Phan Vi du Tinh toan bang LUXICON

LỜI NÓI ĐẦU

Với sự phát triển của xã hội ngày nay thì mức sống của con người ngày càng
được nâng cao, dẫn đến nhu cầu tiêu dùng tăng, các doanh nghiệp, các công ty cần
phải gia tăng sản xuất, mặc khác nhu cầu tiêu dùng của con người đòi hỏi cả về mẫu
mã lẫn chất lượng sản phẩm ngày càng được cải tiến. Chính vì thế mà các công ty, xí
nghiệp luôn cải tiến trong việc thiết kế các thiết bị tiên tiến để sản xuất ra những sản
phẩm đạt hiệu quả đáp ứng được yêu cầu của người tiêu dùng. Trong hàng loạt các
công ty, xí nghiệp kể trên có cả những nhà máy cơ khí FUTABA. Do nhu cầu sử dụng
điện ở các nhà máy ngày càng cao, đòi hỏi ngành công nghiệp năng lượng điện phải
đáp ứng kịp thời theo sự phát triển của nó. Hệ thống điện ngày càng phức tạp trong
việc thiết kế cung cấp điện có nhiệm vụ đề ra những phương án cung cấp điện hợp lý
và tối ưu. Một phương pháp cung cấp điện và giảm được chi phí đầu tư xây dựng hệ
thống điện và chi phí vận hành đơn giản thuận tiện trong sửa chữa.
Công nghiệp điện lực giữ vai trò rất quan trọng trong công cuộc xây dựng đất
nước. Yêu cầu về sử dụng điện và thiết bị điện ngày càng tăng. Việc trang bị những
kiến thức về hệ thống cung cấp điện nhằm phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt của con
người, cung cấp điện năng cho các thiết bị của khu vực kinh tế, các khu chế xuất, các
xí nghiệp là rất cần thiết.
Cung cấp điện là trình bày những bước cần thiết các tính toán, để lựa chọn các
phần tử hệ thống điện thích hợp với từng đối tượng. Thiết kế chiếu sáng cho phân
xưởng, công cộng. Tính toán chọn lựa dây dẫn phù hợp với bản thiết kế cung cấp điện,
đảm bảo sụt áp chấp nhận được, có khả năng chịu dòng ngắn mạch với thời gian nhất
định. Tính toán dung lượng bù cần thiết để giảm điện áp, điện năng trên lưới trung, hạ
áp…Bên cạnh đó, còn phải thiết kế lựa chọn nguồn dự phòng cho nhà máy để lưới
điện làm việc ổn định, đồng thời tính đến về phương diện kinh tế và đảm bảo tính an
toàn cao.
Tóm lại một đồ án thiết kế cung cấp điện tốt đối với bất cứ đối tượng nào cần
thỏa mãn các yêu cầu sau: độ tin cậy cấp điện, chất lượng điện, an toàn, kinh tế v.v
Trang 1
PHẦN I

TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY CƠ KHÍ FUTABA VÀ CƠ SỞ LÝ
LUẬN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN
CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU VỀ NHÀ MÁY CƠ KHÍ FUTABA
1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY
- Nhà máy cơ khí FuTaBa do công ty TNHH FuTaBa làm chủ đầu tư.Công trình
được xây dựng trong khu công nghiệp khu chế xuất Tân Thuận Quận 7 Thành Phố Hồ
Chí Minh. Nhà máy này chuyên sản xuất các phụ kiện, các chi tiết để ráp thành khuôn
mẫu tùy theo yêu cầu của người sử dụng. Dây chuyền sản suất theo công nghệ Nhật
Bản. một chu trình sản xuất được thực hiện qua sơ đồ sau:
1.2 ĐẶC ĐIỂM CỦA NHÀ MÁY
- Phụ tải của xí nghiệp chủ yếu là các động cơ điện có công suất nhỏ và trung bình,
đèn chiếu sáng, thời gian làm việc của xí nghiệp được chia làm 3 ca. Nhà máy mất
điện sẽ gây ra hàng loạt phế phẩm và gây lãng phí sức lao động. Nhưng sự ngừng cung
cấp điện không gây nguy hại cho tính mạng con người và ít bị hư hỏng thiết bị. Theo
sự phân tích ở trên ta có thể xếp nhà máy thuộc loại hộ tiêu thụ loại 2.
- Diện tích nhà máy khoảng 20 ngàn mét vuông, nằm trong khu vực có địa hình rất
thuận lợi cho việc thiết kế cung cấp điện, trong việc vận chuyển hàng hóa ra ngoài.
Trang 2
QT
Cắt
Nguyên
liệu
QT
Nhiệt
QT
Mài
Bộ phận
QC
Đóng

gói xuất
hàng
QT
Tiện
 Bảng số liệu phụ tải xưởng cơ khí FuTaBa
Stt Tên thiết bị
Đặc điểm
tải
Số
lượng
Công
suất
(KW)
Công suất
tổng(KW)
Hệ số
Cos
ϕ
I Quy trình cắt 28,25
1 Mái cắt NC Động cơ 2 7 14 0,8
2 Mái cắt Động cơ 1 1 1 0,85
3 Máy cẩu Động cơ 1 2 2 0,4
4 Máy hút bụi Động cơ 4 0,75 3 0,8
5 Máy quạt Động cơ 4 0,75 3 0,7
6 Máy tính 1 0,45 0,45 0,75
7 Đèn chiếu sáng Bóng đèn 120 0,04 4,8 0,8
II Quy trình tiện 253,95
1 Máy tiện 1NC Động cơ 10 12 120 0,9
2 Máy tiện 2NC Động cơ 10 12 120 0,9
3 Máy tiện cơ Động cơ 1 2 2 0,9

4 Máy phay Đông cơ 1 3 3 0,85
5 Máy lạnh Động cơ 2 2,25 4,5 0,85
6 Đèn chiếu sáng 100 0,04 4 0,8
7 Máy tính 1 0,45 0,45 0,75
Stt Tên thiết bị
Đặc điểm
tải
Số
lượng
Công
suất
(KW)
Công suất
tổng(KW)
Hệ số
Cos
ϕ
III
Quy Trình
Nhiệt
363,45
Trang 3
1 Máy ran 8 4 32 0,8
2 Toi cao tần 2 150 300 0,95
3 Toi lò nhỏ 6 3 18 0,95
4 Máy cẩu Động cơ 1 2 2 0,75
5 Mái hút bụi Đông cơ 4 0,75 8 0,8
6 Quạt hơi nước Động cơ 8 0,5 4 0,85
7 Đèn chiếu sáng 100 0,04 4 0,8
8

Máy tính
1 0,45 0,45 0,75
IV Quy trình mài 538
1 Máy mài vô tâm Đông cơ 6 40 240 0,8
2 Máy mài trong Động cơ 6 40 240 0,8
3 Máy mài ngoài Động cơ 4 9 36 0,8
4 Máy cắt dây Đông cơ 1 7 7 0,5
5
Máy khoan lỗ
tâm
Động cơ 1 2 2 0,85
6 Máy lạnh 4 2,25 9 0,85
7 Máy tính 2 0,45 0,9 0,75
Stt Tên thiết bị
Đặc điểm
tải
Số
lượng
Công
suất
(KW)
Công suất
tổng(KW)
Hệ số
Cos
ϕ
8 Đèn chiếu sáng 100 0,04 4 0,8
V Quy trình QC 11,25
1 Đèn chiếu sáng 120 0,04 4,8 0,8
2 Máy lạnh lớn 2 2,25 4,5 0,85

3 Máy lạnh nhỏ 1 1,5 1,5 0,85
4 Máy tính 1 0,45 0,45 0,75
Trang 4
VI
Quy trình đóng
gói xuất hàng
13,25
1 Máy bắn dây Động cơ 2 1 2 0,75
2 Máy lạnh Động cơ 4 1,5 6 0,85
3 Đèn chiếu sáng 120 0,04 4,8 0,8
4 Máy tính 1 0,45 0,45 0,75
VII Kho dụng cụ 2,75
1 Đèn chiếu sáng 20 0,04 0,8 0,8
2 Máy tính 1 0,45 0,45 0,75
3 Máy lạnh 1 1,5 1,5 0,85
VIII
Văn phòng
xưởng
3,94
1 Máy lạnh 1 1,5 1,5 0,85
Stt Tên thiết bị
Đặc điểm
tải
Số
lượng
Công
suất
(KW)
Công suất
tổng(KW)

Hệ số
Cos
ϕ
2 Máy tính 4 0,45 1,8 0,75
3 Đèn chiếu sáng 16 0,04 0,64 0,8
IX Phòng kỹ thuật 2,88
1 Máy tính 2 0,45 0,9 0,75
2 Máy lạnh 1 1,5 1,5 0,85
3 Đèn chiếu sáng 12 0,04 0,48 0,8
X Văn phòng 16,05
1 Máy lạnh 2 1,5 3 0,8
2 Tủ lạnh 1 0,15 0,15 0,75
3 Đèn chiếu sáng 60 0,04 2,04 0,8
4 Máy tính 20 0,45 9 0,75
Trang 5
5 Hệ thống loa 1 0,5 0,5 0,75
6
Hệ thống báo
cháy
1 1 1 0,75
XI
Phòng huấn
luyện
2,14
1 Đèn chiếu sáng 16 0,04 0,64 0,8
2 Máy lạnh 1 1,5 1,5 0,85
XII Phòng họp 2,14
Stt Tên thiết bị
Đặc điểm
tải

Số
lượng
Công
suất
(KW)
Công suất
tổng(KW)
Hệ số
Cos
ϕ
1 Máy lạnh 1 1,5 1,5 0,85
2 Đèn chiếu sáng 16 0,04 0,64 0,8
XIII
Phòng tiếp
khách
2,14
1 Máy lạnh 1 1,5 1,5 0,85
2 Đèn chiếu sáng 16 0,04 0,64 0,8
XIV Phòng mạng 4,78
1 Đèn chiếu sáng 12 0,04 0,48 0,8
2 Máy tính 4 0,45 1,8 0,75
3
Tổng đài điện
thoại
1 1 1 0,7
4 Máy lạnh 1 1,5 1,5 0,85
XV Căn tin 9,925
1 Máy hút khói 1 1 1 0,8
2 Nồi cơm điện 2 2 4 0,85
3 Tủ lạnh 1 0,15 0,15 0,75

Trang 6
4 Máy lạnh 1 0,75 3 0,85
5 Đèn chiếu sáng 40 0,04 1,6 0,8
6 Ti vi 1 0,175 0,175 0,7
Stt Tên thiết bị
Đặc điểm
tải
Số
lượng
Công
suất
(KW)
Công suất
tổng(KW)
Hệ số
Cos
ϕ
XVI Nhà xe 0,4
1 Đèn chiếu sáng 10 0,04 0,4 0,8
XVII
Hệ thống
phòng cháy
chữa cháy
30,16
1 Máy bơm 2 15 30 0,75
2 Đèn chiếu sáng 4 0,04 0,16 0,8
XVIII Hệ thống nước 12,16
1 Đèn chiếu sáng 4 0,04 0,16 0,8
2 Máy bơm 2 6 12 0,75
XIX

Phòng nghỉ
nam
1,82
1
Hệ thống chiếu
sáng
8 0,04 0,32 0,8
2 Máy lạnh 1 1,5 1,5 0,85
XX Phòng nghỉ nữ 1,82
1 Đèn chiếu sáng 8 0,04 0,32 0,8
2 Máy lạnh 1 1,5 1,5 0,85
XXI
Phòng thay đồ
nam
1,9
Stt Tên thiết bị Đặc điểm Số Công Công suất Hệ số
Trang 7
tải lượng
suất
(KW)
tổng(KW) Cos
ϕ
1 Đèn chiếu sáng 10 0,04 0,16 0,8
2 Máy lạnh 1 1,5 1,5 0,85
XXII
Phòng thay đồ
nữ
1,9
1 Đèn chiếu sáng 10 0,04 0,4 0,8
2 Máy lạnh 1 1,5 1,5 0,85

XXIII
Khu vực vệ
sinh
0,8
1 Đèn chiếu sáng 20 0,04 0,8 0,8
XXVI
Hệ thống nén
khí
60,32
1 Đèn chiếu sáng 8 0,04 0,32 0,8
2 Máy nén khí 2 30 60 0,8
XXIV Phòng điện 0,8
1 Đèn chiếu sáng 20 0,04 0,8 0,8
XXV
Hệ thống thông
gió
6
1 Quạt hút Động cơ 12 0,75 6 0,8
CHƯƠNG 2
CƠ SỞ LÝ LUẬN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN
2.1 Ý NGHĨA VÀ NHIỆM VỤ CỦA THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
- Điện năng là một trong những dạng năng lượng quan trọng nhất trên thế giới
nói chung và ở nước ta nói riêng. Điện năng sản xuất từ các nhà máy điện được truyền
Trang 8
tải và cung cấp cho các khu công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ và sinh hoạt của con
người, để đưa điện năng đến các nơi tiêu thụ này cần phải qua nhiều khâu rất quan
trọng. Như vậy, thiết kế cung cấp điện là một trong những khâu quan trọng. Hiện tại,
nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ, đời sống của nhân dân được nâng cao
nhanh chóng, dẫn đến nhu cầu dùng điện tăng trưởng không ngừng. Để đáp ứng nhu
cầu đó rất đông cán bộ kỹ thuật trong và ngoài ngành điện lực đang tham gia thiết kế,

lắp đặt các công trình cung cấp điện để phục vụ nhu cầu trên.
Như vậy, cấp điện là một công trình điện, để thực hiện một công trình điện tuy
nhỏ cũng cần có kiến thức tổng hợp từ các ngành khác nhau, phải có sự hiểu biết về xã
hội, môi trường và đối tượng cấp điện. Để từ đó tính toán lựa chọn đưa ra phương các
án tối ưu nhất.
Cung cấp điện là trình bày những bước cần thiết các tính toán, để lựa chọn các
phần tử hệ thống điện thích hợp với từng đối tượng. Thiết kế chiếu sáng cho phân
xưởng, công cộng. Tính toán chọn lựa dây dẫn phù hợp với bản thiết kế cung cấp điện,
đảm bảo sụt áp chấp nhận được, có khả năng chịu dòng ngắn mạch với thời gian nhất
định. Tính toán dung lượng bù cần thiết để giảm điện áp, điện năng trên lưới trung, hạ
áp…Bên cạnh đó, còn phải thiết kế lựa chọn nguồn dự phòng cho nhà máy để lưới
điện làm việc ổn định, đồng thời tính đến về phương diện kinh tế và đảm bảo tính an
toàn cao.
Trong tình hình kinh tế thị trường hiện nay, các xí nghiệp lớn nhỏ các tổ hợp
sản xuất đều phải tự hạch toán kinh doanh trong cuộc cạnh tranh quyết liệt về chất
lượng và giá cả sản phẩm. Công nghiệp thương mại và dịch vụ chiếm một tỷ trọng
ngày càng tăng trong nền kinh tế quốc doanh và đã thực sự là khách hàng quan trọng
của ngành điện lực. Sự mất điện chất lượng điện xấu hay do bị sự cố…đều ảnh hưởng
đến chất lượng sản phẩm, gây phế phẩm, giảm hiệu suất lao động. Đặc biệt ảnh hưởng
rất lớn đến các xí nghiệp may, hoá chất điện tử đòi hỏi sự chính xác và liên tục cao.
Do đó đảm bảo độ tin cậy cấp điện, nâng cao chất lượng điện năng là mối quan tâm
hàng đầu. Một xã hội có điện sẽ làm cho mức sống tăng nhanh với các trang thiết bị
nội thất sang trọng nhưng nếu chúng ta lắp đặt một cách cẩu thả, thiếu tuân thủ các
quy tắc an toàn sẽ rất nguy hiểm. Nông thôn và các phụ tải sinh hoạt là các phụ tải
khổng lồ vì vậy người thiết kế cần quan tâm đến độ sụt áp trên đường dây xa nhất.
Trang 9
Thiết kế cấp điện cho phụ tải sinh hoạt nên chọn thiết bị tốt nhằm đảm bảo an toàn và
độ tin cậy cấp điện cho người sử dụng.
Tóm lại: Việc thiết kế cấp điện đối với các đối tượng là rất đa dạng với những đặc thù
khác nhau. Như vậy để một đồ án thiết kế cung cấp điện tốt đối với bất cứ đối tượng

nào cũng cần thỏa mãn các yêu cầu sau:
- Độ tin cậy cấp điện: Mức độ tin cậy cung cấp điện tuỳ thuộc vào yêu cầu của phụ
tải. Với những công trình quan trọng cấp quốc gia phải đảm bảo liên tục cấp điện ở
mức cao nhất nghĩa là không mất điện trong mọi tình huống. Những đối tượng như
nhà máy, xí nghiệp, tổ SX…tốt nhất là dùng máy điện dự phòng, khi mất điện sẽ dùng
điện máy phát cấp cho những phụ tải quan trọng hoặc những hệ thống (gồm thuỷ điện,
nhiệt điện…) được liên kết và hỗ trợ cho nhau mỗi khi gặp sự cố.
- Chất lượng điện: Chất lượng điện được đánh giá qua hai chỉ tiêu tần số và điện
áp. Chỉ tiêu tần số do cơ quan điện hệ thống quốc gia điều chỉnh. Như vậy người thiết
kế phải đảm bảo vấn đề điện áp. Điện áp lưới trung và hạ chỉ cho phép dao động trong
khoảng ±5%. Các xí nghiệp nhà máy yêu cầu chất lượng điện áp cao thì phải là ±2.5%.
- An toàn: Công trình cấp điện phải được thiết kế có tính an toàn cao. An toàn cho
người vận hành, người sử dụng, an toàn cho thiết bị, cho toàn bộ công trình …Tóm lại
người thiết kế ngoài việc tính toán chính xác, chọn lựa đúng thiết bị và khí cụ còn phải
nắm vững quy định về an toàn, những vi phạm cần thiết khi thực hiện công trình. Hiểu
rõ môi trường hệ thống cấp điện và đối tượng cấp điện.
- Kinh tế: Trong quá trình thiết kế thường xuất hiện nhiều phương án, các phương
án thường có những ưu và khuyết điểm riêng, có thể lợi về kinh tế nhưng xét về kĩ
thuật thì không được tốt. Một phương án đắt tiền thường có đặc điểm là độ tin cậy và
an toàn cao hơn, để đảm bảo hài hoà giữa hai vấn đề kinh tế kĩ thuật cần phải nghiên
cứu kĩ lưỡng mới đạt được tối ưu.
2.2 KHÁI QUÁT
Dựa vào số liệu phụ tải của nhà máy cơ khí FuTaBa đã thu nhập được, thiết kế được
hệ thống cung cấp điện cho nhà máy. Việc thiết kế nhằm mục đích:
+ Nâng cao chất lượng, giảm tổn thất điện năng.
+ Phí tổn về kinh tế hàng năm là nhỏ nhất.
Trang 10
+ An toàn trong vận hành, thuận tiện trong vận hành và sửa chữa.
+ Đảm bảo cung cấp điện có độ tin cậy cao.
2.3 KHÁI QUÁT VỀ PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

+ Việc chọn phương án cung cấp điện gồm:
- Chọn cấp điện áp
- Nguồn điện
- Sơ đồ nối dây
- Phương thức vận hành
Muốn thực hiện đúng đắn và hợp lý nhất, ta phải thu thập và phân tích đầy đủ các
số liệu ban đầu, trong đó số liệu nhu cầu điện là quan trọng nhất. Đồng thời sau đó
phải tiến hành so sánh các phương án đã được đề ra về phương diện kinh tế và kỹ
thuật.
+ Phương án điện được chọn sẽ xem là hợp lý nếu thỏa mãn các yêu cầu sau:
- Đảm bảo chất lượng điện.
- Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện liên tục phù hợp với yêu cầu phụ tải.
- Vận hành đơn giản để lắp ráp và sửa chữa.
- Đối với các thiết bị trong xí nghiệp có công suất lớn, nhỏ, trung bình khác
nhau, nên ta chọn phương pháp cung cấp điện có sơ đồ dạng hỗn hợp (gồm sơ đồ hình
tia và sơ đồ phân nhánh) sao cho phù hợp với đặc điểm công nghệ của nhà máy.
- Sơ đồ hình tia có ưu điểm là nối dây rõ ràng, mỗi hộ dùng điện được cung cấp
từ một đường dây do đó chúng ít ảnh hưởng lẫn nhau, độ tin cậy cung cấp điện tương
đối cao, để thực hiện các biện pháp bảo vệ, tự động hóa, dễ vận hành và bảo quản.
Nhược điểm của phương pháp này là vốn đầu tư lớn. Do vậy nó dùng để cung cấp cho
hộ loại một và hộ loại hai.
- Sơ đồ phân nhánh có ưu khuyết điểm ngược lại với sơ dồ hình tia. Vì vậy loại sơ
đồ loại này được dùng khi cung cấp điện cho hộ tiêu thụ loại hai và loại ba.
- Với các thiết bị có công suất nhỏ thì ta dùng sơ đồ phân nhánh, còn đối với các
thiết bị có công suất lớn và trung bình thì dùng sơ đồ hình tia.
Trang 11
+ Phương án sơ đồ nối dây
- Sơ đồ nối dây hay phương án nối dây là cấu trúc chấp nối giữa nguồn điện và tải
tiêu thụ. Phương án phải rõ rãng và linh động nhu cầu dùng điện là hộ loại hai, do quy
định công nghệ sản xuất cho nên nhà máy có sử dụng nguồn dự phòng là dùng diezen

loại máy phát, chuyển đổi nguồn dự phòng bằng phương pháp chuyển nguồn tự động.
Xác định phương án nối dây cho một phân xưởng là một yếu tố cần thiết.
- Chọn phương án đi dây trên mạng từ tủ phân phối chính đến tủ động lực và các
thiết bị, một số trường hợp phải đặt dây dẫn trong ống cách điện đi ngầm dưới nền
đến các thiết bị điện.
PHẦN 2
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN NHÀ MÁY CƠ KHÍ
FUTABA
CHƯƠNG 1
TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CỦA NHÀ MÁY
Trang 12
1.1 ĐẶC ĐIỂM NHÀ MÁY CƠ KHÍ FUTABA
Nhà máy cơ khí FaTaBa là nhà máy sản xuất ra chi tiết cho các khuôn mẫu
nhằm phục vụ cho sản xuất. Trong nhà máy các thiết bị máy móc làm việc có độ chính
xác khá cao, nhà máy làm việc 3 ca mỗi ngày số lượng công nhân khoảng 200 công
nhân.
- Diện tích toàn nhà máy:
+ Hình dạng: hình chữ nhật.
+ Chiều dài: 200m
+ Chiều rộng: 100m
+ Diện tích: 20.10
3
m
2
Vị trí địa lý: nhà máy cơ khí FuTaBa nằm trong khu chế xuất Tân Thuận thuộc
Quận7 TPHCM. Khu chế xuất tân thuận nằm trên đường Huỳnh Tấn Phát Quận 7 bên
cạnh sông Sài Gòn có vị trí khá thuận tiện cho việc vận chuyển hàng hóa.
Trang 13
1.2 SƠ ĐỒ MẶT BẰNG NHÀ MÁY
HÌNH 1.2 Sơ đồ mặt bằng nhà máy

Trang 14
1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN
Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ tải
thực tế về mặt hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ huỷ hoại cách điện. Nói cách khác,
phụ tải tính toán cũng đốt nóng thiết bị lên tới nhiệt độ tương tự như phụ tải thực tế
gây ra, vì vậy chọn các thiết bị theo phụ tải tính toán sẽ đảm bảo an toàn thiết bị về
mặt phát nóng.
Phụ tải tính toán được sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệ
thống cung cấp điện như: máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ … tính
toán tổn thất công suất, tổn thất điện năng, tổn thất điện áp; lựa chọn dung lượng bù
công suất phản kháng … phụ tải tính toán phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: công suất,
số lượng, chế độ làm việc của các thiết bị điện, trình độ và phương thức vận hành hệ
thống … Nếu phụ tải tính toán xác định được nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ làm giảm
tuổi thọ của thiết bị điện, ngược lại nếu phụ tải tính toán xác định được lớn hơn phụ tải
thực tế thì gây ra dư thừa công suất, làm ứ đọng vốn đầu tư, gia tăng tổn thất… cũng vì
vậy đã có nhiều công trình nghiên cứu về phương pháp xác định phụ tải tính toán,
song cho đến nay vẫn chưa có được phương pháp nào thật hoàn thiện. Những phương
pháp cho kết quả đủ tin cậy thì lại quá phức tạp, khối lượng tính toán và các thông tin
ban đầu về phụ tải lại quá lớn. Ngược lại những phương pháp tính đơn giản lại có kết
quả có độ chính xác thấp. Sau đây là một số phương pháp thường dùng để xác định
phụ tải tính toán khi quy hoạch thiết kế hệ thống cung cấp điện:
1.3.1 Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu bao điện năng trên đơn vị sản
phẩm.
- Đối với các hộ tiêu thụ có đồ thị phụ tải không đổi hoặc thay đổi ít, phụ tải
tính toán bằng giá trị trung bình của ca phụ tải lớn nhất đó. Hệ số dòng điện của các hộ
tiêu thụ này lấy bằng 1, còn hệ số phụ tải thay đổi rất ít.
- Đối với các hộ tiêu thụ có đồ thị phụ tải thực tế không thay đổi, phụ tải tính
toán bằng phụ tải trung bình và được xác định theo suất tiêu hao điện năng trên một
đơn vị sản phẩm khi cho trước tổng sản phẩm sản xuất trong một khoảng thời gian.
ca

ca
catt
T
WM
pP
0
.
==
(1.1)
Trang 15
Trong đó: M
ca
_ Số lượng sản phẩm sản xuất trong 1 ca
T
ca
_Thời gian của ca phụ tải lớn nhất [h].
W
0
_Suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm.
Khi biết W
0
và tổng sản phẩm sản xuất trong cả năm M của phân xưởng hay xí nghiệp,
phụ tải tính toán sẽ là:
max
0
.
T
WM
P
tt

=
(1.2)
T
max:
thời gian sử dụng công suất lớn nhất, giờ [h]. Suất tiêu hao điện năng của từng
dạng sản phẩm
1.3.2 Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị điện tích sản
xuất
Công thức tính: P
tt
= p
0
.F (1.3)
Ở đây: F_ Điện tích bố trí nhóm hộ tiêu thụ, [m
2
]
P
0
_Suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất là 1 m
2
, đơn vị [kW/m
2
]
Suất phụ tải tính toán trên một đơn vị sản xuất phụ thuộc vào dạng sản xuất và được
phân tích theo số liệu thống kê.
Phương pháp này chỉ cho kết quả gần đúng. Nó được dùng để tính phụ tải các phân
xưởng có mật độ máy móc đồng đều.
1.3.3 Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu k
nc
.

Phụ tải tính toán của nhóm thiết bị có cùng chế độ làm việc được tính theo biểu thức:
∑
=
=
n
i
nctt
PdikP
1
.
(1.4)
ϕ
tgPQ
tttt
.=
(1.5)
ϕ
cos
22
tt
tttttt
P
QPS =+=
(1.6)
P
tt
_ Công suất tác dụng tính toán
Q
tt
_Công suất phản kháng tính toán

S
tt
_Công suất toàn phần tính toán
Trang 16
Ở dây ta lấy P
d
=P
đm
thì ta được:
P
tt
=k
nc
.
∑
=
n
i
đm
P
1
(1.7)
Trong đó k
nc
_hệ số nhu cầu của nhóm thiết bị tiêu thụ đặc trưng, tra ở các cẩm nang tra
cứu.
tgϕ: ứng với cosϕ, đặc trưng cho nhóm thiết bị trong các tài liệu tra cứu ở trong các
cẩm nang. Nếu hệ số cosϕ của các thiết bị trong nhóm mà không giống nhau thì phải
tính hệ số công suất trung bình theo công thức:
n

P
PP
PPP
n
n
tb
ϕϕϕ
ϕ
cos

coscos

cos
2
2
1
1
21
+++
+++
=
(1.8)
n
nn
SSS
SSS
+++
+++
=

cos coscos
21
2211
ϕϕϕ
Phụ tải tính toán ở các điểm nút của hệ thống cung cấp điện ( phân xưởng, tòa nhà xí
nghiêp) được xác định bằng phụ tải tính toán của các nhóm thiết bị nối đến nút này có
kể đến hệ số đồng thời. Công thức như sau:
2
1
2
1
.






∑
+






∑
=
==
n

i
tti
n
i
ttidttt
QPkS
(1.9)
Ở đây:
∑
=
n
i
tti
P
1
_ Tổng phụ tải tác dụng tính toán của các nhóm thiết bị
∑
=
n
i
tti
Q
1
_ Tổng phụ tải phản kháng tính toán của các nhóm thiết bị
∑
đt
_ hệ số đồng thời, nó nằm trong giới hạn 0,85÷1.
Phương pháp tính phụ tải tính toán theo hệ số nhu cầu có ưu điểm là đơn giản, tính
toán thuận tiện, nên nó là phương pháp thường dùng. Nhược điểm của phương pháp
này là kém chính xác.

1.3.4 Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại k
max
và công suất trung bình
P
tb
(còn gọi là phương pháp số thiết bị hiệu quả n
hq
hay phương pháp sắp xếp biểu
đồ)
Trang 17
Khi cần nâng cao độ chính xác của phụ tải tính toán hoặc khi không có các số
liệu cần thiết để áp dụng các phương pháp tương đối đơn giản đã nêu ở trên thì ta dùng
phương pháp này.
Công thức tính như sau:
P
tt
= k
max
.k
sd
.P
đm
(1.10)
Trong đó: P
đm
_Công suất định mức W.
k
max
, k
sd

_Hệ số cực đại và hệ số sử dụng .
Phương pháp này cho kết quả tương đối chính xác vì khi xác định số thiết bị
hiệu quả n
hq
chúng ta đã xét đến một loại yếu tố quan trọng như ảnh hưởng của số
lượng thiết bị trong nhóm, số thiết bị có công suất lớn nhất cũng như sự khác nhau về
chế độ làm việc của chúng
Khi tính phụ tải theo phương pháp này, trong một số trường hợp cụ thể dùng các công
thức gần đúng sau:
- Trường hợp n ≤ 3 và n
hq
< 4, phụ tải được tính theo công thức:
∑
=
=
n
i
dmi
PP
1
0
(1.11)
- Đối với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lăp lại thì:
875,0
.
dmdm
tt
S
S
ε

=
(1.12)
- Trường hợp n > 3 và n
hq
< 4 phụ tải tính toán được xác định theo công thức:
∑
=
=
n
i
dmiptitt
PkP
1
(1.13)
Trong đó:
k
pt
_Hệ số phụ tải của từng máy. Nếu không có số liệu chính xác, hệ số phụ
tải có thể lấy gần đúng như:
Trang 18
k
pt
=0,9 Đối với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn.
k
pt
=0,75 Đối với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại
_Nếu n
hq
> 300 và k
sd

