phương pháp tính toán chiếu sáng được sử dụng khi tính chiếu sáng
công nghiệp.
- Phương pháp hệ số sử dụng.
- Phương pháp từng điểm.
- Phương pháp tính gần đúng.
- Phương pháp tính gần đúng đối với đèn ống.
- Phương pháp tính toán với đèn ống.
2.4. Thiết kế chiếu sáng
1. Có hai cách tính toán:
GVHD: Giảng viên : Nguyễn Thị Hoài Sơn SVTH: Lê Đức Thạo
5
6
Chuyên đề tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện
a. Tính toán sơ bộ
Ở bước thiết kế sơ bộ, hoặc với đối tượng chiếu sáng không yêu cầu chính xác cao
có thể dùng phương pháp tính toán gần đúng theo các bước sau:
- Lấy một suất chiếu sáng P
o
, W/m
2
sao cho phù hợp yêu cầu khách hàng
- Xác định công suất tổng cần cấp cho chiếu sáng khu vực có diện tích S, m
2
P
cs
= P
o

.s ( kw)
-Xác định số lượng đèn: Chọn công suất một bóng đèn P
b
, từ đây dễ dàng xác định
số lượng bóng đèn:
- Bố trí đèn trong khu vực (theo cụm hoặc theo dãy).
b. Tính toán theo phương pháp hệ số sử dụng
Trình tự tính toán theo phương pháp này như sau
- Xác định độ treo cao đèn: H = h - h
1
- h
2
GVHD: Giảng viên : Nguyễn Thị Hoài Sơn SVTH: Lê Đức Thạo
6
7
Chuyên đề tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện

Bố trí đèn trên mặt bằng và mặt đứng
Trong đó: H là độ cao của phân xưởng
h
1
là khoảng cách từ trần đến bóng đèn, thường h
1
= 0.5 ÷ 0.7m
h
2
là độ cao của mặt làm việc, thường 0.7 ÷ 0.9m
Từ bảng 7.4 sách giáo trình cung cấp điện tra tỷ số L/H, xác định được
khoảng cách giữa 2 đèn kề nhau L(m).
Căn cứ vào bố trí đèn trên mặt bằng mặt cắt xác định hệ số phản xạ của

tường, trần P
tg
, P
tr
.
Xác định chỉ số của phòng kích thước a×b:
3. Từ P
tg
, P
tr
,
ϕ
tra bảng tìm ra hệ thống K
sd
.
4. Xác định quang thông của đèn
(Lumen)
Trong đó: K là hệ số dự trữ
E là độ rọi (lx)
S là diện tích phân xưởng
z là hệ số tính toán, thường z = 0.8 ÷ 1.4
n là số bóng đèn. Xác định sau khi bố trí đèn trên mặt bằng từ đây tra bảng tìm
GVHD: Giảng viên : Nguyễn Thị Hoài Sơn SVTH: Lê Đức Thạo
7
8
Chuyên đề tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện
công suất bóng đèn có công suất tương ứng.
Tính toán như sau:
- Xác định số lượng và công suất bóng
Chọn E =30 lx

Căn cứ vào trần nhà cao 4.5 m
Mặt công tác h
2
= 0.8m
Độ cao treo đèn cách trần h
1
= 0.7 m
Vậy H = 4.5- 0.8- 0.7 = 3m
Tra bảng 7.4 sách giáo trình cung cấp điện với đèn sợi đốt bóng vạn năng có
L/H=1.8 xác định khoảng cách giữa các đèn
L/H = 1.8
→
L =1.8 ×H = 1.8 × 3 = 5.4(m)
Căn cứ vào diện tích phân xưởng có chiều dài a= 70m
Chiều rộng b = 45 m
Ta Chọn L = 5m
Căn cứ vào diện tích phân xưởng thì ta bố trí đèn làm 8 dãy cách nhau 5m, cách
tường 2.5m theo diện tích phân xưởng.
Tổng số bóng đèn cần dùng là 112 bóng trong phân xưởng. Ở đây ta cần
chiếu sáng thêm cho phòng vệ sinh và phòng thay đồ là 4 bóng 100w. Vậy
số bóng dùng cho chiếu sáng chung là 116 bóng .
GVHD: Giảng viên : Nguyễn Thị Hoài Sơn SVTH: Lê Đức Thạo
8
9
Chuyên đề tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện
- Xác định chỉ số của phân xưởng
Φ = = = 8,75
Lấy hệ số dự trữ K = 1.3 (Tra bảng 7.5 sách giáo trình cung cấp điện)
Hệ số tính toán z = 1.1
Lấy hệ số phản xạ của tường là p

