đồ án môn học '''' thiết kế mạng điện cho phân xưởng sửa chữa cơ khí ''''

Đồ án môn học " Thiết kế mạng điện cho
phân xưởng sửa chữa cơ khí "

ĐỒ ÁN _ CUNG CẤP ĐIỆN
DANH SÁCH CÁC BẢN VẼ
1.Mặt bằng và mạng động lực phân xưởng Ao
2. Mặt bằng và mạng và mạng chiếu sáng phân xưởng Ao
3. Mạng chiếu sáng sự cố phân xưởng A1
4. Sơ đồ vòng tròn phụ tải phân xưởng A1
5. Sơ đồ vòng tròn phụ tải phân xưởng A1
6. Nối đất, chống sét của phân xưởng và trạm biến áp A1

Trang:
ĐỒ ÁN _ CUNG CẤP ĐIỆN
THIẾT KẾ MẠNG ĐỊÊN CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỬA CƠ
KHÍ
TỔNG QUAN:

Quá trình thiết kế bao gồm sự thi công số liệu và biểu diển chúng, nghóa là bao gồm sự ảnh
hưởng của con người lên đối tượng thiết kế thông qua các phương tiện thiết kế, quá trình thiết kế có
thể phân chia thành các giai đoạn sau:

1. Phải tìm hiểu rỏ vai trò, chức năng của phần tử tiêu thụ điện trong sản xuất, đònh mức
đô tin cậy, mối tương quan theo công nghệ sản xuất, vò trí phân bố để tìm ra các nhóm
thiếy bò, phương án cấp đòên.
2. Danh mã kinh tế – kỹ thuất của các phương án để xác đònh lời giải tối ưu.
3. Xác đònh các thông số kỹ thuật của các phần tử của lưới thiết kế.
4. Các tính toán kinh tế- kỹ thuật
5. Tính toán các thông số của mạng.
6. Kiểm tra tính đúng đắng và chất lượng của lưới thiết kế.
Tóm lại:
Thiết kế mạng điện cho nhà máy, xưởng nhằm giúp sinh viên làm quen với công việc thiết kế mạng
điện đồng thời cũng giáp sinh viên có đựoc một tác phong làm việc độc lập.

Trang:
ĐỒ ÁN _ CUNG CẤP ĐIỆN

Trang:

CHƯƠNG I:
TÍNH TOÁN PHỤ TẢI
PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ.
ĐỒ ÁN _ CUNG CẤP ĐIỆN
PHÂN NHÓM THIẾT BỊ VÀ XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN
PHẦN A: LÝ THIẾT
I. Những đònh nghóa cơ bản và các ký hiệu:
1.Đặt điểm hộ tiêu thụ:
+ thiết bò hay còn gọi là trhiết bò tiêu thụ là những thiết bò tiêu thụ điện năng như: động cơ điện, lò
điện, đền điện…
+ Hộ tiêu thụ là một bộ phận quan trọng của hệ thống cung cấp điện, nơi biến đổi điện năng thành
các dạng năng lượng khác để sử dụng sản xuất dân dụng…
+ Phụ tải điên là một đại lượng đặt trưng cho công suất tiêu thụ của các thiết bò hoặc các hộ tiêu

