Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất công nghiệpNguyễn Ngọc CHung

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: Nguyễn Ngọc Chung - D7DCN2
Đại Học Điện Lực, Tp. HN
Tháng 1 năm 2015
SVTH: Nguyễn Ngọc Chung-D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
Đồ án Cung Cấp Điện 2
Mục lục
1
SVTH: Nguyễn Ngọc Chung-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 củaconngườitrongsinhhoạt 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 phân xưởng sửa chữa cơ
khí” giúp cho các sinh viên nghành hệ thống điện 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: Nguyễn Ngọc Chung-D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
Đồ án Cung Cấp Điện 4
Thiết kế cung cấp điện cho một phân
xưởng sản xuất công nghiệp
0.1 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 60%. Hao tổn điện áp cho
phép trong mạng điện hạ áp U
cp
= 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
, 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
= 10000 đ/kWh. Đơn giá tụ bù là 140.10
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 = 1400 đ/kWh. Điện áp phân phối lưới 22kV.
Thời gian sử dụng công suất cực đại T
max
= 4000h. Chiều cao phân xưởng h = 4,2m.
Khoảng cách từ nguồn điện đến phân xưởng L = 200m.
Các tham số khác lấy trong phụ lục và sổ tay thiết kế cung cấp điện.
5
SVTH: Nguyễn Ngọc Chung-D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
Bảng 1: Số liệu các thiết bị trong xưởng sản xuất.
Số hiệu Tên thiết bị Hệ số k
sd
cos ϕ Công suất đặt P(kW)
trên sơ đồ theo các phương án
1; 2; 3; 19; Máy tiện ngang 0,35 0,67 12; 17; 22; 18;
20; 26; 27 bán tự động 18; 18,5; 18,5
4; 5; 7; 8; 24 Máy tiện xoay 0.32 0,68 1,5; 3; 7,5; 12; 10
6 Máy tiện xoay 0,3 0,65 8,5
11 Máy khoan đứng 0,26 0,56 3
9; 10; 12 Máy khoan đứng 0,37 0,66 5,5; 8,5; 6,3
13 Máy khoan định tâm 0,3 0,58 3
14; 15; 16; 17 Máy tiện bán tự động 0,41 0,63 2,8; 4; 5,5; 7,5
18 Máy mài nhọn 0,45 0,67 3
21; 22; 23 Máy tiện rèn 0,47 0,7 2,8; 2,8; 2,8;
28; 29; 30; 31 Máy tiện rèn 0,47 0,7 5,5; 4,5; 8,5; 10
25; 32; 33 Máy doa 0,45 0,63 4; 5,5; 7,5
34 Máy hàn hồ quang 0,53 0,9 40
35 Máy biến áp hàn ε =0,4 0,45 0,58 35
36 Máy tiện rèn 0,4 0,6 18
37 Máy hàn xung 0,32 0,55 20

38; 39 Máy chỉnh lưu hàn 0,46 0,62 30; 20
Đồ án Cung Cấp Điện 6
SVTH: Nguyễn Ngọc Chung-D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
Hình 1: Sơ đồ mặt bằng phân xưởng cơ khí
Đồ án Cung Cấp Điện 7
SVTH: Nguyễn Ngọc Chung-D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
0.2 Thuyết minh
0.2.1 Tính toán phụ tải điện
• Phụ tải chiếu sáng
• Phụ tải động lực
• Phụ tải tổng hợp
0.2.2 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)
0.2.3 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
0.2.4 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
0.2.5 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
0.3 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
Đồ án Cung Cấp Điện 8
SVTH: Nguyễn Ngọc Chung-D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
• 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 9
SVTH: Nguyễn Ngọc Chung-D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
Đồ án Cung Cấp Điện 10
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:
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
).
11
SVTH: Nguyễn Ngọc Chung-D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
- 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
trong các phương án có thể.
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 4 nhóm.
Kết quả phân nhóm phụ tải được trình bày ở bảng sau
Đồ án Cung Cấp Điện 12
SVTH: Nguyễn Ngọc Chung-D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
Bảng 1.1: Phân nhóm phụ tải cho xưởng cơ khí sửa chữa.
STT Tên thiếtbị Số hiệu Hệ số cos ϕ Công suất
trên sơ đồ P (kW)
NHÓM 1
1 Máy tiện ngang bán tự động 26 0,35 0,67 18,5
2 Máy tiện ngang bán tự động 27 0,35 0,67 18,5
3 Máy hàn hồ quang 34 0,53 0,9 40
4 Máy biến áp 35 0,45 0,58 14
Tổng 91
NHÓM 2
1 Máy tiện ngang bán tự động 1 0,35 0,67 12
2 Máy tiện ngang bán tự động 2 0,35 0,67 17
3 Máy tiện xoay 6 0,3 0,65 8,5
4 Máy tiện xoay 7 0,32 0,68 7,5
5 Máy tiện xoay 8 0,32 0,68 12
6 Máy khoan định tâm 13 0,3 0,58 3
7 Máy tiện bán tự động 14 0,41 0,63 2,8
8 Máy tiện bán tự động 15 0,41 0,63 4,5
9 Máy tiện ngang bán tự động 19 0,35 0,67 12
10 Máy tiện ngang bán tự động 20 0,35 0,67 18
Tổng 97,3
NHÓM 3

