đồ ÁN cung cấp điện HOÀN CHỈNH pdf

Lớp ĐH Điện A_k3 Đồ Án Cung Cấp Điện
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU
CHƯƠNG MỞ ĐẦU: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY
I. QUY MÔ VÀ CÔNG NGHỆ NHÀ MÁY
II. GIỚI THIỆU ĐẶC ĐIỂM PHỤ TẢI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY
CHƯƠNG I. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA CÁC PHÂN
XƯỞNG VÀ TOÀN NHÀ MÁY
I. CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN
II. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO CÁC PHÂN XƯỞNG
III. XÁC ĐỊNH TÂM VÀ VẼ BIỂU ĐỒ PHỤ TẢI
CHƯƠNG II. THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN
XƯỞNG VÀ TOÀN NHÀ MÁY
I. THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ
II. THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO TOÀN NHÀ MÁY
CHƯƠNG III. TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH VÀ KIỂM TRA CÁC
THIẾT BỊ TRONG MẠNG ĐIỆN
I. TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH MẠNG ĐIỆN
II. KIỂM TRA CÁC THIẾT BỊ TRONG MẠNG ĐIỆN
CHƯƠNG IV. THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG CHO PHÂN
XƯỞNG CƠ KHÍ
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
II. LỰA CHỌN SỐ LƯỢNG VÀ CÔNG SUẤT CỦA HỆ THỐNG
SVTH: Hồ Ngọc Thích Page 1
Lớp ĐH Điện A_k3 Đồ Án Cung Cấp Điện
CHƯƠNG V. TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SUẤT ĐỂ NÂNG CAO HỆ SỐ
CÔNG SUẤT CHO NHÀ MÁY
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
II. CHỌN VỊ TRÍ ĐẶT THIẾT BỊ BÙ
III. XÁC ĐỊNH VÀ PHÂN BỐ DUNG LƯỢNG BÙ
SVTH: Hồ Ngọc Thích Page 2

Lớp ĐH Điện A_k3 Đồ Án Cung Cấp Điện
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay cùng với sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước là
nhu cầu sử dụng điện năng cũng tăng lên. Trong đó Công nghiệp là lĩnh vực
tiêu thụ nguồn năng lượng này lớn nhất.
Khi xây dựng nhà máy, xí nghiệp, khu dân cư…trước tiên người ta phải
xây dựng hệ thống cung cấp điện để cấp điện năng cho các máy móc và nhu
cầu sinh hoạt của con người.
Thiết kế hệ thống cấp điện cấp điện là việc làm khó. Một công trình điện
dù nhỏ nhất thì cũng yêu cầu kiến thức tổng hợp từ hàng loạt chuyên nghành
hẹp (cung cấp điện, thiết bị điện, an toàn điện…). Ngoài ra, người thiết kế
còn phải có những hiểu biết nhất định về xã hội, về môi trường…Công trình
thiết kế quá dư thừa sẽ gây lãng phí đất đai, nguyên vật liệu, làm ứ đọng vốn
đầu tư. Công trình thiết kế sai sẽ gây nên hậu quả nghiêm trọng.
Nhằm hệ thống hóa và vận dụng những kiến thức đã được học tập vào
các vấn đề của thực tiển, em được thực hành làm đồ án môn học Cung cấp
điện với đề tài: Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho xí nghiệp công nghiệp.
Với sự nổ lực của bản thân cùng sự hướng dẫn của thầy giáo Võ Tiến
Dũng, em đã hoàn thành xong đề tài này. Nhưng với lượng kiến thức có hạn,
cùng những hiểu biết chưa sâu về nhiều lĩnh vực, nên bản đồ án này của em
vẫn còn nhiều thiếu sót. Vậy nên, em kính mong các thầy cô xem xét, góp
ý,bổ sung cho nó hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Vinh, ngày 20/03/2011
SVTH: Hồ Ngọc Thích
CHƯƠNG MỞ ĐẦU
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY
SVTH: Hồ Ngọc Thích Page 3
Lớp ĐH Điện A_k3 Đồ Án Cung Cấp Điện
I. Quy Mô Công Nghệ Của Nhà Máy

