BÀI tập lớn THIẾT kế hệ THỐNG CUNG cấp điện đề tài NX1 THIẾT kế cấp điện CHO PHÂN XƯỞNG sửa CHỮA cơ KHÍ

BÀI TẬP LỚN: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN
Sinh viên : TRẦN VĂN CHUNG - 2018605644
TRẦN VĂN PHÒNG - 2018605644
TRẦN VĂN PHÚC - 2018605891
Lớp
: TĐH3+4
GVHD
: NGUYỄN VĂN HÙNG
Đề tài NX1 : THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG
SỬA CHỮA CƠ KHÍ
LỜI NÓI ĐẦU
Ngành điện là một ngành ln phải đi tiên phong trong quá trình phát triển kinh
tế của mọi quốc gia. Do đó ngành điện ln gặp phải những khó khăn, đặc biệt do
ln phải đi trước đón đầu để tạo tiền đề phục vụ cho các ngành kinh tế nói riêng
và nền kinh tế nói chung. Một trong những vấn đề của ngành điện là ngoài việc
cung cấp điện an toàn, ổn định, liên tục để phục vụ mục đích kinh tế, chính trị của
quốc gia, ngành điện còn phải đảm bảo doanh thu để đảm bảo cuộc sống cho cán
bộ công nhân viên ngành điện và đầu tư phát triển. Ngoài việc đáp ứng tốt các tiêu
chẩn kỹ thuật, ngành điện cần phải tính tốn cân đối ngân sách thu chi và đầu tư
vào các dự án sao cho đảm bảo tốt các mục tiêu đề ra.
Trong đó có lĩnh vực cơng nghiệp là 1 trong các ngành kinh tế trọng điểm của
đất nước, được Nhà nước và Chính phủ ưu tiên phát triển vì có vai trò quan trọng
trong kế hoạch đưa nước ta trở thành nước công nghiệp vào năm 2020. Thiết kế
cung cấp điện cho nghành này vì thế là 1 cơng việc khó khăn, địi hỏi sự cẩn thận
cao. Phụ tải của ngành phần lớn là phụ tải hộ loại 1, đòi hỏi độ tin cậy cung cấp
điện cao. Một phương án cung cấp điện hợp lý là 1 phương án kết hợp hài hòa
được các chỉ tiêu kinh tế, kĩ thuật, đảm bảo đơn giản trong sửa chữa và vận hành
thuận tiện, đảm bảo chất lượng điện năng. Hơn nữa cần áp dụng các thiết bị cùng
các thiết kế hiện đại và có khả năng mở rộng trong tương lai .
Dưới sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Văn Hùng chúng em được nhận đề tài
Thiết kế cung cấp điện cho 1 phân xưởng sửa chữa cơ khí. Đồ án bao gồm 1 số

phần chính như chọn máy và vị trí đặt trạm biến áp, chọn dây và các phần tử bảo
vệ, hạch tốn cơng trình . Việc làm đồ án đã giúp chúng em điều kiện áp dụng
những kiến thức đã học và tích lũy thêm được nhiều kinh nghiệm. Đây là 1 đồ án
có tính thực tiễn rất cao, chắc chắn sẽ giúp ích cho em rất nhiều trong cơng tác sau
này .


Trong quá trình thực hiện đồ án, chúng em đã nhận được sự chỉ bảo rất tận tình
của thầy Nguyễn Văn Hùng. Tuy nhiên do trình độ cịn hạn chế nên việc thực hiện
đồ án cịn nhiều thiếu xót. Em rất mong nhận thêm được nhiều sự chỉ dẫn của thầy
cơ để hồn thiện hơn cho đồ án .
Em xin chân thành cảm ơn .

Dữ kiện.
Nguồn cấp điện cho nhà xưởng lấy từ đường dây 22kV cách nhà xưởng 200m
- Điện trở suất của vùng đất xây dựng nhà xưởng đo được ở mùa khô là ρđ =
100Ωm
Thiết bị trên sơ đồ mặt
bằng

Tên thiết bị

Hệ số ksd

Công suất đặt (kW)

Cosφ

1; 8
2; 9

3; 4; 5
6; 7

Máy mài nhẵn tròn
Máy mài nhẵn phẳng
Máy tiện bu lông
Máy phay

0,35
0,32
0,3
0,26

3+ 10
1,5+ 4
0,6+2,2+ 4
1,5+2,8

0,67
0,68
0,65
0,56

10; 11; 19; 20; 29; 30

Máy khoan

0,27

0,66

12; 13; 14; 15;16; 24; 25

Máy tiện bu long

0,30

17
18; 21
22; 23
26; 39
27; 31
28; 34
32 ; 33
35; 36; 37; 38
40; 43
41; 42; 45
44

Máy ép
Cẩn trục
Máy ép nguội
Máy mài
Lò gió
Máy ép quay
Máy xọc, (đục)
Máy tiện bu lơng
Máy hàn
Máy quạt
Máy cắt tôn

0,41
0,25
0,47
0,45
0,53
0,45
0,4
0,32
0,46
0,65
0,27

0,6+0,8+0,8+
0,8+1,2+1,2
1,2+2,8+2,8+3+
7,5+10+13
10
4+13
40+55
2+4,5
4+5,5
22+30
4+5,5
1,5+2,8+4,5+5,5
28+28
5,5+7,5+7,5
2,8

0,58

0,63
0,67
0,70
0,63
0,9
0,58
0,60
0,55
0,82
0,78
0,57


Sơ đồ mặt bằng phân xưởng
A

6000mm

C

B

E

D
24000 mm

6000mm

1

27
28

34

17

8

1

9

2

2
19
9
20
3

36000mm

35
36

4
37

10

29
9
22
30
00
0
32
23

13

38

5

5

24
33

14

6

25

39

15

26

40
44

41

45

42
43
7

4

12

21

6

3

11
18

31

16

7


CHƯƠNG 1 : TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG
Tính toán lựa chọn đèn.