1 Máy tiện ngang bán tự động 3 0,35 0,67 22
2 Máy tiện xoay 4 0,32 0,68 1,5
3 Máy khoan đứng 9 0,37 0,66 5,5
4 Máy khoan đứng 10 0,37 0,66 8,5
5 Máy khoan đứng 11 0,26 0,56 3
6 Máy tiện bán tự động 16 0,41 0,63 5,5
7 Máy tiện bán tự động 17 0,41 0,63 7,5
8 Máy mài nhọn 18 0,45 0,67 3
9; 10; 11 Máy tiện ren 21; 22; 23 0,47 0,70 2,8; 2,8; 2,8
Tổng 64,9
NHÓM 4
1 Máy tiện ren 28 0,47 0,70 5,5
2 Máy tiện ren 29 0,47 0,70 4,5
3 Máy tiện ren 30 0,47 0,70 8,5
4 Máy tiện ren 36 0,4 0,60 18
5 Máy hàn xung 37 0,32 0,55 20
6 Máy chỉnh lưu hàn 38 0,46 0,62 30
Tổng 86,5
NHÓM 5
1 Máy doa 5 0,32 0,68 3
2 Máy doa 12 0,37 0,66 6,3
3 Máy tiện xoay 24 0,32 0,68 10
4 Máy doa 25 0,45 0,63 4
5 Máy tiện ren 31 0,47 0,70 10
6 Máy doa 32 0,45 0,63 5,5
7 Máy doa 33 0,45 0,63 7,5
8 Máy chỉnh lưu hàn 39 0,46 0,62 20
Tổng 66,3
Đồ án Cung Cấp Điện 13
SVTH: Nguyễn Ngọc Chung-D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI

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

=

P
i
.k
sdi

P
i
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

=

(0,35.18,5.2)+(40.0,53)+(22,13.0,45)
99,13
= 0,445
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.
• 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 các thiết bị có công suất lớn hơn
1
2
.P
nmax
(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
∗
1
Giáo trình Cung cấp điện - Trần Quang Khánh trang 37
Đồ án Cung Cấp Điện 14
SVTH: Nguyễn Ngọc Chung-D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
Từ đó ta có:
n
hq
= n
∗
hq
.n
Nhìn từ bảng số liệu của nhóm 1 ở bảng 1.1 ta thấy:
- P
nmax
= 40 (kW)
- P = 99,13 (kW)

- n
1
= 2
- n = 4
- P
1
= 62,13 (kW)
⇒ n
∗
=
2
4
= 0,5; p
∗
=
62,13
99,13
= 0,627
Thay số vào ta có:
n
∗
hq
=
0,95
0,627
2
0,5
+
(1−0,627)
2

1−0,5
= 0,893
Số thiết bị hiếu quả:
n
hq
= 0,893.4 = 3,571
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

1−0,445
3,571.0,445+2
= 1,51

Phụ tải tính toán của nhóm 1:
P
tt1
= k
M
.k
sd
.

