đồ án kỹ thuật điện điện tử THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÁY KÉO

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÁY KÉO
CHƯƠNG I:
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY .
o0o
§1.1. LOẠI NGÀNH NGHỀ – QUY MÔ NĂNG LỰC CỦA NHÀ MÁY.
1.1.1. Loại ngành nghề.
Công nghiệp chế tạo máy nói chung và nhà máy sản xuất máy kéo nói riêng là một
ngành sản xuất quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, có nhiệm vụ cung cấp các loại
máy kéo cho nhu cầu trong nước và xuất khẩu.
Trong nhà máy chế tạo máy kéo có nhiều hệ thống máy móc khác nhau rất đa dạng,
phong phú và phức tạp. Các hệ thống máy móc này có tính công nghệ cao và hiện đại
do vậy mà việc cung cấp điện cho nhà máy phải đảm bảo chất lượng và độ tin cậy cao.
1.1.2. Quy mô, năng lực của nhà máy.
Nhà máy sản xuất có quy mô khá lớn bao gồm 10 phân xưởng và nhà làm việc.
Đứng về mặt cung cấp điện thì việc thiết kế điện phải bảo đảm sự gia tăng
phụ tải trong tương lai. Về mặt kỹ thuật và kinh tế phải đề ra phương pháp cấp
điện sao cho không gây quá tải sau vài năm sản xuất, và cũng không gây quá dư
thừa dung lượng mà sau nhiều năm nhà máy vẫn không khai thác hết dung
lượng công suất dự trữ dẫn đến lãng phí.
§1.2. GIỚI THIỆU PHỤ TẢI ĐIỆN CỦA TOÀN NHÀ MÁY
1.2.1. Các phân xưởng trong nhà máy.
Bảng 1.1- danh sách các phân xưởng và nhà làm việc trong nhà máy.
SỐ TRÊN
MẶT
BẰNG
TÊN PHÂN XƯỞNG
CÔNG SUẤT ĐẶT
(kW)
DIỆN
TÍCH
(m

2
)
1 Ban quản lý và phòng thiết kế 80 ( chưa kể chiếu sáng) 2275
2 Phân xưởng cơ khí số 1 1500 3500
3 Phân xưởng cơ khí số 2 1800 4150
4 Phân xưởng luyện kim màu 2100 3875
5 Phân xưởng luyện kim đen 2300 6700
6 Phân xưởng sửa chữa cơ khí Theo tính toán
7 Phân xưởng rèn 1350 4500
8 Phân xưởng nhiệt luyện 1200 5400
9 Bộ phận nén khí 1700 2925
10 Kho vật liệu 60 3600
11 Chiếu sáng các phân xưởng Xác định theo diện tích
1.2.2. Mức độ tin cậy cung cấp điện đòi hỏi từ quy trình công nghệ.
Nhà máy có nhiệm vụ chế tạo ra các loại máy kéo cung cấp cho nền sản xuất
trong nước và xuất khẩu. Đứng về mặt tiêu thụ điện năng thì nhà máy là một
Sinh viên: Nguyễn Khoa Dũng Lớp: HTĐ
4
– K48
1
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÁY KÉO
trong những hộ tiêu thụ lớn. Để cho quá trình sản xuất của nhà máy đảm bảo tốt
thì việc cung câp điện cho nhà máy và cho các bộ phận quan trọng trong nhà
máy như : phân xưởng cơ khí số 1 và số 2, phân xưởng luyện kim màu và đen,
phân xưởng rèn, phân xưởng nhiệt luyện, bộ phận nén khí, phải đảm bảo chât
lượng điện năng và độ tin cây cao.
Do tầm quan trọng của nhà máy nên ta có thể xếp nhà máy vào hộ tiêu thụ
loại I, cần được đảm bảo cung cấp điện liên tục và an toàn.
1.2.3. Các đặc điểm của phụ tải điện.
Phụ tải điện trong nhà máy công nghiệp có thể phân ra làm 2 loại phụ tải:

+ Phụ tải động lực.
+ Phụ tải chiếu sáng.
- Phụ tải động lực thường có chế độ làm việc dài hạn, điện áp yêu cầu trực tiếp
đến thiết bị là 380/220V, công suất của chúng nằm trong dải từ 1 đến hàng chục
kW và được cung cấp bởi dòng điện xoay chiều tần số công nghiệp f = 50 Hz.
- Phụ tải chiếu sáng thường là phụ tải 1 pha, công suất không lớn. Phụ tải chiếu
sáng bằng phẳng, ít thay đổi và thường dùng dòng điện xoay chiều tần số f = 50
Hz. Độ lệch điện áp trong mạng chiếu sáng
∆
U
cp
% =
±
2,5%.
1.2.4. Các yêu cầu về cung cấp điện của nhà máy.
Theo dự kiến của nghành điện, nhà máy sẽ được cấp điện từ trạm biến áp
trung gian cách nhà máy 6 km.
Nhà máy làm việc theo chế độ 2 ca, thời gian sử dụng công suất cực đại T
max
= 3960
h. Trong nhà máy có phân xưởng sửa chữa cơ khí, ban quản lý và phòng thiết kế,
kho vật liệu là hộ loại III, các phân xưởng còn lại đều thuộc hộ loại I. Mặt bằng bố
trí các phân xưởng và nhà làm việc của nhà máy được trình bày trên đề bài.
§1.3. PHẠM VI ĐỀ TÀI.
Các nội dung thiêt kế:
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo.
1. Xác định phụ tải tính toán.
2. Thiết kế mạng cao áp nhà máy.
3. Thiết kế mạng hạ áp phân xưởng SCCK.
4. Thiết kế chiếu sáng phân xưởng SCCK.

5. Tính toán bù cos
ϕ
cho nhà máy.
6. Thiết kế trạm biến áp phân xưởng.
7. Thiết kế đường đây trung áp cấp điện cho nhà máy.
CHƯƠNG II.
XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN
o0o
Sinh viên: Nguyễn Khoa Dũng Lớp: HTĐ
4
– K48
2
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÁY KÉO
§2.1. ĐẶT VẤN ĐỀ:
Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ tải
thực tế( biến đổi) về mặt hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ huỷ hoại cách điện.
Nói cách khác, phụ tải tính toán cũng đốt nóng thiết bị lên tới nhiệt độ tương tự
như phụ tải thực tế gây ra, vì vậy chọn các thiết bị theo phụ tải tính toán sẽ đảm
bảo an toàn cho thiết bị về mặt phát nóng.
Có thể đưa ra đây một số phương pháp thường được sử dụng nhiều hơn cả để xác
định phụ tải tính toán khi quy hoạch và thiết kế các hệ thống cung cấp điện:
1. Phương pháp xác định phụ tải tính toán ( PTTT ) theo công suất đặt
và hệ số nhu cầu
P
tt
= k
nc
.
=
∑

n
di
i 1
P
( 2 – 1 )
Q
tt
= P
tt
. tg
ϕ
( 2 – 2 )
S
tt
=
+ =
ϕ
2 2
tt
tt tt
P
P Q
cos
( 2 – 3 )
Trong đó:
k
nc
- hệ số nhu cầu của nhóm hộ tiêu thụ, tra trong sổ tay kỹ thuật.
P
di

- công suất đặt của thiết bị hoặc nhóm thiết bị i, trong tính
toán có thể xem gần đúng P
d

≈
P
đm
,
[ ]
kW
.
Khi đó:
P
tt
= k
nc
.
=
∑
n
dmi
i 1
P
( 2 – 1’)
n – số thiết bị trong nhóm
P
tt
,Q
tt
, S

tt
– công suất tác dụng, phản kháng và toàn phần tính
toán của nhóm thiết bị (kW, kVAR, kVA)
2. Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình và hệ số cực đại
P
tt
= k
max
. P
tb
= k
max
. k
sd
. P
đm
( 2 – 4a )
Trong đó:
P
tb
- công suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị
[ ]
kW
.
k
max
- hệ số cực đại, tra trong sổ tay kỹ thuật theo quan hệ
k
max
= f( n

hq
, k
sd
),
k
sd
- hệ số sử dụng, tra trong sổ tay kỹ thuật,
n
hq
- số thiết bị dùng điện hiệu quả.
Số thiết bị dùng điện hiệu quả n
hq
là số thiết bị có cùng công suất, cùng chế độ
làm việc gây ra một hiệu quả phát nhiệt (hoặc mức độ huỷ hoại cách điện) đúng
Sinh viên: Nguyễn Khoa Dũng Lớp: HTĐ
4
– K48
3
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÁY KÉO
bằng các phụ tải thực tế (có công suất và chế độ làm việc có thể khác nhau) gây
ra trong quá trình làm việc, n
hq

được xác định bằng biểu thức tổng quát sau:
( )
= =
 
=
 ÷
 

∑ ∑
2
n n
2
hq dmi dmi
i 1 i 1
n P P
( làm tròn số ) ( 2 -5 )
Trong đó:
P
đmi
- công suất định mức của thiết bị thứ i trong nhóm,
n - số thiết bị trong nhóm.
Khi n lớn thì việc xác định n
hq

theo biểu thức trên khá phiền phức nên có thể
xác định n
hq

theo các phương pháp gần đúng với sai số tính toán nằm trong
khoảng
≤
±
10%.
a. Trường hợp m =
≤
dm max
dm min
P

3
P
và k
sdp

≥ 0,4
thì n
hq
= n.
Chú ý nếu trong nhóm có n
1
thiết bị mà tổng công suất của chúng không lớn hơn
5% tổng công suất của cả nhóm thì:
n
hq
= n – n
1
.
Trong đó:
P
đmmax
- công suất định mức của thiết bị có công suất lớn nhất
trong nhóm,
P
đmmin
- công suất định mức của thiết bị có công suất nhỏ nhất
trong nhóm.
b. Trường hợp m =
dm max
dm min

P
P
> 3 và k
sdp

≥
0,2; n
hq
sẽ được xác định theo :
n
hq
=
=
≤
∑
n
dmi
i 1
dm max
2 P
n
P
( 2 – 5’)
c. Khi không áp dụng được các trường hợp trên, việc xác định n
hq
phảiđược
tiến hành theo trình tự :
Trước hết tính: n
*
=

1
n
n
; P
*
=
1
P
P
( 2 – 6 )
Trong đó:
n – số thiết bị trong nhóm,
n
1
- số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất
của thiết bị có công suất lớn nhất,
P và P
1
- tổng suất của n và của n
1
thiết bị,
Sau khi tính được n
*
và P
*
tra theo sổ tay kỹ thuật ta tìm được
n
hq*
= f ( n
*,

P
*
), từ đó tính n
hq
theo công thức: n
hq
= n
hq*
.n
Sinh viên: Nguyễn Khoa Dũng Lớp: HTĐ
4
– K48
4
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÁY KÉO
Khi xác định phụ tải tính toán theo phương pháp số thiết bị dùng điện hiệu quả
n
hq
, trong một số trường hợp cụ thể có thể dùng các công thức gần đúng sau:
* Nếu n
≤ 3
và n
hq
< 4, phụ tải tính toán được tính theo công thức:
P
tt
=
=
∑
n
dmi

i 1
P
( 2 -4
b
)
* Nếu n >3 và n
hq
< 4, phụ tải tính toán được tính theo công thức:
P
tt
=
=
∑
n
ti dmi
i 1
k .P
( 2 – 4
c
)
Trong đó:
k
ti
- hệ số phụ tải của thiết bị thứ i. Nếu không có số liệu chính
xác, hệ số phụ tải có thể lấy gần đúng như sau:
k
ti
= 0,9 đối với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn,
k
ti

= 0,75 đối với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại.
* Nếu n > 300 và k
sd

≥
0,5 phụ tải tính toán được tính theo công thức:
P
tt
=1,05. k
sd
.
=
∑
n
dmi
i 1
P
( 2 – 4
d
)
Đối với thiết bị có đồ thị phụ tải bằng phẳng ( các máy bơm, quạt nén khí,…)
phụ tải tính toán có thể lấy bằng phụ tải trung bình:
P
tt
= P
tb
= k
sd
.
=

∑
n
dmi
i 1
P
( 2 – 4
e
)
* Nếu trong mạng có thiết bị một pha cần phải phân phối đều các thiết bị cho ba
pha của mạng, trước khi xác định n
hq
phải quy đổi công suất của các phụ tải 1
pha về phụ tải 3 pha tương đương:
Nếu thiết bị 1 pha đấu vào điện áp pha: P
qđ
= 3.P
pha max
Nếu thiết bị 1 pha đấu vào điện áp dây: P
qđ
=
3
.P
pha max
* Nếu trong nhóm có thiết bị tiêu thụ điện làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại thì
phải quy đổi về chế độ dài hạn trước khi xác định n
hq
theo công thức:
P
qđ
=

ε
dm
.P
đm
Trong đó:
ε
đm
- hệ số đóng điện tương đối phần trăm, cho trong lý lịch máy.
3. Phương pháp xác định PTTT theo suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích:
Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng được xác định theo phương pháp suất
chiếu sáng trên một đơn vị diện tích:
P
cs
= p
o
. F ( 2- 5 )
Trong đó:
p
0
- suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích chiếu sáng
2
W / m
 
 
.
Sinh viên: Nguyễn Khoa Dũng Lớp: HTĐ
4
– K48
5
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÁY KÉO

F- diện tích được chiếu sáng
2
m
 
 
.
Tuỳ theo yêu cầu tính toán và những thông tin có thể có được về phụ tải,
người thiết kế có thể lựa chọn các phương án thích hợp để xác định PTTT.
Trong đồ án này với phân xưởng Sửa chữa cơ khí ta đã biết vị trí, công suất đặt
và chế độ làm việc của từng thiết bị trong phân xưởng nên khi tính toán phụ tải
động lực của phân xưởng có thể sử dụng phương pháp xác định phụ tải tính toán
tính theo công suất trung bình và hệ số cực đại. Các phân xưởng còn lại do chỉ
biết diện tích và công suất đặt của nó nên để xác định phụ tải động lực của các
phân xưởng này ta áp dụng phương pháp tính theo công suất đặt và hệ số nhu
cầu. Phụ tải chiếu sáng của các phân xưởng được xác định theo phương pháp
suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích sản xuất.
§2.2.XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA
CƠ KHÍ:
Phân xưởng sửa chữa cơ khí là phân xưởng số 7 trong sơ đồ mặt bằng nhà
máy. Phân xưởng có diện tích bố trí thiết bị là 675 m
2
. Trong phân xưởng có 69
thiết bị, công suất của các thiết bị rất khác nhau, thiết bị có công suất lớn nhất là
25 kW ( máy hàn điểm ), song cũng có những thiết bị có công suất nhỏ 0.6 kW
( chỉnh lưu sê-lê-nium ).
2.2.1. Trình tự xác định phụ tải tính toán theo phương pháp P
tb
và k
max
:

1. Phân nhóm phụ tải:
Trong một phân xưởng thường có nhiều thiết bị có công suất và chế độ làm việc
rất khác nhau, muốn xác định phụ tải tính toán được chính xác cần phải phân nhóm
thiết bị điện. Việc phân nhóm thiết bị điện cần tuân theo các nguyên tắc sau:
* Các thiết bị 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 các đường
dây hạ áp trong phân xưởng.
* Chế độ làm việc của các thiết bị trong cùng một nhóm nên giống nhau để việc
xác định PTTT được chính xác hơn và thuận lợi cho việc lựa chọn phương thức
cung cấp điện cho nhóm.
* Tổng công suất các nhóm nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại các tủ động lực
cần dùng trong phân xưởng và toàn nhà máy. Số thiết bị trong một nhóm cũng
không nên quá nhiều bởi số đầu ra của các tủ động lực thường
≤
(8- 12).
Tuy nhiên thường thì rất khó thoả mãn cùng một lúc cả 3 nguyên tắc trên, do
vậy người thiết kế cần phải lựa chọn cách phân nhóm sao cho hợp lý nhất.
Dựa theo nguyên tắc phân nhóm phụ tải điện đã nêu ở trên và căn cứ vào vị
trí, công suất của các thiết bị bố trí trên mặt bằng phân xưởng có thể chia các
Sinh viên: Nguyễn Khoa Dũng Lớp: HTĐ
4
– K48
6
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÁY KÉO
thiết bị trong phân xưởng Sửa chữa cơ khí thành 5 nhóm. Kết quả phân nhóm
phụ tải điện được trình bày trong bảng 2.1.
Bảng 2.1- Tổng hợp kết quả phân nhóm phụ tải
TT
Tên thiết bị
Số

lượng
Ký hiệu
trên mặt
bằng
P
đm
(kW)
I
đm
(A)
1
máy
Toàn
bộ
1 2 3 4 5 6 7
NHÓM I
1 Máy cưa kiểu đai 1 1 1,0 1,0 2,53
2 Khoan bàn 1 3 0,65 0,65 1,65
3 Máy mài thô 1 5 2,8 2,8 7,09
4 Máy khoan đứng 1 6 2,8 2,8 7,09
5 Máy bào ngang 1 7 4,5 4,5 11,39
6 Máy xọc 1 8 2,8 2,8 7,09
Cộng nhóm I: 6 14,55 36,834
NHÓM II
1 Máy mài tròn vạn năng 1 9 2,8 2,8 7.09
2 Máy phay răng 1 10 4,5 4,5 11,39
3 Máy phay vạn năng 1 11 7,0 7,0 17,72
4 Máy tiện ren 1 12 8,1 8,1 20,51
5 Máy tiện ren 1 13 10,0 10,0 25,32
6 Máy tiện ren 1 14 14,0 14,0 35,44

7 Máy tiện ren 1 15 4,5 4,5 11,39
8 Máy tiện ren 1 16 10,0 10,0 25,32
9 Máy khoan đứng 1 18 0,85 0,85 2,15
Cộng nhóm II: 9 61,75 156,33
NHÓM III
1 Máy tiện ren 1 17 20,0 20,0 50,65
2 Cầu trục 1 19 24,2 24,2 61,27
3 Máy khoan bàn 1 22 0,85 0,85 2,51
4 Bể dầu có tăng nhiệt 1 26 2,5 2,5 6,33
5 Máy cạo 1 27 1 1 2,53
6 Máy mài thô 1 30 2,8 2,8 7,09
7 Máy nén cắt liên hợp 1 31 1,7 1,7 4,30
8 Máy mài phá 1 33 2,8 2,8 7,09
9 Quạt lò rèn 1 34 1,5 1,5 3,79
10 Máy khoan đứng 1 38 0,85 0,85 2,15
Cộng nhóm III: 10 58,2 147,35
NHÓM IV
1 Bể ngâm dung dịch kềm 1 41 3,0 3,0 7,59
2 Bể ngâm nước nóng 1 42 3,0 3,0 7,59
3 Máy cuộn đây 1 46 1,2 1,2 3,04
Sinh viên: Nguyễn Khoa Dũng Lớp: HTĐ
4
– K48
7
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÁY KÉO
4 Máy cuộn dây 1 47 1,0 1,0 2,53
5
Bể ngâm tẩm tăng
nhiệt
1 48 3,0 3,0 7,59

6 Tủ sấy 1 49 3,0 3,0 7,59
7 Máy khoan bàn 1 50 0,65 0,65 1,65
8 Máy mài thô 1 52 2,5 2,5 6,33
9 Bàn thử thiệt bị điện 1 53 7,0 7,0 17,72
10 Chỉnh lưu se-le-nium 1 69 0,6 0,6 1,52
Cộng nhóm IV: 10 24.95 63,18
NHÓM V
1 Bể khử dầu mỡ 1 55 3,0 3,0 7,59
2 Lò điện để luyện khuôn 1 56 5,0 5,0 12,66
3 Lò điện nấu chảy babit 1 57 10,0 10,0 25,32
4 Lò điện để mạ thiếc 1 58 3,5 3,5 8,86
5 Quạt lò đúc đồng 1 60 1,5 1,5 3,79
6 Máy khoan bàn 1 62 0,65 0,65 1,65
7 Máy uốn các tấm mỏng 1 64 1,7 1,7 4,30
8 Máy mài phá 1 65 2,8 2,8 7,09
9 máy hàn điểm 1 66 25,0 25,0 63,29
Cộng nhóm V: 9 53,15 134,56
I
đm
=
dm
S
3.U
;
=
ϕ
dm
dm
P
S

cos
( 2 – 6 )
Tất cả các nhóm đều lấy cos
ϕ
= 0,6 ; U = 0,38 kV
2. Xác định phụ tải tính toán của các nhóm phụ tải:
a. Tính toán cho nhóm I: Số liệu phụ tải của nhóm I cho trong bảng 2.2.
Bảng 2.2- Danh sách thiết bị thuộc nhóm I.
TT Tên thiết bị
Số
lượn
g
kí hiệu
trên mặt
bằng
P
đm
(kW)
I
đm
(A)
1 máy Toàn
bộ
1 Máy cưa kiểu đai 1 1 1,0 1,0 2,53
2 Khoan bàn 1 3 0,65 0,65 1,65
3 Máy mài thô 1 5 2,8 2,8 7,09
4 Máy khoan đứng 1 6 2,8 2,8 7,09
5 Máy bào ngang 1 7 4,5 4,5 11,39
6 Máy xọc 1 8 2,8 2,8 7,09
Sinh viên: Nguyễn Khoa Dũng Lớp: HTĐ

4
– K48
8
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÁY KÉO
Cộng nhóm I: 6 14,55 36,834
Tra PL 1.1 (TL1) ta có: k
sd
= 0,16 và cos
ϕ
= 0,6
→
tg
ϕ
= 1,33
n = 6 ; n
1
= 4
n
*
=
= =
1
n 4
0,67
n 6
P
*
=
1
P

P
=
+ + +
=
2,8 4,5 2,8 2,8
0,89
14,55

Tra PL 1.4 (TL1) có: n
hq*
= 0,73
Số thiết bị sử dụng hiệu quả: n
hq
= n
hq*
. n = 0,73.6
≈
4
Tra PL 1.5 (TL1) có: k
max
= 3,11
Phụ tải tính toán nhóm I:
P
tt
= k
max
. k
sd
.
=

∑
n
dmi
i 1
P
= 3,11. 0,16. 14,55 = 7,24
kW
Q
tt
= P
tt
. tg
ϕ
= 7,24. 1,33 = 9,63
kVAr

S
tt
=
tt
P 7,24
12,07
cos 0,6
= =

kVA
I
tt
=
tt

S
U. 3
=
12,07
0,38. 3
= 18,34
A
b. Tính toán cho nhóm II: Số liệu phụ tải của nhóm II cho trong bảng 2.3.
Bảng 2.3 Danh sách các thiết bị thuộc nhóm II.
TT Tên thiết bị
Số
lượng
Kí hiệu
trên
mặt
bằng
P
đm
( kW)
I
đm
(A)
1 máy
Toàn
bộ
1 Máy mài tròn vạn năng 1 9 2,8 2,8 7.09
2 Máy phay răng 1 10 4,5 4,5 11,39
3 Máy phay vạn năng 1 11 7,0 7,0 17,72
4 Máy tiện ren 1 12 8,1 8,1 20,51
5 Máy tiện ren 1 13 10,0 10,0 25,32

6 Máy tiện ren 1 14 14,0 14,0 35,44
7 Máy tiện ren 1 15 4,5 4,5 11,39
Sinh viên: Nguyễn Khoa Dũng Lớp: HTĐ
4
– K48
9
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÁY KÉO
8 Máy tiện ren 1 16 10,0 10,0 25,32
9 Máy khoan đứng 1 18 0,85 0,85 2,15
Cộng nhóm II: 9 61,75 156,33
Tra PL 1.1 (TL1) ta có: k
sd
= 0,16
và cos
ϕ
= 0,6
→
tg
ϕ
= 1,33
n = 9, n
1
= 5
n
*
=
1
n
n
=

5
9
= 0,56
P
*
=
1
P
P
=
10 14 10 8,1 7
61,75
+ + + +
= 0,79
Tra PL 1.4 (TL1) có: n
hq*
= 0,75
Số thiết bị sử dụng hiệu quả : n
hq
= n
hq*
. n = 0,75. 9
≈
7
Tra PL 1.5 (TL1) cã: k
max
= 2,48
Phụ tải tính toán nhóm II:
P
tt

= k
max
. k
sd
.
n
dmi
i 1
P
=
∑
= 2,48. 0,16. 61,75 = 24,50
kW
Q
tt
= P
tt
. tg
ϕ
= 24,50. 1,33 = 32,59
kVAr
S
tt
=
tt
P 24,5
40,83
cos 0,6
= =

kVA
I
tt
=
tt
S
U. 3
=
40,83
0,38. 3
= 62,03
A
c. Tính toán cho nhóm III: Số liệu phụ tải của nhóm III cho trong bảng 2.4.
Bảng 2.4 Danh sách các thiết bị thuộc nhóm III.
TT Tên thiết bị
Số
lượng
kí hiệu
trên mặt
bằng
P
đm
( kW)
I
đm
(A)
1
máy
Toàn
bộ

1 Máy tiện ren 1 17 20,0 20,0 50,65
2 Cầu trục 1 19 24,2 24,2 61,27
3 Máy khoan bàn 1 22 0,85 0,85 2,51
4 Bể dầu có tăng nhiệt 1 26 2,5 2,5 6,33
5 Máy cạo 1 27 1 1 2,53
6 Máy mài thô 1 30 2,8 2,8 7,09
7 Máy nén cắt liên hợp 1 31 1,7 1,7 4,30
8 Máy mài phá 1 33 2,8 2,8 7,09
9 Quạt lò rèn 1 34 1,5 1,5 3,79
10 Máy khoan đứng 1 38 0,85 0,85 2,15
Cộng nhóm III: 10 58,2 147,35
Sinh viên: Nguyễn Khoa Dũng Lớp: HTĐ
4
– K48
10
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÁY KÉO
Tra PL 1.1 (TL1) ta có: k
sd
= 0,16 và cos
ϕ
= 0,6
→
tg
ϕ
= 1,33
Nhóm này có cầu trục làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại nên ta phải qui đổi về
dài hạn như sau :
P
tt
=

dm d%
P K =
24,2
0,25 12.1=
kW
n = 10, n
1
= 2
n
*
=
1
n
n
=
2
10
= 0,2

P
∑
= 46,1.
1
P
=32,1 (do đã qui đổi cầu trục từ làm việc ngắn hạn
về làm việc dài hạn )
P
*
=
1

P
P
=
32,1
46,1
= 0,69
Tra PL 1.4 (TL1) có: n
hq*
= 0,37
Số thiết bị sử dụng hiệu quả: n
hq
= n
hq*
. n = 0,37. 10
≈
4
Tra PL 1.5 (TL1) có: k
max
= 3,11
Phụ tải tính toán nhóm III:
P
tt
= k
max
. k
sd
.
n
dmi
i 1

P
=
∑
= 3,11. 0,16. 46,1 = 22,94
kW
Q
tt
= P
tt
. tg
ϕ
= 22,94. 1,33 = 30,51
kVAr
S
tt
=
tt
P 22,94
38,23
cos 0,6
= =

kVA
I
tt
=
tt
S
U. 3
=

38,23
3.0,38
= 58,08
A
d. Tính toán cho nhóm IV: Số liệu phụ tải của nhóm IV cho trong bảng 2.5
Bảng 2.5 Danh sách các thiết bị thuộc nhóm IV.
TT Tên thiết bị
Số
lượng
kí hiệu
trên mặt
bằng
P
đm
( kW)
I
đm
(A)
1 máy
Toàn
bộ
1 Bể ngâm dung dịch kềm 1 41 3,0 3,0 7,59
2 Bể ngâm nước nóng 1 42 3,0 3,0 7,59
3 Máy cuộn đây 1 46 1,2 1,2 3,04
4 Máy cuộn dây 1 47 1,0 1,0 2,53
5 Bể ngâm tẩm tăng nhiệt 1 48 3,0 3,0 7,59
6 Tủ sấy 1 49 3,0 3,0 7,59
7 Máy khoan bàn 1 50 0,65 0,65 1,65
8 Máy mài thô 1 52 2,5 2,5 6,33
9 Bàn thử thiệt bị điện 1 53 7,0 7,0 17,72

10 Chỉnh lưu se-le-nium 1 69 0,6 0,6 1,52
Sinh viên: Nguyễn Khoa Dũng Lớp: HTĐ
4
– K48
11
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÁY KÉO
Cộng nhóm IV: 10 24.95 63,18
Tra PL 1.1 (TL1) ta có: k
sd
= 0,16 và cos
ϕ
= 0,6
→
tg
ϕ
= 1,33
n = 10, n
1
= 1
n
*
=
1
n
n
=
1
10
= 0,10
P

∑
= 24,95.
1
P
=7
P
*
=
1
P
P
=
7
0,28
24,95
=
Tra PL 1.4 (TL1) có: n
hq*
= 0,7
Số thiết bị sử dụng hiệu quả: n
hq
= n
hq*
. n = 0,74. 10 = 7
Tra PL 1.5 (TL1) có: k
max
= 2,48
Phụ tải tính toán nhóm IV:
P
tt

= k
max
. k
sd
.
n
dmi
i 1
P
=
∑
= 2,48. 0,16. 24,95 = 9,90
kW
Q
tt
= P
tt
. tg
ϕ
= 9,90. 1,33 = 13,17
kVAr
S
tt
=
tt
P 9,90
16,5
cos 0,6
= =

kVAr
I
tt
=
tt
S
U. 3
=
16,5
25,07
3.0,38
=

A
e. Tính toán cho nhóm V: Số liệu phụ tải của nhóm V cho trong bảng 2.6
Bảng 2.6 – Danh sách các thiết bị thuộc nhóm V.
TT Tên thiết bị
Số
lượng
kí hiệu
trên mặt
bằng
P
đm
( kW)
I
đm
(A)
1
máy

Toàn
bộ
1 Bể khử dầu mỡ 1 55 3,0 3,0 7,59
2 Lò điện để luyện khuôn 1 56 5,0 5,0 12,66
3 Lò điện nấu chảy babit 1 57 10,0 10,0 25,32
4 Lò điện để mạ thiếc 1 58 3,5 3,5 8,86
5 Quạt lò đúc đồng 1 60 1,5 1,5 3,79
6 Máy khoan bàn 1 62 0,65 0,65 1,65
7 Máy uốn các tấm mỏng 1 64 1,7 1,7 4,30
8 Máy mài phá 1 65 2,8 2,8 7,09
9 máy hàn điểm 1 66 25,0 25,0 63,29
Cộng nhóm V: 9 53,15 134,56
Tra PL 1.1 (TL1) ta có: k
sd
= 0,16 và cos
ϕ
= 0,6
→
tg
ϕ
= 1,33
Nhóm 5 có quạt lò đúc đồng P = 1,5 < 2 nên ta phải qui đổi từ 1 pha về 3 pha
( quạt dùng điện áp pha)
P
qd
= P
dm
.3 = 3.1,5 = 4,5 [kW]
Sinh viên: Nguyễn Khoa Dũng Lớp: HTĐ
4

– K48
12
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÁY KÉO
n = 9, n
1
= 1
n
*
=
1
n
n
=
1
0,11
9
=
1
*
P 25
P 0,45
P 56,15
= = =
(do đã qui đổi quạt từ 1 pha về 3 pha )
Tra PL 1.4 (TL1) có: n
hq*
= 0,43
Số thiết bị sử dụng hiệu quả: n
hq
= n

hq*
. n = 0,43. 9
≈
4
Tra PL 1.5 (TL1) có: k
max
= 3,11
Phụ tải tính toán nhóm V:
P
tt
= k
max
. k
sd
.
n
dmi
i 1
P
=
∑
= 3,11. 0,16. 56,15 = 27,94
kW
Q
tt
= P
tt
. tg
ϕ
=27,94. 1,33 = 37,16

kVAr
S
tt
=
tt
P 27,94
46,57
cos 0,6
= =

kVA
I
tt
=
tt
S
U. 3
=
46,57
70,76
3.0,38
=

A

3. Tính toán phụ tải chiếu sáng của phân xưởng sửa chữa cơ khí:
Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng được xác định theo phương pháp suất
chiếu sáng trên một đơn vị diện tích:
P
cs

= p
o
. F. ( 2-7 )
Trong đó:
p
0
- suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích chiếu sáng
2
W / m
 
 
F- diện tích được chiếu sáng
2
m
 
 
.
Trong phân xưởng SCCK hệ thống chiếu sáng sử dụng đèn sợi đốt, tra bảng
PL. 1.2 (TL1) có p
0
=12
2
W / m
Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng:
P
cs
= p
0
. F = 12. 675 = 8100
W

Q
cs
= P
cs
. tg
cs
ϕ
= 0 W, do cos
cs
ϕ
= 1
4. Xác định phụ tải tính toán toàn phân xưởng:
Phụ tải tác dụng của phân xưởng:
P
px
=k
đt
.
n
tti
i 1
P
=
∑
= 0,85. ( 7,24 + 24,50 + 22,94 + 9,90 + 27,94 )
= 78,64
kW
Q
px
= 78,64.1,33= 104,59 kVAr

Sinh viên: Nguyễn Khoa Dũng Lớp: HTĐ
4
– K48
13
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÁY KÉO
Trong đó:
k
đt
- hệ số đồng thời của toàn phân xưởng, lấy k
đt
= 0,85.
Phụ tải phản kháng của phân xưởng:
Q
px
= k
đt
.
n
tti
i 1
Q
=
∑
= P
px
.tg
ϕ
= 78,5. 1,33 = 104,4
kVAr
Phụ tải toàn phần của phân xưởng kể cả chiếu sáng:

S
ttpx
=
( )
( )
2
2
2 2
px cs px
P P Q 78,64 8,1 104,59 135,88+ + = + + =

kVA
I
ttpx
=
ttpx
S
135,88
206,45
3.U 3.0,38
= =
A
Hệ số công suất toàn phân xưởng:
Cos
ϕ
=
ttpx
ttpx
P
78,64 8,1

0,64
S 135,88
+
= =
Từ các kết quả trên ta có bảng tổng hợp kết quả xác định phụ tải tính toán
cho phân xưởng SCCK ( bảng 2.8 )
§2.3. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO CÁC PHÂN XƯỞNG CÒN LẠI:

Do chỉ biết trước công suất đặt và diện tích của các phân xưởng nên ở đây sử
dụng phương pháp xác định PTTT theo công suất đặt và hệ số nhu cầu.
1. Ban quản lý và phòng thiết kế :
Công suất đặt ( P
đ
): 80 kW
Diện tích: S = 2275 m
2
Tra bảng PL.1.3 (TL1) có k
nc
= 0,8
Cos
ϕ
= 0,8
→
tg
ϕ
= 0,75
Tra bảng PL 1.2 (TL1) có suất chiếu sáng p
0
= 15 W/m
2

ở đây ta dùng đèn huỳnh quang nên cos
ϕ
cs
= 0,85
* Công suất tính toán động lực:
P
đl
= k
nc
. P
đ
= 0,8. 80 = 64
kW
Q
đl
= P
đl
. tg
ϕ
= 64. 0,75 = 48
kVAr
* Công suất tính toán chiếu sáng:
P
cs
= p
0
. S = 15. 2275 = 34125
W
= 34,13
kW

Q
cs
= P
cs
.cos
ϕ
cs
=34,13.062 = 21,16 kVAr
* Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng:
P
tt
= P
đl
+ P
cs
= 64 +34,125 = 98,125
kW
* Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng:
Q
tt
= Q
đl
+ Q
cs
= 48 + 21,16 = 69,16
kVAr
Sinh viên: Nguyễn Khoa Dũng Lớp: HTĐ
4
– K48
14

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÁY KÉO
Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng:
S
tt
=
2 2
tt tt
P Q+
=
2 2
98,125 69,16 120,05
+ =

kVA
I
tt
=
tt
S 120,05
182,39
3.U 3.0,38
= =

A
2. Phân xưởng cơ khí số 1:
Công suất đặt P
đ
= 1500
kW
Diện tích: S = 3500 m

2
Tra bảng PL.1.3 ( TL1 ) có k
nc
= 0,3
cos
ϕ
= 0,6
→
tg
ϕ
= 1,33
Tra bảng PL 1.2 ( TL1 ) có suất chiếu sáng p
0
= 14 W/m
2
ở đây ta dùng đèn sợi đốt nên cos
ϕ
cs
= 1
* Công suất tính toán động lực:
P
đl
= k
nc
. P
đ
= 0,3. 1500 = 450
kW
Q
đl

= P
đl
. tg
ϕ
= 450. 1,33 = 598,5
kVAr
* Công suất tính toán chiếu sáng:
P
cs
= p
0
. S = 14. 3500. 10
-3
= 49
kW
Q
cs
= P
cs
.cos
ϕ
cs
= 0
* Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng:
P
tt
= P
đl
+ P
cs

= 450 + 49 = 499
kW
* Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng:
Q
tt
= Q
đl
+ Q
cs

l
= 598,5
[ ]
kVAr
* Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng:
S
tt
=
2 2
tt tt
P Q+
=
2 2
499 598,5 799,23
+ =
kVA
I
tt
=
tt

S
3.U
=
799,23
1183,92
3.0,38
=

A
3. Phân xưởng cơ khí số 2:
Công suất đặt P
đ
= 1800
kW
Diện tích: S = 4150 m
2
Tra bảng PL.1.3 ( TL1 ) có k
nc
= 0,3
cos
ϕ
= 0,6
→
tg
ϕ
= 1.33
Tra bảng PL 1.2 ( TL1 ) có suất chiếu sáng p
0
= 14 W/m
2

ở đây ta dùng đèn sợi đốt nên cos
ϕ
cs
= 1
* Công suất tính toán động lực:
P
đl
= k
nc
. P
đ
= 0,3. 1800 = 540
kW
Q
đl
= P
đl
. tg
ϕ
= 540. 1,33 = 718,2
kVAr
* Công suất tính toán chiếu sáng:
Sinh viên: Nguyễn Khoa Dũng Lớp: HTĐ
4
– K48
15
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÁY KÉO
P
cs
= p

0
. S = 14. 4150. 10
-3
= 58,1
kW
Q
cs
= P
cs
.cos
ϕ
cs
= 0
* Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng:
P
tt
= P
đl
+ P
cs
= 540 +58,1 = 598,1
kW
* Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng:
Q
tt
= Q
đl
= 718,2
kVAr
* Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng:

S
tt
=
2 2
tt tt
P Q+
=
2 2
598,1 718,2 934,63
+ =

kVA
I
tt
=
tt
S
3.U
=
934,63
1420,02
3.0,38
=

A
4. Phân xưởng luyện kim màu:
Công suất đặt P
đ
= 2100
kW

Diện tích: S = 3875 m
2
Tra bảng PL.1.3 ( TL1 ) có k
nc
= 0,6
cos
ϕ
= 0,8
→
tg
ϕ
= 0,75
Tra bảng PL 1.2 ( TL1 ) có suất chiếu sáng p
0
= 15 W/m
2
ở đây ta dùng đèn sợi đốt nên cos
ϕ
cs
= 1
* Công suất tính toán động lực:
P
đl
= k
nc
. P
đ
= 0,6. 2100 = 1260
kW
Q

đl
= P
đl
. tg
ϕ
= 1260. 0,75 = 945
kVAr
* Công suất tính toán chiếu sáng:
P
cs
= p
0
. S = 15. 3875. 10
-3
= 58,13
kW
Q
cs
= P
cs
.cos
ϕ
cs
= 0
* Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng:
P
tt
= P
đl
+ P

cs
= 1260 +58,13 = 1318,13
kW
* Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng:
Q
tt
= Q
đl
= 945
kVAr
* Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng:
S
tt
=
2 2
tt tt
P Q+
=
2 2
1318,13 945 1621,88
+ =
kVA
I
tt
=
tt
S
3.U
=
=

1621,88
3464,192
3.0,38

A
5. Phân xưởng luyện kim đen:
Công suất đặt P
đ
= 2300
kW
Diện tích: S = 6700 m
2
Tra bảng PL.1.3 (TL1) có k
nc
= 0,6
cos
ϕ
= 0,8
→
tg
ϕ
= 0,75
Sinh viên: Nguyễn Khoa Dũng Lớp: HTĐ
4
– K48
16
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÁY KÉO
Tra bảng PL 1.2 (TL1) có suất chiếu sáng p
0
= 15 W/m

2
ở đây ta dùng đèn sợi đốt nên cos
ϕ
cs
= 1
* Công suất tính toán động lực:
P
đl
= k
nc
. P
đ
= 0,6. 2300 = 1380
kW
Q
đl
= P
đl
. tg
ϕ
= 1380. 0,75 = 1035
kVAr
* Công suất tính toán chiếu sáng:
P
cs
= p
0
. S = 15. 6700. 10
-3
= 100,5

kW
Q
cs
= P
cs
.cos
ϕ
cs
= 0
* Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng:
P
tt
= P
đl
+ P
cs
= 1380 + 100,5 = 1480,5
kW
* Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng:
Q
tt
= Q
đl
= 1035
kVAr
* Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng:
S
tt
=
2 2

tt tt
P Q+
=
2 2
1480,5 1035 1806,4
+ =
kVA
I
tt
=
tt
S
3.U
=
1806,4
2744,54
3.0,38
=
A
6. Phân xưởng rèn:
Công suất đặt: P
đ
= 1350
kW
Diện tích: S = 4500 ( m
2
)
Tra bảng PL.1.3 ( TL1 ) có k
nc
= 0,5

cos
ϕ
= 0,6
→
tg
ϕ
= 1,33
Tra bảng PL 1.2 ( TL1 ) có suất chiếu sáng p
0
= 15 W/m
2
ở đây ta dùng đèn sợi đốt nên cos
ϕ
cs
= 1
* Công suất tính toán động lực:
P
đl
= k
nc
. P
đ
= 0,5. 1350 = 675
kW
Q
đl
= P
đl
. tg
ϕ

= 675. 1,33 = 897,75
kVAr
* Công suất tính toán chiếu sáng:
P
cs
= p
0
. S = 15. 4500. 10
-3
= 67,5
kW
Q
cs
= P
cs
.cos
ϕ
cs
= 0
* Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng:
P
tt
= P
đl
+ P
cs
= 675 + 67,5 = 742,5
kW
* Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng:
Q

tt
= Q
đl
= 897,75
kVAr
* Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng:
S
tt
=
2 2
tt tt
P Q+
=
2 2
742,5 897,75 1165,02
+ =

kVA
Sinh viên: Nguyễn Khoa Dũng Lớp: HTĐ
4
– K48
17
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÁY KÉO
I
tt
=
tt
S
3.U
=

1165,02
1770,06
3.0,38
=
A
7. Phân xưởng nhiệt luyện:
Công suất đặt: P
đ
= 1200
kW
Diện tích: S = 5400 m
2
Tra bảng PL.1.3 (TL1) có k
nc
= 0,6; cos
ϕ
= 0,8
→
tg
ϕ
= 0,75
Tra bảng PL 1.2 (TL1) có suất chiếu sáng p
0
= 15 W/m
2
ở đây ta dùng đèn sợi đốt nên cos
ϕ
cs
= 1
* Công suất tính toán động lực:

P
đl
= k
nc
. P
đ
= 0,6. 1200 = 720
kW
Q
đl
= P
đl
. tg
ϕ
= 720. 0,75 = 540
kVAr
* Công suất tính toán chiếu sáng:
P
cs
= p
0
. S = 15. 5400. 10
-3
= 81
kW
Q
cs
= P
cs
.cos

ϕ
cs
= 0
* Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng:
P
tt
= P
đl
+ P
cs
= 720 + 81 = 801
kW
* Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng:
Q
tt
= Q
đl
= 540
kVAr
* Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng:
S
tt
=
2 2
tt tt
P Q+
=
2 2
801 540 966,02+ =

kVA
I
tt
=
tt
S
3.U
=
966,02
1467,72
3.0,38
=
A
8. Bộ phận nén khí:
Công suất đặt: P
đ
= 1700
kW
Diện tích: S = 2925 m
2
Tra bảng PL.1.3 ( TL1 ) có k
nc
= 0,6
cos
ϕ
= 0,8
→
tg
ϕ
= 0,75

Tra bảng PL 1.2 ( TL1 ) có suất chiếu sáng p
0
= 10 W/m
2
ở đây dùng đèn sợi đốt nên có cos
ϕ
cs
= 1
→
tg
ϕ
cs
= 0
* Công suất tính toán động lực:
P
đl
= k
nc
. P
đ
= 0,6. 1700 = 1020
kW
Q
đl
= P
đl
. tg
ϕ
= 1020. 0,75 = 765 kVAr
* Công suất tính toán chiếu sáng:

P
cs
= p
0
. S = 10. 2925. 10
-3
= 29,25
kW
Q
cs
= P
cs
. tg
ϕ
cs
= 0
kVAr
* Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng:
P
tt
= P
đl
+ P
cs
= 1020 + 29,25 = 1049,25
kW

Sinh viên: Nguyễn Khoa Dũng Lớp: HTĐ
4
– K48

18
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÁY KÉO
* Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng:
Q
tt
= Q
đl
+ Q
cs
= 765 kVAr
* Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng:
S
tt
=
2 2
tt tt
P Q+
=
2 2
1049,25 765 1298,52
+ =
kVA
I
tt
=
tt
S
3.U
=
1298,52

1972,89
3.0,38
=
A
9. Kho vật liệu:
Công suất đặt: P
đ
= 60 kW
Diện tích: S = 3600 m
2

Tra bảng PL.1.3 ( TL1 ) có k
nc
= 0,7
cos
ϕ
= 0,8
→
tg
ϕ
= 0,75
Tra bảng PL 1.2 ( TL1 ) có suất chiếu sáng p
0
= 10 W/m
2
ở đây ta dùng đèn sợi đốt nên cos
ϕ
cs
= 1
* Công suất tính toán động lực:

P
đl
= k
nc
. P
đ
= 0,7. 60 = 42 kW
Q
đl
= P
đl
. tg
ϕ
= 42. 0,75 = 31,5 kVAr
* Công suất tính toán chiếu sáng:
P
cs
= p
0
. S = 10. 3600. 10
-3
= 36 kW
Q
cs
= P
cs
. tg
ϕ
cs
= 0 kVAr

* Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng:
P
tt
= P
đl
+ P
cs
= 42 + 36 = 78 kW
* Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng:
Q
tt
= Q
đl
= 31,5 kVAr
* Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng:
S
tt
=
2 2 2 2
tt tt
P Q 78 31,5 84,12+ = + =
kVA
I
tt
=
tt
S
3.U
=
84,12

127,8
3.0,38
=
A
Kết quả xác định PTTT của các phân xưởng
Bảng 2.9 Phụ tải tính toán của các phân xưởng
TÊN PHÂN
XƯỞNG
P
0
(kW)
k
nc
Cos
ϕ
P
0
(W/m
2
)
P
đl
(kW)
P
cs
(kW)
P
tt
(kW)
Q

tt
(kVAr)
S
tt
(kVA)
BQL và PTK 80 0,8 0,8 15 64 34,13 98,13 69,16 120,05
PX cơ khí số 1 1500 0,3 0,6 14 450 49 499 598,5 779,23
PX cơ khí số 2 1800 0,3 0,6 14 540 58,1 598,1 718,2 934,63
PX LK màu 2100 0,6 0,8 15 1260 58,13 1318,1 945 1621,88
Sinh viên: Nguyễn Khoa Dũng Lớp: HTĐ
4
– K48
19
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÁY KÉO
3
PX LK đen 2300 0,6 0,8 15 1380 100,5 1480,5 1035 1806,4
PX SCCK 12 78,64 8,1 86,74 104,59 135,88
PX rèn 1350 0,5 0,6 15 675 67,5 742,5 897,75 1165,02
PX nhiệt luyện 1200 0,6 0,8 15 720 81 801 540 966,02
Bộ phận nén khí 1700 0,6 0,8 10 1020 29,25
1049,2
5
765 1298,52
Kho vật liệu 60 0,7 0,8 10 42 36 78 31,5 84,12
Cộng các PX
6751,3
5
5704,7
§2.4. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA NHÀ MÁY:
* Phụ tải tính toán tác dụng của nhà máy:

P
tnm
= k
đt
.
10
tti
i 1
P
=
∑
Trong đó:
k
đt
– hệ số đồng thời, k
đt
= 0,8.
P
ttnm
= 0,8.6751,25 = 5401,0 kW.
* Phụ tải tính toán phản kháng của toàn nhà máy:
Q
tnm
= k
đt
.
11
tti
i 1
Q

=
∑
Q
tnm
= 0,8.5704,7 = 4563,76 kVAr
* Phụ tải tính toán toàn phần của nhà máy:
S
ttnm
=
2 2 2 2
ttnm ttnm
P Q 5401,0 4563,76 7070,96+ = + =
kVAr
* Hệ số công suất của toàn nhà máy:
cos
nm
ϕ
=
ttnm
ttnm
P
5401,0
0,764
S 7070,96
= =
§2.5. XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI ĐIỆN VÀ VẼ BIỂU ĐỒ PHỤ TẢI:
2.5.1. Tâm phụ tải điện:
Tâm phụ tải điện là điểm thoả mãn điều kiện mô men phụ tải đạt giá trị cực
tiểu
n

i i
i 1
P .l
=
∑
→
min
Trong đó:
P
i
và l
i
– công suất và khoảng cách của phụ tải thứ i đến tâm phụ tải.
Để xác định toạ độ của tâm phụ tải có thể sử dụng các dạng biểu thức sau:
Sinh viên: Nguyễn Khoa Dũng Lớp: HTĐ
4
– K48
20
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÁY KÉO
x
0
=
n
i i
i 1
n
i
i 1
S x
S

=
=
∑
∑
; y
0
=
n
i i
i 1
n
i
i 1
S y
S
=
=
∑
∑
; z
0
=
n
i i
i 1
n
i
i 1
S z
S

=
=
∑
∑
( 2 -9 )
Trong đó:
x
0
; y
0
; z
0
– toạ độ tâm của phụ tải điện.
x
i
; y
i
; z
i
– toạ độ của phụ tải thứ i tính theo một hệ trục tọa độ
XYZ tuỳ chọn.
S
i
– công suất của phụ tải thứ i.
Trong thực tế thường ít quan tâm đến toạ độ z. Tâm phụ tải điện là vị trí tốt
nhất để đặt các trạm biến áp, trạm phân phối, tủ phân phối, tủ động lực nhằm mục
đích tiết kiệm chi phí cho dây dẫn và giảm tổn thất trên lưới điện.
2.5.2. Biểu đồ phụ tải điện:
Biểu đồ phụ tải điện là một vòng tròn vẽ trên mặt phẳng, có tâm trùng với tâm
của phụ tải điện, có diện tích tương ứng với công suất của phụ tải theo tỉ lệ xích nào

đó tùy chọn. Biểu đồ phụ tải cho phép người thiết kế hình dung được sự phân bố
phụ tải trong phạm vi khu vực cần thiết kế, từ đó có cơ sở để lập các phương án
cung cấp điện. Biểu đồ phụ tải được chia thành 2 phần: phần phụ tải động lực
( phần hình quạt gạch chéo ) và phần phụ tải chiếu sáng ( phần hình quạt để trắng ).
S
cs
S
®l
Hình 1. Vòng tròn phụ tải
Để vẽ được biểu đồ phụ tải cho phân xưởng, ta coi phụ tải của các phân xưởng
phân bố đều theo diện tích phân xưởng nên tâm phụ tải có thể lấy trùng với tâm
hình học của phân xưởng trên mặt bằng.
Bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải của phụ tải thứ i được xác định qua biểu thức:
S= m. F = m.
π
.R
2

→
R
i
=
i
S
m.Π
(2 -9)
Trong đó m là tỉ lệ xích, ở đây ta chọn m = 6 kVA/ mm
2
Góc của phụ tải chiếu sáng nằm trong biểu đồ được xác định theo công thức
sau:

csi
csi
tti
360.P
P
α =
(2 -10)
Sinh viên: Nguyễn Khoa Dũng Lớp: HTĐ
4
– K48
21
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÁY KÉO
Kết quả tính toán R
i
và
α
csi
của biểu đồ phụ tải phân xưởng được ghi trong bảng 2.10
Bảng 2.10 Kết quả xác định R
i
và
α
csi
cho các phân xưởng
TT Tên phân xưởng
P
cs
(kW )
P
tt

(kW)
S
tt
(kVA)
Tâm phụ tải
R
(mm)
α
0
csi
X
(mm)
Y
(mm)
1 BQL và PTK
34,13 98,13 120,05
13,07 4,28 3,57 125,17
2 P/x cơ khí số 1
49 499 779,23
6,16 2,05 9,09 35,35
3 P/x cơ khí số 2
58,10 598,10 934,63
8,67 1,75 9,96 34,97
4 P/x luyện kim màu
58,13 1318,13 1621,88
2,51 7,50 13,12 15,88
5 P/x luyện kim đen
100,50 1480,50 1806,4
8,76 8,21 13,84 24,44
6 P/x sửa chữa cơ khí

8,10 86,74 135,88
11,56 1,68 3,79 33,62
7 P/x rèn
67,50 742,50 1165,02
5,46 7,80 11,12 32,73
8 P/x nhiệt luyện
81 801 966,02
1,56 3,43 10,12 36,40
9 Bộ phận nén khí
29,25 1049,25 1298,52
3,21 1,53 11,74 10,04
10 Kho vật liệu
36 78 84,12
12,06 7,19 2,99 166,15
Như vậy ta có tâm của phụ tải điện:
=
o
48988,84
x
8911,75
= 5,50
=
o
45961,923
y
8911,75
= 5,16
Cuối cùng vẽ được biểu đồ phụ tải của nhà máy chế tạo bơm nông nghiêp trong
hình 2.1.
Sinh viên: Nguyễn Khoa Dũng Lớp: HTĐ

4
– K48
22
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÁY KÉO
tõ hÖ thèng
d
iÖn
d
Õn
M
(5,50; 5,16)
10
84,12
1806,00
5
1165,00
74
1621,00
966,00
8
9
1298,00
135,00
6
3
934,00779,23
2
6
1
120,05

10
8
6
4
2
12108420
y
x
CHƯƠNG III:
THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CAO ÁP CỦA NHÀ MÁY
o0o
§3.1. ĐẶT VẤN ĐỀ:
Sinh viên: Nguyễn Khoa Dũng Lớp: HTĐ
4
– K48
23
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÁY KÉO
Việc lựa chọn sơ đồ cung cấp điện ảnh hưởng rất lớn đến các chỉ tiêu kinh
tế và kỹ thuật của hệ thống. Một sơ đồ cung cấp điện được coi là hợp lý phải
thỏa mãn nhưng yêu cầu cơ bản sau:
1. Đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật.
2. Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện.
3. Thuận tiện và linh hoạt trong vận hành.
4. An toàn cho người và thiết bị.
5. Dễ dàng phát triển để đáp ứng yêu cầu tăng trưởng của phụ tải điện.
6. Đảm bảo các chỉ tiêu về mặt kinh tế.
Trình tự tính toán thiết kế mạng điện cao áp cho nhà máy bao gồm các bước:
+ Vạch các phương án cung cấp điện.
+ Lựa chọn vị trí, số lượng, dung lượng của các trạm biến áp và lựa chọn
chủng loại, tiết diện các đường dây cho các phương án

+ Tính toán kinh tế – kỹ thuật để lựa chọn phương án hợp lý.
+ Thiết kế chi tiết cho phương án được chọn.
§3.2. VẠCH CÁC PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN:
Trước khi vạch ra các phương án cụ thể cần lựa chọn cấp điện áp hợp lý cho
đường dây tải điện từ hệ thống về nhà máy. Biểu thức kinh nghiệm để lựa chọn
cấp điện áp truyền tải:
U = 4,34.
l 0,016.P+
kV (3 - 1)
Trong đó:
P – công suất tính toán của nhà máy [ kW ]
l – khoảng cách từ trạm biến áp trung gian về nhà máy [ km ]
Như vậy cấp điện áp hợp lý để truyền tải điện năng về nhà máy sẽ là:
U = 4,34.
+ =6 0,016.5401 100.87
kV
Vậy chọn cấp điện áp cung cấp cho nhà máy là 35 kV
Căn cứ vào vị trí, công suất và yêu cầu cung cấp điện của các phân xưởng
có thể đưa ra các phương án cung cấp điện:
3.2.1. Phương án về các trạm biến áp phân xưởng:
Các trạm biến áp ( TBA ) lựa chọn trên các nguyên tắc sau:
1. Vị trí đặt trạm biến áp phải thoả mãn các yêu cầu: gần tâm phụ tải; thuận
tiện cho việc vận chuyển, lắp đặt, vận hành, sửa chữa máy biến áp; an toàn và
kinh tế.
2. Số lượng máy biến áp (MBA) đặt trong các TBA được lựa chọn căn cứ vào
yêu cầu cung cấp điện của phụ tải; điều kiện vận chuyển và lắp đặt; chế độ làm việc
của phụ tải. Trong mọi trường hợp TBA chỉ đặt một MBA sẽ là kinh tế và thuận lợi
Sinh viên: Nguyễn Khoa Dũng Lớp: HTĐ
4
– K48

24
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÁY KÉO
cho việc vận hành, song độ tin cậy cung cấp điện không cao. Các TBA cung cấp
cho hộ loại I và loại II nên đặt 2 MBA, hộ loại III có thể chỉ đặt một MBA.
3. Dung lượng các máy biến áp được chọn theo điều kiện:
n. k
hc
. S
đmB

≥
S
tt
(3 - 2)
Và kiểm tra điều kiện sự cố một MBA ( trong trạm có nhiều hơn 1 MBA ):
( n-1 ). k
qt
. S
đmB

≥
S
ttsc
(3 - 3)
Trong đó:
n – số MBA có trong TBA,
k
hc
- hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường, ta chọn loại máy
biến áp chế tạo ở Việt Nam nên không cần hiệu chỉnh nhiệt độ, k

hc
= 1.
k
qt
- hệ số quá tải sự cố, k
qt
= 1,4 nếu thỏa mãn điều kiện MBA
vận hành quá tải không quá 5 ngày đêm, thời gian quá tải trong một ngày đêm
không vượt quá 6 giờ và trước khi quá tải MBA vận hành với hệ số tải
≤
0,93,
S
ttsc
– công suất tính toán sự cố. Khi sự cố một MBA có thể loại
bỏ một số phụ tải không quan trọng để giảm nhẹ dung lượng của các MBA, nhờ
vậy có thể giảm nhẹ được vốn đầu tư và tổn thất của trạm trong trạng thái làm
việc bình thường. Giả thiết trong các hộ loại I có 30% là phụ tải loại III nên
S
ttsc
= 0,7. S
tt
Đồng thời cũng cần hạn chế chủng loại MBA dùng trong nhà máy để tạo
điều kiện thuận lợi cho việc mua sắm, lắp đặt, vận hành, sửa chữa, thay thế.
3.2.2. Xác định số lượng, dung lượng các trạm biến áp phân xưởng
1. Phương án 1: Đặt 8 trạm biến áp phân xưởng
- Trạm biến áp B
1
: cấp điện cho ban quản lý và phòng thiết kế,phân xưởng sửa
chữa cơ khí và kho vật liệu, trạm đặt 1 máy biến áp do phụ tải là loại III
n. k

hc
. S
đmB

≥
S
tt
( ) ( )
2 2
ttB1 tt6 tt3 tt1 tt6 tt3 tt1
S P P P Q Q Q= + + + + +

=
( ) ( )
+ + + + +
2 2
98,13 86,74 78 69,16 104,59 31,5
= 333,509 kVA
S
đmB

≥

tt
S
=
333,509
kVA
Chọn máy biến áp tiêu chuẩn S
đm

= 400 kVA.
Không cần kiểm tra điều kiên sự cố do chỉ có 1 máy biến áp.
- Trạm biến áp B
2
: cấp điện cho phân xưởng luyện kim đen, trạm đặt 2
MBA làm việc song song.
n. k
hc
. S
đmB

≥
S
tt
S
đmB

≥

tt
S
2
=
1806,4
903,6
2
=
kVA
Sinh viên: Nguyễn Khoa Dũng Lớp: HTĐ
4

– K48
25