Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng sản xuất công nghiệp Dương Ngọc Linh

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
"Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất công nghiệp"
Giáo viên hướng dẫn: T.S PHẠM MẠNH HẢI
Sinh viên thực hiện: Dương Ngọc Linh - D7DCN2
Đại Học Điện Lực, Tp. HN
Tháng 10 năm 2014
SVTH: Dương Ngọc Linh -D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
Đồ án Cung Cấp Điện 2
Mục lục
1 Tính toán phụ tải điện 9
1.1 Tính toán phụ tải chiếu sáng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.2 Tính toán phụ tải động lực . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.2.1 Phân chia nhóm thiết bị . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.2.2 Xác định phụ tải tính toán cho các nhóm phụ tải động lực: . . . 13
1.3 Phụ tải tính toán tổng hợp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2 Xác định sơ đồ cấp điện của phân xưởng 19
2.1 Xác định vị trí đặt trạm biến áp (TBA) phân xưởng . . . . . . . . . . . . 19
2.1.1 Xác định tâm các nhóm phụ tải của phân xưởng . . . . . . . . . 19
2.1.2 Vị trí đặt TBA phân xưởng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.2 Chọn công suất và số lượng máy biến áp . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.2.1 Chọn số lượng máy biến áp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.2.2 Chọn công suất máy biến áp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.2.3 Chọn máy biến áp cho phân xưởng . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.2.4 Chọn dây dẫn tới trạm biến áp của xưởng . . . . . . . . . . . . . 25
2.3 Lựa chọn sơ đồ nối điện tối ưu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.3.1 Chọn dạng sơ đồ nối điện cho phân xưởng . . . . . . . . . . . . 27
2.3.2 Chọn tủ phân phối và tủ động lực . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.3.3 Lưa chọn sơ đồ nói điện tối ưu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
3 Lựa chọn kiểm tra các thiết bị của sơ đồ nối điện 49
3.1 Chọn thiết bị bảo vệ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.1.1 Chọn dao cách ly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

3.1.2 Chọn máy cắt phụ tải . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.1.3 Thanh góp hạ áp của TBA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.1.4 Chọn Aptomat bảo vệ TBA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.2 Tính toán ngắn mạch phía cao áp của mạng điện . . . . . . . . . . . . . 51
3.2.1 Sơ đồ nguyên lý và sơ đồ thay thế . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
3.2.2 Tính toán ngắn mạch, kiểm tra các thiết bị và dây cáp đã chọn . 53
3.3 Tính toán ngắn mạch phía hạ áp của mạng điện và kiểm tra . . . . . . . 54
3.3.1 Sơ đồ nguyên lý và sơ đồ thay thế . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
3.3.2 Các thông số của sơ đồ thay thế . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3.3.3 Tính toán ngắn mạch, kiểm tra các thiết bị và dây cáp đã chọn . 56
3.4 Tính chọn tụ bù nâng cao hệ số công suất . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
3.4.1 Khái quát . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
3
SVTH: Dương Ngọc Linh -D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
3.4.2 Tiến hành bù công suất phản kháng . . . . . . . . . . . . . . . . 61
3.4.3 Đánh giá hiệu quả, tính toán kinh tế bù công suất phản kháng . 63
Đồ án Cung Cấp Điện 1
SVTH: Dương Ngọc Linh -D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
Đồ án Cung Cấp Điện 2
Lời nói đầu
Công nghiệp đóng một vai trò quan trọng trong công cuộc công nghiệp hóa, hiện
đại hóa đất nước. Điện năng là nguồn năng lượng được sử dụng rộng rãi nhất trong
các ngành kinh tế quốc dân.
Nhu cầu điện ngày càng tăng. Vì vậy, việc nâng cao chất lượng điện, an toàn trong
việc sử dụng và trang bị những kiến thức về hệ thống cung cấp điện nhằm phục vụ
cho nhu cầu thiết yếu của con người trong sinh hoạt và sản xuất, cung cấp điện năng
cho cá khu vực kinh tế trọng điểm, các khu chế xuất, các xí nghiệp nhà máy là rất cần
thiết. Do đó, việc thiết kế một hệ thống cung cấp điện cho một ngành nghề cụ thể
cần đem lại hiệu quả thực tiễn cao, đáp ứng nhu cầu hiện tại và tương lai. Trong số
đó “Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng sản xuất công nghiệp”là một

