THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SẢN XUÁT MÁY KÉO pot

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP




ĐỀ TÀI



THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN
CHO NHÀ MÁY SẢN XUÁT MÁY KÉO

Tìm kiếm & download ebook miễn phí:
bookilook.com

Tham gia các khóa học trực tuyến về nhiều lĩnh vực:
gkcorp.com.vn



Trang 1
Lời nói đầu
Điện năng là một dạng năng lợng phổ biến và có tầm quan trọng không thể
thiếu đợc trong bất kỳ một lĩnh vực nào của nền kinh tế quốc dân của mỗi đất
nớc. Nh chúng ta đã xác định và thống kê đợc rằng khoảng 70% điện năng
đợc sản xuất ra dùng trong các xí nghiệp, nhà máy công nghiệp. Vấn đề đặt ra
cho chúng ta là đã sản xuất ra đợc điện năng làm thế nào để cung cấp điện cho
các phụ tải điện cho hiệu quả, tin cậy. Vì vậy cung cấp điện cho các nhà máy, xí
nghiệp công nghiệp có một ý nghĩa to lớn đối với nền kinh tế quốc dân.
Nhìn về phơng diện quốc gia thì việc đảm bảo cung cấp điện một cách liên tục
và tin cậy cho ngành công nghiệp tức là đảm bảo cho nền kinh tế của quốc gia
phát triển liên tục và tiến kịp với sự phát triển của nền khoa học công nghệ thế
giới.
Nếu ta nhìn về phơng diện sản xuất và tiêu thụ điện năng thì công nghiệp là
ngành tiêu thụ năng lợng nhiều nhất. Vì vậy cung cấp điện và sử dụng điện
năng hợp lý trong lĩnh vực này sẽ có tác dụng trực tiếp đến việc khai thác một
cách hiệu quả công suất của các nhà máy phát điện và sử dụng hiệu quả lợng
điện năng đợc sản xuất ra.
Một phơng án cung cấp điện hợp lý là phải kết hợp một cách hài hoà các yêu
cầu về kinh tế, độ tin cậy cung cấp điện, độ an toàn cao, đồng thời phải đảm
bảo tính liên tục cung cấp điện, tiện lợi cho việc vận hành, sửa chữa khi hỏng hóc

và phải đảm bảo đợc chất lợng điện năng nằm trong phạm vi cho phép. Hơn
nữa là phải thuận lợi cho việc mở rộng và phát triển trong tơng lai.
Với đề tài:
thiết kế cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo
Đã phần nào giúp em làm quen dần với việc thiết kế đề tài tốt nghiệp sau này.
Trong thời gian làm bài, với sự cố gắng của bản thân, đồng thời với sự giúp đỡ
của các thầy cô giáo trong bộ môn hệ thống điện và đặc biệt đợc sự giúp đỡ tận
tình của thầy : Phan Đăng Khải em đã hoàn thành tốt bài tập dài của mình. Song
do thời gian làm bài không nhiều, kiến thức còn hạn chế, nên bài làm của em
không tránh khỏi những thiếu sót. Do vậy em kính mong nhận đợc sự góp ý,
chỉ bảo của các thầy các cô để em có đợc những kinh nghiệm chuẩn bị cho công
việc sau này.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Phan Đăng Khải cùng toàn thể thầy cô giáo
trong bộ môn.
Hà Nội, Ngày 23/06/2006
Sinh Viên
Đào Hải

Trang 2
mục lục

Lời nói đầu Trang
Chơng I. Giới thiệu chung về nhà máy
I. Giới thiệu chung về nhà máy 3
II. Nội dung tính toán thiết kế 7
Chơng II. Xác định phụ tải tính toán
I. Xác định phụ tải tính toán cho phân xởng sửa chữa cơ khí 8
1. Phân nhóm phụ tải của phân xởng sửa chữa cơ khí 8
2. Tính phụ tải tính toán cho các nhóm thiết bị trong phân xởng 10
II. Xác định phụ tải tính toán cho nhà máy 16

1. Tính phụ tải tính toán của các phân xởng trong nhà máy 16
2. Phụ tải tính toán của toàn nhà máy 19
Chơng III. Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy
I. Nguồn điện 20
II / Biểu đồ phụ tải của toàn nhà máy 20
III / Các phơng án cung cấp điện cho các phân xởng 22
IV/ So sánh kỹ thuật và kinh tế cho các phơng án29
1. Phơng án I 29
2. Phơng án II34
3. Phơng án III 36
4. Phơng án IV.40
V.
Thiết kế chi tiết cho phơng án đợc chọn
1. Chọn đờng đây từ hệ thống điện về TPPTT 42
2. Sơ dồ trạm phân phối trung tâm 43
3. Tính toán ngắn mạch và lựa chọn các thiết bị điện 43
4. Sơ đồ trạm biến áp phân xởng 47
Chơng IV. Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xởng xửa chữa cơ khí
I. Giới thiệu chung 49
II. Lựa chọn các phơng án cấp điện.
III. Lựa chọn các thiết bị cho tủ phân phối
3.1. Chọn cáp từ trạm biến áp phân xởng về tủ phân phối của phân xởng 50
3.2. Chọn tủ phân phối cho phân xởng
3.3. Lựa chọn MCCB cho tủ phân phối
3.4. Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực
IV. Tính toán ngắn mạch hạ áp52
V. Lựa chọn các thiết bị trong các tủ động lực và dây dẫn đến các thiết bị của các phân
xởng54
Chơng V. Tính toán bù công suất phản kháng để nâng cao hệ số
công suất cos cho nhà máy

I. Đặt vấn đề58
II. Xác định và phân phối dung lợng bù.
2.1. Xác định dung lợng bù 59
2.2. Phân phối dung lợng bù cho các trạm biến áp phân xởng59
Chơng VI. Thiết kế hệ thống chiếu sáng chung cho phân xởng

Trang 3
sửa chữa cơ khí
I. Đặt vấn đề.61
II. Lựa chọn số lợng và công suất của hệ thống đèn chiếu sáng chung.63
III. Thiết kế mạng điện chiếu sáng 63


Tài liệu tham khảo
1. TL1-Thiết kế cấp điện, Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm- Nhà xuất bản khoa học kỹ
thuật
2. TL2-Cung cấp điện, Chủ biên Nguyễn Xuân Phú- Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật-
2005
3. Ngắn mạch và đứt dây trong hệ thống điện, TS.Phạm Văn Hoà- Nhà xuất bản Khoa
học kỹ thuật-2004.

