thiết kế cung cấp điện cho nhà máy cơ khí ppt

GVHD Thiết kế hệ thống cung cấp điện
Lời nói đầu
Trong sự nghiệp xây dựng và phát triển đất nớc, công nghiệp điện giữ
một vai trò đặc biệt quan trọng. Bởi vì, công nghiệp điện là ngành có liên quan
chặt chẽ đến hầu hết các ngành kinh tế quốc dân, làm tăng năng suất lao động,
tạo nên sự phát triển nhịp nhàng trong nền kinh tế.
Chính vì vậy, khi xây dựng một nhà máy, khu dân c hay một thành phố
mới thì việc đầu tiên là phải xây dựng một hệ thống cung cấp điện để phục
vụ cho nhu cầu sản xuất và sinh hoạt của nơi đó.
Đất nớc ta đang trên con đờng công nghiệp hoá - hiện đại hoá, đẩy mạnh sự
phát triển công nghiệp, mở rộng những nhà máy công suất lớn, công nghệ hiện
đại. Điều này có ý nghĩa lớn trong việc thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà
máy hay xí nghiệp công nghiệp để đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật.
Với những kiến thức đã đợc học tập, nghiên cứu trong nhà trờng, trớc khi
tốt nghiệp em đợc giao đồ án với đề tài: "Thiết kế hệ thống cung cấp điện
cho nhà máy cơ khí trung quy mô số 2". Đồ án tốt nghiệp này sẽ là một sự
tập dợt rất quý cho em trớc khi bớc vào thực tế.
Sau một thời gian làm đồ án, với nổ lực của bản thân, đồng thời với sự hớng
dẫn giúp đỡ của các thầy cô giáo trong bộ môn, đặc biệt là sự hớng dẫn tận tình
của cô giáo Nguyễn Thị Hồng Hải, đến nay em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp
của mình. Song với kiến thức còn hạn chế, cùng với đề tài thiết kế hệ thống cung
cấp điện là tơng đối khó và phức tạp, đòi hỏi phải có nhiều kinh nghiệm và
chuyên môn cao nên trong quá trình thiết kế em không tránh khỏi những sai
sót.Vì vậy, em mong đợc sự nhận xét góp ý của các thầy cô giáo.
Em xin chân thành cảm ơn cô giáo Nguyễn Thị Hồng Hải cùng toàn thể
thầy cô giáo trong bộ môn đã hớng dẫn em hoàn thành tốt đồ án này.
Hà Nội, ngày 25 tháng 8 năm 2005.
Sinh viên
Lê Cao Cảnh
Sinh viên: Lê Cao Cảnh - Hệ thống điện - K40
1

GVHD Thiết kế hệ thống cung cấp điện
Phần I:
Thiết kế hệ thống cung cấp
điện cho nhà máy cơ khí
Sinh viên: Lê Cao Cảnh - Hệ thống điện - K40
2
GVHD Thiết kế hệ thống cung cấp điện
Chơng 1
Giới thiệu chung về nhà máy cơ khí
Ngành cơ khí chế tạo máy đã từ lâu là một trong những ngành then chốt
của nền kinh tế quốc dân. Với nhiệm vụ sửa chữa, sản xuất phụ tùng thay thế
chế tạo các máy công cụ, máy móc cơ giới đáp ứng nhu cầu của sự phát
triển kinh tế. Các nhà máy cơ khí chiếm một số lợng lớn và phân bố rộng rãi
trên khắp đất nớc ta. Ngày nay, cùng với sự phát triển của các ngành công
nghiệp khác, cơ khí chế tạo máy cũng không ngừng phát triển cả về số lợng và
chất lợng. Nhà máy cơ khí trung quy mô là nhà máy thuộc ngành cơ khí chế
tạo máy. Nhà máy có tổng diện tích khoảng 16 000m
2
với 9 phân xởng và ban
quản lý nhà máy có công suất đặt cho trong bảng 1-1.
Bảng 1-1: Tên và công suất đặt của các phân xởng.
Ký hiệu trên
mặt bằng
Tên phân xởng Công suất đặt (kW)
1 Phân xởng kết cấu kim loại 2500
2 Phân xởng lắp ráp cơ khí 2200
3 Phân xởng đúc 1800
4 Phân xởng nén khí 800
5 Phân xởng rèn 1600
6 Trạm bơm 450

7 Phân xởng sửa chữa cơ khí Theo tính toán
8 Phân xởng gia công gỗ 400
9 Ban quản lý nhà máy 120
10 Chiếu sáng phân xởng Xác định theo diện tích
Dây chuyền công nghệ sản xuất của nhà máy:
Sinh viên: Lê Cao Cảnh - Hệ thống điện - K40
3
Mộc mẫu
Khí nén
Đúc
Rèn
Nguyên liệu
Gia
công cắt
gọt
Nhiệt
luyện
Lắp
ráp
Kiểm
tra
Sản
phẩm
GVHD Thiết kế hệ thống cung cấp điện
Giai đoạn đầu tiên của quy trình công nghệ là tạo phôi. Kim loại đợc đa
vào nấu chảy và đúc phôi, giai đoạn này thờng sử dụng các lò nấu kim loại đốt
bằng than hoặc lò điện trở, lò hồ quang, lò trung tần. Sau khi đúc xong thì
phôi đợc làm sạch, cắt bỏ phần thừa và đa sang bộ phận rèn dập, một phần sau
khi đúc đa sang gia công cắt gọt kim loại để gia công thành các chi tiết máy, ở
quá trình này có rất nhiều máy công cụ nh tiện, phay, bào mài với các công

suất khác nhau, có thể làm việc độc lập có thể làm việc theo dây chuyền. Các
chi tiết máy đợc hoàn thiện đa sang quy trình lắp ráp.
Một số chi tiết máy chịu mài mòn nh bánh răng, trục máy sau khi gia
công cắt gọt còn phải gia công nhiệt luyện nh tôi, ram, ủ, công đoạn này th-
ờng dùng các lò tôi, ram, lò cao tần
Lắp ráp là quá trình cuối cùng của dây chuyền sản xuất, ở giai đoạn này
các chi tiết máy đợc lắp ráp thành khối và thành máy hoàn chỉnh.
Nhà máy đợc xây dựng mới với trình độ tự động hoá cao, một số máy làm
việc theo dây chuyền và có công suất lớn. Nhà máy làm việc 3 ca, thời gian sử
dụng công suất cực đại T
max
= 4500h. Với những đặc điểm và tính chất sản
xuất đó, nhà máy đợc xếp vào phụ tải loại 1. Nhà máy cần đợc cung cấp điện
một cách liên tục và an toàn, đảm bảo chất lợng điện năng tốt.
Sau đây là tổng mặt bằng của nhà máy, mặt bằng của phân xởng sửa chữa
cơ khí và phụ tải của phân xởng sửa chữa cơ khí.
Nhà máy số 2
1
3
4
5
2
6
8
7
9
Từ hệ thống điện đến

