báo cáo đồ án nhà máy điện thầy Lã Văn Út

LỜI NÓI ĐẦU
Trong các dạng năng lượng mà loài người đã phát hiện ra thì điện nặng có một lịch
sử phát triển thần tốc nhất. Ngày nay điện năng đã trở thành một nhu cầu thiết yếu của xã
hội loài người, nó tham gia vào mọi lĩnh vực từ sinh hoạt hàng ngày đến các nghành công
nghiệp…. Sở dĩ điện năng có một vai trò lớn như vậy là do nó có những ưu điểm mà các
dạng năng lượng khác không có: chúng ta có thể dễ dàng chuyển hóa các dạng năng
lượng khác nhau thành điện năng và ngược lại với hiệu suất tương đối cao, điện năng dễ
dàng truyền tải đi xa với tổn thất rất nhỏ, các thiết bị sử dụng điện năng phong phú và đa
dạng được sản xuất quy mô lớn với giá thành thấp…. Chính vì vậy các ứng dụng của điện
năng rất phong phú, đa dạng và rộng rãi trong mội lĩnh vực.
Điện năng là nguồn năng lượng chính cung cấp cho các hoạt động của các nghành
công nghiệp, là một trong nhưng điều kiện tiên quyết trong việc phát triển các khu công
nghiệp, các khu đô thị và các khu dân cư hiện nay. Điều đó dòi hỏi phải có một hệ thống
cung cấp điện an toàn, tin cậy để phục vụ sản xuất và sinh hoạt.
Theo thống kê hiện nay thì các nghành công nghiệp tiêu thụ tới 70% lượng điện
năng của nước ta, và dự báo trong tương lai tỉ trọng này sẽ còn tăng lên nữa. Vì vậy thiết
kế hệ thống cung cấp điện cho các nhà máy xí nghiệp sao cho tối ưu, kinh tế, an toàn… là
vô cùng cần thiết.
Môn học Cung cấp điện cung cấp những kiến thức cơ bản và cần thiết cho công
việc thiết kế hệ thống cung cấp điện nói chung. Bài tập này là bước đầu tiên để người
sinh viên ứng dụng những kiến thức đã học được vào việc thiết kế một hệ thống cung cấp
điện trong một nhà máy, trong đó môn Cung cấp điện đóng vai trò quan trọng nhất.
Chương I
Giới thiệu chung về nhà máy
1.1:Giới thiệu chung về nhà máy
Nhà máy cơ khí công nghiệp địa phương là nhà máy có quy mô lớn gồm 12 phân
xưởng với tổng công suất tương đối lớn trên 30000KW
Mặt bằng phân xưởng được phân bố như sau
=>diện tích thực = diện tích trên bản vẽ x 4500^2
Danh sách các phân xưởng trong nhà máy
T

T
Tên phân xưởng Công suất đặt(kW) Loại hộ tiêu thụ
1 Khu nhà phòng ban quản lý và
xưởng thiết kế
200 III
2 Phân xưởng (PX) đúc 1500 I
3 PX gia công cơ khí 3600 I
4 PX cơ lắp ráp 3200 I
5 PX luyện kim màu 1800 I
6 PX luyện kim đen 2500 I
7 PX sửa chữa cơ khí Theo tính toán III
8 PX rèn dập 2100 I
9 PX nhiệt luyện 3500 I
10 Bộ phận nén khí 1700 III
11 Trạm bơm 800 I
12 Kho vật liệu 60 III
13 Chiếu sáng phân xưởng Theo diện tích
Nhà máy có tầm quan trọng trong nền kinh tế quốc dân giúp chúng ta phát triển
nhanh hơn, phục vụ việc công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Vì vậy nhà máy
được xếp vào hộ tiêu thụ loại một (không cho phép mất điện, cấp điện có dự
phòng). Các phân xưởng sản xuất theo dây truyền và được cấp điện theo tiêu chuẩn
loại một.
Còn một số phân xưởng như phân xưởng sửa chữa cơ khí, bộ phận phòng ban
kho tàng được cấp điện loại 3(cho phép mất điện). Đây là các phân xưởng không
ảnh hưởng lớn đến tiến trình hoạt động của nhà máy
Nguồn điện cấp cho nhà máy được lấy từ lưới điện cách nhà máy 15 Km, đường
dây cấp điện cho nhà máy dùng loại dây AC, dung lượng ngắn mạch về phía hạ áp
của trạm biến áp là 250 MVA, nhà máy làm việc 3 ca. , Tmax=150(20+n) giờ
với n là số thứ tự trong danh sách
Số thứ tự là 14 => Tmax=5100 h

1.2Các nội dung tính toán thiết kế chủ yếu.
1. Xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng và toàn nhà máy.
2. Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng sửa chữa cơ khí.
3. Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy:
3.1 Chọn số lượng, dung lượng và vị trí đặt biến áp phân xưởng
3.2 Chọn số lượng, dung lượng và vị trí đặt biến áp trung gian (
trạm biến áp xí nghiệp ) hay trạm phân phối trung gian.
3.3 Thiết kế hệ thống cấp điện cho nhà máy.
4. Tính toán bù công suất phản kháng cho hệ thống cung cấp điện của
nhà máy.
1.3Các tài liệu tham khảo.