< 0,5 Thì hệ số cực đại k
max
được lấy ứng với n
hq
=300. Còn khi
n
hq
> 300 và k
sd
≥ 0,5 thì P
tt
=1,05.k
sd
.P
đm
Đối với các thiết bị có đồ thị phụ tải bằng phẳng phụ tải tính toán có thể lấy bằng phụ
tải trung bình P
tt
= k
sd
.P
đm
- Nếu trong mạng có các thiết bị một pha thì phải cố gắng phân phối đều các thiết bị
đó lên ba pha của mạng.
1.4 PHỤ TẢI TÍNH TOÁN TOÀN NHÀ MÁY
 Quy trình cắt
Stt Tên thiết bị
Đặc điểm
tải
Số

lượng
Công suất
(KW)
Hệ số
Cos
ϕ
I Quy trình cắt 20
1 Mái cắt NC Động cơ 2 7 0,8
2 Mái cắt Động cơ 1 1 0,85
3 Máy cẩu Động cơ 1 2 0,4
4 Máy hút bụi Động cơ 4 0,75 0,8
5 Máy quạt Động cơ 4 0,75 0,7
6 Máy tính 4 0,75 0,75
Khi trong mạng vừa có thiết bị 3 pha (thiết bị cân bằng) và cũng vừa có thiết bị 1 pha
(thiết bị không cân bằng) thì phải phân bố các thiết bị đó lên ba pha sau cho trị số
không cân bằng là nhỏ nhất.
+ Trường hợp các thiết bị một pha đấu vào điện áp pha:
P
tt
= P
cb
+ P
qđ
P
qđ
= 3P
1pha(max)
• Máy quạt:
P
qđ

= 3P
đm
= 3
×
0,75 =2,25 (KW)
Trang 19
Quy đổi các thiết bị về 3 pha dài hạn
• Cần cẩu:
P
qđ
= P
đm
%Kđ
K
đ
%: hệ số dòng điện %, lấy theo thực tế
K
đ
=
sátkhaogianthòi
viêclàmgianthòi
=
100
24
6
×
= 25%
P
qđ
= P

đm
%Kđ

=
1%252 =×

(KW)
tb
ϕ
cos
=
n
n
n
P
PP
PPP
ϕϕϕ
cos

coscos

1
1
1
1
21
+++
+++
77,0

8,54
45,42
75,0
45,0
7,0
1
8,0
25,24
85.0
1
8,0
142
45,0125,24475,01142
cos ==
++
×
++
×
++×+×++×
=
tb
ϕ
82,0=⇒
ϕ
tag
n
hq
=
∑
∑

=
=






n
i
đm
n
i
đm
P
P
1
2
2
1
n
hq
=
( )
32,4
7,416
1802
45,0125,2475,041142
45,42
22222

2
==
++×+×++×
k
max
= 1+
hq
n
5,1

sd
sd
k
k−
×
1
K
max
=1+
4,0
4,01
32,4
5,1 −
×
= 1,88
P
tt
= k
max
×

K
sd

×
P
đm
= 1,88
×
0,4
×
42,45 = 31,9 (KW)
Q
tt
= P
tt

×
tg
ϕ
=31,9
×
0,82 = 26,17 (KVAr)
S
tt
=
22
tttt
QP +
=
22

17,269,31 +
= 41,26 (KVA)
 Quy trình tiện
Trang 20
Stt Tên thiết bị
Đặc điểm
tải
Số
lượng
Công suất
(KW)
Hệ số
Cos
ϕ
II Quy trình tiện 25
1 Máy tiện 1NC Động cơ 10 12 0,9
2 Máy tiện 2NC Động cơ 10 12 0,9
3 Máy tiện cơ Động cơ 1 2 0,9
4 Máy phay Động cơ 1 3 0,85
5 Máy lạnh Động cơ 2 2,25 0,85
6 Máy tính 1 0,45 0,75
89,0
44,279
95,249
75,0
45,0
7,0
25,22
85,0
3

9,0
2
9,0
1210
9,0
1210
45,025,223212101210
cos ==
+
×
+++
×
×
×
+×+++×+×
=
tb
ϕ
n
hq
=
( )
5,21
2903
62475
45,025,223212101210
95,249
222222
2
==

+×+++×+×
K
max
=1+
39,1
4,0
4,01
5,21
5,1
=
−
×
P
tt
= k
max
×
K
sd

×
P
đm
= 1,39
×
0,4
×
249,95 = 138,9 (KW)
Q
tt

= P
tt

×
tg
ϕ
=138,9
×
0,51 = 70,8 (KVAr)
S
tt
=
22
tttt
QP +
=
22
70,8 138,9 +
= 156 (KVA)
 Quy trình nhiệt:
Stt Tên thiết bị
Đặc điểm
tải
Số
lượng
Công suất
(KW)
Hệ số
Cos
ϕ

III Quy Trình Nhiệt 30
1 Máy ran Động cơ 8 4 0,8
2 Toi cao tần 2 150 0,95
Trang 21
3 Toi lò nhỏ 6 3 0,95
4 Máy cẩu Động cơ 1 2 0,75
5 Mái hút bụi Động cơ 4 0,75 0,8
6 Quạt hơi nước Động cơ 8 0,5 0,85
7
Máy tính
1 0,45 0,75
Quy đổi thiết bị 3 pha và dài hạn
• Cần cẩu:
P
qđ
= P
đm
%Kđ
K
đ
%: hệ số dòng điện %, lấy theo thực tế
K
đ
=
sátkhaogianthòi
viêclàmgianthòi
=
100
24
89

