Đồ án cung cấp điện hoàn thành

GVHD: Trần Quang Khánh
LỜI NÓI ĐẦU
Điện năng là một dạng năng lượng phổ biến và có tầm quan trọng không thể
thiếu được trong bất kì một lĩnh vực nào của nền kinh tế quốc dân của mỗi đất
nước. như chúng ta đã xác định và thống kê rằng 70% điện năng được sản xuất ra
dung trong các xi nghiệp, nhà máy công nghiệp. Vấn đề dặt ra cho chúng ta là đã
sản xuất ra được điên năng thì làm thế nào để cung cấp điện cho các phụ tải điện
được hiệu quả, tin cậy. Vì vậy cung cấp điện cho nhà máy, xí nghiệp công nghiệp
có một ý nghĩa to lớn đối với nền kinh tế quốc dân.
Nhìn về phương diện quốc gia thì việc đảm bảo cung cấp điện một cách lien tục
và tin cậy cho ngành công nghiệp tức là đảm bảo cho nền kinh tế quốc gia phát
triển lien tục và tiến kịp với sự phát triển của nền khoa học công nghệ thế giới.
Nếu ta nhìn về phương diện sản xuất và tiêu thụ điện năng thì công nghiệp là
ngành tiêu thụ năng lượng nhiều nhất. Vì vậy cung cấp điện và sử dụng điện năng
hợp lý trong lĩnh vực này sẽ có tác dụng trực tiếp tới việc khai thác một cách hiệu
quả công suất của nhà máy phát điện và sử dụng hiệu quả lượng điện năng được
sản xuất ra.
Một phương án cung cấp điện hợp lý là phải kết hợp một cách hài hòa các yêu
cầu về kinh tế, độ tin cậy cung cấp điện, độ an toàn cao, đồng thời phải đảm bảo
tính liên tục cung cấp điện, tiện lợi cho việc vận hành, sửa chữa khi hỏng hóc và
phải đảm bảo được chất lượng điện năng nằm trong phạm vi cho phép. Hơn nữa là
phải thuận lợi cho việc mở rộng và phát triển trong tương lai.
Với đề tài: Thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp
Đã phần nào giúp em làm quen dần với việc thiết kế đề tài tốt nghiệp sau này.
Trong thời gian làm bài, với sự cố gắng của bản thân, cùng với sự giúp đỡ tận tình
của thầy: Ninh Văn Nam em đã hoàn thành đồ án môn học của mình. Song do thời
gian làm bài không nhiều, kiến thức còn hạn chế, nên bài làm của em không tránh
khỏi thiếu sót. Do vậy em kính mong được sự góp ý, chi bảo của các thầy cô để em
có được những kinh nghiệm chuẩn bị cho công việc sau nay.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Trần Quâng Khánh cùng các thày cô giáo
trong bộ môn.

SVTH:Trương Văn Minh Thái Page 1
GVHD: Trần Quang Khánh
ĐỒ ÁN : CUNG CẤP ĐIỆN
Đề tài: Thiết kế cấp điện cho một xí nghiệp công
nghiệp
Giáo viên hướng dẫn : Trần Quang Khánh
Sinh viên thực hiện : Trương Văn Minh Thái
Lớp : ĐH Điện 1 K4
Hà Nội 12/2012
SVTH:Trương Văn Minh Thái Page 2
GVHD: Trần Quang Khánh
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU 2
CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG
1.1 Giới thiệu chung 4
1.2 Các tiêu chuẩn về chiếu sáng
1.3 Các số liệu để thiết kế chiếu sáng 7
1.4 Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng cơ khí 9
CHƯƠNG 2 :TÍNH TOÁN PHỤ TẢI 14
2.1. Các đại lượng cơ bản và hệ số tính toán 15
2.2. Tính toán phụ tải chiếu sáng 19
2.3. Tính toán phụ tải làm mát 20
2.4, Tính toán phụ tải động lực
2.5. Tính toán bù công suất 31
CHƯƠNG 3: XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN 33
3.1. Xác định tâm phụ tải 33
3.2. Lựa chọn sơ đồ tối ưu 37
3.3. Kết Luận 50
CHƯƠNG 4 : LỰA CHỌN VÀ KIỂM TRA THIẾT BỊ 51
4.1. Chọn tiết diện dây dẫn mạng động lực và mạng