4
i=1
P
i
= 1, 51.0, 445.99, 13 = 66, 604(kW)
Hệ số công suất trung bình của nhóm 1:
cos
ϕtb
=

P
i
. cos
ϕi

P
i
=
18,5.0,67.2+0,9.40+0,58.22,13
99,13
= 0,743

2
Giáo trình Cung cấp điện - Trần Quang Khánh trang 37
Đồ án Cung Cấp Điện 15
SVTH: Nguyễn Ngọc Chung-D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
1.2.2.2 Xác định phụ tải tính toán cho các nhóm còn lại
Tương tự như nhóm 1 ta có :
Bảng 1.2: Bảng số thiết bị hiệu quả của nhóm
NHÓM P
max
1
2
.P
nmax
n
1
P
1
n P

n
∗
p
∗
n
∗
hq
n
hq
(kW) (kW) (kW) (kW)
1 40 20 2 62,13 4 99,13 0,50 0,627 0,893 3,571

2 18 9 5 71 10 97,3 0,50 0,730 0,784 7,844
3 22 11 1 22 11 64,9 0,09 0,339 0,545 5,990
4 30 15 3 68 6 86,5 0,50 0,786 0,716 4,294
5 20 10 3 40 8 66,3 0,38 0,603 0,777 6,217
Với số thiết bị hiệu quả đã tính được, ta có bảng phụ tải tính toán cho các nhóm
trong bảng sau:
Đồ án Cung Cấp Điện 16
SVTH: Nguyễn Ngọc Chung-D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
Bảng 1.3: Bảng phụ tải tính toán của các nhóm
STT Tên thiết bị Số hiệu k
sd
cosϕ Công suất P.k
sd
P.cosϕ k
sd

n
hq
k
M
P
tt
cosϕtb
P (kW)
NHÓM 1
1 Máy tiện ngang bán tự động 26 0,35 0,67 18,5 6,48 12,395
2 Máy tiện ngang bán tự động 27 0,35 0,67 18,5 6,48 12,395
3 Máy hàn hồ quang 34 0,53 0,9 40 21,20 36 0,445 3,571 1,51 66,604 0,743
4 Máy biến áp 35 0,45 0,58 22,13 9,96 12,835
Tổng 99,13 44,11 73,625

NHÓM 2
1 Máy tiện ngang bán tự động 1 0,35 0,67 12 4,2 8,04
2 Máy tiện ngang bán tự động 2 0,35 0,67 17 5,95 11,39
3 Máy tiện xoay 6 0,3 0,65 8,5 2,55 5,525
4 Máy tiện xoay 7 0,32 0,68 7,5 2,4 5,1
5 Máy tiện xoay 8 0,32 0,68 12 3,84 8,16
6 Máy khoan định tâm 13 0,3 0,58 3 0,9 1,74 0,343 7,844 1,486 49,533 0,664
7 Máy tiện bán tự động 14 0,41 0,63 2,8 1,15 1,764
8 Máy tiện bán tự động 15 0,41 0,63 4,5 1,85 2,835
9 Máy tiện ngang bán tự động 19 0,35 0,67 12 4,20 8,04
10 Máy tiện ngang bán tự động 20 0,35 0,67 18 6,30 12,06
Tổng 97,3 33,33 64,65
NHÓM 3
1 Máy tiện ngang bán tự động 3 0,35 0,67 22 7,7 14,74
2 Máy tiện xoay 4 0,32 0,68 1,5 0,48 1,02
3 Máy khoan đứng 9 0,37 0,66 5,5 2,035 3,63
4 Máy khoan đứng 10 0,37 0,66 8,5 3,145 5,61
5 Máy khoan đứng 11 0,26 0,56 3 0,78 1,68
6 Máy tiện bán tự động 16 0,41 0,63 5,5 2,255 3,465 0,382 5,812 1,497 37,708 0,659
7 Máy tiện bán tự động 17 0,41 0,63 7,5 3,075 4,725
8 Máy mài nhọn 18 0,45 0,67 3 1,35 2,01
9 Máy tiện ren 21 0,47 0,7 2,8 1,316 1,96
10 Máy tiện ren 22 0,47 0,7 2,8 1,316 1,96
11 Máy tiện ren 23 0,47 0,7 2,8 1,316 1,96
Tổng 64,9 24,768 42,76
NHÓM 4
1 Máy tiện ren 28 0,47 0,7 5,5 2,585 3,85
2 Máy tiện ren 29 0,47 0,7 4,5 2,115 3,15
3 Máy tiện ren 30 0,47 0,7 8,5 3,995 5,95
4 Máy tiện ren 36 0,4 0,6 18 7,2 10,8 0,417 4,294 1,509 54,467 0,617