tg
= 30% và của trần là p
tr
= 50%
Tra bảng pl VIII.1 (sách thiết kế cấp điện) ta tra được k
sd
= 0.46
Xác định được quang thông của môi đèn:
F = = = 2234 lumen
Tra bảng 7.2 sách giáo trình cung cấp điện
Ta chọn bóng đèn sợi đốt 200w sử dụng điện áp 220v. Có quang thông
GVHD: Giảng viên : Nguyễn Thị Hoài Sơn SVTH: Lê Đức Thạo
7
0
m
45
m
5 m
0,5
m
1

5
m
5

m
9
1
0

Chuyên đề tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện
F=2234 lm
Ngoài chiếu sáng chung cho phân xưởng ta còn cần chiếu sáng cho 2 phòng vệ
sinh và 2 phòng thay đồ mỗi phòng sử dụng 1 bóng đèn 100w.
Ta đặt riêng 1 tủ chiếu sáng cạnh cửa ra vào và được lấy điện từ tủ phân phối của
xưởng. Tủ gồm 1 áptômát tổng 3 pha 4 cực và 9 áptômát nhánh 1 pha. Trong đó 8
áptômát nhánh 1pha bảo vệ cho 112 bóng 200w mỗi áp bảo vệ cho 3 bóng, 1
áptômát bảo vệ cho 4 bóng 100w. Còn 1 áptômát còn lại bảo vệ cho thiết bị làm
mát và thông gió .
Vậy phụ tải chiếu sang là
112 bóng x 200W + 4 bóng x 100W = 22800W = 22,8 KW
Sơ đồ nguyên lý mạng chiếu sáng phân xưởng cơ khí
GVHD: Giảng viên : Nguyễn Thị Hoài Sơn SVTH: Lê Đức Thạo
10
1
1
Chuyên đề tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện

Bố trí đèn trên mặt bằng và mặt đứng
Trong đó: H là độ cao của phân xưởng
h
1
là khoảng cách từ trần đến bóng đèn, thường h
1
= 0.5 ÷ 0.7m
h
2
là độ cao của mặt làm việc, thường 0.7 ÷ 0.9m
Từ bảng 7.4 sách giáo trình cung cấp điện tra tỷ số L/H, xác định được
khoảng cách giữa 2 đèn kề nhau L(m).

Căn cứ vào bố trí đèn trên mặt bằng mặt cắt xác định hệ số phản xạ của
tường, trần P
tg
, P
tr
.
Xác định chỉ số của phòng kích thước a×b:
3. Từ P
tg
, P
tr
,
ϕ
tra bảng tìm ra hệ thống K
sd
.
4. Xác định quang thông của đèn
(Lumen)
Trong đó: K là hệ số dự trữ
E là độ rọi (lx)
S là diện tích phân xưởng
z là hệ số tính toán, thường z = 0.8 ÷ 1.4
n là số bóng đèn. Xác định sau khi bố trí đèn trên mặt bằng từ đây tra bảng tìm
GVHD: Giảng viên : Nguyễn Thị Hoài Sơn SVTH: Lê Đức Thạo
11
1
2
Chuyên đề tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện
công suất bóng đèn có công suất tương ứng.
Tính toán như sau:

- Xác định số lượng và công suất bóng
Chọn E =30 lx
Căn cứ vào trần nhà cao 4.5 m
Mặt công tác h
2
= 0.8m
Độ cao treo đèn cách trần h
1
= 0.7 m
Vậy H = 4.5- 0.8- 0.7 = 3m
Tra bảng 7.4 sách giáo trình cung cấp điện với đèn sợi đốt bóng vạn năng có
L/H=1.8 xác định khoảng cách giữa các đèn
L/H = 1.8
→
L =1.8 ×H = 1.8 × 3 = 5.4(m)
Căn cứ vào diện tích phân xưởng có chiều dài a= 70m
Chiều rộng b = 45 m
Ta Chọn L = 5m
Căn cứ vào diện tích phân xưởng thì ta bố trí đèn làm 8 dãy cách nhau 5m, cách
tường 2.5m theo diện tích phân xưởng.
Tổng số bóng đèn cần dùng là 112 bóng trong phân xưởng. Ở đây ta cần chiếu
sáng thêm cho phòng vệ sinh và phòng thay đồ là 4 bóng 100w. Vậy số bóng dùng
cho chiếu sáng chung là 116 bóng .
GVHD: Giảng viên : Nguyễn Thị Hoài Sơn SVTH: Lê Đức Thạo
12
1
3
Chuyên đề tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện
- Xác định chỉ số của phân xưởng
Φ = = = 8,75

