Bài tập dài hệ thống cung cấp điện

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
Mục lục
Trang
Chương 1: Giới thiệu chung về nhà máy 2
1.2 Các nội cung chủ yếu 3
1.3 Các tài liệu tham khảo 3
Chương 2: Xác định phụ tải tính toán 4
2.1 Đặt vấn đề 4
2.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán 5
2.3 Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng sửa chữa cơ khí
6
2.4 Xác định phụ tải tính toán cho các phân xưởng còn lại 15
2.5 Xác định phụ tải tính toán cho toàn nhà máy 19
2.5 Xác định tâm phụ tải điện và vẽ biểu đồ phụ tải nhà máy 20
Chương 3: Thiết kế mạng điện cao áp cho nhà máy 23
3.1 Đặt vấn đề 23
3.2 Vạch các phương án cấp điện 23
3.3 Tính toán chi tiết cho từng phương án 29
3.4 Thiết kế chi tiết cho phương án lựa chọn 41
1
Nguyễn Đức Quang_ ĐK và TĐH 4
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
Chương I
Giới thiệu chung về nhà máy.
1.1 Giới thiệu chung về nhà máy.
Mặt bằng phân xưởng được phân bố như sau:
Suy ra diện tích thực của nhà máy là: S= S
bản vẽ
* 4500
Danh sách các phân xưởng trong nhà máy
TT Tên phân xưởng

Công suất đặt
(KW)
Loại hộ tiêu thụ
1 Phân xưởng luyện gang 4000 I
2 PX lò Martin 3500 I
3 PX máy cán phôi tấm 2000 I
4 PX cán nóng 2800 I
5 PX cán nguội 3000 I
6 PX tôn 2500 I
2
Nguyễn Đức Quang_ ĐK và TĐH 4
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
7 PX sửa chữa cơ khí Theo tính toán III
8 Trạm bơm 1000 I
9 Ban Quản lí và Phòng Thí nghiệm 320 III
10 Chiếu sáng phân xưởng Xác định theo diện tích
Nhà máy có tầm quan trọng trong nền kinh tế quốc dân giúp chúng ta phát triển nhanh hơn,
phục vụ việc công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Vì vậy nhà máy được xếp vào hộ tiêu thụ
loại một (không cho phép mất điện, cấp điện có dự phòng). Các phân xưởng sản xuất theo dây
truyền và được cấp điện theo tiêu chuẩn loại một.
Còn một số phân xưởng như phân xưởng sửa chữa cơ khí, Ban Quản lí và Phòng Thí
nghiệm được cấp điện loại 3(cho phép mất điện). Đây là các phân xưởng không ảnh hưởng lớn
đến tiến trình hoạt động của nhà máy.
Nguồn điện cấp cho nhà máy được lấy từ lưới điện cách nhà máy 10 Km, đường dây cấp
điện cho nhà máy dùng dây nhôm lõi thép (AC) đặt treo trên không, dung lượng ngắn mạch về
phía hạ áp của trạm biến áp khu vực là 250 MVA, nhà máy làm việc 3 ca, T
max
= 4500 giờ.
1.2 Các nội dung tính toán thiết kế chủ yếu.
1. Xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng và toàn nhà máy.

2. Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng sửa chữa cơ khí.
3. Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy:
3.1 Chọn số lượng, dung lượng và vị trí đặt biến áp phân xưởng
3.2 Chọn số lượng, dung lượng và vị trí đặt biến áp trung gian (trạm biến áp xí
nghiệp) hay trạm phân phối trung gian.
3.3 Thiết kế hệ thống cấp điện cho nhà máy.
4. Tính toán bù công suất phản kháng cho hệ thống cung cấp điện của nhà máy.
5. Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa cơ khí.
1.3 Các tài liệu tham khảo.

1. Hệ thống cung cấp điện - TS_Trần Quang Khánh
2. Thiết kế cấp điện - Ngô Hồng Quang.
3. Mạch điện - Bùi Ngọc Thư.
4. Cung cấp điện cho các xí nghiệp công nghiệp
5. Vở ghi trên lớp bài giảng của thầy
3
Nguyễn Đức Quang_ ĐK và TĐH 4
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
Chương II
Xác định phủ tải tính toán của các phân xưởng và toàn nhà máy
2.1 Đặt vấn đề
Phụ tải là số liệu ban đầu, để giải quyết những vấn đề tổng hợp về kinh tế, kỹ thuật
phức tạp xuất hiện khi thiết kế cung cấp điện cho các xí nghiệp công nghiệp hiện đại. xác
định phụ tải là giai đoạn đầu tiên của công tác thiết kế hệ thống cung cấp điện nhằm mục
đích lựa chọn kiểm tra các phần tử mang điện và biến áp theo phương pháp phát nóng và các
chỉ tiêu kinh tế.
Tính toán độ lệch và dao động điện áp lựa chọn thiết bị bù, thiết bị bảo vệ
Việc lựa chọn hợp lý sơ đồ và các phần tử của hệ thống cung cấp điện dùng các chỉ
tiêu kinh tế kỹ thuật của nó ( Vốn đầu tư, phí tổn vận hành hàng năm, chi phí qui đổi, chi phí
kim loại màu, tổn thất điện năng) đều phụ thuộc vào đánh giá đúng đắn kỳ vọng tính toán

( Giá trị trung bình) của phụ tải điện.
Vì vậy thiết hệ thống cung cấp điện để xác định phụ tải điện người ta dùng phương
pháp đơn giản hoá hoặc phương pháp xác định chính xác là tuỳ thuộc vào giai đoạn thiết kế
và vị trí điểm nút tính toán khi thiết kế cung cấp điện cho các xí nghiệp công nghiệp gồm 2
giai đoạn sau:
+ Giai đoạn làm nhiệm vụ thiết kế.
+ Giai đoạn vẽ bản vẽ cho thi công.
Trong giai đoạn làm thiết kế tính sơ bộ gần đúng phụ tải điện dựa trên cơ sở tổng
công suất đã biết của các nguồn điện tiêu thụ. Ở giai đoạn thiết kế thi công, ta xác định chính
xác phụ tải điện dựa vào các số liệu cụ thể và các nguồn tiêu thụ của các phân xưởng.
Xác định phụ tải tính toán được tiến hành từ bậc thấp đến bậc cao của hệ thống cung
cấp điện theo các điểm nút tính toán trong các lưới điện dưới và trên 1000 V.
Mục đích tính toán phụ tải điện tại các điểm nút nhằm chọn tiết diện dây dẫn của lưới
điện cung cấp, phân phối điện áp, chọn số lượng và công suất của máy biến áp và trạm giảm
áp chính, chọn tiết diện thanh dẫn của thiết bị phân phối, chọn thiết bị chuyển mạch và bảo
vệ với điện áp trên và dưới 1000 V. Chính vì vậy người ta đã đưa ra một đại lượng gọi là phụ
tải tính toán nó được định nghĩa như sau:
Phụ tải chỉ dùng để thiết kế tính toán nó tương đương vói phụ tải thực về hiệu quả
phát nhiệt hay tốc độ hao mòn cách điện trong quá trình làm việc.
4
Nguyễn Đức Quang_ ĐK và TĐH 4
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN.
2.2.1 Xác định phụ tải tính toán theo hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải và công suất trung
bình.
P
tt
=K
hd
*P

tb
Với: K
hd
là hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải, tra trong sổ tay kỹ thuật.
P
tb
là công suất trung bình của thiết bị hoặc của nhóm thiết bị, [KW]
2.2.2 Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực
đại.
P
tt
=K
max
*P
tb
=K
max
*K
sd
*K
dt
Với P
tb
là công suất trung bình của thiết bị hay nhóm thiết bị.
K
max
là hệ số cực đại, tra trong sổ tay kỹ thuật.
K
max
=F(n

hq
,k
sd
)
K
sd
là hệ số sử dụng, tra trong sổ tay kỹ thuật.
n
hq
: là sồ thiết bị dùng điện hiệu quả, là sồ thiết bị có cùng công suất, cùng chế độ
làm việc gây ra một hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ hủy hoại cách điện của
thiết bị đúng như sồ thiết bị thực tế.
2.2.3 Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo xuất trang bị điện trên một đơn vị
diện tích.

