Thiet ke cung cap dien cho nha may san xuat vong 5000

Đồ án tốt nghiệp

thiết kế hTCCĐ cho nhà máy vòng bi

TRƯờNG ĐạI HọC BáCH KHOA Hà NộI
Khoa-điện
Bộ MÔN Hệ THốNG ĐIệN

Đồ áN
TốT NGHIệP
Đề tài:
Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy sản xuất vòng bi

Giáo viên hớng dẫn: ThS. Nguyễn Thị Hồng Hải
Giáo viên duyệt:
Sinh viên thực hiện:
Chu Xuân Khoát
Khoa:
Điện
Lớp:
Hệ thống điện 3-K44

Chu xuân khoát - lớp hệ thống điện 3 - K44 Trêng §HBK - HN


Đồ án tốt nghiệp

thiết kế hTCCĐ cho nhà máy vòng bi

Hà Nội, tháng 4 năm 2004
bộ giáo dục và đào tạo

Trờng đại học bách khoa-hà nội

cộng hòa xà hội chủ nghĩa việt nam hội chủ nghĩa việt nam
độc lập-tự do-hạnh phúc

nhiệm vụ thiết kế

I.

Tên đề tài: Thiết kế cung cấp điện cho Nhà máy chế tạo vòng bi
Sinh viên thiết kế:
Chu Xuân Khoát
Lớp:
Hệ Thống Điện 3-K44
Giáo viên hớng dẫn: Th.S Nguyễn Thị Hồng Hải

II.

Các số liệu ban đầu:
1. Bản đồ và phụ tải điện của nhà máy chế tạo vòng bi cho trong bản
vẽ.
2. Danh sách sơ đồ bố trí thiết bị trong phân xởng SCCK cho trong phụ
lục kèm theo
3. Nhà máy đợc cung cấp từ Trạm biến áp trung gian bằng đờng dây
trên không, dây nhôm lõi thép, lộ kép. Khoảng cách từ nguồn đến nhà
máy là 3km.
4. Điện áp trạm biến áp trung gian là Uđm = 10 kV
5. Công suất nguồn điện vô cùng lớn.
6. Dung lợng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm biến ¸p trung gian lµ
SN= 250 MVA

7. Nhµ m¸y lµm viƯc 3 ca.

III. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
1.
2.
3.
4.
5.
6.

Xác định phụ tải tính toán của các phân xởng và nhà máy
Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xởng sửa chữa cơ khí
Thiết kế chiếu sáng cho phân xởng sửa chữa cơ khí
Thiết kế mạng điện cao áp của nhà máy
Tính toán bù công suất phản kháng để nâng cao hệ số Cos
Tính toán nối đất.

Chu xuân khoát - lớp hệ thống điện 3 - K44 Trờng ĐHBK - HN

2


Đồ án tốt nghiệp

thiết kế hTCCĐ cho nhà máy vòng bi

7. Thiết kế hệ thống chiếu sáng cho nhà máy sản xuất vòng bi.
IV. Các bản vẽ trong đồ án (khổ giấy A0):
1. Đồ thị phụ tải của toàn nhà máy.
2. Sơ đồ đi dây chi tiết cho Phân xởng sửa chữa cơ khí.

3. Sơ đồ nguyên lý hệ thống cung cấp điện của PX sửa chữa cơ khí.
4. Các phơng án thiết kế mạng cao áp .
5. Sơ đồ nguyên lý mạng cao áp của nhà máy sản xuất vòng bi.
6. Sơ đồ tính toán bù công suất phản kháng cho nhà máy.

7. Sơ đồ nguyên lý-đi dây chiếu sáng cho Phân xởng sửa chữa cơ khí.
V. Ngày giao nhiệm vụ thiết kế: Ngày 18 tháng 2 năm 2004
VI. Ngày hoàn thành nhiệm vụ thiết kế: Ngày 20 tháng 4 năm 2004
Ngày 20 tháng 4 năm 2004
Chủ nhiệm bộ môn

(Ký, ghi rõ họ tên)

cán bộ hớng dẫn

(Ký, ghi rõ họ tên)

Th.S Nguyến Thị Hồng Hải
Sinh viên đà hoàn thành
(và nộp toàn bộ bản thiết kế cho khoa)

Chu xuân khoát - lớp hệ thống điện 3 - K44 Trờng ĐHBK - HN

3


Đồ án tốt nghiệp

thiết kế hTCCĐ cho nhà máy vòng bi

Ngày 20 tháng 4 năm 2004
Hình 0.1- Mặt bằng nhà máy sản xuất vòng bi

Từ hệ thống điện đến M 1:5000

Bảng 0.1-Danh sách phân xởng và công suất đặt
Số thứ tự

Tên phân xởng

Công suất đặt (KW)