thụ điện năng.
+ Xác đònh phụ tải là công việc đầu tiên của công tác thiết kế hệ thống điện nhằm mục đích lựa chọn
và kiểm tra các lhần tử mang điện và maý biến áp theo điều kiện phát nóng, lựa chọn các thiết bò bảo
vệ…
+ Khi thiết kế và vận hành hệ thốngđiên cung cấp cho xí nghiệp chú ý 3 dạng cơ bản sau:
- Công suất tác dụng P
- Công suất lhản kháng Q
- Dòng điện I
+ Tuỳ theo tầm quan trọng trong nghành kinh tế xã hội, các hộ tiêu thụ được cung cấp điện với mức
độ tin cậy khác nhau và phân thành 3 loại:
- Hộ tiêu thụ loại 1: là những hộ tiêu thụ khi ngừng sự cung cấp điện sẽ gây nên những hậu quả
nguy hiểmđến tính mạng con người, làm thiệt ho lớn kinh tế dẩn đến sự hư hỏng thiết bò, gây rối
loạn vông tring công nghệ phức tạp, làm hư hỏng hàng loạt sản phẩm hoặc có ảnh hưởng không tốt
về phương diện.
VD: Xí nghiệp luyện kim, Xí nghiệp hoá chất, cơ quan Nhà nước….
- Đối với hộ loại này phải có 2 nguồn độc lập hoặc có nguồn dự phòng.
_ Hộ loại 2: là những hộ khi ngừng cung cấp điện thì dẩn đến thiệt hại về kinh tế do ngừng trí
truệ sản xuất, hư hỏng sản phẩm, lãng phí lao động.
VD: Nhà máy cơ khí, nhà máy thực phẩm công nghệ nhẹ…

Trang:
ĐỒ ÁN _ CUNG CẤP ĐIỆN
- Đối với hộ loại này hoặc không có thêm nguồn dự phòng thuộc vào sự so sánh giữa vốn đầu
tư và hiệu quả kinh tế khi ngừng cung cấp điện. Cho phép mất điện từ 1 đến 2 giờ.
_ Hộ loại 3: là tấ cả các hộ tiêu thụ còn lại ngoài hộ loại 1 và 2, cho phép cung cấp điện tin cậy cho
phép thấp. Nghóa là cho phép mất điện trong thời gian sửa chửa khắc phục sự cố. Cho phép từ 4 đến
5 giờ.
2. Những yêu cầu cần thiết trong cung cấp điện:
a) Độ tin cậy cung cấp điện: Tuỳ thuộc vào loại hộ tiêu thụ trong điều kiện cho phép ta cố gắng
chọn phương án độ tin cậy càng cao.

b) Chất lượng điện: đánh giá bằng tần sốvà điện áp. Tần số do cơ quan hệ thống điện điều
chỉnh. Do đó người thiết kế chỉ quan tâm đến chất lượng điện áp. Nói chung điện áp ở
cao thế và trung thế chỉ có thể giao động quang giá trò
±
5 điện áp đònh mức.
c) An tàon trong cung cấp điện: hệ thống cung cấp điện phải vận hành với người và thiết bò. Do
đó phải chọn hồ sơ hợp lý, mạch lạc, rỏ ràng.
d) Kinh tế: so sánh đánh giá thông qua tính toán từ đó chọn phương án hợp lý ít tốn kém.
3. Các bước thiết kế trong cung cấp điện:
a) Bước 1: - thu thập dữ liệu ban đầu
- nhiệm vụ và mục đích thiết kế
- đặt điểm của quá trình công nghệ và công trình được cung cấp điện
- dữ liệu từ nguồn, công suất phân bố, phân loại hộ tiêu thụ
b) Bước 2: - Phụ tải tính toán
- Danh mục thiết bò điện
- Tính phụ tải động lực phân phối
- Tính phụ tải chiếu sáng
c)Bước 3: Thiết kế chiếu sáng:
- Tính chọn số đèn, loại đèn, công suất tổng cộng chiếu sáng
- Tính lại công suất tính toán của nhà máy.
d) Bước 4: Chọn máybiến áp
- Bù công suất phản kháng để giảm công suất của nhà máy, để giảm tiền điện
e) Bược 5: Chọn dây dẩn và CB
- Tính toán dòng điện để chọn dây dẩn và CB
f) Bước 6: Tính ngắn mạch và sụt áp
- Để kiểm tra lại CB và dây dẩn
g) Bước 7: Thiết kế nối đất an toàn
- Chọn sơ đồ đi dây
- tính số cọc
tính dòng chạm vỏ để kiểm tra CB

