Nghiên cứu thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí nhà máy tuyển than cửa ông

Đồ án tốt nghiệp
LỜI NÓI ĐẦU
Công nghiệp luôn là khách hàng tiêu thụ điện lớn nhất. Trong tình hình
kinh tế thị trường hiện nay, các công ty lớn nhỏ, các doanh nghiệp sản xuất đều
phải hạch toán kinh doanh trong cuộc cạnh tranh quyết liệt về chất lượng và
giá cả sản phẩm, điện năng thực sự góp một phần quan trọng vào sự lỗ lãi của
các công ty doanh nghiệp. Ngày nay điện năng đã đi vào mọi mặt đời sống,
trên tất cả mọi lĩnh vực từ công nghiệp cho tới đời sống sinh hoạt. Để xây dựng
một nền kinh tế phát triển thì không thể không có một nền công nghiệp điện
năng vững mạnh, khi lập kế hoạch phát triển kinh tế xã hội thì kế hoạch phát
triển điện năng phải đi trước một bước, thỏa mãn nhu cầu điện năng không chỉ
trước mắt mà còn cho sự phát triển của tương lai.
Vì vậy, trong quá trình học tập tại trường, mỗi sinh viên ngành điện đều
được giao làm một bài đồ án tốt nghiệp về thiết kế một mạng điện cho một nhà
máy hay công ty nhất định. Trong quá trình học tập tại trường em đã được nhận
nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu, thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng
cơ khí nhà máy tuyển than Cửa Ông” để hiểu được nguyên lý làm việc của hệ
thống cung cấp điện qua đó tìm ra các phương pháp thiết kế hệ thống cung cấp
điện.
Do thời gian có hạn, kinh nghiệm thực tế chưa có nhiều nên bản đề tài
nghiên cứu đồ án tốt nghiệp của em cũng không tránh khỏi những thiếu sót. Qua
đây em cũng xin chân thành cảm ơn đến giáo viên hướng dẫn Phan Văn Phùng
1
Đồ án tốt nghiệp
đã tận tình chỉ dẫn giúp đỡ để em có thể hoàn thành xong bản đồ án tốt nghiệp
này.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hải Dương, ngày tháng năm
2014
Sinh viên
Nguyễn Văn Mạnh

2
Đồ án tốt nghiệp
CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY TUYỂN THAN CỬA ÔNG
1.1. Quá trình hoạt động và đặc điểm kinh doanh của công ty.
Khái quát lịch sử thành lập của công ty Tuyển than Cửa Ông.
Công ty Tuyển than Cửa Ông là một công ty hạch toán độc lập, một
thành viên trực thuộc Tổng Công Ty Than Việt Nam.
- Tên công ty: Công ty Tuyển than Cửa Ông.
- Trụ sở chính: Phường Cửa Ông – Thành phố Cẩm Phả – Quảng Ninh.
- Điện thoại: (033) 865043 - Fax (033) 865656.
1.2. Các ngành nghề sản xuất kinh doanh
Công ty Tuyển than Cửa Ông kinh doanh sản xuất chế biến than tiêu
thụ, là một thành viên hạch toán độc lập của Tổng công ty than Việt Nam, được
tổng công ty cấp vốn theo quyết định số:2607/QĐ-TCCB ngày 19/ 09/ 1996
của bộ trưởng bộ công nghiệp. với tư cách pháp nhân theo pháp luật, con dấu
riêng, được mở tài khoản (nội tệ và ngoại tệ) tại kho bạc nhà nước ngân hàng
ngoại thương và tại ngân hàng công thương Cẩm Phả. Công ty chịu trách
nhiệm trước nhà nước, trước tổng công ty và trước khách hàng về những sản
phẩm hàng hóa và dịch vụ do công ty sản xuất ra.
- Lĩnh vực kinh doanh: Sàng tuyển, chế biến, tiêu thụ than.
+ Sản phẩm chính : Các loại than thương phẩm bao gồm :
Các loại than cục tiêu chuẩn Việt Nam
Các loại than cám tiêu chuẩn Việt Nam
Các loại than bùn Ðp, than cám khô
3
Đồ án tốt nghiệp
+ Công ty là một đơn vị kinh doanh xuất khẩu than, xuất nội địa theo
từng chủng loại. Được vay vốn ngân hàng, huy động vốn của các đơn vị, thành
phần kinh tế để phát triển sản xuất giới thiệu sản phẩm trong và ngoài nước.