chiếu sáng 51
4.2. Tính toán ngắn mạch 55
4.3. Chọn thiết bị bảo vệ và đo lường 61
CHƯƠNG 5 : TÍNH CHẾ ĐỘNG MẠNG ĐIỆN 68
5.1. Hao tổn điện áp lớn nhất trong mạng điện 68
SVTH:Trương Văn Minh Thái Page 3
GVHD: Trần Quang Khánh
5.2. Xác định hao tổn công suất 68
5.3. Xác định hao tổn điện năng 70
CHƯƠNG 6 : TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT VÀ CHỐNG SÉT 73
6.1. Tính toán nối đất 74
6.2. Tính toán chống sét 76
CHƯƠNG 7 : NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT 78
7.1. hệ số công suất và ý nghĩa của việc nâng cao hệ số công suất 78
7.2. Các giải pháp bù cosφ tự nhiên 80
7.4. Phân phối tối ưu công suất bù trên lưới điện xí nghiệp 82
7.5. Xác định dung lượng bù 83
7.6. Đánh giá hiệu quả bù 86
CHƯƠNG 8 : HẠCH TOÁN CÔNG TRÌNH 88
KẾT LUẬN …………………………………………………… 90
SVTH:Trương Văn Minh Thái Page 4
GVHD: Trần Quang Khánh
THIẾT KẾ CUNG CẤP
ĐIỆN
Chương I. THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG.
1.1. Giới thiệu chung.
Điện chiếu sáng là một trong những công trình nghệ thuật kiến trúc dân dụng và
công nghiệp vừa là tiện nghi cần thiết vừa có tính chất trang trí mĩ thuật lại vừa có
tác dụng nâng cao hiệu quả sử dụng công trình.
1.2. Các tiêu chuẩn về chiếu sáng

1.2.1. Quang thông
Năng lượg do một nguồn phát ra qua một diện tích trong một đơn vị thời gian
gọi là thông lượng của quang năng.
Ánh sáng của nguồn phát ra gồm nhiều sóng điện từ có độ dài sóng khác nhau.
Do năng lượng của nguồn quang năng được biểu thị bằng biểu thức :

∫
=
1
2
21
.
λ
λ
λλλλ
deE

Trong đó
- e
λ
: Hàm phân bố năng lượng
- E
λ1λ2
: Thông lượng của quang năng từ λ
1
đến λ
2

- λ : Bước sóng
Thông lượng toàn phần

∫
∞
=
n
deE
0
211
λλλλ

1.2.2. Độ rõ
Tuy nguồn quang thông có công suất lớn, nhưng có các bước sóng khác nhau.
Sẽ gây cho mắt ta có những cảm giác khác nhau. Do đó ta cần đưa thêm khái niệm
về độ rõ, kí hiệu :V
o

SVTH:Trương Văn Minh Thái Page 5
GVHD: Trần Quang Khánh
F =
∫
n
i
dev
0

λλ

Đơn vị : lm (lu men)
1.2.3. Cường độ sáng
Nếu nguồn sáng S bức xạ theo mọi phương, trong các góc đặt dω nó truyền đi

qua một quang thông dF thì đại lượng
ω
d
dF
gọi là cường độ sáng của nguồn sáng
trong phương đó :
I =
ω
d
dF

Nếu dF tính bằng lu men thì góc đặt tính bằng Stê-ra-dian thì cường độ ánh sáng
là nến. Kí hiệu : Cd
Đơn vị nến không lớn lắm, một bóng đèn 75 W có thể có cường độ ánh sáng 90
Cd theo hướng sáng nhất.
1.2.4. Độ rưng và độ rọi
Một nguồn sáng có kích thước giới hạn, trên đó lấy một diện tích :ds, quang
thông bức xạ theo mọi phương của góc đặt 2л là dF thì độ trưng của nguồn sáng
được định nghĩa :
R =
dS
dF
Vậy độ trưng là quang thông bức xạ trên một diện tích ds
Độ rọi kí hiệu E là phần quang thông tới trên một đơn vị diện tích dS :
E =
dS
dF

Vậy độ rọi của nguồn sáng tỉ lệ thuận với cường độ nguồn sáng và tỉ lệ nghịch
với bình phương khoảng cách từ nguồn tới tâm diện tích được chiếu sáng, ngoài ra

còn phụ thuộc vào hướng của nguồn.
SVTH:Trương Văn Minh Thái Page 6
GVHD: Trần Quang Khánh
Tóm lại, người ta định nghĩa mật độ quang thông rơi trên một bề mặt gọi là độ
rọi, đơn vị là lx :
E =
S
F
Trong đó
F : Quang thông của nguồn sáng – lumen (lm)
S : Diện tích chiếu sáng - m
2

R, E : Phốt hoặc lux (lx), Với 1 phốt = 10000 lx
1.2.5. Tiêu chuẩn về độ rọi
Căn cứ vào tính chất công việc, yêu cầu đảm bảo sức khoẻ của công nhân, khả
năng cung cấp điện của nguồn mà sẽ có tiêu chuẩn về độ rọi khác nhau
1.3.Thiết kế chiếu sáng cần các số liệu sau:
- Mặt bằng và mặt cắt phân xưởng để xác định vị trí theo đèn
- Những đặc điểm của quá trình công nghệ các tiêu chuẩn về độ rọi cảu các
khu vực làm việc
- Số liệu về nguồn điện và nguồn vật tư
1.3.1. Bố trí đèn
Trong thực tế việc bố trí đèn còn phụ thuộc vào xà ngang của xưởng, đường di
chuyển trong xưởng
Gọi khoảng cách từ trần đến mặt công tác là h
1
, khoảng cách từ bóng đèn đến
trần là h
2