Lấy hệ số dự trữ K = 1.3 (Tra bảng 7.5 sách giáo trình cung cấp điện)
Hệ số tính toán z = 1.1
Lấy hệ số phản xạ của tường là p
tg
= 30% và của trần là p
tr
= 50%
Tra bảng pl VIII.1 (sách thiết kế cấp điện) ta tra được k
sd
= 0.46
Xác định được quang thông của môi đèn:
F = = = 2234 lumen
Tra bảng 7.2 sách giáo trình cung cấp điện
Ta chọn bóng đèn sợi đốt 200w sử dụng điện áp 220v. Có quang thông
GVHD: Giảng viên : Nguyễn Thị Hoài Sơn SVTH: Lê Đức Thạo
70 m
45
m
5 m
0,5
m
1
5
m
5 m
13
1
4
Chuyên đề tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện
F=2234 lm

Ngoài chiếu sáng chung cho phân xưởng ta còn cần chiếu sáng cho 2 phòng vệ
sinh và 2 phòng thay đồ mỗi phòng sử dụng 1 bóng đèn 100w.
Ta đặt riêng 1 tủ chiếu sáng cạnh cửa ra vào và được lấy điện từ tủ phân phối của
xưởng. Tủ gồm 1 áptômát tổng 3 pha 4 cực và 9 áptômát nhánh 1 pha. Trong đó 8
áptômát nhánh 1pha bảo vệ cho 112 bóng 200w mỗi áp bảo vệ cho 3 bóng, 1
áptômát bảo vệ cho 4 bóng 100w. Còn 1 áptômát còn lại bảo vệ cho thiết bị làm
mát và thông gió .
Vậy phụ tải chiếu sang là
112 bóng x 200W + 4 bóng x 100W = 22800W = 22,8 KW
Sơ đồ nguyên lý mạng chiếu sáng phân xưởng cơ khí
GVHD: Giảng viên : Nguyễn Thị Hoài Sơn SVTH: Lê Đức Thạo
14
1
5
Chuyên đề tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện
CHƯƠNG 3
XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CÁC PHÂN XƯỞNG VÀ TOÀN NHÀ
MÁY
3.1. Giới thiệu các phương pháp xác định phụ tải tính toán cho khu vực
công nghiệp
3.1.1. Khái niệm về phụ tải tính toán ( phụ tải điện )
Phụ tải tính toán ( hay còn gọi là phụ tải điện ) là phụ tải không có thực,
nó cần thiết cho việc chọn các trang thiết bị cung cấp điện (CCĐ) trong mọi
trạng thái vận hành của hệ thống CCĐ. Phụ tải tính toán không phải là tổng công
suất đặt của các thiết bị điện, việc sử dụng điện là không có qui luật.Trong thực
tế vận hành ở chế độ dài hạn người ta muốn rằng phụ tải thực tế không gây ra
GVHD: Giảng viên : Nguyễn Thị Hoài Sơn SVTH: Lê Đức Thạo
15
1
6