+ Vận chuyển sàng tuyển chế biến các chủng loại than đồng thời bốc rót
tiêu thụ than xuất khẩu, than sử dụng trong nước, đây là nhiệm vụ chính của
công ty.
+ Ngoài ra công ty còn :
Sản xuất tà vẹt bê tông phục vụ cho đường sắt
Sửa chữa lớn các thiết bị và xây dựng công trình.
1.3. Cơ sở vật chất của công ty.
Công ty Tuyển than Cửa Ông có hai dây truyền công nghệ với hệ
thống thiết bị hầu hết là cơ giới hoá, tự động hoá. Máy móc có công suất lớn
chiếm tỷ lệ cao. Dây chuyền công nghệ sản xuất than của công ty đợc khép kín
từ nguyên kiệu đầu vào đến than thành phẩm đầu ra.Than nguyên khai từ các
mỏ được vận chuyển bằng hệ thống đường sắt cung cấp cho 2 nhà máy sàng
tuyển. Hai nhà sàng có nhiệm vụ sàng, rửa các loại than sạch. Than sạch được
vận chuyển bằng đường băng tải, bằng đường sắt ra cảng nhập vào kho thành
phẩm.Lịch sử và trang bị của hai nhà máy như sau:
* Nhà máy Tuyển Than 1:
- Do Pháp xây dựng năm 1924 và đi vào hoạt động năm 1926 với công suất
thiết kế 1,2 triệu tấn/năm.Công nghệ tuyển theo máng nghiêng, có tính chất cơ
khí đơn thuần. Công nghệ tuyển rửa bằng nước, việc tách tỉ trọng phụ thuộc
4
Đồ án tốt nghiệp
vào dòng nước ngược và xuôi. Sản phẩm của nhà máy được đưa ra bộ phận vận
tải bằng đầu máy toa xe đưa đi tiêu thụ trực tiếp hoặc nhập vào kho đống để
quản lý.
- Năm 1960 nhà máy được cải tạo 1,8 triệu tấn/năm.
- Năm 1991 toàn bộ khâu rửa phải ngừng hoạt động do không đảm bảo an
toàn về kết cấu nhà xưởng. Sau đó được đầu tư gần 2 tỷ đồng, đến tháng
4/1994 khâu rửa được đưa vào hoạt động ổn định. Trong phân xưởng bố trí 3
cầu nhận than nguyên khai cho máy sàng sơ bộ. Sản phẩm đã là thành phẩm rót
xuống toa xe chứa than đi tiêu thụ thẳng hoặc nhập kho.

+ Nhà máy Tuyển than 2: Công suất thiết kế đạt 800 tấn /h. Than nguyên
khai vận chuyển từ các mỏ về được đổ về các hố cấp liệu. Qua 2 thiết bị rút than
đi vào sàng sơ bộ sau đó chia thành 2 nhánh: Sản phẩm trên sàng (+100mm) qua
băng đưa vào 2 máy đập 314(1+2). Sau đó đưa qua sàng 411 hoặc 471 hoặc qua
băng B1. Than thành phẩm đưa qua hệ thống sàng phân cấp số 103 và 104. đi hệ
thống băng B6 và băng B7, bộ phận đánh đống kho thành phẩm bằng 2 hệ. Công
nghệ dùng phương pháp tuyển huyền phù và tuyển lắng, than sau khi tuyển được
đa ra ngoài, theo hệ thống băng tải được nối liền với hệ thống máy đổ
đống HITACHI và máy rót trong quá trình tiêu thụ.
Tổng tài sản và nguồn vốn qua 2 năm tăng đều. Năm 2003 tăng
29.275.604.990 đạt 109.30% so vơi năm 2002 nguyên nhân chủ yếu là do
TSCĐ và đầu tư ngắn hạn tăng. Các khoản phải thu tăng 4.827.394.369
(=27.799.342.877-22.971.948.508).
Lợi nhuận sau thuế năm 2003 tăng 4,567,276,332 đạt 150.61%.
5
Đồ án tốt nghiệp
+ Tổng vốn kinh doanh:
Năm 2001: 102.588.590.216
Năm 2002: 105.953.711.896
Năm 2003: 110.293.025.179
1.4. Tình hình tổ chức quản lý sản xuất và lao động
Công ty Tuyển than Cửa Ông có một mô hình sản xuất phức tạp, địa bàn
quản lý rộng, nhiều phân xưởng có nhiệm vụ, chức năng khác nhau. Sơ đồ bố
trí bộ máy quản lý của Công ty bao gồm 4 cấp (sơ đồ 1-4). Trên sơ đồ biểu
hiện bao quát toàn bộ địa bàn sản xuất chuyên môi giới công đoạn rõ ràng,
phân định ranh giới trách nhiệm cụ thể. Song vẫn còn nhược điểm là thông tin
sản xuất chậm. Mặt khác, công tác hạch toán kinh tế nội bộ đã và đang được
triển khai trong toàn Công ty, góp phần cải tiến bộ máy quản lý sản xuất ngày
càng chặt chẽ hơn và được coi là nhiệm vụ thường xuyên của từng phân xưởng
trong Công ty. Công ty Tuyển than Cửa Ông có một Giám đốc và 5 Phó Giám