, độ cao của nhà xưởng là h, ta sẽ có độ treo cao đèn là :
H = h – h
1
– h
2

Xác định khoảng cách giữa 2 đèn kế nhau (L) theo tỉ số hợp lý L/H tra theo
bảng 1.1 sau :
SVTH:Trương Văn Minh Thái Page 7
GVHD: Trần Quang Khánh
Bảng 1.1 tỉ số L/H hợp lý cho các đối tượng chiếu sáng
Loại đèn và nơi
sử dụng
L/H bố trí nhiều
dãy
L/H bố trí 1 dãy
Chiều rộng giới
hạn của phân
xưởng khi bố trí
1 dãy
Tốt
nhất
Max cho
phép
Tốt
nhất
Max cho
phép
Chiếu sáng nhà
xưởng dùng chao

mờ hoặc sắt tráng
men
2,3 3,2 1,9 2,5 1,3 H
Chiếu sáng nhà
xưởng dùng chao
vạn năng
1,8 2,5 1,8 2,0 1,2 H
Chiếu sáng cơ
quan văn phòng 1,6 1,8 1,5 1,8 1,0 H
1.3.2. Phương pháp tính toán chiếu sáng.
Phương pháp hệ số sử dụng dùng để xác định quang thông của các bóng đèn
trong chiếu sáng chung đồng đều theo yêu cầu độ rọi cho trước trên mặt phẳng
nằm ngang, Phương pháp này có thể chiếu sáng chung, không chú ý đến hệ số
phản xạ của tường, trần và vật cảnh. Hay dùng chiếu sáng cho phân xưởng có diện
tích lớn hơn 10m
2
, không dùng để chiếu sáng cục bộ hoặc chiếu sáng ngoài trời,
trên cơ sở đó ta chọn công suất của đèn, số lượng đèn cần thiết để chiếu sáng.
Dùng biểu thức : F =
sd
n.k
SkZE

Trong đó :
SVTH:Trương Văn Minh Thái Page 8
GVHD: Trần Quang Khánh
- F : quang thông
- E : độ rọi
- S : diện tích cần chiếu sáng
- K : hệ số dự trữ

- n : số bóng đèn được xác định chính xác sau khi bố trí đèn trên mặt
bằng
- k
sd
: hệ số sử dụng của đèn, nó phụ thuộc vào loại đèn, kích thước và
điều kiện phản xạ của phòng
- Z =
min
E
E
tb
, hệ số tính toán, phụ thuộc vào loại đèn và tỉ số L/H, thường
lấy Z = 0,8 ÷ 1,4
Khi tra bảng để tìm hệ số sử dụng ta phải xác định chỉ số phòng (có kích thước a
× b)
φ =
)( baH
ba
+
×

Trong đó a, b chiều rộng, chiều dài của phòng (m)
Khi chọn công suất đèn tiêu chuẩn, người ta có thể cho phép quang thông chênh
lệch từ 12 – 20 %
1.4. Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng cơ khí sửa chữa
Phân xưởng K có :
- Diện tích là S = 24 × 36 = 864 m
2

- Độ rọi yêu cầu của phân xưởng là E

yc
= 50 lx
1.4.1. Xác định số lượng, công suất bóng
Vì phân xưởng cơ khí sửa chữa có các loại máy quay nên dự định dùng bóng
đèn sợi đốt, cosφ=1 để đảm bảo chiếu sáng.
Chọn bóng đèn vạn năng có độ rọi yêu cầu chung là E = 50 lx
Phân xưởng cơ khí sửa chữa có độ cao trần là H = 3,86m, mặt phẳng làm việc
cách sàn h
2
= 0,86m, độ cao treo đèn cách trần h
1
= 0m. Vậy :
H = 3,86 – 0 – 0,86 = 3 m
SVTH:Trương Văn Minh Thái Page 9
GVHD: Trần Quang Khánh
Tra bảng đèn sợi đốt, bóng vạn năng có L/H = 1,8, xác định được khoảng cách
giữa các đèn là :
L = 1,8.H = 1,8.3 = 5,4
Căn cứ vào bề rộng phòng 24 (m), chọn L = 5 m
Đèn được bố trí làm 5 dãy theo chiều rộng , mỗi đèn cách nhau 5m, theo chiều
dài có 7 dãy cách nhau 5,2 m, khoảng cách từ đèn đến tường theo chiều rộng là L
a
= 2 m, khoảng cách từ đèn đến tường theo chiều dài là L
b
= 2,5 m, tổng cộng có 35
bóng.
Sơ đồ bố trí bóng đèn trong nhà xưởng
Kiểm tra lắp đặt đèn:
3
5

< 2,5 ≤
2
5
và
3
5
<2 <
2
5
(thỏa mãn)
Xác định chỉ số phòng
φ =
8,4
)3624.(3
3624
)(
≈
+
×
=
+
×
baH
ba
Tra bảng với φ = 4,8 ta có :
SVTH:Trương Văn Minh Thái Page 10
GVHD: Trần Quang Khánh
Hệ số phản xạ trần là 0,5, hệ số phản xạ tường là 0,3, và hệ số sử dụng k
sd
=0,47