đề tài có tính thiết thực cao. Nếu giải quyết được vấn đề này sẽ góp phần không nhỏ
trong công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa của đất nước.
Đồ án môn học “Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất
công nghiệp” giúp cho các sinh viên nghành điện công nghiệp làm quen với các hệ
thống cung cấp điện. Công việc làm đồ án giúp cho sinh viên vận dụng kiến thức đã
học để nghiên cứu thực hiện một nhiệm vụ tương đối toàn diện về lĩnh vực sản xuất,
truyền tải và phân phối điện năng.
Với sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy TS.Phạm Mạnh Hải cùng các thầy cô trong trường
đến nay bản đồ án môn học của em đã hoàn thành. Em kính mong được sự đóng
góp ý kiến của các thầy cô trong khoa, nhà trường để bản đồ án của em hoàn thiện
hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
3
SVTH: Dương Ngọc Linh -D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
Đồ án Cung Cấp Điện 4
SVTH: Dương Ngọc Linh -D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
ĐỀ BÀI
Thiết kế cung cấp điện
Đề 42A
"Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất công nghiệp"
A. Dữ kiện
Thiết kế mạng điện cung cấp cho một phân xưởng với số liệu cho trong bảng số
liệu thiết kế cấp điện phân xưởng. Tỷ lệ phụ tải điện loại I là 70%. Hao tổn điện
áp cho phép trong mạng điện hạ áp U
cp
= 3,5%. Hệ số công suất cần nâng lên là
cos ϕ = 0, 9. Hệ số chiết khấu i = 12%. Công suất ngắn mạch tại điểm đấu điện S
k
= 2 MVA. Thời gian tồn tại của dòng ngắn mạch t
k

= 2,5s. Giá 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 phân phối lưới 22kV.
Thời gian sử dụng công suất cực đại T
max
= 4500h. Chiều cao phân xưởng h = 4,7m.
Khoảng cách từ nguồn điện đến phân xưởng L = 150m.
Các tham số khác lấy trong phụ lục và sổ tay thiết kế cung cấp điện.
Số hiệu trên Tên thiếp bị Hệ số Cos ϕ Công suất đặt
sơ đồ k
sd
P (kW)
1; 7; 10; 20; 31 Quạt gió 0,35 0,67 3; 4; 5,5 ;7,5 ;7,5
2; 3 Máy biến áp hàn; = 0,65 0,32 0,58 6; 12
4; 19; 27 Cần cẩu 10T; = 0,4 0,23 0,65 18; 20; 30
5; 8 Máy khoan đứng 0,26 0,66 2,8; 7,5
6; 25; 29 Máy mài 0,42 0,62 1,5; 2,2; 5,5
9; 15 Máy tiện ren 0,30 0,58 2,2; 7,5
Đồ án Cung Cấp Điện 5
SVTH: Dương Ngọc Linh -D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
11; 16 Máy bào dọc 0,41 0,63 12; 18

