Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất công nghiệpNguyễn HỮu Quân

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 MẠNHHẢI
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Quân - D7DCN2
Đại Học Điện Lực, Tp. HN
Tháng 11 năm 2014
SVTH:NGUYỄN HỮUQUÂN -D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
Đồ ánCung Cấp Điện 2
Mục lục
0.1 Dữ kiện . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
0.2 Thuyết minh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
0.2.1 Tính toán phụ tải điện . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
0.2.2 Xác định sơ đồ cấp điện của phân xưởng . . . . . . . . . . . . . . 9
0.2.3 Lựa chọn và kiểm tra các sơ đồ nối điện . . . . . . . . . . . . . . 9
0.2.4 Tính toán chế độ mạng điện . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
0.2.5 Tính chọn tụ bù nâng cao hệ số công suất . . . . . . . . . . . . . 9
0.3 Bản vẽ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1 Tính toán phụ tảiđiện 13
1.1 Tính toán phụ tải chiếu sáng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.2 Tính toán phụ tải động lực . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.2.1 Phân chia nhóm thiết bị . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.2.2 Xác định phụ tải tính toán cho các nhóm phụ tải động lực: . . . 16
1.3 Phụ tải tính toán tổng hợp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2 Xácđịnh sơ đồcấp điện của phân xưởng 23
2.1 Xác định vị trí đặt trạm biến áp (TBA) phân xưởng . . . . . . . . . . . . 23
2.1.1 Xác định tâm các nhóm phụ tải của phân xưởng . . . . . . . . . 23
2.1.2 Vị trí đặt TBA phân xưởng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.2 Chọn công suất và số lượng máy biến áp . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2.2.1 Chọn số lượng máy biến áp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2.2.2 Chọn công suất máy biến áp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2.2.3 Chọn máy biến áp cho phân xưởng . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

2.2.4 Chọn dây dẫn tới trạm biến áp của xưởng . . . . . . . . . . . . . 29
2.3 Lựa chọn sơ đồ nối điện tối ưu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.3.1 Chọn dạng sơ đồ nối điện cho phân xưởng . . . . . . . . . . . . 31
2.3.2 Chọn trạm phân phối và tủ động lực . . . . . . . . . . . . . . . . 34
2.3.3 Lưa chọn sơ đồ nối điện tối ưu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
3 Lựa chọnkiểm tra các thiết bị của sơ đồnối điện 51
3.1 Chọn thiết bị bảo vệ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
3.1.1 Chọn dao cách ly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
3.1.2 Chọn máy cắt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
3.1.3 Thanh góp hạ áp của TBA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
3.1.4 Chọn Aptomat bảo vệ TBA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
3.2 Tính toán ngắn mạch phía cao áp của mạng điện . . . . . . . . . . . . . 53
3
SVTH:NGUYỄN HỮUQUÂN -D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
3.2.1 Sơ đồ nguyên lý và sơ đồ thay thế . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
3.2.2 Tính toán ngắn mạch, kiểm tra các thiết bị và dây cáp đã chọn . 54
3.3 Tính toán ngắn mạch phía hạ áp của mạng điện và kiểm tra . . . . . . . 56
3.3.1 Sơ đồ nguyên lý và sơ đồ thay thế . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
3.3.2 Các thông số của sơ đồ thay thế . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
3.3.3 Tính toán ngắn mạch, kiểm tra các thiết bị và dây cáp đã chọn . 58
3.4 Tính chọn tụ bù nâng cao hệ số công suất . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
3.4.1 Khái quát . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
3.4.2 Tiến hành bù công suất phản kháng . . . . . . . . . . . . . . . . 62
3.4.3 Đánh giá hiệu quả, tính toán kinh tế bù công suất phản kháng . 64
Đồ ánCung Cấp Điện 4
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 thựchiện một nhiệm vụtương đối toàn diện vềlĩnh 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!
5
SVTH:NGUYỄN HỮUQUÂN -D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
Đồ ánCung Cấp Điện 6
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
= 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
= 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.
7
SVTH:NGUYỄN HỮU QUÂN - D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
Hình 1: Sơ đồ mặt bằng phân xưởng cơ khí
Đồ án Cung Cấp Điện 8
SVTH:NGUYỄN HỮU QUÂN - 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 9
SVTH:NGUYỄN HỮU QUÂN - 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 10
SVTH:NGUYỄN HỮU QUÂN - D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
Số hiệu Tên thiết bị Hệ số k