Sinh viên: Lê Cao Cảnh - Hệ thống điện - K40
4

GVHD Thiết kế hệ thống cung cấp điện
M 1: 5000
Phụ tải điện của nhà máy cơ khí trung quy mô
( mặt bằng nhà máy số 2 )
Công suất đặt các phân xởng.
Ký hiệu trên
mặt bằng
Tên phân xởng Công suất đặt (kW)
1 Phân xởng kết cấu kim loại 2500
2 Phân xởng lắp ráp cơ khí 2200
3 Phân xởng đúc 1800
4 Phân xởng nén khí 800
5 Phân xởng rèn 1600
6 Trạm bơm 450
7 Phân xởng sửa chữa cơ khí Theo tính toán
8 Phân xởng gia công gỗ 400
9 Ban quản lý nhà máy 120
10 Chiếu sáng phân xởng Xác định theo diện tích
Bảng 1-2: Danh sách thiết bị phân xởng sửa chữa cơ khí.
TT Tên thiết bị Số l-
ợng
Nhãn
hiệu
Công suất
Bộ phận dụng cụ
1 Máy tiện ren 2 IA616 7,0
2 Máy tiện ren 2 IA62 7,0
3 Máy tiện ren 2 IK62 10,0
4 Máy tiện ren cấp chính xác cao 1 IN6N 1,7
5 Máy doa toạ độ 1 2A450 2,0

6 Máy bào ngang 2 7M36 7,0
7 Máy xọc 1 7A420 2,8
8 Máy phay vạn năng 1 6N82 7,0
9 Máy phay ngang 1
6H82
7,0
10 Máy phay đứng 2 6H11 2,8
11 Máy mài trong 2 3A240 4,5
12 Máy mài phẳng 1
311N
2,8
13 Máy mài tròn 1 3130 2,8
14 Máy khoan đứng 1 2A125 2,8
15 Máy khoan đứng 1 2135 4,5
16 Máy cắt mép 1 866A 4,5
17 Máy mài vạn năng 1 3A64 1,75
Sinh viên: Lê Cao Cảnh - Hệ thống điện - K40
5
GVHD Thiết kế hệ thống cung cấp điện
18 Máy mài dao cắt gọt 1 3818 0,65
19 Máy mài mũi khoan 1 36652 1,5
20 Máy mài sắc mũi phay 1 3667 1,0
21 Máy mài dao chuốt 1 360 0,65
22 Máy mài mũi khoét 1 3659 2,9
23 Thiết bị để hoá bền kim loại 1
-58
0,8
24 Máy giũa 1 2,2
25 Máy khoan bàn 2 HC125 0,65
26 Máy để mài tròn 1 1,2

27 Máy ép tay kiểu vít 1
28 Máy mài thô 1 3N634 2,8
29 Bản đánh dấu 1
30 Bàn thợ nguội 10
Bộ phận sửa chữa
31 Máy tiện ren 3 1616 4,5
32 Máy tiện ren 1 1A62 7,0
33 Máy tiện ren 1 1524M 7,0
34 Máy tiện ren 3
163A
10,0
35 Máy tiện ren 1 163 14,0
36 Máy khoan đứng 2 2A135 4,5
37 Máy khoan hớng tâm 1 2A53 4,5
38 Máy bào ngang 1 7A35 2,8
39 Máy bào ngang 1 7A36 10,0
40 Máy mài phá 1 3M634 4,5
41 Bàn 8
42 Máy khoan bào 1 HCI2A 0,65
43 Máy biến áp hàn 1 CTĐ-24 24,6
Chơng 2
Xác định phụ tải tính toán
Khi thiết kế cung cấp điện cho một công trình (cụ thể là nhà máy ta đang
thiết kế) thì nhiệm vụ đầu tiên của ngời thiết kế là phải xác định đợc nhu cầu
điện của phụ tải công trình đó (hay là công suất đặt của nhà máy ).
Tuỳ theo quy mô của công trình (hay của nhà máy ) mà phụ tải điện phải
đợc xác định theo phụ tải thực tế hoặc còn phải kể đến khả năng phát triển
trong tơng lai. Cụ thể là muốn xác định phụ tải điện cho một xí nghiệp, nhà
máy thì chủ yếu dựa vào các máy móc thực tế đặt trong các phân xởng và xét
tới khả năng phát triển của cả nhà máy trong tơng lai (đối với xí nghiệp nhà

Sinh viên: Lê Cao Cảnh - Hệ thống điện - K40
6
GVHD Thiết kế hệ thống cung cấp điện
máy công nghiệp thì chủ yếu là tơng lai gần) còn đối với công trình có quy mô
lớn (nh thành phố, khu dân c ) thì phụ tải phải kể đến tơng lai xa. Nh vậy,
việc xác định nhu cầu điện là giải bài toán dự báo phụ tải ngắn hạn (đối với
các xí nghiệp, nhà máy công nghiệp) còn dự báo phụ tải dài hạn (đối với thành
phố, khu vực ). Nhng ở đây ta chỉ xét đến dự báo phụ tải ngắn hạn vì nó liên
quan trực tiếp đến công việc thiết kế cung cấp điện nhà máy ta.
Dự báo phụ tải ngắn hạn là xác định phụ tải của công trình ngay sau khi
công trình đi vào sử dụng. Phụ tải này thờng đợc gọi là phụ tải tính toán. Ngời
thiết kế cần phải biết phụ tải tính toán để chọn các thiết bị điện nh: máy biến
áp, dây dẫn, các thiết bị đóng, cắt, bảo vệ để tính các tổn thất công suất, tổn
thất điện áp, để lựa chọn các thiết bị bù Chính vì vậy, phụ tải tính toán là
một số liệu quan trọng để thiết kế cung cấp điện. Phụ tải điện phụ thuộc vào
nhiều yếu tố nh: công suất và số lợng các thiết bị điện, chế độ vận hành của
chúng, quy trình công nghệ của mỗi nhà máy, xí nghiệp, trình độ vận hành của
công nhân v.v Vì vậy, xác định chính xác phụ tải tính toán là một nhiệm vụ
khó khăn nhng lại rất quan trọng. Bởi vì, nếu phụ tải tính toán đợc xác định
nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ của các thiết bị điện, có khả
năng dẫn đến đến cháy nổ rất nguy hiểm. Nếu phụ tải tính toán lớn hơn phụ
tải thực tế nhiều thì các thiết bị điện đợc chọn sẽ quá lớn so với yêu cầu, gây
lãng phí và không kinh tế.
Do tính chất quan trọng nh vậy, nên đã có nhiều công trình nghiên cứu và
có nhiều phơng pháp tính toán phụ tải điện.
Nhng vì phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh đã trình bày ở trên và
sự biến động theo thời gian nên thực tế cha có phơng pháp nào tính toán
chính xác và tiện lợi phụ tải điện. Nhng hiện nay đang áp dụng một số phơng
pháp sau để xác định phụ tải tính toán:
+ Phơng pháp tính theo công suất đặt và hệ số nhu cầu.