1

Phòng thí nghiệm

120

2

Phân xởng số 1

3500

3

Ph©n xëng sè 2

4000

4

Ph©n xëng sè 3

3000

5

Ph©n xëng sè 4

2500

6

Ph©n xởng sửa chữa cơ khí

7

Lò ga

400

8

Phân xởng rèn

1600

9

B Bộ phận nén ép

600

10

Trạm bơm

11

Chiếu sáng phân xởng

Theo tính toán

200
theo diện tích

Chu xuân khoát - lớp hệ thống điện 3 - K44 Trêng §HBK - HN

4


Đồ án tốt nghiệp

thiết kế hTCCĐ cho nhà máy vòng bi

Bảng 0.2-Danh sách thiết bị của phân xởng sửa chữa cơ khí

TT
1

2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30

Tên thiết bị

Số lợng

NhÃn
hiệu

Bộ PHậN MáY
Máy tiện ren
1
I6I6
Máy tiện tự động
3
T-IM
Máy tiện tự động
2
24-62
Máy tiện tự động
2
I615M
Máy tiện tự động
1
Máy tiện rêvônve
1
IA-I8
Máy phay vạn năng
2
678M
Máy phay ngang
1

Máy phay đứng
2
6H82
Máy phay đứng
1
6H-12H
Máy mài
1
Máy bào ngang
2
7A35
Máy xọc
3
W3A
Máy xọc
1
7417
Máy khoan vạn năng
1
A135
Máy doa ngang
1
2613
Máy khoan hớng tâm
1
4522
Máy mài phẳng
2
CK-371
Máy mài tròn

1
3153M
Máy mài trong
1
3A24
Máy mài dao cắt gọt
1
3628
Máy mài sắc vạn năng
1
3A-64
Máy khoan bàn
2
HC-12A
Máy ép kiểu trục khuỷnh
1
K113
Tấm cữ(đánh dấu)
1
Tấm kiểm tra
1
Máy mài phá
1
3H634
Ca tay
1
Ca máy
1
872
Bàn thợ nguội

7
-

Công
suất
(kW)

Ghi chú

4,5
5,1
14
5,6
2,2
1,7
3,4
1,8
14,0
7,0
2,2
9,0
8,4
2,8
4,5
4,5
1,7
9,0
5,6
2,8
2,8

0,65
0,65
1,7
3,0
1,35
1,7
-

Bộ PHậN NHIệT LUYệN
31 Lò ®iƯn kiĨu bng
32 Lß ®iƯn kiĨu ®øng
33 Lß ®iƯn kiĨu bể
34 Bể điện phân
35 Thiết bị phun cát
36 Thùng xói rửa
37 Thùng tôi
38 Máy nén

1
1
1
1
1
1
1
2

H30
H-25
B-20

-21
331
-

30,0
25,0
30,0
10,0
-

Chu xuân khoát - lớp hệ thống điện 3 - K44 Trờng ĐHBK - HN

5


Đồ án tốt nghiệp

39
40
41
42

Máy kiểm tra
Tủ điều khhiển lò điện
Bể tôi
Bể chứa

43
44
45

46
47
48
49
50
51
52
53

Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy phay van ngang
Máy phay vạn năng
Máy phay răng
Máy xọc
Máy bào ngang
Máy mài tròn
Máy khoan đứng
Búa khí nén

54
55
56
57
58
59
60
61
62

63
64

Quạt
Lò tăng nhiệt
Thùng tôi
Biến áp hàn
Máy mài phá
Khoan điện
Máy cắt
Tấm cữ
Thùng xói rửa
Bàn thợ nguội
Giá kho

65
66
67
68
69
70

Bàn nguội
Máy cuốn dây
Bàn thí nghiệm
Bể tẩm có đốt nóng
Tủ sấy
Khoan bàn

thiết kế hTCCĐ cho nhà máy vòng bi

1
1
-C576
1
1
Bộ PHậN SửA CHữa
2
IK620
10,0
1
1A-62
7,0
1
1616
4,5
1
2,8
680
1
678
2,8
1
2,8
532
1
7417
2,8
2
7,6

1
7,0
1
1,8
1
10,0

412
1
3,2
1
1
1
CT-24
24
1
3T-634
3,2
1
0,6
-54
1
872
1,7
1
1
3
5
Bộ PHậN SửA CHữA ĐIệN
30

0,5
1
0,5
1
15
1
4,0
1
0,85
1
HC-12A
0,65

KVA

Chu xuân khoát - lớp hệ thống điện 3 - K44 Trờng ĐHBK - HN

6


Đồ án tốt nghiệp

thiết kế hTCCĐ cho nhà máy vòng bi

Lời nói đầu
Trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá nớc nhà, công nghiệp
điện lực giữ vai trò đặc biệt quan trọng bởi vì điện năng là nguồn năng lợng
đợc dùng rộng rÃi nhất trong các ngành kinh tế quốc dân.
Khi xây dựng nhà máy khu dân c, thành phố v.v., trớc tiên ta phải xây
dựng Hệ thống cung cấp điện để cung cấp điện năng cho các máy móc và

nhu cầu sinh hoạt con ngời.
Về tổng quan, Hệ thống cung cấp điện bao gồm các khâu phát điện, truyền
tải và phân phối điện năng. Trong phạm vi hẹp hơn, hệ thống cung cấp điện
là hệ thống truyền tải và phân phối điện năng làm nhiệm vụ cung cấp ®iƯn
cho mét khu vùc nhÊt ®Þnh. Ngn cđa hƯ thèng cung cấp điện lấy từ hệ
thống điện quốc gia và thờng dùng cấp điện áp trung bình trở xuống.
Ngày nay cùng với sự phát triển vợt bậc của nền kinh tế công nghiệp,
hội nhập với khu vực và thế giới. Trong lĩnh vực cung cấp điện, nhiều thế hệ
thiết bị đà đợc sử dụng nên hệ thống cung cấp điện cũng có nhiều thay đổi.
Chính vì những yêu cầu thực tế đó và với những kiến thức đà đợc học
tập, nghiên cứu mà trớc khi tốt nghiệp em đợc giao đồ án với đề tài :
thiết kế hệ thống cung cấp điện cho
nhà máy sản xuất vòng bi