12; 13; 14 Máy tiện ren 0,45 0,67 5,5; 8,5; 10
17 Cửa cơ khí 0,37 0,70 2,8
18; 28 Quạt gió 0,45 0,83 10; 8
21; 22; 23; 24 Bàn lắp ráp và thử nghiệm 0,53 0,69 10; 12; 15; 17
26; 30 Máy ép quay 0,35 0,54 4; 7,5
Hình 1: Sơ đồ mặt bằng phân xưởng cơ khí.
Đồ án Cung Cấp Điện 6
SVTH: Dương Ngọc Linh -D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
B. Thuyết minh
1. Tính toán phụ tải điện
• Phụ tải chiếu sáng
• Phụ tải động lực
• Phụ tải tổng hợp
2. Xác định sơ đồ cấp điện của phân xưởng
• Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng
• Chọn công suất và số lượng máy biến áp
• Lựa chọn sơ đồ nối điện tối ưu (so sánh ít nhất 2 phương án)
3. Lựa chọn và kiểm tra các sơ đồ nối điện
• Chọn dây dẫn của mạng động lực
• Tính toán ngắn mạch
• Chọn thiết bị bảo vệ
4. Tính toán chế độ mạng điện
• Xác định hao tổn điện áp trên đường dây và trong máy biến áp
• Xác định hao tổn công suẩt
• Xác định hao tổn điện năng
5. Tính chọn tụ bù nâng cao hệ số công suất
• Xác định dung lượng bù cần thiết
• Lựa chọn vị trí đặt tụ bù
• Đánh giá hiệu quả bù công suất phản kháng
• Phân tích kinh tế tài chính bù công suất phản kháng

8C. Bản vẽ
• Sơ đồ mạng điện trên mặt bằng phân xưởng với sự bố trí của các tủ phân phối,
các thiết bị
• Sơ đồ nguyên lí của mạng điện có chỉ rõ các mã hiệu và các tham số của thiết
bị được chọn
• Sơ đồ trạm biến áp gồm: sơ đồ nguyên lý, sơ đồ mặt bằng, mặt cắt trạm biến áp
• Sơ đồ nối điện
• Bảng số liệu tính toán mạng điện
Đồ án Cung Cấp Điện 7
SVTH: Dương Ngọc Linh -D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
Đồ án Cung Cấp Điện 8
Chương 1
Tính toán phụ tải điện
Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ tải thực
tế về mặt hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ huỷ hoại cách điện.
Phụ tải tính toán phụ thuộc vào các yếu tố như: công suất, số lượng, chế độ làm việc
của các thiết bị điện, trình độ và phương thức vận hành hệ thống Vì vậy xác định
chính xác phụ tải tính toán là một nhiệm vụ khó khăn nhưng rất quan trọng.
Từ trước tới nay đã có nhiều công trình nghiên cứu và có nhiều phương pháp tính
toán phụ tải điện. Song vì phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố như đã trình bày
ở trên nên cho đến nay vẫn chưa có phương pháp nào hoàn toàn chính xác và tiện
lợi. Những phương pháp đơn giản thuận tiện cho việc tính toán thì lại thiếu chính
xác, còn nếu nâng cao được độ chính xác, kể đến ảnh hưởng của nhiều yếu tố thì
phương pháp tính lại phức tạp.
Sau đây là một số phương pháp tính toán phụ tải thường dùng nhất trong thiết
kế hệ thống cung cấp điện:
• Phương pháp tính theo hệ số nhu cầu và công suất đặt
• Phương pháp tính theo hệ số k
M
và công suất trung bình

• Phương pháp tính theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm
• Phương pháp tính theo suất phụ tải trên đơn vị diện tích sản xuất
Trong thực tế tuỳ theo quy mô và đặc điểm của công trình, tuỳ theo giai đoạn thiết
kế sơ bộ hay kỹ thuật thi công mà chọn phương pháp tính toán phụ tải điện thích
hợp.
1.1 Tính toán phụ tải chiếu sáng
Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng cơ khí sửa chữa được xác định theo phương pháp
suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích:
9
SVTH: Dương Ngọc Linh -D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
P
cs
= P
0
.S = P
0
.a.b (W)
Trong đó:
- P
0
là suất chiếu sáng trên 1 đơn vị diện tích chiếu sáng, P
0
= 15 (W/m
2
).
- S là diện tích được chiếu sáng (m
2
).
- a là chiều dài của phân xưởng (m
2