+ Phơng pháp tính theo hệ số cực đại và công suất trung bình.
+ Phơng pháp tính theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản
phẩm.
+ Phơng pháp tính theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản
xuất.
Trong quá trình chuẩn bị thiết kế thì tuỳ theo quy mô, đặc điểm của công
trình (nhà máy, xí nghiệp ) tuỳ theo giai đoạn thiết kế là sơ bộ hay kỹ thuật
thi công mà chọn phơng pháp tính toán phụ tải cho thích hợp. Sau đây sẽ trình
bày một số đại lợng, hệ số tính toán và các phơng pháp tính phụ tải tính toán.
I. Các đại lợng cơ bản và các hệ số tính toán
Sinh viên: Lê Cao Cảnh - Hệ thống điện - K40
7
GVHD Thiết kế hệ thống cung cấp điện
1. Công suất định mức P
đm
:
Công suất đinh mức của các thiết bị tiêu thụ điện thờng đợc các nhà chế
tạo ghi sẵn trên nhãn hiệu máy hoặc trong các lý lịch máy. Đối với động cơ,
công suất định mức ghi trên nhãn hiệu máy chính là công suất cơ trên trục
động cơ. Công suất đặt là công suất đầu vào của động cơ, vậy công suất đặt
trên trục động cơ đợc tính nh sau:
P
đ
=
dc
dm

P
(2.1)
Trong đó:

P
đ
: Công suất đặt của động cơ (kW).
P
đm
: Công suất định mức của động cơ (kW).

dc
: Hiệu suất định mức của động cơ.
Trên thực tế, hiệu suất của động cơ tơng đối cao (
dc
= 0,85ữ0,95) nên ta
có thể xem P
đ


P
đm
.
- Đối với các thiết bị chiếu sáng: Công suất đặt là công suất đợc ghi trên
đèn. Công suất này bằng công suất tiêu thụ của đèn khi điện áp trên mạng
điện là định mức.
- Đối với các thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại (nh cầu trục, máy
hàn v.v ) khi tính toán phụ tải điện của chúng, ta phải quy đổi về công suất
định mức ở chế độ làm việc dài hạn.
Có nghĩa là quy đổi về chế độ làm việc có hệ số tiếp điện % = 100%.
Công thức quy đổi nh sau:
+ Đối với động cơ: P
'
đm

= P
đm
.
%
(2.2)
+ Đối với máy biến áp hàn: P'
đm
= S
đm
.cos

.
%
(2.3)
Trong đó:
P
'
đm
là công suất định mức đã quy đổi về chế độ làm việc dài hạn.
2. Phụ tải trung bình P
tb
:
Phụ tải trung bình là một đặc trng tĩnh của phụ tải trong một khoảng thời
gian nào đó. Tổng phụ tải trung bình của các thiết bị cho ta căn cứ để đánh giá
giới hạn dới của phụ tải tính toán. Trong thực tế, phụ tải trung bình đợc tính
toán theo công thức sau:
p
tb
=
t

P
; q
tb
=
t
Q
(2.4)
Trong đó:

P
,
Q
: Điện năng tiêu thụ trong khoảng thời gian khảo sát, kW, kVAr.
Sinh viên: Lê Cao Cảnh - Hệ thống điện - K40
8
GVHD Thiết kế hệ thống cung cấp điện
t: thời gian khảo sát, h.
* Phụ tải trung bình cho cả nhóm thiết bị:
P
tb
=

=
n
1i
tbi
p
; Q
tb
=

=
n
1i
tbi
q
(2.5)
Biết đợc phụ tải trung bình ta có thể đánh giá đợc mức độ sử dụng thiết bị,
xác định phụ tải tính toán và tính tổn hao điện năng.
3. Phụ tải cực đại P
max
:
Phụ tải cực đại là phụ tải trung bình lớn nhất đợc tính trong khoảng thời
gian tơng đối ngắn (từ 5ữ30 phút). Thông thờng lấy thời gian là 30 phút ứng
với ca làm việc có phụ tải lớn nhất trong ngày.
Phụ tải cực đại để tính tổn thất công suất lớn nhất, để chọn các thiết bị
điện, các dây dẫn và dây cáp theo mật độ kinh tế.
4. Phụ tải đỉnh nhọn:
Phụ tải đỉnh nhọn (P
đnh
) là phụ tải cực đại xuất hiện trong khoảng thời
gian rất ngắn (1ữ 2s). Thờng xảy ra khi mở máy động cơ.
Phụ tải này đợc dùng để kiểm tra độ dao động điện áp, điều kiện tự khởi động
động cơ, chọn dây chảy cầu chì, tính dòng khởi động của rơle bảo vệ.
Phụ tải đỉnh nhọn còn làm ảnh hởng đến sự làm việc của các thiết bị khác
trong cùng một mạng điện.
5. Phụ tải tính toán P
tt
:
Phụ tải tính toán đợc tính theo điều kiện phát nóng cho phép, là phụ tải

giả thiết lâu dài không đổi của các phần tử trong hệ thống cung cấp điện (máy
biến áp, đờng dây) tơng đơng với phụ tải thực tế biến đổi theo điều kiện tác
dụng lớn nhất. Nói cách khác phụ tải tính toán cũng làm nóng dây dẫn lên tới
nhiệt độ lớn nhất do phụ tải thực tế gây ra.
Do vậy để đảm bảo an toàn trong mọi trạng thái vận hành, trong thực tế
thiết kế ta chỉ sử dụng phụ tải tính toán theo công suất tác dụng.
P
tb


P
tt


P
max
6. Hệ số sử dụng k
sd
:
Hệ số sử dụng là tỉ số giữa phụ tải tác dụng trung bình với công suất định
mức của thiết bị.
+ Đối với một thiết bị: k
sd
=
dm
tb
p
p
(2.6)
Sinh viên: Lê Cao Cảnh - Hệ thống điện - K40