P
tt
=P
o
*F
Với: P
o
là xuất trang bị điện trên một đơn vị diện tích, [w/m
2
]
F là diện tích số thiết bị (m
2
).
2.2.4 Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và độ lệch của
đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình.

P
tt
=P
tb
+β*Ψ*δ
Với: P
tb
là công suất trung bình của thiết bị hay của nhóm thiết bị.
δ độ lệch khỏi đồ thị phụ tải.
2.2.5 Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu.
P
tt
=K
nc
*P
đ
Với: K
nc
là hệ số nhu cầu tra trong sổ tay kỹ thuật.
P
đ
là công suất đặt của thiết bị hoặc nhóm thiết bị, trong tính toán có thể coi
gần đúng P
đ
=P
đm
[Kw]
2.2.6 Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn
vị sản phẩm.
5

Nguyễn Đức Quang_ ĐK và TĐH 4
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
P
tt
=A
o
*M/T
max
Với: A
o
là suất chi phí điện năng cho một đơn vị sản phẩm [kw/đvsp]
M là số sản phẩm sản xuất trong một năm.
T
max
là thời gian sử dụng công suất lớn nhất [h]
2.2.7 Phương pháp tính trực tiếp.
Trong các phương pháp trên ba phương pháp 3, 5, 6 dựa trên kinh nghiệm thiết kế
để xác định phụ tải tính toán nên chỉ cho các kết qủa gần đúng tuy nhiên chúng khá đơn
giản và tiện lợi. Các phương pháp còn lại được sử dụng trên cơ sở lý thuyết xác xuất thống
kê có xét đến yếu tố nên cho kết quả chính xác hơn nhưng khối lượng tính toán lớn và
phức tạp. tuỳ theo nhu cầu tính toán và những thông tin có được về phụ tải, người thiết kế
có thể lựa chọn những phương pháp thích hợp.
Trong bài tập này với phân xưởng xửa chữa cơ khí đã biết vị trí, công suất đặt và
chế độ làm việc của từng thiết bị trong phân xưởng nên khi tính toán phụ tải động lực của
phân xưởng có thể có thể xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực
đại, các phân xưởng còn lại do chỉ biết diện tích và công suất đặt của nó nên để xác định
phụ tải tính toán cảu các xưởng này ta sử dụng phương pháp tính công suất đặt và hệ số
nhu cầu. Phụ tải chiếu sáng của các phân xưởng được xác định theo phương pháp suất
chiếu sáng trên một đơn vị sản xuất.
2.3 Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng sửa chữa cơ khí .

2.3.1 Xác định phụ tải tính toán cho các nhóm.
Danh sách máy cho phân xưởng sửa chữa cơ khí
TT Tên phân xưởng SL Nhãn máy
P
đm
( kW)
1 máy Toàn bộ
BỘ PHẬN DỤNG CỤ
1 Máy tiện ren 4 IK625 10 40
2 Máy tiện ren 4 IK620 10 40
3 Máy doa tọa độ 1 2450 4.5 4.5
4 Máy doa ngang 1 2614 4.5 4.5
5 Máy vạn năng 2 6H82Ш 7 14
6 Máy phay ngang 1 6H84г 4.5 4.5
7 Máy phay chép hình 1 6HΠKΠ 5.62 5.62
8 Máy phay đứng 2 6H12 7 14
9 Máy phay chép hình 1 642 1 1
10 Máy phay chép hình 1 6461 0.6 0.6
11 Máy phay chép hình 1 64616 3 3
12 Máy bào ngang 2 7M36 7 14
13 Máy bào giường một trụ 1 MC38 10 10
6
Nguyễn Đức Quang_ ĐK và TĐH 4
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
14 Máy sọc 2 7M430 7 14
15 Máy khoan hướng tâm 1 A55 4.5 4.5
16 Máy khoan đứng 1 2A125 4.5 4.5
17 Máy nài tròn 1 36151 7 7
18 Máy mài tròn vạn năng 1 312 2.8 2.8
19 Máy mài phẳng có trục đứng 1 373 10 10

20 Máy mài phẳng có trục nằm 1 371M 2.8 2.8
21 Máy ép thủy lực 1 ΠO-53 4.5 4.5
22 Máy khoan bàn 1 HC-12A 0.65 0.65
23 Máy mài sắc 2 - 2.8 5.6
24 Máy ép tay kiểu vít 1 - - -
25 Bàn thợ nguội 10 - - -
26 Máy giũa 1 - 1 1
27 Máy mà sắc các dao gọt 1 3A625 2.8 2.8
BỘ PHẬN SỬA CHỮA CƠ KHÍ VÀ ĐIỆN
1 Máy tiện ren 4 IA62 7 28
2 Máy tiện ren 3 1616 4.5 13.5
3 Máy tiện ren 4 IE6EM 3.2 12.8
4 Máy tiện ren 2
Iд63A
10 20
5 Máy khoan đứng 1 2A125 2.8 2.8
6 Máy khoan đứng 1 2A150 7 7
7 Máy phay vạn năng 1 6H81 4.5 4.5
8 Máy bào ngang 1 7A35 5.8 5.8
9 Máy mài tròn vạn năng 1 3130 2.8 2.8
10 Máy mài phẳng 1 - 4 4
11 Áy cưa 2 872A 2.8 5.6
12 Máy mài hai phía 2 - 2.8 5.6
13 Máy khoan bàn 6 HC-12A 0.65 3.9
14 Máy ép tay 1 P-4T - -
15 Bàn thợ nguội 8 - - -
Phân nhóm phụ tải
Dựa vào các nguyên tắc sau:
-Các thiết bị trong nhóm có cùng chế độ làm việc.
-Các thiết bị trong nhóm ở gần nhau về vị trí.

