Thiết kế mạng điện cho phân xưởng pdf

Thiết kế mạng điện cho phân
xưởng
1



LỜI MỞ ĐẦU


Trong sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, công
nghiệp điện lực đóng một vai trò đặc biệt quan trọng. Điện năng luôn đi
trước mọi lĩnh vực vì có điện máy móc mới hoạt động, con người mới sinh
hoạt được. Phạm vi sử dụng điện rất rộng rãi, từ nông thôn đến thành thị, từ
nông nghiệp đến công nghiệp; ảnh h
ưởng đến mọi ngành trong nền kinh tế
quốc dân. Vì vậy đồ án cung cấp điện là một yêu cầu thiết yếu cho sinh
viên ngành điện, giúp cho sinh viên có tư duy độc lập với công việc.
Mặc dù đã rất cố gắng nhưng do hạn chế về kiến thức cũng như kinh
nghiệm thực tiễn đồ án của em còn nhiều khiếm khuyết. Em rất mong nhận
được sự chỉ bả
o và góp ý chân thành của các thầy, các cô. Qua đây em xin
chân thành cám ơn thầy giáo Ngô Hồng Quang đã giúp em hoàn thành đồ
án này!


Xin chân thành cám ơn!

Phan Thanh Hữu










2
PHẦN MỞ ẦN MỞ ĐẦU
Giới thiệu về nhà máy đồng hồ đo chính xác
Vai trò kinh tế
Nhà máy đồng hồ đo chính xác được xây dựng với nhiệm vụ sản xuất các
loạiđồng hồ đo phục vụ cho việc đo đếm , kiểm định chất lượng các loại hàng
hóa trong nước và xuất khẩu;đó là yếu tố quyết định đến chất lượng sản phẩm.
Trong bất kì ngành nào , lĩnh vực nào cũng cần có các thiết bị đo đếm. Chất
lượng sản phẩm được quyết định bởi thiết bị đo đếm , trong đó sự tồn tại và phát
triển phụ thuộc vào chất lượng sản phẩm.Vì vậy việc xây dựng nhà máy đồng hồ
đo chính xác là thiết yếu và tiên phong cho sự nghiệp công nghiệp hóa hiện đại
hóa đất nước.Từ yêu cầu thực tế,nhà máy được xây dựng với qui mô gồm 10
phân xưởng và bộ phận khác nhau.
Đặ
c điểm về phân bố phụ tải

Nhà máy là đơn vị tiêu thụ có công suất lớn , được xây dưng trên diện tích
150000m .Nguồn điện cấp cho nhà máy đườc lấy từ trạm biến áp trung gian
110/10(KV) cách nhà máy 2,5 km. Thời gian sử dụng công suất cực đại là
. Do tầm quan trọng của phụ tải ta xếp nhà máy vào đơn vị cần được cấp
điện liên tục và an toàn . Trong nhà máy có Phòng thiết kế , Phòng thí nghiệm
trung tâm và Phòng thực nghiệ
m được xếp vào đơn vị loại 3 , khi cần thiết có thể
cắt điện được
Nội dung của đồ án bao gồm 5 phần:
+ Xác định phụ tải tính toán
+ Thiết kế mạng cao áp nhà máy
+ Thiết kế mạng hạ áp phân xưởng sửa chữa cơ khí
+ Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa cơ khí
+ Thiết kế tính toán bù công suất
Phụ tải của nhà máy đồng hồ
đo chính xác
Số trên mặt bằng Tên phân xưởng Công suất đặt
1 Phân xưởng tiện cơ khí 2500
2 Phân xưởng dập 1500
3 Phân xưởng lắp ráp số 1 900
4 Phân xưởng lắp ráp số 2 1500
5 Phân xưởng sửa chữa cơ khí Theo tính toán
6 Phòng thí nghiệm trung tâm 160
7 Phòng thực nghiệm 500
8 Trạm bơm 620
9 Phòng thiết kế 100
3
10 Chiếu sáng các phân xưởng Xác định theo diện tích

CHƯƠNG I XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

Phụ tải tính toán (PTTT) là đại lượng đặc trưng cho khả năng sử
dụngcông suất của một hay nhiều nhómthiết bị dùng điện.Đó là công suất giả
địnhkhông đổi trong suốt quá trình làm việc, nó gaay ra hhậu quả phát nhiệthoặc
phá hủy cách điệnđúng bằng công suất thực tếđã gây ra cho thiết bị trong quá
trình làm việc.Vì vậy trong thực tế thiế
t kế cung cấp điệnnhiệm vụ đầu tiên lấc
định PTTT của hệ thống cần cung cấp điện. Tùy theo qui mô mà phụ tải điện
phải được xác định theo thực tế hoặc phải tính đến khả năng phát triển của hệ
thống trong nhiều năm sau đó.
Phụ tải tính toán sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệ
th
ống như:MBA, dây dẫn , các thiết bị đóng cắt. v.v ,tính toán tổn thất công suất
điện năng , lựa chọn bù …Phụ tải tính toánphụ thuộc vào các yếu tốnhư : công
suất , số lượng máy, chế độ vận hành…
1.1 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán
Phương pháp xác địnhPTTT theo hệ số k
nc
và P đặt.
Phương pháp này được sử dụng khi đã có thiết kế nhà xưởng của nhà máy
nhưng chưa thiết kế chi tiết.
a, Tính cho phụ tải động lực:
• P
tt
= K
nc
. P
đ

Trong đó:
K

nc
: Hệ số nhu cầu tra từ sổ tay theo số liệu của các XN.PX
P
đ
: Công suất đặt của các phân xưởng
• Q
tt
= P
tt
. tgφ
Trong đó:
tgφ: Hệ số công suất TT ra sổ tay, từ cosφ
Q
tt
: Công suất phản kháng tính toán.
b, Tính cho phụ tải chiếu sáng:
Phụ tải chiếu sáng được tính theo công suất chiếu sáng trên một đơn vị
diện tích (m
2
).
• P
cs
= P
0
. S
Trong đó:
P
0
: Suất chiếu sáng trên đơn vị S. (w/m
2

