Thiết kế hệ thống điện cho nhà máy cơ khí công nghiệp địa phương

BÀI TẬP DÀI MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN
ĐỀ TÀI: thiết kế hệ thống điện cho nhà máy cơ khí công
nghiệp địa phương
Các nguyên tắc phân nhóm phụ tải :
o Các thiết bị cùng nhóm nên đặt gần nhau để giảm chiều
dài mạng điện hạ áp nhờ vậy có thể giảm vốn đầu tư và
tổn thất trên đường dây hạ áp trong phân xưởng.
o Chế độ làm việc của các thiết bị cùng nhóm nên giống
nhau để việc xác định phương trình phụ tải được chính
xác hơn và thuận lợi cho việc lựa chọn phương thức cung
cấp điện cho nhóm .
o Tổng công suất của nhóm nên xấp xỉ nhau để giảm chủng
loại tủ động lực cần dùng trong phân xưởng và toàn nhà
máy .số thiết bị trong một nhóm không nên quá nhiều bởi
số đầu ra của tủ động lực thường ≤ (8 ÷12) .
o Thường thì rất khó để thoả mãn cả ba nguyên tắc trên do
vậy nhiệm vụ của người thiết kế là phải lựa chọn phương
án phân nhóm hợp lý nhất .
o Dựa trên ba nguyên tắc trên và sự phân bố về vị trí , công
suất của các phụ tải ta có thể chia phân xưởng sửa chữa cơ
khí thành 4 nhóm . sự phân chia thành các nhóm cho trong
bảng 1.1 sau :
1
1. Bảng 1.1: phân nhóm phụ tải phân xưởng sửa chữa cơ khí .
Nhóm
I
Stt Tên thiết bị
Số
lượn
g
Công suất tác

dụng /1máy
P
đm
(kw)
Tổng công
suất của
nhóm máy
Dòng
điện
I
đm
( A)
1.
Máy mài
tròn vạn
năng .
1 2.8 2.8 7.09
2.
Máy phay
răng
1 4.5 4.5 11.39
3.
Máy phay
vạn năng
1 7 7 17.73
4.
Máy tiện
ren
1 8.1 8.1 20.51
5.

Máy tiện
ren
1 10 10 25.32
6.
Máy tiện
ren
1 14 14 35.45
7.
Máy tiện
ren . 1 4.5 4.5 11.39
8.
Máy tiện
ren.
1 10 10 25.32
9.
Máy khoan
đứng.
1 0.85 0.85 2.15
Tổng : 9 61.75 61.75 156.35
Nhóm
II
Stt
1. Khoan bàn . 1 0.65 0.65 1.64
2.
Máy mài
thô.
1 2.8 2.8 7.09
3.
Máy khoan
đứng.

1 2.8 2.8 7.09
4.
Máy bào
ngang.
1 4.5 4.5 11.39
2
5.
Lò điện để
luyện kim.
1 5 5 8.44
6.
Lò điện để
nấu chảy
babit.
1 10 10 16.88
7.
Lò điện để
mạ thiếc.
1 3.5 3.5 5.91
8.
Quạt lò đúc
đồng.
1 1.5 1.5 3.25
9.
Máy khoan
bàn.
1 0. 65 0.65 1.64
10.
Máy uốn
các tấm

mỏng.
1 1.7 1.7 4.3
11.
Máy mài
phá
1 2.8 2.8 7.09
12.
Máy hàn
điểm.
1 13 13 32.89
Tổng: 12 48.9 107.61
Nhóm
III
Stt
1.
Máy tiện
ren .
1 20 20 50.64
2. Bàn 1 0.85 0.85 2.15
3.
Máy khoan
bàn .
1 0.85 0.85 2.15
4.
Bể dầu có
tăng nhiệt .
1 2.5 2.5 4.22
5. Máy cạo . 1 1 1 2.53
6.
Máy nén

cắt liên hợp
.
1 1.7 1.7 4.3
7. Máy mài
phá .
1 2.8 2.8 7.09
3
8.
Quạt lò
rèn .
1 1.5 1.5 3.25
9.
Máy khoan
đứng.
1 0.85 0.85 2.15
Tổng : 9 32.05 78.48
Nhóm
IV
stt
1.
Máy cưa
kiểu đai .
1 1 1 2.53
2.
Máy mài
thô.
1 2.8 2.8 7.09
3.
Bể ngâm
dung dịch

kiềm.
1 3 3 5.06
4.
Bể ngâm
nước nóng .
1 3 3 5.06
5.
Máy cuốn
dây.
1 1.2 1.2 3.04
6.
máy cuốn
dây.
1 1 1 2.53
7.
Bể ngâm
tẩm có tăng
nhiệt .
1 3 3 5.06
8. Tủ xây. 1 3 3 7,6
9.
Máy khoan
bàn .
1 0.65 0.65 1.64
10.
Bể khử dầu
mỡ .
1 3 3 5.06
11.
chỉnh lưu

sêlênium.
1 0.65 0.65 1.65
Tổng:
11 22.3 22.3 43,78
2. Xác định phụ tải tính toán các phụ tải:
a, Tính cho nhóm I:
4
P
tt1
= k
max
.k
sd
.ΣP
đm
;
k
sd
= 0,15 ; cos φ = 0,6; tg φ = 1,33;
n1 = 5 ; n = 9 ; n* =
9
5
= 0,555;
P1 = 49,1 ( kW) ; P = 61,75 (kW) ; p* =
75.61
1.49
= 0,795;
n*hq = 0,75 ; nhq = 9.0,75 = 7 ;
k
max

= 2,48 ;
P
tt1
= 2,48 . 0,15 .61,75 = 22,97 (kW);
Q
tt1
= 22,97. 1,33 = 30,55 (kVAr) ;
S
tt1
=
2
1
2
1 tttt
QP
+
=
22
55.3097.22
+
= 38,22 (kVA);
I
tt1
=
3*Udm
Stt
=
3*38.0
22.38
= 58,07 (A) ;

I
dn1
= I
tt1
+ I
kdmax
– k
sd
.I
đmmax

= 58,07 + 5.35,45 – 0,15.35,45
= 230(A);
b, tính cho nhóm II:
ksd =
∑
∑
pi
piksdi *
=0,44 ; cos φ =
∑
∑
pi
ipi
ϕ
cos*
= 0,716; tg φ = 0,975 ;
ta có
min
max

p
p
=
65.0
13
= 20 > 3 ; ksd = 0,44 > 0,2 ;
nhq =
max
*2
p
pdmi
∑
=
13
9,48*2
=7,52 ≈ 8 ;
k
max
= 1,5 ;
p
tt2
= 1,5.0,44.48,9 = 32,27(kW);
Q
tt2
= 32,27.0,975 = 31,46 (kVAr);
S
tt2
=
22
46,3127,32

+
= 45,07 (kVA);
I
tt2
=
3*38,0
07,45
= 68,48 (A);
I
dn
= I
tt
+ I
kdmax
–k
sd
.I
đmmax
= 68,48 + 2.32,89 – 0,15.32,89 = 129,33(A);
c, tính cho nhóm III:
k
sd
=
∑
∑
pi
piksdi*
= 0,214 ; cos φ =
∑
∑

pi
ipi
ϕ
cos*
= 0,628 ; tg φ = 1,24 ;
min
max
p
p
=
85,0
20
= 23,53 > 3 và ksd = 0,214 > 0,2
5
n
hq
=
max
*2
p
pi
∑
=
20
05.32*2
= 3,2 ≈ 3 ;
vì n = 9 > 3 ; nhq = 3 < 4 nên
P
tt3
= Σkti.pi = 0,9 . 32,05 = 28,85 (kW); (các thiết bị có hệ số phụ tải kt = 0,92

) ;
Q
tt3
= 28,85.1,24 = 35,77 (kVAr) ;
S
tt3
=
22
77,3585,28
+
= 45,95 (kVA);
I
tt3
=
3*38,0
95,45
= 69,81 (A) ;
I
dn3
= 69,81 +5.50,64 – 0,15.50,64
= 315,41 (A);
d,tính cho nhóm IV:
ksd =
∑
∑
pi
piki *
= 0,45; cos φ =
∑
∑

pi
ipi
ϕ
cos*
= 0,76; tg φ = 0,855;
min
max,
p
p
=
65,0
3
= 4,16 > 3 do đó
nhq =
max
*2
p
pi
∑
=
3
3,22*2
= 14,9 ≈15 > 11 = n do đó ta phải dùng cách khác.
n1 = 6 ; n = 11 ; n* =
11
6
= 0,545 ;
P1 = 17,8 (kW) ; P = 22,3 (kW); p* =
3.22
8.17

= 0,8 ;
n*hq = 0,75 ; nhq = 11.0,75 = 8,25 ≈ 8 ;
k
max
= 1,46;
P
tt4
= 1,46.0,45.22,3 = 14,65(kW) ;
Q
tt4
= 14,65 .0,855 = 12,53(kVAr);
S
tt4
=
22
53,1265,14
+
= 19,28 (kVA);
I
tt4
=
3*38,0
28.19
= 29,29 (A) ;
I
dn4
= 29,29 + 5.7,09 – 0,45.7,09
= 61,55(A) ;
E,Tìm công suất chiếu sáng cho pxscck theo suất công suất trên một đơn vị
diện tích ,

Diện tích phân xưởng sửa chữa cơ khí : F = 75.30 = 2250 m
2
,
Suất phụ tải chiếu sáng : p
0
= 15 W/m
2
;
6
P
ttcs
= 15.2250 = 33750 (W) =33,75 (kW);
Q
ttcs
= Pttcs.tg φ = 0 (vì dùng đèn sợi đốt nên tg φ = 0 ) ;
Phụ tải tính toán động lực của phân xưởng:
P
tt
= kđt .ΣP
tti
= 0,9.(22,97 +32,27 + 28,85 + 14,65 ) = 88,87(kW);
Q
tt
= kđt .ΣQ
tti
= 0,9.(30,55+31,46 +35,77+12,53)= 99,28(kVAr);
Phụ tải tính toán toàn phân xưởng :
P
ttpxscck
= Ptt + Pcs = 88,87 + 33,75= 122,62 (kW) ;

Q
ttpxscck
= Qtt = 99,28 (kVAr) ;
St
tpxscck
=
22
28,9962,122
+
= 157,77 (kVA) ;
Cos φ =
Sttpxscck
Pttpxscck
=
77,157
62,122
= 0,78 ;
I
ttpxscck
=
3*Udm
Sttpxscck
=
3*38,0
77,157
= 239,71(A) ;
Kết quả tính toán trên được cho trong bảng sau:
7
3, bảng 3.1 :phụ tải điện phân xưởng xửa chữa cơ khí.
Tên nhóm

và thiết bị .
Số
lượng
Ký
hiệu
Công
suất đặt
Iđm
(A)
Ksd Cos φ /tg φ Nhq Kmax Phụ tải tính toán
Ptt Qtt Stt Itt
nhómI
Máy mài
tròn vạn
năng.
1 9 2,8 7,09 0,15 0,6/1,33
Máy phay
răng
1 10 4,5 11,4 0,15 0,6/1,33
Máy phay
vạn năng
1 11 7 17,73 0,15 0,6/1,33
Máy tiện
ren
1 12 8,1 20,51 0,15 0,6/1,33
Máy tiện
ren
1 13 10 25,32 0,15 0,6/1,33
8
Máy tiện

ren
1 14 14 35,45 0,15 0,6/1,33
Máy tiện
ren .
1 15 4,5 11,39 0,15 0,6/1,33
Máy tiện
ren.
1 16 10 25,32 0,15 0,6/1,33
Máy khoan
đứng .
1 18 0,85 2,15 0,15 0,6/1,33
Cộng theo
nhóm I
9 61,75 156,36 7 2,48 22,97 30,55 38,22
58,07
Nhóm II
Khoan bàn .
1 3 0,65 1,64 0,15 0,6/1,33
Máy mài
thô.
1 5 2,8 7,09 0,15 0,6/1,33
Máy khoan
đứng.
1 6 2,8 7,09 0,15 0,6/1,33
Máy bào
ngang.
1 7 4,5 11,39 0,15 0,6/1,33
Lò điện để
luyện
khuôn .

1 56 5 8,44 0,7 0,9/0,484
Lò điện để
lấu chảy
babit.
1 57 10 16,88 0 ,7 0,9/0,484
Lò điện để
mạ thiếc.
1 58 3,5 5,91 0,7 0,9/0,484
9
Quạt lò đúc
đồng.
1 60 1,5 3,25 0,6 0,7/1,02
Máy khoan
bàn.
1 62 0, 65 1,64 0,15 0,6/1,33
Máy uốn
các tấm
mỏng.
1 64 1,7 4,3 0,15 0,6/1,33
Máy mài
phá
1 65 2,8 7,09 0,15 0,6/1,33
Máy hàn
điểm.
1 66 13 32,89 0,4 0,6/1,33
Cộng theo
nhóm II
12 48,9 107,61 8 1,5 32,27 31,46 45,07
68,48
Nhóm III

Máy tiện
ren .
1 17 20 50,64 0,15 0,6/1,33
Bàn
21 0,85 2,15 0,15 0,6/1,33
Máy khoan
bàn .
1 22 0,85 2,15 0,15 0,6/1,33
Bể dầu có
tăng nhiệt .
1 26 2,5 6,33 0,15 0,6/1,33
Máy cạo .
1 27 1 2,53 0,15
Máy nén
cắt liên hợp
.
1 31 1,7 4,3 0,15 0,6/1,33
Máy mài 1 34 2,8 7,09 0,15
10
phá .
Quạt lò
rèn .
1 36 1,5 3,8 0,15 0,6/1,33
Máy khoan
đứng.
1 38 0,85 2,2 0,15 0,6/1,33
Cộng theo
nhóm III
7 32,05 81,19 3, 28,85 33,77 45,95
69,81

nhómIV
Máy cưa
kiểu đai .
1 1 1 2,53 0,15 0,6/1,33
Máy mài
thô.
1 30 2,8 7,09 0,15 0,6/1,33
Bể ngâm
dung dịch
kiềm.
1 41 3 7, 6 0,7 0,9/0,484
Bể ngâm
nước nóng .
1 42 3 7,6 0,7 0,9/0,484
Máy cuốn
dây.
1 45 1,2 3,04 0,15
máy cuốn
dây.
1 46 1 2,53 0,15 0,6/1,33
Bể ngâm
tẩm có tăng
nhiệt .
1 47 3 7,6 0,7 0,9/0,484
11
Tủ xây.
1 48 3 7,6 0,15
Máy khoan
bàn .
1 49 0,65 1,65 0,15

chỉnh lưu
sêlênium.
1 50 0,65 1,65 0,15
Bể khử dầu
mỡ .
1 55 3 7,6 0,6/1,33
Cộng theo
nhóm IV
11 22,3 56,49 8 1,46 14,65 12,53 19,28
29,29
12
4, xác định phụ tải tính toán cho các phân xưởng còn lại:
Ta dùng công thức :
P
tt
= knc .Pđặt .
Q
tt
= Ptt . tg φ .
S
tt
=
ttQttP
22
+
.
I
tt
=
3*Udm

Stt
.
A, xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng cơ khí chính .
k
nc
= 0.6; cos φ = 0.7; tg φ = 1.02 ;
P
đặt
= 1200 (kW),
P
tt
= 0,6.1200 = 720 (kW);
Q
tt
= 720.1,02 = 734,4 (kVAr) ;
S
tt
=
22
4,734720
+
= 1028,5 (kVA);
I
tt
=
3*38.0
5.1028
=1562,6 (A) =1,56 (kA);
diện tích phân xưởng F = 7875 m
2

;
suất phụ tải chiếu sáng của phân xưởng p0 = 15 W/ m
2
;
P
cs
= F.p0 = 7875.15 = 118125 (W) = 118,125(kW);
Q
cs
= 0 (dùng đèn sợi đốt nên tg φ = 0 );
Công suất toàn phân xưởng:
P
pxckc
= 720 + 118,125 = 838,125(kW);
Q
pxckc
= 734,4 (kVAr) ;
S
pxckc
=
22
4,734125,838
+
= 1114,36(kVA);
I
tt
=
3*38.0
36,1114
= 1693,1 (A) = 1,69(kA);

B,xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng lắp ráp :
k
nc
= 0,4 ; cos φ = 0,6 ; tg φ = 1,33;
P
đặt
= 800 (kW);
P
tt
= 0,4.800 = 320 (kW);
Q
tt
= 320.1,33 = 425,6 (kVAr);
Diện tích phân xưởng lắp ráp F = 7224 m
2
;
suất phụ tải chiếu sáng p0 = 15 w/m
2
;
P
cs
=7224.15 =108360 (w) = 108,36 (kW);
13
Q
cs
= 0 ;
phụ tải toàn phân xưởng :
P
pxlr
= 320 + 108,36 = 428,36(kW) ;

Q
pxlr
= 425,6 (kVAr);
S
pxlr
=
22
6,42536,428
+
=603,84(kVAr);
I
tt
=
3*38,0
2,544
= 826,83 (A) = 0,8268 (kA);
C, xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng rèn :
k
nc
= 0,6 ; cos φ = 0,7 ; tg φ = 1,02 ;
P
đặt
= 600 (kW) ;
P
tt
= 0,6.600 =360(kW) ;
Q
tt
= 360.1,02 = 367,2 (kVAr);
S

tt
=
22
2,367360
+
= 514,2 (kVA);
Diện tích phân xưởng rèn F = 3000 m
2
;
Suất phụ tải chiếu sáng p0 = 15W/m
2
;
Phụ tải chiếu sáng :
P
cs
=3000.15 = 45000 (W) = 45 (kW) ,
Q
cs
= 0 ;
Phụ tải toàn phân xưởng :
P
pxr
= 360 +45 = 405 (kW);
Q
pxr
= 367,2 (kVAr);
S
pxr
=
22

2,367405
+
=546,68(kVA);
I
tt
=
3*38,0
68,546
=830,59 (A) = 0,83(kA);
D,xác định phụ tải phân xưởng đúc :
k
nc
= 0,7 ; cos φ = 0,8 ;tg φ = 0,75 ;
P
đặt
= 400 (kW);
P
tt
= 0,7.400 = 280 (kW) ;
Q
tt
= 280.0,75 = 210 (kVAr);
S
tt
=
22
210280
+
= 350 (kVA) ;
diện tích phân xưởng đúc F = 2250 m

2
;
suất phụ tải chiếu sáng p0 = 15 W/m
2
;
P
cs
= 2250.15 = 33750 (W) = 33,75 (kW) ;
Q
cs
= 0 ;
phụ tải toàn phân xưởng :
14
P
pxd
= 280 +33,75 = 313,75(kW);
Q
pxd
= 210 (kVAr);
S
pxd
=
22
21075,313
+
= 377,54 (kVA);
I
tt
=
3*38,0

54,377
= 573,61 (A) = 0,573 (kA);
E, xác định phụ tải cho bộ phận nén ép :
k
nc
= 0,6 ; cos φ = 0,7 ; tg φ = 1,02;
P
đặt
= 450 (kW) ;
P
tt
= 0,6.450 = 270 (kW);
Q
tt
= 1,02.270 = 275,4 (kVAr);
S
tt
=
22
4.275270
+
= 385,7 (kVA);
diện tích của bộ phận nén ép F = 2100m
2
;
suất phụ tải chiếu sáng của bộ phận nén ép p0 = 15 W/m
2
;
phụ tải chiếu sáng
P

cs
= 2100.15 = 31500 (W) = 31,5 (kW) ;
Q
cs
= 0 ;
Phụ tải toàn bộ phận nén ép
P
bpn
= 270 +31,5 = 301,5 (kW);
Q
bpn
= 275,4 (kVAr);
S
bpn
=
22
4,2755,301
+
= 408,35 (kVA);
I
tt
=
3*38,0
35,408
= 620,42 (A) = 0,62 (kA);
F, phân xưởng kết cấu kim loại :
k
nc
= 0,6 ; cos φ = 0,7 ; tg φ = 1,02 ;
P

đặt
= 230 (kW) ;
P
tt
= 0,6.230 = 138 ( kW) ;
Q
tt
= 138.1,02 = 140,76 (kVAr);
Diện tích phân xưởng kết cấu kim loại :
F = 4500 m
2
; suất chiếu sáng p0 = 15 (W/m
2
);
Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng kết cấu kim loại :
P
cs
= 4500.15 = 67500 (W) = 67,5 (kW) ;
Q
cs
= 0 ;
Phụ tải tính toán toàn phân xưởng kết cấu kim loại :
P
ppkckl
= 138 + 67,5 = 205,5 (kW) ;
15
Q
ppkckl
= 140,76 (kVAr) ;
S

ppkckl
=
22
76,1405,205
+
= 249,08 (kVA);
I
tt
=
3*38,0
08,249
= 378,44 (A);
G,xác định phụ tải tính toán cho văn phòng và phòng thiết kế :
k
nc
= 0,7 ; cos φ = 0,8 ; tg φ = 0,75 ;
P
đặt
= 80 (kW) ;
P
tt
= 0,7.80 = 56 (kW) ;
Q
tt
= 56.0,75 = 42 (kVAr) ;
Diện tích của văn phòng và thiết kế F = 3300 m
2
;
Suất chiếu sáng p0 = 15 (W/m
2

);
Phụ tải chiếu sáng :
P
cs
= 3300.15 = 49500 (W) = 49,5 (kW) ;
Q
cs
= 0;
Phụ tải tính toán cho văn phòng và thiết kế :
P
vpvptk
= 56 + 49,5 = 105,5 (kW) ;
Q
vpvptk
= 42 (kVAr);
S
vpvptk
=
22
425,105
+
= 113,55(kVA);
I
tt
=
3*38,0
55,113
=172,52 (A);
H,xác định phụ tải tính toán cho trạm bơm :
k

nc
= 0,7; cos φ = 0,8 ; tg φ = 0,75 ;
P
đặt
= 130 (kW) ;
P
tt
= 0,7.130 = 91(kW);
Q
tt
= 91.0,75 = 68,25 (kVAr);
Diện tích của trạm bơm F = 1050 m
2
;
Suất chiếu sáng của trạm bơm p0 = 12 (W/m
2
);
Phụ tải chiếu sáng của trạm bơm :
P
cs
= 1050.12 = 12600(W) = 12,6 (kW) ;
Q
cs
= 0 ;
Phụ tải tính toán của trạm bơm :
P
tb
= 91 +12,6 = 103,6 (kW);
Q
tb

= 68,25 (kVAr);
S
tb
=
22
25,686,103
+
= 124,06 (kVA);
I
tt
=
3*38,0
06,124
= 188,49 (A);
16
Ta có bảng tổng kết phụ tải tính toán của các phân xưởng toàn nhà máy :
Bảng 4.1 : phụ tải tính toán các phân xưởng :
17
Tên phân
xưởng .
Pđ
(kW)
knc Cos φ
P0
(W/m2)
Pđl
(kW)
Pcs (kW) Ptt (kW)
Qtt
(kVAr)

Stt (kVA)
Phân
xưởng sửa
chữa cơ
khí
15 88,87 33,75 122,62 99,28 157,77
Phân
xưởng cơ
khí chính
1200 0,6 0,7 15 720 118,125 838,125 734,4 1114,36
Phân
xưởng lắp
ráp
800 0,4 0,6 15 320 108,36 428,36 425,6 603,84
Phân
xưởng rèn
600 0,6 0,7 15 360 45 405 367,2 546,68
Phân
xưởng đúc
400 0,7 0,8 15 280 33,75 313,75 210 377,54
Bộ phận
nén ép
450 0,6 0,7 15 270 31,5 301,5 275,4 408,35
Phân
xưởng kết
cấu kim
loại
230 0,6 0,7 15 138 67,5 205,5 140,76 249,08
Văn phòng
và phòng

thiết kế
80 0,7 0,8 15 56 49,5 105,5 42 113,55
18
Trạm bơm 130 0,7 0,8 12 91 12,6 103,6 68,25 124,06
19
5,xác định phụ tải tính toán của toàn nhà máy :
Phụ tải tính toán tác dụng của nhà máy :
P
ttnm
= kđt. ΣPtti
= 0,8.(122,62+838,125+428,36+405+313,75+301,5+205,5+105,5+103,6)
= 2259,164 (kW);
Phụ tải tính toán phản kháng :
Q
ttnm
= kđt. ΣQtti
= 0,8 .(99,28+734,4+425,6+367,2+210+275,4+140,76+42+68,25)
= 1890,344 (kVAr);
Phụ tải tính toán toàn phần của nhà máy :
S
ttnm
=
22
344,1890164,2259
+
= 2945,71 (kVA);
Hệ số công suất của nhà máy :
Cos φ
nm
=

71,2945
164,2259
= 0,77 ;
6, xác định tâm phụ tải điện và vẽ biểu đồ phụ tải :
Tâm phụ tải điện là điểm thoả mãn điều kiện mômen phụ tải đạt giá trị nhỏ nhất
∑
n
ii
lP
1
Trong đó :
Pi và li – công suất và khoảng cách của phụ tải thứ i đến tâm phụ tải .
Để xác định tâm phụ tải ta sử dụng công thức :
Xo =
∑
∑
n
n
Si
SiXi
1
1
; Yo =
∑
∑
n
n
Si
SiYi
1

1
; Zo =
∑
∑
n
n
Si
SiZi
1
1
;
Trong đó :
Xo ,Yo, Zo – toạ độ của tâm phụ tải điện .
Xi, Yi,Zi – toạ độ của phụ tải thứ i .
Si – công suất của phụ tải thứ i.
min
20
Trên thực tế thường ít quan tâm đến toạ độ z . tâm phụ tải điện là vị trí tốt nhất
để đặt các trạm biến áp, trạm phân phối ,tủ phân phối ,tủ động lực nhằm mục
đích tiết kiệm chi phí dây dẫn và giảm tổn thất trên lưới .

Biểu đồ phụ tải điện là một vòng tròn vẽ trên mặt phẳng ,có tâm trùng với tâm
của phụ tải điện , có diện tích tương ứng với công suất của phụ tải theo tỷ lệ
xích nào đó tuỳ chọn . để vẽ được biểu đồ phụ tải cho các phân xưởng ,ta coi
phụ tải của các phân xưởng phân bố đều theo diện tích phân xưởng nên tâm phụ
tải có thể lấy trùng với tâm hình học của phân xưởng trên mặt bằng .
Bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải của phụ tải thứ i được xác định qua biểu
thức :
Ri =
Π

m
Si
; trong đó
m là tỷ lệ xích , ở đây chọn m = 1 kVA/ mm
2
;
góc của phụ tải chiếu sáng nằm trong biểu đồ được xác định theo biểu thức :
αcs =
Stt
Scs*360
;
kết quả tính toán Ri và αcs được cho trong bảng sau :
Bảng6.1: Ri và α cs của các phân xưởng :
STT
Tên phân
xưởng.
Pcs
(kW)
Ptt
(kW)
Stt
(kVA)
Tâm phụ tải
X(mm) Y(mm)
1
Phân
xưởng cơ
khí chính
118,12 838,12 1114,36 37 27 18,8 38
2

Phân
xưởng lắp
ráp
108,36 428,36 603,84 35 75 13,86 64,6
3
Phân
xưởng
sửa chữa
cơ khí
33,75 122,62 157,77 62 20 7,09 77
4
Phân
xưởng
rèn
45 405 546,68 62 40 13,19 29,63
5 Phân 33,75 313,75 377,54 60 66 10,96 32,18
21
xưởng
đúc
6
Bộ phận
nén ép
31,5 301,5 408,35 60 84 11,4 27,77
7
Phân
xưởng kết
cấu kim
loại
67,5 205,5 249,08 87 27 8,9 97,56
8

Văn
phòng và
phòng
thiết kế
49,5 105,5 113,55 87 75 6,01 156,94
9
Trạm
bơm
12,6 103,6 124,06 19 79 6,28 36,56
22
Hình 1: biểu đồ phụ tải của nhà máy cơ khí công nghiệp địa phương.

y
36.1114
1
84.603
2
06.124
9
54.377
5
55.113
8
68.546
4
08.249
7
77.157
3
x

35.408
6
27
37
20
62
40
66
60
84
35
75
19
79
89
30
85
x
23
7, Thiết kế mạng điện cao áp của nhà máy :
Cấp điện áp hợp lý để truyền tải điện từ hệ thống về nhà máy xác định theo biểu
thức kinh nghiệm
U = 4,34
Pl 016,0
+
(l :khoảng cách từ nguồn điện đến nhà máy
P:công suất tác dụng tính toán của nhà máy.)
U = 4,34
164,2259*016,015
+

=31,038(kV);
Ta chọn cấp điện áp 35 kV ;
Dựa vào vị trí , công suất và yêu cầu cung cấp điện của các phân xưởng ta có
thể đưa ra các phương án cung cấp điện :
7.1 :phương án về các trạm biến áp phân xưởng :
Các trạm biến áp (TBA) được lựa chọn trên các nguyên tắc sau :
1.vị trí đặt TBA phải thoả mãn các yêu cầu : gần tâm phụ tải ; thuận tiện cho
việc vận chuyển , lắp đặt ,vận hành ,sửa chữa máy biến áp (MBA) ;an toàn và
kinh tế.
2.Số lượng MBA đặt trong các TBA được lựa chọn căn cứ vào yêu cầu cung
cấp điện của phụ tải ;điều kiện vận chuyển và lắp đặt ;chế độ làm việc của phụ
tải .trong mọi trường hợp TBA chỉ đặt 1 MBA sẽ là kinh tế và thuận lợi cho việc
vận hành ,song độ tin cậy cung cấp điện không cao .các TBA cung cấp cho hộ
loại I và loại II nên đặt 2 MBA , hộ loại III chỉ cần đặt 1 MBA .
3.dung lượng các MBA được chọn theo 2 điều kiện :
n.khc.SđmB ≥ Stt.
Theo chế độ sự cố một máy biến áp (trong trạm có nhiều hơn 1MBA)
(n- 1).kqt.SđmB ≥ Sttsc.
Trong đó : n – số máy biến áp có trong TBA.
khc – hệ số hiêụ chỉnh máy biến áp ,ở đây ta chọn máy biến áp sản
xuất tại Việt Nam nên khc = 1; SđmB – công suất định mức của máy biến áp .
Stt – công suất tính toán của phụ tải mà MBA sẽ cung cấp điện.
kqt – hệ số quá tải ,ở đây ta chọn kqt = 1.4 nếu thoả mãn điều kiện
MBA vận hành quá tải không quá 5 ngày đêm ,thời gian quá tải trong một ngày
24
đêm không vượt quá 6 h ,trước khi quá tải MBA vận hành với hệ số tải ≤
0,93;
Sttsc – công suất tính toán khi xảy ra sự cố .Sttsc = 0,7 Stt,
a,phương án I :đặt4 TBA trong đó :
trạm biến áp I cung cấp điện cho các phân xưởng (1):

n.k
hc
.SđmB ≥ Stt =1114,36 (kVA);
SđmB ≥
khcn.
16,1396
=
1*2
36,1114
= 557,18 (kVA),
(1 trạm đặt 2 MBA,dùng các MBA do công ty thiết bị điện ĐôNG ANH chế
tạo)
ta chọn loại có Sđm = 560 kVA do công ty thiết bị điện ĐôNG ANH chế tạo ,
Theo điều kiện sự cố :
SđmB ≥
kqt
Sttsc
ở đây Sttsc = 0,7Stt = 0,7.1114,36 = 780,052 kVA; kqt = 1,4;
SđmB ≥
4,1
052,780
= 557,18 (kVA) ;như vậy chọn Sđm =560 kVA là hợp lý ;
 trạm biến áp II cung cấp điện cho các phân xưởng (3,7,8):
n.khc.SđmB ≥ Stt = (157,77+249,08+113,55) = 520,4 kVA;
SđmB ≥
2
4,520
=260,2 kVA;
Chọn loại có dung lượng Sđm = 360kVA; do công ty thiết bị điện ĐôNG ANH
chế tạo

Theo điều kiện sự cố :
Sttsc = 0,7.(520,4-157,77)= 253,841 kVA; (phân xưởng sửa chữa cơ khí là phụ
tải loại 3 nên khi sự cố xảy ra có thể ngừng cung cấp điện )
SđmB ≥
4,1
841,253
= 181,315kVA;
Như vậy ta chọn Sđm = 320kVA là hợp lý ;
 trạm biến áp III cung cấp điện cho nhóm phụ tải (4,5,9):
n.khc.SđmB ≥ Stt = (546,68+377,54+124,06) = 1048,28 kVA;
25