đốc giúp việc cho Giám đốc trong từng lĩnh vực và một kế toán trưởng, các
phòng ban chức năng, phân xưởng sản xuất.
Chức năng nhiệm vụ của một số phòng như sau:
Trung tâm điều hành sản xuất: Tham mưu hướng dẫn, kiểm tra, tổng kết
đánh giá và điều hành công tác sản xuất – tiêu thụ than.
6
Đồ án tốt nghiệp
GIÁM ĐỐC CÔNG TY
PGĐ CN
CĐ-XDCB
PGĐ
KT vận tải
PGĐ
Sản xuất
Kế toán trưởng
PGĐ
Kinh tế
PGĐ
ĐS-VHXH
P
h
ò
n
g

X
D
C
B
P

h
ò
n
g

t
u
y
ể
n

t
h
a
n
P
h
ò
n
g

c
ơ

đ
i
ệ
n
P
h

ò
n
g

a
n

t
o
à
n
P
h
ò
n
g

m
ô
i

t
r
ư
ờ
n
g
P
h
ò

n
g

v
ậ
n

t
ả
i
T
T

c
h
ỉ

h
u
y

s
ả
n

x
u
ấ
t

V
ă
n

p
h
ò
n
g
T
h
a
n
h

t
r
a

P
C
P
h
ò
n
g

t
ổ

c
h
ứ
c

Đ
T
P
h
ò
n
g

T
Đ
T
T
P
h
ò
n
g

b
ả
o

v
ệ
P

h
ò
n
g

k
ế

t
o
á
n
P
h
ò
n
g

k
i
ể
m

t
o
á
n
P
h
ò

n
g

v
ậ
t

t
ư
P
h
ò
n
g

t
i
ê
u

t
h
ụ
P
h
ò
n
g

v

i

t
í
n
h
P
h
ò
n
g

k
ế

h
o
ạ
c
h
P
h
ò
n
g

L
Đ
T
L

P
h
ò
n
g

y

t
ế
PX
Tuyển
than
3
PX
Tuyển
than
2
PX
Tuyển
than
1
PX
Vận
tải
PX
Đường
sắt
PX
Giám

định
Đội
xe
con
PX
Bến
1
PX
Bến
2
PX
Bến
3
PX
Đầu
máy
toa
xe
PX
Cơ
khí
PX
Điện
nước
PX
ôtô
PX
May
KD
DV

TH
TT
VH
XH
Hình 1.1. Cơ cấu tổ chức quản lý của Công ty TTC.Ô
7
Đồ án tốt nghiệp
8
Đồ án tốt nghiệp
Các phòng ban thuộc khối kỹ thuật như: phòng kỹ thuật cơ điện, phòng kỹ
thuật vận tải, phòng tuyển than, phòng an toàn,… là khối phòng ban có chức năng
tham mưu, giúp việc cho Giám đốc về tất cả các khâu kỹ thuật như Cơ điện, vận
tải, tuyển than, an toàn và về cả vệ sinh môi trường… Hướng dẫn, kiểm tra, đôn
đốc việc thực hiện các công cuộc trong từng lĩnh vực công nghệ sàng tuyển chế
biến than.
Các phòng thuộc khối nghiệp vụ như: phòng kế toán tài chính, phòng kế
hoạch, phòng kiểm toán, phòng lao động tiền lương, phòng tiêu thụ, phòng vật tư,
phòng vi tính… Đây là khối phòng ban có chức năng tham mưu, giúp việc cho
Giám đốc về tất cả các khâu như: tài chính giá cả, kế hoạch, lao động tiền lương,
tiêu thụ than nội địa và chịu trách nhiệm hướng dẫn các phân xưởng thực hiện
công việc trong từng lĩnh vực.
Các phòng thuộc khối văn phòng như: phòng bảo vệ, phòng thanh tra pháp
chế, văn phòng Giám đốc, phòng thi đua, phòng tổ chức Đào tạo, phòng y tế. Các
phòng này có chức năng tham mưu cho Giám đốc các việc về bảo vệ quân sự,
thanh tra công nhân, giải quyết các đơn khiếu nại của Công nhân, đào tạo công
nhân kỹ thuật, đề bạt nâng lương cho cán bộ công nhân viên, chăm sóc sức khỏe
cho cán bộ công nhân viên toàn Công ty.
Nói chung cơ cấu tổ chức này đảm bảo hoàn thành được nhiệm vụ chức năng
của Công ty, cơ cấu này có ưu điểm là dễ quản lý, việc chỉ huy được thống nhất,
lãnh đạo Công ty luôn có điều kiện kiểm tra được cấp dưới liền kề và không bị