Trong một xí nghiệp công nghiệp thì có rất nhiều trang thiết bị máy móc,
đa dạng và phức tạp. Hệ thống cung cấp điện sẽ ảnh hưởng tới chất lượng và
giá thành của sản phẩm. Do vậy cần phải thiết kế cấp điện đảm bảo độ tin
cậy cao.
Ở đây, nhà máy này có 10 phân xưởng, các phân xưởng này cũng được
bố trí cũng tương đối gần nhau và có các số liệu kỹ thuật được cho ở bảng
sau:
Bảng số liệu các phân xưởng của xí nghiệp
stt Tên phân xưởng Diện tích P
tt
(kW) Q
tt
(kW) Loại hộ tiêu thụ
1 Cơ điện 1552 240 200 2
2 Cơ khí 3435 1
3 Đúc gang 3352 400 340 1
4 Đúc thép 2643 450 350 1
5 Nhiệt luyện 2122 500 400 1
6 Mộc mẫu 447 200 420 2
7 Gò hàn 558 320 150 2
8 Cán thép 1837 350 280 1
9 Cắt gọt kim loại 347 300 250 2
10 Lắp ráp 670 220 180 2
Theo yêu cầu thì nhà máy làm việc 3 ca với T
max
=5000 giờ, khoảng cách
từ nguồn tới nhà máy là 12 Km và công suất của nguồn là rất lớn.
SVTH: Hồ Ngọc Thích Page 4
Lớp ĐH Điện A_k3 Đồ Án Cung Cấp Điện
Đứng về mặt cung cấp điện thì việc thiết kế điện phải đảm bảo sự gia

tăng phụ tải trong tương lai; về mặt kỹ thuật và kinh tế phải đề ra phương án
cấp điện sao cho không gây quá tải sau vài năm sản xuất và cũng không gây
quá dư thừa dung lượng công suất dự trữ.Trong nhà máy có nhiều phân
xưởng thuộc hộ tiêu thụ loại 1 nên đây là một nhà máy tiêu thụ loại 1, tức là
cần được cung cấp điện liên tục và an toàn.
II. Giới Thiệu Đặc Điểm Phụ Tải Điện Của Nhà Máy
Phụ tải điện trong nhà máy công nghiệp thường được chia làm hai loại: -
Phụ tải động lực
- Phụ tải chiếu sáng
Phụ tải động lực là phụ tải thường được yêu cầu làm việc ở chế độ dài hạn
với điện áp định mức trực tiếp đến thiết bị là 380V/220V, công suất của
chúng nằm trong một dải từ 1kW đến hàng chục kW và được cung cấp dòng
điện xoay chiều có tần số f=50Hz
Phụ tải chiếu sáng thường là phụ tải 1 pha, công suất không lớn. Đây cũng
là loại phụ tải bằng phẳng, ít thay đổi và làm việc với điện áp xoay chiều có
tần số f=50Hz.
SVTH: Hồ Ngọc Thích Page 5
Lớp ĐH Điện A_k3 Đồ Án Cung Cấp Điện
CHƯƠNG I
XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA CÁC PHÂN XƯỞNG VÀ TOÀN
NHÀ MÁY
I. CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PTTT
Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với
phụ tải thực tế (biến đổi) về mặt hiệu ứng nhiệt lớn nhất. Nói một cách khác
phụ tỉa tính toán cũng làm nóng dây dẫn lên tới nhiệt độ bằng nhiệt độ lớn
nhất do phụ tải thực tế gây ra. Vì vậy chọn thiết bị theo phụ tải tính toán sẽ
đảm bảo an toàn về mặt phát nóng.
Phụ tải tính toán (PTTT) được sử dụng để kiểm tra và lựa chọn các thiết
bị trong hệ thống cung cấp điện như: MBA, đay dẫn, các thiết bị đóng cắt,
bảo vệ…PTTT còn được dùng để tính toán tổn thất công suất, tổn thất điện

áp, tổn thất điện năng và lựa chọn bù dung lượng công suất phản kháng…
PTTT phụ thuộc 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.
Và sau đây là các phương pháp xác định PTTT thường dùng nhất
1. Xác định PTTT theo công suất đặt và hệ số nhu cầu.
Công thức tính
P
tt
= k
nc
.P
đ
Trong đó :
k
nc
: là hệ số nhu cầu , tra trong sổ tay kĩ thuật .
P
đ
: là công suất đặt của thiết bị hoặc nhóm thiết bị , trong tính toán
có thể lấy gần đúng P
đ

≈
P
dđ
(kW) .
SVTH: Hồ Ngọc Thích Page 6
Lớp ĐH Điện A_k3 Đồ Án Cung Cấp Điện
2. Phương pháp xác định PTTT theo suất trang bị điện trên một đơn vị
diện tích:

P
tt
= p
0
. F
Trong đó :
p
0
: là suất trang bị điện trên một đơn vị diện tích , (W/m
2
) .
F : là diện tích bố trí thiết bị , (m
2
) .
3. Phương pháp tính trực tiếp :
Là phương pháp điều tra phụ tải trực tiếp để xác định PTTT áp dụng
cho hai trường hợp:
- Phụ tải rất đa dạng không thể áp dụng phương pháp nào để xác định
phụ tải tính toán.
- Phụ tải rất giống nhau và lặp đi lặp lại ở các khu vực khác nhau như
phụ tải ở khu chung cư .
4. Xác định phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị:
Theo phương pháp này thì phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị sẽ xuất
hiện khi thiết bị có dòng khởi động lớn nhất mở máy còn các thiết bị khác
trong nhóm đang làm việc bình thường và được tính theo công thức sau:
I
đn
= I
k đmax
+ (I

tt
- k
s d
I
đmma x
)
Trong đó:
SVTH: Hồ Ngọc Thích Page 7
Lớp ĐH Điện A_k3 Đồ Án Cung Cấp Điện
I
k đmax
: là dòng khởi động của thiết bị có dòng khởi động lớn nhất trong
nhóm máy.
I
tt
: là dòng điện tính toán của nhóm máy.
I
đm (max )
: là dòng định mức của thiết bị đang khởi động.
k
s d
: là hệ số sử dụng của thiết bị đang khởi động.
Trong các phương pháp trên ba phương pháp 4, 5, 6 dựa trên kinh
nghiệm thiết kế và vận hành để xác định PTTT nên chỉ cho biết các kết quả
gần đúng tuy nhiên chúng khá đơn giản và tiện lợi. Các phương pháp c òn lại
được xây dựng trên cơ sở lí thuyết xác suất thống kê có xét đến nhiều yếu tố
do đó kết quả chính xác hơn, nhưng khối lượng tính toán lớn hơn và phức
tạp nhiều hơn.
5. Xác định PTTT theo công suất trung bình và hệ số cực đại
Vì đã có thông tin chính sác về mặt bằng bố trí máy móc thiết bị biết

được công suất và quá trình công nghệ của từng thiết bị nên ta xác định phụ
tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực đại.Theo phương pháp
này phụ tải tính toán được xác định như sau:
+ Tính toán phụ tải động lực
•
Với 1 động cơ: P
tt
= P
đm
•
Với nhóm động cơ n ≤ 3:
1
tt dmi
P P
n
i
=
=
∑
SVTH: Hồ Ngọc Thích Page 8
Lớp ĐH Điện A_k3 Đồ Án Cung Cấp Điện
•
Với nhóm động cơ n ≥ 4: P
tt
= k
max
k
s d
1
dmi

P
n
i=
∑
Trong đó :
P
đmi
: công suất định mức của thiết bị
k
s d
:hệ số sử dụng của nhóm thiết bị. tra sổ tay
n: Số thiết bị trong nhóm.
k
max
: Hệ số cực đại, tra trong sổ tay kĩ thuật theo quan hệ:
k
max
= f(n
h q
, k
s d
)
n
h q
: Số thiết bị dùng điện hiệu quả.
•
Tính n
h q
 Xác định n
1

: số thiết bị cos công suất lớn hay bằng một
nởa công suất thiết bị có công suất lớn nhất.
 Xác định P
1
: công suất của n
1
thiết bị trên

1
1
dmi
P P
n
i
=
=
∑
 Xác định

1
*
n
n
n
=
;
1
1
P
P

P
=
∑
Trong đó :
n : tổng số thiết bị trong nhóm
SVTH: Hồ Ngọc Thích Page 9
Lớp ĐH Điện A_k3 Đồ Án Cung Cấp Điện
P
∑
: tổng công suất mỗi nhóm , P
∑
=
∑
n
i
P
đ m i

Từ n
*
và P
*
tra bảng ta được n
hp*
+ Khi n
h q
≥ 4
→ Tra bảng với n
h q
và k

s d
được k
max
+ Khi n
h q
< 4
→ Phụ tải tính toán được xác định theo công thức
P
tt
=
∑
n
i
(
k
ti
. P
d m i
)
Trong đó:
k
ti
: hệ số tải của thiết bị i
k
ti
= 0,9 với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn
k
ti
= 0,75 với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại
+ Phụ tải động lực phản kháng