Trong thiết kế chiếu sáng, vấn đề quan trọng nhất phải quan tâm là đáp ứng các
yêu cầu về độ rọi và hiệu quả chiếu sáng đối với thị giác. Ngoài độ rọi, hiệu quả
của chiếu sáng cịn phụ thuộc vào quang thơng, màu sắc ánh sáng, sự lựa chọn hơp
lý cùng sự bố trí chiếu sáng vừa đảm bảo tính kinh tế và mỹ quan của hoàn cảnh.
Thiết kế chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu sau:
✓ Khơng lóa do phản xạ.
✓ Khơng có bóng tối.
✓ Phải có độ rọi đồng đều.
✓ Phải đảm bảo độ sáng định đủ và ổn.
✓ Phải tạo ra được ánh sáng giống ánh sáng ban ngày.
Chọn loại bóng đèn chiếu sáng , gồm 2 loại: bóng đèn sợi đốt và bóng đèn
huỳnh quang. Các phân xưởng thường ít dùng đèn huỳnh quang vì đèn huỳnh
quang có tần số là 50Hz thường gây ra ảo giác không quay cho các động cơ không
đồng bộ, gây nguy hiểm cho người vận hành máy, dễ gây ra tai nạn lao động. Do
đó người ta thường sử dụng đèn sợi đốt cho các phân xưởng sửa chữa cơ khí.
Việc bố trí đèn khá đơn giản, thường được bố trí theo các góc của hình vng
hoặc hình chữ nhật .
Sở bộ về các kích thước của phân xưởng như sau :
- Phân xưởng có kích thước axbxH = 36x24x5m .
Độ rọi yêu cầu cho 1 phân xưởng sửa chữa cơ khí là từ 50 ÷ 100 lux, độ rọi
được chọn là : Eyc = 100 lux.
Chọn độ cao treo đèn là h1 = 0,5 m .

- Chiều cao mặt bằng làm việc h2 = 0,8 m .
- Do đó khoảng cách từ đèn đến mặt công tác là h = H - h1- h2 = 5 -0,5- 0,8 =
3,7 m .
h1

H
h

h2

Hình 1.1 : Bố trí đèn theo mặt đứng


Với H : chiều cao nhà xưởng , tính bằng m , đã cho ở đầu bài.
Tra bảng với bóng đèn sợi đốt vạn năng L/h=1,5÷1,8.
Suy ra : L=1,8.h = 1,5.3,7 =5,55 m.
Căn cứ vào kích thước nhà xưởng ta chọn khoảng cách giữa các đèn là:
Ld = 4,5 m, (đèn gần tường nhất p~2,25m) và Ln = 4 m (đèn gần tường nhất
q~2m).
Trong đó :
Ld :là khoảng cách giữa các đèn theo chiều dài phân xưởng ,m.
Ln : là khoảng cách giữa các đèn theo chiều rộng phân xưởng ,m.
Như vậy tổng cộng có 8 hàng đèn, mỡi hàng có 6 bóng.
Kiểm tra mức độ đồng đều về ánh sáng:
Ln
L
4
4
q n  2=
3

2
3
2
Ld
L
4,5
4,5
 p d 
 2,25 =
3
2
3
2

Như vậy việc bố trí đèn là hợp lý.
Số lượng đèn tối thiểu để đảm bảo độ chiếu sáng đồng đều là : Nmin = 48 bóng.
Sơ đồ bố trí chiếu sáng như hình vẽ minh họa dưới đây


24000
4000

36000

4500

2250

2000

Hình vẽ 1.2 : Sơ đồ minh họa chiếu sáng đơn giản
Xác định chỉ số phòng :
=

a b
24  36
=
 5,5 .
h  (a + b ) 3,7  (24 + 36)

Coi hệ số phản xa của trần và tường lần lượt là là :  tran =50 % và  tuong =30 %
kết hợp với chỉ số phòng ta tra bảng được hệ số sử dụng là: Ksd = 0,59 (đèn sợi đốt
chiếu sâu_bảng 47.plBT).
Lấy hệ số dự trữ k=1,3 và hệ số tính tốn Z=1,1 xác định được quang thông của
mỗi đèn như sau:
Fyc =

k .E yc .S .Z
n.k sd

=

1,3  100  24  36  1,1
= 4362,7 (lumen).
48  0,59

Dựa vào Fyc ta chọn loại đèn sợi đốt Halogen có Pđ = 300 W, F = 6300 lm
(tra bảng PL VIII.2 –Ngô Hồng Quang)

Ngồi ra ta trang bị thêm cho 2 phịng thay đồ và 2 phịng vệ sinh, mỡi phịng có 1
bóng 60W.
Tổng công suất đèn là Pcs = 48.300 + 4.60 = 146400 W = 14,64 kW
Chọn cáp cho hệ thống chiếu sáng
Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ chiếu sáng.
I lv max =

Pcs
3  U đm Cos

14,64

=

3  0,38  1

= 22,243 ( A) (với đèn sợi đốt cos  =1)

Tmax =4500 h ( tra bảng 9pl – SBT) suy ra jkt = 2,7mm2
Vậy tiết diện dây cần tìm là :
F=

I lv max 22,243
=
= 8,238 mm 2
j kt
2,7

Vậy ta chọn dây dẫn bằng đồng có F =10mm2 (các thơng số r0 = 1,83(Ω/km),
x0 =0,073(Ω/km).(tra bảng pl V.12- Ngô Hồng Quang )

Chọn dây dẫn từ áp tô mát nhánh tới các nhóm đèn.