sd
cos ϕ Công suất đặt P(kW)
trên sơ đồ theo các phương án
1; 8 Máy mà nhẵn tròn 0,35 0,67 3; 12
2; 9 Máy mà nhẵn phẳng 0.32 0,68 1,5; 4,5
3; 4; 5 Máy tiện bu lông 0,3 0,65 0,8; 2,2; 4,5
6; 7 Máy phay 0,26 0,66 1,5; 2,8
10; 11; 19; 20; 29; 30 Máy khoan 0,27 0,66 0,8; 1,2; 0,8; 0,8; 1,2; 1,5
12; 13; 14; 15; 16; 24; 25 Máy tiện bu lông 0,3 0,58 1,5; 2,8; 3; 3; 5,5; 10; 10
17 Máy ép 0,41 0,63 13
18; 21 Cần cẩu 0,25 0,67 4,5; 13
22; 23 Máy ép nguội 0,47 0,7 30; 45
26; 39 Máy mài 0,45 0,63 2,8; 4,5
27; 31 Lò gió 0,53 0,69 7,5; 12; 12
28; 34 Máy ép quay 0,45 0,58 22; 30
32; 33 Máy xoc,(đục) 0,4 0,6 4; 5,5
35; 36; 37; 38 Máy tiện bu lông 0,32 0,555 2,2; 2,8; 4,5; 5,5
40; 43 Máy hàn 0,46 0,82 30; 28
41; 42; 45 Máy quạt 0,65 0,78 4,5; 5,5; 7,5
44 Máy cắt tôn 0,27 0,57 2,8
Bảng 1: Số liệu các thiết bị trong xưởng sản xuất.
Đồ án Cung Cấp Điện 11
SVTH:NGUYỄN HỮU QUÂN - D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
Đồ án Cung Cấp Điện 12
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
).
13
SVTH:NGUYỄN HỮU QUÂN - 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 14
SVTH:NGUYỄN HỮU QUÂN - D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
STT Tên thiếtbị Số hiệu Hệ số cos ϕ Công suất
trên sơ đồ P (kW)
NHÓM 1
1 Máy ép quay 34 0,45 0,58 30
2 Máy ép quay 28 0,45 0,58 22
3 Máy tiện bu lông 35 0,32 0,55 2,2
4 Máy tiện bu lông 36 0,32 0,55 2,8
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 Cần cẩu 21 0,25 0,67 13
9 Máy khoan 29 0,27 0,66 1,2
10 Máy khoan 30 0,27 0,66 1,5
11 Máy xọc (đúc) 32 0,4 0,6 4
12 Máy xọc (đúc) 33 0,4 0,6 5,5
Tổng 96,7
NHÓM 2
1 Lò xo 27 0,53 0,9 4
2 Máy ép 17 0,41 0,63 13
3 Máy mài nhẵn tròn 1 0,35 0,67 3
4 Máy mài nhẵn tròn 8 0,35 0,67 12
5 Máy khoan 10 0,27 0,66 0,8
6 Máy khoan 11 0,27 0,66 1,2
7 Máy khoan 19 0,27 0,66 0,8
8 Máy khoan 20 0,27 0,66 0,8
9 Máy mài nhẵn phẳng 2 0,32 0,68 1,5
10 Máy mài nhẵn phẳng 9 0,32 0,68 4,5
11 Máy tiện bu lông 3 0,30 0,65 0,8
12 Cần cẩu 18 0,25 0,67 4,5
13 Máy ép nguội 22 0,47 0,70 30
Tổng 76,9
NHÓM 3
1 Máy ép nguội 23 0,47 0,70 45
2 Máy tiện bu lông 4 0,30 0,65 2,2
3 Máy tiện bu lông 24 0,30 0,58 10
4 Máy tiện bu lông 25 0,30 0,58 10
5 Máy tiện bu lông 12 0,30 0,58 1,5
6 Máy tiện bu lông 13 0,30 0,58 2,8
7 Máy tiện bu lông 14 0,30 0,58 3