)
S : Diện tích cần chiếu sáng
Lưu ý:
4
• Cần phải cân nhắc xem sử dụng loại bóng đèn nào cho phù hợp.
• Khi cosφ = 1 ta có tgφ = 0
• Q
cs
= P
cs
. tgφ
c, Tính PTTT toàn phần của mỗi xưởng
S
tp
=
2
cstt
2
cstt
)QQ()PP( +++

d, Phụ tải tính toán toàn nhà máy
PTTT bằng tổng phụ tải của các phân xưởng có kể đến hệ số sử dụng đồng
thời
P
ttxn
= K
đt

∑

n
1
ttpxi
P
= K
đt
)PP(
CSi
n
1
tti
+
∑

Q
ttxn
= K
đt
∑
n
1
ttPxi
Q
= K
đt

)QQ(
CSi
n
1

TTi
+
∑

Q
ttxn
=
22
tpxntpxn
QP +

cosφ
xn
= P
ttxn
/S
tpxn

Hệ số k
đt
được xác định theo từng trường hợp sau :
k
đt
= 0,9 đến 0,95 khi số lượng PX là 2→ 4
k
đt
= 0,8 đến 0,85 khi số lượng PX là 5→10
1.2 Xác định PTTT theo công suất trung bình
Sau khi nhà máy đã có thiết kế chi tết cho từng PX, có thông tin chính
xác về mặt bằng bố trí thiết bị, biết được công suất và quá trình công nghệ của

từng máy.
Tiến hành thiết kế mạng hạ áp của PX, số liệu đầu tiên cần xác định là Ptt
cùa từng thiết bị và từng nhóm thiết bị trong PX
1.2.1 Với một động cơ
Ptt = Pđm
Vớ
i nhóm động cơ có n ≤ 3
Ptt =
∑
n
P
1
đm i
Với nhóm động cơ có n ≥ 4
Ptt = k
max
k
sd

∑
P đm i
Trong đó : k
sd
là hệ số sử dụng của nhóm (tra sổ tay)
k
max
là hệ số cực đại tra bảng từ hai thông số k
sd
và n
hq

(số thiết bị
dùng điện hiệu quả)
Trình tự xác định n
hq
5

-Xác định n
1
: Số động cơ có công suất ≥ 1/2 công suất của động cơ có
công suất max trong nhóm .
- Xác định P
1
: Tổng công suất của các động cơ có công suất ≥ 1/2 công suất
của động cơ có công suất max trong nhóm.
P
1
=
∑
1
1
n
P
đm i
-Xác định n
*
và P
*
n
*
= n

1
/n
P
*
= P
1
/ P
∑

Trong đó P
∑
: Tổng công suất nhóm
n: Tổng số thiết bị trong nhóm
Từ n
*
và P
*
tra bảng PL3 được n
*
hq

Xác định n
hq
theo công thức:
n
hq
= n . n
*
hq

Chú ý: + Khi tra bảng k
max
chỉ bắt đầu từ n
hq
= 4.
Khi n
hq
< 4, P
TT
được tính như sau:
P
TT
=
đmi
n
ti
Pk .
1
∑

Trong đó: k
ti
: Hệ số tải (ở chế độ dài hạn = 0.9, ở chế độ ngắn hạn = 0.75)
Nếu trong nhóm có thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại thì phải quy
đổi về chế độ dài hạn trước khi tính n
hq
.
P
qđổi
= P

đm
%
đ
k

Trong đó k
đ
% là hệ số đóng điện phần trăm
Ngoài việc quy đổi chế độ cũng cần quy đổi công suất một pha về 3 pha.
Đối với điện áp pha: P
qđ
= 3 P
đm
; điện áp dây: P
qđ
=
đm
P.3

• Phụ tải phản kháng của động lực và chiếu sáng:
Q
TT
= P
TT
.tgφ.
Q
cs
= P
cs
.tgφ.

1.2.2 Xác định phụ tải tính toán cho phân sưởng SCCK:
a, Theo phương pháp P
Tb
và k
max

a1, Phân nhóm phụ tải:
Các yêu cầu khi phân nhóm:
6
Trong mỗi phân xưởng có nhiều thiết bị có công suất và chế độ làm việc
khác nhau. Muốn xác định PTTT được chính xác ta cần phải phân nhóm
các thiết bị điện.
- Việc thiết bị cùng nhóm cần phải ở gần nhau để giảm chiều dài dây
dẫn (giảm đầu tư và tổn thất).
- Chế độ làm việc của các thiết bị cùng nhóm nên giống nhau để thuận
lợi cho phương th
ức cấp diện.
- Tổng công suát của các nhóm nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tải
động lực.
- Số lượng thiết bị trong nhóm không quá nhiều vì đầu ra của tải động
lực là: 8 đến 12.
Căn cứ vào các yêu cầu trên và vị trí trên mặt bằnh ta phân làm 6 nhóm
như sau:
a2, Xác định phụ tải tính toán cho từng nhóm:
• Nhóm I: Số liệu theo bảng sau:
Bảng 1.1 Phụ tải tính toán cho nhóm 1
Vị trí trên s
ơ
đồ
Tên thiết bị Số lượng

P
đ
(kw)
Một máy Toàn bộ
2 Búa rèn 2 28 56
3 Lò 1 4,5 4,5
4 Lò rèn 1 6 6
7 MBA 2 2,2 4,4
8 Máy ép ma sát 1 10 10
9 Lò điện 1 15 15
13 Quạt li tâm 1 7 7
Tổng 9 102,9
Nhóm I : có 9 thiết bị nên dùng công thức:
P
TT
= k
max
. k
sd
.
∑
n
đmi
P
1

k
sd
và cosφ tra phụ lục I.1( thiết kế cấp điện ) ta có:
k

sd
=0,3 ; cosφ=0,6 => tgφ= 1,33
n
1
là số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng1/2 công suất của thiết bị
có công suất max. Với nhóm này theo số liệu ở bảng ta có :
n
1
= 3
P
1
là tổng công suất của n
1
thiết bị trên
P
1
=28+28+15= 71( kW)
Tính n
*
và P
*
:
n
*
= n
1
/n
7
P
*