Q
tt
= P
tt
. tgφ
Trong đó:
Cosφ : hệ số công suất tính toán của nhóm thiết bị, tra sổ tay
SVTH: Hồ Ngọc Thích Page 10
Lớp ĐH Điện A_k3 Đồ Án Cung Cấp Điện
II. XÁC ĐỊNH PTTT CHO CÁC PHÂN XƯỞNG
Trong phạm vi đồ án này, với bản thiết kế chi cho phân x ưởng cơ khí, ta
đã biết các thông tin chính xác về mặt bằng bốt trí máy móc thiết bị, biết
được công suất định mức của các thiết bị, nên ta dùng ph ương pháp xác định
PTTT của phân xưởng này theo công suất trung bình và hệ số cực đại. Còn
các phân xưởng khác, vì đã biết được công suất tính toán rồi nên ta không
xét đến.
1. Phân xưởng cơ khí
a. Xác định phụ tải tính toán
Phân xưởng cơ khí là phân xưởng thứ 2 trên mặt bằng sơ đồ nhà máy.
Phân xưởng có diện tích 3435 m
2
với 18 thiết bị với các công suất và chủng
loại khác nhau, 1 văn phòng và 1 nhà kho. Hầu hết các thiết bị đều làm việc
ở chế độ dài hạn. Để tính toán PTTT cho phân xường cơ khí, ta phải phân
nhóm thiết bị cho phân xưởng này.Việc phân nhóm phải tuân thủ các nguyên
tắc sau:
SVTH: Hồ Ngọc Thích Page 11
Lớp ĐH Điện A_k3 Đồ Án Cung Cấp Điện
+ Các thiết bị trong cùng 1 nhóm nên ở gần nhau để giảm đường dây hạ
áp nhờ vậy tiết kiệm được vốn đầu tư ban đầu và tổn thất trên đường dây hạ

áp trong phân xưởng.
+ Chế độ làm việc của các thiết bị trong cùng một nhóm nên giống nhau
để việc xác định PTTT được chính xác hơn và thuận lợi h ơn trong việc lựa
chọn phương thức cấp điện cho nhóm.
+ Tổng công suất trong các nhóm nên xấp xỉ bằng nhau để giảm chủng
loại tủ động lực cần dùng trong phân x ưởng và toàn nhà máy. Số thiết bị
trong cùng một nhóm cũng không nên quá nhiều bởi vì số đầu ra của các tủ
động lực nhỏ hơn hoặc bằng 8 đến 12.
Tuy nhiên thường không thể thoả mãn được cả 3 nguyên tắc trên nên
tuỳ theo yêu cầu thiết kế mà người thiết kế nên lựa chọn cách phân nhóm sao
cho hợp lí.
Dựa vào các nguyên tắc phân nhóm đó kết hợp với vị trí và công suất
của các thiết bị trên mặt bằng phân xưởng, ta chia thiết bị của phân xưởng
cơ khí thành 5 nhóm và tính toán PTTT động lực cho các nhóm như sau:
Phân nhóm các thiết bị trong Phân xưởng cơ khí
St
t
Tên thiết bị Ký
hiệu
Số
lượng
Công suất
P
dm
(kW)
cos
ϕ
K
s d
Dòng

định
mức (A)
Nhóm 1
1 Máy khoan 3 1 3×8 0.7 0.2 17.36
SVTH: Hồ Ngọc Thích Page 12
Lớp ĐH Điện A_k3 Đồ Án Cung Cấp Điện
2 Máy doa 3 2 3×5 0.8 0.16 9.496
3 Máy tiện 3 3 3×12 0.65 0.18 28
4 Tủ sấy 3 pha 3 12 3×30 0.65 0.18 70.12
5 Cần trục 1 18 40 kVA
(ɛ
đ m
=30%)
0.75 0.18 33.29
∑ n=5 P
Σ
=181.432
Nhóm 2
1 Tủ sấy 1 pha 1 13 1×45 0.7 0.18 97.672
2 Máy hàn
(380/60 V)
2 14 2×12.649 0.8 0.16 30.43
3 Máy tiện 2 15 2×6 0.75 0.18 12.15
∑ n=5 P
Σ
=82.298
Nhóm 3
1 Máy phay 1 5 1×8 0.65 0.18 18.7
2 Máy mài tròn 2 6 2×15 0.75 0.18 30.386
3 Máy bào 1 11 1×7 0.65 0.18 16.362