Chuyên đề tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện
những phát nóng các trang thiết bị CCĐ ( dây dẫn, máy biến áp, thiết bị đóng cắt
). Ngoài ra ở chế độ ngắn hạn thì nó không được gây tác động cho các thiết bị
bảo vệ ( ví dụ ở các chế độ khởi động của các phụ tải thì cầu chì hoặc các thiết
bị bảo vệ khác không được cắt ). Như vậy phụ tải tính toán thực chất là phụ tải
giả thiết tương đương với phụ tải thực tế về một vài phương diện nào đó. Trong
thực tế thiết kế người ta thường quan tâm đến hai yếu tố cơ bản do phụ tải gây ra
đó là phát nóng và tổn thất, vì vậy tồn tại hai loại phụ tải tính toán cần phải được
xác định đó là phụ tải tính toán theo điều kiện phát nóng và phụ tải tính toán
theođiều kiện tổn thất.
- Phụ tải tính toán theo điều kiện phát nóng là phụ tải giả thiết lâu dài
không đổi tương đương với phụ tải thực tế biến thiên về hiệu quả nhiệt
lớn nhất.
- Phụ tải tính toán theo điều kiện tổn thất thường được gọi là phụ tải đỉnh
nhọn là phụ tải cực đại ngắn hạn xuất hiện trong một thời gian ngắn từ
1 đến 2 giây chúng chưa gây ra phát nóng cho các trang thiết bị nhưng
lại gây ra các tổn thất và có thể là nhảy các bảo vệ hoặc làm đứt cầu
chì. Trong thực tế phụ tải đỉnh nhọn thường xuất hiện khi khởi động
các động cơ hoặc khi đóng cắt các thiết bị cơ điện khác.
GVHD: Giảng viên : Nguyễn Thị Hoài Sơn SVTH: Lê Đức Thạo
16
1
7
Chuyên đề tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện
Để xác định đúng phụ tải tính toán là rất khó, nhưng ta có thể dùng các
phương pháp gần đúng trong tính toán. Có nhiều phương pháp như vậy, người
kỹ sư cần phải căn cứ vào thông tin thu nhận được trong từng giai đoạn thiết kế
để chọn phương pháp thích hợp, càng có nhiều thông tin ta càng chọn được
phương pháp chính xác hơn.
3.1.2. Các phương pháp xác định phụ tải tính toán và phạm vi sử dụng

a) Trong giai đoạn dự án khả thi:
Thông tin mà ta biết được là diện tích D ( ha ) của khu chế xuất và ngành
công nghiệp ( nặng hay nhẹ ) của khu chế xuất đó. Chú ý: 1 ha= 100m* 100m.
Mục đích là dự báo phụ tải để chuẩn bị nguồn ( như nhà máy điện, đường dây
không, trạm biến áp ).
Từ các thông tin trên ta xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên
một đơn vị diện tích sản xuất.
S
tt
= s
0
.D ( 2-1 )
Trong đó:
s
0
( kVA/ ha ) – suất phụ tải trên một đơn vị diện tích.
D ( ha ) – diện tích sản xuất có bố trí các thiết bị dùng điện.
Để xác định s
0
ta dựa vào kinh nghiệm:
- Đối với các ngành công nghiệp nhẹ ( dệt, may, giầy dép, bánh kẹo, )
ta lấy s
0
= ( 100 ÷ 200 ) kVA/ ha.
- Đối với các ngành công nghiệp nặng ( cơ khí, hoá chất, dầu khí, luyện
kim, xi măng, ) ta lấy s
0
= ( 300 ÷ 400 ) kVA/ ha.
Nếu khu chế xuất đó là một xí nghiệp và biết được sản lượng thì ta xác
định phụ tải tính toán cho khu chế xuất theo suất tiêu hao điện năng trên một

đơn vị sản phẩm và tổng sản lượng.
Trong đó:
P
tt
Q
tt
a .M
=
0
T
max
= P
tt
.
tg
ϕ
( 2-2 )
( 2-3 )
a
0
( kWh/ 1sp ) - điện năng cần thiết để sản xuất 1 sản phẩm ( sp ) ( tra sổ tay ).
M ( sp/ năm) – sản lượng.
cosϕ - hệ số công suất hữu công của toàn bộ khu chế xuất ( tra sổ tay cùng với
T
max
).
T
max
( h ) – thời gian sử dụng công suất lớn nhất ( tra sổ tay trang 254, phụ lục
I.4 sách THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN ). Chú thích: T

max
là thời gian nếu hệ thống cung
cấp điện chỉ truyền tải công suất lớn nhất thì sẽ truyền tải được một lượng điện
năng đúng bằng lượng điện năng truyền tải trong thực tế một năm.
GVHD: Giảng viên : Nguyễn Thị Hoài Sơn SVTH: Lê Đức Thạo
17
P
2
+ Q
2
tt tt
Ta có thể xác định T
max
theo bảng sau:
Các xí nghiệp Nhỏ hơn 3000 h
Trong
khoảng
3000
÷ 5000 h
Lớn hơn 5000 h
Xí nghiệp 1 ca
X
- -
Xí nghiệp 2 ca - X -
Xí nghiệp 3 ca - - X
Trong đó:
X – là ô ta chọn.
- – là ô ta không chọn.
Từ đó ta có:
S