-Tổng công suất của các nhóm trong phân xưởng chênh lệch ít.
Vì phụ tải cho biết khá nhiều thông tin, nên ta quyết định xác định phụ tải tính toán
theo công suất trung bình và hệ số cực đại. Tra bảng sổ tay kỹ thuật ta có

K
sd
=0.15 và Cosφ=0.5 nên tan= 1.73
7
Nguyễn Đức Quang_ ĐK và TĐH 4
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
Ta có bảng phân chia các nhóm như sau
Nhóm Tên thiết bị điện
Số
lượng
Kí hiệu
trên mặt
bằng
Công suất
đặt P
o
(kW)
Hệ số sử
dụng
Cos/tan
Nhóm 1
Máy tiện ren 4 1 10 0.15 0.5 /1.73
Máy tiện ren 4 2 10 0.15 0.5 /1.73
Máy doa ngang 1 4 4.5 0.15 0.5 /1.73
Máy phay chép hình 1 10 0.6 0.15 0.5 /1.73
Máy mài tròn 1 17 7 0.15 0.5 /1.73

Máy mài phẳng có trục nằm 1 20 2.8 0.15 0.5 /1.73
Máy khoan bàn 1 22 0.65 0.15 0.5 /1.73
Máy mài sắc 2 23 2.8 0.15 0.5 /1.73
Tổng 15 101.15 0.15 0.5 /1.73
Nhóm 2
Máy phay chép hình 1 7 5.62 0.15 0.5 /1.73
Máy phay đứng 2 8 7 0.15 0.5 /1.73
Máy phay chép hình 1 9 1 0.15 0.5 /1.73
Máy phay chép hình 1 11 3 0.15 0.5 /1.73
Máy bào giường một trụ 1 13 10 0.15 0.5 /1.73
Máy xọc 2 14 7 0.15 0.5 /1.73
Máy khoan đứng 1 16 4.5 0.15 0.5 /1.73
Máy mài tròn vạn năng 1 18 2.8 0.15 0.5 /1.73
Máy mài phẳng có trục đứng 1 19 10 0.15 0.5 /1.73
Máy ép thủy lực 1 21 4.5 0.15 0.5 /1.73
Tổng 12 69.42 0.15 0.5 /1.73
Nhóm 3
Máy phay vạn năng 2 5 7 0.15 0.5 /1.73
Máy phay ngang 1 6 4.5 0.15 0.5 /1.73
Máy bào ngang 2 12 7 0.15 0.5 /1.73
Máy khoan hướng tâm 1 15 4.5 0.15 0.5 /1.73
Tổng 6 37 0.15 0.5 /1.73
Nhóm 4
Máy tiện ren 4 1 7 0.15 0.5 /1.73
Máy tiện ren 3 2 4.5 0.15 0.5 /1.73
Máy tiện ren 4 3 3.2 0.15 0.5 /1.73
Máy tiện ren 2 4 10 0.15 0.5 /1.73
Tổng 13 74.4
Nhóm 5 Máy khoan đứng 1 5 2.8 0.15 0.5 /1.73
Máy khoan đứng 1 6 7 0.15 0.5 /1.73

Máy cưa 2 11 2.8 0.15 0.5 /1.73
8
Nguyễn Đức Quang_ ĐK và TĐH 4
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
Máy mài hai phía 2 12 2.8 0.15 0.5 /1.73
Máy khoan bàn 6 13 0.65 0.15 0.5 /1.73
Tổng 12 24.9 0.15 0.5 /1.73
Nhóm 6
Máy tiện ren 4 1 7 0.15 0.5 /1.73
Máy tiện ren 3 2 4.5 0.15 0.5 /1.73
Máy tiện ren 4 3 3.2 0.15 0.5 /1.73
Máy tiện ren 2 4 10 0.15 0.5 /1.73
Máy phay vạn năng 1 7 4.5 0.15 0.5 /1.73
Máy bào ngang 1 8 5.8 0.15 0.5 /1.73
Máy mài tròn vạn năng 1 9 2.8 0.15 0.5 /1.73
Máy mài phẳng 1 10 4 0.15 0.5 /1.73
Tổng 17 91.4 0.15 0.5 /1.73
Nhóm 7
Máy tiện ren 4 1 7 0.15 0.5 /1.73
Máy cưa 2 11 2.8 0.15 0.5 /1.73
Máy maì hai phía 2 12 2.8 0.15 0.5 /1.73
Máy doa tọa độ 1 3 4.5 0.15 0.5 /1.73
Máy giũa 1 26 1 0.15 0.5 /1.73
Máy mài sắc các dao gọt 1 27 2.8 0.15 0.5 /1.73
Tổng 11 44.4 0.15 0.5 /1.73
2.3.1.1 Phụ tải tính toán của nhóm I
Nhóm Tên thiết bị điện
Số
lượng
Kí hiệu

trên mặt
bằng
Công suất
đặt P
o
(kW)
Hệ số sử
dụng
Cos/tan
Nhóm 1
Máy tiện ren 4 1 10 0.15 0.5 /1.73
Máy tiện ren 4 2 10 0.15 0.5 /1.73
Máy doa ngang 1 4 4.5 0.15 0.5 /1.73
Máy phay chép hình 1 10 0.6 0.15 0.5 /1.73
Máy mài tròn 1 17 7 0.15 0.5 /1.73
Máy mài phẳng có trục nằm 1 20 2.8 0.15 0.5 /1.73
Máy khoan bàn 1 22 0.65 0.15 0.5 /1.73
Máy mài sắc 2 23 2.8 0.15 0.5 /1.73
Tổng 15 101.15 0.15 0.5 /1.73
Ta có n=15, n
1
=9, P=101.15 (kW), P
1
=87 (kW)
Nên n
*
= =0.6 P
*
==0.860
Tra sổ tay kĩ thuật ta có n

*
hq
=f (n
*
, p
*
) = f (0.6, 0.86) = 0.80
Lại có n
hq
=n
*
hq
*n = 0.8*15=12
Hệ số cực đại: K
max
= f (n
hq
, K
sd
) = f (12, 0.15) = 1.96
9
Nguyễn Đức Quang_ ĐK và TĐH 4
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
 Phụ tải tính toán của nhóm I :
P
tt
= K
max
*K
sd

*∑P
0
= 1.96*0.15*101.15 = 29.74 (kW)
Q
tt
= P
tt
*tan = 29.74*1.73 = 51.45 (KVA)
S
tt
=
2
2
tt
tt
Q
P
+
= 59.42 KVA
I
tt
= = = 0.98A
2.3.1.2 Phụ tải tính toán nhóm II
Nhóm Tên thiết bị điện
Số
lượng
Ký hiệu
trên mặt
bằng
Công suất

đặt P
o
(kW)
Hệ số sử
dụng
Cos/tan
Nhóm 2
Máy phay chép hình 1 7 5.62 0.15 0.5 /1.73
Máy phay đứng 2 8 7 0.15 0.5 /1.73
Máy phay chép hình 1 9 1 0.15 0.5 /1.73
Máy phay chép hình 1 11 3 0.15 0.5 /1.73
Máy bào giường một trụ 1 13 10 0.15 0.5 /1.73
Máy xọc 2 14 7 0.15 0.5 /1.73
Máy khoan đứng 1 16 4.5 0.15 0.5 /1.73
Máy mài tròn vạn năng 1 18 2.8 0.15 0.5 /1.73
Máy mài phẳng có trục đứng 1 19 10 0.15 0.5 /1.73
Máy ép thủy lực 1 21 4.5 0.15 0.5 /1.73
Tổng 12 69.42 0.15 0.5 /1.73
Ta có n=12, n
1
=7, P=69.42 (kW), P
1
=53.62 (kW)
Nên n
*
= =0.58 P
*
==0.77
Tra sổ tay kĩ thuật ta có n
*

hq
=f (n
*
, p
*
)=f(0.58, 0.77)=0.87
Lại có n
hq
=n
*
hq
*n = 0.87*12=10.44
Hệ số cực đại: K
max
= f (n
hq
, K
sd
) = f (10.44, 0.15) = 2.1
 Phụ tải tính toán của nhóm II :