= P
1
/P
∑

Trong nhóm có máy biến áp hàn làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại cần
qui đổi chế độ làm việc và công suất về 3 pha.
Qui đổi về dài hạn:
Hệ số đóng điện là25%
P
qđ
= P
đm
%25
= 4,4
25,0
= 2,2 (kW)
Qui đổi công suất về 3 pha : ( cosφ = 0,35 )
P
qđ
=
3
P
đm
=
3
x 2,2 = 3,8 ( kW )
Công suất tổng sau qui đổi được tính:
P
∑

= 102,9 – 4,4 + 3,8 = 102,3 ( kW )
Ta có: n = 9; n1 = 3;
n
*
= n
1
/n = 3/9 = 0,33
P
*
= P
1
/P
∑
= 71/102,3 = 0,69
Từ P
*
và n
*
tra bảng PL I.5 ( TKCĐ ) ta được:
n
*
hq
= 0,62
n
hq
= n . n
*
hq
= 9 x 0,62 = 5,58
Từ k

sd
và n
hq
tra PL I.6 ( TKCĐ ) ta có :
k
max
= 1,88.
P
TT
= 1,88 x 0,3 x 102,3 = 58 ( kW )
Q
TT
= P
TT
x tgφ = 58 x 1,33 = 77 ( kVAr )
S
TT
=
Q
P
TT
TT
2
2
+
=
7758
22
+ = 96,4 ( kVA )
I

TT
= S
TT
/ U
3
= 96,4 / 0,38
3
= 146,5 ( A )
• Nhóm II : Số liệu theo bảng sau:
Bảng 1.2 Phụ tải tính toán cho nhóm 2
Vị trí
trên sơ
đồ
Tên thiết bị Số lượng
P
đ
(kw)
Một máy Toàn bộ
1 Búa hơi để rèn 2 10 20
3 Lò rèn 1 4,5 4,5
5 Quạt lò 1 2,8 2,8
6 Quạt gió 1 2,5 2,5
11 Dầm treo có palăng điện 1 4,85 4,85
12 Máy mài sắc 1 3,2 3,2
20 Lò điện 1 30 30
23 Lò điện 1 20 20
8
Tổng 9 87,85
có 9 thiết bị
Tra phụ lục I (TKCĐ) được:

k
sd
= 0.6; cosφ = 0.7 => tg φ = 1
n
1
là số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng1/2 công suất của thiết bị
có công suất max. Với nhóm này theo số liệu ở bảng ta có :
n
1
= 3
P
1
là tổng công suất của n
1
thiết bị trên
P
1
= 20 + 30 + 20 = 70 (kW)
Tính n
*
và P
*
:
n
*
= n
1
/n = 3/9 = 0.33
P
*

= P
1
/P
∑
= 70/87.85 = 0.8
Từ P
*
và n
*
tra bảng PL I.5 ( TKCĐ ) ta được:
n
*
hq
= 0.5
n
hq
= n . n
*
hq
= 0.5 x n = 9 x 0.5 = 4.5
Từ k
sd
và n
hq
tra PL I.6 ( TKCĐ ) ta có :
k
max
= 1.41
P
TT

= k
max
. k
sd
.
∑
n
đmi
P
1
= 1.41 x 0.6 x 87.85 = 74 (kW )
Q
TT
= P
TT
x tgφ = 74 x 1 = 74 (kVAr)
Tính S
TT
và I
TT

S
TT
=
Q
P
TT
TT
2
2

+
=
7474
22
+ = 104.7 (kVA)
I
TT
= S
TT
/ U
3
= 104.7 / 0,38
3
= 159 (A)

• Nhóm III :
Bảng 1.3 Phụ tải tính toán cho nhóm 3

Vị trí trên
sơ đồ
Tên thiết bị Số lượng
P
đ
(kw)
Một máy Toàn bộ
28 Máy đo độ cứng đầu côn 1 0,6 0,6
31 Máy mài sắc 1 0,25 0,25
40 Búa hơi để rèn 1 25 25
41 Máy bào gỗ 1 4,5 4,5
42 Lò điện 1 3,2 3,2

44 Dầm treo có palăng điện 1 4,5 4,5
9
46 Lò điện 1 7 7
47 Máy mài sắc17 7
48 Lò rèn 1 9 9
49 Quạt gió 1 12 12
50 Quạt lò 1 18 18
Tổng 11 91,05

có 11 thiết bị
Tra phụ lục I (TKCĐ) được:
k
sd
= 0.6; cosφ = 0.7 => tg φ = 1
n
1
là số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng 1/2 công suất của thiết bị
có công suất max. Với nhóm này theo số liệu ở bảng ta có :
n
1
= 2
P
1
là tổng công suất của n
1
thiết bị trên
P
1
= 25 + 18 = 43 (kW)
Tính n

*
và P
*
:
n
*
= n
1
/n = 2/11 = 0.18
P
*
= P
1
/P
∑
= 43/91.05 = 0.47
Từ P
*
và n
*
tra bảng PL I.5 ( TKCĐ ) ta được:
n
*
hq
= 0.09
n
hq
= n . n
*
hq

= 0.09 x n = 0.09 x 11 = 0.99
Vì n
hq
< 4 nên P
TT
được tính như sau: P
TT
= k
ti

∑
n
đmi
P
1

Trong đó k
ti
là hệ số tải:
- Với chế độ tải dài hạn k
ti
= 0.9
- Với chế độ tải ngắn hạn k
ti
= 0.75
- Các thiết bị trong nhóm đều làm việc ở chế độ dài hạn nên ta chọn k
ti
=
0.9.
P

