Đồ án Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất công nghiệp

NỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay trong xu thế hội nhập quà trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước
đang diễn ra một cách mạnh mẽ .Trong quá trình phát triển đó điện năng đóng vai
trò rất quan trọng nó là một dạng năng lượng rất đặc biệt có rất nhiều ưu điểm như
: dễ chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác như ( cơ năng, hóa năng, nhiệt năng
…) dễ dàng chuyển đổi và phân phối … do đó ngày nay nó được sử dụng rộng rãi
trong hầu hết các lĩnh vực của đời sống. Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh
tế đời sống xã hội ngày càng được nâng cao nhu cầu cầu sử dụng điện năng trong
các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp , dịch vụ …tăng nên không ngừng. Đề đảm bảo
nhu cầu to lớn đó chúng ta phải có một hệ thống cung cấp điện an toàn và tin cậy
Với “ thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất công nghiệp”, sau một
thời gian làm đồ án dưới sự hướng dẫn của thầy Th.s PHẠM ANH TUÂN và tài liệu
tham khảo :
[1].Bài tập cung cấp điện. Tác giả TS. Trần Quang Khánh, nhà xuất bản khoa học và
kỹ thuật Hà Nội.
[2]. Giáo trình Cung cấp điện theo tiêu chuẩn IEC. Tác giả TS. Trần Quang Khánh,
nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội.
Đến nay về cơ bản em đã hoàn thành đồ án này .Do trình độ và thời gian có hạn
nên không thể tránh được những thiếu sót em rất mong được sự chỉ bảo châm trước
giúp đỡ của thầy cô để bài làm của em được hoàn thiện hơn đồng thời giúp em nâng
cao được trình độ chuyên môn đáp úng trình độ công tác sau này .
Em xin trân thành cám ơn !
HÀ NỘI, tháng 1 năm 2014

Sinh viên thực hiện
ĐÀO VĂN HÀ
D6DCN2
Đồ án môn học Trường: Đại Học Điện Lực GVHD:Phạm Anh Tuân
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
Bài 1A

“Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất công
”
Sinh viên : ĐÀO VĂN HÀ
Lớp D6DCN2
A . Dữ liệu
Thiết kế mạng điện cung cấp cho một phân xưởng với số liệu cho trong bảng số
liệu thiết kế cấp điện phân xưởng. Tỉ lệ phụ tải điện loại I là 70%. Hao tổn điện áp
trong mạng điên hạ áp ∆U
cp
=3,5%. Hệ số công xuất cần nâng lên là cos 0,90. Hệ số
chiết khấu i = 1,2% ; Công suất ngắn mạch tại điểm đấu điện S
k
, MVA; Thời gian
tồn tạ của dòng ngắn mạch t
k
= 2,5. Gía thành tổn thất điện năng c
∆
= 1500 đ/kWh;
suất thiệt hại do mất điện g
th
= 8000 đ/kWh. Đơn giá tụ bù là 110.10
3
đ/kVAr, chi phí
vận hành tụ bằng 2% vốn đầu tư, suất tổn thất trong tụ ∆P
b
= 0,0025 kW/kVAr. Giá
điện trung bình g = 1250 đ/ kWh . Điện áp lưới phân phối là 22 kV.
Thời gian sử dụng công suất cực đại T
M
= 4500(h). Chiều cao phân xưởng h=

4,7(m) .Khoảng cách từ nguồn điện đén phân xưởng L= 150(m) .
Các tham số khác lấy trong phụ lục và sổ tay thiết kế cung cấp điện.
Dữ liệu thiết kế cấp điện phân xưởng
Số hiệu trên sơ đồ Tên thiết bị Hệ số
K
sd
cos
Công suất đặt P, kW theo
các phương án
A
1 ; 8 Máy mài nhẵn
tròn
0,35 0,67 3+10
2;9 Máymài nhẵn
phẳng
0,32 0,68 1,5+4
3;4;5 Máy tiện bu
lông
03 0,65 0,6+2,2+4
6;7 Máy phay 0,26 0,56 1,5+2,8
10;11;19;20;29;30 Máy khoan 0,27 0,66 0,6+0,8+0,8+0,8+1,2+1,2
12;13;14;15;16;24;2
5
Máy tiện bu
lông
0,30 0,58 1,2+2,8+2,8+3+7,5+1013
17 Máy ép 0,41 0,63 10
18;21 Cần cẩu 0,25 0,67 4+13
22;23 Máy ép nguội 0,47 0,70 40+55
Sinh viên: Đào Văn Hà D6DC2 Page 3