8 Máy tiện bu lông 15 0,30 0,58 3
9 Máy tiện bu lông 16 0,30 0,58 5,5
10 Máy tiện bu lông 5 0,30 0,65 4,5
11 Máy mài 26 0,45 0,63 2,8
12 Máy phay 6 0,26 0,56 1,5
13 Máy phay 7 0,26 0,56 2,8
Tổng 94,6
NHÓM 4
1 Lò gió 31 0,53 0,9 5,5
2 Máy hàn 40 0,46 0,82 30
3 Máy hàn 43 0,46 0,82 28
4 Máy quạt 41 0,65 0,78 4,5
5 Máy quạt 42 0,65 0,78 5,5
6 Máy quạt 45 0,65 0,78 7,5
7 Máy cắt tôn 44 0,27 0,57 2,8
Tổng 83,8
Bảng 1.1: Phân nhóm phụ tải cho xưởng cơ khí sửa chữa.
Đồ án Cung Cấp Điện 15
SVTH:NGUYỄN HỮU QUÂN - 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

=
(30+22+4,5).0,45+(2,2+2,8+4,5+5,5).0,32+(13.0,25)+(13+1,2).0,27+(4+5,5).0,4
96,7
= 0,425
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 - Ngô Hồng Quang
Đồ án Cung Cấp Điện 16
SVTH:NGUYỄN HỮU QUÂN - 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
= 30 (kW)
- P = 96,7 (kW)
- n
1
= 2
- n = 12
- P
1
=30+22 = 52 (kW)
⇒ n
∗
=
2

12
= 0,167; p
∗
=
52
96,7
= 0,54
thay số vào ta có:
n
∗
hq
=
0,95
0,54
2
0,167
+
(1−0,54)
2
1−0,167
= 0,48
Số thiết bị hiếu quả:
n
hq
= 0,48.12 = 5,76
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

1−0,425
5,76.0,425+2
= 1,47
Phụ tải tính toán của nhóm 1:
P
tt1
= k
M
.k
sd
.

10
i=1

P
i
= 1, 47.0, 425.96, 7 = 60, 413(kW )
Hệ số công suất trung bình của nhóm 1:
cos
ϕtb
=

P
i
. cos
ϕi

P
i
=
(30+22).0,58+(2,2+2,8+4,5+5,5).0,55+(0,63.4,5)+(0,67.13)+(1,2+1,5).0,66+(4+5,5).0,6
96,7
= 0,594
2
Giáo trình Cung cấp điện - Ngô Hồng Quang
Đồ án Cung Cấp Điện 17
SVTH:NGUYỄN HỮU QUÂN - 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 :
NHÓM P
max
1
2
.P