Trang:
ĐỒ ÁN _ CUNG CẤP ĐIỆN
h) Bước 8: hồ sơ cung cấp điện
-Bảng thống kê dữ liệu ban đầu
-Bảng vẽ mặt bằng và công trình phân bố phụ tải
-Bảng vẽ sơ đồ nguyên lý
-Bảng vẽ mặt bằng và sơ đồ đi dây.
4. Các đại lượng và hệ số tính toán thường gặp:
a) Phụ tải đỉnh nhọn:
dn
Ρ
là phụ tải xuất trong khoảng thời gian rất ngắn 1 đến 2 giây. Phụ tải
này để kiểm tra độ dao động đòên áp, kiểm tra điều kiện tự khởi động của động cơ, chọn dây chải và
cầu chì và tính dòng khởi động của rơle.
Phụ tải đỉnh nhọn thường xảy ra khi khởi động. Chúng ta không chỉ quan tâm d8ến chỉ số của nó mà
còn quan tâm đến tần số của nó vì số lần suất hiện càng tăng thì sẻ ảnh hưởng tới sự làm việc bình
thường của các thiết bò khác trong cùng một mạng điện.
b) phụ tải tính toán:
tt
Ρ
Phụ tải tính toán teo điều kiện phát nóng cho phép gọi là phụ tải tính toán, đó là phụ tải giả thiết
không đổi lâu dài của các phần tử trong hệ thống cung cấp điện tương đương với phụ tải thực tế biến
đổi theo điều kiện tác dung nhiệt nặng nề nhất. Nói cách khác phụ tải tính toán củng làm nóng dây
dẩn lên, ếu ta chọn các thiết bò điệntheo phụ tải tính toán, thì có thể đảm bảo an toàn cho các thiết
bò đó trong mọi trạng thái vận hành.
c) Hệ số sử dụng:
sd
Κ
Hệ số sử dụng là tỉ số giửa phụ tải tác dụng trung bình với công suất đặt trong mộy khoảng thời

gian xem xét. Thời gian xem xét này được gọi là một chu kỳ xem xét.
∑
∑
=
=
Ρ
ΚΡ
=
Ρ
Ρ
=Κ
n
i
dm
n
i
sddm
dm
tt
sd
1
1
Hệ số sử dụng nói lên mức sử dụng mức độ khai thác công suất và thời gian sử dụng của thiết bò
trong thời gian vận hành.
d) Hệ số đồng thời:
dt
Κ
Là tỉ số của công suất tác dụng tính toán cực đại tại nút khảo sát của hệ thốngcung cấp điện với
tổng các công suất tác dụng tính toán cực đại.
∑

−
Ρ
Ρ
=Κ
n
i
tt
tt
dt
1
Hoăc có thể đònh nghóa như sau: Hệ số đồng thời là tỉ số giửa phụ tải cực đại với tổng các phụ tải
nửa giờ của các nhóm riêng bòêt

Trang:
ĐỒ ÁN _ CUNG CẤP ĐIỆN
- Đối với phân xưởng:
∑
=
Ρ
Ρ
=Κ
n
i
htt
px
dt
1
- Đối với nhà máy:
∑
=

Ρ
Ρ
=Κ
n
i
dt
1
- Đối với các đường dây cao áp của hệ thống cung cấp điện trong xí nghiệp gần đúng
18,0
÷=Κ
dt
- Đối với thanh cài của tram biến áp của xí nghiệp và đường dây tải thì
19,0
÷=Κ
dt
e) Số thiết bò hiệu quả :n
hq
f) Số thiết bò tiêu thụ điện năng hiệu quả :n
hq
là một số quy đổi gồm có thiết bò có công suất
đònh mức và chế độ làm việc như nhau và tạo nên phụ tải tính toán bằng phụ tải tiêu thụ
thực bởi n thiết bò tiêu thụ trên công suất xác đònh.
n
hq
=
( )
∑
∑
=
=