Lấy hệ số dữ trữ k = 1,3, hệ số tính toán Z = 1,1, xác định được quang thông mỗi
đèn là :
F =
3755
47,0.35
1,1.3,1.864.50
n.k
.S.k.Z
sd
==
E
lm
Tra bảng chọn bóng sợi đốt loại mới nhất của Pháp có công suất P = 200 W, có
F = 3000 lm
1.4.2. Tổng công suất của bóng đèn cho toàn phân xưởng
P
Σ
= n.P = 35.200 = 7000 (W)
1.4.3. Thiết kế mạng điện chiếu sáng
Đặt riêng một tủ chiếu sáng cạnh cửa ra vào lấy điện từ tủ phân phối phân xưởng
về. Tủ gồm 1 aptomat 3 pha loại A3144 và 5 aptomat nhánh 1 pha loại A3144 ,
mỗi aptomat cấp điện cho 7 bóng.
1.4.3.1. Chọn cáp từ tủ phân phối tới tủ chiếu sáng
I
cs
=
==
1.38,0.3
7
cos 3

ϕ
dm
U
P
10,63 A
Chọn cáp đồng 4 lõi, CVV 4 × 1,có I
cp
= 20 A
Chọn dây dẫn từ tủ chiếu sáng tới bóng đèn là dây đồng bọc nhựa, tiết diện
2,5mm
2
có Icp = 27(A) vậy đó là dây M (2×2,5).
1.4.3.2. Chọn aptomat và cầu dao tổng :
Ta có I
cs
= 10,63 A, nên ta chọn aptomat C60L 3 pha do Merlin Gerin (Pháp)
chế tạo có các thông số sau:
Loại Số cực I
dm
, A U
dm
, kV I
N
, kA
C60L 3 25 440 20

SVTH:Trương Văn Minh Thái Page 11
GVHD: Trần Quang Khánh

Hình ảnh :Aptomat C60L 3 pha

Cầu chì kiểu ΠK do Liên Xô chế tạo có I
dm
= 30 A, và U
dm
= 3kV
Chọn cầu dao:
Điều kiện chọn cầu dao :
U
dmcd
≥ U
dm
= 380 V
I
dmcd
≥ I
dm
= 10,63 A
Chọn cầu dao 3 cực của CADIVI có U
dm
= 800 V, và I
dm
= 30 A
1.4.3.3. Chọn aptomat và cầu dao cho mỗi dãy
I
scdãy
=
126,2
5
63,10
=

A
- Chọn aptomat kiểu C60L có thông số như đã chọn ở trên
- cầu chì kiểu ΠK do Liên Xô chế tạo có I
dm
= 15 A, U
dm
= 3 kV
- Điều kiện chọn cầu dao : U
dmcd
≥ U
dm
= 220 V
I
dmcd
≥ I
dm
= 2,126 A
- Chọn cầu dao 2 cực U
dm
= 400 V, I
dm
= 20 A
Ngoài chiếu sáng chung còn trang bị cho mỗi máy 1 đèn 100w để chiếu sáng cục
bộ,cho 2 phòng thay đồ và 2 phòng vệ sinh mỗi bóng 100 W.
SVTH:Trương Văn Minh Thái Page 12
GVHD: Trần Quang Khánh
Sơ đồ cung cấp điện cho mạng điện chiếu sáng.

SVTH:Trương Văn Minh Thái Page 13
GVHD: Trần Quang Khánh

Chương II. TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN.
Phụ tải điện là công suất tác dụng P và công suất phản kháng Q yêu cầu tại
một điểm bào đó của lưới. khi thiết kế cung cấp điện cho một công trình tức là tính
toán lượng công suất yêu cầu của phụ tải để cung cấp đủ với công suất điện mà phụ
tải yêu cầu. Do đó, việc đầu tiên khi thiết kế cung cấp điện cho một công trình là
xác định phụ tải điện của công trình đó, tức là phải dự báo phụ tải ngắn hạn hoặc
dài hạn. Ở đây, trong giới hạn về thiết kế và khả năng ta chỉ xét bài toán xác định
phụ tải ngắn hạn.
Dự báo phụ tải ngắn hạn là xác định phụ tải của công trình ngay sau khi
công trình đi vào vận hành. Phụ tải này được gọi là phụ tải tính toán. Phụ tải tính
toán là một số liệu cần thiết và quan trọng. Bởi nó chính là số liệu để lựa chọn các
thiết bị điện như: máy biến áp, thiết bị bảo vệ , thiết bị đóng cắt, dây dẫn…, để tính
toán các tổn thất công suất, tổn thất điện áp, để lựa chọn các thiết bị bù.
Phụ tải điện luôn luôn biến thiên và phụ thuộc vào nhiều yếu tố như : công
suất và các số liệu của máy, chế độ vận hành của chúng, quy trình công nghệ sản
xuất… do đó để xác định chính xác phụ tải tính toán là một công việc khó khăn
nhưng rất quan trọng. Bởi vì, nếu phụ tải tính toán được xác định lớn hơn nhiều so
với phụ tải thực tế thì các thiết bị chọn được sẽ quá lớn và gây lãng phí vốn đầu tư,
thiết bị gây ra những tổn thất không đáng có.
Với tính chất quan trọng đó của phụ tải tính toán nên có rất nhiều công trình
nghiên cứu và có nhiều phương pháp tính toán để xác định phụ tải tính toán. Có
nhiều phương pháp dựa vào kinh nghiệm thiết kế và vận hành để tổng kết và đưa ra
các hệ số để tính toán phụ tải. Những phương pháp này thuận tiện đơn giản trong
cách tính nhưng kết quả thu được thường chỉ là gần đúng. Cũng như những
phương pháp xác định phụ tải tính toán dựa trên cơ sở lý thuyết xác suất thống kê.
Phương pháp này có tính đến ảnh hưởng của nhiều yếu tố nên kết quả tính toán thu
được khá chính xác. Thực tế thường áp dụng một số phương pháp tính để xác định
phụ tải tính toán là:
• Phương pháp tính theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản
phẩm.