1. Hệ thống cung cấp điện - TS_Trần Quang Khánh
2. Thiết kế cấp điện - Ngô Hồng Quang.
3. Mạch điện - Bùi Ngọc Thư.
4. Cung cấp điện cho các xí nghiệp công nghiệp
Chương II|
Xác định phủ tải tính toán của các phân xưởng và toàn nhà máy
2.1. ĐẶT VẤN ĐỀ.
Phụ tải là số liệu ban đầu, để giải quyết những vấn đề tổng hợp về kinh
tế, kỹ thuật phức tạp xuất hiện khi thiết kế cung cấp điện cho các xí nghiệp công
nghiệp hiện đại. xác định phụ tải là giai đoạn đầu tiên của công tác thiết kế hệ
thống cung cấp điện nhằm mục đích lựa chọn kiểm tra các phần tử mang điện
và biến áp theo phương pháp phát nóng và các chỉ tiêu kinh tế.
Tính toán độ lệch và dao động điện áp lựa chọn thiết bị bù, thiết bị bảo vệ
Việc lựa chọn hợp lý sơ đồ và các phần tử của hệ thống cung cấp điện dùng
các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của nó ( Vốn đầu tư, phí tổn vận hành hàng năm,
chi phí qui đổi, chi phí kim loại màu, tổn thất điện năng) đều phụ thuộc vào
đánh giá đúng đắn kỳ vọng tính toán ( Giá trị trung bình) của phụ tải điện.
Vì vậy thiết hệ thống cung cấp điện để xác định phụ tải điện người ta dùng

phương pháp đơn giản hoá hoặc phương pháp xác định chính xác là tuỳ thuộc
vào giai đoạn thiết kế và vị trí điểm nút tính toán khi thiết kế cung cấp điện cho
các xí nghiệp công nghiệp gồm 2 giai đoạn sau:
+ Giai đoạn làm nhiệm vụ thiết kế.
+ Giai đoạn vẽ bản vẽ cho thi công.
Trong giai đoạn làm thiết kế tính sơ bộ gần đúng phụ tải điện dựa trên cơ
sở tổng công suất đã biết của các nguồn điện tiêu thụ. Ở giai đoạn thiết kế thi
công, ta xác định chính xác phụ tải điện dựa vào các số liệu cụ thể và các nguồn
tiêu thụ của các phân xưởng.
Xác định phụ tải tính toán được tiến hành từ bậc thấp đến bậc cao của hệ
thống cung cấp điện theo các điểm nút tính toán trong các lưới điện dưới và
trên 1000 V|
Mục đích tính toán phụ tải điện tại các điểm nút nhằm chọn tiết diện dây dẫn
của lưới điện cung cấp, phân phối điện áp, chọn số lượng và công suất của máy
biến áp và trạm giảm áp chính, chọn tiết diện thanh dẫn của thiết bị phân phối,
chọn thiết bị chuyển mạch và bảo vệ với điện áp trên và dưới 1000 V. Chính vì
vậy người ta đã đưa ra một đại lượng gọi là phụ tải tính toán nó được định
nghĩa như sau:
Phụ tải chỉ dùng để thiết kế tính toán nó tương đương vói phụ tải thực về
hiệu quả phát nhiệt hay tốc độ hao mòn cách điện trong quá trình làm việc
2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN.
1. 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
Với : K

hd
là hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải, tra trong sổ tay kỹ
thuật.
P
tb
là công suất trung bình của thiết bị hoặc của nhóm thiết bị, [KW]
2. Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình
và hệ số cực đại
P
tt
=K
max
*P
tb
=K
max
*K
sd
*K
dt
Với P
tb
là công suất trung bình của thiết bị hay nhóm thiết bị.
K
max
là hệ số cực đại, tra trong sổ tay kỹ thuật.
K
max
=F(n
hq

,k
sd
)
K
sd
là hệ số sử dụng, tra trong sổ tay kỹ thuật.
N
hq
là hệ số sử dụng hiệu quả.
3. Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo xuất trang bị điện
trên một đơn vị diện tích.