Tiến hành phân nhóm đèn theo diện tích.
Bóng đèn được chia thành 6 nhóm, mỡi nhóm sẽ có 8 bóng, cơng suất mỡi bóng là
300W.
- Nhóm 1:
Tổng cơng suất nhóm 1 : P = 8.300 =2400 W =2,4 kW.
I lv max =

Suy ra:

2,4
= 10,9 A
0,22

F=

I lv max 10,9
=
= 4,037 mm 2
j kt
2,7

Vậy ta chon dây dẫn bằng đồng có có F = 4 mm2 (các thơng số r0 = 4,61(Ω/km),
x0 =0,09 (Ω/km).( tra bảng pl V.12- Ngô Hồng Quang )
Các nhóm khác cũng có cùng số lệu như nhóm 1 nên kết quả giống như nhóm 1.
Từ kết quả tính tốn trên ta được bảng số liệu thơng số dây dẫn mạch chiếu sáng
như sau:

Vị trí

Icp

r0
(Ω/km)ở
200C

2

F, mm
Cáp tổng
cs

10

87

1,83

Dây nhánh

4

53

4,61


Chọn áp tô mát

Chọn áp tô mát tổng.
Ilvmax = 22,243 A, ta chọn áp tô mát tổng Iđm= 40 A, 3 cực, do LG chế tạo.
Chọn áp tô mát nhánh.
+ Nhánh cung cấp điện cho 8 bóng:
I lv max =

2,4
= 10,9 A , ta chọn áp tô mát Iđm = 20 A, 2 cực, do LG chế tạo.
0,22

+ Các nhánh khác cũng dùng áp tô mát Iđm = 20 A cùng loại.
Bảng 1.2: Thơng số Át-tơ-mát được lựa chọn
Vị trí
Loại
Áp tô mát tổng 50AF
Áp tô mát
nhánh
50AF

Số
cực

Kiểu
ABE 53a

Udm(V)
600

3

Idm(A)
40

ABE 53a

600

2

20

Kiểm tra điều kiện chọn dây kết hợp với áp tô mát

Điều kiện kiểm tra:
I cp 

-

1,25.I đmA
1,5.k1 .k 2 .k 3

Mạch chiếu sáng tổng dùng dây10 mm2, bảo vệ bằng áp tô mát kiểu
50AF:
I cp = 87 A 

1,25.I đmA
1,25.40
=
= 35,08 A
1,5.k1 .k 2 .k 3 1,5.0,95.1.1

- Các mạch nhánh dùng dây 4mm2 , bảo vệ bằng áp tô mát kiểu 50AF:
I cp = 53 A 

1,25.I đmA
1,25.20
=
= 25 A
1,5.k1 .k 2 .k 3 1,5.0,95.0,7.1

CHƯƠNG 2 : TÍNH TỐN PHỤ TẢI ĐIỆN
Tính tốn phụ tải điện là cơng việc bắt buộc và đầu tiên trong mọi cơng trình
cung cấp điện . Việc này sẽ cung cấp các số liệu phục vụ cho việc thiết kế lưới điện
về sau của người kĩ sư . Phụ tải tính tốn có giá trị tương đương với phụ tải thực tế
về mặt hiệu ứng nhiệt , do đó việc chọn dây dẫn hay các thiết bị bảo vệ cho nó sẽ
được đảm bảo .
Có nhiều phương pháp tính tốn phụ tải điện như phương pháp hệ số nhu cầu ,
hệ số tham gia cực đại . Đối với việc thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa


chữa cơ khí , vì đã có các thơng tin chính xác về mặt bằng bố trí thiết bị , biết đựoc
cơng suất và q trình cơng nghệ của từng thiết bị nên sử dụng phương pháp hệ số
nhu cầu để tổng hợp nhóm phụ tải động lực . Nội dung chính của phưong pháp như
sau :
- Thực hiện phân nhóm các thiết bị có trong xưởng, mỡi nhóm đó sẽ được cung
cấp điện từ 1 tủ động lực riêng , lấy điện từ 1 tủ phân phối chung . Các thiết bị
trong nhóm nên chọn có vị trí gần nhau trên mặt bằng phân xưởng, có chế độ làm
việc và công suất tương tự nhau.
Xác định hệ số sử dụng tổng hợp của mỡi nhóm thiết bị theo biểu thức sau :

k sd =

Pi .k sdi
( 2.1 )
Pi

- Xác định số lượng thiết bị hiệu dụng của mỡi nhóm nhd :
2
(
Pi )
nhd =
( 2.2 )
Pi2
- Hệ số nhu cầu của nhóm sẽ được xác định theo biểu thức sau :
1 − k sd

knc = k sd +
( 2.3 )
n hd
- Phụ tải tính tốn của mỡi nhóm là :
Ptt = knc. Pi ( 2.4 )
Hệ số công suất của phụ tải mỡi nhóm :
Cos tb =

 P  Cos
P
i

(2.5).

i

2.1. Phụ tải tính tốn nhóm chiếu sáng.
Từ kết quả thiết kế chiếu sáng ta tính được phụ tải chiếu sáng tính tốn của tồn
phân xưởng.
Pcs = kđt .N .Pđ = 1.(48.300 +4.60) = 14640 W =14,64 kW.
Trong đó:
kđt : hệ số đồng thời của nhóm phụ tải chiếu sáng.
N : số bóng đèn cần thiết.
Pđ : cơng suất của mỡi đèn được lựa chọn.
Vì dùng đèn sợi đốt nên hệ số cos của nhóm chiếu sáng là 1. Do đó, ta có cơng
suất tồn phần của nhóm chiếu sáng là:
Scs =
Qcs = 0 kVAr.