P
tt
= K
max
*K
sd
*∑P
0
= 2.1*0.15*69.42 = 21.87 (kW)

Q
tt
= P
tt
*tan = 21.87*1.73 = 37.84 (KVA)
10
Nguyễn Đức Quang_ ĐK và TĐH 4
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
S
tt
=
2
2
tt
tt
Q
P
+
= 43.71 KVA
I
tt
= = = 0.72 A
2.3.1.3 Phụ tải tính toán nhóm III
Nhóm Tên thiết bị điện
Số
lượng
Ký hiệu
trên mặt
bằng
Công suất

đặt P
o
(kW)
Hệ số sử
dụng
Cos/tan
Nhóm 3
Máy phay vạn năng 2 5 7 0.15 0.5 /1.73
Máy phay ngang 1 6 4.5 0.15 0.5 /1.73
Máy bào ngang 2 12 7 0.15 0.5 /1.73
Máy khoan hướng tâm 1 15 4.5 0.15 0.5 /1.73
Tổng 6 37 0.15 0.5 /1.73
Ta có n=6, n
1
=6, P=37 (kW), P
1
=37 (kW)
Nên n
*
= =1 P
*
==1
Tra sổ tay kĩ thuật ta có n
*
hq
=f (n
*
, p
*
) = f(1, 1) = 0.95

Lại có n
hq
=n
*
hq
*n = 0.95*6=5.7
Hệ số cực đại: K
max
= f (n
hq
, K
sd
) = f (5.7, 0.15) = 2.64
 Phụ tải tính toán của nhóm III :
P
tt
= K
max
*K
sd
*∑P
0
= 2.64*0.15*37 = 14.65 (kW)
Q
tt
= P
tt
*tan = 14.65*1.73 = 25.35 (KVA)
S
tt

=
2
2
tt
tt
Q
P
+
= 29.28 (KVA)
I
tt
= = = 0.48 (A)
2.3.1.4 Phụ tải tính toán nhóm IV
Nhóm Tên thiết bị điện
Số
lượng
Kí hiệu
trên mặt
bằng
Công suất
đặt P
o
(kW)
Hệ số sử
dụng
Cos/tan
Nhóm 4
Máy tiện ren 4 1 7 0.15 0.5 /1.73
Máy tiện ren 3 2 4.5 0.15 0.5 /1.73
Máy tiện ren 4 3 3.2 0.15 0.5 /1.73

Máy tiện ren 2 4 10 0.15 0.5 /1.73
Tổng 13 74.3 0.15 0.5 /1.73
11
Nguyễn Đức Quang_ ĐK và TĐH 4
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
Ta có n=13, n
1
=6, P=74.3 (kW), P
1
=48 (kW)
Nên n
*
= =0.46 P
*
==0.67
Tra sổ tay kĩ thuật ta có n
*
hq
=f(n
*
,p
*
)=f(0.46, 0.67)=0.81
Lại có n
hq
=n
*
hq
*n = 0.81*13=10.53
Hệ số cực đại: K

max
= f (n
hq
, K
sd
) = f (10.53, 0.15) = 2.1
 Phụ tải tính toán của nhóm IV :
P
tt
= K
max
*K
sd
*∑P
0
= 2.1*0.15*74.3 = 23.40 (kW)
Q
tt
= P
tt
*tan = 23.40*1.73 = 40.48 (KVA)
S
tt
=
2
2
tt
tt
Q
P

+
= 46.76 (KVA)
I
tt
= = = 0.77 (A)
2.3.1.5 Phụ tải tính toán nhóm V
Nhóm Tên thiết bị điện
Số
lượng
Kí hiệu
trên mặt
bằng
Công suất
đặt P
o
(kW)
Hệ số sử
dụng
Cos/tan
Nhóm 5
Máy khoan đứng 1 5 2.8 0.15 0.5 /1.73
Máy khoan đứng 1 6 7 0.15 0.5 /1.73
Máy cưa 2 11 2.8 0.15 0.5 /1.73
Máy mài hai phía 2 12 2.8 0.15 0.5 /1.73
Máy khoan bàn 6 13 0.65 0.15 0.5 /1.73
Tổng 12 24.9 0.15 0.5 /1.73
Ta có n=12, n
1
=1, P=24.9 (kW), P
1

=7 (kW)
Nên n
*
= =0.08 P
*
==0.28
Tra sổ tay kĩ thuật ta có n
*
hq
= f(n
*
,p
*
)=f(0.08, 0.28)=0.57
Lại có n
hq
=n
*
hq
*n = 0.57*12=6.84
Hệ số cực đại: K
max
= f (n
hq
, K
sd
) = f (6.84, 0.15) = 2.48
 Phụ tải tính toán của nhóm V :
12
Nguyễn Đức Quang_ ĐK và TĐH 4

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
P
tt
= K
max
*K
sd
*∑P
0
= 2.48*0.15*24.9 = 9.26 (kW)
Q
tt
= P
tt
*tan = 9.26*1.73 = 16.02 (KVA)
S
tt
=
2
2
tt
tt
Q
P
+
= 18.50 (KVA)
I
tt
= = = 0.31 (A)
2.3.1.6 Phụ tải tính toán nhóm VI

Nhóm Tên thiết bị điện
Số
lượng
Kí hiệu
trên mặt
bằng
Công suất
đặt P
o
(kW)
Hệ số sử
dụng
Cos/tan
Nhóm 6
Máy tiện ren 4 1 7 0.15 0.5 /1.73
Máy tiện ren 3 2 4.5 0.15 0.5 /1.73
Máy tiện ren 4 3 3.2 0.15 0.5 /1.73
Máy tiện ren 2 4 10 0.15 0.5 /1.73
Máy phay vạn năng 1 7 4.5 0.15 0.5 /1.73
Máy bào ngang 1 8 5.8 0.15 0.5 /1.73
Máy mài tròn vạn năng 1 9 2.8 0.15 0.5 /1.73
Máy mài phẳng 1 10 4 0.15 0.5 /1.73
Tổng 17 91.4 0.15 0.5 /1.73
Ta có n=17, n
1
=7, P=91.4 (kW), P
1
=53.8 (kW)
Nên n
*

= =0.41 P
*
==0.59
Tra sổ tay kĩ thuật ta có n
*
hq
= f(n
*
,p
*
)=f(0.41, 0.59)=0.86
Lại có n
hq
=n
*
hq
*n = 0.86*17=14.62
Hệ số cực đại: K
max
= f (n
hq
, K
sd
) = f (14.62, 0.15) = 1.85
 Phụ tải tính toán của nhóm VI:
P
tt
= K
max
*K

sd
*∑P
0
= 1.85*0.15*91.4 = 25.36 (kW)
Q
tt
= P
tt
*tan = 25.36*1.73 = 43.87 (KVA)
S
tt
=
2
2
tt
tt
Q
P
+
= 50.67 (KVA)
I
tt
= = = 0.84 (A)
13
Nguyễn Đức Quang_ ĐK và TĐH 4
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
2.3.1.7 Phụ tải tính toán nhóm VII
Nhóm Tên thiết bị điện
Số
lượng