4 Tủ sấy 1 pha 1 13 1×45 0.65 0.18 105.185
5 Máy bào 1 16 1×15 0.65 0.18 35
6 Cần trục 1 18 40 kVA
(ɛ
đ m
=30%)
0.75 0.18 33.29
∑ n=7 P
Σ
=121.43
SVTH: Hồ Ngọc Thích Page 13
Lớp ĐH Điện A_k3 Đồ Án Cung Cấp Điện
Nhóm 4
1 Máy bào 2 4 2×9 0.75 0.18 18.232
2 Máy phay 1 5 1×8 0.65 0.18 18.7
3 Máy chuốt 1 7 1×6 0.65 0.18 14
4 Máy nén 1 8 1×7 0.75 0.18 16.2
5 Máy tiện 2 9 2×7 0.65 0.18 16.362
6 Máy cưa thép 2 10 2×4.5 0.8 0.16 8.546
7 Máy bào 1 11 1×7 0.65 0.16 16.362
8 Máy phay 1 17 1×7 0.8 0.16 13.294
∑

n=11 P
Σ
=76
*) Tính toán phụ tải cho nhóm I:
STT Tên thiết bị Số
lượng
Kí

hiệu
trên sơ
đồ
Công
suất (kW)

cosφ
k
s
d
Dòng
định
mức (A)
1 Máy khoan 3 1 3×8 0.7 0.2 17.36
2 Máy doa 3 2 3×5 0.8 0.16 9.496
3 Máy tiện 3 3 3×12 0.65 0.18 28
4 Tủ sấy 3 pha 3 12 3×30 0.65 0.18 70.12
SVTH: Hồ Ngọc Thích Page 14
Lớp ĐH Điện A_k3 Đồ Án Cung Cấp Điện
5 Cần trục 1 18 40 kVA
(ɛ
đ m
=30%)
0.75 0.18 33.29
Với tổng số nhóm thiết bị là n=13, trong đó có công suất quy đổi về công
suất P
đm
ở chế độ dài hạn của cần trục là:

( )

os 40 0.75 0.3 16.432
qd dm dm
P S c kW
ϕ ε
= × = × =
+ Thiết bị có công suất định mức max: tủ sấy 3 pha (P
d m
=30kW)
=> số thiết bị có công suất định mức =1/2 công suất định mức của tủ sấy 3
pha là n
1
=4, và tổng công suất của các thiết bị này là:
P
1
=106.432 kW
+ Tổng công suất của các thiết bị trong nhóm 1 là:

( )
3 30 3 12 3 8 3 5 16.432 181.432P kW
Σ
= × + × + × + × + =

=>
1
*
4
0.3
13
n
n

n
= = =
;
1
*
106.432
0.6
181.432
P
P
P
Σ
= = ≈
=>tra bảng PL 1.4 ta được
* *
0.66 0.66 13 8.55
hq hq hq
n n n n
= => = × = × =
lấy n=8
+ hệ số sử dụng trung bình

13
1
13
1
0.19
i i
i
sdtb

i
i
Pk
k
P
=
=
= =
∑
∑
từ n
h q
và k
s d t b
ta tra bảng PL 1.5 được k
max
=2.31
SVTH: Hồ Ngọc Thích Page 15
Lớp ĐH Điện A_k3 Đồ Án Cung Cấp Điện
=>
( )
13
ax
1
0.19 2.31 181.432 79.63
tt m sdtb dmi
i
P k k P kW
=
= = × × =

∑
+ Từ các hệ số cosφ ta tính được hệ số cosφ
tb

os
127.524
os 0.7
181.432
i i
tb
i
Pc
c
P
ϕ
ϕ
= = =
∑
∑
=>tgφ
tb
=1.02 =>
( )
79.63 1.02 81.22
tt tt tb
Q P tg kVAr
ϕ
= = × =

( )

79.63
113.757
os 0.7
tt
tt
tt
P
S kVA
c
ϕ
= = =
;
( )
113.757
172.836
3U 3 0.38
tt
tt
dm
S
I A
= = =
×

Xác định dòng điện đỉnh nhọn:
Dòng điện đỉnh nhọn là dòng điện ứng với công suất đỉnh nhọn (công
suất lớn nhất trong 1-2s). Dòng điện này dùng để tính toán mức độ sụt áp
của lưới điện nhằm đánh giá ảnh hưởng của nó tới chế độ làm việc bình
thường các thết bị lân cận từ đó tìm biện pháp khắc phục.
Công thức tính toán dòng điện đỉnh nhọn là:

I
dn
= I
k dmax
+ k
dt
(I
tt
- k
s d
I
d m k d
) = k
k d
I
d m k d
+ k
dt
(I
tt
- k
s d
I
dmkd
)
trong đó:
I
k dmax
: là dòng điện khởi động của thiết bị có dòng điện khởi động lớn
nhất trong nhóm:

I
k dmax
=k
k d
I
dmkd
k
k d
: là hệ số khởi động của thiết bị. Đối với động cơ không đồng bộ thì
k
k d
=5-7, còn động cơ đồng bộ thì k
k d
=2-3.
I
d m k d
: là dòng điện định mức khởi động của thiết bị.
k
dt
: là hệ số đồng thời, thường lấy trong khoảng 0.8-0.85.
k
s d
: là hệ số sử dụng của thiết bị khởi động.
SVTH: Hồ Ngọc Thích Page 16
Lớp ĐH Điện A_k3 Đồ Án Cung Cấp Điện
trong công thức này ta lấy k
k d
=5, k
s d
=0.18 của tủ sấy 3 pha

=>I
dn
= 5×70.12 + 0.8(172.836 - 0.18×70.12)=478.77 (A)
Tính toán tương tự cho các nhóm khác ta có bảng số liệu sau:
Bảng tính toán các nhóm phân xưởng cơ khí
Nhóm P
tt
(kW) S
tt
(kVA) k
s dtb
k
max
Cosφ
tb
I
tt
(A) I
dn
(A)
I 79.63 113.757 0.19 2.31 0.7 172.863 478.77
II 70.273 98.867 0.173 2.1 0.71 150.738 894.897
III 52.897 76.22 0.18 2.42 0.694 118.8 602.986
IV 27.77 39.11 0.174 2.1 0.71 59.42 136.6
b. Xác định phụ tải chiếu sáng.
Ta sẽ tính toán phụ tải chiếu sáng theo suất chiếu sáng trên một đơn vị
diện tích:
P
cs
=p

0
F
Trong đó:
p
0
: là suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích (W/m
2
)
F: là diện tích được chiếu sáng (m
2
)
Đối phân xưởng cơ khí, hệ thống chiếu sáng chủ yếu là bóng đèn sợi đốt nên
tra bảng PL 1.7 ta chọn p
0
=16W/m
2
và dựa vào bảng số liệu ta có diện tích
của phân xưởng là F=3435m
2
.
Vậy ta có phụ tải chiếu sáng xưởng cơ khí là:
SVTH: Hồ Ngọc Thích Page 17
Lớp ĐH Điện A_k3 Đồ Án Cung Cấp Điện
+ P
cs
=p
0
F=16×3435=54960 (W) =54.96 (kW)
+ Q
cs

=P
cs
tgφ=0 (vì dùng đèn sợi đốt nên cosφ=1)
+ S
cs
=P
cs
=54.96 (kW)
+
( )
54.96
83.5
3 0.38 3
cs
cs
S
I A
U
= = =
c. Xác định PTTT của xưởng cơ khí.
*) Phụ tải động lực
+ Phụ tải tác dụng

( ) ( )
4
1
0.8 79.36 70.273 52.897 27.77 184.456
dl dt tti
i
P k P kW

=
= = × + + + =
∑
+ Phụ tải phản kháng

( ) ( )
4
1
0.8 81.22 68.867 54.854 27.45 185.913 Ar
dl dt tti
i
Q k Q kV
=
= = × + + + =
∑
+ Phụ tải toàn phần

( ) ( ) ( )
2 2
2 2
184.456 185.913 261.892
dl dl dl
S P Q kVA
= + = + =
=>
( )
261.892
397.9
3 0.38 3
dl

dl
S
I A
U
= = =

Trong đó
k
dt
: là hệ số đồng thời, ở đây lấy k
dt
=0.8
P
tt
và Q
tt
là công suất tác dụng và phản kháng của phân xưởng i.
*) Phụ tải tính toán toàn phân xưởng cơ khí
+ Phụ tải tác dụng của phân xưởng.
SVTH: Hồ Ngọc Thích Page 18
Lớp ĐH Điện A_k3 Đồ Án Cung Cấp Điện

( )
184.456 54.96 239.416
px dl cs
P P P kW
= + = + =
+ Phụ tải phản kháng của phân xưởng.

( )

185.913 Ar
px dl cs
Q Q Q kV
= + =
+ Phụ tải toàn phần của phân xưởng.

( ) ( )
( ) ( ) ( )
2 2
2 2
239.416 185.913 320.91
px px px
S P Q kVA
= + = + =
+ Dòng điện toàn phân xưởng.