nmax
n
1
P
1
n P

n
∗
p
∗
n
∗
hq
n
hq
(kW) (kW) (kW) (kW)
1 30 15 2 52 12 96,7 0,167 0,54 0,48 5,76
2 30 15 1 30 13 76,9 0,077 0,39 0,4 5,2
3 45 22,5 1 45 13 94,6 0,077 0,47 0,3 3,9
4 30 15 2 58 7 83,8 0,286 0,69 0,53 3,71
Bảng 1.2: Bảng số thiết bị hiệu quả của nhóm
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 18
SVTH:NGUYỄN HỮU QUÂN - D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
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 ép quay 34 0,45 0,58 30 13,5 17,4
2 Máy ép quay 28 0,45 0,58 22 9,9 12,76
3 Máy tiện bu lông 35 0,32 0,55 2,2 0,704 1,21
4 Máy tiện bu lông 36 0,32 0,55 2,8 0,896 1,54
5 Máy tiện bu lông 37 0,32 0,55 4,5 1,44 2,475
6 Máy tiện bu lông 38 0,32 0,55 5,5 1,76 3,025 0,425 5,67 1,47 60,413 0,535
7 Máy mài 39 0,45 0,63 4,5 2,025 2,835
8 Cần cẩu 21 0,25 0,67 13 3,25 8,71
9 Máy khoan 29 0,27 0,66 1,2 0,324 0,792
10 Máy khoan 30 0,27 0,66 1,5 0,405 0,99
11 Máy xoc(đúc) 32 0,4 0,6 4 1,6 2,4
12 Máy xọc(đúc) 33 0,4 0,6 5,5 2,2 3,3
Tổng 96,7 38,0 57,44
NHÓM 2
1 Lò xo 27 0,53 0,9 4 2,12 3,6
2 Máy ép 17 0,41 0,63 13 5,33 8,19
3 Máy mài nhẵn tròn 1 0,35 0,67 3 1,05 2,01
4 Máy mài nhẵn tròn 8 0,35 0,67 12 4,2 8,04

5 Máy khoan 10 0,27 0,66 0,8 0,216 0,528
6 Máy khoan 11 0,27 0,66 1,2 0,324 0,792
7 Máy khoan 19 0,27 0,66 0,8 0,216 0,528 0,238 5,2 1,61 29,467 0,687
8 Máy khoan 20 0,27 0,66 0,8 0,216 0,528
9 Máy mài nhẵn phẳng 2 0,32 0,68 1,5 0,48 1,02
10 Máy mài nhẵn phẳng 9 0,32 0,68 4,5 1,44 3,06
11 Máy tiện bu lông 3 0,3 0,65 0,8 0,24 0,52
12 Cần cẩu 18 0,25 0,67 4,5 1,125 3,015
13 Máy ép nguội 22 0,47 0,7 30 14,1 21
Tổng 76,9 31,057 52,831
NHÓM 3
1 Máyép nguội 2 0,47 0,7 45 21,15 31,5
2 Máy tiện bu lông 4 0,3 0,65 2,2 0,66 1,43
3 Máy tiện bu lông 24 0,3 0,58 10 3 5,8
4 Máy tiện bu lông 25 0,3 0,58 10 3 5,8
5 Máy tiện bu lông 12 0,3 0,58 1,5 0,45 0,87
6 Máy tiện bu lông 13 0,3 0,58 2,8 0,84 1,624
7 Máy tiện bu lông 14 0,3 0,58 3 0,9 1,74 0,378 3,894 1,576 56,356 0,639
8 Máy tiện bu lông 15 0,3 0,58 3 0,9 1,74
9 Máy tiện bu lông 16 0,3 0,58 5,5 1,65 3,19
10 Máy tiện bu lông 5 0,3 0,58 4,5 1,35 2,61
11 Máy mài 26 0,45 0,63 2,8 1,26 1,764
12 Máy phay 6 0,26 0,56 1,5 0,39 0,84
13 Máy phay 7 0,26 0,56 2,8 0,728 1,568
Tổng 94,6 36,28 60,48
NHÓM 4
1 Lò gió 31 0,53 0,9 5,5 2,915 4,95
2 Máy hàn 40 0,46 0,82 30 13,8 24,6
3 Máy hàn 43 0,46 0,82 28 12,88 22,96
4 Máy quạt 41 0,65 0,78 4,5 2,925 3,51 0,5 3,71 1,488 62,347 0,809