Pcs
14,64
=
= 14,64 kVA
cos
1


2.2. Phụ tải tính tốn nhóm thơng thống và làm mát
a: Phụ tải làm mát bằng điều hịa
Với đặc tính khơng gian rộng lớn, máy móc và thiết bị nhiều của nhà xưởng,
nhà máy do vậy mà nhà xưởng cần một hệ thống điều hịa khơng khí mạnh mẽ
với cơng suất lạnh, lưu lượng gió lớn và hoạt động ổn định. Bên cạnh đó, việc
lắp đặt cần tiết kiệm khơng gian và phải linh hoạt, vì vậy điều hịa cho nhà
xưởng là một trong những thiết làm mát tại các phân xưởng, nhà máy phổ biến

nhất hiện nay
Ta có 1m3=200 BTU
Thể tích nhà xưởng: V =4320 m3
Vậy diện tích phân bố công suất lạnh = 4320.200 = 864000 BTU
Ta sử dụng 5 cái ĐIỀU HÒA 1 CHIỀU PANASONIC KC18QKH-8 18000BTU
Ta có: 1HP = 9000BTU = 746 W
Suy ra Cơng suất lạnh của 5 cái điều hòa: Plm = 18000.5=900000 BTU =
74600 W
Cosφ =0,8 suy ra : Qlm= Plm.tgφ = 74600.0.75 = 55950 VAR
Slm = Plm/ Cosφ =74600/0,8 = 93250 VA
b: Lưu lượng gió tươi cần cấp vào xưởng là:

(

Q = n.V m 3 / h

)

n – tỉ số đổi không khí (1/h)_ với phân xưởng cơ khí lấy n = 6 (1/h)
V – thể tích của phân xưởng (m3) V = a.b.H
với a (m), b (m), chiều rộng – dài phân xưởng (đo theo đề bài)
H (m)– chiều cao của phân xưởng;
Q = 6  24  36  4,12 = 21,358  10 3 (m 3 / h )
Suy ra :
Chọn quạt hút cơng nghiệp có q = 2200 / h, với số lượng là 10 quạt .
Bảng 2 .1 : Thông số kỹ thuật của quạt hút công nghiệp
Cơng
Lượng gió
Thiết bị
Số lượng

ksd
cos
suất.W
(m3/h)
Quạt hút

215

2200

10

qh
Hệ số nhu cầu của quạt hút là: k nc = k sd +

1 − k sd
n

0,7

= 0,7 +

0,8

1 − 0,7
= 0,795 .
10

Trong đó : n là tổng số thiết bị trong nhóm.
Phụ tải tính tốn nhóm phụ tải thơng thống-làm mát:

Plm = k

n

qh
nc

P
i =1

đmqi

= 0,795 10  215 = 1709,25W = 1,709kW .


S lm =

Plm
1,709
=
= 2,136kVA
cos
0,8

Qlm = S lm2 − Plm2 = 2,136 2 + 1,709 2 = 2,736 kVAr
2.3. Phụ tải tính tốn nhóm động lực
Vì phân xưởng có rất nhiều thiết bị nằm rải rác ở nhiều khu vực trên mặt bằng
phân xưởng, nên để cho việc tính tốn phụ tải chính xác hơn và làm căn cứ thiết kế
tủ động lực cấp điện cho phân xưởng, ta chia các thiết bị ra từng nhóm nhỏ, đảm
bảo:

- Các thiết bị điện trong cùng một nhóm gần nhau;
- Nếu có thể, trong cùng một nhóm nên bố trí các máy có cùng chế độ làm
việc;
- Cơng suất các nhóm xấp xỉ bằng nhau.
Căn cứ vào các thiết bị và diện tích mặt bằng phân xưởng ,ta chia các thiêt bị động
lực ra thành 4 nhóm và tính tốn cho từng nhóm như sau:
• Q trình tính tốn cho nhóm 1:
Nhóm 1 gồm 9 thiết bị động lực như bảng sau :
Số hiệu trên sơ
đồ
34
28
35
29
36
30
37
32
21

Tên thiết bị
Máy ép quay
Máy ép quay
Máy tiện bu lông
Máy khoan
Máy tiện bu lông
Máy khoan
Máy tiện bu lông
Máy xọc (đục)
Cẩn trục

Hệ số ksd
0,45
0,45
0,32
0,27
0,32
0,27
0,32
0,4
0,25

cosφ
0,58
0,58
0,55
0,66
0,55
0,66
0,55
0,6
0,67

Bảng 2.2 :Số liệu các thiết bị nhóm 1.