×
= 37,5%
P
qđ
= P
đm
%Kđ

=
22,1%5,372 =

(KW)
• Máy quạt hơi nước:
P
qđ
= 3P
đm
= 3
×
0,5 =1,5 (KW)
92,0
8,394
67,366
75,0
45,0
85,0
5,18
8,0
75,04
7,0

22,1
95,0
36
95,0
1502
8,0
48
45,05,1875,0422,136150248
cos ==
+
×
+
×
++
×
+
×
×
×
+×+×++×+×+×
=
tb
ϕ
( )
97,2
9,45203
8,134446
45,05,1875,0422,136150248
67,366
2222222

2
==
+×+×++×+×+×
=
hq
n
97,2
4,0
4,01
97,2
5,1
1
max
=
−
×+=K
P
tt
= k
max
×
K
sd

×
P
đm
= 2,97
×
0,4

×
366,67 = 293 (KW)
Q
tt
= P
tt

×
tg
ϕ
= 293
×
0,42 = 123,2 (KVAr)
22
tttttt
QPS +=
=
( )
KVA8,3172,123 293
22
=+
 Quy trình mài
Trang 22
Stt Tên thiết bị
Đặc điểm
tải
Số
lượng
Công suất
(KW)

Hệ số
Cos
ϕ
IV Quy trình mài 24
1 Máy mài vô tâm Động cơ 6 40 0,8
2 Máy mài trong Động cơ 6 40 0,8
3 Máy mài ngoài Động cơ 4 9 0,8
4 Máy cắt dây Động cơ 1 7 0,5
5 Máy khoan lỗ tâm Động cơ 1 2 0,85
6 Máy lạnh 4 2,25 0,85
7 Máy tính 2 0,45 0,75
8,0
667
9,534
75,0
45,02
85,0
25,24
85,0
2
85,0
7
8,0
94
8,0
406
8,0
406
45,0225,242794406406
cos ==

×
+
×
+++
×
+
×
×
×
×+×+++×+×+×
=
tb
ϕ
( )
6,14
19598
286118
45,0225,242794406406
9,534
2222222
2
==
×+×+++×+×+×
=
hq
n
48,1
4,0
4,01
6,14

5,1
1
max
=
−
×+=K
P
tt
= k
max
×
K
sd

×
P
đm
= 1,48
×
0,4
×
534,7 = 316,6 (KW)
Q
tt
= P
tt

×
tg
ϕ

= 316,6
×
0,75 = 237,45 (KVAr)
22
tttttt
QPS +=
=
( )
KVA7,39545,237 316,6
22
=+
 Quy trình kiểm hàng (QC)
Stt Tên thiết bị Số Công suất Hệ số
Trang 23
lượng (KW)
Cos
ϕ
V Quy trình QC 4
1 Máy lạnh lớn 2 2,25 0,85
2 Máy lạnh nhỏ 1 1,5 0,85
3 Máy tính 1 0,45 0,75
Khi n>3 và n
hq
< 4 thì
P
tt
=
∑
=
4

1i
dmpt
PK
84,0
65,7
45,6
75,0
45,0
85,0
5,1
85,0
25,22
45,05,125,22
cos ==
+×
×
++×
=
tb
ϕ

∑
∑
=
=







=
n
i
đm
n
i
đm
hq
P
P
n
1
2
2
1

( ) ( )
3,3
57,12
45,6
45,05,125,22
45,6
2
222
2
==
++×
=
hq

n
P
tt
=
∑
=
4
1i
dmpt
PK
= 0,9(2
×
2,25+1,5+0,45)= 5,8 (KW)
Q
tt
= P
tt

×
tg
ϕ
= 5,8
×
0,64 = 3,7 (KVAr)
22
tttttt
QPS +=
=
( )
KVA9,67,3 5,8

22
=+
 Quy trình đóng gói xuất hàng
Stt Tên thiết bị
Đặc điểm
tải
Số
lượng
Công suất
(KW)
Hệ số
Cos
ϕ
VI
Quy trình đóng
gói xuất hàng
7
Trang 24
1 Máy bắn dây Động cơ 2 1 0,75
2 Máy lạnh Động cơ 4 1,5 0,85
3 Máy tính 1 0,45 0,75
79,0
7,10
45,8
75,0
45,0
8,0
5,14
75,0
2

45,05,1412
cos ==
+
×
×
+×+×
=
tb
ϕ

( ) ( )
37,6
2,11
45,8
45,05,1412
45,8
2
222
2
==
+×+×
=
hq
n
72,1
8,0
8,01
37,6
5,1
1

max
=
−
×+=K
P
tt
= k
max
×
K
sd

×
P
đm
= 1,72
×
0,8
×
8,45 = 5,8 (KW)
Q
tt
= P
tt

×
tg
ϕ
= 5,8
×

0,75 = 4,47 (KVAr)
22
tttttt
QPS +=
=
( )
KVA3,747,4 5,8
22
=+
 Kho dụng cụ
Stt Tên thiết bị
Số
lượng
Công suất
(KW)
Hệ số
Cos
ϕ
VII Kho dụng cụ 2
1 Máy tính 1 0,45 0,75
2 Máy lạnh 1 1,5 0,85
Khi n<3 và n
hq
< 4 thì
P
tt
=
∑
đm
P

8,0
4,2
95,1
85,0
45,0
7,0
5,1
45,05,1
cos ==
+
+
=
tb
ϕ
Trang 25