Đồ án môn học Trường: Đại Học Điện Lực GVHD:Phạm Anh Tuân
26;39 Máy mài 0,45 0,63 2+4,5
27;31 Lò gió 0,53 0,9 4+5,5
28;34 Máy ép quay 0,45 0,58 22+30
32;33 Máy xọc(đục) 0,4 0,60 4+5,5
35;36;37;38 Máy tiên bu
lông
0,32 0,55 1,5+2,8+4,5+5,5
40;43 Máy hàn 0,46 0,82 28+28
41;42;45 Máy quạt 0,65 0,78 5,5+7,5+7,5
44 Máu cắt tôn 0,27 0,57 2,8
SƠ ĐỒ MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ – SỦA CHỮA N
0
1
Sinh viên: Đào Văn Hà D6DC2 Page 4
Đồ án môn học Trường: Đại Học Điện Lực GVHD:Phạm Anh Tuân

B . Nội dung của bản thuyết minh gồm các phần chính
sau :
I . Thuyết minh
Chương I : Tính toán thiết kế chiếu sáng cho phân
xưởng
Sinh viên: Đào Văn Hà D6DC2 Page 5
Đồ án môn học Trường: Đại Học Điện Lực GVHD:Phạm Anh Tuân
Trong thiết kế chiếu sáng vấn đề quan trọng nhất phải quan tâm là đáp ứng yêu cầu
về độ rọi và hiệu quả của chiếu sáng đối với thị giác .Thiết kế chiếu sáng phải đảm bảo
các yêu cầu sau đây :
- Không bị loá mắt
- Không loá do phản xạ
- Không có bóng tối

- Phải có độ rọi đồng đều
- Phải đảm bảo độ sáng đủ và ổn định
- Phải tạo ra được ánh sáng giống ánh sáng ban ngày.
Chọn loại bóng đèn chiếu sáng gồm 2 loại: bóng đèn sợi đốt và bóng đèn huỳnh quang.
Các phân xưởng thường ít dùng đèn huỳnh quang vì đèn huỳnh quang có tần số là 50Hz
thường gây ra ảo giác không quay cho các động cơ nguy hiểm cho người vận hành. Do
vậy người ta thường sử dụng đèn sợi đốt.
Bố trí đèn: thường được bố trí theo các góc của hình vuông hoặc hình chữ nhật .
1 . Tính toán chọn đèn
Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sản xuất công nghiệp có kích thước HxDxW là
36x24x4,7m, Coi trần nhà màu trắng, tường màu vàng, sàn nhà màu sám,với độ rọi yêu
cầu là E
yc
= 50(lux).
Theo biểu đồ Kruithof ứng với độ rọi 50(lux) nhiệt độ màu cần thiết là
3000
m
K
θ
=
o
sẽ cho môi trường ánh sáng tiện nghi. Mặt khác vì là xưởng sản xuất có nhiều máy điện
quay nên ta dùng đèn sợi đốt với công suất là 200(W) với quang thông là F= 3000 (lm).
( bảng 45.pl.BT)
Chọn độ cao treo đèn là: h’ = 0,6 (m);
Chiều cao mặt bằng làm việc là: h
lv
= 0,9 (m);
Chiều cao tính toán là : h = H – h
”

= 4,7– 0,9 = 3,8(m);
Sinh viên: Đào Văn Hà D6DC2 Page 6
Đồ án môn học Trường: Đại Học Điện Lực GVHD:Phạm Anh Tuân

H
h
h'
h''
Hình 1.1. Sơ đồ tính toán chiếu sáng
Tỉ số treo đèn:
j= ==> thỏa mãn yêu cầu.
Với loại đèn dùng để chiếu sáng cho phân xưởng sản xuất nên chọn khoảng cách
giữa các đèn được xác định là L/h =1,5 (bảng 12.4[TK2]) tức là:
L = 1,5. h = 1,5.3,8= 5,7 (m).
Hệ số không gian:
k
kg
=
789,3
)3624.(8,3
36.24
).(
.
=
+
=
+ DHh
DH
Căn cứ đặc điểm của nội thất chiếu sáng có thể coi hệ số phản xạ của trần:tường
là:50:30 (bảng 2.12). Tra bảng 47.pl.[TK2] phụ lục ứng với hệ số phản xạ đã nêu trên và

hệ số không gian là k
kg
=3,789 ta tìm được hệ số lợi dụng k
ld
= 0,58; Hệ số dự trữ lấy
bằng k
dt
=1,2; hệ số hiệu dụng của đèn là
0,58
η
=
.
Xác định quang thông tổng:
ld
dtyc
k
kSE
F
.