( )
302.91
460.22
3 0.38 3
px
px
S
I A
U
= = =
2. Phụ tải tính toán của các phân xưởng còn lại
Trong đề tài này đã cho biết phụ tải tính toán của các phân xưởng còn
lại rồi nên ta không phải tính đến nữa. Ta chỉ xét đến phụ tải động lực và
chiếu sáng.

a. Phân xưởng cơ điện.
*) Phụ tải động lực
+ Phụ tải tác dụng

( )
0.85 240 204
dl dt tt
P k P kW
= = × =
+ Phụ tải phản kháng

( )
0.85 200 170 Ar
dl dt tt
Q k Q kV
= = × =
+ Phụ tải toàn phần

( ) ( ) ( )
2 2
2 2
202 170 264
dl dl dl
S P Q kVA
= + = + =
=>
( )
261.892
397.9
3 0.38 3

dl
dl
S
I A
U
= = =

SVTH: Hồ Ngọc Thích Page 19
Lớp ĐH Điện A_k3 Đồ Án Cung Cấp Điện
*) Phụ tải chiếu sáng
+ Phụ tải chiếu sáng tác dụng.
P
cs
=p
0
F=15×1552=23280 (W) =23.28 (kW)
ở đây p
0
=15 tra ở bảng PL 1.7
+ Phụ tải chiếu sáng phản kháng
Q
cs
=P
cs
tgφ=0 (vì dùng đèn sợi đốt nên cosφ=1)
+ Phụ tải chiếu sáng toàn phần
S
cs
=P
cs

=23.28 (kW)
+ Dòng điện chiếu sáng

( )
23.28
35.37
3 0.38 3
cs
cs
S
I A
U
= = =
=> tính toán tương tự cho các phân xưởng còn lại ta có bảng sau:
Bảng tính toán phụ tải cho các phân xưởng xí nghiệp
Stt Tên phân xưởng P
p x
(kW) Q
p x
(kVAr) S
px
(kVA) I
px
(A) cosφ
p x
1 Cơ điện 225.28 170 282.22 428.797 0.798
2 Cơ khí 239.614 185.913 320.91 460.22 0.747
3 Đúc gang 370.28 288 469.1 712.71 0.789
4 Đúc thép 399.645 320 511.97 777.86 0.78
5 Nhiệt luyện 431.830 336 547.15 831.3 0.789

6 Mộc mẫu 166.258 123.88 207.335 315 0.8
7 Gò hàn 280.928 243.535 371.793 564.88 0.756
SVTH: Hồ Ngọc Thích Page 20
Lớp ĐH Điện A_k3 Đồ Án Cung Cấp Điện
8 Cán thép 309.392 258.223 402.992 612.283 0.768
9 Cắt gọt 245.205 203.227 381.508 483.922 0.643
10 Lắp ráp 197.72 159.646 254.048 385.986 0.541
tổng 2866.125 2288.424 3753.026
3. Phụ tải tính toán toàn nhà máy.
*) Phụ tải tác dụng.

( )
10
1
0.85 2866.125 2436.206
NM dt pxi
i
P k P kW
=
= = × =
∑
*) Phụ tải phản kháng
( )
10
1
0.85 2288.424 1945.160
NM dt pxi
i
Q k Q kVAr
=

= = × =
∑
*) Phụ tải toàn phần
( ) ( ) ( ) ( ) ( )
2 2 2 2
2436.206 1945.160 3117.490
NM NM NM
S P Q kVA
= + = + =
=>
( )
3117.490
4736.53
3 0.38 3
NM
NM
S
I A
U
= = =
=>
2436.206
os 0.781
3117.490
NM
NM
NM
P
c
S

ϕ
= = =
SVTH: Hồ Ngọc Thích Page 21
Lớp ĐH Điện A_k3 Đồ Án Cung Cấp Điện
CHƯƠNG II
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG VÀ
TOÀN NHÀ MÁY
I. THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG CƠ
KHÍ
1. Đặt vấn đề.
Mạng điện phân xưởng dùng để cung cấp và phân phối điện năng cho
phân xưởng nó phải đảm bảo các yêu cầu về kinh tế, kỹ thuật như : Đơn
giản, tiết kiệm về vốn đầu tư, thuận lợi khi vận hành và sữa chửa, dể dàng
thực hiện các biện pháp bảo vệ và tự động hóa, đảm bảo chất lượng điện
năng, giảm đến mức nhỏ nhất các tổn thất phụ.
Sơ đồ nối dây của phân xưởng có 3 dạng cơ bản :
- Sơ đồ nối dây 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, dễ thực hiện các biện pháp bảo vệ và
tự động hoá, dễ bảo quản vận hành. Khuyết điểm của nó là vốn đầu tư lớn.
Vì vậy sơ đồ nối dây hình tia thường được dùng khi cung cấp điện cho các
hộ tiêu thụ loai 1 va 2.
Sơ đồ hình tia dùng để cung cấp điện cho các phụ tải phân tán. Từ
thanh cái trạm biến áp có các đường dây dẫn đến các tủ phân phối động lực.
Từ tủ phân phối động lực có các đường dây dẫn đến phụ tải. Loại sơ đồ này
SVTH: Hồ Ngọc Thích Page 22
Lớp ĐH Điện A_k3 Đồ Án Cung Cấp Điện
có độ tin cậy tương đối cao, thường được dùng trong các thiết bị phân tán
trên diện tích rộng như phân xưởng cơ khí, lắp ráp, dệt v.v