SVTH:Trương Văn Minh Thái Page 14
GVHD: Trần Quang Khánh
• Phương pháp tính theo suất phụ tải trên đơn vị diện tích sản xuất.
• Phương pháp tính theo hệ số yêu cầu.
• Phương pháp tính theo công suất trung bình.
Tùy thuộc vào quy mô, đặc điểm của công trình, tùy thuộc vào giai đoạn thiết kế
sơ bộ hay kỹ thuật thi công mà người thiết kế phải cân nhắc, lựa chọn phương pháp
tính toán phụ tải cho thích hợp.
2.1. Các đại lượng cơ bản và hệ số tính toán.
Khi tiến hành tính toán thì phải sử dụng đến một số đại lượng như P
đm
, P
đ
, P
tb
…
và các hệ số tính toán. Do đó trước hết trình bày một số các đại lượng cơ bản,
các hệ số thường gặp khi tính toán.
a. Công suất định mức (P
đm
).
Công suất định mức của một thiết bị tiêu thụ điện là công suất ghi trên nhãn hiệu
của máy hoặc ghi trong lý lịch máy. Với động cơ công suất định mức ghi trên
nhãn hiệu máy chính là công suất cơ trên trục động cơ.
b. Công suất đặt (P
đ
).
Động cơ có hiệu suất η
đc
thì công suất đặt của động cơ:

c®
m®
®
P
=P
η
Trong thực tế η
đc
= 0,8 ÷ 0,9 có giá trị khá cao nên ta có thể xem P
đ
= P
đm
.
Với thiết bị chiếu sáng công suất tương ứng với số ghi trên đế hay ở bầu
đèn.
Với động cơ điện làm việc ở chế độ lặp lại ví dụ cầu trục, máy hàn thì khi tính
toán phụ tải điện của chúng ta phải thực hiện quy đổi về công suất định mức làm
việc ở chế độ dài hạn là phải quy đổi về chế độ làm việc có hệ số tiếp điện:
ε% = 100%.
Gọi P’
đm
là công suất định mức đã quy đổi về chế độ làm việc dài hạn thì P’
đm
được
xác định:
SVTH:Trương Văn Minh Thái Page 15
GVHD: Trần Quang Khánh
P
đặt

= P’
đm =
P
đm .
đm
ε
Với P
đm
, ε
đm
: cho trong lý lịch máy.
Với máy biến áp của lò điện công suất đặt là:
P
đm
= S
đm
. cosϕ
đm

Trong đó: S
đm
– công suất biểu kiến định mức có trong lý lịch máy.
cosϕ
đm
- hệ số công suất của lò điện khi phụ tải của có đạt đến
định mức.
với máy biến áp hàn: P
đm
= S
đm

. cosϕ
đm
.
đm
ε
c. Phụ tải trung bình (P
tb
).
Là một đặc trưng tĩnh của phụ tải trong khoảng thời gian nào đó. Tổng phụ
tải trung bình của phụ tải của các thiết bị cho ta căn cứ để đánh giá gới hạn dưới
của phụ tải tính toán. Hiện tại, phụ tải trung bình được tính:
p
tb
=
t
PΔ
; q
tb
=
t
QΔ
Trong đó:
∆P, ∆Q – điện năng tiêu thụ trong thời gian khảo sát kW, kVAR.
t – là khoảng thời gian khảo sát h.
nếu là một nhóm thiết bị thì phụ tải trung bình được tính:
P
tb
=
∑
=

n
1i
i
p
; Q
tb
=
∑
=
n
1i
i
q
Phụ tải trung bình là một số liệu quan trọng để đánh giá mức độ sử dụng điện
của thiết bị, để xác định phụ tải tính toán và tính tổn hao điện năng.
SVTH:Trương Văn Minh Thái Page 16
GVHD: Trần Quang Khánh
d. Phụ tải cực đại.
Phụ tải cực đại được chia là 2 nhóm:
• Phụ tải cực đại P
max
: là phụ tải trung bình lớn nhất trong khoảng thời gian
tương đối ngắn ( thường là 5,10 hoặc 30 phút) ứng với ca làm việc có phụ
tải lớn nhất trong ngày.
• Phụ tải đỉnh nhọn P
đn
: là phụ tải cực đại xuất hiện trong khoảng thời gian
1- 2s. đây là một số liệu được dùng để kiểm tra dao động điện áp, điều
kiện tự khởi động của động cơ.
e. Phụ tải tính toán (Ptt).