η
=
∑
Trong đó:
E
yc
: độ rọi yêu cầu
Sinh viên: Đào Văn Hà D6DC2 Page 7
Đồ án môn học Trường: Đại Học Điện Lực GVHD:Phạm Anh Tuân
S: diện tích phân xưởng

dt
k
: hệ số dự trữ (thường lấy bằng 1,2-1,3)
η
: hiệu suất của đèn
k
ld
: hệ số lợi dụng quang thông của đèn
Thay số ta có:
259,154102
58,0.58,0
2,1.36.24.50
.

===
∑
ld
dtyc
k
kSE
F
η
(lm )
Số lượng đèn tối thiểu là:
d
F
F
N
∑
=

Trong dó:
F
∑
: quang thông tổng
F
d
: quang thông của đèn
Thay số có:
367,51
3000
259,154102
===
∑
d
F
F
N
Căn cứ vào kích thước phân xưởng ta chọn khoảng cách giữa các đèn là L
d
= 4,1
(m) và L
n
= 4,1 (m), từ đó tính được q=1,6 ; p=1,75 ;
Sinh viên: Đào Văn Hà D6DC2 Page 8
Đồ án môn học Trường: Đại Học Điện Lực GVHD:Phạm Anh Tuân
4,1m
1.75m
4.1m
1.6m

24m
36m
Hình 1.2. Sơ đồ bố trí bóng đèn trong phân xưởng
Sinh viên: Đào Văn Hà D6DC2 Page 9
Đồ án môn học Trường: Đại Học Điện Lực GVHD:Phạm Anh Tuân
Kiểm tra điều kiện đảm bảo độ đồng đều ánh sáng tại mọi điểm
à
3 2 3 2
d d n n
L L L L
q v p≤ ≤ ≤ ≤
hay
2
1,4
6,1
3
1,4
≤<
và
2
1,4
75,1
3
1,4
≤<
=> thỏa mãn
Như vậy là bố trí đèn là hợp lý.
Vậy tổng số đèn cần lắp đặt là 54 bóng. Ta bố trí 6 dãy đèn mỗi dãy gồm 9 bóng,
khoảng cách giữa các đèn là 4,1m theo chiều rộng và 4,1m theo chiều dài của phân
xưởng. Khoảng cách từ tường phân xưởng đến dãy đèn gần nhất là 1,75m theo chiều

rộng và 1,6 m theo chiều dài.
Kiểm tra độ rọi thực tế:
E=
dt
kDH
kNF
ldd


η
Trong đó:
F
d
:quang thông của đèn
N :số lượng đèn
η
:hiệu suất của đèn
k
ld
:hệ số lợi dụng quang thông của đèn HxDxW
H,D:chiều dài và chiều sâu của phân xưởng
dt
k
:hệ số dự trữ,thường lấy bằng 1,2-1,3
Thay số ta có
375,54
2,1.24.36
6,0.58,0.54.3000

===
dt
ldd
kDH
kNF
E
η
(lux) > E
yc
=50 (lux)
Ngoài chiếu sáng chung còn trang bị thêm cho mỗi thiết bị một đèn công suất
100(W) để chiếu sáng cục bộ, cho 2 phòng thay đồ và 2 phòng vệ sinh mỗi phòng 1 bóng
huỳnh quang 40(W). Như vậy cần tất cả 36 bóng dùng cho chiếu sáng cục bộ.