Trang 4
Chơng I
Giới thiệu chung về nhà máy
I. Giới thiệu chung về nhà máy
1.1. Giới thiệu các quy trình công nghệ trong nhà máy
Ngày nay với sự phát triển không ngừng của các nghành khoa học kỹ thuật vì vậy sự
phát triển của nghành công nghiệp điện là vô cùng cần thiết và không thể thiếu đợc. Bất

kì một quốc gia nào cũng có những tổ hợp, những khu công nghiệp, khu chế xuất mà ở đó
có những nhà máy sản xuất nh : nhà máy dệt, nhà máy thép, nhà máy sản xuất ô tô, máy
kéo . Các nhà máy này đòi hỏi cung cấp cho chúng một lợng điện năng rất lớn.
Nhà máy sản xuất máy kéo là một nhà máy mà nó phục vụ cho các nghành khác của
một quốc gia nh : giao thông vận tải,nông nghiệp.do vậy nó tơng đối quan trọng
trong nền công nghiệp. Với một quy trình công nghệ chủ yếu là sản xuất, sửa chữa các
chi tiết thiết bị, phụ tùng cho máy kéo. Do đó, việc cung cấp điện cho nhà máy phải phù
hợp với với hệ thống điện khu vực và phát triển dựa theo quy luật chung của nền kinh tế.
Quy trình công nghệ của nhà máy giữ một vị trí tơng đối quan trọng trong nền công
nghiệp và nông nghiệp của một đất nớc. Chính vì điều này mà mức độ tin cậy cung cấp
điện cho nhà máy cũng có một tầm quan trọng. Tuy nhiên khi ngừng cung cấp điện thì
chỉ dẫn đến hiện tợng ngừng trệ sản xuất và lãng phí lao động và thiệt hại đến kinh tế và
sản phẩm bị hỏng. Do đó nhà máy thuộc hộ tiêu thụ loại II và III.
1.2 Phụ tải của nhà máy
Phụ tải của nhà máy có nhiều loại phụ tải khác nhau. Mỗi phụ tải có một đặc điểm
riêng và các chỉ tiêu xác định điều kiện làm việc khác nhau , đòi hỏi khi cung cấp điện ta
phải thoả mãn :
* Công suất định mức và dải công suất của toàn nhà máy
* Điện áp định mức và dải tần số
Điện áp định mức của phụ tải toàn nhà máy phải phù hợp với điện áp của hệ thống điện
và tơng tự tần số của các thiết bị điện trong nhà máy cũng phải phù hợp với tần số của
hệ thống điện.
+ Điện áp 3 pha 127/220V ; 220/380V cung cấp cho đại bộ phận các thiết bị trong nhà
máy với các tần số công nghiệp là 50 Hz.
+ Điện áp 110V ữ220V cung cấp cho hệ thống chiếu sáng gồm các bóng đèn 110V
ữ220V với tần số công nghiệp 50 Hz.
1.3. Yêu cầu về cung cấp điện liên tục
Hầu hết các phụ tải tiêu thụ điện trong nhà máy thuộc hộ loại II do đó tuy có tầm quan
trọng tơng đối lớn nhng khi ngừng cung cấp điện nó chỉ dẫn đến thiệt hại về kinh tế do
h hỏng sản phẩm, ngừng trệ sản xuất và lãng phí lao động Vì vậy nhà máy có thể

chỉ cần cung cấp bằng một nguồn điện nhng cũng có thể là hai nguồn điện. Đồng thời
cho phép ngừng cấp điện khi đóng nguồn dự trữ bằng tay. Trong nhà máy các hộ loại II
chiếm 80% các phụ tải tiêu thụ.
Đối với các hộ chiếu sáng, nhà kho, phòng làm việc, thiết kế trong nhà máy là các hộ
tiêu thụ loại III do vậy mức độ tin cậy cung cấp điện thấp hơn nên cho phép mất điện trong
khoảng thời gian một ngày đêm. Các hộ này đợc thiết kế một nguồn cung cấp và nó chiếm
20 % phụ tải của toàn nhà máy.

Trang 5
1.4. Các thông số của nhà máy


Hình 1.1 Sơ đồ mặt bằng nhà máy số 6.

m
ặt bằng
â
n xởng
u
ất đặt
ả
n lý và phòng thiết k
ế


ởng cơ khí số 1

Trang 6

ởng cơ khí số 2

ởng luyện kim màu

ởng luyện kim đen

ởng sửa chữa cơ khí
n
h toán

ởng rèn

ởng nhiệt luyện
n
nén khí
t
liệu
á
ng phân xởng
ệ
n tích
Bảng 1.1. Phụ tải của nhà máy



u
trên mặt
ế
t bị
g

u
ất (kW)
Bộ phận đúc đồng
a
kiểu đai
b
àn
tay
à
i thô
o

an đứng
o
ngang
c

à
i tròn vạn năng
a
y răng
a
y vạn năng
n
ren
n
ren
n
ren
n
ren
n
ren
n
ren
Bộ phận lắp ráp
o
an đứng
c