5 Máy quạt 42 0,65 0,78 5,5 3,575 4,29
6 Máy quạt 45 0,65 0,78 7,5 4,875 5,85
7 Máy cắt tôn 44 0,27 0,57 2,8 0,756 1,596
Tổng 83,8 41,73 67,76
Bảng 1.3: Bảng phụ tải tính toán của các nhóm
Đồ án Cung Cấp Điện 19
SVTH:NGUYỄN HỮU QUÂN - D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
Nhóm P
tt
(kW) cosϕtb P
tt
.cosϕtb k
dt
1 60,413 0,594 35,885
2 22,96 0,682 15,659
3 56,35 0,642 36,177 0,9
4 61,517 0,808 49,706
Tổng 201,24 137,426
Bảng 1.4: Bảng tổng hợp phụ tải tính toán các nhóm
• 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 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
= 0,9.201,24 = 181,116(kW)
• Hệ số công suất trung bình của các nhóm phụ tải động lực là:
cos
ϕtb
=

P
tti
. cos
ϕi

P

tti
=
137,426
201,24
= 0,683
1.3 Phụ tải tính toán tổng hợp
Loại phụ tải P
tt
(kW) cosϕtb
Động lực 181,116 0,683
Chiếu sáng 12,96 1
Bảng 1.5: Phụ tải tính toán phân xưởng
• Công suất tác dụng tính toán của toàn phân xưởng:
3
Tham khảo giáo trình Cung cấp điện - Ngô Hồng Quang
Đồ án Cung Cấp Điện 20
SVTH:NGUYỄN HỮU QUÂN - D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
P
ttpx
= P
cs
+ P
ttđlpx
= 12,96 + 181,116 = 194,076 (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
= 181,116.1,07 + 12,96.0 = 193,794
(kVAr)
• Công suất tính toán toàn phân xưởng là:
S
ttpx
=

P
2
ttpx
+ Q
2
ttpx
=

194, 076
2
+ 193, 794
2

= 274,266(kVA)
• Hệ số công suất trung bình của phân xưởng là:
cosϕ
px
=
P
ttpx
S
ttpx
=
194, 076
274, 266
= 0,707
Đồ án Cung Cấp Điện 21
SVTH:NGUYỄN HỮU QUÂN - D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
Đồ án Cung Cấp Điện 22
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
23
SVTH:NGUYỄN HỮU QUÂN - D7DCN2 GVHD: TS.PHẠM MẠNH HẢI
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 ép quay 34 0,58 30,00 51,724 2,634 30,984 136,241 1602,621
2 Máy ép quay 28 0,58 22,00 37,931 4,584 30,984 173,876 1175,255
3 Máy tiện bu lông 35 0,55 2,20 4,000 3,223 23,384 12,892 93,536
4 Máy tiện bu lông 36 0,55 2,80 5,091 3,448 20,081 17,553 102,231
5 Máy tiện bu lông 37 0.55 4.50 8.182 3.089 17.500 25.274 143,182
6 Máy tiện bu lông 38 0,55 5,50 10,000 3,278 12,055 32,780 120,550
7 Máy mài 39 0,63 4,50 7,143 2,956 10,543 21,114 75,307
8 Cần cẩu 21 0,67 13,00 19,403 6,213 14,911 120,551 289,318
9 Máy khoan 29 0,66 1,20 1,818 6,335 23,681 11,518 43,056