TT
= k
ti
.
∑
n
đmi
P
1
= 0.9 x 91.05 = 82 (kW)
Q
TT
= P
TT
x tgφ = 82 x 1 = 82 (kVAr)
Tính S
TT
và I
TT

S
TT
=
Q
P
TT
TT
2
2
+

=
8282
22
+ = 116 (kVA)
I
TT
= S
TT
/ U
3
= 116 / 0,38
3
= 177 (A)
• Nhóm IV :
10
Bảng 1.4 Phụ tải tính toán cho nhóm 4

Vị trí trên
sơ đồ
Tên thiết bị Số lượng
P
đ
(kw)
Một máy Toàn bộ
33 Cẩu trục cánh có palăng điện 1 1,3 1,3
34 Thiết bị cao tần 1 80 80
37 Thiết bị đo bi 1 23 23
Tổng 3 104,3

có 3 thiết bị

Vì số thiết bị của nhóm là 3 nên ta dùng công thức:
P
TT
=
∑
n
đmi
P
1
= 80 + 23 + 1.3 = 104.3 (kW)
Vì công suất chủ yếu là thiết bị cao tần nên cosφ chọn là 0.7 => tg φ = 1
Q
TT
= P
TT
x tgφ = 104.3 x 1 = 104.3 (kVAr)
Tính S
TT
và I
TT

S
TT
=
Q
P
TT
TT
2
2

+
=
3.1043.104
22
+
= 147.5 (kVA)
I
TT
= S
TT
/ U
3
= 147.5 / 0,38
3
= 225 (A)
• Nhóm V :
có 3 thiết bị
Bảng 1.5 Phụ tải tính toán cho nhóm 5

Vị trí trên
sơ đồ
Tên thiết bị
Số
lượng
P
đ
(kw)
Một máy Toàn bộ
19 Lò điện để hoá cứng linh kiện 1 90 90
24 Bể dầu 1 4 4

26 Bể dầu có tăng nhiệt 1 3 3
Tổng 3 97
Tương tự nhóm IV ta có:
P
TT
=
∑
n
đmi
P
1
= 90 + 4 + 3 = 97 (kW)
Vì công suất chủ yếu là điện trở nên cosφ = 0.9 => tg φ = 0.48
Q
TT
= P
TT
x tgφ = 97 x 0.48 = 46 (kVAr)
Tính S
TT
và I
TT

S
TT
=
Q
P
TT
TT

2
2
+
=
46
97
2
2
+ = 107.35 (kVA)
11
I
TT
= S
TT
/ U
3
= 107.35 / 0,38
3
= 268 (A)
• Nhóm VI
có 4 thiết bị
12
Bảng 1.6 Phụ tải tính toán cho nhóm 6
Vị trí trên
sơ đồ
Tên thiết bị Số lượng
P
đ
(kw)
Một máy Toàn bộ

18
Lò băng chạy
điện
1 30 30
21 Lò điện để rèn 1 36 36
22 Lò điện 1 20 20
25
Thiết bị để tôi
bánh răng
1 18 18
Tổng 4 104
Tra PL I.1 (Thiết kế cấp điện) được:
k
sd
= 0.8; cosφ = 0.9 => tg φ = 0.48
n
1
là số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng 1/2 công suất của thiết bị
có công suất max. Với nhóm này theo số liệu ở bảng ta có :
n
1
= 4
Tổng công suất của n
1
thiết bị là P
1
bằng tổng công suất P của nhóm bằng
104 nên:
n
*

= n
1
/n = 4/4 = 1
P
*
= P
1
/P
∑
= 1
Từ P
*
và n
*
tra bảng PL I.5 (TKCĐ) ta được:
n
*
hq
= 0.95
n
hq
= n . n
*
hq
= 0.95 x n = 0.95 x 4 = 4
Tra phụ lục I.6 ta được:
k
max
= 1.14
P

TT
= 1.14 x 0.8 x 104 = 95 (kW)
Q
TT
= P
TT
x tgφ = 95 x 0.48 = 45 (kVAr)
Tính S
TT
và I
TT

S
TT
=
Q
P
TT
TT
2
2
+
=
45
95
2
2
+ = 54 (kVA)
I
TT

= S
TT
/ U
3
= 54 / 0,38
3
= 82 (A)
1.3 Tính phụ tải chiếu sáng cho PXSCCK.
Phụ tải chiếu sáng được tính dựa vào suất chiếu sáng và diện tích được chiếu
sáng.
Căn cứ theo tính chất công việc ta chọn dùng loại bóng sợi đốt.
Tra PLI.2 được P
0
= 15 (W/m
2
), cosφ = 1 nên tgφ = 0
13
Diện tích phân xưởng căn cứ trên bảng vẽ có kích thước 255 x 75 mm với tỷ lệ
1/250 tương đương 1200 m
2

P
cs
= P
0
x tgφ = 15 x 1200 = 18 (kW)
Q
cs
= P
cs

x tgφ = 0 (kVAr)
1.4 Xác định PTTT toàn PXSCCK
P
PX
= k
đt
x
∑
n
tti
P
1

Trong đó k
đt
là hệ số đồng thời, ta chọn:
k
đt
= 0.8
P
PX
= 0.8 x (58 + 74 + 82 + 104.3 + 97 + 95) = 408 (kW)
Q
PX
= 0.8 x (77 + 74 + 82 + 404.3 + 46 + 45) = 343 (kVAr)
Phụ tải tính toán toàn xưởng kể cả chiếu sáng:
P
PXTP
= P
TTDL

+ P
PTTCS
= 408 + 18 = 426 (kW)
S
PXTP
=
Q
P
PXTP
PXTP
2
2
+
= 547 ((kVA)
I
PX
= S
PXTP
/ U
3
= 831 (A)
cosφ = P
PXTP
/S
PXTP
= 426/547 = 0.78
Bảng 1.7 phụ tải điện của PXSCCK
Nhóm k
sd
cosφ k

max
Phụ tải tính toán
P
TT
(kW) Q
TT
(kVAr) S
TT
(kVA) I
TT
(A)
I 0.3 0.6 1.88 58 77 96.4 146.5
II 0.35 0.7 1.41 74 74 104.7 159
III 0.6 0.7 82 82 116 177
IV 0.7 104.3 104.3 147.5 225
V 0.9 97 46 107.35 268
VI 0.8 0.9 1.14 95 45 54 82
∑
(k
đt
= 0.8)