Kí hiệu
trên mặt
bằng
Công suất
đặt P
o
(kW)
Hệ số sử
dụng
Cos/tan
Nhóm 7
Máy tiện ren 4 1 7 0.15 0.5 /1.73
Máy cưa 2 11 2.8 0.15 0.5 /1.73
Máy mài hai phía 2 12 2.8 0.15 0.5 /1.73
Máy doa tọa độ 1 3 4.5 0.15 0.5 /1.73
Máy giũa 1 26 1 0.15 0.5 /1.73
Máy mài sắc các dao gọt 1 27 2.8 0.15 0.5 /1.73
Tổng 11 47.5 0.15 0.5 /1.73
Ta có n=11, n
1
=5, P=47.5 (kW), P
1
=32.5 (kW)
Nên n
*
= =0.45 P
*
==0.68
Tra sổ tay kĩ thuật ta có n
*

hq
=f(n
*
,p
*
)=f(0.45, 0.68)=0.76
Lại có n
hq
=n
*
hq
*n = 0.76*11=8.36
Hệ số cực đại: K
max
= f (n
hq
, K
sd
) = f (8.36, 0.15)= 2.31
 Phụ tải tính toán của nhóm VII :
P
tt
= K
max
*K
sd
*∑P
0
= 2.31*0.15*47.5 = 16.46 (kW)
Q

tt
= P
tt
*tan = 16.46*1.73 = 28.79 (KVA)
S
tt
=
2
2
tt
tt
Q
P
+
= 33.16 (KVA)
I
tt
= = = 0.55 (A)
2.3.2 Xác định phụ tải tính toán cho toàn phân xưởng sửa chữa cơ khí.
2.3.2.1 Xác định phụ tải tính toán.
Lấy suất chiếu sáng chung cho toàn xưởng là P
o
=13 w/m
2
Chọn loại đèn sợi đốt có cosβ=1 nên Q
cs
= 0, F là diện tích chiếu sáng, tính theo tỉ lệ
trên sơ đồ là 850 m
2.

P
cs
=P
o
*F=13*850=11050 W =11.05 KW

2.3.2.2 Xác định phụ tải tác dụng tính toán cho toàn phân xưởng.
14
Nguyễn Đức Quang_ ĐK và TĐH 4
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
P
x
= K
đt
*
∑
P
tti
Tra bảng ta có K
đt
=0.80
Vậy ta có P
x
= 0.80* (29.74+21.87+14.65+23.40+9.26+25.36+16.46) = 112.59 (kW)
Phụ tải phản kháng toàn phân xưởng:
Q
x=
P
x
*tagφ=112.59*1.73 = 194.78 KVA

Phụ tải toàn phần của phân xưởng kể cả chiếu sáng:
S
x
=
2 2
( )
x cs x
P P Q+ +
= (11.05+112.59)
2
+194.78
2
=230.7 KVA
Với phụ tải tính toán toàn xưởng là: P
tt
=P
x
+P
cs
=128.39 KW
Suy ra Cosδ=P
tt
/S
x
=128.39/233.29=0.55
2.4 Xác định phụ tải tính toán cho các phân xưởng còn lại.
2.4.1 Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng luyện gang
Theo bản vẽ thiết kế phân xưởng luyện gang có:
+P diện tích S=3933 m
2

.
+Có công suất đặt: P
Đ
=4000 KW
Công suất tính toán động lực là:
P
ĐL
=P
Đ
*K
nc

Q
ĐL
=P
ĐL
*tagφ

Tra bảng K
nc
, cosφ cho các phân xưởng ta có
K
nc
= 0.6; cosφ=0.8 suy ra: tagφ=0.75
Ta có:
P
ĐL
= 0.6*4000=2400 KW
Q
ĐL

=0.75*2400=1800 KVAr
Ta dùng đèn sợi đốt có cosφ =1 và Q
cs
=0
Chọn công suất chiếu sáng cho phân xưởng là 15 W/m
2
P
cs
=P
o
*F=15*3933=58995 W=59 KW
Công suất tính toán tác dụng là:
P
tt
=P
ĐL
+P
cs
=2400+59=2459 KW
Công suất phản kháng tính toán là:
Q
tt
=Q
ĐL
=1800 KVAr
Phụ tải toàn phần của phòng thí nghiệm là:
S
tt
=
2 2

tt tt
P Q+
=3047 KVAr
Suy ra cosδ=P
tt
/S
tt
=2459/3047=0.81
2.4.2 Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng lò Martin
Phân xưởng lắp ráp có diện tích S=3270 m
2
.
Có công suất đặt: P
Đ
=3500 KW
Công suất tính toán động lực là: P
ĐL
=P
Đ
*K
nc

Q
ĐL
=P
ĐL
*tagφ

Tra bảng K
nc

, cosφ cho các phân xưởng ta có
K
nc
=0.6; cosφ=0.8 suy ra: tagφ=0.75
15
Nguyễn Đức Quang_ ĐK và TĐH 4
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
Ta có:
P
ĐL
=0.6*3500=2100 KW
Q
ĐL
=0.75*2100=1575 KVAr
Ta dùng đèn sợi đốt có cosφ=1 và Q
cs
=0
Chọn công suất chiếu sáng cho phân xưởng là 15 W/m
2
P
cs
=P
o
*F=15*3270=49050 W=49.05 KW
Công suất tính toán tác dụng là:
P
tt
=P
ĐL
+P

cs
=2100 + 49.05 = 2149 KW
Công suất phản kháng tính toán là:
Q
tt
=Q
ĐL
=1575 KVAr
Phụ tải toàn phần của phòng thí nghiệm là:
S
tt
=
2 2
tt tt
P Q+
= 2664 KVA
Suy ra cosδ=P
tt
/S
tt
=2149/2664=0.81
2.4.3 Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng máy cán phôi tấm
Phân xưởngẻnèncó diện tích S=1296 m
2
.
Có công suất đặt: P
Đ
=2000 KW
Công suất tính toán động lực là: P
ĐL

=P
Đ
*K
nc

Q
ĐL
=P
ĐL
*tagφ

Tra bảng K
nc
, cosφ cho các phân xưởng ta có
K
nc
=0.6; cosφ=0.8 suy ra: tagφ=0.75
P
ĐL
=0.6*2000=1200 KW
Q
ĐL
=0.75*1200=900 KVAr
Ta dùng đèn sợi đốt có cosφ=1 và Q
cs
=0
Chọn công suất chiếu sáng cho phân xưởng là 15 W/m
2
P
cs

=P
o
*F=15*1296 = 19440 W=19.44 KW
Công suất tính toán tác dụng là:
P
tt
=P
ĐL
+P
cs
=1200 + 19.44 = 1219.44 KW
Công suất phản kháng tính toán là:
Q
tt
=Q
ĐL
=900 KVAr
Phụ tải toàn phần của phòng thí nghiệm là:
S
tt
=
2 2
tt tt
P Q+
=1515.60 KVA
Suy ra cosδ=P
tt
/S
tt
=1219.44/1515.60 = 0.8

2.4.4 Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng cán nóng
Phân xưởng đúc có diện tích S=4323 m
2
.
Có công suất đặt: P
Đ
=2800 KW
Công suất tính toán động lực là:
P
ĐL
=P
Đ
*K
nc

Q
ĐL
=P
ĐL
*tagφ

Tra bảng K
nc
, cosφ cho các phân xưởng ta có
K
nc
=0.6; cosφ = 0.8 suy ra: tagφ=0.75
Ta có:
16
Nguyễn Đức Quang_ ĐK và TĐH 4

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
P
ĐL
=0.6*2800=1680 KW
Q
ĐL
=0.75*1680 = 1260 KVAr
Ta dùng đèn sợi đốt có cosφ=1 và Q
cs
=0
Chọn công suất chiếu sáng cho phân xưởng là 15 W/m
2
P
cs
=P
o
*F=15*4323 = 64845 W=64.845 KW
Công suất tính toán tác dụng là:
P
tt
=P
ĐL
+P
cs
=1680 + 64.845 = 1744.85KW
Công suất phản kháng tính toán là:
Q
tt
=Q
ĐL

=1260 KVAr
Phụ tải toàn phần của phòng thí nghiệm là:
S
tt
=
2 2
tt tt
P Q+
= 2152.23 KVA
Suy ra cosδ=P
tt
/S
tt
=1744.85/2152.23 = 0.81
2.4.5 Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng cán nguội
Bộ phận nén ép có diện tích S=1215 m
2
.
Có công suất đặt: P
Đ
=3000 KW
Công suất tính toán động lực là: P
ĐL
=P
Đ
*K
nc

Q
ĐL

=P
ĐL
*tagφ

Tra bảng K
nc
, cosφ cho các phân xưởng ta có
K
nc
=0.6; cosφ=0.8 suy ra: tagφ = 0.75
Ta có:
P
ĐL
=0.6*3000 = 1800 KW
Q
ĐL
=0.75* 1800 = 1350 KVAr
Ta dùng đèn sợi đốt có cosφ=1 và Q
cs
=0
Chọn công suất chiếu sáng cho phân xưởng là 15 W/m
2
P
cs
=P
o
*F=15*1215 = 18225 W = 18.225 KW
Công suất tính toán tác dụng là:
P
tt

=P
ĐL
+P
cs
=1800 + 18.225 = 1818.225 KW
Công suất phản kháng tính toán là:
Q
tt
=Q
ĐL
=1350 KVAr
Phụ tải toàn phần của phòng thí nghiệm là:
S
tt
=
2 2
tt tt
P Q+
=2264.61 KVA
Suy ra cosδ=P
tt
/S
tt
=1818.225/2264.61 = 0.8
2.4.6 Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng tôn
Phân xưởng kết cấu kim loại có diện tích S=4374m
2
.
Có công suất đặt: P
Đ

=2500 KW
Công suất tính toán động lực là: P
ĐL
=P
Đ
*K
nc

Q
ĐL
=P
ĐL
*tagφ

Tra bảng K
nc
, cosφ cho các phân xưởng ta có
K
nc
=0.6; cosφ=0.8 suy ra: tagφ=0.75
Ta có:
P
ĐL
=0.6*2500=1500 KW
17
Nguyễn Đức Quang_ ĐK và TĐH 4
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
Q
ĐL
=0.75*1500=1125 KVAr

Ta dùng đèn sợi đốt có cosφ=1 và Q
cs
=0
Chọn công suất chiếu sáng cho phân xưởng là 12 W/m
2
P
cs
=P
o
*F=12*4374=52488 W = 52.488 KW
Công suất tính toán tác dụng là:
P
tt
=P
ĐL
+P
cs
=1500 + 52.488 = 1552.488 KW
Công suất phản kháng tính toán là:
Q
tt
=Q
ĐL
=1125 KVAr
Phụ tải toàn phần của phòng thí nghiệm là:
S
tt
=
2 2
tt tt

P Q+
= 1917.25 KVA
Suy ra cosδ=P
tt
/S
tt
=1552.488/1917.25 = 0.81
2.4.7 Xác định phụ tải tính toán cho trạm bơm.
Tạm bơm có diện tích S=1377 m
2
.
Có công suất đặt: P
Đ
=1000 KW
Công suất tính toán động lực là: P
ĐL
=P
Đ
*K
nc

Q
ĐL
=P
ĐL
*tagφ

Tra bảng K
nc
, cosφ cho các phân xưởng ta có

K
nc
=0.6; cosφ=0.8 suy ra: tagφ=0.75
Ta có:
P
ĐL
=0.6*1000=600 KW
Q
ĐL
=0.75*600=450 KVAr
Ta dùng đèn sợi đốt có cosφ=1 và Q
cs
=0
Chọn công suất chiếu sáng cho phân xưởng là 12 W/m
2
P
cs
=P
o
*F=12*1377=16524 W=16.52 KW
Công suất tính toán tác dụng là:
P
tt
=P
ĐL
+P
cs
=600+16.52 = 616.52KW
Công suất phản kháng tính toán là:
Q

tt
=Q
ĐL
=450 KVAr
Phụ tải toàn phần của phòng thí nghiệm là:
S
tt
=
2 2
tt tt
P Q+
= 763.28 KVA
Suy ra cosδ=P
tt
/S
tt
=616.52/763.28 = 0.81
2.4.8 Xác định phụ tải tính toán cho ban quản lí và phòng thí nghiệm
Ban quản lí và phòng thí nghiệm có S=2527 m
2
.
Có công suất đặt: P
Đ
=320 KW
Công suất tính toán động lực là: P
ĐL
=P
Đ
*K
nc

Q
ĐL
=P
ĐL
*tagφ

Tra bảng K
nc
, cosφ cho các phân xưởng ta có
K
nc
=0.8; cosφ = 0.85 suy ra: tagφ=0.7
Ta có:
P
ĐL
=0.8*320=256 KW
Q
ĐL
=0.7*256=179.2 KVAr
18
Nguyễn Đức Quang_ ĐK và TĐH 4
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
Ta dùng đèn sợi đốt có cosφ=1 và Q
cs
=0
Chọn công suất chiếu sáng cho phân xưởng là 20 W/m
2
P
cs

=P
o
*F=20*2527 = 50540 W = 50.54 KW
Công suất tính toán tác dụng là:
P
tt
=P
ĐL
+P
cs
=256+50.54 = 306.54 KW
Công suất phản kháng tính toán là:
Q
tt
=Q
ĐL
=179.2 KVAr
Phụ tải toàn phần của phòng thí nghiệm là:
S
tt
=
2 2
tt tt
P Q+
= 355.07KVA
Suy ra cosδ=P
tt
/S
tt
=306.54/355.07 = 0.86

2.5 Xác định phụ tải tính toán cho toàn nhà máy
2.5.1 Công thức
Phụ tải tính toán cho toàn nhà máy được xác định theo các bước sau.
P
TTNM
=K
DT
*
∑
=
9
1i
P
TTi