9
GVHD Thiết kế hệ thống cung cấp điện
+ Đối với nhóm thiết bị: k
sd
=
dm
tb
P
P
=


=
=
n
1i
dmi
n
1i
tbi
p
p
(2.7)
Nếu có đồ thị phụ tải thì hệ số sử dụng đợc toán nh sau:
k
sd
=
)t t(tP
tP tPtP
n21dm

nn2211
+++
+++
(2.8)
Hệ số sử dụng nói lên mức độ sử dụng, mức độ khai thác công suất của
thiết bị điện trong một chu kỳ làm việc và là số liệu để tính phụ tải tính toán.
7. Hệ số phụ tải k
Pt
:
Hệ số phụ tải (còn gọi là hệ số mang tải) là tỉ số giữa công suất thực tế với
công suất định mức. Thờng ta phải xét đến hệ số phụ tải trong khoảng thời
gian nào đó.
Nên: k
pt
=
dm
th ctế
P
P
=
dm
tb
P
P
=


=
=
n

1i
dmi
n
1i
tbi
p
p
(2.9)
Nếu có đồ thị phụ tải thì hệ số sử dụng đợc tính nh công thức (2.8) sau:
k
pt
=
)t t(tP
tP tPtP
n21dm
nn2211
+++
+++
Hệ số phụ tải nói lên mức độ sử dụng, mức độ khai thác công suất của thiết
bị điện trong khoảng thời gian đang xét.
8. Hệ số cực đại k
max
:
1k
max


Hệ số cực đại là tỉ số giữa phụ tải tính toán và phụ tải trung bình trong
khoảng thời gian đang xét:
k

max
=
tb
tt
P
P
(2.10)
Hệ số cực đại phụ thuộc vào nhiều yếu tố, chủ yếu là số thiết bị hiệu quả
n
hq
và hệ số sử dụng k
sd
và hàng loạt các yếu tố đặc trng cho chế độ làm việc
của các thiết bị trong nhóm làm rất phức tạp nên khi tính toán thờng tra theo
đờng cong: k
max
= f(n
hq
, k
sd
).
9. Hệ số nhu cầu k
nc
:
Hệ số nhu cầu là tỉ số giữa phụ tải tính toán và công suất định mức.
k
nc
=
dm
tt

P
P
=
tb
tt
P
P
.
dm
tb
P
P
= k
max
.k
sd
(2.11)
Sinh viên: Lê Cao Cảnh - Hệ thống điện - K40
10
GVHD Thiết kế hệ thống cung cấp điện
Hệ số nhu cầu thờng đợc dùng tính cho phụ tải tác dụng. Trong thực tế hệ
số nhu cầu thờng do kinh nghiệm vận hành tổng kết lại.
10. Hệ số thiết bị hiệu quả n
hq
:


Hệ số thiết bị hiệu quả là số thiết bị giả thiết có cùng công suất và chế độ
làm việc. Chúng đòi hỏi phụ tải bằng phụ tải tính toán của nhóm phụ tải thực
tế (gồm các thiết bị có chế độ làm việc khác nhau):

n
hq
=
2
n
1i
2
dm
n
1i
dmi
)(P
P


=
=






(2.12)
Khi số thiết bị dùng điện trong nhóm lớn hơn 5 (n >5), thì tính n
hq
theo
công thức trên khá phức tạp nên ngời ta tìm n
hq
theo bảng hoặc đờng cong.

Trình tự tính nh sau:
Trớc hết tính: n
*
=
n
n
1
; P
*
=
P
P
1
(2.13)
Trong đó:
n: Số thiết bị trong nhóm.
n
1
: Số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nữa công suất của
thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm.
P, P
1
là tổng công suất ứng với n và n
1
thiết bị.
Sau khi tính đợc n
*
và P
*
tra bảng hoặc đờng cong tìm đợc n

*
hq
, từ đó tính n
hq
theo công thc sau:
n
hq
= n.n
*
hq
(2.14)
Số thiết bị hiệu quả là một trong những số liệu quan trọng để xác định
phụ tải tính toán.
Sinh viên: Lê Cao Cảnh - Hệ thống điện - K40
11
GVHD Thiết kế hệ thống cung cấp điện
II. Các phơng pháp tính phụ tải tính toán.
Hiện nay, có nhiều phơng pháp để tính phụ tải tính toán. Những phơng
pháp đơn giản, tính toán thuận tiện thờng kết quả không chính xác. Ngợc lại,
nếu độ chính xác đợc nâng cao thì phơng pháp tính phức tạp. Vì vậy tuỳ theo
giai đoạn thiết kế, tuỳ theo yêu cầu cụ thể mà chọn phơng pháp tính cho thích
hợp, sau đây là một số phơng pháp xác định phụ tải tính toán thờng dùng nhất.
1. Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu:
Công thức tính:
P
tt
=k
nc
.

=
n
1i
di
P
(2.13)
Q
tt
= P
tt
.tg

(2.14)

S
tt
=
tt
2
tt
2
QP +
=

cos
P
tt
(2.15)
Một cách gần đúng có thể lấy P
đ

= P
đm
nên:
P
tt
= k
nc
.

=
n
1i
dmi
p
(2.16)
Trong đó:
P
đi
, P
đmi
: Công suất đặt, công suất định mức của thiết bị thứ i (kW).
P
tt
, Q
tt
, S
tt
: Công suất tác dụng, công suất phản kháng, công suất
toàn phần tính toán của nhóm có n thiết bị, (kW, kVAr, kVA).
n : Số thiết bị trong nhóm.

k
nc
: Hệ số nhu cầu, tra ở sổ tay kỹ thuật.
tg

: ứng với cos

đặc trng cho nhóm thiết bị, tra ở sổ tay kỹ thuật.
Nếu hệ số công suất cos

của các thiết bị trong nhóm không giống nhau
thì phải tính hệ số công suất trung bình theo công thức sau:

n21
nn2211
tb
P PP
cosP cosPcosP
cos
+++
+++
=


(2.17)
Hệ số nhu cầu của các máy khác nhau thờng đợc cho trong các sổ tay.
. Phơng pháp này có u điểm là đơn giản, tính toán thuận tiện. Tuy nhiên,
nhợc điểm chủ yếu của phơng pháp này là độ chính xác không cao. Bởi vì hệ
số nhu cầu k
nc

tra trong các sổ tay là cố định cho trớc không phụ thuộc vào chế
độ vận hành và số thiết bị trong nhóm. Trong lúc đó, theo công thức trên ta có
k
nc
= k
max
.k
sd
, có nghĩa là hệ số nhu cầu phụ thuộc nhiều yếu tố kể trên.
Sinh viên: Lê Cao Cảnh - Hệ thống điện - K40
12
GVHD Thiết kế hệ thống cung cấp điện
2. Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích.
Công thức tính:
P
tt
= p
0
.F (2.18)
Trong đó:
p
0
: Suất phụ tải trên 1m
2
đơn vị diện tích sản xuất (kW/m
2
).
F : Diện tích sản xuất (m
2
).