0.78 426 343 547 831
1.5 Tính chiếu sáng đất trống đường đi
Chiếu sáng đất trống đường đi chỉ làm việc khi trời tối nên:
knc = 0.5
bóng đèn là loại sợi đốt và thuỷ ngân nên hệ số cosφ = 0.8
Tổng diện tích chiếu sáng bằng tổng diện tích toàn nhà máy trừ đi tổng diện tích
các phân xưởng:
Scs = Snm -

∑
Spx = 150000 – 21975 = 128025 m
2

14
1.6. Xác định phụ tải tính toán cho các phân xưởng còn lại
Do chỉ biết công suất đặt và diện tích của nhà xưởng nên ta dùng phương pháp
tính PTTT theo công suất đặt và hệ số Kmc.
Các công thức cần sử dụng:
- Phụ tải động lực:
Pđl = Pđl.Knc
Pđl = Pđl.tgφ
Tra bảng PLI.3 để tìm knc và cosφ, tgφ
- Phụ tải chiếu sáng
Pcs = Po. S trong đó S: diện tích cần chiếu sáng.
Tra PLI.2 tìm Po (công suất chiếu sáng W/m
2
)
- Tính Stp của từng phân xưởng:
Stp =
22
)()(
csđlcsđl
QQPP +++

Tính dòng điện toàn phần mỗi PX:
Itp = Stp/ 0.8
3

1.6.1 Tính PTTT cho phòng thiết kế:

Pđ = 100 (kW)
S = 2000 m
2

Tra PLI.2 ta có:
Po = 15 W/m
2
Nếu dùng bóng hình quang có cosφ = 0.8 => tg φ = 0.75
Tra PLI.3: Knc = 0.7
cosφ = 0.8 => tg φ = 0.75
- Tính PTTT động lực:
Pđl = Pđ.Knc = 100 x 0.7 = 70 (kW)
Qđl = Pđl x tg φ = 70 x 0.75 = 52.5 (kVAr)
- Tính PTTT chiếu sáng phòng thiết kế:
Pcs = Po.S = 15 x 2000 = 30 (kW)
Qcs = Pcs x tg φ = 30 x 0.75 = 22.5 (kVAr)
- Tính PTTT (Stp) công suất biểu kiến toàn phần:
Stp =
22
)()(
csđlcsđl
QQPP +++
=
22
)5.225.52()3070( +++
= 125 (kVA)
- Tính dòng điện toàn phần:
Itp = Stp/ 0.8
3
= 125/0.8

3
= 190 (A)
15
1.6.2 Tính PTTT cho PX lắp ráp số 1:
Pđ = 900 (kW)
S = 3250 m
2

- Tính phụ tải động lực:
Tra PLI.3: Knc = 0.4 và cosφ = 0.6
Pđl = Pđ.Knc = 900 x 0.4 = 360 (kW)
Qđl = Pđl x tg φ = 360 x 1.33 = 479 (kVAr)
- Tính PT chiếu sáng:
Tra PLI.2 ta có:
Po = 15 W/m
2

Pcs = Po.S = 15 x 3250 = 48.8 (kW)
chọn dùng bóng sợi đốt có cosφ = 1 => tg φ = 0
Qcs = Pcs x tg φ = 0 (kVAr)
- Tính PTTT (Stp) công suất biểu kiến toàn phần:
Stp =
22
)()(
csđlcsđl
QQPP +++
=
22
479)8.48360( ++
= 630 (kVA)

- Tính dòng điện toàn phần:
Itp = Stp/ 0.8
3
= 630/0.8
3
= 957 (A)
1.6.3 Tính PTTT Phân xưởng lắp ráp số 2:
Pđ = 1500 (kW)
S = 3150 m
2

Tra PLI.3: Knc = 0.4
cosφ = 0.6 => tg φ = 0.33
- Tính PTTT động lực:
Ptt = Pđ.Knc = 1500 x 0.4 = 600 (kW)
Qtt = Ptt x tg φ = 600 x 0.33 = 798 (kVAr)
- Tính PTTT chiếu sáng:
Tra PLI.2 ta có:
Po = 15 W/m
2
Nếu dùng bóng sợi đốt có cosφ = 1 => tg φ = 0
Pcs = Po.S = 15 x 3150 = 47 (kW)
Qcs = Pcs x tg φ = 0 (kVAr)
- Tính PTTT (Stp) công suất biểu kiến toàn phần:
Stp =
22
)()(
csđlcsđl
QQPP +++
=

22
789)47600( ++
= 1027 (kVA)
- Tính dòng điện toàn phần:
16
Itp = Stp/ 0.8
3
= 1027/0.8
3
= 1561 (A)
1.6.4 Tính phụ tải TT phân xưởng dập
Pđ = 2100 (kW)
S = 2400 m
2

- Tính phụ tải động lực:
Tra PLI.3: Knc = 0.6 và cosφ = 0.7; tgφ = 1
Pđl = Pđ.Knc = 1500 x 0.6 = 900 (kW)
Qđl = Pđl x tg φ = 900 x 1 = 900(kVAr)
- Tính PT chiếu sáng:
Tra PLI.2 ta có:
Po = 15 W/m
2

Pcs = Po.S = 15 x 2400 = 36 (kW)
chọn dùng bóng sợi đốt có cosφ = 1 => tg φ = 0
Qcs = Pcs x tg φ = 0 (kVAr)
- Tính PTTT (Stp) công suất biểu kiến toàn phần:
Stp =
22