chồng chéo hoặc trái ngược mệnh lệnh.
9
Đồ án tốt nghiệp
Từ những năm đầu mới thành lập, bộ máy tổ chức sản xuất quản lý của Công ty
còn đơn giản, trình độ cán bộ còn hạn chế đến nay bộ máy tổ chức sản xuất quản lý
của Công ty đã phát triển một cách vượt bậc. Hiện nay, đội ngũ cán bộ có trình độ cao
hầu hết là Đại học và hàng ngũ công nhân kỹ thuật bậc cao phù hợp với yêu cầu sản
xuất trong giai đoạn mới.
Tính đến 31/12/2003 tổng số cán bộ công nhân viên toàn Công ty có 4779
người. Về trình độ chuyên môn hóa của công nhân Công ty có 895 kỹ sư thuộc 27
chuyên ngành đào tạo khác nhau: 385 trung cấp và 3171 công nhân kỹ thuật có đủ
khả năng phát triển sản xuất. Bên cạnh đó Công ty vẫn thường xuyên đào tạo, kèm
cặp nâng cao bậc thợ để đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của sản xuất. Với tiềm
năng sẵn có trên Công ty dễ dàng đi vào cơ chế thị trường ngày càng phát triển.
1.5. Tình hình sử dụng và chỉ đạo thực hiện kế hoạch
Kế hoạch mặt hàng là nội dung chủ yếu của kế hoạch sản xuất và tiêu thụ
sản phẩm của Công ty Tuyển than Cửa Ông. Vì vậy những căn cứ để sử dụng kế
hoạch phải dựa trên những căn cứ kế hoạch của Tổng Công ty, căn cứ vào thị
trường tiêu thụ sản phẩm và dự đoán mặt hàng mà khách hàng trên thị trường cần
mua. Căn cứ theo định hướng của kế hoạch sản xuất kinh doanh dài hạn, phát triển
hàng hóa theo cơ chế thị trường của Tổng Công ty than, Công ty tăng cường chế
biến các loại than có chất lượng cao phục vụ cho xuất khẩu, thu ngoại tệ. Công ty
đảm bảo tốt cho nhu cầu tiêu thụ trong nước đối với các bạn hàng là các hộ tiêu
thụ quốc doanh trong nước.
10
Đồ án tốt nghiệp
Căn cứ vào các hợp đồng đã ký kết đối với Công ty Cảng và kinh doanh
than và các khách hàng trong và ngoài nước.
Căn cứ vào tình hình cung cấp than nguyên khai vào Sàng của 6 mỏ.
Căn cứ vào năng lực chế biến than từ 2 nhà máy tuyển than của Công ty.

Phương pháp xây dựng kế hoạch: kế hoạch mặt hàng của Công ty được xây
dựng bằng phương pháp cân đối: cân đối giữa sản xuất và tiêu thụ sản phẩm đối
với từng loại than, cân đối giữa nhiệm vụ sản xuất sản phẩm với khả năng đảm
bảo các yếu tố sản xuất thực tế của Công ty.
Lấy tiêu thụ làm chỉ đạo, Công ty điều chỉnh kế hoạch sản xuất theo từng
thời kỳ trong năm thực hiện kế hoạch.
Trên cơ sở lập kế hoạch tiêu thụ sản phẩm, Công ty tiến hành lập kế hoạch
về lao động, tiền lương dựa trên hao phí tiền lương cho 1 tấn sản phẩm. Kế hoạch
cung cấp vật tư, kế hoạch theo các mức hao phí về vật tư cho 1 tấn sản phẩm, kế
hoạch sửa chữa thường xuyên và sửa chữa lớn. Để đảm bảo có thu nhập trên Công
ty tiến hành lập kế hoạch sản xuất phụ, đảm bảo công ăn việc làm cho một số cán
bộ công nhân. Phòng kế hoạch của Công ty đảm nhận xây dựng toàn bộ việc lập
kế hoạch sản xuất và dẫn đến kế hoạch tiêu thụ sản phẩm trên cơ sở những căn cứ
và phương pháp đã nêu ở trên, kết hợp với những khả năng về nhân tài, vật lực của
mình để có kế hoạch trình Tổng Công ty duyệt và lấy nó làm cơ sở pháp lý trong
việc chỉ đạo thực hiện các chỉ tiêu kế hoạch. Tuy nhiên, hiện nay công tác kế
hoạch của các đơn vị sản xuất kinh doanh nói chung và Công ty TTC.Ô nói riêng
còn rất nhiều hạn chế bởi chưa đủ kinh nghiệm nghiên cứu thị trường. Ngoài các
11
Đồ án tốt nghiệp
hợp đồng tiêu thụ mang tính ổn định, Công ty luôn tìm kiếm hợp thị trường mới,
do vậy công tác quản lý, lập kế hoạch cũng như chỉ đạo thực hiện tốt các hợp đồng
kinh tế, đó là sự đổi mới trong công tác đổi mới hiện nay.
1.6. Hệ thống cung cấp điện cho toàn công ty
Toàn bộ hệ thống lưới điện 6 KV của công ty Tuyển Than Cửa Ông được
cấp bởi trạm 35/6 KV đặt tại phân xưởng điện nước.Trạm 35/6 KV lấy điện từ hai
đường dây 35 KV lộ 373 phía biển và 374 phía núi do điện lực Quảng Ninh cấp.
Trong đó lộ 373 vận hành thường xuyên và lộ 374 để dự phòng nóng.Việc sử
dụng nguồn điện 35 KV lộ 373 hay 374 là do điện lực Quảng Ninh quy định và
thông báo qua phòng điều khiển công ty hoặc phòng cơ điện.