Cơng suất đặt
P,KW
30
22
1,5

1,2
2,8
1,2
4,5
4
13


- Hệ số sử dụng tổng hợp :
9

k sd  1 =

P  k
i

i =1

sd

=

9

P
i =1

31,714
= 0,4
80,2

i

- Số lượng hiệu dụng:
2

nhd 1

 9 
  Pi 
2
(
80,2 )
i =1


= 9
=
= 4,01
1602,22
2
 Pi
i =1

- Hệ số nhu cầu:
k nc 1 = k sd  i +

-

1 − k sd  i

= 0,4 +

nhd 1

1 − 0,4
= 0,7
4,01

Tổng công suất phụ tải động lực:
n

Pđl1 = k nc1  Pi = 0,7.80,2 = 56,14(kW )
i =1

-

Hệ số công suất của phụ tải động lực:
9

Cos tb1 =

 P  Cos
i

1
9

P

i

=

47,694
= 0,6
80,2

i

1

- Cơng suất tồn phần
S đl1 =

Pđl1
56,14
=
= 93,56(kVA)
Cos tb1
0,6

- Công suất phản kháng:
Q đl1= S đl2 1 − Pđl21 = 93,56 2 − 56,14 2 = 74,84 (kVAR )


- Q trình tính tốn cho nhóm 2:
Nhóm 2 gồm có 13 thiết bị động lực sau:
Số hiệu trên
sơ đồ

27
17
8
1
19
20
9
2
10
22
11
3
18

Tên thiết bị
Hệ số ksd Cosφ Cơng suất đặt P,kW
Lị gió
0,53
0,9
4
Máy ép
0,41
0,63
10
Máy mài nhẵn tròn
0,35
0,67
10
Máy mài nhẵn tròn
0,35

0,67
3
Máy khoan
0,27
0,66
0,8
Máy khoan
0,27
0,66
0,8
Máy mài nhẵn
phẳng
0,32
0,68
4
Máy mài nhẵn
phẳng
0,32
0,68
1,5
Máy khoan
0,27
0,66
0,6
Máy ép nguội
0,47
0,7
40
Máy khoan
0,27

0,66
0,8
Máy tiện bu lông
0,3
0,65
0,6
Cần cẩu
0,25
0,67
4
Bảng 2.3 :Số liệu các thiết bị nhóm 2.

- Hệ số sử dụng tổng hợp :
13

k sd  2 =

P k
i

sdi

1
13

P

=

33,32

= 0,416
80,1

i

1

- Số lượng hiệu dụng :
2

nhd 2

 13 
  Pi 
(80,1)2 = 3,45
=  131  =
1861,89
 Pi 2
1

- Hệ số nhu cầu :
k nc  2 = k sd  2 +

1 − k sd  2
nhd 2

= 0,416 +

1 − 0,416
= 0,73

3,45


- Tổng công suất phụ tải động lực :
13

Pđl 2 = k nc  2   Pi = 0,73  .80,1 = 88,473(kW )
1

- Hệ số công suất của phụ tải động lực :
13

Cos tb2 =

 P  Cos
i

1
13

P

i

=

55,4
= 0,69
80,1

i

1

- Cơng suất tồn phần:
S đl 2 =

Pđl 2
88,473
=
= 128,22(kVA)
Cos tb2
0,69

- Công suất phản kháng :
Qđl 2 = S đl2 2 − Pđl22 = 128,22 2 − 88,473 2 = 99,82 (kVAR )

- Q trình tính tốn cho nhóm 3 :
Nhóm 3 gồm 10 thiết bị động lực như sau :
Số hiệu trên
sơ đồ
38
39
33
40
41
44
42
43
45

31

Tên thiết bị
Máy tiện bu lông
Máy mài
Máy xọc (đục)
Máy hàn
Máy quạt
Máy cắt tơn
Máy quạt
Máy hàn
Máy quạt
Lị gió

Hệ số ksd
0,32
0,45
0,4
0,46
0,65
0,27
0,65
0,46
0,65
0,53

Cosφ
0,55
0,63
0,6

0,82
0,78
0,57
0,78
0,82
0,78
0,9

Bảng 2.4 :Số liệu các thiết bị nhóm 3.

Cơng suất đặt
P,kW
5,5
4,5
5,5
28
5,5
2,8
7,5
28
7,5
5,5


- Hệ số sử dụng tổng hợp :
10

k sd  3 =

P k

i

sdi

1
10

P

=

48,741
= 0,486
100,3

i

1

- Số lượng hiệu dụng :
2

nhd 3

 10 
  Pi 
(100,3)2 = 5,5
=  101  =
1829,59
 Pi 2

1

- Hệ số nhu cầu :
k nc  3 = k sd  3 +

1 − k sd  3

= 0,486 +

nhd 3

1 − 0,486
= 0,705
5,5

- Tổng công suất phụ tải động lực :
10

Pđl 3 = k nc  3   Pi = 0,705  100,3 = 70,71(kW )
1

- Hệ số công suất của phụ tải động lực :
10

Cos tb3 =

 P  Cos
i

1

10

P

i

=

77,616
= 0,774
100,3

i

1

- Công suất tồn phần:
S đl 3 =

Pđl 3
70,71
=
= 91,36(kVA)
Cos tb3 0,774

- Cơng suất phản kháng :
Qđl 3 = S đl2 3 − Pđl23 = 91,36 2 − 70,712 = 57,84 (kVAR )


- Q trình tính tốn cho nhóm 4:

Nhóm 4 gồm 13 thiết bị động lực như sau:

Số hiệu trên
sơ đồ
4
12
23
13
5
24
25
14
15
6
7
16
26

Tên thiết bị
Máy tiện bu lông
Máy tiện bu lông
Máy ép nguội
Máy tiện bu lông
Máy tiện bu lông
Máy tiện bu lông
Máy tiện bu lông
Máy tiện bu lông
Máy tiện bu lông
Máy phay
Máy phay

Máy tiện bu lông
Máy mài

Hệ số ksd
0,3
0,3
0,47
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,26
0,26
0,3
0,45

Cosφ
0,65
0,58
0,7
0,58
0,65
0,85
0,58
0,58
0,58
0,56
0,56

0,58
0,63

Công suất đặt
P,kW
2,2
1,2
55
2,8
4
10
13
2,8
3
1,5
2,8
7,5
2

Bảng 2.5 :Số liệu các thiết bị nhóm 4.
- Hệ số sử dụng tổng hợp :
13

k sd  4 =

P k
i

1
13

P

sdi

=

41,818
= 0,388
107,8

i

1

- Số lượng hiệu dụng :
2

nhd 4

 13 
  Pi 
(107,8)2 = 3,406
=  131  =
3411,3
 Pi 2
1

- Hệ số nhu cầu :
k nc  4 = k sd  4 +

1 − k sd  4
nhd 4

= 0,388 +

1 − 0,388
= 0,719
3,406


- Tổng công suất phụ tải động lực :
13

Pđl 4 = k nc  4   Pi = 0,719  107,8 = 77,57(kW )
1

- Hệ số công suất của phụ tải động lực :
13

Cos tb4 =

 P  Cos
i

i

1
13

P

=

72,272
= 0,67
107,8

i

1

- Cơng suất tồn phần:
Pđl 4
77,57
=
= 115,78(kVA)
Cos tb4
0,67

S đl 4 =

- Công suất phản kháng :
Qđl 4 = S đl2 4 − Pđl2 4 = 115,78 2 − 77,57 2 = 85,95(kVAR )

Từ các tính tốn cụ thể trên của các nhóm ta có bảng kết quả tổng hợp như sau :
Nhóm

ksd∑

knc∑

Ptt.đl;kW

Cosφ tbđl

1

0,4

0,7

56,14

0,6

93,56

74,84

2

0,416

0,73

88,473

0,69

128,22

99,82

3

0,486

0,705

70,71

0,774

91,36

57,84

4

0,388

0,719

77,57

0,67

115,78

85,95

Sttđl;kVA Qttđl;kVAR

Bảng 2.6 :Số liệu tính tốn cụ thể của từng nhóm.
Tổng hợp các nhóm phụ tải động lực như sau :
- Hệ số sử dụng tổng hợp :
4

k sd  =

P

đlj

 k sd  j

1
4

P

=

123,72
= 0,422
292,893

đlj

1

- Hệ số nhu cầu :
k nc  = k sd  +

1 − k sd 
N

= 0,422 +

1 − 0,422
= 0,711
4

- Tổng công suất phụ tải động lực :
4

Ptt.đl = k nc    Pđlj = 0,711  292,893 = 208,25(kW )
1


- Hệ số công suất của phụ tải động lực :
4

Cos tbđb =

P

đlj

 cos  tbj

1
4

P

=

201,432
= 0,688
292,893

đlj

1

- Cơng suất tồn phần :
S ttđt =

Pttđt
208,25
=
= 302,69 (kVA),
Cos tbđb 0,688

- Công suất phản kháng :
2
2
Qttđt = S ttđt

− Pttđt
= 302 ,69 2 − 208,25 2 = 219 ,67 (kVAR )

2.4. Phụ tải tổng hợp tồn phân xưởng.
Cơng suất tác dụng tồn phân xưởng:

Pttpx = k đt (Ptt .đl + Pcs + Plm ) = 1  (208 ,25 + 14,64 + 1,709 ) = 224 ,599 (kW )

Với kdt=1
Hệ số công suất trung bình tồn phân xưởng:
cos  =

 Pi . cos i Ptt .đl cos tb.đl + Pcs cos  tbcs + Ptlm cos tblm
=
 Pi
Ptt .đl + Pcs + Plm

=
Sttpx =

208,25  0,688 + 14,64  0,65 + 1,709  0,8
= 0,69
224,599

Pttpx
cos tbpx

=

224,599

= 325,506(kVA)
0,69

2
2
Qttpx = Sttpx
− Pttpx
= 325,5062 − 224,5992 = 235,604(kVAR )

Nhận xét: ….


CHƯƠNG 3 :XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN CỦA PHÂN XƯỞNG
3.1. Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng

Vị trí của trạm biến áp cần phải thỏa mãn các yêu cầu cơ bản sau :
- An toàn và liên tục cấp điện
- Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp đi tới
- Thao tác, vận hành, quản lý dễ dàng
- Tiết kiệm vốn đầu tư và chi phí vận hành nhỏ
- Bảo đảm các điều kiện khác như cảnh quan mơi trường, có khả năng
điều chỉnh cải tạo thích hợp, đáp ứng được khi khẩn cấp...
- Tổng tổn thất công suất trên các đường dây là nhỏ nhất
Căn cứ vào sơ đồ bố trí các thiết bị trong phân xưởng thấy rằng các phụ tải
được bố trí với mật độ cao trong nhà xưởng nên khơng thể bố trí máy biến áp trong
nhà . Vì vậy nên đặt máy phía ngồi nhà xưởng, khoảng cách từ trạm tới phân
xưởng là 200 m.
3.2. Lựa chọn phương án cấp điện trong phân xưởng
Sơ bộ chọn phương án
Mỗi một nhóm thiết bị động lực được cấp điện từ một tủ động lực, đặt gần tâm phụ

tải của nhóm thiết bị (gần nhất có thể). Các tủ động lực, tủ chiếu sáng, tủ cấp cho
mạch thơng thống làm mát được lấy điện từ tủ hạ thế tổng (THT) đặt ở góc tường
trong phân xưởng, gần tâm phụ tải của toàn phân xưởng. Từ đây ta vạch ra các
phương án:
Phương án 1: Mỗi tủ động lực, tủ chiếu sáng, tủ thơng thống làm mát được cấp
điện bằng một mạch riêng.
Phương án 2: Tủ chiếu sáng, tủ thơng thống làm mát được cấp điện từ các các
mạch riêng. Các tủ động lực, tủ ở xa được cấp điện thông qua tủ ở gần.


Tính tốn lựa chọn phương án tối ưu
1) Phương án 1:
A

B

C

D

E

1
THT

2

TĐL 2

3

TĐL 1
4

TĐL 4

5

TĐL 3
6

7

• Chọn dây dẫn từ trạm biến áp nguồn, cách L=200 m, tới tủ hạ thế tổng
(THT) là cáp đồng 3 pha 4 dây được đặt trong rãnh kín.
Dịng điện làm việc chạy trong dây dẫn là :
I lv max =

Sttpx
3.U đm

=

325,506
= 494,55(A )
3  0,38

Mật độ dòng kinh tế của cáp đồng ứng với TM = 4500 h là jkt = 2,7 (A/mm2).
(tra bảng 9.pl.BT –Trần Quang Khánh)

Vậy tiết diện dây cáp là :
I
494,55
=
= 183,16(mm 2 )
jkt
2,7

F=

Vậy ta sẽ chọn cáp có F = 185 (mm2) có ro = 0,099(Ω/km) và xo= 0,059
(Ω/km).(bảng 18-pl SBT ).
Hao tổn điện áp thực tế:
U N −0 =

Pttpx .roN + Q.ttpx xoN
U đm

.LN −0 =

224,599  0,099 + 235,604  0,059
 200  10−3 = 19,02(V )
0,38

(LN-0 là chiều dài từ trạm tới THT)
Tổn thất điện năng: AN-0 =

S tt2. px
2

U đm

.rN −0 .LN −0 . [kWh]

Với  = (0,124 + Tmax .10 −4 ).8760 = (0,124 + 4500  10 −4 )  8760 = 3421,875 h
2

Suy ra : : AN-0 =

325,5062
 0,099  200  10−3  3421,875  10−3 = 49714,16 (kWh)
2
0,38

Chọn dây dẫn từ THT đến các tủ động lực, tủ chiếu sáng, tủ thơng thống làm mát
theo điều kiện phát nóng của dây dẫn.
- Cho nhánh cấp điện cho tủ động lực 1 (THT →TĐL1)
Sttđl1 = 93,56 (kVA)
Chọn LD-1 = 36 m
Chọn dây dẫn đến phân xưởng là cáp đồng 3 pha được lắp đặt trong rãnh ngầm.
Dòng điện chạy trên đường dây:
I1 =

S ttđt1
93,56
=
= 142,15 ( A)
3 U
3  0,38

Mật độ dòng kinh tế của cáp đồng ứng với TM = 4500 h là jkt = 2,7 (A/mm2).
(tra bảng 9.pl.BT –Trần Quang Khánh)
Vậy tiết diện dây cáp là :
F=

I
142,15
=
= 52,6(mm 2 )
jkt
2,7

Ta chọn cáp có F = 95mm2 có r0 = 0,194 Ω/km, x0 = 0,06 Ω/km (theo bảng 18.pl
SBT) .
Hao tổn điện áp thực tế :
U 0−1 =

Pttđt1 .ro1 + Q.ttđt1 xo1
56,14  0,194 + 74,84  0,06
.L0−1 =
 36  10 −3 = 1,46 (V )
U đm
0,38

Tổn thất điện năng: A0-1 =

S tt2.đl1
.ro1 .L0−1 . [kWh]
2
U đm

Với  = (0,124 + Tmax .10 −4 ).8760 = (0,124 + 4500  10 −4 )  8760 = 3421,875 h
2

Suy ra : : A0-1 =

93,562
 0,37  36  10−3  3421,875  10−3 = 2763 (kWh) .
0,382

- Cho nhánh cấp điện cho tủ động lực 2 (THT →TĐL2)
Sttđl2 = 128,22 (kVA)
Chọn LD-2 = 12 m
Chọn dây dẫn đến phân xưởng là cáp đồng 3 pha được lắp đặt trong rãnh ngầm.
Dòng điện chạy trên đường dây:
I2 =

Sttđt 2
128,22
=
= 194,81 ( A)
3 U
3  0,38

Mật độ dòng kinh tế của cáp đồng ứng với TM = 4500 h là jkt = 2,7 (A/mm2).
(tra bảng 9.pl.BT –Trần Quang Khánh)
Vậy tiết diện dây cáp là :
F=

I
194,81
=
= 72,15(mm 2 )
jkt
2,7

Ta chọn cáp F = 95mm2 có r0 = 0,194 Ω/km, x0 = 0,06 Ω/km (theo bảng 18.pl
SBT) .
Hao tổn điện áp thực tế :
U 0−2 =

Pttđt 2 .ro 2 + Q.ttđt 2 xo 2
88,473  0,194 + 99,82  0,06
.L0−2 =
 12  10 −3 = 0,73(V )
U đm
0,38