5 Máy hàn xung 37 0,32 0,55 20 6,4 11
6 Máy chỉnh lưu hàn 38 0,46 0,62 30 13,8 18,6
Tổng 86,5 36,695 53,35
NHÓM 5
1 Máy tiện xoay 5 0,32 0,68 3 0,96 2,0
2 Máy khoan đứng 12 0,37 0,66 6,3 2,331 4,2
3 Máy tiện xoay 24 0,32 0,68 10 3,2 6,8
4 Máy doa 25 0,45 0,63 4 1,8 2,5
5 Máy tiện ren 31 0,47 0,7 10 4,7 7,0 0,423 6,217 1,458 40,884 0,65
6 Máy doa 32 0,45 0,63 5,5 2,475 3,5
7 Máy doa 33 0,45 0,63 7,5 3,375 4,7
8 Máy chỉnh lưu hàn 39 0,46 0,62 20 9,2 12,4
Tổng 66,3 28,041 43,108
Đồ án Cung Cấp Điện 17
SVTH: Nguyễn Ngọc Chung-D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
Bảng 1.4: Bảng tổng hợp phụ tải tính toán các nhóm
Nhóm P
tt
(kW) cosϕtb P
tt
.cosϕtb k
dt
1 66,604 0,743 49,487
2 49,533 0,664 32,890
3 37,078 0,659 24,434 0,9
4 54,467 0,617 33,606
5 40,884 0,650 26,575
Tổng 248,566 166,992
• 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 = 5, 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
= 0,9.248,566 = 223,709(kW)
• Hệ số công suất trung bình của các nhóm phụ tải động lực là:
cos

ϕtb
=

P
tti
. cos
ϕi

P
tti
=
166,992
248,566
= 0,672
Bảng 1.5: Phụ tải tính toán phân xưởng
Loại phụ tải P
tt
(kW) cosϕtb
Động lực 223,709 0,672
Chiếu sáng 12,6 1
3
Tham khảo giáo trình Cung cấp điện - Trần Quang Khánh
Đồ án Cung Cấp Điện 18
SVTH: Nguyễn Ngọc Chung-D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
1.3 Phụ tải tính toán tổng hợp
• Công suất tác dụng tính toán của toàn phân xưởng:
P
ttpx
= P
cs

+ P
ttđlpx
= 12,6 + 223,709 = 236,309 (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
= 236,309.0,672 + 12,96.0 = 158,80
(kVAr)
• Công suất tính toán toàn phân xưởng là:
S
ttpx
=

P
2
ttpx

+ Q
2
ttpx
=

236, 309
2
+ 158, 80
2
= 284,71(kVA)
• Hệ số công suất trung bình của phân xưởng là:
cosϕ
px
=
P
ttpx
S
ttpx
=
236.309
284, 710
= 0,830
Đồ án Cung Cấp Điện 19
SVTH: Nguyễn Ngọc Chung-D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
Đồ án Cung Cấp Điện 20
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
Y
nh
=

n
i=1
S

i
.y
i

n
i=1
S
i
Trong đó:
- X
nh
, Y
nh
: toạ độ của tâm các nhóm phụ tải điện của phân xưởng
- x
i
, y
i
: toạ độ của phụ tải thứ i tính theo hệ trục toạ độ xOy đã chọn
- 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
21
SVTH: Nguyễn Ngọc Chung-D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
Bảng 2.1: Bảng công suất và tọa độ của các phụ tải trong phân xưởng trên hệ tọa độ
xOy
STT Tên thiết bị Số hiệu cosϕ P S x y S.x S.y
trên sơ đồ (kW) (kVA) (m) (m)
NHÓM 1

