ĐỒ ÁN: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ SỐ 130_CHƯƠNG 2 doc

Ch-ơng 2: Xác định phụ tải tính toán
2.I. Đặt vấn đề.
Khi thiết kế cung cấp điện cho một công trình nào đó, nhiệm vụ đầu tiên
của chúng ta là xác định phụ tải điện của công trình ấy. Tuỳ theo quy mô của
công trình mà phụ tải điện phải đ-ợc xác định theo phụ tải thực tế hoặc còn phải
kể đến khả năng phát triển của công trình trong t-ơng lai 5 năm, 10 năm hoặc
lâu hơn nữa. Nh- vậy xác định phụ tải điện là giải bài toán dự báo phụ tải ngắn
hạn hoặc dài hạn. Dự báo phụ tải ngắn hạn tức là xác định phụ tải công trình
ngay sau khi công trình đi vào vận hành, phụ tải đó th-ờng đ-ợc gọi là phụ tải
tính toán. Ng-ời thiết kế cần biết phụ tải tính toán để chọn các thiết bị điện nh-:
Máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ v.v để tính tổn thất công
suất, điện áp để chọn các thiết bị bù v.v Nh- vậy phụ tải tính toán là số liệu
quan trọng để thiết kế cung cấp điện.
Phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh-: Công suất, số l-ợng máy,
chế độ vận hành của chúng, quy trình công nghệ sản xuất Vì vậy xác định
chính xác phụ tải tính toán là một nhiệm vụ khó khăn nh-ng rất quan trọng, vì
nếu xác định phụ tải tính toán mà nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ làm giảm tuổi
thọ các thiết bị điện, có khi dẫn đến cháy, nổ rất nguy hiểm, còn nếu phụ tải tính
toán lớn hơn phụ tải thực tế nhiều thì các thiết bị điện đ-ợc chọn sẽ quá lớn so
với yêu cầu do đó gây lãng phí.
Có nhiều ph-ơng pháp xác định phụ tải điện nh-ng do tính phức tạp của
phụ tải nên ch-a có ph-ơng pháp nào hoàn toàn chính xác. Sau đây sẽ trình bày
một số ph-ơng pháp tính phụ tải th-ờng dùng nhất trong thiết kế hệ thống cung
cấp điện.
1. Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu.
P
tt
= K
nc
. P
đ

Q
tt
= P
tt
. tg
S
tt
=
2 2
cos
tt
tt tt
P
P Q


Trong đó: K
nc
: Hệ số nhu cầu cho trong số tay kỹ thuật;
P
đ
: Công suất đặt của thiết bị hoặc nhóm thiết bị, trong tính
toán có thể xem gần đúng P
d
Pdm.
Ph-ơng pháp này có độ chính xác không cao lắm. Vì hệ số K
nc
cho trong
sổ tay đôi khi không phù hợp với thực tế vì vậy nó đ-ợc dùng cho tính toán sơ
bộ.

2. Xác định phụ tải tính toán theo suất trang bị điện trên một đơn vị diện tích.
P
tt
= P
0
.F
Trong đó: P
0
- Suất trang bị điện trên một đơn vị diện tích ,(W/m
2
)
F - Diện tích bố trí thiết bị , (m
2
).
Ph-ơng pháp này chỉ cho kết quả gần đúng và chỉ áp dụng cho các phân
x-ởng có mật độ máy móc sản xuất phân bố t-ơng đối đều.
3. Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản
phẩm.
P
tt
=
max
0
.
T
Ma
Trong đó:
M - Số sản phẩm đ-ợc sản xuất ra trong 1 năm ;
a
0

- Suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm (KWh/đvsp);
T
max
- Thời gian sử dụng công suất lớn nhất (h).
4. Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại K
max
và công suất trung bình
P
tb
(còn gọi là ph-ơng pháp số thiết bị hiệu quả n
hq
)
P
tt
=K
max
.P
tb
= K
max
. K
sd
.P
đm
K
max
, K
sd
- Hệ số cực đại và hệ số sử dụng, tra trong sổ tay kỹ thuật.
P

đm
- công suất định mức của thiết bị hoặc nhóm thiết bị (W).
K
max
=f ( n
hq
, K
sd
).
n
hq
- số thiết bị dùng điện hiệu quả.
5.Ph-ơng pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và độ lệch
của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình.
P
tt
=P
tb


Trong đó:
P
tb
-công suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị (W).
-độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình.
-hệ số tán xạ của
6.Ph-ơng pháp xác định phụ tải tính toán theo hệ số hình dáng của đồ thị phụ
tải và công suất trung bình:
P
tt

=k
hd
.P
tb
Trong đó:
k
hd
-hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải, tra trong sổ tay kỹ thuật.
P
th
-công suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị (kW).
P
tb
=
t
A
t
dttP



1
0
)(
7.Ph-ơng pháp tính trực tiếp.
Trong các ph-ơng pháp trên, 3 ph-ơng pháp 1, 5 và 6 la dựa trên kinh nghiệm
thiết kế và vận hành để xác định phụ tải tính toán nên chỉ cho kết quả gần đúng
tuy nhiêm chúng khá đơn giản và tiện lợi. Các ph-ơng pháp còn lại xây dựng
trên cơ sở xác suất thống kê có xét đến nhiều yếu tố do đó có kết quả chính xác
hơn nh-ng khối l-ợng tính toán lớn và phức tạp.