ráp
o

an bàn
cân bằng tĩnh
tay
c
ó tăng nhiệt

Trang 7
o

m
nớc nóng
m
Natri Hidroxit
à
i thô
Bộ phận hàn hơi
n
cắt liên hợp
h
àn
à
i phá
rèn
tay
o
an đứng
n

n
h dấu

Bộ phận sửa chữa điện
m
dung dịch kiềm
m
nớc nóng
vật liệu cách điện
tay
ố
n dây
ố
n dây
m
tẩm có tăng nhiệt
o
an bàn
cân bằng tĩnh
à
i thô
nghiệm thiết bị điện
Bộ phận đúc đồng
có tay đòn
d
ầu mỡ
để luyện khuôn
để nấu chảy babit
để mạ thiếc
đ
ể đổ babit
đúc đồng
o

an bàn
n

n
các tấm mỏng
à
i phá
n
điểm
A

Buồng nạp điện

Trang 8
ạ
p acquui
t
hiết bị

u Selenmium
Bảng 1.2. Các thiết bị điện của phân xởng sửa chữa cơ khí
I. Nội dung tính toán thiết kế
Giới thiệu chung về nhà máy.
Xác định phụ tải tính toán.
Thiết kế mạng cao áp cho toàn nhà máy
Thiết kế mạng hạ áp cho phân xởng sửa chữa cơ khí
Tính toán ngắn mạch và kiểm tra thiết bị
Tính bù công suất phản kháng
Thiết kế chiếu sáng.

Chơng II

n đợc các thiết bị điện : MBA, dây dẫn và các thiết bị
i mới có thể tính đợc các tổn thất
I
*
*
*
*
*
*
*

Xác định phụ tải tính toán
Trong thiết kế cung cấp điện thì phụ tải tính toán là số liệu rất quan trọng. Vì nhờ có phụ
tải tính toán ta mới có thể chọ
đóng cắt cũng nh các thiết bị bảo vệ khác , đồng thờ
:điện áp, tổn thất công suất, tổn thất điện năng và ta chọn đợc thiết bị bù.

Trang 9
Để xác định phụ tải tính toán một cách chính xác là rất khó khăn vì phụ tải điện phụ
ị và chế độ vận hành cũng nh
i tính toán
phụ tải thực tế) khi đó sẽ làm giảm tuổi thọ của thiết
ị và không những thế có thể gây cháy nổ vì các thiết bị bảo vệ đã chọn không đảm bảo
ợc yêu cầu tác động khi xảy ra sự cố.
Nếu phụ tải tính toán P
tt
> P
thực tế
khi đó sẽ dẫn đến lãng phí cho đầu t vốn nhng
hông mang lại hiệu quả gì về kinh tế cũng nh kỹ thuật.
hà máy sản xuất máy kéo là một nhà máy lớn bao gồm nhiều phân xởng nhỏ cấu
ành. Vì vậy để xác định đợc phụ tải tính toán của nhà máy ta phải đi xác định phụ tải
nh toán cho các phân xởng sau đó ta mới xác định phụ tải tính toán cho toàn nhà máy.
ể đa ra đợc một phơng pháp tính toán phù hợp ta cần phải lựa chọn dựa trên các
hơng pháp tính toán đã có.

. Xác định phụ tải tính toán cho phân xởng sửa chữa cơ khí
rớc khi xác định phụ tải tính toán cho toàn phân xởng ta phân nhóm các phụ tải ra và
/ Phân nhóm phụ tải của phân xởng sửa chữa cơ khí
Để phân nhóm phụ tải của phân xởng tốt ta cần phải tuân theo các nguyên tắc chung khi
phân nhóm :
c thiết ùng chế làm việc.
+ Các thiết bị trong nhóm nên ở gần nhau về vị trí
+ Tổng công suất của các nhóm trong phân xởng nên chênh lệch ít .
Từ những nguyên tắc phân nhóm trên ta phân ra đợc phụ tải trong xởng sửa chữa cơ khí
ra làm 6 nhóm nh












Bảng 2.1. Phân nhóm thiết bị trong phân xởng

thuộc vào các yếu tố nh : Công suất, số lợng các thiết b
các quy trình công nghệ của thiết bị trong vận hành. Nếu ta xác định phụ tả
không chính xác thì sẽ xảy ra một số trờng hợp sau :
+Nếu phụ tải tính toán P
tt
< P

thựctế
(
b
đ
+
k
N
th
tí
Đ
p
I
T
tính toán cho các nhóm đó.
1
+ Cá bị trong nhóm nên có c độ
trong bảng 2-1
u
ất đặt định
W
)
ó
m
ế
t bị điện trong nhóm
g

u
trên mặt
ố

thiết bị
a
kiểu đai

Trang 10
b
àn
à
i thô
o
an đứng
o
ngang
c

à
i tròn vạn năng
h
eo nhóm
a
y răng
a
y vạn năng
n
ren
n
ren
n
ren
n

ren
n
ren
n
ren
I

ụ
c
h
eo nhóm
o
an đứng
o
an bàn
c
ó tăng nhiệt
o

I
I
à
i thô
h
eo nhóm
n
cắt liên hợp
à
i phá
rèn

o
an đứng
ổ
ng theo nhóm
m
dung dịch kiềm
m
nớc nóng
ố
n dây
ố
n dây
m
tẩm có tăng nhiệt
o
an bàn
à
i thô
V

nghiệm TBĐ
h
eo nhóm
d
ầu mỡ
để luyện khuôn

Trang 11
để nấu chảy babit
để mạ thiếc

h
eo nhóm
đúc đồng
o
an bàn
n
các tấm mỏng
à
i phá
n
điểm

u Selenium
h
eo nhóm

2/ Tính phụ tải tính toán cho các nhóm thiết bị trong phân xởng.
2.1/ Các phơng pháp tính phụ tải tính toán
định theo công thức:
a/ Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu
Phụ tải tính toán đợc xác
(2-1)

tbtttt
tgPQ =

.
(2-2)

cos

tttttt
QPS
(2-
22
tt
P
=+=

3)
phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất


Trong đó:
+ k
: là hệ số nhu cầu
nc
+ P
đi :là công suất đặt của thiết bị thứ i .
ở phơng pháp này ta có các u nhợc điểm sau:
p ng á này đơn giản toán nhanh. + Ưu điểm : hơ ph p , tính
: Phơng pháp này không thật chính xác. + Nhợc điểm
b/ Xác định phụ tải tính toán theo suất
Phụ tải tính toán đợc xác định theo công thức sau:
P
tt
= p
o
.F (2-4)
Trong đó :
2 2