P
tt
=P
o
*F
Với : P
o
là xuất trang bị điện trên một đơn vị diện tích, [w/m
2
]
F là diện tích số thiết bị [m
2
].
4. phương 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
+β*Ψ*δ
Với : P
tb
là công suất trung bình của thiết bị hay của nhóm thiết bị.
δ độ lệch khỏi đồ thị phụ tải.
5. Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số
nhu cầu.
P
tt
=K
nc
*P
đ
Với : K
nc
là hệ số nhu cầu tra trong sổ tay kỹ thuật.
P
đ
là công suất đặt của thiết bị hoặc nhóm thiết bị, trong tính toán
có thể coi gần đúng P
đ
=P
đm
[Kw]
6. Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện
năng cho một đơn vị sản phẩm.
P
tt
=A

o
*M/T
max
Với : A
o
là suất chi phí điện năng cho một đơn vị sản phẩm [kw/đvsp]
M là số sản phẩm sản xuất trong một năm.
T
max
là thời gian sử dụng công suất lớn nhất [h]
7. Phương pháp tính trực tiếp.
Trong các phương pháp trên ba phương pháp 3,5,6 dựa trên kinh
nghiệm thiết kế để xác định phụ tải tính toán nên chỉ cho các kết qủa gần
đúng tuy nhiên chúng khá đơn giản và tiện lợi. Các phương pháp còn lại được
sử dụng trên cơ sở lý thuyết xác xuất thống kê có xét đến yếu tố nên cho kết
quả chính xác hơn nhưng khối lượng tính toán lớn và phức tạp. tuỳ theo nhu
cầu tính toán và những thông tin có được về phụ tải, người thiết kế có thể lựa
chọn những phương pháp thích hợp.
Trong bài tập này với phân xưởng xửa chữa cơ khí đã biết vị trí, công
suất đặt và chế độ làm việc của từng thiết bị trong phân xưởng nên khi tính
toán phụ tải động lực của phân xưởng có thể có thể xác định phụ tải tính toán
theo công suất trung bình và hệ số cực đại, các phân xưởng còn lại do chỉ biết
diện tích và công suất đặt của nó nên để xác định phụ tải tính toán cảu các
xưởng này ta sử dụng phương pháp tính công suất đặt và hệ số nhu cầu. Phụ
tải chiếu sáng của các phân xưởng được xác định theo phương pháp suất
chiếu sáng trên một đơn vị sản xuất.
2.3.Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng sửa chữa cơ khí .
2.3.1.Xác định phụ tải tính toán cho các nhóm.
Danh sách thiết bị của PXSCCK
1: bộ phận dụng cụ

TT Tên phân xưởng SL Nhãn máy
Pđm(KW)
1 máy Toàn
bộ
1 Máy tiện ren 1 I6I16
5
2 Máy tiện tự động 3 TΓ−ΙΜ
5
3 Máy tiện tự động 2 2A-62
4 Máy tiện tự động 2
1615M
6
5 Máy tiện tự động 1
2
6 Máy tiện rêvônve 1
IA-I8
2
7 Máy phay vạn năng 2
678M
3
8 Máy phay ngang 1
2
9 Máy phay đứng 2
6K82
14
10 Máy phay đứng 1 6K12Γ
7
11 Máy mài 1
2
12 Máy bào ngang 2

7A35
9
13 Máy xọc 4
III3A
8
14 Máy xọc 1
7417
3
15 Máy khoan vạn năng 1
A135
5
16 Máy doa ngang 1
2613
5
17 Máy khoa hướng tâm 1
4522
2
18 Máy mài phẳng 2
CK-371
9
19 Máy mài tròn 1
3153M
6
20 Máy mài trong 1
3A24
3
21 Máy mài dao cắt gọt 1 3628
3
22 Máy mài sắc vạn năng 1
3A64

1
23 Máy khoan bàn 2
ΗC-12A
1
24 Máy ép kiểu trục khuỷu 1 K113
2
25 Tấm cữ ( Đánh dấu ) 1
26 Tấm kiểm tra 1
1.2
27 Máy mài phá 1 3M634
3
28 Cưa tay 1
1
29 Cưa máy 1 872
2
30 Bàn thợ nguội 7
2: Bộ phận nhiệt luyện
TT Tên phân xưởng S
L
Nhãn máy
1 máy
31 Lò điện kiểu buồng 1
H30
30
32 Lò điện kiểu đứng 1
µ -25
25
33 Lò điện kiểu bể 1
B-20
30

34 Bể điện phân 1 Πb21
10
35 Thiết bị phun cát 1 331
36 Thùng xói rửa 1
37 Thùng tôi 1
38 Máy nén 2
39 Tấm kiểm tra 1
40 Tủ điều khiển lò điện 1 3Π0576
41 Bể tôi 1
42 Bể chứa 1
Bộ phận sữa chữa
43 Máy tiện ren 2 IK620
10
44 Máy tiện ren 1 1A-62
7
45 Máy tiện ren 1 161
5
46 Máy phay ngang 1 6Π80Γ
3
47 Máy phay vạn năng 1 578
3
48 Máy phay răng 1
5π32
3
49 Máy xọc 1 7417
3
50 Máy bào ngang 1
8
51 Máy mài tròn 2
7

52 Máy khoan đứng 1
2
53 Búa khí nén 1 Πb-412
10
54 Quạt 2
2
55 Lò tăng nhiệt 1
56 Thùng tôi 1
57 Máy biến áp hàn 1
CT324
24KVA
58 Máy mài phá 1 3T-634
3
59 Khoan điện 1 Π-54
1
60 Máy cắt 1 872
2
61 Tấm cữ ( đánh dấu ) 1
62 Thùng xói rửa 1
63 Bàn thợ nguội 3
64 Giá kho 2
Bộ phận sữa chữa điện
TT Tên phân xưởng SL Nhãn máy
Pđm(KW)
1 máy Toàn
bộ
65 Bàn nguội 3
1
66 Máy cuốn dây 1
1

67 Bàn thí nghiệm 1
15
68 Bể tắm có đốt nóng 1
4
69 Tủ xấy 1
2
70 Khoan bàn 1
HC-12A
1
Phân nhóm phụ tải
Dựa vào các nguyên tắc sau:
-Các thiết bị trong nhóm có cùng chế độ làm việc.
-Các thiết bị trong nhóm ở gần nhau về vị trí.
-Tổng công suất của các nhóm trong phân xưởng chênh lệch ít.
Vì phụ tải cho biết khá nhiều thông tin, nên ta quyết định xác định phụ
tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực đại. tra bảng sổ tay kỹ thuật
ta có K
sd
=0.16 và Cosφ=0.6
Ta có bảng phân chia các nhóm như sau
Bảng 2.1. Phân loại và phân nhóm các thiết bị trong PX SCCK
Tên nhóm và thiết bị điện Số
lượng
Ký hiệu
trên mặt
bằng
Công
suất đặt
P
o

(KW)
Hệ số sử
dụng
Cosφ/tagφ
Nhóm 1
Máy tiện ren 2 43 10 0.16 0.6/1.33
Máy tiện ren 1 44 7 0.16 0.6/1.33
Máy phay ngang 1 46 5 0.16 0.6/1.33
Máy phay vạn năng 1 47 3 0.16 0.6/1.33
Máy phay răng 1 48 3 0.16 0.6/1.33
Máy xọc 1 49 3 0.16 0.6/1.33
Máy bào ngang 1 50 8 0.16 0.6/1.33
Máy mài tròn 2 51 7 0.16 0.6/1.33
Máy khoan đứng 1 52 2 0.16 0.6/1.33
Thùng tôi 3 56
Bàn thợ nguội 1 57 24 0.16 0.6/1.33
Máy mài phá 1 58 3 0.16 0.6/1.33
Máy cắt 1 60 2 0.16 0.6/1.33
Tấm cữ ( đánh dấu ) 1 61

Bàn thợ nguội 1 63
Cộng theo nhóm 1 19 77 0.16 0.6/1.33
Nhóm 2
Bàn thợ nguội 1 21 3 0.16 0.6/1.33
Máy mài dao cắt gọt 1 22 1 0.16 0.6/1.33
Máy mài sắc vạn năng 7 30 0.16 0.6/1.33
Lò điện kiểu buồng 1 31 0.16 0.6/1.33
Lò điện kiểu đứng 1 32 25 0.16 0.6/1.33
Lò điện kiểu bể 1 33 30 0.16 0.6/1.33
Bể điện phân 1 34 10

Thiết bị phun cát 1 35 0.16 0.6/1.33
Thùng xói rửa 1 36 0.16 0.6/1.33
Thùng tôi 1 37 0.16 0.6/1.33
Máy nén 2 38 0.16 0.6/1.33
Tấm kiểm tra 1 39 0.16 0.6/1.33
Tủ điều khiển lò điện 1 40 0.16 0.6/1.33
Bể tôi 1 41 0.16 0.6/1.33
Bể chứa 1 42 0.16 0.6/1.33
Cộng theo nhóm 2 22 69 0.16 0.6/1.33
Nhóm 3 0.16 0.6/1.33
Búa khí nén 1 53 10 0.16 0.6/1.33
Quạt 2 54 2 0.16 0.6/1.33
Lò tăng nhiệt 1 55 0.16 0.6/1.33
Thùng xói rửa 1 62 0.16 0.6/1.33
Giá kho 2 64 0.16 0.6/1.33
Cộng theo nhóm 3 7 12 0.16 0.6/1.33
Nhóm 4
Gia kho 2 64 0.16 0.6/1.33
Bàn nguội 3 65 1 0.16 0.6/1.33
Máy cuốn dây 1 66 1 0.16 0.6/1.33
Bàn thí nghiệm 1 67 15 0.16 0.6/1.33
Bể tắm có đốt nóng 1 68 4 0.16 0.6/1.33
Tủ xấy 1 69 2 0.16 0.6/1.33
Khoan bàn 1 70 1 0.16 0.6/1.33
Cộng theo nhóm 4 10 24 0.16 0.6/1.33
Nhóm 5
Máy mài 1 11 2 0.16 0.6/1.33
Máy khoan vạn năng 1 15 5 0.16 0.6/1.33
Máy khoan bàn 2 23 1 0.16 0.6/1.33
Máy ép kiểu trục khuỷu 1 24 2 0.16 0.6/1.33

Tấm cữ ( Đánh dấu ) 1 25 0.16 0.6/1.33
Tấm kiểm tra 1 26 0.16 0.6/1.33
Máy mài phá 1 27 3
Cưa tay 1 28 1
Bàn thợ nguội 7 30 0.16 0.6/1.33
Cộng theo nhóm 5 16 14 0.16 0.6/1.33
Nhóm 6
Máy tiện tự động 3 2 5 0.16 0.6/1.33
Máy tiện tự động 2 3 14 0.16 0.6/1.33
Máy bào ngang 2 12 9 0.16 0.6/1.33
Máy xọc 4 13 8 0.16 0.6/1.33
Máy xọc 1 14 3 0.16 0.6/1.33
Máy khoa hướng tâm 1 17 2 0.16 0.6/1.33
Máy tiện ren 1 45 5 0.16 0.6/1.33
Cộng theo nhóm 6 14 46 0.16 0.6/1.33
Nhóm 7
Máy tiện ren 1 1 5 0.16 0.6/1.33
Máy tiện rêvônve 1 6 2
Máy phay vạn năng 2 7 3
Máy phay ngang 1 8 2 0.16 0.6/1.33
Máy phay đứng 2 9 14 0.16 0.6/1.33
Máy phay đứng 1 10 7 0.16 0.6/1.33
Máy xọc 4 13 8 0.16 0.6/1.33
Máy doa ngang 1 16 5 0.16 0.6/1.33
Máy mài phẳng 2 18 9 0.16 0.6/1.33
Máy mài tròn 1 19 6 0.16 0.6/1.33
Máy mài trong 1 20 3 0.16 0.6/1.33
Cưa máy 1 29 2 0.16 0.6/1.33
Cộng theo nhóm 7 18 66 0.16 0.6/1.33
a : Tính toán phụ tải cho nhóm

Xét nhóm 1, từ bảng phân chia nhóm ta được các thông số của nhóm 1
Tổng số thiết bị của nhóm n = 6 tổng công suất định mức của nhóm P
đmn1
= 44.25
Thiết bị có công suất định mức lớn nhất, nhỏ nhất
Pdmmax=24.6(KW) Pdmmin=0.65
m = = =37.8 >3 ksd=0.16<0.2 => áp dụng trường hợp 3
Tổng số thiết bị có công suất ≥ 0,5P
đmmax
= 0,5.24.6= 12.3 kW : n
1
= 1
=> Tổng công suất của n
1
thiết bị kể trên P
1
= 24.6 kW
Vì vậy ta có:
n
*
= = = 0.1667; p
*
= = = 0,556
tra bảng được giá trị = 0,79→ tính được n
hq
= = [6.0,79] = 4,74
Từ Ksd=0,16 và n
hq=
4,74

tra bảng PL.1.6- thiết kế cấp điện ta được kmax=2,7
Phụ tải tính toán của nhóm 1:
P
tt
= k
max
.k
sd
. P
đmn1
= 2,7.0,16 .44,25= 19,116 (kW)
Q
tt
= P
tt
.tgφ = 19,116.1,52 = 29,056 (kVAr)
S
tt
= = = = 34,756 (kVA)
I
tt
= = = 52,806 (A)
Với
mm
K
=3
Dòng điện dỉnh nhọn:
I
đn1
= k

mm
.I
đm(max)
+ (I
tt
- k
sd
I
đm(max)
) = 230,657 (A)
Các thiết bị trong phân xưởng sửa chữa cơ khí lấy: k
sd
= 0,16; cosφ = 0,6. Bằng
phương pháp tính và cách xác định tương tự như với nhóm 1 ta được kết quả cho các
nhóm còn lại trong bảng sau:
Bảng 2.2. Phụ tải tính toán của các nhóm thiết bị của PX SCCK
Nhóm n n
hq
P
đmn
(kW)
k
max
I
đm
(A)
Phụ tải tính toán.
P
tt
(kW)

Q
tt
(kVAr)
S
tt
(kVA)
I
tt
(A)
1 6 1 44,25 2.7 62,1 19.116 29.056 34,756 52.806
2 10 5 62,80 2.74 35,35 27.531 41,848 50,076 76.050
3 11 3 28,7 1,983 17,676 9.105 13.84 16.555 24.309
4 11 9 73,5 1,983 25,25 23,320 35,446 42,400 64,420
5 4 2 14,6 1,74 11,363 4,065 6,179 7,396 11,237
6 7 4 11,25 2.68 7,323 4,824 3,174 5,775 8,744
Tổng 235.1 - 159,062 87,961 129,543 156,958 237,566
Phụ tải đỉnh nhọn của các nhóm phụ tải:
Bảng 2.3. Phụ tải đỉnh nhọn của các nhóm phụ tải
Nhóm 1 2 3 4 5 6
I
đn
(A) 230,657 176,492 74,508 136,13 43,508 29,541
Các số liệu trên sẽ là căn cứ để thiết kế mạng điện hạ áp trong phân xưởng sửa
chữa cơ khí cũng như lựa chọn các thiết bị cho mạng điện hạ áp của phân xưởng.
2.3.2: Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng sửa chữa cơ khí
Phụ tải tính toán động lực của toàn phân xưởng
Ta có công thức tính phụ tải động lực của toàn phân xưởng:
P
ttđl
=k

đt
(2.24)
Trong đó:
P
ttđl
là công suất tác dụng tính toán của phân xưởng.
P
tti
là công suất tác dụng tính toán của nhóm phụ tải i
k
đt
là hệ số đồng thời đạt giá trị max công suất tác dụng.
n là số nhóm phụ tải của phân xưởng.
Lấy k
đt
= 0,85 và thay giá trị của P
tt
vào ta có:
P
ttđlPX
= 74,766 (kW)
Phụ tải chiếu sáng của toàn phân xưởng.
Áp dụng công thức : P
cs
= P
0
.F (kW)
Theo yêu cầu về chiếu sáng sẩn xuất, tra bảng PL1.7- thiết kế cấp điện có:
P
0

= 15,5 (w/m
2
) suất phụ tải chiếu sang trên một đơn vị diện tích.
Theo mặt bằng nhà xưởng có : F
pxscck
= 1150 m
2
Có P
csPX
= 15,5.1150 = 17,825.10
3
W = 17,825 kW
Phụ tải tính toán cho toàn bộ phân xưởng sửa chữa cơ khí.
Các công thức tính toán:
P
ttPX
= P
ttđlPX
+ P
csPX
(kW)
Q
ttPX
= k
đt
ΣQ
ttnh
+ Q
ttcsPX
(kVAr)

Q
ttPX
= k
đt
ΣQ
ttnh
+ Q
ttcsPX
(kVAr)
Q
ttPX
= k
đt
ΣQ
ttnh
+ Q
ttcsPX
(kVAr)
Q
ttPX
= k
đt
ΣQ
ttnh
+ Q
ttcsPX
(kVAr)
Trong các phân xưởng sản xuất sử dụng bóng đèn sợi đốt: cosφ
cs
= 1, hay Q

ttcsPX
= 0.
Thay số vào ta có:
P
ttPX
= 74,766 + 17,825 = 92,591 (kW)
Q
ttPX
= 110,111 (kVAr)
2.4: Xác định phụ tải tính toán cho các phân xưởng
Đối với các phân xưởng của nhà máy ta chỉ biết được công suất đặt và diện
tích của toàn phân xưởng. Vì vậy phụ tải động lực của các phân xưởng được tín
theo hệ số nhu cầu của các phân xưởng, phụ tải chiếu sáng được tính theo công
suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích.
Công thức tính phụ tải động lực:
P
đlPX
= k
nc
.P
đPX
(kW)
Công thức tính phụ tải chiếu sáng:
P
cs
= P
0
.F (kW)
Các hệ số k
nc

; cosφ; P
0
được tra trong giáo trình thiết kế cấp
điện.
Phụ tải tính toán cho các phân xưởng được xác định bởi công
thức: P
tt
= P
đl
+ P
cs
(kW)
Q
tt
= P
tt
.tgφ (kVAr)
S
tt
= (kVA)
2.4.1: Phụ tải chiếu sáng của các phân xưởng
Phụ tải chiếu sáng của các phân xưởng: căn cứ vào diện tích các phân xưởng
và nhu cầu chiếu sáng của các phân xưởng ta tính được công suất phụ tải chiếu
sáng của các phân xưởng. Tra sổ tay kỹ thuật ta được suất chiếu sáng trên một đơn
vị diện tích của từng phân xưởng, ta lấy giá trị trung bình cho suất chiếu sang P
0

(theo PL I.2 Suất phụ tải chiếu sáng cho các khu vực - Thiết kế cấp điện – Ngô
Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm)
Bảng 2.4 : phụ tải chiếu sáng của các phân xưởng trong nhà máy

T
T
Tên phân xưởng Diện tích F(m2) Po(W/m2) Pcs(kw)
1 Khu nhà phòng ban quản lý
và xưởng thiết kế
2050 20-27 40,95
2 PX đúc 3150 12-15 36,15
3 PX gia công cơ khí 3500 13-16 43,13
4 PX cơ lắp ráp 4370 13-16 53,86
5 PX luyện kim màu 3650 15 46,5
6 PX luyện kim đen 2700 15 40,5
7 PX sữa chữa cơ khí 1150 13-16 16,68
8 PX rèn dập 3460 13-16 42,65
9 PX nhiệt luyện 2000 15 25,5
10 Bộ phận nén khí 1950 10-15 20,72
11 Trạm bơm 810 10-15 10,12
12 Kho vật liệu 2980 16 40,5
2.4.2 Phụ tải động lực của các phân xưởng |
Từ công suất định mức của các phân xưởng và nhu cầu sủ dụng điện của các phân
xưởng ta tính được công suất phụ tải động lực của các phân xưởng. Áp dụng phương
pháp tính trên, tra cứu hệ số nhu cầu và hệ số công suất cho từng phân xưởng, căn cứ vào
công suất đặt các phân xưởng tính toán ta được bảng kết quả sau (theo PL I.1+ PL I.3 Trị
số sử dụng trung bình k
sd
và cosφ của các phân xưởng - Thiết kế cấp điện – Ngô Hồng
Quang – Vũ Văn Tẩm):
Bảng 2.5: phụ tải động lực của các phân xưởng
T
T
Tên phân xưởng Pđ(kw) Knc Pđl(kw)

1 Khu nhà phòng ban quản lý
và xưởng thiết kế
200 0.7-0,8 150
2 PX đúc 1500 0,6-0,7 975
3 PX gia công cơ khí 3600 0,5-0,6 1980
4 PX cơ lắp ráp 3200 0,3-0,4 1120
5 PX luyện kim màu 1800 0,6-0,7 1170
6 PX luyện kim đen 2500 0,6-0,7 1625
7 PX sữa chữa cơ khí 0,2-0,3
8 PX rèn dập 2100 0,5-0,6 1155
9 PX nhiệt luyện 3500 0,6-0,7 2275
10 Bộ phận nén khí 1700 0,6-0,7 1105
11 Trạm bơm 800 0,6-0,7 520
12 Kho vật liệu 60 0,7-0,8 45
2.4.3: Phụ tải tính toán của các phân xưởng
Từ các số liệu về phụ tải chiếu sáng và phụ tải động lực trên, tra sổ tay kỹ thuật hệ số
công suất của các phân xưởng tính được phụ tải tính toán của các phân xưởng như sau:
Bảng 2.6: phụ tải tính toán của các phân xưởng
T
T
cosφ P
đl
(kW)
P
cs
(kW)
P
tt
(kW)
Q

tt
(kV Ar)
S
tt
(kVA)
1
Khu nhà phòng
ban quản lý và
xưởng thiết kế
0.65 150 40,95
190,95 644.93 293,77
2
PX đúc
0.65 975 36,15
1011,15 1182,16 1555,61
3
PX gia công cơ
khí
0.55 1980 43,13
2023,13 3072,08 3678,42
4
PX cơ lắp ráp
0.55 1120 53,86
1173,86 1782,5 2134,3
5
PX luyện kim màu
0.75 1170 46,5
1216,5 1072,85 1622
6
PX luyện kim đen

0.75 1625 40,5
1665,5 1468,84 2220,67
7
PX sữa chữa cơ
khí
0.75 71,28
1
16,68
87,961 77,57 117.28
8
PX rèn dập
0.75 1155 42,65
1197,65 1056,23 1596,87
9
PX nhiệt luyện
0.75 2275 25,5
2300,5 2028,85 3067,3
10 Bộ phận nén
khí
0,75 1105 20,72 1125,7
2
992,8 1500,96
11 Trạm bơm 0,75 520 10,12 530,12 218,58 706,83
12 Kho vật liệu 0,75 45 40,5 85,5 75,4 114
2.5: Xác định phụ tải tính toán cho toàn nhà máy
Công thức tính phụ tải tính tóa cho toàn nhà máy:
P
ttNM
= k
đt

+ P
ttcsNM
Q
ttNM
= k
đt
+ Q
ttcsNM
S
ttNM
=
cosφ
NM
=
Trong đó: P
ttcsNM
và Q
ttcsNM
là phụ tải tính toán chiếu sáng bên ngoài nhà máy
(bao gồm chiếu sáng đường đi, bãi tróng, chiếu sáng bảo vệ… trong xí nghiệp).
Hệ số đồng thời của các phân xưởng tra trong thiết kế cấp điện lấy:
k
đt
= 0,85.
Từ kết quả tính toán cho các phân xưởng, thay vào các công thức trên ta
được:
P
ttNM
= 0,85.12417,6 = 10555 (kW)
Q

ttNM
= 0,85.13602,8 = 11652,4 (kVAr)
S
ttNM
= = 15655.56(kVA)
cosφ
NM
= = = 0,67
Phụ tải chiếu sáng
Phụ tải động lực
Rpxi
αcs
Nếu tính đến sự phát triển của nhà máy trong tương lai gần thì có thể tính
phụ tải tính toán cho nhà máy trong tương lai theo sự phát triển của nhà máy.
Công thức tính: S
NM
(t) = S
tt
.(1 + α.t)
Trong đó :
t [năm] là thời gian dự kiến nhà máy hoạt động trong tương lai.
α là hệ số tăng trưởng hàng năm lớn nhất về phụ tải điện của nhà máy, thường lấy
(α = 0,083 ÷ 0,101), tùy thuộc vào sự phát triển của nhà máy mà ta chọn hệ số tăng
trưởng cho hợp lí.
2.5: Biểu đồ phụ tải
1.1.
Việc xây dựng biểu đồ phụ tải trên mặt bằng xí nghiệp với mục đích phân phối
hợp lý các trạm biến áp trong phạm vị nhà máy, chọn vị trí đặt trạm phân phối trung tâm
và các trạm biến áp sao cho chỉ tiêu kỹ thuật của phương án là cao nhất.
Biểu đồ phụ tải của mỗi phân xưởng là một hình tròn có diện tích tương ứng với

phụ tải tính toán của phân xưởng đó theo một tỉ lệ nhất định. Nếu coi phụ tải mỗi phân
xưởng là một hình tròn theo diện tích tương ứng với phụ tải tính toán của phân xưởng thì
tâm hình tròn phụ tải trùng với tâm hình học của phân xưởng đó.
Trên biểu đồ phụ tải thể hiện:
+ Diện tích biểu đồ thể hiện phụ tải tính toán của phân xưởng, vì vậy bán kính của
biểu đồ phụ tải phân xưởng i được xác định bởi công thức sau:
R
PXi
= (mm).
Trong đó:
S
ttpxi
(kVAr) là phụ tải tính toán của phân xưởng i.
m (kVAr/mm
2
) là hệ số tỉ lệ thể hiện phụ tải trên diện tích.
+ Cơ cấu cuả biểu đồ phụ tải thể hiện tỉ lệ giữa phụ tải chiếu sáng và phụ tải động
lực của mỗi phân xưởng, do đó góc của phụ tải chiếu sáng được xác định bởi công thức
sau: α
csPXi
=
Trong đó: P
csPXi
(kW) là phụ tải chiếu sáng của phân xưởng i.
P
ttPXi
(kW) là phụ phụ tải tính toán của phân xưởng i.
Để có sự thống nhất trên biểu đồ và thể hiện được tương quan phụ tải giữa các phân
xưởng thì việc chọn hệ số tỉ lệ m ở trên là như nhau cho tất cả các phân xưởng
Bảng 2.5: Biểu đồ phụ tải của các phân xưởng

TT Tên phân xưởng
P
tt
kW
P
cs
kW
S
tt
kVA
m
kVA/mm
2
R
mm
α
cs
1
Khu nhà phòng ban
quản lý và xưởng tk
190,95
40,95
293,77
2
6,8 77,2
2
PX đúc
1011,15
36,15
1555,61

2
15.7 12,9
3
PX gia công cơ khí
2023,13
43,13
3678,42
2
24,2 7,7
4
PX cơ lắp ráp
1173,86
53,86
2134,3
2
18,4 16,5
5
PX luyện kim màu
1216,5
46,5
1622
2
16,1 13,8
6
PX luyện kim đen
1665,5
40,5
2220,67
2
18,8 8,7

7
PX sữa chữa cơ khí
87,961
16,68
117.28
2
4,3 68,3
8
PX rèn dập
1197,65
42,65
1596,87
2
16,0 12,8
9
PX nhiệt luyện
2300,5 25,5
3067,3
2
22,1 4,0
10 Bộ phận nén khí 1125,72 20,72 1500,96
2
15,5 6,6
11 Trạm bơm 530,12 10,12 706,83
2
10,6 6,9
12 Kho vật liệu 85,5 40,5 114
2
4,3 170,5
Xác định tâm phụ tải nhà máy, là điểm đặt trạm biến áp trung tâm của nhà máy.

Khi tính toán ra kết quả nếu quá gần các phân xưởng thì có thể hiệu chỉnh ra khoảng
trống cách đó gần nhất để thuận lợi đặt trạm biến áp trung tâm.
Chương III:Thiết kế mạng hạ áp cho phân xưởng sửa chữa cơ khí
3.1. Giới thiệu chung về phân xưởng.
Phân xưởng sửa chữa cơ khí có diện tích 1150 (m
2
) gồm 43 thiết bị chia làm 6
nhóm phụ tải. Công suất tính toán của phân xưởng S
tt
= 117,28 (kVAr) trong đó công
suất chiếu sáng P
cs
= 16,68 (kW), công suất phụ tải động lực là P
đl
= 71,281 (kW). Trong
phân xưởng hầu hết tập trung các phụ tải là động cơ điện, dùng chung một điện áp lưới
380/220 V, tần số công nghiệp là 50Hz. Yêu cầu cung cấp điện với phân xưởng sửa chữa
là không cao. Phân xưởng được đánh giá là hộ tiêu thụ điện loại III.
Trình tự thiết kế
a. Vạch phương án di dây
b. Lựa chọn phương án di dây
c. Lựa chọn các thiết bị điện
d. Tính toán ngắn mạch cho hạ áp
3.2.Lựa chọn phương án cấp điện .
Lựa chọn phương án cấp điện là vấn đề rất quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp
đến vận hành khai thác và phát huy hiệu quả cấp điện. Để chọn phương án cấp điện
an toàn phải tuân theo các điều kiện sau;
+ Đảm bảo chất lượng điện năng
+ Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện về tính liên tục phù hợp với yêu cầu

của phụ tải.
+ Thận lợi cho việc lắp ráp vận hành và sửa chữa cũng như phát triển phụ
tải.
+ An toàn cho người vận hành và máy móc
+ Có chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật hợp lý.
3.2.1.Lựa chọn các phương án cấp điện :
1.Phương án 1
Sơ đồ nối dây mạng hình tia