Bản đồ án này là một sự tập dợt rất quý báu trớc khi bớc vào thực tế
đầy khó khăn. Sau một thời gian làm đồ án với sự nỗ lực của bản thân, sự
giúo đỡ của gia đình, đồng thời với sự hớng dẫn tận tình của các thầy cô giáo
trong bộ môn, đặc biệt là sự quan tâm trực tiếp của cô giáo nguyễn thị
hồng hải đến nay em đà hoàn thành bản đồ án của mình. Song với vốn kiến
thức còn hạn chế nên bản đồ án tốt nghiệp của em không thể tránh khỏi
những thiếu sót,vì vậy em rất mong nhận đợc sự nhận xét góp ý của các thầy
cô giáo để bản đồ án của em đợc hoàn chỉnh hơn.
Cuối cùng em xin gửi tới các thầy cô giáo trong bộ môn lời cảm ơn
chân thành nhất.
Sinh viên

Chu Xuân Khoát

Chu xuân khoát - lớp hệ thống điện 3 - K44 Trêng §HBK - HN

Đồ án tốt nghiệp

thiết kế hTCCĐ cho nhà máy vòng bi

Phần I

Thiết kế cung cấp điện
Cho
Nhà máy sản xuất vòng bi

Chu xuân khoát - lớp hệ thống điện 3 - K44 Trêng §HBK - HN

9


Đồ án tốt nghiệp

thiết kế hTCCĐ cho nhà máy vòng bi

Giới thiệu chung về nhà máy
Nhà máy chế tạo vòng bi đợc xây dựng với quy mô khá lớn bao gồm
10 phân xởng và nhà làm việc.
Bảng 0.3-Danh sách các phân xuởng, diện tích và công suất đặt
Diện tích

Số
thứ tự

(m2)

Công suất đặt
(kW)

Tên phân xởng

1

Phòng thí nghiệm

3750

120

2

Phân xởng số 1

6825

3500

3

Phân xởng sè 2

6320

4000

4

Ph©n xëng sè 3

5250

3000

5

Ph©n xëng sè 4

3800

2500

6

Ph©n xëng sưa chữa cơ khí

1200

Theo tính toán

7

Lò ga

1350

400

8

Phân xởng rèn

4200

1600

9 ộ Bộ phận nén ép

700

600

10

Trạm bơm

1500

200

11

Chiếu sáng phân xởng

theo diện tích

Nhà máy có nhiệm vụ chế tạo ra các loại vòng bi để cung cấp cho các
nghành cơ khí trong nớc và xuất khẩu. Đứng về mặt tiêu thụ điện năng thì
nhà máy là một trong những hộ tiêu thụ lớn. Do tầm quan trọng của nhà máy
nên ta có thể xếp nhà máy vào hộ tiêu thụ loại I cần đợc đảm bảo cung cấp
điện liên tục và an toàn.
Theo dự kiến của nghành điện, nhà máy sẽ đợc cấp điện từ Trạm biến
áp trung gian cách nhà máy 3Km bằng đờng dây trên không lộ kép (dây
AC), dung lợng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm biến áp trung gian là S n
=250MVA.
Nhà máy làm việc theo chế độ 3 ca, thời gian sử dụng công suất cực
đại Tmax=5000 h .Trong nhà máy có Phòng thí nghiệm, Phân xởng sửa chữa
cơ khí, Trạm bơm là hộ loại III, các phân xởng còn lại đều thuộc hộ loại I.
Mặt bằng bố trí các phân xởng và nhà làm việc của nhà máy đà trình bày
trên bản vẽ .

Chu xuân khoát - lớp hệ thống điện 3 - K44 Trờng ĐHBK - HN

1
0


Đồ án tốt nghiệp

thiết kế hTCCĐ cho nhà máy vòng bi

Chơng I

XáC ĐịNH PHụ TảI TíNH TOáN
Khi thiết kế cung cấp điện cho một công trình nào đó, nhiệm vụ đầu
tiên của ngời thiết kế là xác định phụ tải điện của công trình đấy. Tuỳ theo