)()(
csđlcsđl
QQPP +++
=
22
900900 + = 1273 (kVA)
- Tính dòng điện toàn phần:
Itp = Stp/ 0.8
3
= 1273/0.8
3
= 1934 (A)
1.6.5 Tính phụ tải TT phân xưởng tiện cơ khí
Pđ = 2500 (kW)
S = 2250 m
2

- Tính phụ tải động lực:
Tra PLI.3: Knc = 0.7 và cosφ = 0.8; tgφ = 0.75
Pđl = Pđ.Knc = 2500 x 0.7 = 1750 (kW)
Qđl = Pđl x tg φ = 1750 x 0.75 = 1313(kVAr)
- Tính PT chiếu sáng:
Tra PLI.2 ta có:
Po = 15 W/m
2

Pcs = Po.S = 15 x 2250 = 34 (kW)
chọn dùng bóng sợi đốt có cosφ = 1 => tg φ = 0
Qcs = Pcs x tg φ = 0 (kVAr)
- Tính PTTT (Stp) công suất biểu kiến toàn phần:

Stp =
22
)()(
csđlcsđl
QQPP +++
=
22
1313)341750( ++
= 2215 (kVA)
17
- Tính dòng điện toàn phần:
Itp = Stp/ 0.8
3
= 2215/0.8
3
= 3366 (A)
1.6.6 Tính phụ tải TT phòng thí nghiệm trung tâm
Pđ = 160 (kW)
S = 2250 m
2

- Tính phụ tải động lực:
Tra PLI.3: Knc = 0.7 và cosφ = 0.8; tgφ = 0.75
Pđl = Pđ.Knc = 160 x 0.7 = 112 (kW)
Qđl = Pđl x tg φ = 112 x 0.75 = 84 (kVAr)
- Tính PT chiếu sáng:
Tra PLI.2 ta có:
Po = 20 W/m
2

Pcs = Po.S = 20 x 2250 = 45 (kW)
chọn dùng bóng huỳnh quang có cosφ = 0.8 => tg φ = 0.75
Qcs = Pcs x tg φ = 0.75 x 45 = 34 (kVAr)
- Tính PTTT (Stp) công suất biểu kiến toàn phần:
Stp =
22
)()(
csđlcsđl
QQPP +++
=
22
)3484()45112( +++ = 194 (kVA)
- Tính dòng điện toàn phần:
Itp = Stp/ 0.8
3
= 194/0.8
3
= 295 (A)
1.6.7 Tính phụ tải TT phòng thực nghiệm
Pđ = 500 (kW)
S = 2550 m
2

- Tính phụ tải động lực:
Tra PLI.3: Knc = 0.7 và cosφ = 0.8; tgφ = 0.75
Pđl = Pđ.Knc = 500 x 0.7 = 350 (kW)
Qđl = Pđl x tg φ = 350 x 0.75 = 263 (kVAr)
- Tính PT chiếu sáng:
Tra PLI.2 ta có:
Po = 15 W/m

2

Pcs = Po.S = 15 x 2250 = 38 (kW)
chọn dùng bóng huỳnh quang có cosφ = 0.8 => tg φ = 0.75
Qcs = Pcs x tg φ = 0.75 x 38 = 29 (kVAr)
- Tính PTTT (Stp) công suất biểu kiến toàn phần:
18
Stp =
22
)()(
csđlcsđl
QQPP +++
=
22
)29263()38350( +++
= 486 (kVA)
- Tính dòng điện toàn phần:
Itp = Stp/ 0.8
3
= 486/0.8
3
= 738 (A)
1.6.8 Tính phụ tải TT cho trạm bơm
Pđ = 620 (kW)
S = 1750 m
2

- Tính phụ tải động lực:
Tra PLI.3: Knc = 0.7 và cosφ = 0.8; tgφ = 0.75
Pđl = Pđ.Knc = 620 x 0.7 = 434 (kW)

Qđl = Pđl x tg φ = 434 x 0.75 = 326 (kVAr)
- Tính PT chiếu sáng:
Tra PLI.2 ta có:
Po = 10 W/m
2

Pcs = Po.S = 10 x 1750 = 17.5 (kW)
chọn dùng bóng huỳnh quang có cosφ = 0.8 => tg φ = 0.75
Qcs = Pcs x tg φ = 0.75 x 17.5 = 13 (kVAr)
- Tính PTTT (Stp) công suất biểu kiến toàn phần:
Stp =
22
)()(
csđlcsđl
QQPP +++
=
22
)13326()5.17343( +++
= 565 (kVA)
- Tính dòng điện toàn phần:
Itp = Stp/ 0.8
3
= 565/0.8
3
= 858 (A)
1.7 Xác định phụ tải tính toán toàn nhà máy
Bảng PTTT cho toàn nhà máy:
S
T
T

Tên PX Pđ
(kW)
knc cos φ Po
W/m
2
P (kW) Q( kVAr) P
(kW)
Q
(kVAr)
S
(kVA)
I
(A)
ĐLCSĐLCS
1 PX Tiện cơ khí 2500 0.7 0.8 15 1750 34 1313 0 1784 1313 2215 3360
2
P
X Dập 1500 0.6 0.7 15 900 36 900 0 936 900 1273 1934
3
P
X Lắp ráp số 1 900 0.4 0.6 15 360 48.8 479 0 408.8 479 630 957
4
P
X Lắp ráp số 2 1500 0.4 0.6 15 600 47 798 0 647 798 1027 1561
5
P
X Sửa chữa CK 5865 0.78 15 408 18 343 0 426 343 547 831
6
P
hòng TN TTâm 160 0.7 0.8 20 112 45 84 0 157 84 194 295

7
P
Thực nghiệm 500 0.7 0.8 15 350 38 263 29 388 292 486 738
8
Tr
ạm bơm 620 0.7 0.8 10 434 17.5 326 13 451.5 339 565 858
9
P
hòng thiết kế 100 0.7 0.8 15 70 30 52.5 22.5 100 75 125 190
10
Đ
ất trống,đường
đi
0.5 0.8 0.2 0 13 0 1013 10 16 24
19
Tổng 8366.
5
5311.3 4633 7178 10748
- Công suất tác dụng:
Pnm = kđt.
∑
n
Ptti
1