Q
TTNM
=K
DT
*
∑
=
9
1i
Q
TTi

S
TTNM
=

2 2
TTNM TTNM
P Q+
Trong đó K
DT
là hệ số dự trữ K
DT
=0.8
2.5.2 Tính toán

Bảng phụ tải tính toán của các phân xưởng:
STT Tên phân xưởng
P
đ
(KW)
K
nc
a
0
,
w/m
2
cosφ
P
tt
(Kw)
Q
tt
(kVAr)
S

tt
(KVA)
1 Phân xưởng luyện gang 4000 0.6 15 0.8 2459 1800 3047
2 PX lò Martin 3500 0.6 15 0.8 2149 1575 2664
3 PX máy cán phôi tấm 2000 0.6 15 0.8 1219.44 900 1515.6
4 PX cán nóng 2800 0.6 15 0.8 1744.85 1260 2152.23
5 PX cán nguội 3000 0.6 15 0.8 1818.225 1350 2264.61
6 PX tôn 2500 0.6 12 0.8 1552.448 1125 1917.25
7 PX sửa chữa cơ khí - - 13 0.55 123.64 194.78 230.7
8 Trạm bơm 1000 0.6 12 0.8 616.52 450 763.28
9
Ban Quản lí và Phòng
Thí nghiệm
320 0.8 20 0.85 306.54 179.2 355.07
10 Chiếu sáng phân xưởng
19
Nguyễn Đức Quang_ ĐK và TĐH 4
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN

P
TTNM
=0.8*(2459 +2149+1219.44+1744.85+1818.225+1552.448+123.64+616.52+ 306.54)
=9591.7(KW)
Q
TTNM
=0.8*(1800+1575+900+1260+1350+1125+194.78+450+179.2)
=7076.18(KVAr)
Phụ tải tính toán toàn phần của nhà máy:
S
TTNM

= = 11919.4(KVA)
Hệ số công suất của nhà máy:
cos
j
=
ttnm
ttnm
P
S
= = 0.8
2.6 Xác định tâm phụ tải điện và vẽ biểu đồ phụ tải.
2.6.1 Khái niệm tâm phụ tải điện và biểu đồ phụ tải.
Trạm biến áp là một trong những phần tử quan trọng của hệ thống cung cấp điện xí
nghiệp công nghiệp. việc bố trí hợp lý các trạm biến áp trong phạm vi nhà máy, xí nghiệp là một
vấn đề quan trọng. Để xây dựng sơ đồ cung cấp điện có các chỉ tiêu về kinh tế kỹ thuật đảm bảo
chi phí hàng năm là ít nhất, hiệu quả cao. Để xác định được các vị trí đặt biến áp, trạm phân phối
chính, các trạm biến áp xí nghiệp công nghiệp ta xây dựng biểu đồ phụ tải trên toàn bộ mặt bằng
nhà máy.
Biểu đồ nhà máy có vòng tròn có diện tích bằng phụ tải tính toán của phân xưởng theo tỷ lệ đã
chọn.
S
I
=Π*R
I
2
*m suy ra : R
I
=
*
I

S
mp
Trong đó:
+S
I
là phụ tải tính toán của phân xưởng thứ i (KVA)
+R
I
là bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải của phân xưởng thứ i (cm,m)
+m là tỷ lệ xích (KVA/cm
2
) hay (KVA/m
2
)
Mỗi phân xưởng có một biểu đồ phụ tải tâm của đường tròn biểu đồ phụ tải trùng với tâm
phụ tải phân xưởng.
Các trạm biến áp được đặt đúng gần sát tâm phụ tải điện.
Mỗi biểu đồ phụ tải trên vòng tròn được chia làm hai phần hình quạt tương ứng với phụ tải động
lực và phụ tải chiếu sáng.
2.6.2 Cách xác định tâm phụ tải.
Các phân xưởng do kích thước hạn chế nên coi tâm phụ tải chính là tâm hình học của các
phân xưởng trên mặt bằng
Nếu tính đến sự phân bố thực tế của phụ tải điện được xác định như là xác định trọng
tâm của khối vật thể theo công thức.
20
Nguyễn Đức Quang_ ĐK và TĐH 4
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
2.6.2.1 Xác định tâm phụ tải điện toàn nhà máy.
Từ sơ đồ nhà máy, vị trí các phân xưởng ta xác định được tâm phụ tải toàn nhà máy.
Vị trí các phân xưởng theo 2 trục X và Y là: ( Hàng ngang là kí hiệu của các phân xưởng

trên sơ đồ mặt bằng).
1 2 3 4 5 6 7 8 9
X 8 4.6 4.3 4.2 1.5
4.5
1.4 8.1 2.2
Y 3.4 7.7 1.7 2.8 3 5 4 5.1 1
Áp dụng công thức tinh toán trên ta có toạ độ
+Theo trục X: 4.8
+Theo trục Y: 4.0
2.6.3 Vẽ biểu đồ phụ tải toàn nhà máy.
Biểu đồ phụ tải là một hình tròn vẽ trên mặt phẳng, có tâm trung với tâm của phụ tải điện,
có diện tích tương ứng với công suất của phụ tải theo một tỉ lệ xích nào đây. Biểu đồ phụ tải cho
phép người thiết kế hình dung ra được sự phân bố phụ tải trong khu vực cần thiết kế để từ đó
vạch ra nhưng phương án thiết kế hợp lý và kinh tế nhất
Để xác định biểu đồ toàn nhà máy ta chọn tỷ lệ xích là m=40 KVA/ mm
2

21
Nguyễn Đức Quang_ ĐK và TĐH 4
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
*
S
R
m
=
P
+Bán kính biểu đồ phụ tải được xác định theo biểu thức .
+Góc chiếu sáng được tính theo biểu thức.

a

= (360*P
cs
)/ S
tt

*Tính toán bán kính R và góc chiếu sáng của từng phân xưởng.
Kết quả tính toán được cho trong bảng sau:
STT Tên phân xưởng
S
(m
2)
P
cs
(kW)
S
tt
(KVA)
R
(mm)
α
0
cs
1 Phân xưởng luyện gang
3933 59
3047
5 7
2 PX lò Martin
3270 49.05
2664
4.6 6.6

3 PX máy cán phôi tấm
1296 19.44
1515.6
3.5 4.6
4 PX cán nóng
4323 64.85
2152.23
4.1 11
5 PX cán nguội
1215 18.22
2264.61
4.2 3
6 PX tôn
4374 52.49
1917.25
4 10
7 PX sửa chữa cơ khí
850 11.05
230.7
1.4 17
8 Trạm bơm
1377 16.52
763.28
2.5 8
9
Ban Quản lí và Phòng
Thí nghiệm
2527 50.54
355.07
1.7 51