+p
o
: là suất phụ tải trên 1m diện tích sản xuất (kW/m )
+ F: là diện tích sản xuất m
2
Đối với phơng pháp này thì kết quả chỉ gần đúng, vì vậy nó thờng đợc dùng trong giai
đoạn thiết kế sơ bộ, tính phụ tải các phân xởng có mật độ máy móc sản xuất phân bố
tơng đối đều.
c / Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm.
Xác định theo công thức:

max
T
Trong
0
P
tt

.aM
=
(2-5)
đó :
+M : là số đơn vị sản phẩm đợc sản xuất ra trong một năm
sản phẩm(kWh/đơn vị sản phẩm)
+ T
max : là thời gian sử dụng công suất lớn nhất, h
+a
0
: là suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị

Trang 12
Phơng pháp này hay đợc dùng cho các thiết bị mà có đồ thị phụ tải ít biến đổi với
đại và công suất trung bình (
tải tính toán đợc xác định theo công thức :
đại và hệ số sử dụng
toán tơng đối phức tạp do vậy mà kết quả xác
tơng đối chính xác.
Từ các ph c định phụ tải tính toán đã đợc nêu trên ta thấy rằng các
xởng dùng điện là 380 V, (U< 1000V) do vậy ta chọn
phơng pháp tính theo số thiết bị hiệu quả bởi vì phơng pháp này cho kết quả tơng đối
2.2/ Nội dung chi tiết của phơng pháp hệ số k
và công suất trung bình P để tính phụ tải
kết quả tơng đối chính xác.
d Phơng pháp xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực
phơng pháp số thiết bị hiệu quả ).
Phơng pháp này thì phụ
P
tt
= k
max
. k
sd
.P
đm
(2-6)
Trong đó ta có:
+ P
đm
: Công suất định mức (kW)
+ k

sd
, k
max
: là hệ số cực
Phơng pháp này có các bớc tính
định phụ tải tính toán của phơng pháp là
ơng pháp xá
thiết bị dùng điện trong phân
chính xác.
max tb
tính toán cho phân xởng cho phân xởng sửa chữa cơ khí.
Từ công thức (2-6) :
P
= k . k .P
tt
max sd đm
Trong trờng hợp này khi tính toán cho một nhóm thiết bị thì khi đó công thức (2-6) sẽ
nh sau :


=
dmisdtt
PkkP
max


n
=
( 2-7 )
i (kW)

a thấy rằng ta cần phải đi xác định hệ số k
và k
sd
Nó nói lên mức độ sử dụng của thiết bị điện trong một chu kỳ làm việc.
g thức:
+Đối với một thiết bị:
i
1
Trong đó :
+n : là số thiết bị trong nhóm
+P
mi
: công suất định mức của thiết bị thứ
Trong 2 công thức (2-6) và (2-7) t
max
a/Xác định hệ số sử dụng: k
sd
Hệ số sử dụng là tỉ số giữa phụ tải tác dụng trung bình với công suất tác dụng định mức
của thiết bị.
Hệ số k
sd
đợc xác định theo côn

dm
d
P
tb
s
P
k =

(2-8)
+ Đối với một nhóm có n thiết bị:



n
dm
P
P
(2-9)
=
==
itb
sd
P
k
1
n
tbi
P
=
i
dmi
1
b/ Xác định hệ số cực đại k
max

tb
P
tt

P
k =
max
(2-10)

Trang 13
Hệ số cực đại k
max
là tỉ số đợc xác định trong khoảng thời gian đang xét và nó thờng
đợc ứng với ca làm việc có phụ tải lớn nhất. Hệ số này phụ thuộc vào số thiết bị hiệu q
và hệ
uả
số k
sd
, các yếu tố đặc trng cho chế độ làm việc của các thiết bị trong nhóm.
g k
max
= f (n
hq
,k
sd
) hoặc tra theo bảng
c/ Xác định hệ số thiết bị hiệu quả (n
)
quả n
hq
là số thiết bị giả thiết có cùng công suất và chế độ làm việc, chúng
phụ tải thực tế (gồm các thiết bị có chế
ng suất khác nhau ).
Trên thực tế ngời ta tính k

max
theo đờng con
PL.1.6.TL1.

hq
Số thiết bị hiệu
đòi hỏi phụ tải bằng phụ tải tính toán của nhóm
độ làm việc và cô
Xác định hệ số thiết bị hiệu quả theo công thức :

P
2
)(
n


dmi
P
2
)(
=
dmi
hq
n
1
n
(2-1)
thực tế ngời ta tìm n
hq
theo bảng tra hoặc đờng cong đã cho trớc trong tài liệu

1
Khi n >5 thì khi đó ta tính hệ số thiết bị hiệu quả theo công thức (21 ) là phức tạp.
Do vậy
tham khảo.
Tính n
hq
theo trình tự sau :

P
P
n
11
p
n
**
; ==

suất không nhỏ hơn một nửa
nhóm.
ó tính n
hq
theo
rung bình là một đặc trng tính của phụ tải trong một khoảng thời gian nào đó.
o đó để đánh giá giới hạn tính
n
n
hq
= n . n
hq*
(2-2)