Giá trị p
0
đợc cho sẵn trong bảng, phụ thuộc vào tính chất của phụ tải phân
tích theo số liệu thống kê.
. Phơng pháp này chỉ cho kết quả gần đúng. Nó đợc dùng để tính các
phụ tải, các phân xởng có mật độ máy móc sản xuất phân bố tơng đối đều nên
chỉ áp dụng trong giai đoạn thiết kế sơ bộ.
3. Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị
sản phẩm.
Công thức tính:
P
tt
=
max
0
T
M.w
(2.19)
Trong đó:
M: Số đơn vị sản phẩm sản xuất ra trong 1 năm (sản lợng).

0
w
: Suất tiêu hao điện năng cho 1 đơn vị sản phẩm (kWh/đơn vị sản phẩm).
T
max
: Thời gian sử dụng công suất lớn nhất (h).
. Phơng pháp này thờng dùng để tính toán cho các thiết bị điện có đồ thị
phụ tải ít biến đổi hay không thay đổi nh: quạt gió, máy nén khí khi đó phụ
tải tính toán gần bằng phụ tải trung bình và kết quả tơng đối chính xác.

4. Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại và công suất trung bình.
(phơng pháp số thiết bị hiệu quả):
Khi không có các số liệu cần thiết để áp dụng các phơng pháp tơng đối
đơn giản đã nêu ở trên hoặc khi cần nâng cao độ chính xác của phụ tải tính
toán thì nên dùng phơng pháp này.
Công thức tính:
P
tt
= k
max
.k
sd
.P
đm
(2.20)
Trong đó:
P
đm
: Công suất định mức (kW).
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
).
Sinh viên: Lê Cao Cảnh - Hệ thống điện - K40
13
GVHD Thiết kế hệ thống cung cấp điện
. Phơng pháp này cho kết quả tơng đối chính xác vì khi xác định số
thiết bị hiệu quả n
hq
, chúng ta đã xét tới hàng loạt các yếu tố quan trọng nh
ảnh hởng của số lợng thiết bị trong nhóm, số thiết bị có công suất lớn nhất
cũng nh sự khác nhau về chế độ làm việc của chúng.
Trình tự tính toán nh sau:
+ Trớc tiên dựa vào sổ tay tra các số liệu k
sd
, cos

của nhóm, sau đó từ số
liệu đã cho xác định P
đmmax
và P
đmmin
. Tính:

m =
dmmin
dmmax
P
P
(2.21)
Trong đó:

P
dmmax
: Công suất định mức của thiết bị có công suất lớn nhất trong
nhóm.
P
dmmin
: Công suất định mức của thiết bị có công suất nhỏ nhất trong
nhóm.
+ Sau đó kiểm tra điều kiện:
a. Trờng hợp :
3m
và
0,4k
sd

thì n
hq
= n.
Chú ý, nếu trong nhóm có n
1
thiết bị mà tổng công suất của chúng không
lớn hơn 5% tổng công suất của cả nhóm thì: n
hq
= n - n
1
.
b. Trờng hợp :
3m >
và
0,2k

sd

, n
hq
sẽ đợc xác định theo biểu thức:
n
hq
=
dmmax
n
1i
dmi
p
p2.

=
(2.22)
c. Khi không áp dụng đợc các trờng hợp trên, việc xác định n
hq
phải đ-
ợc tiến hành theo trình tự:
Trớc hết 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 và P
1
: Tổng công suất của n và của n
1
thiết bị.
Sau khi tính đợc n
*
và P
*
tra theo sổ tay kỹ thuật ta tìm đợc n
*
hq
= f(n
*
, P
*
)
PL1.4 (TL1). Từ đó xác định đợc số thiết bị hiệu quả: n
hq
= n

*
hq
.n.
Sinh viên: Lê Cao Cảnh - Hệ thống điện - K40
14
GVHD Thiết kế hệ thống cung cấp điện
* Tra bảng k
max
= f(k
sd
, n
hq
) PL1.5 (TL1). Thay các số liệu trên vào công
thức: P
tt
= k
max
.k
sd
.P
đm
, ta sẽ suy ra đợc P
tt
, Q
tt
, S
tt
.
Khi xác định phụ tải tính toán theo phơng pháp số thiết bị dùng điện hiệu
quả n

hq
, trong một số trờng hợp cụ thể có thể dùng các công thức gần đúng
sau:
* Nếu
3n

và
4n
hq
<
, thì phụ tải tính toán đợc tính theo công thức:
P
tt
=

=
n
1i
dmi
P
( 2.23)
Đối với thiết bị làm việc với chế độ ngắn hạn lặp lại thì:

P
tt
=
0,875
.P
dm

(2.24)
* Nếu
3n
>
và
4n
hq
<
, thì phụ tải tính toán đợc tính theo công thức:
P
tt
=

=
n
1i
dmipti
.Pk
(2.25)
Trong đó:
k
pti
: 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:

k
pt
= 0,9 đối với các thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn.
k
pt

= 0,75 đối với các thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại.
* Nếu n
hq
> 300 và k
sd
< 0,5 thì:
k
max
sẽ lấy giá trị ứng với n
hq
= 300
* Nếu n
hq
> 300 và k
sd


0,5 thì:
P
tt
= 1,05.k
sd
.P
đm
(2.26)
* Đối với thiết bị có đồ thị phụ tải bằng phẳng (các máy bơm, máy nén khí)
thì phụ tải tính toán có thể lấy bằng phụ tải trung bình:
P
tt
= P

tb
= k
sd
.P
đm
(2.27)
* Nếu trong mạng có các thiết bị một pha thì cần phải phân phối đều các
thiết bị cho 3 pha của mạng, trớc khi xác định n
hq
phải quy đổi công suất của
các phụ tải 1 pha về phụ tải 3 pha tơng đơng:
Nếu thiết bị 1 pha đấu vào điện áp pha của mạng: P
qđ
= 3.P
1pha max
Sinh viên: Lê Cao Cảnh - Hệ thống điện - K40
15
GVHD Thiết kế hệ thống cung cấp điện
Nếu thiết bị 1 pha đấu vào điện áp dây của mạng: P
qđ
=
.3
P
1pha max
5. Hớng dẫn cách chọn các phơng pháp xác định phụ tải tính toán.
Tuỳ theo số liệu và đầu bài mà ta chọn phơng pháp xác định phụ tải tính
toán cho hợp lý.
. Khi xác định phụ tải tính toán cho từng nhóm máy ở điện áp thấp
(U < 1000 V) nên dùng phơng pháp tính theo hệ số cực đại k
max