- Điện áp phía 35 KV cho phép: 35±11,7%- Điện áp phía 6KV cho phép:
6±5.0% Trạm 35/6KV có:
- Hai máy biến áp 10000KVA 35/6 KV đấu sao/ tam giác T1 và T2. Hai máy
thay đổi nhau làm việc cứ 15 ngày đổi một lần vào các ngày 15 (30) trong đó một
máy làm việc và một máy dự phòng nóng.
- Một máy biến áp 63 KVA 6/0,2 KV cung cấp điện tự dùng. Nguồn điện thao
tác là nguồn một chiều 110 V lấy từ ba nguồn là tự dùng, ác quy, trạm ES1.Trạm
cung cấp điện cho các trạm điện ES1, ES2 (cũ và mới), 4RW, trạm điện tuyển I,
tuyển III, PX điện nước, các trạm bơm, trạm điện dân dụng… và một số đơn vị cơ
quan lân cận.Trạm 35/6 KV có bốn phương án cấp điện cho phụ tải phía 6 KV:1
- Trạm cấp điện 35 KV từ lộ 373 có hai phương án:
12
Đồ án tốt nghiệp
+ Lộ 373 cấp cho biến áp T1.+ Lộ 373 cấp cho biến áp T2.2-Trạm cấp điện
35 KV từ lộ 374 có hai phương án:
+ Lộ 374 cấp cho biến áp T1.+ Lộ 374 cấp cho biến áp T2.a, Trạm điện
ES1 và ES2 là hai trạm điện đều do Nhật Bản hãng Hitachi thiết kế và lắp đặt năm
1978, nhận điện từ hai lộ cáp A và B thiết bị của hai trạm đều là thiết bị trọn bộ
của Nhật thiết kế lắp đặt và chỉnh định. Trạm gồm các máy biến áp 50 KVA (cho
điều khiển) đến 560 KVA và 750 KVA. Trạm có các máy cắt 6KV (máy cắt
không khí) cắt điện cho các phụ tải và các biến thế. Ngoài ra còn có các Aptomat,
cầu dao cách ly, công tắt tơ, các loại rơle, tụ bù…
* Trạm ES1:
- Trạm có 3 phương án cấp điện chính là từ đường cáp 1B (trạm 35/6KV), khi
sự cố thì có thể lấy điện từ đường áp 2A (trạm 35/6 KV), hoặc từ trạm 40 RW.
- Trạm có một biến thế 500 KVA 6,6 – 5,4 KV/ 380V đấu Υ ∆/cấp điện cho
các băng tảiB1, B2, B3, B4, B5 thuộc tràn nguyên khai nhà máy tuyển than II và
phân xưởng cơ khí Ba máy biến áp 300 KVA 6,6 – 5,4 KV/ 380V đấu Υ ∆/cấp
điện cho ba máy ST1, RC1, RC2 thuộc trạm nguyên khai nhà máy tuyển than II.
- Một máy biến áp 50 KVA 6,6 – 5,4 KV/ 380 đấu Υ ∆/cấp điện phụ tải ánh

sáng và biến áp điều khiển.
* Trạm ES2 cũ và mới:
- Nhận điện từ tủ 3A và 3B, có thể vận hành độc lập hoặc đồng thời. Do yêu
cầu mở rộng thiết bị xây dựng thêm trạm ES2 mới.
- Trạm ES2 cũ gồm: 2 MBA 50 KVA; 2 MBA 750 KVA; và 6 MBA 300KVA.
13
Đồ án tốt nghiệp
- Trạm ES2 mới gồm: 2 MBA 50KVA; 3 MBA 750 KVA; 2 MBA 630KVA; 5
MBA 400MBA và hai tụ bù công suất 2x 150 KVAr. b,Trạm 4RW.
- Trạm có 4 phương án cấp điện từ hai lộ A và B của tủ 1A và 1B trạm 35/ 6KV
và một đầu cáp C dự phòng từ tủ 5B (trạm 35/ 6 KV). Phân phối điện 6 KV cho các
máy biến áp động lực, ánh sáng cho nhà máy tuyển than II. Đây là trạm có phụ tải lớn
nhất công ty. Toàn trạm có 6 MBA 1000KVA 6/ 0,4 KV đấu Y/Y cấp điện cho trạm
4RT - điện ánh sáng.
- Trạm được đặt từ tầng 14m nhà rửa tuyển than II, còn các máy biến áp được
đặt ở trong tầng 0m.
- Được trang bị hệ thống bảo vệ dòng điện một chiều 110 V của tụ tự dùng và
một dàn ắc quy gồm 10 bộ ắc quy kiềm Bình thường nguồn điều khiển và bảo vệ
cấp qua tủ tự dùng DC110V, khi mất điện tủ tự dùng hệ thống ắc quy mới cấp điện
DC110V. Ngoài ra trạm 35/ 6 KV còn cung cấp cho các trạm ngoài trời (trạm
cầu trục kho bến1, cầu trục kho bến 3…) và một số đợn vị cơ quan lân cận (trạm
sân vận động, trạm cảng kinh doanh, dự án nhiệt điện…)
* Tìm hiểu về tổ chức quản lý của phòng Cơ Điện
Phòng cơ điện nằm trong cơ cấu tổ chức bộ máy quản lý điều hành sản xuất
thuộc Công ty Tuyển than Cửa Ông, được giám đốc công ty quyết định thành lập,
sát nhập, giải thể tuỳ theo yêu cầu nhiệm vụ sản xuất, kinh doanh của Công ty.
Phòng Cơ Điện có nhiệm vụ:
- Tổ chức quản lý thiết bị cơ điện của công ty.
14
Đồ án tốt nghiệp