Trong đó:
+ n : Số thiết bị trong nhóm
+ n
:Số thiết bị có công
1
công suất của thiết bị có công suất lớn nhất trong
+ P , P
: Tổng công suất ứng với n và n thiết bị.
1 1
Sau khi tính đợc n
và p ta sử dụng bảng 3 PL.1.5.TL1 để tìm n , từ đ
* * hq*
công thức:
n
hq
=n
hq*
.n
d/ Xác định công suất trung bình: (p
tb
)
Phụ tải t
Tổng phụ tải trung bình của các thiết bị cho ta căn cứ và
toán
Phụ tải trung bình đợc xác định theo công thức :
t
Q
q
t

P
tb

=

;

=
=
i
itb
qQ
1
;

thụ trong một khoảng
p
tb
=

Đối với một nhóm thiết bị thì:


=
n
n
pP

=
i

itb
1
Trong đó :
+ P, Q : Điện năng tiêu

Trang 14
thời gian khảo sát, kW ,kVAr
+ t : Thời gian khảo sát, h
rọng để xác định phụ tải tính toán, tổn
ải tính toán.
ờng hợp cụ thể ta có thể dùng một số công thức gần đúng sau :
Phụ tải trung bình là một thông số rất quan t
thất điện năng.
e/ Các lu ý khi áp dụng phơng pháp này để xác định phụ t
Trong một số tr
+ Trờng hợp : n 3 và n
hq
< 4 khi đó phụ tải tính toán đợc xác định theo công
thức :


=
(2-13)
ú ý: Nếu trong nhóm thiết bị có các thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại thì các
thiết bị đó phải đợc tính theo công thức :

=
i
mitt
pp

1

n
Ch
%

dmd
PP =

+ Trờng hợp : n > 3 và n
hq
< 4 khi đó phụ tải tính toán đợc xác định theo công
thức :

PP .
( 2-14 )
Trong đó : k
pt
là hệ số phụ tải từng máy
Ta có thể au :

= 0,9 đối với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn

i thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại
+ Trờng hợp : n
hq
ng với
n
hq
= 300. Nếu n

hq
> 300 và k
sd
0,5 thì khi đó
(2-15 )
g nh : máy bơm, quạt nén
tt
=P
tb
=k
sd
.

P
đm
(2-16)
thì ta phải cố gắng phân bổ đều các thiết

tải b
khoảng thời gian ngắn từ 1sữ2s nó dùng để kiểm tra dao động
iệ ủa cầu chì .và chúng
= I
m
(2-17)
à hệ s
kđ
= 5 đến 7
kđ
một chiều : k
kđ

= 2,5
đn
= I
mmmax
+ ( I
tt
- k
sd
. I
đmm
(2-18)
Trong đó :
óm

=
tt
n
k
mipti
1
lấy nh s
k
p t
k
p t
= 0,75 đối vớ
> 300 và k
sd
< 0,5 thì hệ số k
max

đợc lấy ứ


P
tt
= 1,05 . k
sd
. P
m

+ Trờng hợp các thiết bị có đồ thị phụ tải bằng phẳn
khí
P
+ Nếu trong mạng có các thiết bị một pha
bị đó lên 3 pha của mạng và tính phụ tải tính toán cho nó theo ph ơng pháp một số phụ
đặc iệt.
Phụ tải đỉnh nhọn.
iện trongLà phụ tải xuất h
điện áp, điều kiện tự khởi động của động cơ, điều k n làm việc c
ợ : đ c xác định nh sau
+ Đối với một máy :
I
=k . I
đn m kđ đm
Trong đó : k
kđ
l ố mở máy.
Đối với các động cơ lồng sóc, dây quấn thì : k
c lò điện thì : k
3

Đối với cá
Đối với máy, động cơ
+ Đối với một nhóm máy :
I
ax
)
I
mmmax
: là dòng mở máy lớn nhất của thiết bị trong nh

Trang 15
I
đmmax
: là dòng định mức của thiết bị có dòng mở máy lớn nhất.
n cho nhóm I

2.3/Xác định phụ tải tính toán cho các nhóm thiết bị của phân xởng sửa chữa cơ khí.
a/ Tính toá
u
ất
h
mức (KW)
ế
t bị điện trong nhóm
u

n
g
ố

a
kiểu đai
b
àn
à
i thô
o
an đứng
o
ngang
c

à
i tròn vạn năng
Bảng 2.2. Danh sách thiết bị nhóm I

Tổng số thiết bị của nhóm I : n =7
Tổng công suất của các thiết bị trong nhóm: P =17,35 kW
Số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất của thiết bị có công suất lớn
à k
sd
= 0,15 và cos =0,6
t b
hất : n
= 5
n
1
Tổng công suất của n
thiết bị là: P = 15,7 kW
1 1

Ta tra bảng 2-2 TL2 ta có k
lấy chung cho toàn phân xởng l
sd

tg =1,33.
+Xác định : n
*
và p
*
9,

0
7,15
1
===
P
p
71,0
7
1
*
===
n
n
5
n

35,17
*
P

Tra bảng ta có n
hq*
= 0,81 nên n
hq
= n
hq*
. n = 0,81.7

6 (thiết bị)
15 và n
hq
=6 k
max
=2,64
Phụ tải tính toán của nhóm I:
P
= k .k
k
sd
=0,

.