(tức là phơng pháp tính theo hệ số hiệu quả) bởi vì phơng pháp này có kết quả
tơng đối chính xác.
. Khi phụ tải phân bố tơng đối đều trên diện tích sản xuất hoặc có số
liệu chính xác suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm thì có thể
dùng phơng pháp suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm để tính phụ
tải
tính toán. Các phơng pháp trên cũng thờng đợc áp dụng cho giai đoạn tính
toán sơ bộ để ớc lợng phụ tải cho hộ tiêu thụ.
. Trong giai đoạn thiết kế sơ bộ thờng cần phải đánh giá phụ tải chung
của các hộ tiêu thụ (phân xởng, xí nghiệp, khu vực, thành phố ) trong trờng
hợp này nên dùng phơng pháp hệ số nhu cầu k
nc
.
III. Xác định phụ tải tính toán cho phân xởng sửa chữa cơ khí.
1. Phân nhóm phụ tải:
Trong một phân xởng thờng có nhiều loại thiết bị có công suất và chế độ
làm việc rất khác nhau, muốn xác định phụ tải tính toán đợc chính xác
cần phải phân nhóm thiết bị điện. Việc phân nhóm thiết bị điện cần tuân theo
các nguyên tắc sau:
. Các thiết bị điện trong cùng một nhóm nên ở gần nhau để giảm chiều
dài đờng dây hạ áp nhờ vậy có thể tiết kiệm đợc vốn đầu t và tổn thất trên các
đờng dây hạ áp trong phân xởng.
. Chế độ làm việc của các nhóm thiết bị trong cùng một nhóm nên giống
nhau nhờ đó việc xác định phụ tải tính toán đợc chính xác hơn và thuận tiện
cho việc lựa chọn phơng thức cung cấp điện cho nhóm.
. Tổng công suất các nhóm nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tủ động
lực cần dùng trong phân xởng và toàn nhà máy. Số thiết bị trong cùng một
nhóm không nên quá nhiều bởi số đầu ra của các tủ động lực không nhiều th-
ờng từ 8 đến 12 đầu ra.
Tuy nhiên thờng thì rất khó thoả mãn cùng một lúc cả 3 nguyên tắc trên,

do vậy ngời thiết kế cần phải lựa chọn cách phân nhóm sao cho hợp lý nhất.
Sinh viên: Lê Cao Cảnh - Hệ thống điện - K40
16
GVHD Thiết kế hệ thống cung cấp điện
Dựa vào bảng danh sách thiết bị, vị trí và chế độ làm việc của các thiết bị
ta có thể chia các thiết bị trong phân xởng thành 5 nhóm để từ đó xác định phụ
tải tính toán cho từng nhóm thiết bị theo phơng pháp hệ số cực đại k
max
.
2. Xác định phụ tải tính toán của các nhóm phụ tải:
a. Tính toán cho nhóm 1: Số liệu phụ tải của nhóm 1 cho trong bảng 2-1.
Bảng 2-1 - Danh sách thiết bị thuộc nhóm 1.
TT Tên thiết bị
Số l-
ợng
Ký hiệu
trên mặt
bằng
P
đm
(kW)
I
đm
(A)
Một máy Toàn bộ
1 Máy mài trong 1 11 4,5 4,5 11,4
2 Máy khoan đứng 1 14 2,8 2,8 7,09
3 Máy cắt mép 1 16 4,5 4,5 11,39
4 Máy mài vạn năng 1 17 1,75 1,75 4,43
5 Máy mài dao cắt gọt 1 18 0,65 0,65 1,64

6 Máy mài mũi khoan 1 19 1,5 1,5 3,8
7 Máy mài sắc mũi phay 1 20 1,0 1,0 2,53
8 Máy mài dao chuốt 1 21 0,65 0,65 1,64
9 Máy mài mũi khoét 1 22 2,9 2,9 7,34
10 Thiết bị để hoá bền KL 1 23 0,8 0,8 2,02
11 Máy khoan bàn 2 25 0,65 1,3 1,64
12 Máy để mài tròn 1 26 1,2 1,2 3,03
13 Máy mài thô 1 28 2,8 2,8 7,09
Tổng 14 26,35
Các thông số của nhóm thiết bị khu vực 1 cho trong bảng 2.1
Tra bảng PL1.1 (TL1) ta đợc : k
sd
= 0,2; cos

= 0,6 suy ra tg

= 1,33
Dòng điện định mức của mỗi máy đợc xác định:
I
đm
=

.cos.U3
P
dm
dm
(A)
Phụ tải tính toán đợc xác định:
P
tt

= k
max
.k
sd
.P
Trong đó:
P =

=
13
1i
dmi
p
= 26,35 (kW)
Từ số liệu trong bảng 2.1 ta có: n = 14, n
1
= 5
Sinh viên: Lê Cao Cảnh - Hệ thống điện - K40
17
GVHD Thiết kế hệ thống cung cấp điện
- Thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm là:
P
max
= 4,5 (kW).
- Thiết bị có công suất nhỏ nhất trong nhóm là:
P
min
= 0,65 (kW).
Nên tỉ số:
m =

min
max
P
P
=
0,65
4,5
= 6,92 > 3
Tính n
*
và P
*
:
n
*
=
n
n
1
=
14
5
= 0,357
P
*
=
P
P
1
=

26,35
17,5
= 0,664
Tra bảng PL1.4 (TL-1) ta có: n
*
hq
= 0,68. Từ đó tìm đợc số thiết bị sử dụng
hiệu quả là: n
hq
= 0,68.14 = 9,52
Tra bảng PL1.5 (TL1) với k
sd
= 0,2 và n
hq
= 9,52 có k
max
= 1,87
Phụ tải tính toán của nhóm 1 là:
+ Công suất tác dụng tính toán:
P
tt
= k
sd
.k
max
.
p
= 0,2.1,87.26,35 = 9,855 (kW).
+ Công suất phản kháng tính toán:
Q

tt
= P
tt
.tg

= 9,855.1,33 = 13,1 (kVAr).
+ Công suất toàn phần tính toán:
S
tt
= P
tt
/ cos

= 9,855 / 0,6 = 16,425 (kVA).
+ Dòng điện tính toán:
I
tt
=
dm
U.3
S
tt
=
38,0.3
16,425
= 25 (A).
b. Tính toán cho nhóm 2:
Số liệu phụ tải của nhóm 2 cho trong bảng 2-2.
Bảng 2-2 - Danh sách các thiết bị thuộc nhóm 2.
TT Tên thiết bị