tt
=
=
P
tt
cos
ϕ
( 2-4 )
b) Trong giai đoạn xây dựng nhà xưởng:
Thông tin mà ta biết được là diện tích nhà xưởng D ( m
2
) và công suất đặt
P
đ
( kW ) của các phân xưởng và phòng ban của nhà máy. Mục đích là:
- Xác định phụ tải tính toán cho các phân xưởng.
- Chọn biến áp cho phân xưởng.
- Chọn dây dẫn về phân xưởng.
- Chọn các thiết bị đóng cắt cho phân xưởng.
Phụ tải tính toán của một phân xưởng được xác định theo công suất đặt P
đ
và hệ số nhu cầu k
nc
( tra sổ tay trang 254, phụ lục I.3 sách THIẾT KẾ CẤP
ĐIỆN ) theo các công thức sau:
P
tt
= P
đl
= k

nc
.P
đ
( 2-5 )
P
cs
= P
0
.D ( 2-6 )
Q
tt
= Q
đl
= P
tt
. tg
ϕ
( 2-7 )
Từ đó ta xác định được phụ tải tính toán của phân xưởng ( px ) như sau:
P
ttpx
= P
đl
+ P
cs
( 2-8 )
Q
ttpx
= Q
đl

+ Q
cs
( 2-9 )
Vì phân xưởng dùng đèn sợi đốt nên đối với phụ tải chiếu sáng thì ϕ= 0 (
cosϕ= 1 ), ta có Q
cs
= P
cs
.tg
ϕ
= 0. Chú ý nếu dùng đèn tuýp hoặc quạt thì ta có
P
2
Q
2
ttpx ttpx
P
2
Q
2
ttXN ttXN
Chuyên đề tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện
cosϕ= 0.8, nếu dùng 2 quạt ( cosϕ= 0.8 ) và 1 đèn sợi đốt ( cosϕ=1 ) thì ta lấy
chung cosϕ= 0.9
Trong các công thức trên:
k
nc
- hệ số nhu cầu ( tra sổ tay trang 254, phụ lục I.3 sách THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN
).
P

đ
- công suất đặt.
P
0
( W/m
2
) – suất phụ tải chiếu sáng ( trang 253, phụ lục I.2 sách THIẾT KẾ
CẤP ĐIỆN ).
P
đl
, Q
đl
– các phụ tải động lực của phân xưởng.
P
cs
, Q
cs
– các phụ tải chiếu sáng của phân xưởng.
Từ đó ta có:
S
ttpx
=
Vậy phụ tải tính toán của cả xí nghiệp là:
P
ttXN
m
=
k
dt
.

∑
P
ttpxi
i=1
( 2-10 )
Q
ttXN
m
=
k
dt
.
∑
Q
ttpxi
i=1
( 2-11 )
Từ đó ta có:
S
ttXN
=
cos
ϕ
=
P
ttX
N
( 2-12 )
ttXN
S

ttX
N
( 2-13 )
Trong đó:
k
đt
– hệ số đồng thời ( thường có giá trị từ 0.85 ÷ 1 ).
Chuyên đề tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện
m – số phân xưởng và phòng ban.
c) Trong giai đoạn thiết kế chi tiết ( thiết kế nội thất ):
Thông tin mà ta biết được là khá chi tiết, ta bắt đầu thực hiện việc phân
nhóm các thiết bị máy móc ( từ 8 ÷ 12 máy/ 1 nhóm ). Sau đó ta xác định phụ tải
S
tt
3.U
dm
Chuyên đề tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện
tính toán của một nhóm n máy theo công suất trung bình P
tb
và hệ số cực đại
k
max
theo các công thức sau:
P
tt
=
k
max
.P
tb

Q
tt
n
=
k
max
.k
sd
.
∑
P
dmi
i=1
= P
tt
.tg
ϕ
( 2-15 )
( 2-14 )
I
tt
=
Trong đó:
n – số máy trong một nhóm.
P
tb
- công suất trung bình của nhóm phụ tải trong ca máy tải lớn nhất
n
(
P

tb
=
k
sd
.
∑
P
dmi
).
i=1
P
đm
( kW ) – công suất định mức của máy, nhà chế tạo cho.
U
đm
- điện áp dây định mức của lưới (U
đm
= 380 V ).
k
sd
– hệ số sử dụng công suất hữu công của nhóm thiết bị ( tra sổ tay trang 253,
phụ lục I.1 sách THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN ).
k
max
– hệ số cực đại công suất hữu công của nhóm thiết bị ( hệ số này được xác
định theo hệ số sử dụng k
sd
và số thiết bị dùng điện hiệu quả n
hq
, tra sổ tay trang

256, phụ lục I.6 sách THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN ).
n
hq
- số thiết bị dùng điện hiệu quả: là số thiết bị có công suất bằng nhau, có
cùng chế độ làm việc gây ra một phụ tải tính toán đúng bằng phụ tải tính toán do
nhóm thiết bị điện thực tế có công suất và chế độ làm việc khác nhau gây ra.
**) Các bước xác định n
hq
:
- Bước 1: xác định n
I
là số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng một
nửa công suất của thiết bị có công suất lớn nhất.
- B
ước 2: xác định
P
I
Chuyên đề tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện
n
I
=
∑
P
dmi
i=1
(
2-
16
)
- Bước 3: xác định

Trong đó:
n
n* =
I
n
P* =
P
I
P
( 2-17 )
( 2-18 )
P – tổng công suất của các thiết bị trong nhóm thiết bị ( nhóm phụ tải )
đang xét.
- Bước 4: tra sổ tay trang 255, phụ lục I.5 sách THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN ta
được n
hq
* theo n* và P*
- Bước 5: tính n
hq
= n. n
hq
* ( 2-19 )
**) Chú ý:
- Nếu trong nhóm có phụ tải 1 pha đấu vào U
pha
( 220V ) như quạt gió,
ta phải qui đổi về 3 pha như sau:
P
q
d

= 3.P
d
m
( 2-30 )
-
Nếu trong nhóm có phụ tải 1 pha đấu vào U
dây
( 380V ) như biến áp
hàn, ta qui đổi về 3 pha như sau:
P
qd
=
3.P
d
m
( 2-31 )
-
Nếu trong nhóm có thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại như cầu

trục, cẩu, máy nâng, biến áp hàn, ta qui đổi về chế độ dài hạn như
sau:
P
q
d
= P
dm
.
k
d
%

( 2-32 )
Trong đó k
d
% - hệ số đóng điện phần trăm lấy theo thực tế.

Ví dụ:
1 cầu trục 14 kW có k
d
%=36% thì
P
q
d
= 14
.
36% = 8.4
kW
1 biến áp hàn 10 kW có k
d
%=25% thì
P
q
d
= 10.
3.
25%
= 8.66
kW
Từ đó ta tính được phụ tải tính toán của cả phân xưởng theo các công thức sau:
P
dl

nm
=
k
dt
.
∑
P
tti
i=1
( 2-33 )
P
2
Q
2
px px
S
px
3.U
dm
Chuyên đề tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện
P
cs
= P
0
.
D
( 2-34 )
Q
dl
Q

cs
nm
=
k
dt
.
∑
Q
tti
i=1
= P
cs
.tg
ϕ
cs
( 2-35 )
( 2-36 )
Các phân xưởng của các nhà máy trong thực tế thường dùng đèn sợi đốt
nên
Q
cs
= 0
Vậy ta tính được:
P
p
x
= P
dl
+ P
c

s
( 2-37 )
Q
px
= Q
d
l
+ Q
c
s
( 2-38 )
Q
px
= Q
d
l
( do Q
cs
= 0 ) ( 2-39 )
S
px
=
( 2-40 )
cos
ϕ
px
=
I
ttpx
=

P
p
x

S
px
( 2-41 )
( 2-42 )
Trong đó:
nm – số nhóm máy của phân xưởng mà ta đã phân ở trên.
k
đt
– hệ số đồng thời ( thường có giá trị từ 0.85 ÷ 1 ).
GVHD: Giảng viên : Nguyễn Thị Hoài Sơn SVTH: Lê Đức Thạo
21