10 Máy khoan 30 0,66 1,50 2,273 8,027 21,620 18,243 49,136
11 Máy xoc (đúc) 32 0,6 4,00 6,667 7,798 17,180 51,987 114,533
12 Máy xoc (đúc) 33 0,6 5,50 9,167 7,798 11,483 71,482 105,261
Tổng 96,700 163,398 693,511 3913,986
Nhóm 2
1 Lò xo 27 0,9 4,00 4,444 13,320 31,757 59,200 141,142
2 Máy ép 17 0,63 13,00 20,635 15,286 31,040 315,425 640,508
3 Máy mài nhẵn tròn 1 0,67 3,00 4,478 21,733 31,239 97,312 139,876
4 Máy mài nhẵn tròn 8 0,67 12,00 17,910 18,764 31,070 336,072 556,478
5 Máy khoan 10 0,66 0,80 1,212 18,591 24,258 22,535 29,404
6 Máy khoan 11 0,66 1,20 1,818 19,303 22,453 35,096 40,824
7 Máy khoan 19 0,66 0,80 1,212 13,227 29,081 16,033 35,250
8 Máy khoan 20 0,66 0,80 1,212 14,176 25,989 17,183 31,502
9 Máy mài nhẵn phẳng 2 0,68 1,50 2,206 21,749 26,004 47,976 57,362
10 Máy mài nhẵn phẳng 9 0,68 4,50 6,618 19,788 25,991 130,950 171,999
11 Máy tiện bu lông 3 0,65 0,80 1,231 21,686 22.927 26.690 28.218
12 Cần cẩu 18 0,67 4,50 6,716 17,466 21,428 117,309 143,919
13 Máy ép nguội 22 0,7 30,00 42,857 13,544 21,421 580,457 918,043
Tổng 76,900 112,550 1802,238 2934,524
Nhóm 3
1 Máy ép nguội 23 0,7 45,00 64,286 13,356 15,659 858,600 1006,650
2 Máy tiện bu lông 4 0,65 2,20 3,385 21,749 16,602 73,612 56,191
3 Máy tiện bu lông 24 0,58 10,00 17,241 13,247 10,925 228,397 188,362
4 Máy tiện bu lông 25 0,58 10,00 17,241 13,086 7,899 225,621 136,190
5 Máy tiện bu lông 12 0,58 1,50 2,586 18,502 16,791 47,850 43,425
6 Máy tiện bu lông 13 0,58 2,80 4,828 18,474 13,440 89,185 64,883
7 Máy tiện bu lông 14 0,58 3,00 5,172 18,271 10,067 94,505 52,071
8 Máy tiện bu lông 15 0,58 3,00 5,172 18,127 6,752 93,760 34,924
9 Máy tiện bu lông 16 0,58 5,50 9,483 18,492 3,651 175,355 34,622
10 Máy tiện bu lông 5 0,58 4,50 7,759 21,749 12,477 168,742 96,804

11 Máy mài 26 0,63 2,80 4,444 13,080 5,080 58,133 22,578
12 Máy phay 6 0,56 1,50 2,679 21,532 8,564 57,675 22,939
13 Máy phay 7 0,56 2,80 5,000 21,939 5,202 109,695 26,010
Tổng 94,600 149,276 2281,130 1785,649
Nhóm 4
1 Lò xo 31 0,9 5,50 6,111 10,474 1,155 64,008 7,058
2 Máy hàn 40 0,82 30,00 36,585 3,574 5,334 130,756 195,146
3 Máy hàn 43 0,82 28,00 34,146 4,308 1,155 147,102 39,439
4 Máy quạt 41 0,78 4,50 5,769 1,952 4,014 11,262 23,158
5 Máy quạt 42 0,78 5,50 7,051 2,326 2,108 16,401 14,864
6 Máy quạt 45 0,78 7,50 9,615 6,117 2,663 58,817 25,606
7 Máy cắt tôn 44 0,57 2,80 4,912 6,035 5,336 29,646 26,212
Tổng 83,800 104,191 457,992 331,483
Bảng 2.1: Bảng công suất và tọa độ của các phụ tải trong phân xưởng trên hệ tọa độ
xOy
Đồ án Cung Cấp Điện 24
SVTH:NGUYỄN HỮU QUÂN - 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
=
2457,234
258,564
= 9,5
Y
nh1

n
i=1
S
i
.y
i

n
i=1
S
i
=
7447,509
258,564
= 28,8
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:
Nhóm

S

i

S
i
.x
i

S
i
.y
i
X
nh
Y
nh
X
px
Y
px
(m) (m) (m) (m)
1 163,40 694 3913,986 4,24 23,95
2 112,550 1802,238 2934,524 16,01 26,07 9,91 16,30
3 149,276 2281,13 1785,649 15,28 11,96
4 126,38 690,398 357,111 5,46 2,83
Tổng 551,60 5467,28 8991,27
Bảng 2.2: Tâm của các nhóm phụ tải và tâm phân xưởng
Đồ án Cung Cấp Điện 25