Sinh viên: Đào Văn Hà D6DC2 Page 10
Đồ án môn học Trường: Đại Học Điện Lực GVHD:Phạm Anh Tuân
Chương 2 : Tính toán phụ tải điện

Tính toán phụ tải điện là công việc bắt buộc và đầu tiên trong mọi công trình cung cấp
điện , giúp cho công việc thiết kế lưới điện về sau của người kĩ sư .Phụ tải tính toán có
giá trị tương đương với phụ tải thực tế về mặt hiệu ứng nhiệt do đó việc lựa chọn dây dẫn
hay các thiết bị bảo vệ cho nó sẽ thuận lợi
2.1 Phụ tải chiếu sáng
Từ thiết kế chiếu sáng ta tính được phụ tải chiếu sáng tính toán của phân xưởng :
Tổng công suất chiếu sáng chung (coi hệ số đồng thời k
đt
=1).
P
cs chung
= k

đt
.N .P
d
= 1.54.200 = 10800 (W)
P
d
: công suất của mỗi bóng đèn được lựa chọn
N : số bóng đèn cần thiết
Chiếu sáng cục bộ :
P
cb
= 32.100+4.40 = 3360 (W)
Vậy tổng công suất chiếu sáng là:
P
cs
= P
cs chung
+ P
cb
= 10800 + 3360 = 14.160 W = 14,16 (kW)
Vì đèn dùng sợi đốt halogen nên hệ số cos của nhóm chiếu sáng là 1
2.2 Phụ tải thông thoáng và làm mát
Thể tích gian máy: V = 24 . 36 . 4,7 = 4.060,8 (m
3
)
Bội số tuần hoàn K được xác định dựa vào bảng sau:
Phòng Bội số tuần hoàn
Phòng kỹ thuật sản xuất 20-30
Phòng máy phát điện 20-30
Sinh viên: Đào Văn Hà D6DC2 Page 11

Đồ án môn học Trường: Đại Học Điện Lực GVHD:Phạm Anh Tuân
Trạm biến thế 20-30
Phòng bơm 20-30
Kho chứa bình thường 1-2
Toilet công cộng 11-20
Từ bảng số liệu bội số tuần hoàn trên ta chọn K = 20 (lần/giờ)
Từ đó suy ra lưu lượng gió cấp vào phân xưởng là:
L = K . V = 20 . 4060,8 = 81.216 (m
3
/h)

Trong đó :
L: lưu lượng không khí cấp vào phân xưởng (m
3
/h)
K: bội số tuần hoàn (lần/giờ)
V: thể tích gian máy (m
3
)
Chọn quạt DLHCV40-PG4SF có lưu lượng gió là 4500 (m
3
/h)
Từ đó suy ra số quạt cần dùng cho phân xưởng là:
N
q
=
05,18
4500
81216
=

Chọn N
q
= 20 quạt
Bảng thông số quạt hút
Thiết bị Công suất(W) Lượng gió(m
3
/h) Số
lượng
k
sd
cos
ϕ
Quạt hút 300 4500 20 0,7 0,8

Hệ số nhu cầu:
77,0
20
7,01
7,0
1
=
−
+=
−
+=
q
sd
sdnc
n
k

kk
N
q
: số quạt sử dụng (N
q
= 20 quạt)
Sinh viên: Đào Văn Hà D6DC2 Page 12
Đồ án môn học Trường: Đại Học Điện Lực GVHD:Phạm Anh Tuân
Công suất tính toán nhóm phụ tải thông thoáng
P=k
nc
.
∑
dmqi
P
=0,77.300.20=4,62 ( kW)

P
đmq
: công suất định mức của quạt hút (W)
Ngoài ra phân xưởng cần trang bị thêm 5 quạt trần mỗi quạt có công suất 120(w) để
làm mát với cos
ϕ
=0,8
Tổng công suất thông thoáng và làm mát là:P
lm
= 4,62 +5.0,12 = 5,22(kW)
S
lm
= = 6,53 (kVA)

2.3 Phụ tải động lực
Vì phân xưởng có nhiều thiết bị nằm rải rác ở nhiều khu vực trên mặt bằng phân
xưởng nên việc tính toán dựa vào nguyên tắc :
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
; cosϕ; )
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).
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 khống 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.
Sinh viên: Đào Văn Hà D6DC2 Page 13
Đồ án môn học Trường: Đại Học Điện Lực GVHD:Phạm Anh Tuân
Dựa theo nguyên tắc phân nhóm phụ tải điện đã nêu ở trên và căn cứ vào vị trí, công
suất thiết bị bố trí trên mặt bằng phân xưởng có thể chia các thiết bị trong phân xưởng
sửa chữa cơ khí N
0
1 thành 4 nhóm (I ,II ,II ,IV) như sau:

Sinh viên: Đào Văn Hà D6DC2 Page 14
Đồ án môn học Trường: Đại Học Điện Lực GVHD:Phạm Anh Tuân

Sinh viên: Đào Văn Hà D6DC2 Page 15
Đồ án môn học Trường: Đại Học Điện Lực GVHD:Phạm Anh Tuân
Nhóm 1
Bảng 2.1 Bảng phụ tải nhóm 1
TT Tên thiết bị Số hiệu k
sd
cos φ P (kW)
1 Lò gió 27 0,53 0,9 4
2 Máy ép quay 28 0,45 0,58 22
3 Máy khoan 29 0,27 0,66 1,2
4 Máy khoan 30 0,26 0,66 1,2
5 Máy ép quay 34 0,45 0,58 30
6 Máy tiện bu lông 35 0,32 0,55 1,5
7 Máy tiện bu lông 36 0,32 0,55 2,8
Tổng 62,70
Ta sử dụng phương pháp hệ số nhu cầu để tính toán cho các nhóm phụ tải I
• Hệ số sử dụng nhóm 1:
k
sdn1
= = = 0,44
• Vậy số lượng hiệu dụng nhóm 1:
n
hdn1

2
i

2
( P )
i
P
∑
∑
= = 2,78
• Hệ số nhu cầu nhóm 1:
k
ncn1
= k
sdn1
+ = 0,45 + = 0,78
• Tổng công suất phụ tải nhóm 1:
P
n1
= k
ncn1
. = 0,78 . 62,70 = 48,91 (kW)
• Hệ số công suất của phụ tải nhóm 1:
cosφ
n1
= = = 0,59 => tang φ = 1,37
• Công suất phản kháng của phụ tải nhóm 1:
Sinh viên: Đào Văn Hà D6DC2 Page 16
Đồ án môn học Trường: Đại Học Điện Lực GVHD:Phạm Anh Tuân
Q
n1
= P
n1

.tan = 48,91 . 1,37 =67,00 (kVAr)
• Công suất biểu kiến của phụ tải nhóm 1:
S
n1
= = = 82,90(kVA)
Nhóm 2
Bảng 2.1 Bảng phụ tải nhóm 2
TT Tên thiết bị Số hiệu k
sd
cos φ P (kW)
1 Máy mài nhẵn tròn 1 0,35 0,67 3
2 Máy mài nhẵn phẳng 2 0,32 0,68 1,5
3 Máy tiện bu lông 3 0,3 0,65 0,6
4 Máy mài nhẵn tròn 8 0,35 0,67 10
5 Máy mài nhẵn phẳng 9 0,32 0,68 4
6 Máy khoan 10 0,27 0,66 0,6
7 Máy khoan 11 0,27 0,66 0,8
8 Máy ép 17 0,41 0,63 10
9 Cần cẩu 18 0,25 0,67 4
10 Máy khoan 19 0,27 0,66 0,8
11 Máy khoan 20 0,27 0,66 0,8
12 Máy ép nguội 22 0,47 0,7 40
Tổng 76,10
Ta sử dụng phương pháp hệ số nhu cầu để tính toán cho các nhóm phụ tải II
• Hệ số sử dụng nhóm 2:
k
sdn2
= = = 0,41
• Vậy số lượng hiệu dụng nhóm 2:
n

hdn2
= = 3,14
Sinh viên: Đào Văn Hà D6DC2 Page 17
Đồ án môn học Trường: Đại Học Điện Lực GVHD:Phạm Anh Tuân
• Hệ số nhu cầu nhóm 1:
k
ncn2
= k
sdn2
+ = 0,41 + = 0,74
• Tổng công suất phụ tải nhóm 2:
P
n2
= k
ncn2
. = 0,74 . 76,10 = 56,31 (kW)
• Hệ số công suất của phụ tải nhóm 2:
cosφ
n2
= = = 0,68 => tang φ = 1,08
• Công suất phản kháng của phụ tải nhóm 2:
Q
n2
= P
n2
.tan = 56,31 . 1,08 = 60,81 (kVAr)
• Công suất biểu kiến của phụ tải nhóm 2:
S
n2
= = = 82,81(kVA)