Ρ






Ρ
n
i
dm
n
i
dm
1
1
- nếu tất cả các thiết bò có cùng một nhóm công suất thì :n
hq
= 0
- nếu các thiết bò có công suất khác nhau thì :n
hq
< n ta có thể tính toán như sau:
n
n
n
1
*
=
và
Ρ

Ρ
=Ρ
1
*
g) sau khi tính được n
*
và
*
Ρ
ta dùng bảng tra ( sổ tay tra cứu CCĐ) để tìm n
hq
và n
hq
= n
*hq
n
II. Xác đònh phụ tải tính toán:
Hiện nay có nhiều phương pháp xác đònh phụ tải tính toán. Thông thường những phương pháp
đơn giản thì cho kết quả không chính xác, ngược lại muốn độ chính xác cao thì phương pháp tính
toán lại phức tạp. Do vậy phải biết cân nhắc để lựa chọn phương pháp tính cho thích hợp.
Nguyên tắt chung để tính toán phụ tải là tính thiết bò dùng điện trở ngược về nguồn.
Mục đích của vòêc tính toán phụ tải:
- chọn tiết diên dây dẩn của lưới điện cung cấp một cách kinh tế.
- Chọn sồ lượng và công suất máy biến áp hợp lý.
- Chọn tiết diện thanh dần của thiết bò phân phối có tính kinh tế.
- Chọn các thiết bò chuyển mạch bảo vệ hợp lý.
• sau đây là một số phương án tính toán:
1) Xác đònh phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng trên đơn vò sản phẩm: Đối với các hộ
tiêu thụ có đồ thò phụ tải không đổi hoăc thay đổi ít, phụ tải tính toán được lấy bằng giá trò

Trang:
ĐỒ ÁN _ CUNG CẤP ĐIỆN
trung bình cảu các phụ tải lớn nhất, hệ số đóng điện của các hộ tiêu thụ này bằng 1, còn hệ
số phụ tải thay đổi rất ít. Phụ tải tính toán được tính theo suất tiêu haiện năng trên một
đơn vò sản phẩm khi vho trước tổng sản phẩm sản xuất trong một khoảng thời gian.
ca
ca
tbtt
W
Τ
Μ
=Ρ=Ρ
0
Trong đó:
ca
Μ
: số sản phẩm sản xuất trong một ca
ca
Τ
: thời gian của ca phụ tải lớn nhất
W
0
: suất tiêu hao điện năngtrên một đơn vò sản phẩm(kwh/1dvsp)
Khi biết W
0
và tổng sản phẩm sản xuất trong năm M của phân xưởng hay xí nghiệp, phụ tải
tính toán sẽ là:
max
Τ
Μ

=Ρ
tt
max
Τ
: thời gian sử dụng công suất lớn nhất
được sử dụng tính toán đối với các thiết bò có đồ thò phụ tải ít biến đổi như quạt gió, bơm nước….
Khi đó
tbtt
Ρ=Ρ
kết quả tương đối chính xác.
2) Xác đònhphụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vò diện tích sản phẩm :
F
tt 0
Ρ=Ρ
F: diện tích bốtrí nhóm hộ tiêu thụ
0
Ρ
: suất phụ tải trên 1 đơn vò diện tích sản xuất là m
2
,kw/ m
2
⇒
Phưong pháp này chỉ cho kết quả gần đúng. Nó được dùng để tính các phụ tải phân xưởng.
Có mật độ máy móc sản xuất phân bố tương đối đều.
3) Xác đònh phụ tải tính toán theo cọng suất đặt:
∑
=
ΡΚ=Ρ
n
i

dinctt
1
ϕ
tgQ
tttt
Ρ=
ϕ
cos
22
n
tttttt
QS
Ρ
=+Ρ=
4) Xác đònh đồ thò phụ tải theo hệ số cực đại
max
Κ
và công suất trung bình
tb
Ρ
a) n
hq