quy mô của công trình (hay xí nghiệp) mà phụ tải điện đợc xác định theo
phụ tải thực tế hoặc còn phải kể đến khả năng phát triển trong tơng lai.
Cụ thể muốn xác định phụ tải điện cho một xí nghiệp thì chủ yếu dựa
vào các máy móc thực tế đặt trong phân xởng và có xét tới khả năng phát
triển của cả xí nghiệp trong tơng lai (Đối với xí nghiệp công nghiệp thì chủ
yếu là tơng lai gần còn đối với các công trình có quy mô lớn nh thành phố,
khu dân c... thì có thể kể đến tơng lai xa). Nh vậy việc xác định phụ tải điện
là giải bài toán dự báo phụ tải ngắn hạn (đối với các xí nghiệp công nghiệp)
và dài hạn (đối với thành phố khu vực). ở đây trong phạm vi của đồ án ta chỉ
thiết kế cung cấp điện cho xí nghiệp vì vậy phải dự báo 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 đó thờng đợc gọi là phụ tải tính toán.
Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài (không đổi), tơng đơng với
phụ tải thực tế (biến đổi) vỊ mỈt hiƯu øng nhiƯt lín nhÊt. Ngêi thiÕt kÕ cần
biết phụ tải tính toán để chọn các thiết bị nh : máy biến áp, dây dẫn...và để
tính tổn thất công suất và điện áp. Nếu phụ tải tính toán đợc xác định nhỏ
hơn phụ tải thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ của các thiết bị có khả năng dẫn
tới nổ, cháy ... còn nếu phụ tải tính toán lớn hơn nhiều phụ tải thực tế thì các
thiết bị đợc chọn sẽ qúa lớn so với yêu cầu, gây lÃng phí. Vì vậy xác định
phụ tải tính toán là một công việc hết sức quan trọng .
Phụ tải tính toán phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh : công suất và số lợng
của các thiết bị điện, chế độ vận hành của chúng, quy trình công nghệ của xí
nghiệp, trình độ vận hành của công nhân .v.v..
1.1 các đại lợng cơ bản và các hệ số tính toán :
1. Công suất định mức :
Công suất định mức của các thiết bị điện thờng đợc nhà chế tạo ghi sẵn trong
lí lịch máy hoặc trên nhÃn hiệu máy. Đối với động cơ, công suất định mức
ghi trên nhÃn hiệu máy chính là công suất cơ trên trục động cơ.
Công suất đặt trên trục động cơ đợc tính nh sau :
Pđ =

P dm
dc

kW

Trong đó :
Pđ : Công suất đặt của động cơ (kW)
Pđm : Công suất định mức của động cơ (kW)
đc : Hiệu suất định mức của động cơ (0,8-0,95)
Trên thực tế hiệu suất của động cơ tơng đối cao nên có thể coi PđmPđ.
Đối với các thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại nh : cần trục, máy
biến áp hàn khi tính phụ tải điện của chúng ,ta phải quy đổi về công suất
Chu xuân khoát - lớp hệ thống điện 3 - K44 Trêng §HBK - HN

1
1


Đồ án tốt nghiệp

thiết kế hTCCĐ cho nhà máy vòng bi

định mức ở chế độ làm việc dài hạn, tức quy đổi về chế độ làm việc có hệ số
tiếp ®iƯn % = 100% .
C«ng thøc quy ®ỉi nh sau :

%

*Đối với động cơ :

Pđm =Pđm.

*Đối với máy biến áp hàn :

Pđm =Sđm.cos .

(kW)

%

(kW)

2. Phụ tải trung bình Ptr :
Là một đặc trng tĩnh của phụ tải trong một khoảng thời gian nào đó.
Tổng phụ tải trung bình của thiết bị cho ta căn cứ để đánh giá giới hạn dới
của phụ tải tính toán.
Trong thực tế phụ tải trung bình đợc xác định theo công thức:
PP
ptb= t
PQ
qtb= t

Trong đó:
P, Q là điện năng tiêu thụ trong khoảng thời gian khảo sát t
Phụ tải trung bình cho cả nhóm thiết bị :
Ptb= ptbi và Qtb = qtbi
Biết đợc phụ tải trung bình có thể đánh giá đợc mức độ sử dụng thiết bị. Đó
là một số liệu quan trọng để xác định phụ tải tính toán.
3. Phụ tải cực đại Pmax :

Phụ tải cực đại là phụ tải trung bình lớn nhất trong khoảng thời gian tơng
đối ngắn 5-30 phút, ứng với ca làm việc có phụ tải lớn nhất trong ngày.
4. Phụ tải đỉnh nhọn :
Phụ tải đỉnh nhọn là phụ tải lớn nhất xuất hiện trong khoảng thời gian từ 1-2
giây. Đối với nhóm động cơ thì phụ tải đỉnh nhọn xuất hiện khi một động cơ
có công suất lớn nhất nhóm khởi động còn các động cơ khác đang làm việc ở
chế độ định mức.
Ta phải xác định phụ tải đỉnh nhọn để kiểm tra dao động điện áp, điều
kiện tự khởi động của động cơ, kiểm tra điều kiện làm việc của cầu chì, tính
dòng điện khởi động của rơle bảo vệ... Ngoài ra chúng ta không những chỉ
quan tâm đến trị số của phụ tải đỉnh nhọn mà còn quan tâm đến tần suất xuất
hiện của nó. Bởi vì số lần xuất hiện của phụ tải đỉnh nhọn càng tăng thì càng
ảnh hởng tới sự làm việc bình thờng của các thiết bị dùng điện khác ở trong
cùng một mạng điện.
Công thức tính dòng điện đỉnh nhọn của nhóm là:
n1

Iđn = Ikđ max + kđt .

I tti
1

(A)

Chu xuân khoát - lớp hệ thống điện 3 - K44 Trờng ĐHBK - HN

1
2

Đồ án tốt nghiệp

thiết kế hTCCĐ cho nhà máy vòng bi

Trong ®ã :
k®t –hƯ sè ®ång thêi, lÊy b»ng 0,8 .
Ikđ max-dòng điện khởi động của thiết bị có dòng ®iƯn khëi ®éng lín
nhÊt trong nhãm (A).
Ik® max= kk®.I®mmax
kk®-hƯ sè khởi động, thờng từ 1,5-7 lần
Iđm max-dòng điện định mức của thiết bị có dòng điện định mức lớn nhất
trong nhóm (A)
5. Phụ tải tính toán Ptt :
Là phụ tải đợc giả thiết lâu dài không đổi tơng đơng với phụ tải thực
tế biến đổi về mặt hiệu ứng nhiệt lớn nhất. Nói một cách khác phụ tải tính
toán cũng làm nóng dây dẫn lên tới nhiệt độ lớn nhất do phụ tải thực tế gây
ra:
Ptb Ptt Pmax
6. Hệ số sử dụng ksd :
Là tỉ số giữa phụ tải tác dụng trung bình với công suất định mức của
thiết bị :
Đối với 1 thiết bị :

Ptb
ksd = P dm
n

Ptbi
i=1
n

Pdmi

Đối với nhóm thiết bị : ksd = i=1
Nếu có đồ thị phụ tải thì hệ số sử dụng đợc xác định :
P1 . t 1 +P2 . t 2 +.. ..+Pn . t n
Pdm (t 1 +t 2 . ..+t n )
ksd =

HƯ sè sư dơng nãi lên mức độ sử dụng, mức độ khai thác công suất của thiết
bị điện trong một chu kì làm việc và là một số liệu để tính phụ tải tính toán.
7. Hệ số phụ tải kpt :
Hệ số phụ tải là tỷ số giữa công suất thực tế với công suất định mức.
Nó nói lên mức độ sử dụng, khai thác thiết bị trong khoảng thời gian đang
xét, thờng ta xét trong khoảng thời gian nào đó vì vậy :
n

Ptti
Ptt
P dm

i=1
n

Pdmi

kpt =
= i=1
Nếu có đồ thị phụ tải thì hệ số phụ tải đợc xác định:
P1 . t 1 +P2 . t 2 +.. ..+Pn . t n

Pdm (t 1 +t 2 . ..+t n )
kpt =
Chu xu©n khoát - lớp hệ thống điện 3 - K44 Trờng §HBK - HN

1
3


Đồ án tốt nghiệp

thiết kế hTCCĐ cho nhà máy vòng bi

8. Hệ số cực đại kmax :
Là tỷ số giữa phụ tải tính toán và phụ tải trung bình trong khoảng thời
gian đang xét :
Ptt
Ptb

kmax =
Hệ số cực đại phụ thc vµo nhiỊu u tè , chđ u lµ sè thiết bị hiệu quả và
hệ số sử dụng, nên trong quá trình tính toán ta thờng tra theo đờng cong:
kmax=f(nhq,ksd)
9. Hệ số thiết bị hiệu quả nhq :
Là số thiết bị giả thiết có cùng công suất và chế độ làm việc, chúng
đòi hỏi phụ tải bằng phụ tải tính toán của nhóm thiết bị thực tế :
n

( Pdmi )2
i=1
n

∑ (P dmi )2

nhq = i=1
Khi sè thiÕt bÞ dïng điện trong nhóm lớn hơn 5 (n>5) thì tính nhq theo công
thức trên khá phức tạp nên ngời ta tìm nhq theo bảng hoặc đờng cong, trình tự
tính toán nh sau :
n1
n* = n

P1
và P* = P

Tính :
Trong đó:
n : Sè thiÕt bÞ trong nhãm.
n1: Sè thiÕt bÞ cã cïng công suất không nhỏ hơn một nửa công suất
của thiết bị có công suất lớn nhất.
P,P1: Là tổng công suất ứng với n va n1
(kW)
Sau khi tính đợc n* và P* ta tra bảng hoặc đờng cong tìm đợc:
nhq =n. n*hq
1.2 các phơng pháp xác định phụ tải tính toán:
Có nhiều phơng pháp xác định phụ tải tính toán khác nhau với độ
chính xác cũng khác nhau tuỳ từng trờng hợp cụ thể mà ta áp dụng phơng
pháp phù hợp. Sau đây là một số phơng pháp xác định phụ tải tính toán thờng gặp.
1.Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu :
Ptt =knc.Pđ (kW)
Trong đó :
Knc -hệ số nhu cầu, tra sổ tay kỹ thuật

Pđ -công suất đặt của thiết bị hoặc nhóm thiết bị, trong tính toán có thể
xem gần đúng Pđ Pđm (kW)
Chu xuân khoát - lớp hệ thống ®iƯn 3 - K44 Trêng §HBK - HN

1
4


Đồ án tốt nghiệp

thiết kế hTCCĐ cho nhà máy vòng bi

2.Xác định phụ tải tính toán theo hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải và công
suất trung bình :
Ptt =khd.Ptb (kW)
Trong đó :
khd :hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải, tra sổ tay kỹ thuật
Ptb :công suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị.
t

P(t )dt
0

=

A
t

t
Ptb =

(kW)
3.Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và độ lệch của đồ thị
phụ tải khỏi giá trị trung bình :
Ptt =Ptb . (kW)
Trong đó:
Ptb :công suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị (kW)
: độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình :
: hệ số tán xạ của
4.Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực đại :
Ptt =kmax.Ptb => Ptt =kmax.ksd.Ptb (kW)
Trong đó :
Ptb : công suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị (kW)
kmax : hệ số cực đại , tra sổ tay kỹ tht theo quan hƯ kmax=f(nhq,ksd)
ksd :hƯ sè sư dơng , tra sỉ tay kü tht
nhq : sè thiÕt bÞ dïng điện hiệu quả .
5.Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điên năng cho một đơn vị sản
phẩm :

M . a0
Ptt = T max

(kW)

Trong ®ã:
a0 : suÊt chi phí điện năng cho một đơn vị sản phẩm (kwh/1sp)
M : số sản phẩm đợc sản xuất trong 1 năm
Tmax : thời gian sử dụng công suất lớn nhất (h)
6.Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên 1 đơn vị diên tích:
Ptt =p0.F
(kW)

Trong đó :
p0 : suất phụ tải trên 1 đơn vị diên tích (kW/m2)
F : diện tích bố trí thiết bị (m2)
Chu xuân khoát - lớp hệ thống điện 3 - K44 Trờng ĐHBK - HN

1
5


Đồ án tốt nghiệp

thiết kế hTCCĐ cho nhà máy vòng bi

7.Phơng pháp tính trực tiếp :
Trong các phơng pháp trên, 3 phơng pháp 1,5 và 6 dựa trên kinh
nghiệm thiết kế và vận hành để xác định PTTT nên chỉ cho kết quả gần
đúng, tuy nhiên chúng khá đơn giản và tiện lợi. Các phơng pháp còn lại đợc
xây dựng trên cơ sở lý thuyết xác suất thống kê có xét đến nhiều yếu tố do
đó kết quả chính xác hơn nhng khối lợng tính toán lớn và phức tạp .
Tuỳ theo yêu cầu tính toán và những thông tin có thể có đợc về phụ tải, ngời
thiết kế có thể lựa chọn các phơng án thích hợp để xác định PTTT.
Trong đồ án này với phân xởng sửa chữa cơ khí ta đà biết vị trí, công suất
đặt và chế độ làm việc của từng thiết bị trong phân xởng nên khi tính toán
phụ tải động lực của phân xởng có thể sử dụng phơng pháp xác định phụ tải
tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực đại. Các phân xởng còn lại
do chỉ biết diện tích và công suất đặt của nó nên để xác dịnh phụ tải động
lực của các phân xởng này ta áp dụng phơng pháp tính theo công suất đặt và
hệ số nhu cầu. Phụ tải chiếu sáng của các phân xởng đợc xác định theo phơng pháp suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích.
1.3 xác định phụ tải tính toán của phân xởng sửa
chữa cơ khí.

Phân xởng sửa chữa cơ khí là phân xởng số 6 trong sơ đồ mặt bằng
nhà máy. Phân xởng có diện tích bố trí thiết bị là 1200 m 2 . Trong phân xởng
có 98 thiết bị, công suất của các thiết bị rất khác nhau, thiết bị có công suất
lớn nhất là 30 kw (lò điện), song cũng có những thiết bị có công suất rất nhỏ
( 0.5 kw). Phần lớn các thiết bị có chế độ làm việc dài hạn, chỉ có máy
biến áp hàn là có chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại. Những đặc điểm này cần
đợc quan tâm khi phân nhóm phụ tải, xác định phụ tải tính toán và lựa chọn
phơng án thiết kế cung cấp điện cho phân xởng.
1.3.1 Giới thiệu phơng pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung
bình Ptb và hệ số cực đại kmax (còn gọi là phơng pháp số thiết bị dùng điện
hiệu quả nhq) :
Theo phơng pháp này phụ tải tính toán đợc xác định theo biểu thức:
Ptt=kmax.ksd.Pđm

(kW)

Trong đó:
Pđmi : công suất định mức của thiết bị thø i trong nhãm (kW)
n : sè thiÕt bÞ trong nhãm
ksd : hƯ sè sư dơng tra sỉ tay kü thuật
kmax: hệ số cực đại, tra sổ tay kỹ thuật theo quan hƯ kmax =f(nhq.ksd)
nhq : Sè thiÕt bÞ sư dụng điện hiệu quả
Số thiết bị sử dụng điện có hiệu quả là số thiết bị giả thiết có cùng công suất
và chế độ làm việc, gây ra hiệu quả phát nhiệt (hoặc mức độ huỷ hoại cách
điện ) đúng bằng phụ tải thực tế (có chế độ làm việc và công suất có thể
khác nhau) gây ra trong quá trình làm việc, n hq đợc xác định bằng công thức
tổng quát sau:

Chu xuân khoát - lớp hệ thống điện 3 - K44 Trêng §HBK - HN

1
6


Đồ án tốt nghiệp

thiết kế hTCCĐ cho nhà máy vòng bi
2

n

nhq =

( )
i=1

Pdmi

n

( Pdmi )2
i =1

Trong đó :
Pđmi: Công suất định mức của thiết bị thứ i trong nhóm
n: Số thiết bị có trong nhóm
Khi n lớn thì việc xác định nhq theo công thức trên khá phiền phức nên có thể
xác định nhq theo các phơng pháp gần đúng với sai số tính toán nằm trong
khoảng 10%
P dmmax

m = P dmmin

Khi
3 và ksd 0,4 thì lấy nhq=n
Trong đó :
Pđmmax : Công suất định mức của thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm
Pđmmin : Công suất định mức của thiết bị có công suất nhá nhÊt trong nhãm
P dmmax
 Khi m = P dmmin

>3 và Ksd 0,2 thì nhq sẽ đợc xác định theo c«ng thøc:

nhq =

(

n

2 ∑ P dmi
i=1

P dm max

)

≤n

 Khi không áp dụng đợc các trờng hợp trên, thì nhqđợc xác định theo trình
tự :
n1

Trớc hết tính n*= n

P1
và P*= P

Trong đó:
n-số thiết bị trong nhóm
n1- Số thiết bị có công suất 0,5 Pđmmax
P1,P- Tổng công suất của nl và n thiết bị
(kW)
Sau khi tính đợc n*, P* tra sổ tay kỹ thuật xác định đợc nhq* = f(n*,p*) từ đó
tính nhq theo công thức nhq=nhq* .n
Khi xác định phụ tải tính toán theo phơng pháp số thiết bị dùng điện hiệu
quả nhq ,trong một số trờng hợp có thể dùng các công thức gần đúng sau:
*Nếu n 3 và nhq < 4 , phụ tải tính toán tính theo công thức :

Chu xuân khoát - lớp hệ thống ®iƯn 3 - K44 Trêng §HBK - HN

1
7


Đồ án tốt nghiệp

thiết kế hTCCĐ cho nhà máy vòng bi
n

Ptt =∑ . Pdmi

(kW)

*NÕu n > 3 vµ nhq < 4 , phụ tải tính toán tính theo công thức
i=1

n

Ptt =∑ k pt . Pdmi
i=1

(kW)

Trong ®ã :
kpti: hƯ sè phơ tải của thiết bị thứ i. Nếu không có số liệu chính xác, hệ
số phụ tải lấy gần đúng nh sau:
kpti =0,9 đối với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn
kpti =0,75 đối với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại
*Nếu n >300 và ksd 0,5 phụ tải tính toán tính theo công thøc:
n

Ptt =1 , 05. k sd . ∑ Pdmi

(kW)

i=1

§èi víi thiết bị có đồ thị phụ tải bằng phẳng (máy bơm, quạt khí nén....) phụ
tải tính toán có thể lấy bằng phụ tải trung bình :
n

Ptt =Ptb=k sd . Pdmi

(kW)

i =1

*Nếu trong mạng có thiết bị 1 pha cần phải phân phối đều các thiết bị cho 3
pha của mạng , trớc khi xác định nhq phải quy đổi công suất của các phụ tải 1
pha về phụ tải 3 pha tơng đơng:
Nếu thiết bị 1 pha đấu vào điện áp pha : Pqđ =3 Pđmphamax
Nếu thiết bị 1 pha đấu vào điện áp dây : Pqđ =

3

(kW)

Pđmphamax

(kW)

* Nếu trong nhóm có thiết bị tiêu thụ điện làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp
lại thì phải quy đổi về chế độ dài hạn trớc khi xác định nhqtheo công thức:
Pqđ =

dm

dm

.Pđm

(kW)

: Hệ số đóng điện tơng đối phần trăm, cho trong lí lịch máy.

1.3.2 Trình tự xác định phụ tải tính toán theo phơng pháp Ptb và kmax :
1.Phân nhóm phụ tải :
Chu xuân khoát - lớp hệ thống điện 3 - K44 Trờng ĐHBK - HN

1
8


Đồ án tốt nghiệp

thiết kế hTCCĐ cho nhà máy vòng bi

Trong 1 phân xởng thờng có nhiều thiết bị có công suất và chế độ làm
việc rất khác nhau, muốn xác định phụ tải tính toán đợc chính xác cần phải
phân nhóm thiết bị điện. Việc phân nhóm thiết bị điện tuân theo các nguyên
tắc sau:

Các thiết bị trong cùng một nhóm nên ở gần nhau để giảm chiều dài
đờng dây hạ áp nhờ vậy có thể tiết kiệm đợc vốn đầu t và tổn thất trên các đờng dây hạ áp trong phân xởng

Chế độ làm việc của các thiết bị trong cùng một nhóm nên giống nhau
để việc xác định PTTT đợc chính xác hơn và thuận lợi cho việc lựa chọn phơng thức cung cấp điện cho nhóm.

Tổng công suất các nhóm nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tủ động
lực cần dùng trong phân xởng và toàn nhà máy. Số thiết bị trong một nhóm
cũng không nên quá nhiều bởi số đầu ra của các tủ động lực thờng 8ữ12.
Tuy nhiên thờng rất khó thoả mÃn cùng một lúc cả 3 nguyên tắc trên,
do vậy ngời thiết kế cần phải lựa chọn cách phân nhóm sao cho hợp lí nhất.

Dựa theo nguyên tắc phân nhóm phụ tải đà nêu ở trên và căn cứ và vị trí
công suất của các thiết bị bố trí trên mặt bằng phân xởng có thể chia các
thiết bị trong phân xởng Sửa chữa cơ khí thành 6 nhóm. Kết quả phân nhóm
phụ tải điện đợc trình bày ở bảng dới:

Chu xuân khoát - lớp hệ thống điện 3 - K44 Trêng §HBK - HN

1
9


Đồ án tốt nghiệp

thiết kế hTCCĐ cho nhà máy vòng bi

Bảng 1.1-Tổng hợp kết quả phân nhóm phụ tải điện
TT

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
27
28
29

Số lợng

Tên thiết bị

NhÃn
hiệu

Bộ PHậN MáY
Máy tiện ren
1
I6I6
Máy tiện tự động
3
T-IM

Máy tiện tự động
2
24-62
Máy tiện tự động
2
I615M
Máy tiện tự động
1
Máy tiện rêvônve
1
IA-I8
Máy phay vạn năng
2
678M
Máy phay ngang
1
Máy phay đứng
2
6H82
Máy phay đứng
1
6H-12H
Cộng nhóm I
16
Máy mài
1
Máy bào ngang
2
7A35
Máy xọc

3
W3A
Máy xọc
1
7417
Máy khoan vạn năng
1
A135
Máy doa ngang
1
2613
Máy khoan hớng tâm
1
4522
Máy mài phẳng
2
CK-371
Máy mài tròn
1
3153M
Máy mài trong
1
3A24
Cộng nhóm II
14
Máy mài dao cắt gọt
1
3628
Máy mài sắc vạn năng
1

3A-64
Máy khoan bàn
2
HC12A
Máy ép kiểu trục khuỷnh
1
K113
Máy mài phá
1
3H634
Ca tay
1
Ca máy
1
872
Cộng nhóm III
8

Pđm
1 máy Toàn bộ

4,5
5,1
14
5,6
2,2
1,7
3,4
1,8
14,0

7,0
2,2
9,0
8,4
2,8
4,5
4,5
1,7
9,0
5,6
2,8
2,8
0,65
0,65
1,7
3,0
1,35
1,7

Iđm (A)

4,5
3.5,1
2.14
2.5,6
2,2
1,7
2.3,4
1,8
2.14,0

7,0
106,5
2,2
2.9,0
3.8,4
2,8
4,5
4,5
1,7
2.9,0
5,6
2,8
85,3
2,8
0,65
2.0,65
1,7
3,0
1,35
1,7
11,85

11,40
3.12,91
2.35,45
2.14,18
5,57
4,3
2.8,61
4,56

2.35,45
17,73
269,68
5,57
2.22,79
3.21,27
7,09
11,4
11,4
4,3
2.22,79
14,18
7,09
216,00
7,09
1,65
2.1,65
4,3
7,6
3,42
4,3
30,1

30

47,98

25

39,98

30

47,98

Bộ PHậN NHIệT LUYệN
31 Lò điện kiểu buồng

1

H30

32 Lò điện kiểu đứng

1

H-25

33 Lò điện kiểu bể

1

B-20

30,
0
25,
0
30,

Chu xuân khoát - lớp hệ thống điện 3 - K44 Trêng §HBK - HN

2
0


Đồ án tốt nghiệp

34 Bể điện phân

thiết kế hTCCĐ cho nhà máy vòng bi

1

-21

0
10,
0

Cộng nhóm IV

4
Bộ PHậN SửA CHữa
43 Máy tiƯn ren
2
IK620
10,0
44 M¸y tiƯn ren
1

1A-62
7,0
45 M¸y tiƯn ren
1
1616
4,5
46 M¸y phay van ngang
1
2,8
680
47 Máy phay vạn năng
1
678
2,8
48 Máy phay răng
1
2,8
532
49 Máy xọc
1
7417
2,8
50 Máy bào ngang
2
7,6
51 Máy mài tròn
1
7,0
52 Máy khoan đứng
1

1,8
53 Búa khí nén
1
412 10,0
54
57
58
59
60

Quạt
Biến áp hàn
Máy mài phá
Khoan điện
Máy cắt
Cộng nhóm V

65
66
67
68
69
70

Bàn nguội
Máy cuốn dây
Bàn thí nghiệm
Bể tẩm có đốt nóng
Tủ sấy
Khoan bàn

Cộng nhóm VI

1
3,2
1
CT-24
12,5
1
3T-634
3,2
1
0,6
-54
1
872
1,7
17
Bộ PHậN SửA CHữA ĐIệN
1
0,5
1
0,5
1
15
1
4,0
1
0,85
1
HC-12A 0,65

6

10

15,99

95

151,93

2.10
7,0
4,5
2,8
2,8
2,8
2,8
2.7,6
7,0
1,8
10,0

2.25,32
17,73
11,4
7,09
7,09
7,09
7,09
2.19,25

17,73
4,56
25,32

3,2
12,5
3,2
0,6
1,7
90,27

8,1
1,52
8,10
1,53
4,3
228,59

0,5
0,5
15
4,0
0,85
0,65
21,50

1,27
1,27
37,98
10,13

2,15
1,65
54.44

2. Xác định phụ tải tính toán của các nhóm phụ tải:
Tính toán cho nhóm 1
Bảng 1.2-Danh sách thiết bị thuộc nhóm 1:
TT

1

Tên thiết bị

Máy tiện ren

Pđm

Iđm (A)

Số lợng

NhÃn
hiệu

1 máy

Toàn bộ

1 thiết bị

1

I6I6

4,5

4,5

11,40

Chu xuân khoát - lớp hệ thống điện 3 - K44 Trêng §HBK - HN

2
1