=
P =2,64.0,15.17,35 = 6,87 kW
n
t t max sd
i
m
1

Q
tt
=P
tt
tg
tb
=6,87.1,33=9,14 kVAr

S
tt
=
45,11
87,6
cos
==
tt
P
kVA
6.0

Vậy dòng điện tính toán :
40,17
38,0.3.3
==
tt
U
I
45,11
=
A

8)
n
tt
S

dm
Tính dòng đỉnh nhọn của nhóm : áp dụng công thức (2-1
I
đ
5.11, 0,85.32,54 = 84,66 (A) = 4 +

Trang 16
Việc tính toán với các nhóm còn lại đợc tiến hành hoàn toàn tơng tự. Kết quả ghi trong
bảng 2.3.
Ar

Bảng 2.3. Phụ tải tính toán của PXSCCK
í.
ợc xác định theo công thức:
.F (2-22)
F: là diện tích phân xởng
khí hệ thống chiếu sáng sử dụng đèn sợi đốt, tra tài liệu
khí ta có p
0
=150020W/m
2
ợi đốt cos
cs
=1)
n của toàn phân xởng.

(2-21)
=1.110,08 = 110,08 kVA
S
tt
=
2.4/ Tính toán công suất chiếu sáng của phân xởng sửa chữa cơ kh
Công suất chiếu sáng đ
P
=p
ttcs 0
Trong đó :
p
0
: Suất chiếu sáng. Tra theo bảng PL1.2.TL1

Trong phân xởng xửa chữa cơ
với phân xởng sửa chữa cơ

P
ttcs
=p
0
.F =15.1100 = 16,5 kW
Q
ttcs
=P
ttcs
.tg
cs

=0 (đèn s
2.5/ Xác định phụ tải tính toá
Phụ tải tác dụng của phân xởng:
P
t tđlpx
= k
t

ttni
P
(2-20)
6
1
= 1. 82,76 = 82,76
Phụ tải phản kháng của phân xởng:
6
Q
ttđlpx
= k
đt

1
Q
ttni

Phụ tải tính toàn phần của toàn phân xởng kể cả chiếu sáng.
2222
08,110)5,1676,82()( ++=++
px
cspx

QPP
= 148,22 kVA
II. Xác định phụ tải tính toán cho toàn nhà máy
1/Tính phụ tải tính toán của các phân xởng trong nhà máy.
Vì khi thiết kế các phân xởng còn lại của nhà máy không có những số liệu chi tiết, cụ
thể nên phụ tải động lực của các phân xởng này đợc xác định theo phơng pháp hệ số
nhu cầu.
ở phơng pháp này có u điểm: tính toán đơn giản, thuận tiện nhng trái lại nó lại không
đạt độ chính xác cao.
áp dụng phơng pháp nh sau :
Công thức tính toán phụ tải tác dụng động lực:
P
ttdlpx
=k
nc
.P
đ
(2-23)

Q
ttdlpx
=P
ttdlpx
.tg
t b
(2-24)
Trong đó :
+P
ttdlpx
: công suất tác dụng động lực của phân xởng

+Q
ttdlpx
: công suất phản kháng động lực của phân xởng
+k
nc
: hệ số nhu cầu(trong tài liệu)
+P
đ
: công suất đặt của các phân x
+tg
: đợc xác định từ cos mà cos
tb
đợc xác định cùng với k .
Công suất biểu kiến đ xá ịnh o c th :

ởng

t b tb
the
nc
ợc c đ ông ức
tb
tttl
ttdlpxttpx
P
S

cos
2
+=

(2-25)
dòng điện tính toán đ xá ịnh o c th :

ttdlpx
P
2
Q
=
ợc c đ the ông ức
3.
dm
ttpx
tt
U
S
I =
(2-26)
a/ Ta tính tải tính n đ lự o qu lý v hò thiế ế
Công suấ kW
Diện tích: 1255 m
2
Tra bảng PL 1.3.TL1 ta có: k 0,7 os
t
,0
Tra bảng ta tìm đ ợc suất chiếu sáng p
0
= 20 W/m
2
, ở đây ta sử dụng đèn huỳnh quang có
cos

cs
=0 , tg =0,33
Công suấ nh n đ lực
P
đl
=k
nc
.P
đ
=0,7. 80 = 56 kW
Q
dl
= P
đl
.tg
cs
= 1,02 . 56 = 57,12 kW
Công suấ nh n ch sá
P
cs
= p
0
.F .12 = 25,1 kW
Q
cs
= P
cs

cs
=25,1.0,33 = 8,28 kVAr

Công suất tính toán tác dụng của phân xởng:
P
tt
=P
đl
+
Công suấ nh toán ph khá củ hân ởng
Q
tt
= Q
đl
+ Q
cs
= 57,12 + 8,28 = 65,4 kVAr
Công suất tính toán toàn phần của phân xởng:

p
t đ
hụ
ặt:
toá

ộng c ch ban ản à p ng t k
80

nc
= ; c
t b
= 0,7

tg
b
= 1 2
,95
t tí

cs
toá ộng :

t tí
=20
.tg
toá iếu ng:
55
P
cs
= 56+ 25,1 = 81,1 kW
ảnt tí ng a p x :
18,1044,651,81
2222
=+=+=
tttttt
QPS
kVA
I
tt
= 29,158
38,0.3
18,104
A

b/ Các phân xởng còn lại đ tín oàn àn ng kết ả g ron ảng
=

ợc h h to tơ tự, qu hi t g b .
17 Trang

Trang 18
I
A
158,29
3674,30
3279,73
2384,12
3327,99
225,2
3229,86
4721,63
2241,78
172,93
tt
S
ttpx
104,18
2418,35
2158,65
1569,18
2190,42
148,22
2125,83
3107,68

1475,49
113,82

kVA

Q
ttpx
kVAr
65,4
1530
1915,2
1702,4
1101,6
110,8
1675,8
1837,5
1040,4
42,1
10990,48
P
ttpx
kW
81,1
1117,5
1567,5
99,26
1308
1476,63
1327,25
2506,25