Số l-
ợng
Ký hiệu
trên mặt
bằng
P
đm
(kW)
I
đm
(A)
Một máy Toàn bộ
1
Máy tiện ren 2 1 7,0 14 17,72
2
Máy tiện ren 2 2 7,0 14 17,72
3
Máy tiện ren 2 3 10 20 25,32
4
Máy TR cấp C.xác cao 1 4 1,7 1,7 4,3
Sinh viên: Lê Cao Cảnh - Hệ thống điện - K40
18
GVHD Thiết kế hệ thống cung cấp điện
5
Máy doa toạ độ 1 5 2,0 2,0 5,06
6
Máy giũa 1 24 2,2 2,2 5,57
Tổng 9 53,9
Nhóm thiết bị khu vực 2 gồm 9 phụ tải có các thông số nh bảng trên.
Tra bảng PL1.1 (TL1) ta đợc: k

sd
= 0,2; cos

= 0,6 suy ra tg

= 1,33
Từ số liệu trong bảng 2-2 ta có : n = 9, n
1
= 6
- Thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm là:
P
max
= 10 (kW).
- Thiết bị có công suất nhỏ nhất trong nhóm là:
P
min
= 1,7 (kW).
Nên tỉ số:
m =
min
max
P
P
=
1,7
10
= 5,88
+ Tìm n
*
và P

*
:
n
*
=
n
n
1
=
9
6
= 0,66
P
*
=
P
P
1
=
53,9
48
= 0,89
Tra bảng PL1.4 (TL.1) ta có: n
*
hq
= 0,81, từ đó tính đợc số thiết bị sử dụng
hiệu quả là: n
hq
= 0,81.10 = 8,1
Tra bảng PL1.5 (TL1) với k

sd
= 0,2 và n
hq
= 8,1 có k
max
= 1,99
Phụ tải tính toán của nhóm 2 là:
+ Công suất tác dụng tính toán:
P
tt
= k
sd
.k
max
.
p
= 0,2.1,99.53,9 = 21,45 (kW).
+ Công suất phản kháng tính toán:
Q
tt
= P
tt
.tg

= 21,45.1,33 = 28,53 (kVAr).
+ Công suất toàn phần tính toán:
S
tt
=P
tt

/ cos

= 21,45 / 0,6 = 35,75 (kVA).
+ Dòng điện tính toán:
I
tt
=
.0,383
35,75
= 54,3 (A).
c. Tính toán phụ tải nhóm 3:
Số liệu phụ tải của nhóm 3 cho trong bảng 2-3.
Bảng 2-3: Danh sách các thiết bị thuộc nhóm 3.
Sinh viên: Lê Cao Cảnh - Hệ thống điện - K40
19
GVHD Thiết kế hệ thống cung cấp điện
TT Tên thiết bị
Số l-
ợng
Ký hiệu
trên mặt
bằng
P
đm
(kW)
I
đm
(A)
Một máy Toàn bộ
1 Máy bào ngang 2 6 7,0 14 17,72

2 Máy xọc 1 7 2,8 2,8 7,09
3 Máy phay vạn năng 1 8 7,0 7,0 17,72
4 Máy phay ngang 1 9 7,0 7,0 17,72
5 Máy phay đứng 2 10 2,8 5,6 7,09
6 Máy mài trong 1 11 4,5 4,5 11,4
7 Máy mài phẳng 1 12 2,8 2,8 7,09
8 Máy mài tròn 1 13 2,8 2,8 7,09
9 Máy khoan đứng 1 15 4,5 4,5 11,4
Tổng 11 51
Tra bảng PL1.1 (TL1) ta đợc: k
sd
= 0,2, cos

= 0,6 suy ra tg

= 1,33
Từ số liệu trong bảng 2-3, ta có: n = 11; n
1
= 6
- Thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm là:
P
max
= 7,0 (kW).
- Thiết bị có công suất nhỏ nhất trong nhóm là:
P
min
= 2,8 (kW).
Nên tỉ số:
m =
min

max
P
P
=
2,8
7
= 2,5 < 3
+Tìm n
*
và P
*
:
n
*
=
n
n
1
=
2,8
6
= 0,545
P
*
=
P
P
1
=
51

37
= 0,725
Tra bảng PL.1.4 (TL.1) ta tìm đợc n
*
hq
= 0,87, từ đó tính đợc số thiết bị
sử dụng hiệu quả là: n
hq
= n.n
*
hq
= 11.0,87 = 9,57
Từ k
sd
và n
hq
tra bảng PL1.5 (TL.1) ta tìm đợc k
max
= 1,87
Phụ tải tính toán của nhóm 3 là:
+ Công suất tác dụng tính toán:
P
tt
= k
sd
.k
max
.
p
= 0,2.1,87.51 = 19,07 (kW).

+ Công suất phản kháng tính toán:
Q
tt
= P
tt
.tg

= 19,07.1,33 = 25,36 (kVAr).
+ Công suất toàn phần tính toán:
Sinh viên: Lê Cao Cảnh - Hệ thống điện - K40
20
GVHD ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp ®iÖn
S
tt
= P
tt
/ cos
ϕ
= 19,07 / 0,6 = 31,78 (kVA).
+ Dßng ®iÖn tÝnh to¸n:
I
tt
=
.0,383
31,78
= 48,3 (A).
Sinh viªn: Lª Cao C¶nh - HÖ thèng ®iÖn - K40
21
GVHD Thiết kế hệ thống cung cấp điện
d. Tính toán phụ tải nhóm 4:

Số liệu phụ tải của nhóm 4 cho trong bảng 2- 4.
Bảng 2- 4: Danh sách các thiết bị thuộc nhóm 4.
TT Tên thiết bị
Số l-
ợng
Ký hiệu
trên mặt
bằng
P
đm
(kW)
I
đm
(A)
Một máy Toàn bộ
1
Máy tiện ren
3 31 4,5 13,5 11,4
2
Máy tiện ren
1 32 7,0 7,0 17,72
3
Máy tiện ren
1 33 7,0 7,0 17,72
4
Máy tiện ren
3 34 10 30 25,32
5
Máy tiện ren
1 35 14 14 35,45

Tổng 9 71,5
Tra bảng PL1.1 (TL1) ta đợc: k
sd
= 0,2; cos

= 0,6 suy ra tg

= 1,33
Từ số liệu trong bảng 2- 4, ta có: n = 9; n
1
= 6
- Thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm là:
P
max
= 14 (kW).
- Thiết bị có công suất nhỏ nhất trong nhóm là:
P
min
= 4,5 (kW).
Nên tỉ số:
m =
min
max
P
P
=
4,5
14
= 3,1 > 3
+ Tìm n