- Sơ đồ nối dây phân nhánh : Ưu điểm của sơ đồ này là tốn ít cáp,
chủng loại cáp cũng ít. Nó thích hợp với các phân xưởng. có phụ tải nhỏ,
phân bố không đồng đều. Nhược điểm là độ tin cậy cung cấp điện thấp
thường dùng cho các hộ loại III

- Sơ đồ nối dây hỗn hợp : Có nghĩa là phối hợp các kiểu sơ đồ trên tuỳ
theo các yêu cầu riêng của từng phụ tải hoặc của cấc nhóm phụ tải.
Từ những ưu khuyết điểm trên ta dùng sơ đồ hỗn hợp của hai dạng sơ đồ
trên để cấp điện cho phân xưởng, cụ thể là :
SVTH: Hồ Ngọc Thích Page 23
Lớp ĐH Điện A_k3 Đồ Án Cung Cấp Điện
- Tủ phân phối của phân xưởng: Đặt 1 áptômát tổng phía từ trạm biến áp về
và 3 áptômát nhánh cấp điện cho 3 tủ động lực.
- Các tủ động lực: Mỗi tủ được cấp điện từ thanh góp tủ phân phối của phân
xưởng bằng một đường cáp ngầm hình tia, phía đầu vào đặt áptômát hoặc cầu
dao và cầu chì làm nhiệm vụ đóng cắt, bảo vệ quá tải và ngắn mạch cho các
thiết bị trong phân xưởng. Các nhánh ra cũng đặt các cầu dao, cầu chì nhánh
để cung cấp trực tiếp cho các phụ tải, thường các tủ động lực có tối đa 8 - 12
đầu ra vì vậy đối với các nhóm có số máy lớn sẽ nối chung các máy có công
suất bé lại với nhau cùng một đầu ra của tủ động lực.
- Trong một nhóm phụ tải : Các phụ tải có công suất lớn thì được cấp bằng
đường cáp hình tia còn các phụ tải có công suất bé và ở xa tủ động lực thì có
thể gộp thành nhóm và được cung cấp bằng đường cáp trục chính.
2. Chọn sơ đồ cấp điện cho phân xưởng cơ khí.
Qua phân tích ở trên đối với phân xưởng cơ khí ta dùng sơ đồ hổn hợp
để cung cấp điện cho phân xưởng. Sơ đồ nguyên lý như hình vẽ :
SVTH: Hồ Ngọc Thích Page 24
Lớp ĐH Điện A_k3 Đồ Án Cung Cấp Điện
Điện năng nhận từ thanh cái hạ áp của MBA phân xưởng qua aptomat đưa về
tủ phân phối bằng đường cáp động lực ( cáp 1) sau đó từ tủ phân phối có các

lộ ra dẫn về các tủ động lực qua hệ thống cáp ( cáp 2). Từ tủ động lực điện
năng được đưa đến các thiết bị bằng dây dẫn cách điện luồn trong ống sắt.
Việc đóng cắt và bảo vệ ở đây dùng cầu dao và aptomat.
3. Chọn các thiết bị cho phân xưởng cơ khí.
a. Chọn các dây chảy bảo vệ cho từng máy :
- Cầu chì là một thiềt bị bảo vệ đơn giản, rẻ tiền nhưng độ nhạy kém. Nó
chỉ tác động khi dòng điện lớn hơn định mức nhiều lần, chủ yếu là khi ngắn
mạch.
Cầu chì được chọn theo điện áp định mức, dòng điện định mức và dòng điện
cắt định mức. Ngoài ra phải chú ý đặt cầu chì trong nhà hay ngoài trời.
SVTH: Hồ Ngọc Thích Page 25