- Tổ chức quản lý thiết bị có yêu cầu nghiêm ngặt về an toàn lao động, thiết bị
nâng, thiết bị chịu áp lực.
- Chuyên trách thường trực công tác sáng kiến, tiến bộ kỹ thuật. Nghiện cứu
ứng dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất.
- Xây dựng kế hoạch và tổ chức thực hiện kế hoạch bảo dưỡng, sửa chữa
thường xuyên, trùng đại tu thiết bị theo yêu cầu kỹ thuật hàng tháng, quý, năm.
- Lập phương án tổ chức sửa chữa đột xuất máy móc thiết bị khi cần.
- Xây dựng, hiệu chỉnh, bổ sung quy trình, quy phạm vận hành thiết bị hiện có.
- Thường xuyên tổ chức kiểm tra việc thực hiện các quy trình quy phạm, các
quy định trong công tác sửa chữa, vận hành, bảo dưỡng thiết bị tại các đơn vị sản
xuất.
- Tham mưu cho lãnh đạo công ty trong các lĩnh vực đổi mới thiết bị, giá mua
giá bán vật tư phụ tùng và tài sản thanh lý…
- Tham gia xây dựng định mức kỹ thuật về tiêu hao điện năng, tiêu hao nhiên liệu,
dầu mỡ.
15
Đồ án tốt nghiệp
CHƯƠNG II
XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA PHÂN XƯỞNG
2.1. Đặt vấn đề
Khi thiết kế cung cấp điện cho một công trình nào đó, nhiệm vụ đầu tiên
của chúng ta là xác định phụ tải điện cho công trình ấy. Tùy theo quy mô của công
trình mà phụ tải điện được xác định theo phụ tải thực tế hoặc còn phải kể đến khả
năng phát triển của công trình trong tương lai. Như vậy xác định phụ tải điện là
giải bài toán dự báo phụ tải ngắn hạn hoặc dài hạn.
16
ỏn tt nghip
D bỏo ph ti ngn hn tc l xỏc nh ph ti ca cụng trỡnh ngay khi
cụng trỡnh i vo vn hnh. Ph ti ú thng c gi l ph ti tớnh toỏn.
Ph ti tớnh toỏn l ph ti gi thit lõu di khụng i tng ng vi ph

ti thc t v mt hiu qu phỏt nhit hoc mc hy hoi cỏch in. Núi cỏc
khỏc ph ti tớnh toỏn cng t núng thit b lờn ti nhit tng t gõy ra vỡ vy
chn cỏc thit b theo ph ti tớnh toỏn s m bo an ton cho thit b v mt phỏt
núng.
Do tính chất quan trọng nh vậy nên từ trớc đến nay đã có nhiều công tình
nghiên cứu và có nhiều phơng thức tính toán phụ tải điện. Song vì phụ tải điện phụ
thuộc vào nhiều yếu tố nh đã trình bày ở trên nên cho đến nay vẫn cha có phơng
pháp nào là hoàn toàn chính xác và tiện lợi. Những phơng pháp đơn giản thuận tiện
cho việc tính toán thì lại thiếu chính xác, còn nếu nâng cao đợc độ chính xác, kể
đến ảnh hởng của nhiều yếu tố thì phơng pháp tính lại phức tạp.
Phụ tải tính toán đợc sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệ
thống cung cấp điện nh: Máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ, tính
toán tổn thất công suất, tổn thất điện năng, tổn thất điện áp, lựa chọn dung lợng bù,
công suất phản kháng phụ tải tính toán phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh: công suất,
số lợng, chế độ làm việc của các thiết bị điện trình độ và phơng thức vận hành hệ
thống. Nếu phụ tải tính toán xác định đợc nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ làm giảm
tuổi thọ của thiết bị điện, có khả năng dẫn đến sự cố cháy nổ. Ngợc lại, các thiết bị
đợc lựa chọn sẽ d thừa công suất làm ứ đọng vốn đầu t, gia tăng tổn thất. Cũng vì
vậy mà đã có nhiều công trình nghiên cứu và phơng pháp xác định phụ tải tính
17
ỏn tt nghip
toán. Song cho đến nay vẫn cha có đợc phơng pháp nào thật hoàn thiện. Những ph-
ơng pháp cho kết quả đủ tin cậy thì lại quá phúc tạp, khối lợng tính toán và những
thông tin ban đầu đòi hỏi quá lớn và ngợc lại. Có thể đa ra đây một số phơng pháp
thờng đợc sử dụng nhiều hơn cả để xác định phụ tải tính toán khi quy hoạch và
thiết kế các hệ thống cung cấp điện.
2.2. Cỏc i lng thng gp khi xỏc nh ph ti tớnh toỏn
2.2.1. Cụng sut nh mc.
Công suất định mức của các thiết bị điện thờng đợc nhà chế tạo ghi sẵn trên
lý lịch máy hoặc trên nhãn máy. Đối với động cơ, công suất định mức chính là

công suất trên trục động cơ.
Công suất đặt trên trục động cơ đợc tính nh sau:
dm
d
dc
P
P