Tùy theo yêu cầu tính toán và những thông tin có thể có đ-ợc từ phụ tải, ng-ời
thiết kế có thể lựa chọn các ph-ơng pháp thích hợp để xác định PTTT.
Trong bài tập dài này với phân x-ởng sữa chữa cơ khí ta đã biết vị trí, công
suất đặt và chế độ làm việc của từng thiết bị trong phân x-ởng nên khi tính toán
phụ tải động lực của phân x-ởng có thể sử dụng ph-ơng pháp xác định phụ tải
tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực đại. Các phân x-ởng còn lại do
chỉ biêt diện tích và công suất đặt của nó nên để xác định phụ tải của các động
lực của các phân x-ởng này ta áp dụng ph-ơng pháp tính toán theo công suất
đặt và hệ số nhu cầu. Phụ tải chiếu sáng của các phân x-ởng đ-ợc xác định theo
ph-ơng pháp suất chiếu sáng trên một đơn vị sản xuất.
2.II.Xác định phụ tải tính toán của phân x-ởng sữa chữa cơ khí.
Phân x-ởng sữa chữa cơ khí là phân x-ởng số 6 trong sơ đồ mặt bằng nhà máy.
Phân x-ởng có diện tích bố trí thiết bị là 931 m
2
. Trong đó phân x-ởng có 20
thiết bị , công suất của các thiết bị rất khác nhau, thiết bị có công suất lớn nhất là
15 kW, song cũng có các thiết bị có công suất rất nhỏ 2,8 kW. Phần lớn các thiết
bị có chế độ làm việc dài hạn, chỉ có cầu trục và máy hàn có chế độ làm việc
ngắn hạn lặp lại. Những đặc điểm này cần đ-ợc quan tâm khi phân nhóm phụ tải
, xác định phụ tải tính toán và lựa chọn ph-ơng án cung cấp điện cho phân
x-ởng.
1.Giới thiệu ph-ơng pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung
bình và hệ số cực đại.
theo ph-ơng pháp này PTTT đ-ợc xác định theo biểu thức:
P
tt
=k
max
.k
sd

.


n
i
dm
P
1
Trong đó:
P
dm
-công suất định mức của thiết bị thứ i trong nhóm.
n-số thiết bị trong nhóm.
k
sd
-hệ số sử dụng, tra trong sổ tay kỹ thuật.
k
max
-hệ số cực đại, tra trong sổ tay kỹ thuật theo quan hệ k
max
=f(n
hq
,k
sd
).
n
hq-
số thiết bị dùng điện hiệu quả.
Số thiết bị dùng điện hiệu quả n
hq

là số thiết bị có cùng công suất, cùng chế độ
làm việc gây ra một hiệu quả phát nhiệt đúng bằng các phụ tải thực tế gây ra
trong quá trình làm việc , n
hq
đ-ợc xác định bằng biểu thức tổng quát sau:
n
hq
=










n
i
dm
n
i
dmi
P
P
1
2
2
1

)(
Trong đó:
P
dmi
-công suất định mức của thiết bị thứ i trong nhóm.
n-số thiết bị trong nhóm.
khi n lớn thì việc xác định n
hq
theo biểu thức trên khá phiền phức nên có thể
xác định n
hq
theo ph-ơng pháp gần đúng với sai số tính toán nằm trong
khoảng


10%.
a. Tr-ờng hợp
m= 3
min
max

dm
dm
P
P
và k
sd
0,4 thì n
hq
= n.

Chú ý nếu trong nhóm có n thiết bị mà tổng công suất của chúng không lớn hơn
5% tổng công suất của cả nhóm thì: n
hq
= n-n
1
.
Trong đó:
P
dm max
-công suất định mức của thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm.
P
dm min
- công suất định mức của thiết bị có công suất nhỏ nhất trong nhóm.
b. Tr-ờng hợp
m= 3
min
max

dm
dm
P
P
và k
sd
0,2 thì n
hq
đ-ợc xác định theo biểu thức:
n= n
p
P

dm
n
i
dmi



max
1
.2
c. Khi không áp dụng đ-ợc các tr-ờng hợp trên, việc xác định n
hq
phải tiến hành
theo trình tự:
Tr-ớc hêt tính
n
n
n
1
*