Tổn thất điện năng: A0-2 =

S tt2.đl 2
.ro 2 .L0− 2 . [kWh]
2
U đm

Với  = (0,124 + Tmax .10 −4 ).8760 = (0,124 + 4500  10 −4 )  8760 = 3421,875 h
2

Suy ra : : A0-2 =

128,222
 0,194  12  10−3  3421,875  10−3 = 906,97 (kWh) .
2
0,38

- Cho nhánh cấp điện cho tủ động lực 3 (THT →TĐL3)
Sttđl3 = 91,36 (kVA)
Chọn LD-3 = 54 m
Chọn dây dẫn đến phân xưởng là cáp đồng 3 pha được lắp đặt trong rãnh ngầm.
Dòng điện chạy trên đường dây:
I3 =

S ttđt 3
91,36
=
= 138,807 ( A)
3 U
3  0,38

Mật độ dòng kinh tế của cáp đồng ứng với TM = 4500 h là jkt = 2,7 (A/mm2).
(tra bảng 9.pl.BT –Trần Quang Khánh)


Vậy tiết diện dây cáp là :
I
138,807
=
= 51,41(mm 2 )
jkt

2,7

F=

Ta chọn cáp có F = 95 mm2 có r0 = 0,194 Ω/km, x0 = 0,06Ω/km (theo bảng 18.pl
SBT) .
Hao tổn điện áp thực tế :
U 0−3 =

Pttđt 3 .ro 3 + Q.ttđt 3 xo 3
70,71  0,194 + 57,84  0,06
.L0−3 =
 54  10−3 = 2,44(V )
U đm
0,38

S tt2.đl 3
Tổn thất điện năng: A0-3 = 2 .ro3 .L0−3 . [kWh]
U đm

Với  = (0,124 + Tmax .10 −4 ).8760 = (0,124 + 4500  10 −4 )  8760 = 3421,875 h
2

91,362
Suy ra : : A0-3 =
 0,194  54  10−3  3421,875  10−3 = 2072,07 (kWh)
2
0,38

- Cho nhánh cấp điện cho tủ động lực 4 (THT →TĐL4)

Sttđl4 = 115,78 (kVA)
,Chọn LD-4 = 24 m
Chọn dây dẫn đến phân xưởng là cáp đồng 3 pha được lắp đặt trong rãnh ngầm.
Dòng điện chạy trên đường dây:
I4 =

S ttđt 4
115,78
=
= 175,9 ( A)
3 U
3  0,38

Mật độ dòng kinh tế của cáp đồng ứng với TM = 4500 h là jkt = 2,7 (A/mm2).
(tra bảng 9.pl.BT –Trần Quang Khánh)
Vậy tiết diện dây cáp là :
F=

I
175,9
=
= 65,15(mm 2 )
jkt
2,7

Ta chọn cáp có F = 95mm2 có r0 = 0,194 Ω/km, x0 = 0,06 Ω/km (theo bảng 18.pl
SBT) .
Hao tổn điện áp thực tế :
U 0−4 =

Pttđt 4 .ro 4 + Q.ttđt 4 xo 4
77,57  0,194 + 85,95  0,06
.L0−4 =
 24  10 −3 = 1,28(V )
U đm
0,38

S tt2.đl 4
Tổn thất điện năng: A0-4 = 2 .ro 4 .L0−4 . [kWh]
U đm

Với  = (0,124 + Tmax .10 −4 ).8760 = (0,124 + 4500  10 −4 )  8760 = 3421,875 h
2

Suy ra : : A0-4 =

115,782
 0,194  24  10−3  3421,875  10−3 = 1479,03 (kWh)
0,382


Kết quả tính tốn của phương án 1 được tổng kết trong bảng sau :
Các thông số:
Đoạn

N-0
0-1
0-2
0-3
0-4

Công suất
Q,
P, kW kVAR S, kVA

Dịng
I, A

Tiết diện,
mm2
Dài
F
L,
F tính chọn m

224,599 235,604 325,506 494,55 183,16
56,14
74,84
93,56
142,15
52,6
88,473
99,82
128,22 115,99 72,15
70,71
57,84
91,36 138,807 52,41
77,57
85,95
115,78

175,9
65,15

185
95
95
95
95

200
36
12
54
24

Bảng 3.2 : Các thông số của dây dẫn
Các thông số về kỹ thuật và kinh tế :
Đoạn
N-0
0-1
0-2
0-3
0-4

Hao tổn
∆U,V ∆A,kWh
19,02 49714,16
1,46
2763
0,73

906,97
2,44
2072,07
1,28 3421,875

Bảng 3.3 : Các thông số về kỹ thuật của đường dây.
Hao tổn điện áp cực đại :

U max1 = U N 0 + maxU i  = 19,02 + 2,44 = 21,46 (kV )

Thông số
R0

X0

0,0198
0,0069
0,0023
0,01
0,0047

0,0118
0,0002
0,0007
0,0032
0,0014


2) Phương án 2:
Tủ chiếu sang, tủ thơng thống làm mát được cấp điện từ các mạch riêng. Các

tủ động lực thì tủ ĐL3 và ĐL4 sẽ được cấp điện thông qua tủ ĐL1và ĐL2. THT
vẫn không thay đổi so với phương án 1.
A

B

C

D

E

1
THT

2

TĐL 2

3

TĐL 1
4

TĐL 4

5

TĐL 3
6

7