Trong đó kđt = 0.8
Pnm = 0.8 x 5311.3 = 4249 (kW).
- Công suất phản kháng:
Lấy kđt = 0.85
Qnm =

∑
n
Qtti
1
= 0.85 x 4633 = 3938 (kVAr)
- Công suất biểu kiến toàn phần:
Snm =
22
QnmPnm +
=
22
39384249 +
= 5793(kVA)
- Tính dòng điện nhà máy:
Inm = Snm/ 0.8
3
= 5793/0.8
3
= 8804 (A)
- Hệ số công suất (cosφ)
cosφ = Pnm/Snm = 4249/5793 = 0.73
I.6. Xác định biểu đồ phụ tỉa
- Biểu đồ phụ tải là một vòng tròn vẽ trên mặt phẳng có tâm trùng với tâm
mặt bằng của phụ tỉa và diện tích tỉ lệ với công suất tải.
- Biểu đồ giúp người thiết kế hình dung được sự phân bố phụ tỉa trên mặt
bằng thiết kế, để làm cơ s
ở vạch ra các phương án cung cấp diện.
- Biểu đồ phụ tải được chia làm hia phần:
Phần 1: Phần phụ tải động lực (phần gạch chéo)
Phần 2: Phụ tải chiếu sáng (phần để trắng).

Trong đó:
+ Bán kính biểu đồ đwocj xác định bằng công thức:
R =
π./ mStt

Với m là tỉ lệ xích (chọn 3kW/mm
2
)
+ Góc phụ tải chiếu sáng:
α = 360
0
x Pcs/Ptt
Từ các công thức trên ta có bảng R và các góc αcs như sau:


20
Bảng thông số biểu đồ phụ tải:
STT Tên PX Pcs(kW) Ptt(kW) Stt(kVA) R(mm) αcs(0)
1 PX Tiện cơ khí 34 1784 2215 15.3 6.9
2 PX Dập 36 9.6 1237 11.6 14
3 PX Lắp ráp số 1 48.8 408.8 630 8.2 43
4 PX Lắp ráp số 2 47 647 1027 10.4 16.5
5 PX Sửa chữa cơ
khí
18 426 548 7.6 15
6 Phòng TN trung
tâm
45 157 194 4.5 103
7 P Thực nghiệm 38 388 486 7.2 35.3
8 Trạm bơm 17.5 451.5 565 7.7 14

9 Phòng thiết kế 30 100 125 3.7 108








8

4
1
2
7
6
5
9
3





21
CHƯƠNG II. THIẾT KẾT MẠNG CAO ÁP
2.1 Xác định tâm phụ tải
Tâm phụ tải của nhà máy là điểm tốt nhất để đặt trạm biến áp trân phân
phối trung tâm, các tủ phân phối động lực nhằm giảm chi phí đầu tư và tổn thất
điện năng.

Để xác định toạ độ tâm phụ tải ta dùng công thức:
X =
∑
n
xiSi
1
.
/
∑
n
Si
1

Y =
∑
n
yiSi
1
.
/
∑
n
Si
1

Theo số liệu của bảng thống kê ta có:
X = 5088.2/879 = 5.8
Y = 4340.0/879 = 4.9
Suy ra:
M(5.8 - 4.9) Toạ độ phụ tải

2.2. Xác định vị trí số lượng công suất các trạm BAPX
2.2.1 Ý nghĩa:
Hệ thống điện bao gồm các thiết bị điện được nối với nhau theo một
nguyên tắc chặt chẽ tạo nên một cơ cấu đồng bộ hoàn chỉnh.
Mỗi thiết bị điện cầ
n được lựa chọn đứng để thực hiện tốt chức năng trong
sơ đồ cấp điện góp phần làm cho hệ thống cung cấp vận hành được đảm vảo các
chỉ tiêu kỹ thuật, kinh tế và an toàn.


8
4
1
2
7
6
5
9
3

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

8
22
2.2.2 Các căn cứ để lựa chọn máy biến áp
Trong sơ đồ cấp điện máy biến áp (MBA) có nhiệm vụ biến đổi điện áp và
truyền tải công suất. MBA được chế tạo rất đa dạng, nhiều kiểu cách, kích cỡ. Ta
cần căn cứ vào đối tượng cấp để lựa chọn hợp lý.
Lựa chọn MBA gồm lựa chọn số lượng, công suất và các tính n
ăng khác.
- Số lượng MBA đặt trong một trạm phụ thuộc độ tin cậy cung cấp
điện cho phụ tỉa của trạm đó. Với phụ tải quan trọng không được phép
mất điện phải đặt hai biến áp, với (các trạm) hộ tiêu thụ loại III thường chỉ
đặt 1 MBA.
- Khi lựa chọn MBA đối với loại nhập ngoại chưa nhiệt đới hoá c
ần
tính đến hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ (Khc) kể đến sự chênh lệch nhiệt độ
môi ttường chế tạo và môi trường sử dụng máy.
Khc = 1 – (θ1 - θ2)/100
Trong đó:
θ1: nhiệt dộ ở môi trường sử dụng (
o
C)
θ2: nhiệt độ ở môi trường chế tạo (
o
C)
- Trường hợp khi thống kê được trong loại I-II cơ cấu % loại III cho thể
cắt điện cần thiết khi sự cố thì 1 máy tính đủ cho loại I.
2.3. Xác định loại trạm điện trung tâm
2.3.1. Số lượng trạm biến áp phân sưởng
Căn cứ vào vị trí trên mặt bằng, công suất tiêu thụ và quy mô sản xuất của
nhà máy quyết định việc lựa chọn vị trí đặt trạm phân ph