P
P
P
1
*

Trong đó:
n-số thiết bị trong nhóm.
n

1
-số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất của thiết bị có công
suất lớn nhất.
P ,P
1
-tổng công suất của n và n
1
thiết bị.
sau khi tính đ-ợc n
*
và P
*
tra theo sổ tay kỹ thuật ta tìm đ-ợc n
hq*
=f(n
*
,P
*
), từ đó
tính n
hq
theo công thức: n
hq
=n
hq*
.n.
khi xác định phụ tải tính toán theo ph-ơng pháp số thiết bị dùng điện hiệu quả
n
hq
,trong một số tr-ờng hợp cụ thể có thể dùng các công thức gần đúng nh- sau:

* Nừu n 3 và n
hq
< 4 thì phụ tải tính toán đ-ợc tính theo công thức:
P
tt
=


n
i 1
k
ti
.P
dm
Trong đó: k
ti
hệ số phụ tải của thiết bị thứ i.Nếu không có số liệu chính xác ,
hệ số phụ tải có thể lấy gần đúng nh- sau:
k
ti
= 0,9 đối với thiết bị làm việc dài hạn.
k
ti
= 0,75 đối với thiết bị làm việc ngắn hạn lặp lại.
* Nếu n > 300 và k
sd
0,5 phụ tải tính toán đ-ợc tính theo công thức:
P
tt
= 1,05.k

sd
.


n
i
dmi
P
1
*Nếu mạng có thiết bị một pha cần phải phân phối đều các thiết bị cho ba pha
của mạng, tr-ớc khi xác định n
hq
phải quy đổi công suất của một pha về phụ tải
ba pha t-ơng đ-ơng:
Nếu thiết bị 1 pha đấu vào điện áp pha: P
qd
= 3.P
phamax
Nếu thiết bị 1 pha đấu vào điện áp dây: P
qd
= 3 .P
phamax
* Nếu trong nhóm có thiết bị tiêu thụ điện làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại thì
phải quy đổi về chế độ dài hạn tr-ớc khi tính n
hq
theo công thức:
P
qd
=
dm

.P
dm
Trong đó:

dm
hệ số đóng điện t-ơng đối phần trăm, cho trong lý lịch máy.
2.Trình tự xác định phụ tải tính toán theo ph-ơng pháp P
tb
và k
max
:
2.1.Phân nhóm phụ tải:
Trong mỗi phân x-ởng th-ờng có nhiều thiết bị có công suất và chế độ làm
việc rất khác nhau, muốn xác định phụ tải tính toán đ-ợc chính xác cần phải
phân nhóm thiết bị. Việc phân nhóm thiết bị điện cần tuân theo các nguyên tắc
sau:
* Các thiết bị trong cùng một nhóm nên ở gần nhau để đảm bảo chiều dài
đ-ờng dây hạ áp nhờ vậy có thể tiết kiệm đ-ợc vốn đầu t- và tổn thất trên các
đ-ờng dây hạ áp trong phân x-ởng.
* Chế độ làm việc của các thiết bị trong cùng một nhóm nên giống nhau để
việc xác định PTTT đ-ợc chính xác hơn và thuận lợi cho việc lựa chọn ph-ơng
thức cung cấp điện cho nhóm.
* Tổng công suất của nhóm nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tủ động lực
cần dùng trong phân x-ởng và toàn nhà máy. Số thiết bị trong một nhóm không
nên quá nhiều bởi số đầu ra của các tủ động lực th-ờng ( 8 đến 12 ).
Tuy nhiên th-ờng thì khó thỏa mãn cùng lúc cả 3 nguyên tắc trên , do vậy
ng-ời thiết kế cần phải lựa chọn cách phân nhóm sao cho hợp lý nhất.
Dựa theo nguyên tắc phân nhóm phụ tải điện đã nêu ở trên và căn cứ vào vị
trí , công suất của thiết bị bố trí trên mặt bằng phân x-ởng có thể chia các thiết

bị trong phân x-ởng sữa chữa cơ khí thành 5 nhóm. Kết quả phân nhóm phụ tải
điện đ-ợc cho d-ới bảng sau:
Bảng 2.1-Tổng hợp kết quả phân nhóm phụ tải.
TT Tên thiết bị Số
l-ợng
Ký hiệu trên
mặt bằng
P
dm
(kW)

Cos
K
sd
Nhóm I
1 Máy khoan 1 1 7,5 0,6 0,18
2 Máy doa 1 2 3 0,6 0,18
3 Máy doa 1 3 3 0,6 0,18
4 Máy tiện 1 4 7 0,6 0,18
5 Máy tiện 1 5 7,5 0,6 0,18
6 Máy tiện 1 6 4,5 0,6 0,18
Tổng nhóm I
6 32,5
Nhóm II
1 Máy bào 1 7 4,5 0,6 0,18
2 Máy bào 1 8 7 0,6 0,18
3 Máy phay 1 9 7 0,6 0,18
4 Máy phay 1 10 7 0,6 0,18
5 Máy mài tròn 1 11 2,8 0,6 0,18
6 Máy mài tròn 1 12 2,8 0,6 0,18