).
- b là chiều rộng của phân xưởng (m
2
).
Nên phụ tải chiếu sáng của phân xưởng cơ khí sửa chữa là:
P
cs
=
15.24.36
10
3
= 12,96 (kW)
Ở trong trường hợp này ta dùng đèn sợi đốt để thắp sáng nên cos ϕ = 1 và tanϕ = 0
Q
cs
= 0 (kVAr)
1.2 Tính toán phụ tải động lực
1.2.1 Phân chia nhóm thiết bị
Trong một phân xưởng thường có nhiều thiết bị có công suất và chế độ làm việc khác
nhau, muốn xác định phụ tải tính toán được chính xác cần phải phân nhóm thiết bị
điện. Việc phân nhóm phụ tải tuân theo các nguyên tắc sau:
• Các thiết bị điện trong cùng một nhóm nên ở gần nhau để giảm chiều dài
đường dây hạ áp. Nhờ vậy có thể tiết kiệm được vốn đầu tư và tổn thất trên
đường dây hạ áp trong phân xưởng.
• Chế độ làm việc của các thiết bị điện trong nhóm nên giống nhau để xác định
phụ tải tính toán được chính xác hơn và thuận tiện trong việc lựa chọn phương
thức cung cấp điện cho nhóm.
• Tổng công suất của các nhóm thiết bị nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tủ
động lực cần dùng trong phân xưởng và trong toàn nhà máy. Số đầu ra của tủ
động lực không nên quá nhiều để dễ dàng thao tác và sửa chữa.

Tuy nhiên thường rất khó khăn để thỏa mãn cả 3 điều kiện trên, vì vậy khi thiết kế
phải tùy thuộc vào điều kiện cụ thể của phụ tải để lựa chọn phương án tối ưu nhất
Đồ án Cung Cấp Điện 10
SVTH: Dương Ngọc Linh -D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
trong các phương án có thể.
Trước hết ta quy đổi công suất của máy biến áp hàn và cần cẩu về dài hạn ba pha.
Công thức quy đổi:
P
qd
= P
dm
.
√
ε (kW )
Bảng 1.1: Công suất sau khi quy đổi của các thiết bị.
STT trên sơ đồ Tên thiếp bị P
dm
(kW) P
qd
(kW)
2 Biến áp hàn, ε = 0,65 6 4,84
3 Biến áp hàn, ε = 0,65 12 9,67
4 Cần cẩu 10T, ε = 0,4 18 11,38
19 Cần cẩu 10T, ε = 0,4 20 12,65
27 Cần cẩu 10T, ε = 0,4 30 18,97
Dựa vào nguyên tắc phân nhóm ở trên và căn cứ vào vị trí, công suất của các thiết
bị được bố trí trên mặt bằng phân xưởng, ta có thể chia các phụ tải thành 5 nhóm:
Bảng 1.2: Bảng chia nhóm phụ tải.
STT Số hiệu trên Tên thiếp bị Hệ số Cos ϕ Công suất đặt P
sơ đồ k

sd
(kW)
Nhóm 1
1 1 Quạt gió 0,35 0,67 3
2 2 Máy biến áp hàn 0,32 0,58 4,84
3 3 Máy biến áp hàn 0,32 0,58 9,67
4 4 Cần cẩu 10T 0,23 0,65 11,38
5 17 Cửa cơ khí 0,37 0,7 2,8
6 18 Quạt gió 0,45 0,83 10
7 19 Cần cẩu 10T 0,23 0,65 12,65
Tổng 54,34
Đồ án Cung Cấp Điện 11
SVTH: Dương Ngọc Linh -D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
Nhóm 2
1 5 Máy khoan đứng 0,26 0,66 2,8
2 6 Máy mài 0,42 0,62 1,5
3 7 Quạt gió 0,35 0,67 4
4 8 Máy khoan đứng 0,26 0,66 7,5
5 12 Máy tiện ren 0,45 0,67 5,5
6 13 Máy tiện ren 0,45 0,67 8,5
7 14 Máy tiện ren 0,45 0,67 10
8 9 Máy tiện ren 0,3 0,58 2,2
9 15 Máy tiện ren 0,3 0,58 7,5
Tổng 49,5
Nhóm 3
1 21 Bàn lắp ráp và thử nghiệm 0,53 0,69 10
2 22 Bàn lắp ráp và thử nghiệm 0,53 0,69 12
3 23 Bàn lắp ráp và thử nghiệm 0,53 0,69 15
4 25 Máy mài 0,42 0,62 2,2
5 26 Máy ép quay 0,35 0,54 4

6 29 Máy mài 0,42 0,62 5,5
7 30 Máy ép quay 0,35 0,54 7,5
Tổng 56,2
Nhóm 4
1 23 Bàn lắp ráp và thử nghiệm 0,53 0,69 15
2 24 Bàn lắp ráp và thử nghiệm 0,53 0,69 17
3 27 Cần cẩu 10T 0,23 0,65 18,97
4 31 Quạt gió 0,35 0,67 7,5
Tổng 58,47
Đồ án Cung Cấp Điện 12
SVTH: Dương Ngọc Linh -D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
Nhóm 5
1 11 Máy bào dọc 0,41 0,63 12
2 16 Máy bào dọc 0,41 0,63 18
3 20 Quạt gió 0,35 0,67 7,5
4 28 Quạt gió 0,45 0,83 8
5 10 Quạt gió 0,35 0,67 5,5
Tổng 51
1.2.2 Xác định phụ tải tính toán cho các nhóm phụ tải động lực:
1.2.2.1 Xác định phụ tải cho nhóm 1
a, Xác định hệ số sử dụng tổng hợp k
sd

Hệ số sử dụng tổng hợp được xác định theo công thức:
k
sd

=
n


i=1
P
i
.k
sdi
n

i=1
P
dmi
Trong đó
- k
sdi
là hệ số sử dụng của thiết bị
- P
i
là công suất đặt của thiết bị (kW)
Ta có hệ số sử dụng tổng hợp của nhóm 1 là:
k
sd

=
3.0,35+(8,94+9,67).0,32+(11,38+12,65).0,23+2,8.0,37+10.0,45
54,34
= 0, 31
b, Xác định số phụ tải hiệu quả n
hq
n
hq
là số thiết bị hiệu quả của nhóm là số thiết bị sử dụng quy ước có công suất

bằng nhau mà tổng công suất bằng với công suất tính toán. n
hq
được xác định theo
số thiết bị tương đối n
∗
và công suất tương đối p
∗
trong nhóm.
Đồ án Cung Cấp Điện 13
SVTH: Dương Ngọc Linh -D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
• Gọi P
nmax
là công suất của thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm.
Ta có :



n
∗
=
n
1
n
p
∗
=
P
1
P
Trong đó

- n
1
: Số thiết bị có công suất lớn hơn
1
2
.P
nmax
- P
1
: Tổng công suất của n
1
thiếp bị. (kW)
- n : Số thiết bị trong nhóm
- P : Tổng công suất của các thiết bị trong nhóm (kW)
• Tính n
∗
hq
1
:
n
∗
hq
=
0, 95
p
∗
2
n
∗
+

(1−p
∗
)
2
1−n
∗
Từ đó ta có:
n
hq
= n
∗
hq
.n
Nhìn từ bảng số liệu của nhóm 1 ở bảng 1.2 ta thấy:
- P
nmax
= 12,65 (kW)
- P = 54,34 (kW)
- n
1
= 4
- n = 7
- P
1
= 9,67 + 11,38 + 10 + 12,6 = 43,7 (kW)
⇒ n
∗
=
4
7

= 0,57; p
∗
=
43,7
54,34
= 0,80
thay số vào ta có:
1
Giáo trình Cung cấp điện - Trần Quang Khánh trang 37
Đồ án Cung Cấp Điện 14
SVTH: Dương Ngọc Linh -D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
n
∗
hq
=
0, 95
0,8
2
0,57
+
(1−0,8)
2
1−0,57
= 0, 78
Số thiết bị hiếu quả:
n
hq
= 0,78.7 = 7,2
c, Tính hệ số cực đại k
M

2
k
M
= 1+1,3

1−k
sd

n
hq
.k
sd

+2
Thay số vào ta có
k
M
= 1 + 1, 3.

1 − 0, 31
7, 2.0, 31 + 2
= 1, 52
Phụ tải tính toán của nhóm 1:
P
tt1
= k
M1
.k
sd


1
.
7

i=1
P
i
= 1, 56.0, 31.54.34 = 26, 20 (kW )
Hệ số công suất trung bình của nhóm 1:
cos
ϕtb1
=
7

i=1
P
i
.cos
ϕi
7

i=1
P
i
=
3.0,67+(8,94+9,67).0,58+(11,38+12,65).0,65+2,8.0,7+10.0,83
54,34
= 0, 67
1.2.2.2 Xác định phụ tải tính toán cho các nhóm còn lại
Tương tự như nhóm 1 ta có :

2
Giáo trình Cung cấp điện - Trần Quang Khánh trang 37
Đồ án Cung Cấp Điện 15
SVTH: Dương Ngọc Linh -D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
Bảng 1.3: Các thông số nhóm phụ tải.
Nhóm n P P
nmax
P
nmax
/2 n
1
P
1
n* P*
1 7 54,34 12,65 6,33 4 43,70 0,57 0,80
2 9 49,5 10 5,00 5 39,00 0,56 0,79
3 7 56,2 15 7,50 3 37,00 0,43 0,66
4 4 58,47 18,97 9,49 3 50,97 0,75 0,87
5 5 51 18 9,00 2 30,00 0,40 0,59
Bảng 1.4: Phụ tải tính toán của các nhóm.
Nhóm n*
hq
n
hq
k
sd
kM Ptt (kW) cos
ϕtb
Ptt.cos
ϕtb

kđt
1 0,78 5,45 0,31 1,56 26,20 0,67 17,51
0,9
2 0,78 7,02 0,37 1,48 27,25 0,65 17,68
3 0,78 5,47 0,48 1,44 38,61 0,65 25,09
4 0,88 3,52 0,41 1,54 36,84 0,67 24,85
5 0,83 4,14 0,40 1,53 31,21 0,67 20,96
Tổng 160,12 106,08
• Phụ tải tính toán động lực của phân xưởng:
P
ttdlpx
= k
dt
.
n

i=1
P
tti
Trong đó:
- P
ttdlpx
: Phụ tải động lực tính toán toàn phân xưởng (kW)
- k
dt
: Hệ số đồng thời đạt giá trị max công suất tác dụng lấy k
dt
= 0,9
3
- P

tti
: Công suất tác dụng tính toán nhóm thứ i (kW)
- n : Số nhóm
• Với n = 4, thay các số liệu ở bảng 1.4 vào công thức trên ta có
Phụ tải tính toán động lực toàn phân xưởng là :
P
ttđlpx
= 0,9.160,12 = 144,11(kW)
3
Tham khảo giáo trình Cung cấp điện - Trần Quang Khánh
Đồ án Cung Cấp Điện 16
SVTH: Dương Ngọc Linh -D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
• Hệ số công suất trung bình của các nhóm phụ tải động lực là:
cos
ϕtb
=
n

i=1
P
tti
.cos
ϕi
n

i=1
P
tti
=
106, 05

160, 12
= 0, 66
1.3 Phụ tải tính toán tổng hợp
Bảng 1.5: Phụ tải tính toán toàn phân xưởng.
Loại phụ tải P
tt
(kW) Cos
ϕtb
Động lực 160,12 0,66
Chiếu sáng 12,96 1
• Công suất tác dụng tính toán của toàn phân xưởng:
P
ttpx
= P
cs
+ P
ttđlpx
= 160,12 + 12,96 = 173,08 (kW)
• Công suất phản kháng tính toán của toàn phân xưởng:
Q
ttpx
=

P
tti
.tanϕ
i
= P
ttđl
.tanϕ

đl
+ P
cs
.tanϕ
cs
= 160,12.1,12 + 12,96.0 = 179,33 (kVAr)
• Công suất tính toán toàn phân xưởng là:
S
ttpx
=

P
2
ttpx
+ Q
2
ttpx
=

173, 08
2
+ 179, 33
2
= 249,23 (kVA)
• Hệ số công suất trung bình của phân xưởng là:
cosϕ
px
=
P
ttpx

S
ttpx
=
173, 08
249, 23
= 0,69
Đồ án Cung Cấp Điện 17
SVTH: Dương Ngọc Linh -D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
Đồ án Cung Cấp Điện 18
Chương 2
Xác định sơ đồ cấp điện của phân
xưởng
2.1 Xác định vị trí đặt trạm biến áp (TBA) phân xưởng
2.1.1 Xác định tâm các nhóm phụ tải của phân xưởng
Tâm qui ước của các nhóm phụ tải của phân xưởng được xác định bởi một điểm M
có toạ độ được xác định : M(X
nh
, Y
nh
) theo hệ trục toạ độ xOy. Gốc tọa độ O(0,0) lấy
tại điểm thấp nhất của phân xưởng phía tay trái.
Với
X
nh
=
n

i=1
S
i

.x
i
n

i=1
S
i
(m)
Y
nh
=
n

i=1
S
i
.y
i
n

i=1
S
i
(m)
Trong đó:
- X
nh
, Y
nh
: toạ độ của tâm các nhóm phụ tải điện của phân xưởng (m)

- x
i
, y
i
: toạ độ của phụ tải thứ i tính theo hệ trục toạ độ xOy đã chọn (m)
- S
i
: công suất của phụ tải thứ i (kVA)
Ta có bảng công suất và tọa độ của các phụ tải trong phân xưởng trên hệ tọa độ xOy
19
SVTH: Dương Ngọc Linh -D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
Bảng 2.1: Công suất và tọa độ của các phụ tải trên hệ tọa độ xOy.
STT Tênthiếp bị Số hiệutrên Hệsố Cos ϕ Công suất đặt S x y S.x S.y
sơ đồ ksd P(kW) (kVA) (mm) (mm)
Nhóm 1
1 Quạt gió 1 0,35 0,67 3 4,48 1603,4 33932,7 7179,40 151937,46
2 Máy biến áp hàn 2 0,32 0,58 4,84 8,34 5171,7 34294,4 43156,94 286180,86
3 Máy biến áp hàn 3 0,32 0,58 9,67 16,67 5887,3 34266,2 98155,50 571300,27
4 Cần cẩu 10T 4 0,23 0,65 11,38 17,51 6106 27744,7 106901,97 485745,67
5 Cửa cơ khí 17 0,37 0,7 2,8 4,00 12979,2 35027,2 51916,80 140108,80
6 Quạt gió 18 0,45 0,83 10 12,05 20716,3 34467 249593,98 415265,06
7 Cần cẩu 10T 19 0,23 0,65 12,65 19,46 18012,6 31186,6 350552,91 606939,22
Tổng 54,34 82,512 907457,5 2657477,3
Nhóm 2
1 Máy khoan đứng 5 0,26 0,66 2,8 4,24 2023,2 24631,7 8583,27 104498,12
2 Máy mài 6 0,42 0,62 1,5 2,42 1836,3 22661,8 4442,66 54826,94
3 Quạt gió 7 0,35 0,67 4 5,97 9022,6 22255,6 53866,27 132869,25
4 Máy khoan đứng 8 0,26 0,66 7,5 11,36 2023,2 20746,9 22990,91 235760,23
6 Máy tiện ren 12 0,45 0,67 5,5 8,21 9736,5 24530,6 79926,49 201370,60
7 Máy tiện ren 13 0,45 0,67 8,5 12,69 9736,5 21743,9 123522,76 275855,45