Là một phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương ứng với phụ tải thực tế (biến
đổi) về mặt hiệu ứng nhiệt lớn nhất. Tức là phụ tải tính toán là phụ tải có tác
dụng làm nóng dây dẫn lên tới nhiệt độ lớn nhất do phụ tải thực tế gây ra. Phụ
tải tính toán có giá trị:
P
tb
≤ P
tt
≤ P
max
f. Hệ số sử dụng (K
sd
): là tỉ số giữa phụ tải tác dụng trung bình với công
suất đặt trong khoảng thời gian xem xét.
Đối với một thiết bị:
k
sd
=
dm
tb
P
P
Đối với một nhóm thiết bị:
k
sd
=
dm
tb
P
P

=
∑
∑
=
=
n
1i
dmi
n
1i
tbi
P
P
Hệ số sử dụng có ý nghĩa là hệ số nói lên mức độ sử dụng, mức độ khai thác
công suất của thiết bị trong khoảng thời gian xem xét.
SVTH:Trương Văn Minh Thái Page 17
GVHD: Trần Quang Khánh
g. Hệ số phụ tải ( hay còn gọi là hệ số mang tải K
mt
).
Là tỷ số giữa công suất của thiết bị điện trong thực tế với công suất định mức
trong khoảng thời gian đang xét. Nó được thể hiện bởi công thức:
k
pt
=
dm
thùctÕ
P
P
Hệ số phụ tải có ý nghĩa tương tự như hệ số sử dụng đó là nó nói lên mức độ sử

dụng, mức độ khai thác của thiết bị trong khoảng thời gian xem xét.
h. Hệ số nhu cầu (K
nc
).
Là tỷ số giữa công suất tính toán hoặc công suất tiêu thụ với công suất đặt ( công
suất định mức) của nhóm hộ tiêu thụ:
k
nc
=
dm
tb
tb
tt
dm
tt
P
P
.
P
P
P
P
=
= k
max
. k
sd
Hệ số nhu cầu thường được dùng tính cho phụ tải tác dụng. Trong thực tế hệ số
nhu cầu thường do kinh nghiệm vận hành tổng kết lại. Nó có giá trị nhỏ hơn 1:
K

nc
≤ 1.
i. Hệ số cực đại (k
max
).
Là tỷ số giữa phụ tải tính toán phụ tải trung bình trong một khoảng thời gian
đang xét: k
max
=
tb
tt
P
P
Hệ số này có giá trị lớn hơn 1 (k
max
≥ 1). Hệ số cực đại phụ thuộc vào nhiều yếu
tố: phụ thuộc vào số thiết bị hiệu quả, phụ thuộc vào hệ số sử dụng, các chế độ đặc
trưng cho chế độ vận hành của thiết bị. Nó thường được tính với ca làm việc có
phụ tải lớn nhất.
j. Số thiết bị tiêu thụ điện năng hiệu quả (n
hq
).
SVTH:Trương Văn Minh Thái Page 18
GVHD: Trần Quang Khánh
Xét một nhóm gồm có n thiết bị có công suất định mức và chế độ làm việc khác
nhau thì n
hq
được gọi là số thiết bị tiêu thụ điện năng hiệu quả của nhóm, đó là một
số quy đổi gồm có n
hq

thiết bị có công suất định mức và chế độ làm việc như nhau
tạo nên phụ tải tính toán bằng phụ tải tiêu thụ thực tế bởi n thiết bị của nhóm đang
xét.
Khi số thiết bị n ≤ 5 thì số thiết bị hiệu quả được xác định:
n
hq
=
( )
∑
∑
=
=






n
i
dmi
n
i
dmi
P
P
1
2
2
1

(*)
Nếu mà nhóm có tất cả các thiết bị cùng có công suất định mức như nhau thì:
n
hq
=
( )
2
2
.
.
dm
dm
Pn
Pn
= n
Nếu n>5 thì việc tính toán n
hq
theo công thức (*) sẽ khá phức tạp nên thường sử
dụng phương pháp đơn giản hóa để tính n
hq
với sai số cho phép trong phạm vi
± 10%.
Trình tự tính toán :
• Xác định số thiết bị trong nhóm n và tổng công suất định mức
∑
dmn
P
• Chọn những thiết bị có công suất mà công suất định mức của mỗi thiết bị
này nhỏ hơn hoặc bằng một nửa công suất của thiết bị có công suất lớn nhất
trong nhóm thiết bị xét.