=
Trong đó: P
đ
: Công in cp cho 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 nên có thể coi P
đ
= P
đm
.
Đối với các thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại nh cầu trục, máy hàn
khi tính phụ tải điện của chúng phải quy đổi về chế độ làm việc dài hạn.
Công thức quy đổi:
+ Đối với động cơ: P
đm
= P

đm
%

18
ỏn tt nghip
+ Đối với máy biến áp hàn: P

đm
= S
đm
.cos
%

Trong đó: P

đm
: Là công suất định mức đã quy đổi.

: Là tham số đã cho trong lý lịch máy.
2.2.2. Phụ tải trung bình (P
tb
).
Phụ tải trung bình: Là một đặc trng tĩnh của phụ tải trong khoảng thời gian nào
đó. Tổng phụ tải trung bình của các thiết bị cho ta căn cứ đánh giá giới hạn của phụ tải
tính toán.
tb
P
P
T

=
tb
Q
Q
T

=
Trong đó:

P,

Q: Là điện năng tiêu thụ trong thời gian khảo sát.
Phụ tải trung bình cho các nhóm thiết bị.
P
tb
=
1
n
tb
i
p
=

Q
tb
=
1
n
tb
i

q
=

Biết phụ tải trung bình có thể đánh giá mức đức độ sử dụng thiết bị.
2.2.3. Phụ tải cực đại (P
max
).
- Là phụ tải trung bình lớn nhất trong khoảng thời gian tơng đối ngắn từ (5 -
30 phút) ứng với ca làm việc có phụ tải lớn nhất trong ngày.
- Phụ tải đỉnh cao là phụ tải xuất hiện trong khoảng thời gian 1-2 giây thờng
xảy ra khi mở máy động cơ.
19
ỏn tt nghip
2.2.4. Phụ tải tính toán (Ptt).
Là phụ tải đợc giả thiết lâu dài không đổi tơng đơng với phụ tải thực tế biến
đổi về mặt hiệu ứng nhiệt lớn nhất. Nói cách khác phụ tải tính toán cũng là nhiệt
độ lớn nhất do phụ tải thực tế gây ra:
max
PPP
tttb

.

2.2.5. Hệ số sử dụng (K
sd
).
Là tỷ số giữa phụ tải tác dụng trung bình với công suất định mức của thiết
bị.
+ Đối với 1 thiết bị :
tb

sd
dm
P
K
P
=
+ Đối với nhóm thiết bị:
1
1
n
tbi
i
sd
n
dmi
i
P
K
P
=
=
=


Hệ số sử dụng nói lên mức độ khai thác công suất trong một chu kỳ làm việc.
2.2.6. Hệ số phụ tải K
pt
Là tỷ số giữa công suất định mức: K
pt
=P

tt
/P
tb
Hệ số phụ tải nói lên mức độ sử dụng khai thác thiết bị điện xét trong khoảng
thời gian.
2.2.7. Hệ số cực đại (K
max
).
20
ỏn tt nghip
Là tỷ số giữa phụ tải tính toán và phụ tải trung bình trong khoảng thời gian
đang xét.
max
tt
tb
P
K
P
=
Hệ số cực đại phụ thuộc vào nhiều yếu tố, chủ yếu là thiết bị hiệu quả (n
hq
)
và hệ số sử dụng K
sd
nên khi khai thác tính toán thờng tra đờng cong:
K
max
= f(n
hq,
K

sd
)
2.2.8. Hệ số nhu cầu (K
nc
).
Là tỷ số giữa phụ tải tính toán và công suất định mức:
tt
nc
dm
P
K
P
=
2.2.9. Hệ số thiết bị hiệu quả.
Là số thiết bị giả thiết có cùng công suất và chế độ làm việc.
2
1
2
1
n
dmi
i
hq
n
dmi
i
P
n
P
=

=

ữ

=

ữ



Khi thiết bị trong nhóm >5 đợc tính.
Trớc hết tính:
*
1
n
n
n
=
;
*
1
p
p
p
=
Trong đó: n: Số thiết bị trong nhóm.
21
ỏn tt nghip
n
1