7 Máy phay 1 13 15 0,6 0,18
Tổng nhóm II
7 46,1
Nhóm III
1 Máy chuốt 1 14 7,5 0,6 0,18
2 Máy sọc 1 15 5 0,6 0,18
3 Máy sọc 1 16 5 0,6 0,18
4 Máy tiện 1 17 10 0,6 0,18
5 Máy tiện 1 18 10 0,6 0,18
6 Máy doa 1 19 12 0,6 0,18
7 Máy doa 1 20 12 0,6 0,18
Tổng nhóm III
7 61,5
2. Xác định phụ tải tính toán của các nhóm phụ tải:
( Các trị số n
hq*
và k
max
tra ở phụ lục I.1, I.2 ,I.3)
a. Tính toán cho nhóm I:
Số liệu tính toán của nhóm I cho trong bảng 2.2 d-ới đây:
Bảng 2.2 Danh sách phụ tải nhóm I.
TT Tên thiết bị Số
l-ợng
Ký hiệu trên
mặt bằng
P
dm
(kW)

Cos
K
sd
1 Máy khoan 1 1 7,5 0,6 0,18
2 Máy doa 1 2 3 0,6 0,18
3 Máy doa 1 3 3 0,6 0,18
4 Máy tiện 1 4 7 0,6 0,18
5 Máy tiện 1 5 7,5 0,6 0,18
6 Máy tiện 1 6 4,5 0,6 0,18
Tổng nhóm I
6 32,5
n = 6; n
1
= 4;P=32,5 kW; P
1
=26,5 kW.

67,0
6
4
1
*

n
n
n ;
815,0
5,32
9,512,26
1

*

P
P
P
Tra phụ lục I.4 ta tìm đ-ợc n
hq*
= f( n
*
,p
*
)

n
hq*
= 0,86
Số thiết bị dùng điện hiệu quả n
hq
= n
hq*
.n=0,86x6=6.
Với k
sd
= 0,18 và n
hq
= 6 tra phụ lục I.5 ta tìm đ-ợc k
max
= 2,24
Phụ tải tính toán của nhóm I:
PkkP

n
i
dmisdtt



1

max
=2,24x0,1832x32,5=13,104 (kW).
47217,
0,6
0,61
13,104
cos
cos1
.P.tgPQ
2
2
tttttt








(kVAr).
8421

22
,
tttt
tt
QPS (KVA).
18233
3380
8421
3380
,
.,
,
.,

tt
tt
S
I (A).
b. Tính toán cho nhóm II:
Số liệu tính toán của nhóm II cho trong bảng 2.3 d-ới đây:
Bảng 2.3 Danh sách phụ tải nhóm II.
TT Tên thiết bị Số l-ợng Ký hiệu trên mặt
bằng
P
dm
(kW)

Cos
K
sd

1 Máy bào 1 7 4,5 0,6 0,18
2 Máy bào 1 8 7 0,6 0,18
3 Máy phay 1 9 7 0,6 0,18
4 Máy phay 1 10 7 0,6 0,18
5 Máy mài tròn 1 11 2,8 0,6 0,18
6 Máy mài tròn 1 12 2,8 0,6 0,18
7 Máy phay 1 13 15 0,6 0,18
Tổng nhóm II
7 46,1
n = 7; n
1
= 1; P=46,1 kW; P
1
=15 kW.
1430
7
1
1
,
*

n
n
n ; 0,325
46,1
15
P
P
P
1

*
.
Tra phụ lục I.4 ta tìm đ-ợc n
hq*
= f( n
*
,p
*
)

n
hq*
= 0,8
Số thiết bị dùng điện hiệu quả n
hq
= n
hq*
.n=0,8x7=6
Với k
sd
= 0,18và n
hq
= 6 tra phụ lục I.5 ta tìm đ-ợc k
max
= 2,24.
Phụ tải tính toán của nhóm II:



n

i
dmisdtt
PkkP
1

max
=2,24x0,18x46,1=18,588(kW).
74824
60
601
58818
1
2
2
,
,
,
,
cos
cos








tttttt
PtgPQ (kVAr).

9830
22
,
tttt
tt
QPS (KVA).
06947
3380
9830
3380
,
.,
,
.,

tt
tt
S
I (A).
c. Tính toán cho nhóm III:
Số liệu tính toán của nhóm III cho trong bảng 2.4 d-ới đây:
Bảng 2.4 Danh sách phụ tải nhóm III.
TT Tên thiết bị Số
l-ợng
Ký hiệu trên
mặt bằng
P
dm
(kW)

Cos
K
sd
1 Máy chuốt 1 14 7,5 0,6 0,18
2 Máy sọc 1 15 5 0,6 0,18
3 Máy sọc 1 16 5 0,6 0,18
4 Máy tiện 1 17 10 0,6 0,18
5 Máy tiện 1 18 10 0,6 0,18
6 Máy doa 1 19 12 0,6 0,18
7 Máy doa 1 20 12 0,6 0,18
Tổng nhóm III
7 61,5
n = 7; n
1
= 5; P=61,5 kW; P
1
=51,5 kW.
7140
7
5
1
,
*

n
n
n ; 8370
561
551
1

,
,
,
*

P
P
P .
Tra phụ lục I.4 ta tìm đ-ợc n
hq*
= f( n
*
,p
*
)

n
hq*
= 0,86
Số thiết bị dùng điện hiệu quả n
hq
= n
hq*
.n=0,86x7=6.
Với k
sd
= 0,18và n
hq
= 6 tra phụ lục I.5 ta tìm đ-ợc k
max

= 2,24
Phụ tải tính toán của nhóm III:



n
i
dmiptttt
PkP
1
.
=2,24x0,18x61,5 = 24,797 (kW).
06333
60
601
79724
1
2
2
,
,
,
,
cos
cos

tttttt
PtgPQ (kVAr).
32841
22
,
tttt
tt
QPS (KVA).
41 328
62 792
0 38 3 0 38 3
,
,
, . , .
tt
tt
S
I (A).
3. Tính toán phụ tải chiếu sáng của phân x-ởng cơ khí:
Phụ tải chiếu sáng của phân x-ởng sữa chữa cơ khí xác định theo ph-ơng pháp
suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích:
P
cs
= p
0
. F
Trong đó:

p
0
suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích chiếu sáng (W/m
2
).
F-diện tích đ-ợc chiếu sáng (m
2
).
Trong phân x-ởng sữa chữa cơ khí hệ thống chiếu sáng sử dụng đèn sợi đốt. Tra
trong phụ lục ta có đ-ợc p
0
= 15 (W/m
2
).
P
cs
= p
0
. F
1
= 15x931 = 13965=13,965 (kW).
Q
cs
= P
cs
. tg
cs
= 0 (đèn sợi đốt cos
cs
= 1).

4. Xác định phụ tải tính toán của toàn phân x-ởng:
* Phụ tải tác dụng của phân x-ởng:
P
px
= k
đt
.P
tt
= 0,8x(13,104+ 18,588 + 24,797) = 45,191 (kW).
Trong đó: k
đt
hệ số đồng thời của toàn phân x-ởng k
đt
= 0,8.
Phụ tải phản kháng của phân x-ởng:
Q
px
= k
đt
.Q
tt
= 0,8x(17,472+24,748+33,063) = 60,226 (kVAr).
* Phụ tải toàn phần của phân x-ởng kể cả chiếu sáng:
S
tt
= ))((
22
px
cspx
QPP = 41984226609651319145

22
,,),,( (kVA).
I
tt px
= 262128
3380
41984
3
,
,
,

U
S
tt
(A).
cos
px
= 7010
41984
9651319145
,
,
,,



tt
ttpx
S

P
.
Từ kết quả trên ta có bảng tổng hợp kết quả xác định phụ tải tính toán cho phân
x-ởng cơ khí:
2.III.Xác định phụ tải tính toán của các phân x-ởng còn lại.
Do chỉ biết tr-ớc công suất đặt và diện tích của các phân x-ởng nên ở đây sử
dụng ph-ơng pháp xác định PTTT theo công suất đặt và hệ số nhu cầu.
III.1. Ph-ơng pháp xác định PTTT theo công suất đặt và hệ số nhu cầu:
Theo ph-ơng pháp này phụ tải tính toán của phân x-ởng đ-ợc xác định theo các
biểu thức:
P
tt
= k
nc
.
.
1


n
i
di
P
Q
tt
= P
tt
.tg
S
tt

=
tttt
QP
22
=

cos
tt
P
Một cách gần đúng có thể lấy P
đ

P
đm
, do đó P
tt

k
nc
.


n
i
dmi
P
1
Trong đó:
P
đi

,P
đmi
-công suất đặt và công suất định mức của thiết bị thứ i.
P
tt
,Q
tt
,S
tt
-công suất tác dụng, phản kháng và toàn phần tính toán của nhóm thiết
bị.
n-số thiết bị trong nhóm.
K
nc
-hệ số nhu cầu tra trong sổ tay kỹ thuật.
III.2.Xác định phụ tải tính tóan của các phân x-ởng.
Vì đề bài đã cho công suet tính toán của các phân x-ởng nên ta chỉ cần
tính công suet chiếu sáng của các phân x-ởng .
Các thông số p
0
; cos
cs
tra trong mục lục I.7.
1.Phân x-ởng cơ điện:
Diện tích: 748 m
2
.
Tra bảng ta lấy: p
0
= 15 W/m

2
.
Ta dùng đèn sợi đốt có cos
cs
=1,tg
cs
=0.
* Công suất tính toán động lực:
P
đl
=200 kW .
* Công suất tính toán chiếu sáng:
P
cs
= p
0
.S =15x748 = 11,220 kW.
* Công suất tính toán tác dụng của phân x-ởng:
P
tt
= P
đl
+ P
cs
=200 + 11,220 = 211,22kW.
* Công suất tính toán phản kháng của phân x-ởng:
Q
tt
= 180 kVAr.
* Công suất tính toán toàn phần của phân x-ởng:

S
tt
=
tttt
QP
22
= 514277180220211
2
,,

kVA.
I
tt
=
3U
S
tt
= 639421
3380
514277
,
.,
,
A.
2.Phân x-ởng cơ khí 1:
Diện tích: 931 m
2
.
Tra bảng ta lấy: p
0

= 15 W/m
2
.
Ta dùng đèn sợi đốt có cos
cs
=1,tg
cs
=0.
* Công suất tính toán động lực:
P
đl
=380 kW.
* Công suất tính toán chiếu sáng:
P
cs
= p
0
.S = 15x931 = 13,965 kW.
* Công suất tính toán tác dụng của phân x-ởng:
P
tt
= P
đl
+ P
cs
= 380 + 13,965 = 393,965 kW.
* Công suất tính toán phản kháng của phân x-ởng:
Q
tt
= 230 kVAr.

* Công suất tính toán toàn phần của phân x-ởng:
S
tt
=
tttt
QP
22
= 189456230965393
22
,, kVA.
I
tt
=
3U
S
tt
= 108693
3380
189456
,
.,
,
A.
3. Phân x-ởng rèn dập:
Diện tích: 529 m
2
Tra bảng ta lấy: p
0
= 15 W/m
2

.
Ta dùng đèn sợi đốt có cos
cs
=1,tg
cs
=0.
* Công suất tính toán động lực:
P
đl
=350 kW.
* Công suất tính toán chiếu sáng:
P
cs
= p
0
.S = 15x529 = 7,935 kW.
* Công suất tính toán tác dụng của phân x-ởng:
P
tt
= P
đl
+ P
cs
= 350 + 7,935 = 357,935 kW.
* Công suất tính toán phản kháng của phân x-ởng:
Q
tt
= 300 kVAr.
* Công suất tính toán toàn phần của phân x-ởng:
S

tt
=
tttt
QP
22
= 031467300935357
22
,, kVA.
I
tt
=
3U
S
tt
= 579709
3380
031467
,
.,
,
A.
4. Phân x-ởng đúc thép:
Diện tích: 736 m
2
Tra bảng ta lấy: p
0
= 15 W/m
2
.
Ta dùng đèn sợi đốt có cos

cs
=1,tg
cs
=0.
* Công suất tính toán động lực:
P
đl
=450 kW.
* Công suất tính toán chiếu sáng:
P
cs
= p
0
.S = 15x736 = 11,040 kW.
* Công suất tính toán tác dụng của phân x-ởng:
P
tt
= P
đl
+ P
cs
=450+11,040=461,040 kW.
* Công suất tính toán phản kháng của phân x-ởng:
Q
tt
=350 kVAr.
* Công suất tính toán toàn phần của phân x-ởng:
S
tt
=

tttt
QP
22
= 842578350040461
22
,, kVA.
I
tt
=
3U
S
tt
= 459879
3380
842578
,
.,
,
A.
5. Phân x-ởng đúc gang:
Diện tích: 621 m
2
Tra bảng ta lấy: p
0
= 15 W/m
2
.
Ta dùng đèn sợi đốt có cos
cs
=1,tg

cs
=0.
* Công suất tính toán động lực:
P
đl
=450 kW.
* Công suất tính toán chiếu sáng:
P
cs
= p
0
.S = 15x621 = 9,315 kW.
* Công suất tính toán tác dụng của phân x-ởng:
P
tt
= P
đl
+ P
cs
= 450+9,315=459,315 kW.
* Công suất tính toán phản kháng của phân x-ởng:
Q
tt
= 350 kVAr.
* Công suất tính toán toàn phần của phân x-ởng:
S
tt
=
tttt
QP

22
= 469577350315459
22
,, kVA.
I
tt
=
3U
S
tt
= 373877
3380
469577
,
.,
,
A.
6.Phân x-ởng mộc mẫu:
Diện tích: 323 m
2
.
Tra bảng ta lấy: p
0
= 14 W/m
2
.
Ta dùng đèn sợi đốt có cos
cs
=1,tg
cs

=0.
* Công suất tính toán động lực:
P
đl
=140 kW.
* Công suất tính toán chiếu sáng:
P
cs
= p
0
xS = 14x323 = 4,522 kW.
* Công suất tính toán tác dụng của phân x-ởng:
P
tt
= P
đl
+ P
cs
= 140+4,522=144,522 kW.
* Công suất tính toán phản kháng của phân x-ởng:
Q
tt
= 100 kVAr.
* Công suất tính toán toàn phần của phân x-ởng:
S
tt
=
tttt
QP
22

= 746175100522144
22
,, kVA.
I
tt
=
3U
S
tt
= 018267
3380
746175
,
.,
,
A.
7.Phân x-ởng lắp ráp:
Diện tích: 748 m
2
.
Tra bảng ta lấy: p
0
= 14 W/m
2
.
Ta dùng đèn sợi đốt có cos
cs
=1,tg
cs
=0.

* Công suất tính toán động lực:
P
đl
=180 kW.
* Công suất tính toán chiếu sáng:
P
cs
= p
0
xS = 14x748 = 10,472 kW.
* Công suất tính toán tác dụng của phân x-ởng:
P
tt
= P
đl
+ P
cs
= 180+10,472=190,472 kW.
* Công suất tính toán phản kháng của phân x-ởng:
Q
tt
= 130 kVAr.
* Công suất tính toán toàn phần của phân x-ởng:
S
tt
=
tttt
QP
22
= 607230130472190

22
,, kVA.
I
tt
=
3U
S
tt
= 371350
3380
607230
,
.,
,
A.
8.Bộ phận kiểm nghiệm:
Diện tích: 712,25 m
2
.
Tra bảng ta lấy: p
0
= 15 W/m
2
.
Ta dùng đèn sợi đốt có cos
cs
=1,tg
cs
=0.
* Công suất tính toán động lực:

P
đl
=170 kW.
* Công suất tính toán chiếu sáng:
P
cs
= p
0
xS = 15x712,25 =10,684 kW.
* Công suất tính toán tác dụng của phân x-ởng:
P
tt
= P
đl
+ P
cs
= 170+10,684=180,684 kW.
* Công suất tính toán phản kháng của phân x-ởng:
Q
tt
= 120 kVAr.
* Công suất tính toán toàn phần của phân x-ởng:
S
tt
=
tttt
QP
22
= 903216120684180
22

,, kVA.
I
tt
=
3U
S
tt
= 549329
3380
903216
,
.,
,
A.
9.Kho 1:
Diện tích: 789,25 m
2
.
Tra bảng ta lấy: p
0
= 10 W/m
2
.
Ta dùng đèn sợi đốt có cos
cs
=1,tg
cs
=0.
* Công suất tính toán động lực:
P

đl
=20 kW.
* Công suất tính toán chiếu sáng:
P
cs
= p
0
xS = 10x789,25 = 7,893 kW.
* Công suất tính toán tác dụng của phân x-ởng:
P
tt
= P
đl
+ P
cs
= 27,893 kW.
* Công suất tính toán phản kháng của phân x-ởng:
Q
tt
= 35 kVAr.
* Công suất tính toán toàn phần của phân x-ởng:
S
tt
=
tttt
QP
22
= 755443589327
22
,, kVA.

I
tt
=
3U
S
tt
= 99867
3380
75544
,
.,
,
A.
10.Kho2:
Diện tích: 904,75 m
2
.
Tra bảng ta lấy: p
0
= 10 W/m
2
.
Ta dùng đèn sợi đốt có cos
cs
=1,tg
cs
=0.
* Công suất tính toán động lực:
P
đl

=50 kW.
* Công suất tính toán chiếu sáng:
P
cs
= p
0
xS = 10x904,75 =9,048 kW.
* Công suất tính toán tác dụng của phân x-ởng:
P
tt
= P
đl
+ P
cs
= 59,048 kW.
* Công suất tính toán phản kháng của phân x-ởng:
Q
tt
= 25 kVAr.
* Công suất tính toán toàn phần của phân x-ởng:
S
tt
=
tttt
QP
22
= 122642504859
22
,, kVA.
I

tt
=
3U
S
tt
= 42497
3380
12264
,
.,
,
A.
11.Nhà hành chính:
Diện tích: 1224 m
2
.
Ta dùng đèn huỳnh quang có

Cos
cs
=0,85,
cs
tg

=0,62, p
0
= 20 W/m
2
* Công suất tính toán động lực:
P

đl
=80 kW.
* Công suất tính toán chiếu sáng:
P
cs
= p
0
xS = 20x1224 = 24,48 kW.
* Công suất tính toán tác dụng của phân x-ởng:
P
tt
= P
đl
+ P
cs
= 104,48 kW.
* Công suất tính toán phản kháng động lực của phân x-ởng:
Q
ttđl
= 70 kVAr.
* Công suất phản kháng chiếu sáng của phân x-ởng:
Q
cs
= 24,48x0,62=15,178kVAr.
* Công suất tính toán phản kháng của phân x-ởng:
Q
tt
= Q
ttđl
+ Q

cs
=85,178 kVAr.
* Công suất tính toán toàn phần của phân x-ởng:
S
tt
=
tttt
QP
22
= 801341788548104
22
,,, kVA.
I
tt
=
3U
S
tt
=
3.38,0
05,180
= 273,6 A.
12.Phòng bảo vệ:
Diện tích: 101,5 m
2
.
Tra bảng ta lấy: p
0
= 10 W/m
2