1 Máy tiện ngang bán tự động 26 0,67 18,5 27,61 10,018 33,853 276,616 934,747
2 Máy tiện ngang bán tự động 27 0,67 18,5 27,61 10,018 28,907 276,616 798,178
3 Máy hàn hồ quang 34 0,9 40 44,44 6,17 34,459 274,222 1531,511
4 Máy biến áp 35 0,58 22,13 38,16 6,347 32,264 242,171 1231,038
5 Lò điện kiểu buồng 5 0,92 40,00 43,478 10,551 28,871 458,739 1255,261
Tổng 99,13 137,82 1069,626 4495,475
NHÓM 2
1 Máy tiện ngang bán tự động 1 0,67 12 17,91 21,32 33,85 381,904 606,322
2 Máy tiện ngang bán tự động 2 0,67 17 25,37 21,32 29,26 541,031 742,418
3 Máy tiện xoay 6 0,65 8,5 13,08 18,85 34,21 246,500 447,322
4 Máy tiện xoay 7 0,68 7,5 11,03 18,85 31,20 207,904 344,151
5 Máy tiện xoay 8 0,68 12 17,65 18,67 27,32 329,541 482,065
6 Máy khoan định tâm 13 0,58 3 5,17 16,45 33,32 85,081 172,360
7 Máy tiện bán tự động 14 0,63 2,8 4,44 16,38 29,18 72,787 129,689
8 Máy tiện bán tự động 15 0,63 4,5 7,14 16,38 27,07 116,979 193,336
9 Máy tiện ngang bán tự động 19 0,67 12 17,91 13,20 33,85 236,364 606,322
10 Máy tiện ngang bán tự động 20 0,67 18 26,87 13,20 28,91 354,546 776,606
Tổng 97,30 146,57 2572,638 4500,591
NHÓM 3
1 Máy tiện ngang bán tự động 3 0,67 22 32,84 21,323 24,331 700,158 798,928
2 Máy tiện xoay 4 0,68 1,5 2,21 21,323 18,119 47,036 39,968
3 Máy khoan đứng 9 0,66 5,5 8,33 18,214 24,7 151,783 205,833
4 Máy khoan đứng 10 0,66 8,5 12,88 18,214 23,169 234,574 298,389
5 Máy khoan đứng 11 0,56 3 5,36 18,225 18,714 97,634 100,254
6 Máy tiện bán tự động 16 0,63 5,5 8,73 16,506 24,67 144,100 215,373
7 Máy tiện bán tự động 17 0,63 7,5 11,90 16,506 22,029 196,500 262,250
8 Máy mài nhọn 18 0,67 3 4,48 16,364 19,964 73,272 89,391
9 Máy tiện ren 21 0,7 2,8 4,00 13,432 24,881 53,728 99,524
10 Máy tiện ren 22 0,7 2,8 4,00 13,628 21,065 54,512 84,260
11 Máy tiện ren 23 0,7 2,8 4,00 13,825 17,248 55,300 68,992

Tổng 64,9 98,72 1808,597 2263,162
NHÓM 4
1 Máy tiện ren 28 0,7 5,5 7,86 9,792 24,879 76,937 195,478
2 Máy tiện ren 29 0,7 4,5 6,43 9,988 21,063 64,209 135,405
3 Máy tiện ren 30 0,7 8,5 12,14 10,184 17,247 123,663 209,428
4 Máy tiện ren 36 0,6 18 30,00 5,912 23,356 177,360 700,680
5 Máy hàn xung 37 0,55 20 36,36 4,116 23,365 149,673 849,636
6 Máy chỉnh lưu hàn 38 0,62 30 48,39 3,825 19,768 185,081 956,516
Tổng 86,50 141,18 776,922 3047,143
NHÓM 5
1 Máy tiện xoay 5 0,68 3 4,41 21,323 12,793 94,072 56,440
2 Máy khoan đứng 12 0,66 6,3 9,55 18,743 13,674 178,910 130,525
3 Máy tiện xoay 24 0,68 10 14,71 13,403 13,43 197,103 197,500
4 Máy doa 25 0,63 4 6,35 13,409 8,349 85,137 53,010
5 Máy tiện ren 31 0,7 10 14,29 10,381 13,43 148,300 191,857
6 Máy doa 32 0,63 5,5 8,73 9,949 10,462 86,856 91,335
7 Máy doa 33 0,63 7,5 11,90 9,947 6,583 118,417 78,369
8 Máy chỉnh lưu hàn 39 0,62 20 32,26 3,825 13,972 123,387 450,710
Tổng 66,3 102,19 1032,182 1249,745
Đồ án Cung Cấp Điện 22
SVTH: Nguyễn Ngọc Chung-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
=
1069,626
137,82
= 7,8 (m)
Y
nh1

n
i=1
S
i
.y
i

n
i=1
S
i
=
4495,475
137,82
= 32,7 (m)
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 của các nhóm phụ tải và tâm phân xưởng
Nhóm

S
i

S
i
.x
i

S
i
.y
i
X
nh
Y
nh
X
px
Y
px
(m) (m) (m) (m)
1 137,82 1069,63 4495,48 7,76 32,62
2 146,57 2572,64 4500,59 17,55 30,71
3 98,72 1808,60 2263,16 18,32 22,93 11,59 24,83
4 141,18 776,92 3047,14 5,50 21,58
5 102,19 1032,18 1249,75 10,10 12,23

Tổng 626,48 7259,97 15556,12
Đồ án Cung Cấp Điện 23