Đồ án Cung cấp điện Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN


SVTH: Đinh Sỹ Luật 1 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân





ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

Đề tài:
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho
nhà máy
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN


SVTH: Đinh Sỹ Luật 2 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

LỜI NÓI ĐẦU

….….
Công nghiệp luôn là khách hàng tiêu thụ điện lớn nhất. Trong tình hình kinh tế thị
trường hiện nay, các xí nghiệp lớn nhỏ, các tổ hợp sản xuất đều phải hoạch toán
kinh doanh trong cuộc cạnh tranh quyết liệt về chất lượng và giá cả sản phẩm. Điện
năng thực sự đóng góp một phần quan trọng vào lỗ lãi của xí nghiệp. Nếu 1 tháng
xảy ra mất điện 1, 2 ngày xí nghiệp không có lãi, nếu mất điện lâu hơn xí nghiệp sẽ
thua lỗ. Chất lượng điện xấu(chủ yếu là điện áp thấp ) ảnh hưởng lớn đến chất
lượng sản phẩm. Chất lượng điện áp thực sự quan trọng với xí nghiệp may, xí

nghiệp hoá chất, xí nghiệp lắp đặt chế tạo cơ khí, điện tử chính xác. Vì thế, đảm bảo
độ tin cậy cấp điện áp và nâng cao chất lượng điện năng là mối quan tâm hàng đầu
của đề án thiết kế cấp điện cho khu xí nghiệp.
Nhằm hệ thống hoá và vận dụng những kiến thức đã được học tập trong những năm
ở trường để giải quyết những vấn đề thực tế, em đã được giao thực hiện đề tài thiết
kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy.
Để hoàn thành tốt đồ án này, em đã được sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô trong
khoa Điện, đặc biệt là của cô giáo Nguyễn Thị Thanh Ngân.
Do kiến thức và thời gian có hạn, bản đồ án không tránh khỏi sai sót, kính mong các
thầy ,cô góp ý kiến để bản đồ án được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn !

Vinh, ngày 20, tháng 03, năm 2011
Sinh viên thực hiện

Đinh Sỹ Luật









ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN


SVTH: Đinh Sỹ Luật 3 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

LỜI NHẬN XÉT

A. GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………


B. GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN


SVTH: Đinh Sỹ Luật 4 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU
I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY
1. Đặc điểm công nghệ, vị trí địa lý, kinh tế, đặc điểm phân bố phụ tải.
Tổng quan về nhà máy :
Trong nhà máy cơ khí 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 thiện đại. Hệ
thống máy móc trong nhà máy làm việc 3 ca liên tục. Do vậy mà việc cung cấp điện
cho nhà máy phải đảm bảo chất lượng và độ tin cậy cao.
Đứng về mặt cung cấp điện thì việc thiết kế điện phải đảm bảo sự gia tăng
phụ tải trong tương lai; về mặt kỹ thuật và kinh tế phải đề ra phương án cấp điện sao
cho không gây quá tải sau vài năm sản xuất và cũng không gây quá dư thừa dung
lượng công suất dự trữ.
Nhà máy có 3 phân xưởng, 1 phòng thí nghiệm, 1 lò ga, 1 phân xưởng rèn, 1
trạm bơm, và 1 phân xưởng cơ khí. Các phân xưởng này được xây dựng tương đối
gần nhau trong nhà máy và được cho trong bảng sau:
Số thứ tự trên
mặt bằng
Tên phân xưởng Công suất đặt
(Kw)

1 Phòng thí nghiệm 120
2 Phân xưởng 1 3200
3 Phân xưởng 2 4200
4 Phân xưởng 3 3100
5 Phân xưởng 4 2100
6 Phân xưởng SCCK Theo tính toán
7 Lò ga 400
8 Bộ phận nén ép 600
9 Chiêú sáng phân xưởng Xác định theo diên tích


Theo quy trình trang bị điện và công nghệ của nhà máy ta thấy khi ngừng cung cấp
điện sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm của nhà máy gây thiệt hại về nền kinh
tế quốc dân do đó ta xếp nhà máy vào phụ tải loại II, cần được bảo đảm cung cấp
điện liên tục và an toàn. Trong nhà máy có: phân xưởng , kho hàng, nhà hành chính
dùng phụ tải loại I

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN


SVTH: Đinh Sỹ Luật 5 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

2. Phân loại phụ tải.
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 f=50Hz.

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.
II . NỘI DUNG TÍNH TOÁN THIẾT KẾ
Các nội dung trong tính toán thiết kế :
 Xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng và toàn nhà máy.
 Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng sữa chữa cơ khí.
 Thiết kế mạng điện hạ áp cho toàn nhà máy:
1. Chọn số lượng, dung lượng và vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng.
2. Chọn số lượng, dung lượng và vị trí trạm biến áp trung gian ( trạm biến
áp xí nghiệp ) hoặc trạm phân phối trung tâm, lựa chon sơ đồ nối điện và thiêt kế hệ
thống rơle bảo vệ.
3. Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy.
 Tính toán bù công suất phản kháng cho HTCCĐ của nhà máy.
 Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sữa chữa cơ khí











ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

SVTH: Đinh Sỹ Luật 6 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA CÁC PHÂN XƯỞNG
VÀ CỦA TOÀN NHÀ MÁY.
I. PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA PHÂN XƯỞNG SỮA CHỮA CƠ KHÍ.
1. Phương pháp xác định phụ tải tính toán.
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. 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 thiết bị về mặt
phát nóng.
Phụ tải tính toán được sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệ
thống cung cấp điện như: máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ … tính
toán tổn thất công suất, tổn thất điện năng, tổn thất điện áp; lựa chọn dung lượng bù
công suất phản kháng … phụ tải tính toán phụ thuộc vào nhiều 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 … Nếu phụ tải tính toán xác định được nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ
làm giảm tuổi thọ của thiết bị điện, ngược lại nếu phụ tải tính toán xác định được
lớn hơn phụ tải thực tế thì gây ra dư thừa công suất, làm ứ đọng vốn đầu tư, gia tăng
tổn thất… cũng vì vậy đã có nhiều công trình nghiên cứu về phương pháp xác định
phụ tải tính toán, song cho đến nay vẫn chưa có được phương phương pháp nào thật
hoàn thiện. Những phương pháp cho kết quả đủ tin cậy thì lại quá phức tạp, khối
lượng tính toán và các thông tin ban đầu về phụ tải lại quá lớn. Ngược lại những
phương pháp tính đơn giản lại có kết quả có độ chính xác thấp.
2. Các phương pháp xác định phụ tải tính toán
2.1. Phương pháp xác định phụ tải tính toán (PTTT) theo công suất đặt và hệ số
nhu cầu:
P
tt
= k

nc
.P
đ

Trong đó :
k
nc
: là hệ số nhu cầu , tra trong sổ tay kĩ thuật .
P
đ
: là công suất đặt của thiết bị hoặc nhóm thiết bị , trong tính toán
có thể lấy gần đúng P
đ


P
dđ
(kW) .
2.2. Phương pháp xác định PTTT theo công suất công suất trung bình và hệ số
hình dáng của đồ thị phụ tải :

P
tt
= k
hd
. P
tb

Trong đó :
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN


SVTH: Đinh Sỹ Luật 7 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

k
hd
: là hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải tra trong sổ tay kĩ thuật khi
biết đồ thị phụ tải .
P
tb
: là công suât trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị (kW) .
2.3. Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình và độ lệch của đồ thị
phụ tải khỏi giá trị trung bình :
P
tt
= P
tb



.

Trong đó :


: là độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình .


: là hệ số tán xạ của


.
2.4. Phương pháp xác định PTTT theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị
sản phẩm :
P
tt
=
max
0
.
T
Ma

Trong đó :
a
0
: là suất chi phí điện năng cho một đơn vị sản phẩm, đơn vị
kWh/đvsp.
M: là số sản phẩm sản suất trong một năm .
T
max
: là thời gian sử dụng công suất lớn nhất , (h)
2.5. Phương pháp xác định PTTTCS theo suất trang bị điện trên một đơn vị diện
tích:
P
ttcs
= p
0
. F
Trong đó :

p
0
: là suất trang bị điện trên một đơn vị diện tích , (W/m
2
) .
F : là diện tích bố trí thiết bị , (m
2
) .
2.6. Phương pháp tính trực tiếp :
Là phương pháp điều tra phụ tải trực tiếp để xác định PTTT áp dụng cho hai
trường hợp:
- Phụ tải rất đa dạng không thể áp dụng phương pháp nào để xác định phụ tải
tính toán.
- Phụ tải rất giống nhau và lặp đi lặp lại ở các khu vực khác nhau như phụ
tải ở khu chung cư .
2.7. Xác định phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị:
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN


SVTH: Đinh Sỹ Luật 8 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

Theo phương pháp này thì phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị sẽ xuất hiện
khi thiết bị có dòng khởi động lớn nhất mở máy còn các thiết bị khác trong nhóm
đang làm việc bình thường và được tính theo công thức sau:
I
đn
= I
kđ (max)
+ (I

tt
- k
sd
. I
đm (max)
)
Hoặc: I
đn
=
I
n
i
1
1



đmi
+ k
kđ
. I
đmmax
Trong đó:
I
kđ (max)
: là dòng khởi động của thiết bị có dòng khởi động lớn nhất
trong nhóm máy.
I
tt
: là dòng điện tính toán của nhóm máy.

I
đm (max)
: là dòng định mức của thiết bị đang khởi động.
k
sd
: là hệ số sử dụng của thiết bị đang khởi động.
k
kđ
: là hệ số khởi động của thiết bị.
I
đmmax
: là dòng điện định mức lớn nhất đi qua thiết bị.
Trong các phương pháp trên, 3 phương pháp 4,5,6 dựa trên kinh nghiệm thiết
kế và vận hành để xác định PTTT nên chỉ cho các kết quả gần đúng tuy nhiên chúng
khá đơn giản và tiện lợi. Các phương pháp còn lại được xây dựng trên cơ sở lý
thuyết xác suất thống kê có xét đến nhiều yếu tố do đó có kết quả chính xác hơn,
nhưng khối lượng tính toán hơn và phức tạp.
Trong đồ án này với phân xưởng SCCK ta đã biết vị trí, công suất đặt, và các
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 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 toán 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.
2.8. Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình và hệ số cực đại
Vì đã có thông tin chính xác về mặt bằng bố trí máy móc thiết bị biết được công
suất và quá trình công nghệ của từng thiết bị nên ta xác định phụ tải tính toán theo
công suất trung bình và hệ số cực đại. Theo phương pháp này phụ tải tính toán được
xác định như sau:

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN


SVTH: Đinh Sỹ Luật 9 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

+ Tính toán phụ tải động lực
 Với 1 động cơ
P
tt
= P
đm
 Với nhóm động cơ n ≤ 3
P
tt
=

n
i
P
đmi

 Với nhóm động cơ n ≥ 4
P
tt
= k
max
. k

sd
.

n
i
P
đmi
Trong đó :
P
đmi
: công suất định mức của thiết bị
k
sd
:hệ số sử dụng của nhóm thiết bị. tra sổ tay
n: Số thiết bị trong nhóm.
k
max
: Hệ số cực đại, tra trong sổ tay kĩ thuật theo quan hệ:
k
max
= f(n
hq
, k
sd
)
n
hq
: Số thiết bị dùng điện hiệu quả.
 Tính n
hq

Xác định n
1
: số thiết bị có công suất lớn hay bằng một nữa công suất thiết bị có
công suất lớn nhất.
Xác định P
1
: công suất của n
1
thiết bị trên
P
1
=

n
i
P
dmi

Xác định : n
*
=
n
n
1
, P
*
=

P

P
1

Trong đó :
n : tổng số thiết bị trong nhóm
P
∑
: tổng công suất mỗi nhóm , P
∑
=

n
i
P
đmi
Từ n
*
và P
*
tra bảng ta được n
hp*

+ Khi n
hq
≥ 4
→ Tra bảng hoặc đường cong với n
hq
và k
sd
được k

max
với k
max
= f (k
sd
, n
hq
)
+ Khi n
hq
< 4
→ Phụ tải tính toán được xác định theo công thức
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN


SVTH: Đinh Sỹ Luật 10 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

P
tt
=

n
i
(
k
ti
. P
dmi
)

Trong đó:
k
ti
: hệ số tải của thiết bị i
k
ti
= 0,9 với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn
k
ti
= 0,75 với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại.
+ Phụ tải động lực phản kháng
Q
tt
= P
tt
. tgφ
Trong đó :
Cosφ : hệ số công suất tính toán của nhóm thiết bị, tra sổ tay
cosφ
tb
=


dmi
dmi
P
P

cos.