• Xác định số n
1
: là số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất
thiết bị công suất lớn nhất, và ứng với số thiết bị n
1
xác định tổng công suất
định mức :
∑
1
dmn
P
• Tìm giá trị n
*
=
n
n
1
vµ p
*

=
∑
∑
dmn
dmn
P
P
1
• Sau khi xác định được (n
*

, p
*
) dựa vào cẩm nang tra ta sẽ có n
hq*
, từ đó rút ra
n
hq
= n
hq*
. n
SVTH:Trương Văn Minh Thái Page 19
GVHD: Trần Quang Khánh
2.2. Tính toán phụ tải chiếu sáng.
Tổng công suất chiếu sáng chung(coi hệ số đồng thời là 1
P
cs.ch
=k
đt/storage2/vhost/convert.store123doc.com/data_temp/document/xjg1399557594-821466-
13995575943128/xjg1399557594.doc
.N.P
đ
=1.35.200=7000 W
Chiếu sáng cục bộ:
P
ch
=(33+4).100=3700 W
Vậy tổng công suất chiếu sáng là 7000+3700=10700 W=10,7 kW
Vì dùng đèn sợi đốt nên hệ số cos
ϕ
của nhóm chiếu sáng bằng 1

2.3. Tính toán phụ tải thông thoáng và làm mát.
Phân xưởng sẽ được trang bị 20 quạt trần,mỗi quạt 120 W và 10 quạt hút,mỗi
quạt 80W.Hệ số công suất trung bình của nhóm là 0,8.
P
lm
=20.120+10.80=3200 W=3,2 kW
2.4. Phụ tải động lực.
2.4.1. Phân nhóm thiết bị.
Phân xưởng có diện tích khá lớn 864 m
2
với số lượng máy học công cụ cũng
tương đối nhiều (33) máy có nhiều máy có cùng chế độ làm việc, phân xưởng có
tổng công suất đặt là 479,2kW.
Nhằm xác định phụ tải tính toán được xác định chính xác và rõ ràng cho việc
thiết kế sau này ta cần phân nhóm phụ tải điện. Phân nhóm phụ tải dựa trên nguyên
tắc:
• Các thiết bị trong cùng nhóm phải có vị trí gần nhau.
• Các thiết bị trong cùng một nhóm nên có cùng chế độ làm việc giống nhau.
• Công suất các nhóm nên xấp xỉ bằng nhau.
Tuy nhiên các yêu cầu trên thường mâu thuẫn với nhau nên phải căn cứ vào vị
trí, số lượng, chế độ làm việc và công suất của các thiết bị mà ta tiến hành phân
nhóm phụ tải sao cho hợp lý. Ta có thể phân chia các thiết bị trong phân xưởng
ra làm 4 nhóm như sau:
SVTH:Trương Văn Minh Thái Page 20
GVHD: Trần Quang Khánh
SVTH:Trương Văn Minh Thái Page 21
Phân
nhóm
Số hiệu trên
sơ đồ.

Tên thiết bị.
Hệ số
k
sd
Cos φ
Công suất đặt
kW
1;8 Máy mài nhẵn tròn 0.35 0.67 3+10
2;9
Máy mài nhẵn
phẳng
0.32 0.68 1.5+4
3 Máy tiện bu lông 0.3 0.65 0.6
10;11;19;20 Máy khoan 0.27 0.66 0.6+0.8+0.8+0.8
18 Cần cẩu 0.25 0.67 4
22 Máy ép nguội 0.47 0.7 40
27 Lò gió 0.53 0.9 4
17 Máy ép 0.41 0.63 10
Nhóm
II
35;36;37 Máy tiện bu lông 0.32 0.55 1.5+2.8+4.5
21 Cần cẩu 0.25 0.67 13
29;30 Máy khoan 0.27 0.66 1.2+1.2
28;34 Máy ép quay 0.45 0.58 22+30
32 Máy xọc 0.4 0.6 4
38 Máy tiện bu lông 0.32 0.55 5.5
39 Máy mài 0.45 0.63 4.5
33 Máy xọc 0.4 0.6 5.5
40;43 Máy hàn 0.46 0.82 28+28
41;42;45 Máy quạy 0.65 0.78 5.5+7.5+7.5

44 Máy cắt tôn 0.27 0.57 2.8
Phân
nhóm
Số hiệu trên
sơ đồ.
Tên thiết bị.
Hệ số
k
sd
Cos φ
Công suất đặt
kW
Nhóm
IV
12;13;14;15;
16;24;25
Máy tiện bu lông 0.3 0.58
1.2+2.8+2.8+3+
7.5+1.+13
23 Máy ép nguội 0.47 0.7 55
4;5 Máy tiện bu lông 0.3 0.65 2.2+4
6;7 Máy phay 0.26 0.56 1.5+2.8
36 Máy mài 0.45 0.63 2
GVHD: Trần Quang Khánh
2.4.2. Xác định phụ tải tính toán cụ thể.
2.4.2.1. Tính toán nhóm phụ tải I.
Bảng 2.1. Danh sách thiết bị nhóm 1.
Phân
nhóm
Số hiệu trên

sơ đồ.
Tên thiết bị.
Số
Lượng
Hệ số
k
sd
Cos
φ
Công suất đặt
kW
Nhóm
I
1;8
Máy mài
nhẵn tròn
2
0.35 0.67 3+10
2;9
Máy mài
nhẵn phẳng
2
0.32 0.68 1.5+4
3
Máy tiện bu
lông
3
0.3 0.65 0.6
10;11;19;20 Máy khoan
4