Nhóm 3
Bảng 2.1 Bảng phụ tải nhóm 3
TT Tên thiết bị Số hiệu k
sd
cos φ P (kW)
1 Cần cẩu 21 0,25 0,67 13
2 Lò gió 31 0,53 0,9 5,5
3 Máy xọc ( đục) 32 0,4 0,6 4
4 Máy xọc ( đục) 33 0,4 0,6 5,5
5 Máy tiện bu lông 37 0,32 0,55 4,5
6 Máy tiện bu lông 38 0,32 0,55 5,5
7 Máy mài 39 0,45 0,63 4,5
8 Máy hàn 40 0,46 0,82 28
9 Máy quạt 41 0,65 0,78 5,5
10 Máy quạt 42 0,65 0,8 7,5
11 Máy hàn 43 0,46 0,82 28
12 Máy cắt tôn 44 0.27 0,57 2,8
Sinh viên: Đào Văn Hà D6DC2 Page 18
Đồ án môn học Trường: Đại Học Điện Lực GVHD:Phạm Anh Tuân
13 Máy quạt 45 0,65 0,78 7,5
Tổng 121,80
Ta sử dụng phương pháp hệ số nhu cầu để tính toán cho các nhóm phụ tải III
• Hệ số sử dụng nhóm 3:
k
sdn3
= = = 0,45
• Vậy số lượng hiệu dụng nhóm 3:
n
hdn3
= = 7,29

• Hệ số nhu cầu nhóm 3:
k
ncn3
= k
sdn3
+ = 0,45 + = 0,65
• Tổng công suất phụ tải nhóm 3:
P
n3
= k
ncn3
. = 0,65 . 121,80 = 79,17 (kW)
• Hệ số công suất của phụ tải nhóm 3:
cosφ
n3
= = = 0,75 => tang φ = 0,88
• Công suất phản kháng của phụ tải nhóm 3:
Q
n3
= P
n3
.tan = 79,17 . 0,88 = 69,82 (kVAr)
• Công suất biểu kiến của phụ tải nhóm 3:
S
n3
= = = 105,56(kVA)
Nhóm 4
Bảng 2.1 Bảng phụ tải nhóm 4
TT Tên thiết bị Số hiệu k
sd

cos φ P (kW)
1 Máy tiện bu lông 4 0,3 0,65 2,2
2 Máy tiện bu lông 5 0,3 0,65 4
3 Máy phay 6 0,26 0,56 1,5
4 Máy phay 7 0,26 0,56 2,8
Sinh viên: Đào Văn Hà D6DC2 Page 19
Đồ án môn học Trường: Đại Học Điện Lực GVHD:Phạm Anh Tuân
5 Máy tiện bu lông 12 0,3 0,58 1,2
6 Máy tiện bu lông 13 0,3 0,58 2,8
7 Máy tiện bu lông 14 0,3 0,58 2,8
8 Máy tiện bu lông 15 0,3 0,58 3
9 Máy tiện bu lông 16 0,3 0,58 7,5
10 Máy ép nguội 23 0,47 0,7 55
11 Máy tiện bu lông 24 0,3 0,58 10
12 Máy tiện bu lông 25 0,3 0,58 13
13 Máy mài 26 0,45 0,63 2
Tổng 107,8
Ta sử dụng phương pháp hệ số nhu cầu để tính toán cho các nhóm phụ tải IV
• Hệ số sử dụng nhóm 4:
k
sdn4
= = = 0,39
• Vậy số lượng hiệu dụng nhóm 4:
n
hdn4
= = 3,41
• Hệ số nhu cầu nhóm 4:
k
ncn4
= k

sdn4
+ = 0,39 + = 0,72
• Tổng công suất phụ tải nhóm 4:
P
n4
= k
ncn4
. = 0,72 . 107,80 = 77,65 (kW)
• Hệ số công suất của phụ tải nhóm 4:
cosφ
n4
= = = 0,65 => tang φ = 1.17
• Công suất phản kháng của phụ tải nhóm 4:
Q
n4
= P
n4
.tan = 77,65 . 1,17= 90,85 (kVAr)
• Công suất biểu kiến của phụ tải nhóm 4:
Sinh viên: Đào Văn Hà D6DC2 Page 20
Đồ án môn học Trường: Đại Học Điện Lực GVHD:Phạm Anh Tuân
S
n4
= = = 119,46(kVA)
Bảng 2.6. Bảng tổng hợp phụ tải động lực của các nhóm.
TT Tên nhóm
k
sdni
cos
ϕ