8 Máy tiện ren 14 0,45 0,67 10 14,93 9736,5 18802,8 145320,90 280638,81
9 Máy tiện ren 9 0,3 0,58 2,2 3,79 1974,7 14867 7490,24 56392,07
10 Máy tiện ren 15 0,3 0,58 7,5 12,93 8951 14404,2 115745,69 186261,21
Tổng 49,5 76,541 561889,19 1528472,7
Nhóm 3
1 Bàn lắp ráp và thử nghiệm 21 0,53 0,69 10 14,49 13850 21218,7 200724,64 307517,39
2 Bàn lắp ráp và thử nghiệm 22 0,53 0,69 12 17,39 18350 21281,7 319130,43 370116,52
3 Bàn lắp ráp và thử nghiệm 23 0,53 0,69 15 21,74 22445,2 23561 487939,13 512195,65
4 Máy mài 25 0,42 0,62 2,2 3,55 12839,2 16567,3 45558,45 58787,19
5 Máy ép quay 26 0,35 0,54 4 7,41 12552,4 13961,5 92980,74 103418,52
6 Máy mài 29 0,42 0,62 5,5 8,87 22419 14065,1 198878,23 124771,05
7 Máy ép quay 30 0,35 0,54 7,5 13,89 22866 16522,5 317583,33 229479,17
Tổng 56,20 87,34 1662794,95 1706285,49
Nhóm 4
1 Bàn lắp ráp và thử nghiệm 23 0,53 0,69 15 21,74 13850 8718,3 301086,96 189528,26
2 Bàn lắp ráp và thử nghiệm 24 0,53 0,69 17 24,64 18350 8718,3 452101,45 214798,70
3 Cần cẩu 10T 27 0,23 0,65 18,97 29,18 17596,6 4264,6 513550,00 124460,71
4 Quạt gió 31 0,35 0,67 7,5 11,19 22544,8 11310,1 252367,16 126605,60
Tổng 58,47 86,76 1519105,57 655393,26
Nhóm 5
1 Máy bào dọc 11 0,41 0,63 12 19,05 3558,6 4863,2 67782,86 92632,38
2 Máy bào dọc 16 0,41 0,63 18 28,57 9141,4 4863,2 261182,86 138948,57
3 Quạt gió 20 0,35 0,67 7,5 11,19 1255,7 3000 14056,34 33582,09
4 Quạt gió 28 0,45 0,83 8 9,64 17949,1 1437,3 173003,37 13853,49
5 Quạt gió 10 0,35 0,67 5,5 8,21 1255,7 10900 10307,99 89477,61
Tổng 51,00 76,66 526333,42 368494,15
Đồ án Cung Cấp Điện 20
SVTH: Dương Ngọc Linh -D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
Tọa độ tâm nhóm 1 là:
X

nh1
=
n

i=1
S
i
.x
i
n

i=1
S
i
=
907457, 5
82, 512
= 10997.85 (mm)
Y
nh1
=
n

i=1
S
i
.y
i
n


i=1
S
i
=
2657477, 3
82, 512
= 32207, 16 (mm)
Tương tự tính toán cho các nhóm khác ta được kết quả tọa độ tâm của các nhóm
phụ tải và tâm phân xưởng dưới đây:
Bảng 2.2: Tâm các nhóm và tâm phân xưởng.
Nhóm

S
i

S
i
.x
i

S
i
.y
i
X
nh
Y
nh
X
px

Y
px
(mm) (mm) (mm) (mm)
1,00 82,51 907457,50 2657477,33 10997,85 32207,05
12634,17 16876,51
2,00 76,54 561889,19 1528472,66 7341,06 19969,44
3,00 87,34 1662794,95 1706285,49 19038,44 19536,39
4,00 86,76 1519105,57 655393,26 17510,20 7554,49
5,00 76,66 526333,42 368494,15 6865,76 4806,83
Tổng 409,81 5177580,64 6916122,90
Đồ án Cung Cấp Điện 21
SVTH: Dương Ngọc Linh -D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
1
2
3
17
18
19
4
5
7
6
8
9
15
10
11 16
20
27
28

23
24
31
29
30
25
21 22
23
12
13
14
26
x
y




N4

N5

Hình 2.1: Tọa độ tâm các nhóm phụ tải và tâm phân xưởng.
Đồ án Cung Cấp Điện 22