.
Ta dùng đèn sợi đốt có cos
cs
=1,tg
cs
=0.
* Công suất tính toán chiếu sáng:
P
tt
= P
cs
= p
0
xS = 10x101,5 =1,015 kW.
2.IV.Xác định phụ tải tính toán của nhà máy:
* Phụ tải tính toán tác dụng của toàn nhà máy:
P
tt nm
= k
đt
.


n
i
tti
P
1
Trong đó:
k

đt
hệ số đồng thời lấy bằng 0,8
P
ttnm
=0,8x2650,745 = 2120,596 kW.
* Phụ tải tính toán phản kháng của toàn nhà máy:
Q
tt nm
= k
đt
.


n
i
tti
Q
1
Q
tt nm
= 0,8x2265,404 = 1812,323 kW.
* Phụ tải tính toán toàn phần của nhà máy:
S
tt nm
=
ttnmttnm
QP
22
= 2789,524 kVA.
* Hệ số công suất của toàn nhà máy:

Cos
nm
=
ttnm
ttnm
S
P
= 760
10337
5962120
,
,

2.V.Xác định tâm phụ tải điện và vẽ biểu đồ phụ tải.
1. Tâm phụ tải điện:
Tâm phụ tải điện là điểm thỏa mãn điều kiện mômen phụ tải đạt giá trị cực
tiểu
i
n
i
lP

1
.

min.
Trong đó:
P
i
và l

i
công suất và khoảng cách của phụ tải thứ i đến tâm phụ tải.
Để xác định phụ tải của tâm phụ tải có thể sử dụng các biểu thức sau:
x
0
=


n
i
n
ii
S
xS
1
1
.
=10,2 cm; y
0
=


n
i
n
ii
S
yS
1
1

.
=15,1 cm; z
0
=


n
i
n
ii
S
zS
1
1
.
Trong đó:
x
0
; y
0
; z
0
- tọa độ của tâm phụ tải điện.
x
i
; y
i
; z
i
tọa độ của phụ tải thứ i tính theo một hệ trục tọa độ XYZ tùy

chọn.
S
i
công suất của phụ tải thứ i.
Trong thực tế th-ờng ít quan tâm đến tọa 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 cho dây dẫn và giảm tổn thất trên l-ới điện.
2. Biểu đồ phụ tải điện:
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 t-ơng ứng với công suất của phụ tải theo tỷ lệ xích
nào đó tùy chọn . Biểu đồ phụ tải điện cho phép ng-ời thiết kế hình dung đ-ợc sự
phân bố phụ tải trong phạm vi khu vực cần thiết kế , từ đó có cơ sở để lập các
ph-ơng án cung cấp điện. Biểu đồ phụ tải điện đ-ợc chia thành hai phần: phần
phụ tải động lực ( phần hình quạt gạch chéo ) và phần phụ tải chiếu sáng ( phần
hình quạt để trắng ).
Để vẽ đ-ợc biểu đồ phụ tải cho các phân x-ởng , ta coi phụ tải của các phân
x-ởng phân bố đều theo diện tích phân x-ởng nên tâm phụ tải có thể lấy trùng
với tâm hình học của phân x-ởng trên mặt bằng.
Bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải của phụ tải thứ i đ-ợc xác định qua biểu
thức:
R
i
=
.m
S
i
trong đó m là tỷ lệ xích, ở đây ta chọn m=20 kVA/mm
2
.
Góc của phụ tải chiếu sáng nằm trong biểu đồ đ-ợc xác định theo công thức

sau:

cs
=
tt
cs
P
P.360
Kết quả tính toán R
i
và
cs
của biểu đồ phụ tải các phân x-ởng đ-ợc ghi trong
bảng d-ới đây:
Tâm phụ tảiTT Tên phân
x-ởng
P
cs
(kW)
P
tt
(kW)
S
tt
(kVA)
X(mm) Y(mm)
R
(cm)

cs

1 Cơ điện
11,22 211,22 277,514 20 42 2,1 19,12
2 Cơ khí 1
13,965 393,965 456,189 53 182 2,7 12,76
3 Cơ khí 2
13,965 59,156 84,419 22 182 1,2 84,99
4 Rèn, đập
7,935 357,935 467,031 136 153 2,7 7,98
5 Đúc thép
11,040 461,040 578,842 136 176 3 8,60
6 Đúc gang
9,315 459,315 577,469 136 200 3 7,30
7 Mộc mẫu
4,522 144,522 175,746 144 216 1,7 11,26
8 Lắp ráp
10,472 190,472 230,607 52 125 1,9 19,79
9 Kiểm nghiệm
10,684 180,684 216,903 140 102 1,9 21,29
10 Kho 1
7,893 27,893 44,755 140 69 0,8 101,8
7
11 Kho 2
9,048 59,048 64,122 143 22 1 55,16
12 Nhà hành
chính
24,48 104,48 134,80 27 42 1,5 84,35
13 Nhà bảo vệ
1,015 1,015 1,051 53 6 0,1 360