ni
P
ni
(kW)
1 Nhóm 1 0,44 0,59 48,91
2 Nhóm 2 0,41 0,68 56,31
3 Nhóm 3 0,45 0,75 79,17
4 Nhóm 4 0,39 0,65 77,65
5 Tổng 262,04
 Số lượng hiệu dụng:
n
hdt
= = = 3,85
 Hệ số sử dụng phụ tải động lực:
k
sdt
= = = 0,422
 Hệ số nhu cầu phụ tải động lực:
k
nct
= k
sdt
+ = 0,422 + = 0,716
 Tổng công suất phụ tải động lực:
P
dlt
= k
nct
= 0,716 . 262,04 = 187,62 (kW)
 Hệ số công suất trung bình của phụ tải tổng hợp:

cosφ
tb
= = = 0,675 => tanφ
tb
= 1,09
 Tổng công suất phản kháng của phụ tải động lực:
Q
dlt
= P
dlt
.tan = 187,62 . 1,09 =204,51 (kVAr)
 Tổng công suất biểu kiến của phụ tải động lực:
S
dlt
= = = 277,96 (kVA)
2.5. Phụ tải tổng hợp
Sinh viên: Đào Văn Hà D6DC2 Page 21
Đồ án môn học Trường: Đại Học Điện Lực GVHD:Phạm Anh Tuân
Bảng 2.7. Kết quả tính toán phụ tải.
TT Phụ tải Ký hiệu
Cos
ϕ
P (kW) S (kVA)
1 Chiếu sáng
P
cs
1 14,16 14,16
2 Làm mát
P
lm

0,8 5,22 6,53
3 Động lực
P
dl
0,675 187,62 277,96
Xác định phụ tải tổng hợp theo phương pháp số gia:
• Xét cho từng cặp phụ tải:
21
Ρ+Ρ=Ρ
Σ
k
, nếu
21
Ρ>Ρ
12
Ρ+Ρ=Ρ
Σ
k
, nếu
12
Ρ>Ρ
• Với hệ số k được xác định như sau:
41,0
5
04,0
−







Ρ
=
i
i
k
, đối với mạng điện hạ áp
381,0
5
04,0
−






Ρ
=
i
i
k
, đối với mạng điện cao áp
Ta có
dlcslm
Ρ<Ρ<Ρ
.
• Tổng công suất tính toán của 2 nhóm phụ tải chiếu sáng và làm mát:
P

cslm
= P
cs
+ k
lm
.P
lm
=14,16+
0,04
5,22
0, 41 .5,22
5
 
 
−
 
 ÷
 
 
 
= 17,25(kW)
• Tổng công suất tác dụng tính toán phân xưởng:
Sinh viên: Đào Văn Hà D6DC2 Page 22
Đồ án môn học Trường: Đại Học Điện Lực GVHD:Phạm Anh Tuân
P
t
= P
dl
+ P
cslm

P
cslm
=187,62 +
0,04
17,25
0,41 .17, 25
5
 
 
−
 
 ÷
 
 
 
==198,67 (kW)
• Hệ số công suất tổng hợp:
cosφ
t
= = = 0,693 => tanφ =1.04
• Tổng công suất phản kháng của phụ phân xưởng:
Q
t
= P
t
.tanφ
t
= 198,67 .1,04 = 206,62 (kVAr)
• Công suất biểu kiến của phụ tải phân xưởng:
S

t
= = = 286,68(kVA )
2.5 .Tính chọn tụ bù nâng cao hệ số công suất
2.5.1 .Xác định dung lượng bù cần thiết
Yêu cầu hệ số công suất cần nâng lên là cosφ
2
= 0,9. Nên tg φ
2
= 0,484.
Có : cos φ
1
= 0,693. Nên tg φ
1
= 1,04.
Do đó dung lượng bù cần thiết là :
Q
b
= P
t
.(tg φ
1
- tg φ
2
) = 198,67.( 1,04 – 0,484 ) = 110,46 (kVAr)
Theo dung lượng bù cần thiết đã tính được ở trên, tra bảng 40.pl[TK2] chọn được
tụ điện 3 pha loại KM2-0,38-25.Y có công suất định mức là Q
bn
= 25(kVAr).
Chi phí bù:
V

bu
=110,46.110000=12,15.10
6
(đ)
Công suất phản kháng sau khi bù là:
Q
T
= j.(Q
t
-Q
b
)=j.(206,62-110,46)=j.96.16 (kVAr)
Công suất biểu kiến sau khi bù là:
S
t
= P
t
+ Q
T
=198,67 + j.96,16 (kVA)
Sinh viên: Đào Văn Hà D6DC2 Page 23
Đồ án môn học Trường: Đại Học Điện Lực GVHD:Phạm Anh Tuân
→
S
T
=
2 2
198,67 96,16+
= 220,72 (kVA)
2.5.2. Lựa chọn vị trí đặt tụ bù