ối điện trung tâm
(PPTT) để cấp điện cho các trạm biến áp tại các phân xưởng.
Toàn nhà máy có 9 phân xưởng và phòng ban. Căn cứ vào công suất, vị trí
và công suất định sẵn của MBA, quyết định đặt TTBA phân xưởng như sau:
- Trạm BA1: Phân xưởng cơ khí và phân xưởng dập (STT1 và 2)
- Trạm BA2: Phân xưởng lắp ráp số 1 (STT3)
- Trạm BA3: Phân xưởng lắp ráp số 2 (STT4)
- Trạm BA4: Phân xưởng SCCK (STT5)
Phòng thí nghiệm trung tâm (STT6)
Phòng thiết k
ế (STT9)
- Trạm BA5: Phòng thực nghiệm (STT7)
Trạm bơm (STT8)
Các trạm BA4 và BA5 thuộc diện hộ được cấp điện loại III nên đặt một
máy biến áp.
Các trạm BA dùng loại trạm kề để giảm đầu tư , các MBA chọn dùng lạo
được chế tạo tại Việt Nam để không phải hiệu chỉnh nhiệt độ.
23
2.4. Xác định công suất cho MBA các trạm
Công thức sử dụng
- Trạm 1 máy: SđmB ≥ Stt
- Trạm 2 máy: SđmB ≥ Stt/1.4
Trong đó 1.4 là hệ số quá tải.
Chú ý:
Hệ số quá tải phụ thuộc thời tian quá tải lấy Kqt = 1.4 là ứng với điều
kiện. Thời gian quá tải không quá 5 nhày 5 đêm, mỗi ngày quá tải không quá 6
tiếng. Nếu không thoả mãn điều kiện trên phải tra sổ tay.
Trong trường hợp phụ tả
i có tỉ lệ % phụ tải loại III thì áp dụng công thức
(giảm đầu tư).

SđmB ≥ %động lực x Stt/1.4
2.4.1. Chọn công suất MBA trạm B1:
Trạm B1 cấp điện cho PX tiện cơ khí và PX dập (STT 1 và 2). Trạm đặt 2
MBA nên:
SđmB ≥ Stt/1.4 = (2215 + 1273)/1.4 = 2491 (kVA)
Chọn dùng 2 MBA 2500 (kVA) do công ty TBĐ Đông Anh chế tạo.
2.4.2. Chọn công suất MBA trạm B2
Trạm B2 cấp điện cho PX lắp ráp số 1 (STT 3).
SđmB ≥ Stt/1.4 = 630/1.4 = 450 (kVA)
Ch
ọn dùng 2 MBA 500 (kVA) do công ty TBĐ Đông Anh chế tạo.
2.4.3. Chọn công suất MBA trạm B3
Trạm B3 cấp điện cho PX lắp ráp số 2 (STT 5)
SđmB ≥ Stt/1.4 = 1027/1.4 = 734 (kVA)
Chọn dùng 2 MBA 750 (kVA) do công ty TBĐ Đông Anh chế tạo.
2.4.4. Chọn công suất MBA trạm B4
Trạm B4 cấp điện cho PXSCCK Phòng TNTT và Phòng Thiết Kế, do vậy
thuộc hộ loại III.
Stt = 866 (kVA)
Chọn dùng 1 MBA 1000 (kVA) do công ty TBĐ Đông Anh chế tạo.
2.4.5. Chọn công suất MBA trạm B5
Trạm B5 cấp đ
iện cho Phòng thực nghiệm và trạm bơm, do vậy thuộc hộ
loại III.
Stt = 1051 (kVA)
Chọn dùng 1 MBA loại 1250 (kVA) do công ty TBĐ Đông Anh chế tạo.
24

STT Tên Phân Xưởng Tên trạm
Stt

∑
(kVA) SđBA (kVA) Số lượng MBA
1 PX Tiện cơ khí
B1 3488 2500 2
2 PX Dập
3 PX Lắp ráp số 1 B2 630 450 2
4 PX Lắp ráp số 2 B3 1027 750 2
5 PX SCCK
B4 866 400 1
6 P. Thí nghiệm TT
9 P. Thiết kế
7 P. Thực nghiệm
B5 1051 1250 1
8 Trạm bơm
2.5. Phương án đi dây mạng cao áp
Nhà máy thuộc hộ loại I. Đường dây từ TBATG về TPPTT nhà máy dùng
lộ kép trên không.
Do tính chất quan trọng của các phân xưởng nên mạng cao áp trong nhà
máy dùng lộ kép đi ngầm theo các tuyến giao thông để đảm bảo mĩ quan và an
toàn, dễ thực hiện công tác bảo vệ và xử lý sự cố. Các hộ loại III được cấp điện
liên thông từ TBA phân xưởng chính.
Căn cứ vào vị trí của các TBa phân xưởng và trạm PPTT trên mặt bằ
ng đề
ra 2 phương án cấp điện như sau:
- Phương án 1: Các trạm biến áp phân xưởng được cấp điện trực tiếp từ
trạm PPTT.
- Phương án 2: Các trạm biến áp xa trạm PPTT được lấy điện liên thông
qua các trạm BAPX ở gần TPPTT.
Đường dây cung cấp từ trạm BATG về trạm PPTT của nàh máy dài 2.5
km sử dụng đường dây trên không dây nhôm loã thép lộ kép.

Nhà máy là hộ tiêu thụ điệ
n 3 pha. Tra PLI.4 (TKCĐ) có Tmax > 5000
h/năm (Thời gian sử dụng công suất lớn nhất). Với giá trị của Tmax tra ở Bảng
2.10 (Trị số mật độ dòng điện kinh tế – Thiết kế cấp điện) được Jkt = 1
Inm = STTnm/2 x
3
x Uđm = 5793/2 x
3
x35 = 168 (A)
Tiết diện dây cao áp:
Fkt = Inm/Jkt = 168/1 = 168 (mm
2
)
Tra bảng chọn dây ta chọn ta chọn loại đường dây không AC – 185
Tra phụ lục VI.1 với loại dây AC-185 ta có Icp = 515 (A)
- Kiểm tra dây chọn theo điều kiện dòng sự cố khi đứt một dây còn một
dây chuyển tải toàn bộ công suất.