0.27 0.66 0.6+0.8+0.8+0.8
18 Cần cẩu
1
0.25 0.67 4
22 Máy ép nguội
1
0.47 0.7 40
27 Lò gió
1
0.53 0.9 4
17 Máy ép
1
0.41 0.63 10
Tổng công suất của nhóm 1 là: P
∑
= 80.1 Kw

415.0
1.80
32.33
.
1
==
∑
∑
=
i
sdii
sdn
P

kP
k

-Số lượng hiệu dụng nhóm 1:

45.3
89.1861
1.80
)(
2
2
2
1
==
∑
∑
=
i
i
hdn
P
P
n
-Hệ số nhu cầu nhóm 1:
SVTH:Trương Văn Minh Thái Page 22
GVHD: Trần Quang Khánh
73.0
45.3
415.01
415.0

1
1
1
11
=
−
+=
−
+=
hdn
sdn
sdnncn
n
k
kk
-Tổng công suất phụ tải nhóm 1:
47,581.8073,0.
11
=×=∑=
incnn
PkP
-Hệ số công suất của phụ tải nhóm 1:

692,0
1,80
4,55

cos.P
cos
i

1
==
∑
∑
=
i
i
n
P
ϕ
ϕ
-Công suất toàn phần :

5,84
1
1
==
ϕ
Cos
P
S
đl
đl
( kva )
- Công suất phản kháng:

61
1
2
1

2
1
=−=
đl
đl
đl
p
S
Q
( kvar )


- Dòng điện tính toán cho nhóm 1:
I
tt1
=
==
380.3
115750
.3U
S
128 A
2.4.2.2. Tính toán nhóm phụ tải II.
Bảng 2.2. Danh sách nhóm thiết bị II.
SVTH:Trương Văn Minh Thái Page 23
GVHD: Trần Quang Khánh
Tổng công suất của nhóm II là: P
∑
= 80,2 kW

395.0
2.80
714,31
.
2
==
∑
∑
=
i
sdii
sdn
P
kP
k

-Số lượng hiệu dụng nhóm 2:

01,4
22,1602
2.80
)(
2
2
2
2
==
∑
∑
=

i
i
hdn
P
P
n
-Hệ số nhu cầu nhóm 2:

697,0
01.4
395.01
395.0
1
1
1
11
=
−
+=
−
+=
hdn
sdn
sdnncn
n
k
kk

-Tổng công suất phụ tải nhóm 2:

90,552.80697,0.
22
=×=∑=
incnn
PkP
-Hệ số công suất của phụ tải nhóm 2:
SVTH:Trương Văn Minh Thái Page 24
Phân
nhóm
Số hiệu
trên sơ đồ.
Tên thiết bị.
Số
lượng
Hệ số
k
sd
Cos
φ
Công suất đặt
kW
Nhóm
II
35;36;37 Máy tiện bu lông
3
0.32 0.55 1.5+2.8+4.5
21 Cần cẩu
1
0.25 0.67 13
29;30 Máy khoan

2
0.27 0.66 1.2+1.2
28;34 Máy ép quay
2
0.45 0.58 22+30
32 Máy xọc
1
0.4 0.6 4
GVHD: Trần Quang Khánh

595,0
2,80
694,47

cos.P
cos
i
2
==
∑
∑
=
i
i
n
P
ϕ
ϕ
-Công suất toàn phần :

94
2
2
==
ϕ
Cos
P
S
đl
đl
( kva )
- Công suất phản kháng:

5,75
2
2
2
2
2
=−=
đl
đl
đl
p
S
Q
( kvar )
Dòng điện tính toán cho nhóm 1:
I
tt2

=
8,142
380.3
94000
.3
==
U
S
A
2.4.2.3. Tính toán nhóm phụ tải III.
Bảng 2.2. Danh sách nhóm thiết bị III.
Tổng công suất của nhóm III là: P
∑
= 94,8kW
SVTH:Trương Văn Minh Thái Page 25
Phân
nhóm
Số hiệu
trên sơ đồ.
Tên thiết bị.
Số
lượng
Hệ số
k
sd
Cos
φ
Công suất đặt
kW
38 Máy tiện bu lông

1
0.32 0.55 5.5
39 Máy mài
1
0.45 0.63 4.5
33 Máy xọc
1
0.4 0.6 5.5
40;43 Máy hàn
2
0.46 0.82 28+28
41;42;45 Máy quạy
3
0.65 0.78 5.5+7.5+7.5
44 Máy cắt tôn
1
0.27 0.57 2.8