*
và P
*
:
n
*
=
n
n
1
=
9
6
= 0,666
P
*
=
P
P
1
=
71,5
58
= 0,81
Tra bảng PL.4 (TL.1) ta tìm đợc n
*
hq
= 0,86

n
hq
= n.n
*
hq
= 9.0,86 = 7,74
Từ k
sd
và n
hq
tra bảng PL1.5 (TL.1) ta tìm đợc k
max
= 2,03
Phụ tải tính toán của nhóm 4 là:
+ Công suất tác dụng tính toán:
P
tt
= k
sd
.k
max
.
p
= 0,2.2,03.71,5 = 29,03 (kW).
+ Công suất phản kháng tính toán:
Q
tt
= P
tt
.tg

= 29,03.1,33 = 38,61 (kVAr).
+ Công suất toàn phần tính toán:
Sinh viên: Lê Cao Cảnh - Hệ thống điện - K40
22
GVHD Thiết kế hệ thống cung cấp điện
S
tt
= P
tt
/ cos

= 29,03 / 0,6 = 48,38 (kVA).
+ Dòng điện tính toán:
I
tt
=
.0,383
48,38
= 73,5 (A).
e. Tính toán phụ tải nhóm 5:
Số liệu phụ tải của nhóm 5 cho trong bảng 2-5.
Bảng 2-5: Danh sách các thiết bị thuộc nhóm 5.
TT Tên thiết bị
Số l-
ợng
Ký hiệu
trên mặt
bằng
P

đm
(kW)
I
đm
(A)
Một máy Toàn bộ
1 Máy khoan đứng 2 36 4,5 9,0 22,79
2 Máy khoan hớng tâm 1 37 4,5 4,5 11,39
3 Máy bào ngang 1 38 2,8 2,8 7,09
4 Máy bào ngang 1 39 10,0 10,0 25,32
5 Máy mài phá 1 40 4,5 4,5 11,39
6 Máy khoan bào 1 42 0,65 0,65 1,64
7 Máy biến áp hàn 1 43 10,5 10,5 26,5
Tổng 8 41,9
Nhóm thiết bị khu vực 5 có 8 phụ tải trong đó có Máy biến áp hàn làm
việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại nên cần quy đổi về chế độ dài hạn:
P
qđ
=

.P
đm
=
0,25
.24,6.0,85 = 10,5 (kW).
- Tổng số thiết bị trong nhóm 5 là: n = 8; n
1
= 2
- Thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm là:
P

max
= 10,5 (kW).
- Thiết bị có công suất nhỏ nhất trong nhóm là:
P
min
= 0,65 (kW).
Nên tỉ số:
m =
min
max
P
P
=
0,65
10,5
= 16,08
Tra bảng PL1.1 (TL.1) ta đợc hệ số sử dụng:
k
sd
= 0,2 và cos

= 0,6

tg

= 1,33
+ Tìm n
*
và P
*

:
n
*
=
n
n
1
=
8
2
= 0,25
P
*
=
P
P
1
=
41,9
20,5
= 0,488
Sinh viên: Lê Cao Cảnh - Hệ thống điện - K40
23
GVHD ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp ®iÖn
Tra b¶ng PL1.4 (TL.1) ta t×m ®îc n
*
hq
= 0,75

⇒

n
hq
= n.n
*
hq
= 8.0,75 = 6
Tõ k
sd
vµ n
hq
tra b¶ng PL 1.5 (TL.1) ta t×m ®îc k
max
= 2,24.
Phô t¶i tÝnh to¸n cña nhãm 5 lµ
+ C«ng suÊt t¸c dông tÝnh to¸n:
P
tt
= k
sd
.k
max
.
p∑
= 0,2.2,24.41,9 = 18,77 (kW).
+ C«ng suÊt ph¶n kh¸ng tÝnh to¸n:
Q
tt
= P
tt
.tg

ϕ
= 18,77.1,33 = 25 (kVAr).
+ C«ng suÊt toµn phÇn tÝnh to¸n:
S
tt
= P
tt
/ cos
ϕ
= 18,77 / 0,6 = 31,3 (kVA).
+ Dßng ®iÖn tÝnh to¸n:
I
tt
=
dm
tt
.U3
S
=
.0,383
31,3
= 47,5 (A).
Sinh viªn: Lª Cao C¶nh - HÖ thèng ®iÖn - K40
24
GVHD Thiết kế hệ thống cung cấp điện
3. Xác định phụ tải chiếu sáng cho phân xởng sửa chữa cơ khí:
Vì phụ tải chiếu sáng có tính chất phân bố tơng đối đều và tỷ lệ với diện
tích nên phụ tải chiếu sáng của phân xởng sửa chữa cơ khí đợc xác định theo
công thức:
P

cs
= p
0
.F
Trong đó:
F: Diện tích khu vực sản xuất trong phân xởng, (m
2
).
Diện tích phân xởng: F = 600 m
2
p
0
: Suất phụ tải chiếu sáng trên một đơn vị diện tích, (kW/ m
2
). Đối
với phân xởng sửa chữa cơ khí có p
0
= 0,015 (kW/m
2
), đèn chiếu sáng trong
phân xởng là đèn sợi đốt có cos

= 1.
Vậy phụ tải chiếu sáng cho phân xởng sửa chữa cơ khí là:
P
cs
= 0,015.600 = 9 (kW).
Q
cs
= P

cs
.tg
cs

= 0 (kVAr).
I
ttcs
= 13,67 A
4. Xác định phụ tải tính toán của phân xởng:
Phụ tải tác dụng của phân xởng là:
P
ttpx
=

5
1
ttidt
P.k
Trong đó:
k
đt
: Hệ số đồng thời toàn phân xởng có giá trị bằng 0,85.


5
1
tti
P
:Tổng công suất tác dụng tính toán của 5 nhóm thiết bị.
Vậy:

P
ttpx
= k
đt
.

5
1
tti
P
= 0,85.(9,855 + 21,45 + 19,07 + 29,03 +18,77)
P
ttpx
= 0,85.98,175 = 83,45 (kW).
Phụ tải phản kháng của phân xởng là:
Q
ttpx
= k
đt
.

5
1
tti
Q
= 0,85.(13,1 + 28,53 + 25,36 + 38,61 + 25)
Q
ttpx
= 0,85.130,6 = 111,01 (kVAr).
Phụ tải toàn phần của toàn phân xởng là:

S
tt
=
tt
22
csttpx
Q)P(P ++
=
22
111,019)(83,45 ++
= 144,47
(kVA).
Dòng điện tính toán của toàn phân xởng là:
Sinh viên: Lê Cao Cảnh - Hệ thống điện - K40
25