: Số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất của
thiết bị
lớn nhất.
p, p
1
: Là công suất ứng với n và n
1
.
Sau khi có đợc n
*
và p
*
tra bảng đờng cong ta tìm đợc n
*
hq
: n
hq
=n.n*.hq
2.3. Đồ thị phụ tải điện.
2.3.1. Khái niệm.
Phụ tải điện là một hàm thời gian, nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố, tuy nhiên
với một loại hộ tiêu thụ (Xí nghiệp, trạm bơm, bơm tới tiêu, mạng lới giao
thông v.v) cũng có thể đa ra một dạng phụ tải điển hình.
Khi thiết kế sơ bộ, nếu biết đồ thị phụ tải điển hình sẽ có căn cứ để lựa chọn
thiết bị phù hợp, tính toán điện năng, tiêu thụ lúc vận hành, nếu biết đồ thị phụ tải
điển hình thì có thể định phơng thức vận hành thiết bị điện sao cho kinh tế, hợp lý
nhất các nhà máy điện cần nắm đợc đồ thị phụ tải để định hớng vận hành của máy
phát điện cho phù hợp và kinh tế. Vì vậy đồ thị phụ tải là một tài liệu quan trọng
trong thiết kế cũng nh trong vận hành hệ thống cung cấp điện.
2.3.2. Cách biểu diễn.

a. Đồ thị phụ tải hàng ngày.
Là đồ thị phụ tải trong một ngày đêm. Trong thực tế vận hành có thể dùng
dụng cụ đo, dùng cơ cấu tự ghi để vẽ đồ thị phụ tải, hay do nhân viên vận hành ghi
lại giá trị của phụ tải sau từng khoảng thời gian nhất định. Để thuận lợi khi tính
toán, đồ thị phụ tải điện vẽ theo hình bậc thang.
22
ỏn tt nghip
b. Đồ thị phụ tải hàng tháng.
Đợc xây dựng theo phụ tải trung bình hàng tháng. Nghiên cứu đồ thị này, ta
có thể biết nhịp độ làm việc của hộ tiêu thụ điện và từ đây có thể định ra lịch vận
hành sửa chữa thiết bị điện hợp lý, đáp ứng đợc yêu cầu sản xuất.
c. Đồ thị phụ tải hàng năm.
Căn cứ vào đồ thị phụ tải điển hình của một ngày hoặc căn cứ vào đồ thị
điển hình của một ngày trong mỗi mùa mà ta có thể vẽ đợc đồ thị phụ tải hàng năm
từ đồ thị phụ tải hàng năm ta biết đợc điện năng tiêu thụ hàng năm và thời gian sử
dụng công suất lớn nhất Tmax.
2.4. Tổn thất công suất, tổn thất điện năng và tổn thất điện áp trong mạng điện.
Khi tính toán, so sánh các phơng án cung cấp điện, ngời ta phải tính đến tổn
thất công suất, điện năng và tổn thất điện áp.
2.4.1. Tổn thất công suất.
Giả sử một dây dẫn có tổng trở là:
R+Jx (

) truyền tải công suất: S = P+Jq
R+jX
P+jQ
23
ỏn tt nghip
Hình 2.1: Sơ đồ dây cung cấp điện
Tổn thất công suất tác dụng, công suất phản kháng đợc tính theo công thức sau:

( )
3
2
22
10.
.

+
=
dm
U
RQP
P
(KW)
( )
3
2
22
10.
.

+
=
dm
U
RQP
Q
(KVAR)
Trong đó: P, Q: Phụ tải tác dụng và phản kháng (KW, KVAR).
R, X: Điện trở và điện kháng của đờng dây.

dm
U
: Điện áp định mức của đờng dây.
2.4.2. Tổn thất điện năng.
Tổn thất điện năng đợc tính theo công thức:

Pt =
(KWh).
Trong đó:

: Tổn thất công suất lớn nhất trên đờng dây (Kw).
t: Thời gian tổn thất lớn nhất (h), tra bảng hoặc tra đờng cong.
( max,cos )t T

=
2.4.3. Tổn thất điện áp.
Tổn thất điện áp trên đờng dây đợc tính theo công thức sau:

dm
U
XQRP
U
+
=
(V)
24
ỏn tt nghip
Trong đó: P,Q: Công suất tác dụng và công suất phản kháng. chạy trên
đờng dây (KW, KVAR).

R, X: Điện trở, điện kháng của đờng dây (

).
U
đm
: Điện áp định mức của đờng dây (KV).
Để dễ so sánh ngời ta thờng tính theo trị số phần trăm:

2
100
% .
1000
dm
PR QX
U
U
+
=
Khi đờng dây có nhiều phụ tải tập trung, tổn thất điện áp có thể tính :

dm
n
i
xiri
U
QR
U

=
+

=
1
)(
(V)
Tính theo công thức phụ tải:

dm
n
i
xirii
U
QRP
U

=
+
=
1
)(
(V)
Trong đờng dây có các phụ tải phân bố đều thì phụ tải đó đợc thay thế bằng
phụ tải tập trung tơng đơng để tính.
a b c d
P
1
+j Q
1
P
td
+j Q

td
P
2
+ j Q
2
25