22
Nguyễn Đức Quang_ ĐK và TĐH 4
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
*Vẽ biểu đồ phụ tải hình tròn toàn nhà máy:
Chương III
Thiết kế mạng điện cao áp của nhà máy
3.1 Đặt vấn đề
Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp điện ảnh hưởng rất lớn đến các chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật
của hệ thống. Một sơ đồ cung cấp điện được coi là hợp lý phải thỏa mãn nhưng yêu cầu cơ bản
sau:
1. Đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật.
2. Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện.
3. Thuận tiện và linh hoạt trong vận hành.
4. An toàn cho người và thiết bị.
5. Dễ dàng phát triển để đáp ứng yêu cầu tăng trưởng của phụ tải điện.
6. Đảm bảo các chỉ tiêu về mặt kinh tế.
Trình tự tính toán thiết kế mạng điện cao áp cho nhà máy bao gồm các bước:
+ Vạch các phương án cung cấp điện.
+ Lựa chọn vị trí, số lượng, dung lượng của các trạm biến áp và lựa chọn chủng loại,tiết
diện các đường dây cho các phương án
+ Tính toán kinh tế – kỹ thuật để lựa chọn phương án hợp lý.
23
Nguyễn Đức Quang_ ĐK và TĐH 4
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
+ Thiết kế chi tiết cho phương án được chọn.
3.2 Vạch các phương án cung cấp điện.
Trước khi vạch ra các phương án cụ thể cần lựa chọn cấp điện áp hợp lý cho đường dây
tải điện từ hệ thống về nhà máy. Biểu thức kinh nghiệm để lựa chọn cấp điện áp truyền tải:
U = 4,34.
l 0, 016.P+

(KW)
Trong đó:
P – công suất tính toán của nhà máy (KW)
l – khoảng cách từ trạm biến áp trung gian về nhà máy (Km)
Như vậy cấp điện áp hợp lý để truyền tải điện năng về nhà máy sẽ là:
U = 4,34. = 54.49(KW)
Do nhà máy gần trạm trung áp lên ta lấy điện từ trạm trung áp là 35 kV
Căn cứ vào vị trí, công suất và yêu cầu cung cấp điện của các phân xưởng có thể đưa ra
các phương án cung cấp điện:
3.2.1 Phương án về các trạm biến áp phân xưởng:
Các trạm biến áp ( TBA ) lựa chọn trên các nguyên tắc sau:
1. Vị trí đặt trạm biến áp phải thoả mãn các yêu cầu: gần tâm phụ tải; thuận tiện cho việc
vận chuyển, lắp đặt, vận hành, sửa chữa máy biến áp; an toàn và kinh tế.
2. Số lượng máy biến áp (MBA) đặt trong các TBA được lựa chọn căn cứ vào yêu cầu
cung cấp điện của phụ tải; điều kiện vận chuyển và lắp đặt; chế độ làm việc của phụ tải. Trong
mọi trường hợp TBA chỉ đặt một MBA sẽ là kinh tế và thuận lợi cho việc vận hành, song độ tin
cậy cung cấp điện không cao. Các TBA cung cấp cho hộ loại I và loại II nên đặt 2 MBA, hộ loại
III có thể chỉ đặt một MBA.
3. Dung lượng các máy biến áp được chọn theo điều kiện:
n. k
hc
. S
đmB

≥
S
tt

Và kiểm tra điều kiện sự cố một MBA ( trong trạm có nhiều hơn 1 MBA ):
( n-1 ). K

qt
. S
đmB

≥
S
ttsc

Trong đó:
n – số MBA có trong TBA
k
hc
- hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường, ta chọn loại máy biến áp chế tạo ở
Việt Nam nên không cần hiệu chỉnh nhiệt độ, k
hc
= 1
K
qt
- hệ số quá tải sự cố, k
qt
= 1.4 nếu thỏa mãn điều kiện MBA vận hành quá tải
không quá 5 ngày đêm, thời gian quá tải trong một ngày đêm không vượt quá 6 giờ và trước khi
quá tải MBA vận hành với hệ số tải
≤
0,93
S
ttsc
– công suất tính toán sự cố. Khi sự cố một MBA có thể loại bỏ một số phụ tải
không quan trọng để giảm nhẹ dung lượng của các MBA, nhờ vậy có thể giảm nhẹ được vốn đầu
tư và tổn thất của trạm trong trạng thái làm việc bình thường. Giả thiết trong các hộ loại I có 30%

là phụ tải loại III nên
S
ttsc
= 0,7. S
tt
Đồng thời cũng cần hạn chế chủng loại MBA dùng trong nhà máy để tạo điều kiện thuận
lợi cho việc mua sắm, lắp đặt, vận hành, sửa chữa, thay thế.
3.2.2 Xác định số lượng, dung lượng các trạm biến áp phân xưởng
3.2.2.1 Đặt 7 trạm biến áp phân xưởng
24
Nguyễn Đức Quang_ ĐK và TĐH 4
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
- Trạm biến áp B
1
: Cấp điện cho phân xưởng luyện gang trạm đặt 2 máy biến áp làm
việc song song
n* k
hc
* S
đmB

≥
S
tt
S
dmB
= = 1523.5 (KVA)
Chọn máy biến áp do Công Ty Thiết Bị Điện Đông Anh sản xuất việt nam sản
xuất loại 1800 (KVA)
Kiểm tra lại dung lượng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố: S

ttsc
lúc
này chính là công suất tính toán của phân xưởng kết cấu kim loại và phân xưởng nén khí sau khi
cắt bớt một số phụ tải không quan trọng trong phân xưởng:
( n-1 )* K
qt
* S
đmB

≥
S
ttsc
= 0.7* S
tt
S
đmB

≥
= = 1523.5 (KVA)
Vậy trạm biến áp B
1
đặt 2 MBA S
đm
= 1800 (KVA)là hợp lý.
- Trạm biến áp B
2
: Cấp điện cho phân xưởng lò Martin, trạm đặt 2 máy biến áp làm
việc song song
n* k
hc

* S
đmB

≥
S
tt
S
đmB
= = 1332 (KVA)
Chọn máy biến áp do Công Ty Thiết Bị Điện Đông Anh sản xuất loại 1500 kVA
Kiểm tra lại dung lượng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố: S
ttsc
lúc
này chính là công suất tính toán của phân xưởng kết cấu kim loại và phân xưởng nén khí sau khi
cắt bớt một số phụ tải không quan trọng trong phân xưởng:
( n-1 )* K
qt
* S
đmB

≥
S
ttsc
= 0.7* S
tt
S
đmB

≥
= = 1332 (kVA)

Vậy trạm biến áp B
2
đặt 2 MBA S
đm
= 1500 (kVA) là hợp lý.
- Trạm biến áp B
3
: Cấp điện cho phân xưởng máy cán phôi tấm và Ban Quản lí và
Phòng thí nghiệm, trạm đặt 2 máy biến áp làm việc song song
n* k
hc
* S
đmB

≥
S
tt
S
dmB
= = 935.335(kVA)
Chọn máy biến áp do Công Ty Thiết Bị Điện Đông Anh sản xuất loại 1000 kVA
Kiểm tra lại dung lượng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố: S
ttsc
lúc
này chính là công suất tính toán của phân xưởng kết cấu kim loại và phân xưởng nén khí
sau khi cắt bớt một số phụ tải không quan trọng trong phân xưởng:
( n-1 )* K
qt
* S
đmB

≥
S
ttsc
= 0.7* S
tt
S
đmB

≥
= = 935.335 (kVA)
Vậy trạm biến áp B
3
đặt 2 MBA S
đm
= 1000 (kVA) là hợp lý.
- Trạm biến áp B
4
: Cấp điện cho phân xưởng cán nóng, trạm đặt 2 máy biến áp làm
việc song song
n* k
hc
* S
đmB

≥
S
tt
S
dmB

= = 1076.115 (KVA)
25
Nguyễn Đức Quang_ ĐK và TĐH 4