1046,25
105,75
Q
57,12
1530
đl
kVAr
110,08
1675,8
1837,5
1040,4
23,04
10635,49
10993,14
1915,2
1702,4
1101,6
Công suất ĐL
P
đl
56
1440
1280
1080
1500
82,76
1260
2450
1020
48

10216,76
kW Q
cs
8,28
0
0
0
0
0
0
19,06
27,34
kVAr
0
0
Cônsuất CS
P
cs
kW
25,1
36,63
47,25
37,5
67,5
16,5
48
56,25
26,25
57,75
418,7

cos
cs
0,95

1
1
1
1
1
1
1
1
p
0
W/m
2
20
15
15
15
15
15
15
15
15
15
Cos

0,7
0,6

0,6
0,7
0,7
0,6
0,6
0,8
0,7
0,9
k
nc
0,7
0,4
0,4
0,6
0,6
-
0,6
0,7
0,6
0,8
P
đ
kW
80
3600
3200
1800
2500
-
2100

3500
1700
60

Diện tích m
2
1255
2175
3150
2500
4500
1100
3200
3750
1750
3850
27230
Tên phân xởng
bql vàptk
PXCK số 1
PXCK số 2
PX luyện kim màu
PX luyện kim đen
PSSCCK
PX rèn
PX nhiệt luyện
Bộ phận nén khí
Kho vật liệu

K/hiệu trên MB

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Tổng
Bảng 2.4. Phụ tải tính toán của các phân xởng trong nhà máy.


Trang 19
2. Phụ tải tính toán của toàn nhà máy
Phụ tải tính toán của to

.
àn nhà máy đợc xác định theo công thức :
2
ttnmm
Q+
(2-28)
2
ttnttnm
PS =
Q
=k
đt

ng trờng hợp này ta lấy k
đt
=0,85
c phân xởng trong nhà máy.


Với:
P
ttnm
=k
đt
.

tti
P

=
10
1i
ttnm
.

=
10
1i
tti
Q

Trong đó :

+k
: là hệ số đồng thời. Tro
đt
+P
tti
:tổng phụ tải tác dụng tính toán của cá
+ Q
tti
tổng công suất phản kháng của các phân xởng trong nhà máy.
Từ đó ta có:
P
ttnm
=0,85. 10635,49 = 9040,17 kW
Q
ttnm
=0,85. 10990,48 =9341,91 kVAr


S =
()
84,1299991,9341)17,9040(
2
2
=+ kVA
ttnm
44,214
84,12999
S
I
ttnm

=
35.3.3
nm
U
==
ttnm
A
Hệ số công suất cos của toàn nhà máy:
Cos
nm
=
84,12999
=
S
=0,7
17,9040
ttnm
P

ttnm

Trang 20
Chơng iii
thiết kế mạng điện cao áp cho
nhà máy sản xuất máy kéo
I. Nguồn điện
ngắn mạch phía hạ áp của trạm biến áp
MVA.
hợp lý cho đờng dây tải điện từ hệ thống về nhà máy đợc tính theo công
Nguồn điện các nhà máy 15 km, dung lợng
khu vực là 250
Cấp điện áp
thức Still:
PlU 34,4= 16. + kV
Trong đó:
P Công suất truyền tải, MW
l Chiều dài đờng dây, km
ở ơng trớc ta đã tính đợc P
= 9 MW nên
ch
tt

9.1615.34,4 +=U
=55 kV
tt
Vậy ta sẽ chọn cấp điện áp cho đờng dây tải điện từ nguồn điện về nhà máy là 35 kV.
II / Biểu đồ phụ tải của toàn nhà máy
Xác định các vòng tròn phụ tải của các phân xởng:
Ta biểu diễn biểu đồ phụ tải của các phân xởng là những vòng tròn có diện tích tỉ lệ với
công suất tính toá ng đó và đợc tính toán qua công thức :
S
tt

Trong đó :
S
tti
: là công suất tính toán của phân xởng thứ i
R
2
i
: là bán kính vòng tròn phụ tải của phân xởng thứ i
m : là hệ số tỉ lệ (kVA/mm
2
)
Từ công thức (4-1) ta có:

n của phân xở
i
= . R
2
i
. m

m.

S
tti
i
=
(mm)
R

ở đờng tròn phụ tải ta chia đờng tròn ra làm hai phần :


Trang 21
+ Phần gạch chéo : nói lên công suất động lực của phân xởng
+ Phần không gạch chéo: nói lên công suất chiếu sáng của phân xởng
Nhìn vào biểu đồ phụ tải thì chúng ta có thể đánh giá đợc khái quát tỉ lệ phần công suất
động lực với công suất chiếu sáng của phân xởng cũng nh toàn nhà máy.
Trong biểu đồ hình tròn thì độ lớn của góc nó biểu thị cho độ lớn của công suất
tính toán chiếu sáng, nó đợc xác định theo biêủ thức :
0
360.
tt
cs
P
P
=


Tính cho ban quản lý và phòng thiết kế ta có:
P

tt
= 81,1 kW
P
cs
= 25,1 kW
Ta chọn tỉ lệ xích = 5 kVA/mm
2
Ta có :
mm
m
S
R
tt
3
5.14,3
18,104
.
1
==


00
111360.
1,81
1,25
360. ==
tt
cs
P
P

Cũng nh trên ta tính toán cho các phân xởng khác ta có:
u sáng của biểu đồ phụ tải các phân xởng Kết quả tính toán bán kính và góc giới hạn chiế
(m=5 kVA/mm
2
).
ụ
tải
trên mặt
n
xởng
p
hòng thiết k
ế

ở
ng cơ khí số 1
ở
ng cơ khí số 2
n
kim màu
n
kim đen
c
hữa cơ kh
í

ở
ng rèn

ở
ng nhiệt luyện
nén kh
í

l
iệu
Bảng 3.1 Tính toán các đờng tròn phụ tải
c phân xởng nh hình Từ kết quả tính toán trong bảng ta vẽ đợc biểu đồ phụ tải của cá
vẽ sau:
Biểu đồ phụ tải nhà máy:

Trang 22
III / Các
phơng án cung cấp điện cho các phân xởng
ất của nhà máy là lớn do vậy ta sẽ dự Từ các số liệu tính toán ta thấy quy mô sản xu
định đặt 1trạm phân phối trung gian 35kV hoặc 1 trạm biến áp trung gian 35/10 kV để
phân phối điện áp cho các máy BA phân xởng. Máy BA phân xởng ta dự định đặt một
số trạm tuỳ heo phụ t tải tính toá
Vì đây là nhà máy chế tạo
n của các phân xởng.
máy kéo do vậy vai trò của nó rất quan trọng trong các
, do đó cậy cung cấp điện cũng rất cao nên mạng điện nối từ

*/ Xác định tâm phụ tải của toàn nhà máy
ụ a đợc xác định theo công thức :
lĩnh vực nó đòi hỏi độ tin
trạm biến áp khu vực tới nhà máy ta dùng đờng dây trên không và đi lộ kép và để đảm
bảo mỹ quan và an toàn mạng cao áp trong nhà máy ta dùng cáp ngầm.
Các trạm biến áp phân xởng ta dùng loại trạm kề có một mặt tờng giáp với tờng

của phân xởng.
Trạm phân phối trung gian 35 kV hoặc trạm biến áp trung gian đặt tại tâm phụ tải
của toàn nhà máy.

Tâm ph tải củ nhà máy

mm 63,52
1
==
ii
X

n
S
mm 2,37
1
0
==
n
Y
.

n
ii
YS
.
X
(4-4)
1
i

0

n
S
1
Trong đó : X

i
S
i
,Y
i
: là toạ độ tâm phụ tải thứ i
X
0
,Y
o
:là toạ độ tâm phụ tải của toàn nhà máy

Trang 23
Vởy ta sẽ chọn vị trí ( 52,37) để đặt trạm phân phối trung tâm hoặc trạm biến áp trung
p điện cho nhà máy :
phải thỏa mãn các yêu cầu: gần tâm phụ tải ; thuận tiện cho việc
, sữa chữa máy biến áp ; an toàn và kinh tế.
ợng máy biến áp đặt trong các trạm biến áp đợc 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.
tế và thuận lợi cho việc
ho hộ loại I và
iện sự cố một MBA (trong trạm có nhiều hơn 1 MBA).
(n-1). k

.S S
tt
có trong trạm biến áp.
ọn loại máy biến áp chế tạo
qt
= 1,4 nếu thỏa mãn điều kiện MBA vận hành quá tải
ô uá 5 ngày đêm , thời gian quá tải trong một ngày đêm không vợt quá 6h trớc
khi quá tải MBA vận hành với hệ số tải 0,93.
cô ỏ một số phụ tải không


hế chủng loại MBA dùng trong nhà máy để tạo điều kiện thuận
ặt, thay thế vận hành, sữa chữa và kiểm tra định kỳ.
gian.
*/ Các phơng án cung cấ
1.Phơng án về các trạm biến áp phân xởng:
Các trạm biến áp đợc lựa chọn trên các nguyên tắc sau:
+ Vị trí đặt trạm biến áp
vận chuyển , lắp đặt , vận hành
+ Số l
Trong mọi trờng hợp trạm biến áp đặt 1 máy biến áp sẽ là kinh
vận hành, song độ tin cậy cung cấp không cao. Các trạm biến áp cung cấp c
loại II nên đặt 2 máy biến áp , hộ loại III có thể chỉ đặt 1 máy biến áp.
+ Dung lợng các máy biến áp đợc chọn theo điều kiện:
n.k
hc
.S
đm
S
tt

và kiểm tra theo điều k

hc đm
Trong đó:
n- số máy biến áp
k
- hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trờng, ta ch
hc
tại Việt Nam nên không cần hiệu chỉnh nhiệt độ, k
hc
= 1.
k
qt
- hệ số quá tải sự cố, k
kh ng q
S ng suất tính toán sự cố. Khi sự cố 1 MBA có thể loại b
ttsc
quan trọng để giảm nhẹ dung lợng của MBA, nhờ vậy có thể giảm nhẹ đợc vốn đầu t
và tổn thất của trạm trong trạng thái làm việc bình thờng. Giả thiết trong các hộ loại I có
30% là phụ tải loại III nên S
ttsc
= 0,7.S
tt
Đồng thời cũng cần hạn c
lợi cho việc mua sắm, lắp đ
a/ Phơng án 1: Đặt 7 TBA phân xởng, trong đó:
a.1. Trạm biến áp B1: Cấp điện cho phụ tải của Ban quản lý & phòng thiết kế cùng phân
k
S

xởng cơ khí số 2.
n.
hc
.S
ddmB tt
= 2262,18 kVA
S
đmB

2
= 1131,09 kVA.
2262,18
ế cùng phân
cắt một số phụ tải không quan trọng trong phân xởng (30%
n lý & phòng thiết kế là phụ tải loại 3 nên khi sự cố có thể
Vậy ta chọn máy biến áp tiêu chuẩn S
= 1250 kVA.
đm
Kiểm tra lại dung lợng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố,
S
ttsc
lúc này chính là công suất tính toán cho Ban quản lý & phòng thiết k
xởng cơ khí số 2 sau khi
phụ tải loại 3), còn Ban quả
tạm ngừng cung cấp điện:

n.k
hc
.S
ddmB

S
tt sc
= 0,7.S
tt
4,1
)18,10418,2262.(7,0
4,1
.7,0

=
tt
S
= 1079 kVA. S
đmB

Vậy trạm biến áp B1 đặt hai máy biến áp S
đm
= 1250 kVA.