4
≥
:
dmncdmsdcatt
ΡΚ=ΡΚΚ=ΡΚ=Ρ
maxmax
b) n

hq
< 4 và n
≤
3

∑
=
Ρ=Ρ
n
i
dmitt
1

∑∑
Ρ==
=
dmdm
n
i
dmitt
tgQQ
ϕ
1
c) nếu : n
hq
<4 và n>3

Trang:
ĐỒ ÁN _ CUNG CẤP ĐIỆN
∑

=
ΚΡ=Ρ
n
i
ptidmtt
1
pti
Κ
: hệ số phụ tải thiết bò thứ i
khi không có số liệu chính xác về
pti
Κ
và
dm
ϕ
cos
ta có thể lấy giá trò trung bình như8 sau: -
đối với thiết bò làm việc ở chế độ làm việc dài hạn
pti
Κ
=0,9 và
dm
ϕ
cos
=0,8.
- đối với thiết bò làm việc ở chế độ làm việc ngắn hạn
pti
Κ
=0,75 và ø
dm

ϕ
cos
=0,7
d) nếu n
hq
> 300 và
sd
Κ
<0,5 thì
max
Κ
ứng với n
hq
=300, còn khi n
hq
> 300 thì ø
sd
Κ
≥
0,5 thì
dmsdtt
ΡΚ=Ρ
05,1
5)Tính toán đỉnh nhọn:
Phụ tải đỉnh nhọn kéo dài từ 1
÷
2 giây thì gọi là phụ tải đỉnh nhọn.
Phụ tải đỉnh nhọn thường được tính dưới dòng đỉnh nhọn
dn
Ι

. Dòng điện này dùng để kiểm tra
độ lệch điện áp, chọn các thiết bò bảo vệ tính toán khởi động của động cơ.
- Đối với 1 máy:
dmmmmmdn
ΙΚ=Ι=Ι
mm
Κ
: hệ số mở máy của động cơ.
- Đối với động cơ đòên không đồng bộ roto lồng sóc
mm
Κ
=5
÷
7.
- Đối với động cơ đòên một chiều hoặc roto dây quấn
mm
Κ
=2,5.
- Đối với lò điện
mm
Κ
=1.
- Lò điện hồ quan và máy biến áp hàn
mm
Κ
=3.
- Đối với nhóm máy lò điện đỉnh nhọn xuất hiện khi có dòng mở máy lớn nhất trong nhóm
máy :
)(
maxmax dmsdttmmdn

ΙΚ−Ι+Ι=Ι
6) Xác đònh tâm đồ thò phụ tải
Dựa theo quy trình công nghệ và vò trí phân bố thiết bò theo công suất tasẽ phân chia thiết bò
theo nhóm. Mổi nhóm ứng với tủ động lực nếu động cơ có công sưat lớn trội thì có thể đặt riêng
tủ.
Tâm phụ tải được tính như sau:
∑
∑
=
=
Ρ
Ρ
=Χ
n
i
dmi
n
i
dmi
x
1
1
∑
∑
=
=
Ρ
Ρ
=Υ
n

i
dmi
n
i
dmii
y
1
1

Trang:
ĐỒ ÁN _ CUNG CẤP ĐIỆN
Đặt tủ động lực (phân phối ) ở tâm phụ tải nhằm mục đích cung cấp điện với tổn thất công suất
và điện áp, chi phí kim loại màu hợp lý hơn cả việc lựa vhọn cuối cùng còn phụ thuộc vào cả yếu
tố mỹ quan…
7) Phụ tải chiếu sáng:
Có thể xác đònh theo công thức chiếu sáng /m
2
.với chiếu sáng chung đều cần xác đònh diện tích
chiếu sáng và độ cao tính toán, độ rọi và loại đèn sử dụng để tra suất phụ tải.
8) Phụ tải tính toán:
- Với tủ dộng lực:
22
tttttt
QS
Ρ+=
- với tủ phân phối:
∑ ∑
++Ρ+ΡΚ=
22
)()(

csttcsttdtt
QQS
dm
tt
tt
U
S
3
=Ι

Trang: