thiết kế cung cấp điện cho nhà máy chế tạo vòng bi

Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy chế tạo vòng bi
Nguyễn Doãn Tùng - Lớp Kỹ thuật điện 1 - K54 – ĐH BK HN Page 1
LỜI NÓI ĐẦU

Nước ta đang trong giai đoạn phát triển nhanh chóng. Do yêu cầu phát triển của đất
nước thì điện năng cũng phát triển theo kịp nhu cầu về điện. Khi xây dựng nhà máy, khu dân
cư, thành phố. Trước tiên ta phải xây dựng hệ thống cung cấp điện cho máy móc và phục vụ
nhu cầu sinh hoạt cho con người. Để có thể đưa điện năng tới các phụ tải cần xây dựng các hệ
thống cung cấp điện cho các phụ tải này.
Điều đó chứng tỏ việc thiết kế hệ thống điện cho một nhà máy, xí nghiệp hay bất kỳ
một phụ tải nào đều là một phần vô cùng quan trọng trong việc quy hoạch cũng như phát triển
nhà máy, xí nghiệp và hệ thống điện nói chung.
Xuất phát từ yêu cầu đó, cùng những kiến thức học tại bộ môn Hệ Thống Điện trường
Đại Học Bách Khoa Hà Nội, trong môn học đồ án 2 em đã được nhận đề tài :THIẾT KẾ HỆ
THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CHẾ TẠO VÕNG BI.
Trong thời gian làm đồ án vừa qua,với sự tìm tòi và nỗ lực của bản thân, cùng với sự
giúp đỡ nhiệt tình của thầy cô giáo trong bộ môn Hệ Thống Điện đặc biệt là sự giúp đỡ tận
tình của thầy giáo hướng dẫn: Thầy Trần Tấn Lợi đã giúp em hoàn thành đề tài này. Tuy nhiên
do yêu cầu của đề tài khá rộng trong khi thời gian lại có hạn và kiến thức còn hạn chế nên khó
tránh khỏi những sai sót nhất định. Vậy kính mong nhận được sự góp ý của các thầy cô cũng
như bạn đọc để đề tai này được hoàn thiện hơn .

Em xin chân thành cảm ơn !
Hà Nội, Ngày 24 tháng 12 năm 2012
Sinh viên :
Nguyễn Doãn Tùng
Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy chế tạo vòng bi
Nguyễn Doãn Tùng - Lớp Kỹ thuật điện 1 - K54 – ĐH BK HN Page 2
Chương I
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XÍ NGHIỆP
1.1 Giới thiệu chung

Công nghiệp sản xuất vòng bi là một ngành công nghiệp quan trọng. Vòng bi là bộ
phận không thể thiếu trong các chi tiết máy. Nhà máy có nhiệm vụ chế tạo các vòng bi để
cung cấp cho các ngành kinh tế trong nước và xuất khẩu.
Nhà máy có quy mô khá lớn. Bao gồm 10 phân xưởng và nhà máy làm việc


Hình 1.1 Sơ đồ mặt bằng nhà máy

Bảng 1.1 Các phân xưởng và công suất đặt của nhà máy
Số trên mặt bằng
Tên phân xưởng
Công suất đặt (kW)
1
Phòng thí nghiệm
220
2
Phân xưởng số 1
2500
3
Phân xưởng số 2
2700
4
Phân xưởng số 3
1000
5
Phân xưởng số 4
2000
6
Phân xưởng sửa chữa cơ khí
theo tính toán

Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy chế tạo vòng bi
Nguyễn Doãn Tùng - Lớp Kỹ thuật điện 1 - K54 – ĐH BK HN Page 3
7
Lò ga
300
8
Phân xưởng rèn
1500
9
Bộ phận nén ép
600
10
Trạm bơm
200

Đứng về mặt tiêu thụ điện năng thì nhà máy là một trong những hộ tiêu thụ lớn. Do
tầm quan trọng của nhà máy nên ta có thể xếp nhà máy vào hộ tiêu thụ loại I, cần được đảm
bảo cung cấp điện liên tục và an toàn.
Theo dự kiến của ngành điện, nhà máy sẽ được cung cấp từ trạm biến áp trung gian
cách nhà máy 15 km, bằng đường dây trên không lộ kép.
Nhà máy làm việc theo chế độ 3 ca, thời gian sử dụng công suất cực đại T
MAX
= 3500h.
Trong nhà máy có Phân xưởng số 1, Phân xưởng số 2, Phân xưởng số 4, Lò ga, Phân xưởng
rèn là những bộ phận quan trọng nên thuộc hộ tiêu thụ điện loại I không được phép cắt điện.
Phân xưởng số 3, Bộ phận nén ép thuộc hộ tiêu thụ điện loại II. Phòng thí nghiệm, Phân
xưởng sửa chữa cơ khí và Trạm bơm thuộc hộ tiêu thụ loại III. Mặt bằng bố trí các phân
xưởng và nhà làm việc của nhà máy được trình bày trên Hình 1.1.
Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy chế tạo vòng bi
Nguyễn Doãn Tùng - Lớp Kỹ thuật điện 1 - K54 – ĐH BK HN Page 4

Chương 2
XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA PHÂN XƯỞNG
VÀ TOÀN XÍ NGHIỆP
2.1 Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng sửa chữa cơ khí :
2.1.1 Phân loại và phân nhóm phụ tải:
Việc phân các thiết bị trong phân xưởng thành từng nhóm riêng dẽ sẽ tạo điều kiện
thuận lợi cho việc tính toán thiết kế CCĐ sau này. Mỗi nhóm thiết bị thông thường sẽ được
CCĐ từ một tủ động lực riêng biệt và vì vậy nguyên tắc chung để phân nhóm thiết bị như sau:
+ Các thiết bị trong 1 nhóm phải có vị trí gần nhau trên mặt bằng (điều này sẽ thuận
tiện cho việc đi dây tránh chồng chéo, giảm tổn thất ).
+ Các thiết bị trong nhóm nên có cùng chế độ làm việc (điều này sẽ thuận tiện cho việc
tính toán và CCĐ sau này ví dụ nếu nhóm thiết bị có cùng chế độ làm việc, tức có cùng đồ thị
phụ tải vậy ta có thể tra chung được k
sd
, k
nc
; cos; và nếu chúng lại có cùng công suất nữa
thì số thiết bị điện hiệu quả sẽ đúng bằng sô thiết bị thực tế và vì vậy việc xác định phụ tải cho
các nhóm thiết bị này sẽ rất dễ dàng.)
+ Các thiết bị trong các nhóm nên được phân bổ để tổng công suất của các nhóm ít
chênh lệch nhất (điều này nếu thực hiện được sẽ tạo ra tính đồng loạt cho các trang thiết bị
CCĐ. ví dụ trong phân xưởng chỉ tồn tại một loại tủ động lực và như vậy thì nó sẽ kéo theo là
các đường cáp CCĐ cho chúng cùng các trang thiết bị bảo vậy cũng sẽ được đồng loạt hoá, tạo
điều kiện cho việc lắp đặt nhanh kể cả việc quản lý sửa chữa, thay thế và dự trữ sau này rất
thuận lợi ).
+ Ngoài ra số thiết bị trong cùng một nhóm cũng không nên quá nhiều vì số lộ ra của
một tủ động lực cũng bị không chế (thông thường số lộ ra lớn nhất của các tủ động lực được
chế tạo sẵn cũng không quá 8). Tất nhiên điều này cũng không có nghĩa là số thiết bị trong
mỗi nhóm không nên quá 8 thiết bị. Vì 1 lộ ra từ tủ động lực có thể chỉ đi đến 1 thiết bị, nhưng

nó cũng có thể được kéo móc xích đến vài thiết bị,(nhất là khi các thiết bị đó có công suất nhỏ
và không yêu cầu cao về độ tin cậy CCĐ ). Tuy nhiên khi số thiét bị của một nhóm quá nhiều
cũng sẽ làm phức tạp hoá trong vận hành và làm giảm độ tin cậy CCĐ cho từng thiết bị.
+ Ngoài ra các thiết bị đôi khi còn được nhóm lại theo các yêu cầu riêng của việc quản
lý hành chính hoặc quản lý hoạch toán riêng biệt của từng bộ phận trong phân xưởng.
Dựa vào những nguyên tắc trên ta có thể phân các thiết bị trong nhà máy thành 4 nhóm
như sau :



Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy chế tạo vòng bi
Nguyễn Doãn Tùng - Lớp Kỹ thuật điện 1 - K54 – ĐH BK HN Page 5
Nhóm 1 :
Bảng 2.1 Các thiết bị nhóm 1
STT
Tên thiết bị

Số trên
mặt
bằng
Số
lượng
Nhãn
hiệu
Công
suất
(kW)
K
sd
Cosφ

1
Máy tiện ren
1
1
I616
4,5
0,16
0,6
2
Máy tiện tự động
2
3
LII-IM
5,1
0,16
0,6
3
Máy tiện tự đông
3
2
2A-62
14,0
0,17
0,6
4
Máy tiện tự động
4
2
L615M
5,6

0,16
0,6
5
Máy tiện tự động
5
1
-
2,2
0,16
0,6
6
Máy bào ngang
12
2
7435
9,0
0,16
0,6
7
Máy xọc
13
3
w3A
8,4
0,16
0,6
8
Máy xọc
14
1

7417
2,8
0,16
0,6
9
Máy doa ngang
16
1
2613
4,5
0,16
0,6
10
Máy khoan hướng tâm
17
1
4522
1,7
0,16
0,6

Cộng nhóm 1:

17

113,4



Nhóm 2 :

Bảng 2.2 Các thiết bị nhóm 2

STT
Tên thiết bị
Số trên
mặt
bằng
Số
lượng
Nhãn
hiệu
Công
suất
(kW)
K
sd
cosφ
1
Máy phay ngang
8
1
-
1,8
0,16
0,6
2
Máy phay đứng
9
2
6H82

14,0
0,17
0,6
3
Máy phay đứng
10
1
6H-12
7,0
0,16
0,6
4
Máy mài
11
1
-
2,2
0,16
0,6
5
Máy doa ngang
16
1
2613
4,5
0,16
0,6
6
Máy mài phẳng
18

2
CK-371
9,0
0,16
0,6
7
Máy mài tròn
19
1
3153M
5,6
0,16
0,6
8
Máy mài trong
20
1
3A24
2,8
0,16
0,6
9
Bàn nguội
65
3

0,5
0,12
0,4
10

Máy cuốn dây
66
1

0,5
0,12
0,4
11
Bàn thí nghiệm
67
1

15,0
0,7
0,8
Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy chế tạo vòng bi
Nguyễn Doãn Tùng - Lớp Kỹ thuật điện 1 - K54 – ĐH BK HN Page 6
12
Bể tẩm có đốt nóng
68
1

4,0
0,8
1
13
Tủ xấy
69
1

0,85
0,8
0,95
14
Khoan bàn
70
1
HC-
12A
0,65
0,16
0,6

Cộng nhóm 2 :

18

92,4




Nhóm 3 :
Bảng 2.3 Các thiết bị nhóm 3

STT
Tên thiết bị
số trên
mặt
bằng

số
lượng
Nhãn
hiệu
Công
suất
(kW)
K
sd
cosφ
1
Lò điện kiểu buồng
31
1
H-30
30
0,8
1
2
Lò điện kiểu đứng
32
1
U-25
25,0
0,8
1
3
Lò điện kiểu bể
33
1

B-20
30,0
0,8
1
4
Lò điện phân
34
1
ΠB-21
10,0
0,8
1
5
Máy mài dao cắt gọt
21
1
3628
2,8
0.16
0,6
6
Máy mài sắc vạn năng
22
1
3A-64
0,65
0.16
0,6
7
Máy ép kiểu trục khuỷu

24
1
K113
1,7
0,16
0,6
8
Máy mài phá
27
1
3M1634
3,0
0.16
0,6
9
Cưa tay
28
1
-
1,35
0.16
0,6
10
Máy phay vạn năng
7
1
678M
3,4
0.16
0,6

11
Máy khoan vạn năng
15
1
A135
4,5
0.16
0,6

Cộng nhóm 3 :

11

112,4




Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy chế tạo vòng bi
Nguyễn Doãn Tùng - Lớp Kỹ thuật điện 1 - K54 – ĐH BK HN Page 7
Nhóm 4 :
Bảng 2.4 Các thiết bị nhóm 4
STT
Tên thiết bị
Số
trên
mặt
bằng
Số
lượng

Nhãn
hiệu
Công
suất
(kW)
K
sd
cosφ
1
Máy tiện ren
43
2
IK620
10,0
0,16
0,6
2
Máy tiện ren
44
1
1A-62
7,0
0,16
0,6
3
Máy tiện ren
45
1
1616
4,5

0,16
0,6
4
Máy phay ngang
46
1
6Π80
2,8
0,16
0,6
5
Máy phay vạn năng
47
1
678
2,8
0,16
0,6
6
Máy phay răng
48
1
5032
2,8
0,16
0,6
7
Máy xọc
49
1

7417
2,8
0,16
0,6
8
Máy bào ngang
50
2
-
7,6
0,16
0,6
9
Máy mài tròn
51
1
-
7,0
0,16
0,6
10
Máy khoan đứng
51
1
-
1,8
0,16
0,6
11
Máy nén khí

53
1
ΠB-412
10,0
0,16
0,7
12
Quạt
54
1
-
3,2
0,7
0,6
13
Biến áp hàn
57
1
CT24
24(MVA)
(12 kW)
0,5
0,4
14
Máy mài phá
58
1
3T-634
3,2
0,16

0,6
15
Khoan điện
59
1
Π-54
0,6
0,16
0,6
16
Máy cắt
60
1
872
1,7
0,16
0,3

Cộng nhóm 4 :

18

97,8






Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy chế tạo vòng bi

Nguyễn Doãn Tùng - Lớp Kỹ thuật điện 1 - K54 – ĐH BK HN Page 8
2.1.2 Giới thiệu các phương pháp tính phụ tải tính toán:
a) Khái niệm về phụ tải tính toán:
Định nghĩa phụ tải tính toán theo điều kiện phát nóng: là phụ tải giả thiết lâu dài,
không đổi tương đương với phụ tải thực tế biên thiên về hiệu quả nhiệt lớn nhất.
Định nghĩa phụ tải tính toán theo điều kiện tổn thất (thường gọi là phụ tải đỉnh nhọn) :
là phụ tải cực đại ngắn hạn xuất hiện trong 1 thời gian ngắn từ một đến hai giây chúng chưa
gây ra phát nóng cho các trang thiết bị nhưng lại gây ra các tổn thất và có thể là nhẩy các bảo
vệ hoặc làm đứt cầu chì. Trong thực tế phụ tải đỉnh nhọn thường xuất hiện khi khởi động các
động cơ hoặc khi đóng cắt các thiết bị cơ điện khác.
b) Các phương pháp xác định phụ tải và phạn vi sử dụng:
- Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực đại: Theo phương
pháp này :
P
tt
= K
M
. P
tb
= K
M
. K
sd
. P
đm

Trong đó:
P
tb
- công suất trung bình của phụ tải trong ca mang tải lớn nhất.

P
đm
- công suất định mức của phụ tải.
K
sd
- hệ số sử dụng công suất của phụ tải.
K
M
- hệ số cực đại công suất tác dụng với khoảng thời gian trung bình hoá T=30 phút.

Phương pháp này thường được dùng để tính phụ tải tính toán cho một nhóm thiết bị,
cho các tủ động lực trong toàn bộ phân xưởng. Nó cho một kết quả khá chính xác nhưng lại
đòi hỏi một lượng thông tin khá đầy đủ về các phụ tải như: chế độ làm việc của từng phụ tải,
công suất đặt của từng phụ tải số lượng thiết bị trong nhóm (k
sdi
; p
đmi
; cos
i
; ).

- Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và độ lệch trung bình bình
phương:
Theo phương pháp này :
P
tt
= P
tb
  . 
tb

Trong đó:
P
tb
- Phụ tải trung bình của đồ thị nhóm phụ tải.
 - Bộ số thể hiện mức tán xạ.

tb
- Độ lệch của đồ thị nhóm phụ tải.

Phương pháp này thường được dùng để tính toán phụ tải cho các nhóm thiết bị của
phân xưởng hoặc của toàn bộ xí nghiệp. Tuy nhiên phương pháp này ít được dùng trong tính
toán thiết kế mới vì nó đòi hỏi khá nhiều thông tin về phụ tải mà chỉ phù hợp với các hệ thống
đang vận hành.

- Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số hình dạng:
Theo phương pháp này:
Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy chế tạo vòng bi
Nguyễn Doãn Tùng - Lớp Kỹ thuật điện 1 - K54 – ĐH BK HN Page 9
P
tt
= K
hd
. P
tb


Q
tt
= K

hdq
. Q
tb
hoặc Q
tt
= P
tt
. tg
Trong đó:
P
tb
; Q
tb
- Phụ tải tác dụng và phản kháng trung bình trong ca mang tải lớn nhất.
K
hd
; K
hdq
- Hệ số hình dạng (tác dụng và phản kháng) của đồ thị phụ tải.

Phương pháp này có thể áp dụng để tính phụ tải tính toán ở thanh cái tủ phân phổi
phân xưởng hoặc thanh cái hạ áp của trạm biến áp phân xưởng. Phương pháp này ít được dùng
trong tính toán thiết kế mới vì nó yêu cầu có đồ thị của nhóm phụ tải.

- Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu:
Theo phương pháp này :
P
tt
= K
nc

. P
đ

Trong đó:
K
nc
- Hệ số nhu cầu của nhóm phụ tải.
P
đ
- Công suất đặt của nhóm phụ tải.
Phương pháp này cho kết quả không chính xác lắm, tuy vậy lại đơn giản và có thể nhanh
chóng cho kết quả cho nên nó thường được dùng để tính phụ tải tính toán cho các phân xưởng,
cho toàn xí nghiệp khi không có nhiều các thông tin về các phụ tải hoặc khi tính toán sơ bộ
phục vụ cho việc qui hoạch .v.v

- Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản suất:
Theo phương pháp này thì:
P
tt
= p
0
. F
Trong đó;
p
0
- Suất phụ tải tính toán cho một đơn vị diện tích sản xuất.
F - Diện tích sản suất có bố trí các thiết bị dùng điện.

Phương pháp này thường chi được dùng để ước tính phụ tải điện vì nó cho kết quả
không chính xác. Tuy vậy nó vẫn có thể được dùng cho một số phụ tải đặc biệt mà chi tiêu

tiêu thụ điện phụ thuộc vào diện tich hoặc có sự phân bố phụ tải khá đồng đều trên diện tích
sản suất.

- Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản phẩm và
tổng sản lượng:
Theo phương pháp này :

T
aM
P
tb
0
.



P
tt
= K
M
. P
tb

Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy chế tạo vòng bi
Nguyễn Doãn Tùng - Lớp Kỹ thuật điện 1 - K54 – ĐH BK HN Page 10

Trong đó:
a
0
- [kWh/1đv] suất chi phí điện cho một đơn vị sản phẩm.

M - Tổng sản phẩm sản xuất ra trong khoảng thời gian khảo sát T (1 ca; 1 năm)
P
tb
- Phụ tải trung bình của xí nghiệp.
K
M
- Hệ số cực đại công suất tác dụng.

Phương pháp này thường chỉ được sử dụng để ước tính, sơ bộ xác định phụ tải trong
công tác qui hoạch hoặc dùng để qui hoạch nguồn cho xí nghiệp.

- Xác định phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị:
Theo phương pháp :

I
đn
= I
kđ (max)
+ (I
tt
- k
sd
. I
đm (max)
)
Trong đó:
I
kđ (max)
- dòng khởi động của thiết bị có dòng khởi động lớn nhất trong nhóm này
I

tt
- dòng điện tính toán của nhóm máy.
I
đm (max)
- dòng định mức của thiết bị đang khởi động.
k
sd
- hệ số sử dụng của thiết bị đang khởi động.

2.1.3 Tính phụ tải tính toán cho các nhóm thiết bị của phân xưởng sửa chữa cơ khí

a) Giới thiệu phương pháp sử dụng:
Đối với phân xưởng sửa chữa cơ khí ta sử dụng phương pháp tính phụ tải tính toán
theo công suất trung bình và hệ cực đại :
P
tt
= K
M
. P
tb
= K
M
. K
sd
. P
đm

Trong đó:
P
tb

- Công suất trung bình của phụ tải trong ca mang tải lớn nhất.
P
đm
- Công suất định mức của phụ tải. (tổng công suất định mức của nhóm phụ tải).
K
sd
- Hệ số sử dụng công suất tác dụng của phụ tải (hệ số sử dụng chung của nhóm
phụ tải có thể được xác định từ hệ số sử dụng của từng thiêts bị đơn lẻ trong nhóm).
K
M
- Hệ số cực đại công suất tác dụng của nhóm thiết bị (hệ số này sẽ được xác định
theo số thiết bị điện hiệu quả và hệ số sử dụng của nhóm máy).
Như vậy để xác định phụ tải tính toán theo phương pháp này chúng ta cần phải xác
định được hai hệ số K
sd
và K
M
.

- Xác định hệ số K
sd
: theo định nghĩa là tỷ số giữa công suất trung bình và công suất
định mức. Trong khi thiết kế thông thường hệ số sử dụng của từng thiết bị được tra trong các
bảng của sổ tay và vì vậy chúng ta có thể xác định được hệ số sử dụng chung của toàn nhóm
theo công thức sau:
Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy chế tạo vòng bi
Nguyễn Doãn Tùng - Lớp Kỹ thuật điện 1 - K54 – ĐH BK HN Page 11







n
i
dmi
n
i
sdidmi
dm
tb
sd
p
kp
P
P
K
1
1
.

Trong đó:
p
đmi
- công suất định mức của phụ tải thứ i trong nhóm thiết bị
k
sdi
- hệ số sử dụng công suất tác dụng của phụ tỉa thứ i trong nhóm.
n - tổng số thiết bị trong nhóm.
K

sd
- hệ số sử dụng trung bình của cả nhóm máy.

- Xác định hệ số cực đại K
M
: là một thông số phụ thuộc chế độ làm việc của phụ tải và
số thiết bị dùng điện có hiệu quả của nhóm máy, Trong thiết kế hệ số này được tra trong bảng
theo K
sd
và n
hq
của nhóm máy.
Số thiết bị dùng điện hiệu quả n
hq
: là số thiết bị giả thiết có cùng công suất, cùng chế độ
làm việc gây ra một phụ tải tính toán bằng phụ tải tính toán của nhóm thiết bị điện thực tế có
công suất và chế độ làm việc khác nhau.
Có nhiều phương pháp tính n
hq
cho những trường hợp khác nhau. Ở đây ta sử dụng
phương pháp sử dụng các đường cong và tra bảng.
Thông thường các đường cong và bảng tra được xây dựng quan hệ giữa n
*
hq
(số thiết bị
hiệu quả tương đối) với các đại lượng n
*
và P
*
. Và khi đã tìm được n

*
hq
thì số thiết bị điện
hiệu quả của nhóm máy sẽ được tính;


Trong đó:

n
n
n
1
*

và
dm
dm
P
P
P
1
*


n
1
- số thiết bị có công suất lớn hơn một nửa công suất của thiết bị có công suất lớn nhất
trong nhóm máy.
P
đm1

- tổng công suất định mức của n
1
thiết bị.
P
đm
- tổng công suất định mức của n thiết bị (tức của toàn bộ nhóm).

b) Tính toán phụ tải cho nhóm 1 :
+ Hệ số sử dụng :






n
i
dmi
n
i
sdidmi
dm
tb
sd
p
kp
P
P
K
1

1
.
=
4,113
144,18
=0,16

n
hq
= n . n
*
hq

Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy chế tạo vòng bi
Nguyễn Doãn Tùng - Lớp Kỹ thuật điện 1 - K54 – ĐH BK HN Page 12
+ Hệ số K
max
:
Tính hệ số n
hq
:
n
1
= 7 , n = 17 =>
*
1
7
0,41
17
n

n
n
  


P
đm1
= 71,2 , P
đm
=113,4 =>
1
71,2
* 0,63
113,4
dm
dm
p
p
p
  

 n
hq
= n
*
.p
*
=0,41.0,63 =0,26
Lấy k
sd

=0,15 , n
hq
= 0,3 Tra PL I.6 TL[2] ta được K
M
= 2,87
Từ đó ta tính được phụ tải tính toán của nhóm 1 là :
P
tt1
= K
M
. K
sd
. P
đm
=2,87.0,16.113,4 =52,07

c) Tính toán phụ tải cho các nhóm khác :
Tính toán tương tự ta có bảng tóm tắt kết quả cho nhóm 1 và các nhóm khác:
Bảng 2.5 Bảng tính toán phụ tải cho các nhóm
Nhóm
K
sd
n
hq
K
M
P
dm
P
tt

(kW)
1
0,16
0,26
2,78
112,4
52,07
2
0,28
3,24
2,14
92,4
55,37
3
0,7
3,63
1,29
112,4
101,50
4
0,26
6,55
1,8
97,8
45,77

2.1.4 Tính phụ tải tính toán của toàn bộ phân xưởng:
a) Phụ tải động lực toàn bộ phân xưởng:
Được tính theo công thức sau:
P

ttpx
=


k
i
ittndt
PK
1
hom

Trong đó: K
dt
- là hệ số đồng thời đạt giá trị cực đại công
suất tác dụng (thông thường K
dt
= 0,85  1).
P
tt nhomi
- công suất tính toán của nhóm thứ i
k - tổng số nhóm thiết bị trong phân xưởng.

lấy K
dt
=1 ta có :
P
ttpx
= 52,07 + 55,37 + 101,50 + 45,77 = 254,71 kW
b) Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng:
Phụ tải chiếu sáng cũng có thể sơ bộ được xác định theo công thức sau:

P
cs
= p
0
. F

Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy chế tạo vòng bi
Nguyễn Doãn Tùng - Lớp Kỹ thuật điện 1 - K54 – ĐH BK HN Page 13
P
cspx
=


k
i
csi
P
1

Trong đó:
p
0
- [kW/m
2
] suất phụ tải chiếu sáng trên một đơn vị diện tích sản suất (tra bảng
theo các yêu cầu công việc khác nhau của từng bộ phận).
F - [m
2
] diện tích sản suất cần được chiếu sáng.

P
csi
- [kW] công suất chiếu sáng của bộ phận thứ i trong phân xưởng.
k - số bộ phận giả thiết có yêu cầu mức độ chiếu sáng khác nhau trong phân
xưởng.

Đối với phân xưởng sửa chữa cơ khí, lấy suất chiếu sáng chung là p
0
= 15 w/m
2
, diện
tích phân xưởng là 1875 m
2
. Khi đó :
P
cs
= 15.1875 = 28 125 W = 28,13 kW

c) phụ tải tính toán toàn bộ phân xưởng:
P
ttpx
= K
đt


m
i
ittn
P
1

hom
+


k
i
csi
P
1
=
= 52,07 + 55,37 +101,50 + 45,77 = 254,71 kW
Q
ttpx
=
hom
1
n
dmn i
i
Q


=
= 151,21 + 110,18 +23,17 +111,13 = 395,69 kVAr
S
ttpx
=
22
ttpxttpx
QP 

=
22
254,71 395,69
= 470,58 KVA
Cos
px
=
ttpx
ttpx
S
P
=
254,71
0,54
470,58


I
ttpx
=
dm
ttpx
U
S
.3
=
470,58
714,97
3.0.38


A
d) Phụ tải đỉnh nhọn trong phân xưởng:

+ Nhóm thiết bị động lực: xác định theo công thức sau:

I
đn
= I
kđ (max)
+ (I
tt nhóm
- k
sd
. I
đm (max)
)
= k
mm
. I
đm (max)
+ (I
tt nhóm
- k
sd
. I
đm (max)
)

Với nhóm có vài ba thiết bị:

I
đn
= k
mm
. I
đm (max)
+ k
sd




1
1
n
i
dmi
I



Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy chế tạo vòng bi
Nguyễn Doãn Tùng - Lớp Kỹ thuật điện 1 - K54 – ĐH BK HN Page 14
+ Toàn bộ phân xưởng: xác định theo công thức

I
đnpx
= I
kđ (max)
+ (I

tt px
- k
sd
. I
đm (max)
)
= k
mm
. I
đm (max)
+ (I
tt px
- k
sd
. I
đm (max)
)

Với từng thiết bị đơn lẻ: được lấy bằng dòng mở máy của chúng.

I
đn
= I
mm
= k
kđ
. I
đm

2.2 Xác định phụ tải tính toán cho các phân xưởng trong toàn xí nghiệp

2.2.1 Giới thiệu phương pháp hệ số nhu cầu
a) Lựa chọn phương pháp tính:
Vì đầu bài cho tổng công suất đặt, tổng diện tích mặt bằng, tên các phân xưởng, vì vậy ta chỉ
có thể xác định được phụ tải tính toán của chúng theo các phương pháp tính gần đúng. Tốt hơn cả nên
chọn phương pháp tính là :”Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu”.
b) Giới thiệu phương pháp hệ số nhu cầu:
Theo phương pháp này thì phụ tải tính toán của nhóm hộ tiêu thụ được xác định bằng biểu thức
sau:

P
tt
= K
nc
. P
đ

Q
tt
= P
tt
tg

S
tt
=
22
tttt
QP 
=


cos
tt
P

I
tt
=
dm
tt
U
S
.3

Trong đó:
P
đ
- Tổng công suất đặt của nhóm hộ phụ tải.
K
nc
- Hệ số nhu cầu của nhóm hệ phụ tải (có thể tra được trong các tài liệu tra cứu, tương ứng
với các nhóm thiết bị điển hình và giá trị của nó còn phụ thuộc vào hệ số sử dụng nữa).
tg - Tương ứng với Cos đặc trưng riêng của các hộ phụ tải thông số này cũng có thể tra
được trong các tài liệu chuyên môn.

2.2.2 Tính phụ tải cho phân xưởng số 1
a) Tính phụ tải động lực cho phân xưởng số 1:
P
tt
= K
nc

. P
đ
= 0,4.2500 = 1000 kW
Q
tt
= P
tt
tg = 1000.0,672 = 672 kVAr
S
tt
=
22
tttt
QP 
=

cos
tt
P
= 1204,82 kVA
Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy chế tạo vòng bi
Nguyễn Doãn Tùng - Lớp Kỹ thuật điện 1 - K54 – ĐH BK HN Page 15
I
tt
=
dm
tt
U
S
.3

= 1830,53 A
b) Tính phụ tải chiếu sáng cho phân xưởng số 1 :
Phụ tải chiếu sáng cũng có thể sơ bộ được xác định theo công thức sau:
P
cs
= p
0
. F = 15.5000 =75000 W = 75 kW
2.2.3 Tính toán phụ tải cho các phân xưởng khác
Tương tự ta tính toán cho các phân xưởng khác. Kết quả tính toán được cho trong
Bảng 2.6
Bảng 2.6 Kết quả tính toán phụ tải cho các phân xưởng

TT
Phân xưởng
P
đ
K
nc
cosφ
P
tt
[kw]
Q
tt

[kVAr]
P
0
[w/

m
2
]
F
[m
2
]
P
cs

[kw]
S
tt

[kVA]
1
Phòng thí
nghiệm
220
0,7
0,7
154
157,11
20
3125
62,5
220
2
Phân xưởng
số 1

2500
0,4
0,83
1000
672
15
5000
75
1204,82
3
Phân xưởng
số 2
2700
0,4
0,83
1080
725,76
15
4950
74,25
1302,20
4
Phân xưởng
số 3
1000
0,4
0,83
400
268,80
15

4950
74,25
481,93
5
Phân xưởng
số 4
2000
0,4
0,83
800
537,60
15
4275
64,13
963,86
6
Phân xưởng sửa
chữa cơ khí

0,4
0,6
254,71
339,61
15
1875
28,13
424,51
7
Lò ga
300

0,6
0,7
180
183,64
14
2100
29,4
257,15
8
Phân xưởng rèn
1500
0,5
0,7
750
765,15
15
4850
72,75
1071,43
9
Bộ phận nén ép
600
0,6
0,7
360
367,27
14
1250
17,5
514,28

10
Trạm bơm
200
0,7
0,85
140
86,76
14
3325
46,55
164,70

2.3 Xác định phụ tải tính toán của toàn bộ xí nghiệp
2.3.1 Phụ tải tính toán của xí nghiệp theo kết quả tính từ phụ tải
 

 cspxittpxidtXNtt
PPkP .
=5118,71+544,46 = 5663,17 kW




 ttpxidtXNtt
QkQ .
= 4103,7 kVAr
Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy chế tạo vòng bi
Nguyễn Doãn Tùng - Lớp Kỹ thuật điện 1 - K54 – ĐH BK HN Page 16

22
XNttXNttXNtt
QPS


= 6993,7 kVA
2.3.2 Phụ tải tính toán của xí nghiệp có kể đến sự phát triển tương lai
Công thức dự đoán phụ tải trong tương lai :

).1()( tStS
XNtt




Trong đó:
S(t) - Phụ tải dự tính của xí nghiệp đến năm thứ t.
S
tt-XN
- Phụ tải tính toán hiện tại của xí nghiệp.
α - Hệ số phát triển phụ tải của xí nghiệp (tra theo loại hình xí nghiệp).
 = 0,0595 – 0,0685 với chế tạo máy.
Lấy t=10 năm, α=0,06 ta tính được phụ tải trong 10 năm tới là :
S(10) = 6993,7.(1+0,06.10) = 11 189,92 kVA
2.4 Biểu đồ phụ tải của các phân xưởng và xí nghiệp
2.4.1 Biểu đồ phụ tải của các phân xưởng
a) ý nghĩa của biểu đồ phụ tải trong thiết kế CCĐ:
Được thể hiện bằng các vòng tròn phụ tải, có tâm đặt tại trọng tâm của các phân
xưởng, có diện tích bằng diện tính bằng phụ tải tính toán của các phân xưởng. Nó thể hiện độ
lớn của phụ tải, đồng thời còn cho biết cơ cấu phụ tải của các phân xưởng. Vì vậy nó được

biểu diễn bởi 2 đại lượng : bán kính vòng tròn phụ tải và góc chiếu sáng.
b) Tính bán kính vòng tròn phụ tải cho các phân xưởng:
+ Xác định bản kính vòng tròn phụ tải:
R
PX i
=
m
S
ttpxi
.

Trong đó: R
PX i
- [cm hoặc mm] bán kính vòng tròn phụ tải của phân xưởng i.
S
tt px i
- [kVA] phụ tải tính toán của phân xưởng i.
m - [kVA/cm; mm] hệ số tỷ lệ tuỳ chọn.Ta lấy m=0,5
+ Góc chiếu sáng:
Góc thể hiện tỷ lệ phụ tải chiếu sáng trong tổng thể phụ tải của toàn phân xưởng. Nó
được xác định theo công thức sau:

csi
=
ttpxi
cspxi
P
P.360

Trong đó: 

csi
- Góc của phụ tải chiếu sáng phân xưởng i.
P
cspsi
- Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng i.
P
ttpxi
- Phụ tải tính toán phân xưởng i.
Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy chế tạo vòng bi
Nguyễn Doãn Tùng - Lớp Kỹ thuật điện 1 - K54 – ĐH BK HN Page 17
Dựa vào công thức trên ta tính được kết quả được thể hiện trong Bảng 2.7
Bảng 2.7 kết quả tính bán kính vòng tròn phụ tải và góc chiếu sáng

Số trên mặt bằng
Phân xưởng
Bán kính vòng tròn
phụ tải (mm)
Góc chiếu sáng
1
Phòng thí nghiệm
4,2
146
o
2
Phân xưởng số 1
9,8
27
o
3
Phân xưởng số 2

10,2
25
o
4
Phân xưởng số 3
6,2
67
o
5
Phân xưởng số 4
8,8
29
o
6
Phân xưởng sửa chữa cơ khí
5,8
40
o
7
Lò ga
4,5
59
o
8
Phân xưởng rèn
9,2
35
o
9
Bộ phận nén ép

6,4
18
o
10
Trạm bơm
3,6
120
o

c) Vẽ biểu đồ phụ tải cho các phân xưởng:


Hình 2.1 Biểu đồ phụ tải các phân xưởng
Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy chế tạo vòng bi
Nguyễn Doãn Tùng - Lớp Kỹ thuật điện 1 - K54 – ĐH BK HN Page 18
2.4.2 Xác định trọng tâm phụ tải của toàn xí nghiệp:
a) ý nghĩa của trọng tâm phụ tải trong thiết kế CCĐ :
xác định trọng tâm phụ tải điện để xác định vị trí đặt máy biến áp trung tâm. Điều này
giúp giảm tổn thất điện năng trên đường dây và giảm chi phí đường dây.
b) Tính tọa độ trọng tâm phụ tải của toàn xí nghiệp
x
0
=




m
i
ttPXi

m
i
ittPXi
S
xS
1
1
.
=
41075,186
6604,82
= 6,2
y
0
=




m
i
ttPXi
m
i
ittPXi
S
yS
1
1
.

=
21143,789
6604,82
= 3,2
Vậy trọng tâm phụ tải có tọa độ G = (6,2 ; 3,2 )



Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy chế tạo vòng bi
Nguyễn Doãn Tùng - Lớp Kỹ thuật điện 1 - K54 – ĐH BK HN Page 19
Chương III
THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CAO ÁP CHO XÍ NGHIỆP

3.1 Lựa chọn cấp điện áp truyền tải từ trạm khu vực về xí nghiệp:
3.1.1 Công thức kinh nghiệm:
Ta có các công thức kinh nghiệm sau :

U = 4,34
Pl 16


U = 16
4
.lP


U = 17
P
l


16


Trong đó: U - Điện áp truyền tải tính bằng [kV].
l - Khoảng cách truyền tải tính bằng [km].
P - Công suất cần truyền tải tính bằng [1000 kW].

3.1.2 Xác định điện áp truyền tải:
Để chọn được điện áp tói ưu cần truyền tải từ trạm trung gian về nhà máy ta có công thức kinh
nghiệm sau :
U = 4,34
Pl 16

Ở đây l=15 km, P=5663,17 kw từ đó ta xác định được U là :

4,34 15 16.5663,17U 
= 44,6 kV
Trạm biến áp trung gian có cấp điện áp là 22 kv và 6 kv. Từ kết quả tính toán ta chọn
cấp điện áp cho nhà máy là 22 kV.
3.2 Vạch các phương án CCĐ cho xí nghiệp:
3.2.1 Phân loại và đánh các hộ tiêu thụ điện trong xí nghiệp.
a) Nguyên tắc chung:
Việc phân loại theo mức độ tin cậy CCĐ, điều này có một ý nghĩa quan trọng cho việc
chọn sơ đồ và phương án CCĐ nhằm đạt được chất lượng điện năng cung cấp theo yêu cầu
của các phụ tải. Việc phân loại thông thường được đánh giá từ các phụ tải, nhóm phụ tải, phân
xưởng và toàn bộ xí nhiệp, căn cứ vào tính chất công việc, vào vai trò của chúng trong dây
truyền công nghệ chính của xí nghiệp, vào mức độ thiệt hại kinh tế khi chúng không được
Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy chế tạo vòng bi
Nguyễn Doãn Tùng - Lớp Kỹ thuật điện 1 - K54 – ĐH BK HN Page 20
CCĐ, hoặc mức độ nguy hiểm có đe doạ đến tai mạn lao động khi ngừng CCĐ. Tóm lại cần

phải đánh giá được chúng thuộc hộ tiêu thụ loại nào (hộ loại I; II hay hộ loại III).
b) Phân loại các hộ dùng điện trong xí nghiệp:
Dựa vào những nguyên tắc trên ta thấy phân xưởng số 1, số 2, số 3, số 4, lò ga và bộ
phận nén ép là những phân xưởng quan trọng nên thuộc phụ tải loại I. Phòng thí nghiệm, phân
xưởng sửa chữa cơ khí và trạm bơm là hộ loại III.
3.2.2 Giới thiệu các kiểu sơ đồ CCĐ phù hợp với điện áp truyền tải đã chọn:
Để lấy điện từ TBATG của hệ thống điện về nhà máy ta có các kiểu sơ đồ sau :
a) Sơ đồ dẫn sâu:
Là sơ đồ đưa điện áp cao từ hệ thống điện trực tiếp đến tận các trạm biến áp phân
xưởng (sơ đồ không sử dụng TPPTT hoặc TBATT). Sơ đồ này thường được dùng cho các xí
nghiệp có phụ tải phân tán, công suất đặt của các phân xưởng khá lớn. Ưu điểm của loại sơ đồ
này là giảm tổn thất sử dụng ít thiết bị nên sẽ giảm được vốn đầu tư. Tuy nhiên nếu số lượng
phân xưởng khá lớn sẽ có thể làm cho sơ đồ kém tin cậy. Mặt khác nếu sử dụng điện áp cao
cho các trạm biến áp phân xưởng cũng sẽ làm gia tăng vốn đầu tư cho các thiết bị trong trạm
(các thiết bị cao áp của trạm cùng máy biến áp).Vì vậy ta không chọn kiểu sơ đồ này.
b) Sơ đồ dùng TBATT:
Thường được dùng cho các xí nghiệp có phụ tải tập chung, xí nghiệp ở xa nguồn hoặc
xí có công suất lớn. Các loại hình xí nghiệp này thường được CCĐ với cấp điện áp khá cao từ
HTĐ. Vì vậy khi đến xí nghiệp thường giảm xuống thành cấp điện áp phù hợp với các thiết bị
sử dụng trực tiếp (6-10 kV), đồng thời cũng dùng cấp điện áp này để CCĐ cho các trạm biến
áp phân xưởng. Kiểu sơ đồ này làm tăng vốn đầu tư cho máy biến áp trung tâm (trạm BATT),
tuy nhiên nó lại làm giảm giá thành của các thiết bị phân phối trong trạm và cả phần mạng
cùng các trạm biến áp phân xưởng.
c) Sơ đồ dùng TPPTT:
Kiểu sơ đồ này phù hợp với các xí nghiệp có phụ tải tập chung, công suất nhỏ hoặc xí
nghiệp ở gần hệ thống. Sơ đồ này có ưu điểm là đơn giản, ít phần tử cho nên độ tin cậy CCĐ
cao. Tuy nhiên nếu điện áp truyền tải từ hệ thống về xí nghiệp là lớn (từ 35 kV trở lên), thì chỉ
dùng trạm phân phối có thể sẽ làm gia tăng vốn đầu tư ở các thiết bị phân phối (máy cắt ), các
đường dây và trạm biến áp phân xưởng.
3.2.3 Sơ bộ phân tích và chọn kiểu sơ đồ phù hợp :

a) Chọn vị trí đặt TPPTT của xí nghiệp :
Vị trí đặt TPPTT tốt nhất là ở trọng tâm phụ tải.Trọng tâm phụ tải ta tính được là :
G(6,2 ; 3,2 ).
b) Vạch các phương án nối dây chi tiết cho các phương án :
Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy chế tạo vòng bi
Nguyễn Doãn Tùng - Lớp Kỹ thuật điện 1 - K54 – ĐH BK HN Page 21
Nhà máy thuộc phụ tải loại I, nên đường dây từ TBATG về trung tâm cung cấp
(TPPTT hoặc TBATT) là đường dây trên không lộ kép.
Do tính chất quan trọng của phân xưởng nên mang cao áp trong nhà máy ta sử dụng sơ
đồ hình tia, lộ kép. Sơ đồ nối dây này có ưu điểm là sơ đồ nối dây riêng nên ít ảnh hưởng lẫn
nhau, độ tin cậy cung cấp điện tương đối cao, dễ thực hiện biện pháp bảo vệ, tự động hóa và
dễ vận hành. Để đảm bảo mỹ quan và an toàn, các đường dây cao áp trong nhà máy đều được
đặt trong hào cáp xây dọc theo các tuyến giao thông nội bộ.
c) Sơ bộ chọn những phương án đủ tiêu chuẩn :
Từ những phân tích trên ta thấy để cấp điện cho các TBAPX ta sẽ đưa ra 4 phương án.
Trong đó :
+ 2 phương án sử dụng TBATG : Phương án 1 và Phương án 2.
+ 2 phương án sử dụng TPPTT : Phương án 3 và Phương án 4.

3.3 Các phương án về số lượng, dung lượng và vị trí trạm biến áp phân xưởng:
3.3.1 Các chỉ dẫn chung:
a) Số lượng máy biến trong trạm biến áp phân xưởng:
Số lượng máy biến áp trong các trạm biến áp phân xưởng phụ thuộc loại hộ phụ tải mà
phân xưởng được đành giá. Nếu phân xưởng được đánh giá là hộ tiêu thụ loai I hoặc hộ loại II,
thì số lượng máy biến áp trong trạm phải là 2 máy, còn nếu phụ tải của phân xưởng thuộc hộ
loại III thì chỉ cần một máy. Ngoài ra trạm biến áp phân xưởng có thể cùng một lúc cung cấp
cho nhiều phân xưởng, trong đó có các phân xưởng thuộc hộ loại 1 hoặc hộ loại 2 và cũng có
cả phân xưởng thuộc hộ loại 3. Trong trường hợp này trạm vẫn cần phải có 2 máy.
b) Dung lượng của máy biến áp trạm biến áp phân xưởng:
Dung lượng máy biến áp phân xưởng được chọn theo phụ tải tính toán của trạm:

+ Trạm một máy:
ttdm
SS 
'

'
dm
S
- Dung lượng đã hiệu chỉnh nhiệt độ của máy biến áp

)
100
5
1(SS
tb
dm
'
dm




Trong đó :

tb
– nhiệt độ trung bình nơi lắp đặt.
S
dm
- Dung lượng định mức BA theo thiết kế.

S
'
dm
- Dung lượng định mức đã hiệu chỉnh.
+ Trạm n máy: Với trạm có n máy phải đồng thời thỏa màn hai biểu thức sau:

ttdm
SSn 
'
.


scdmqtsc
SSkn  .).1(

Trong đó:
n - Số máy biến áp trong trạm.
Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy chế tạo vòng bi
Nguyễn Doãn Tùng - Lớp Kỹ thuật điện 1 - K54 – ĐH BK HN Page 22
k
qtsc
- Hệ số quá tải sự cố của máy biến áp (thường lấy bằng 1,4).
S
dm
- Dung lượng định mức của máy biến áp.
S
sc
- Dung lượng sự cố của trạm. Tham số này được xác định theo tỷ lệ công suất của các
hộ phụ tải quan trọng (các hộ không được phép mất điện ngay cả khi sự cố hỏng một
máy biến áp). Nếu phụ tải của trạm 100% là các phụ tải quan trọng, thì S

sc
có thể lấy
bằng S
tt
. Tuy nhiên thông thường S
sc
< S
tt
. Vì vậy việc xác định S
sc
phải được xem sét
theo tình hình cụ thể của phụ tải.
c) Vị trí các trạm biến áp phân xưởng:
Vị trí trạm biến áp phân xưởng thường có 3 hình thức:
+ Trạm trong phân xưởng: ưu điểm là gần tâm phụ tải, giảm bán kính truyền tải hạ áp -> giảm
tổn thất. Tuy nhiên điều kiện phòng cháy, phòng nổ và làm máy kém hơn.
+ Tram kề phân xưởng: ưu điểm khắc phục nhược điểm của trạm trong phân xưởng là điều
kiện phòng cháy, phòng nổ dẽ thực hiện hơn, vì chúng được xây dựng cách biệt với phân
xưởng. Nhược điểm không gần tâm phụ tải như trạm trong PX
+ Trạm ngoài phân xưởng: ưu điểm là có thể đặt đúng tâm phụ tải của nhóm PX mà trạm
cung cấp (giảm tổn thất). Tuy nhiên nếu công suất của các phân xưởng là lớn thì việc truyền
tải tổng hạ áp đến từng phân xưởng có thể sẽ không kinh tế nữa.
Tóm lại việc chọn số lượng, dung lượng và vị trí của các tram biến áp phân xưởng phụ
thuộc vào tình hình cụ thể của phụ tải. Trong khi làm thiết kế chúng ta có thể dựa vào biểu đồ
phụ tải cúa các phân xưởng, dựa vào phân loại phụ tải của xí nghiệp (dựa vào phụ tải tính toán
của các phân xưởng, vào sự phân bố trên mặt bằng, vào gam công suất, cũng như loại máy
biến áp đang hiện hữu có trên thị trường để đưa ra các PA’ về số lượng và dung lượng máy
biến áp cho phù hợp. Sau đây là một số lưư ý khi đưa ra các PA’ về số lượng, dung lượng máy
áp phân xưởng.
-Không nhóm nhiều phân xưởng lại với nhau để cung cấp chung từ một trạm biến áp

phân xưởng (trừ khi các phân xưởng đó có công suất khá nhỏ). Vì làm như vậy có thể sẽ giảm
được số lượng trạm biến áp phân xưởng, xong lại làm gia tăng mạng hạ áp dẫn tới tăng vốn và
tổn thất (nên tham khảo độ lớn và khoảng cách truyền tải kinh tế trong mạng hạ áp).
- Trong cùng một xí nghiệp không nên dùng quá nhiều gam công suất máy biến áp, vì
như vậy không tạo ra sự thuận lợi trong vận hành, sửa chữa thay thế và dự trữ. Tuy nhiên để
thực hiện điều này không phải lúc nào cũng thuận lợi vì phụ tải của các phân xưởng đôi khi
lại khá khác biệt, không đồng nhất về công suất. Xong nếu thật chú ý đến vấn đề này chúng ta
sẽ thực hiện việc cung cấp điện phối hợp, có nghĩa là 1 trạm phân xưởng không phải chỉ cung
cấp cho 1 phân xưởng mà phối hợp cho nhiều phân xưởng. Điều đó cũng có nghĩa là một phân
xương không phải lúc nào cũng chỉ được cung cấp từ một trạm biến áp phân xưởng mà có thể
là từ 2 hoặc nhiều hơn…
Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy chế tạo vòng bi
Nguyễn Doãn Tùng - Lớp Kỹ thuật điện 1 - K54 – ĐH BK HN Page 23
- Dung lượng máy biến áp hạ áp không nên chọn > 1000 kVA. Vì các thiết bị hạ áp lắp sau các
máy biến áp dung lượng đến 1000 kVA không cần phải kiểm tra các điều kiện ngắn mạch.
3.3.2 Vạch các phương án:
a) Các phương án về số lượng trạm và dung lượng biến áp.
*Chọn MBA TG : TBATG đặt 2 MBA làm việc song song

ttdm
SSn 
'
.
=>
2
tt
dm
S
S 
=

6605,5
2
= 3302,75 kVA
Kiểm tra quá tải khi sự cố.Khi xảy ra sự cố ta cắt điện tất cả các phụ tải loại 3, ta cắt điện
Phòng thí nghiệm, Phân xưởng sửa chữa cơ khí, Trạm bơm.
=>
( 1).
sc
dm
qtsc
S
S
nk


=
4724,24
1,4
= 3374,46 kVA
Từ đó ta chọn được công suất MBA là S
đm
= 4000 kVA
*Chọn MBA PX :
*Phương án1 Đặt 7 TBAPX. Áp dụng cho Phương án 1 và Phương án 3
+Trạm biến áp B1 : Cấp điện cho phân xưởng số 1 và phòng thí nghiệm.Trạm đặt 2 MBA là
việc song song

ttdm
SSn 
'

.
=>
2
tt
dm
S
S 
=
1204,2 220
2

= 712,1 kVA
Kiểm tra quá tải sự cố. Khi sự cố xảy ra ta cắt điện phòng thí nghiệm :
=>
( 1).
sc
dm
qtsc
S
S
nk


=
1204,2
1,4
= 860,14 kVA
Từ đó suy ra chọn công suất MBA là S
dm
= 1000 kVA

+Trạm biến áp B2 : Cấp điện cho phân xưởng số 3. Trạm đặt 2 MBA làm việc song song.
ttdm
SSn 
'
.
=>
2
tt
dm
S
S 
=
481,93
2
= 240,97 kVA
Kiểm tra quá tải khi có sự cố:
( 1).
sc
dm
qtsc
S
S
nk


=
481,93
1, 4
=334,24 kVA
=>Ta chọn MBA có S

dm
là 560 kVA
+Trạm biến áp B3 : Cấp điện cho phân xưởng số 2. Trạm đặt 2 MBA làm việc song song.
ttdm
SSn 
'
.
=>
2
tt
dm
S
S 
=
1302,2
2
= 651,1 kVA
Kiểm tra quá tải sự cố:
=>
( 1).
sc
dm
qtsc
S
S
nk


=
1302,2

1,4
= 930,14 kVA
Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy chế tạo vòng bi
Nguyễn Doãn Tùng - Lớp Kỹ thuật điện 1 - K54 – ĐH BK HN Page 24
=>Ta chọn MBA có S
dm
là 1000 kVA
+Trạm biến áp B4 : Cấp điện cho phân xưởng số 4. Trạm đặt 2 MBA làm việc song song.
ttdm
SSn 
'
.
=>
2
tt
dm
S
S 
=
963,86
2
= 481,93 kVA
Kiểm tra quá tải sự cố :
=>
( 1).
sc
dm
qtsc
S
S

nk


=
963,86
1,4
= 688,47 kVA
=>Ta chọn MBA có S
dm
là 750 kVA
+Trạm biến áp B5 Cấp điện cho phân xưởng sửa chữa cơ khí và lò ga. Trạm đặt 2 MBA làm
việc song song.
ttdm
SSn 
'
.
=>
2
tt
dm
S
S 
=
424,51 257,15
2

= 340,83 kVA
Kiểm tra quá tải sự cố. Khi sự cố xảy ra ta cắt điện phân xưởng sửa chữa cơ khí:
=>
( 1).

sc
dm
qtsc
S
S
nk


=
257,15
1,4
= 183,68 kVA
=>Ta chọn MBA có S
dm
là 560 KVA
+Trạm biến áp B6 : Cấp điện cho bộ phận nén ép. Trạm đặt 2 MBA là việc song song.
ttdm
SSn 
'
.
=>
2
tt
dm
S
S 
=
514,28
2
= 257,14 kVA

Kiểm tra quá tải sự cố :
=>
( 1).
sc
dm
qtsc
S
S
nk


=
514,28
1,4
= 367,34 kVA
=>Ta chọn MBA có S
dm
là 560 kVA
+Trạm biến áp B7 : Cấp điện cho phân xưởng rèn và trạm bơm. Trạm đặt 2 MBA làm việc
song song.
ttdm
SSn 
'
.
=>
2
tt
dm
S
S 

=
1071,43 164,70
2

= 618,07 kVA
Kiểm tra quá tải sự cố. Khi sự cố xảy ra ta cắt điện trạm bơm :
=>
( 1).
sc
dm
qtsc
S
S
nk


=
1071,43
1,4
= 765,31 kVA
=>Ta chọn MBA có S
dm
là 1000 kVA

*Phương án 2 : Đặt 5 MBAPX. Áp dụng cho Phương án 2 và Phương án 4
+Trạm biến áp B1 : Cấp điện cho phân xưởng số 1 và Phòng thí nghiệm.Trạm đặt 2 MBA làm
việc song song.
Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy chế tạo vòng bi
Nguyễn Doãn Tùng - Lớp Kỹ thuật điện 1 - K54 – ĐH BK HN Page 25
ttdm

SSn 
'
.
=>
2
tt
dm
S
S 
=
1204,82 220
2

= 712,41 kVA
Kiểm tra quá tải khi có sự cố.Khi có sự cố xảy ra ta cắt điện phòng thí nghiệm:
( 1).
sc
dm
qtsc
S
S
nk


=
1204,82
1,4
=860.59 kVA
=>Ta chọn MBA có S
dm

là 1000 kVA
+Trạm biến áp B2 : Cấp điện cho phân xưởng số 2 và số 3.Trạm đặt 2 MBA làm việc song
song.
ttdm
SSn 
'
.
=>
2
tt
dm
S
S 
=
1302,2 481,93
2

= 892,07 kVA
Kiểm tra quá tải khi có sự cố. Khi xảy ra sự cố ta cắt điện phân xưởng số 3.
( 1).
sc
dm
qtsc
S
S
nk


=
1303,3

1, 4
= 930,14 kVA
=>Ta chọn MBA có S
dm
là 1000 kVA
+Trạm biến áp B3 : Cấp điện cho phân xưởng số 4 và bộ phận nén ép.Trạm đặt 2 MBA làm
việc song song.
ttdm
SSn 
'
.
=>
2
tt
dm
S
S 
=
963,86 514,28
2

= 739,07 kVA
Kiểm tra quá tải khi có sự cố. Khi xảy sự cố ta cắt điện bộ phận nén ép
( 1).
sc
dm
qtsc
S
S
nk



=
963,8
1, 4
=688,47 kVA
=>Ta chọn MBA có S
dm
là 800 kVA
+Trạm biến áp B4 : Cấp điện cho phân xưởng sửa chữa cơ khí và lò ga.Trạm đặt 2 MBA làm
việc song song.
ttdm
SSn 
'
.
=>
2
tt
dm
S
S 
=
424,51 257,15
2

= 340,83 kVA
Kiểm tra quá tải khi có sự cố.Khi sự cố xảy ra ta cắt điện phân xưởng sửa chữa cơ khí
( 1).
sc
dm

qtsc
S
S
nk


=
257,15
1,4
=183,68 kVA
=>Ta chọn MBA có S
dm
là 400 kVA
+Trạm biến áp B5 : Cấp điện cho phân xưởng rèn và trạm bơm.Trạm đặt 2 MBA làm việc
song song.

ttdm
SSn 
'
.
=>
2
tt
dm
S
S 
=
1071,43 164,70
2


= 618,07 kVA
Kiểm tra quá tải khi có sự cố.Khi sự cố xảy ra ta cắt điện trạm bơm