Đối với phân xưởng sửa chữa cơ khí vì công suất của phân xưởng không quá lớn ,
công suất của các động cơ nhỏ nên không đặt bù ở các tủ động lực sẽ phân tán và tốn
kém (chi phí cho tủ bù, cho tụ). Hơn nữa, việc xác định dung lượng bù tối ưu cho từng tủ
động lực là khó khăn. Ngoài tủ động lực các phụ tải thông thoáng và làm mát cũng tiêu
thụ công suất phản kháng . Như vậy để đơn giản sẽ đặt bù tập trung cạnh tủ phân phối

CHƯƠNG III XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN CỦA PHÂN XƯỞNG
3.1. Yêu cầu chung
Vị trí của trạm biến áp cần phải thỏa mãn các yêu cầu cơ bản sau:
- An toàn và liên tục cấp điện
- Thao tác, vận hành, quản lý dễ dàng.
- Tiết kiệm vốn đầu tư và chi phí vận hành nhỏ
- Bảo đảm các điều kiện khác như cảnh quan môi trường, có khả năng điều
chỉnh cải tạo thích hợp, đáp ứng được khi khẩn cấp
- Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp đi tới.
- Tổng tổn thất công suất trên các đường dây là nhỏ nhất
Căn cứ vào sơ đồ bố trí các thiết bị trong phân xưởng thấy rằng các phụ tải được bố
trí với mật độ cao trong nhà xưởng nên không thể bố trí máy biến áp trong nhà. Vì vậy ta
đật máy phía ngoài nhà xưởng ngay sát tường cách góc tường 8 (m) như hình minh hoạ
dưới đây. Khi xây dựng ngoài như thế cần chú ý đến điều kiện mỹ quan.


TBA
Hướng điện vào
Sinh viên: Đào Văn Hà D6DC2 Page 24
Đồ án môn học Trường: Đại Học Điện Lực GVHD:Phạm Anh Tuân
Hình 3.1. Sơ đồ bố trí trạm biến áp
3.2. Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng
Hệ số điền kín đồ thị có thể được xác định theo biểu thức:
k

dk
=
M
tb
S
S
=
8760
M
T
=
75,0514,0
8760
4500
<=
Như vậy máy biến áp có thể làm việc quá tải 40% trong khoảng thời gian cho phép
không quá 6 giờ.
Dựa vào sơ đồ mặt bằng nhà xưởng, vì ở góc phía cửa ra vào không có phụ tải, nên
ta có thể đặt trạm biến áp ở bên trong, ngay sát tường nhà xưởng, tiết kiệm được dây dẫn
của mạng hạ áp.
3.3. Chọn công suất và số lượng máy biến áp
3.3.1. Các phương án
Ta chọn công suất và sô lượng máy biến áp 22/0,4 kV theo 2 phương án sau:
Phương án 1: dùng 2 máy 2x160 (kVA).
Phương án 2: dùng 1 máy 250 (kVA).
3.3.2. So sánh kinh tế của các phương án
Dưới góc độ an toàn kĩ thuật, các phương án không ngang nhau về độ tin cậy cung cấp
điện. Đối với phương án 1 khi có sự cố xảy ra ở 1 trong 2 máy biến áp, máy còn lại sẽ phải
gánh toàn bộ phụ tải loại I và II của phân xưởng, đối với phương án 3 sẽ phải ngừng cung
cấp điện cho toàn phân xưởng. Vì vậy khi so sánh kinh tế cần phải xét đến thiệt hại do mất

điện khi có sự cố xảy ra trong các máy biến áp.
Xét hàm chi phí quy dẫn của TBA:
Z
b
= V
b
. (atc + k
kh
)+ C
b
+ Yth = p.V + C
b
+ Y
th
đ/năm
Trong đó:
V : là vốn đầu tư của MBA.
Sinh viên: Đào Văn Hà D6DC2 Page 25