3 .Chia nhóm phụ tải động lực.
Căn cứ vào vị trí lắp đặt, vào tính chất và chế độ làm việc của các thiết bị, các thiết
bị trong nhóm nên gần nhau tránh chồng chéo nhau và giảm chiều dài dây dẫn hạ
áp. Vì vậy chúng ta có thể chia ra thành 3 nhóm cơ bản sau:
Nhóm 1 bao gồm các thiết bị mang số ký hiệu trên mặt bằng là : 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,
8, 9, 10, 11, 12 .
Nhóm 2 bao gồm các thiết bị mang số ký hiệu trên mặt bằng là : 13, 14, 15, 16.
Nhóm 3 bao gồm các thiết bị mang số ký hiệu trên mặt bằng là : 17, 18, 19, 20, 21,
22.
Phụ tải của các nhóm thiết bị và phụ tải tính toán của chúng được ghi trong bảng 1.1












ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN


SVTH: Đinh Sỹ Luật 11 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

Bảng 1.1
Tên

nhóm

Thiết bị điện
Ký hiệu
trên mặt
bằng
Số
lượng
Nhãn hiệu
Công suất đặt
của thiết bị (
KW )
Nhóm 1 Máy cưa kiểu đai 1 1 8531 1.0
Máy khoan bàn 2 1 MC-12A 1.0
Máy mài thô 3 1 PA274 2.8
Máy khoan đứng 4 1 2A125 4.5
Máy bào ngang 5 1 736 6.5
Máy xọc 6 1 7A420 2.8
Máy mài tròn van n
ăng
7 1 3A130 4.5
Máy phay răng 8 1 5D32t 5.5
Máy tiện ren 9 1 5M82 7.0
Máy tiện ren 10 1 1A62 8.1
Máy tiện ren 11 1 1A62 9.1
Máy nén cắt dập liên
hợp
12 1 HB31 1.7
Nhóm 2 Máy mài phá 13 1 2M634 2.8
Quạt lò rèn 14 1 1.5

Máy khoan đứng 15 1 2188 0.85
Bể ngâm dung dịch
kiềm
16 1 3.0
Nhóm3

Bể ngâm nước nóng

17 1 4.0
Máy cuộn dây 18 1 1.2
Máy khoan bàn 19 1 0.65
Máy mài thô 20 1 HC12A 2.8
Bàn thử nghiệm thiết
bị điện
21 1 3M634 6.0
Chỉnh lưu salenium 22 1 BCA5M 0.6




4. Tính toán cụ thể các nhóm phụ tải động lực
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN


SVTH: Đinh Sỹ Luật 12 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

a. Tính toán phụ tải cho nhóm 1
Bảng danh sách thiết bị của nhóm 1
Tên thiết bị Số lượng

Công su
ất đặt
P
đm
(kW)
Hệ số sử
dụng k
sd

Hệ số công
suất cos


Máy cưa kiểu đai 1 1,0 0,16 0.6
Máy khoan bàn 1 1,0 0,16 0,6
Máy mài thô 1 2,8 0,16 0,6
Máy khoan đứng 1 4,5 0,16 0,6
Máy bào ngang 1 6,5 0,16 0,6
Máy xọc 1 2,8 0,16 0,6
Máy mài tròn van năng

1 4,5 0,16 0,6
Máy phay răng 1 5,5 0,16 0,6
Máy tiện ren 1 7,0 0,16 0,6
Máy tiện ren 1 8,1 0,16 0,6
Máy tiện ren 1 9,1 0,16 0,6
Máy nén cắt dập liên hợp

1 1,7 0,16 0,6

 Số thiết bị trong nhóm : n = 12
 Thiết bị công suất lớn nhất : Máy tiện ren mang nhãn hiệu IX620 với công suất
9,1 kW
→ Số thiết bị có công suất P
đm
≥ 4,55 : n
1
= 5
 Công suất của các thiết bị đó : P
1
= 36,2 kW
n
*
=
n
n
1
=
12
5
= 0,4167
P
*
=

P
P1
=
5,54

2,36
= 0,66
 Dựa vào đường cong hình 3.7 tài liệu cunng cấp điện của Nguyễn Xuân Phú thì
với mối quan hệ giữa n* và P* ta có:
n
hq
* = f(n*,P*) = 0,81
Từ đó ta xác định được số thiết bị hoạt động hiệu quả là:
n
hq
= n
hq*
. n = 0,81.12 = 9,8
+ Ta có hệ số sử dụng trung bình:
k
sdtb
= 0,16
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN


SVTH: Đinh Sỹ Luật 13 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

Dựa vào đường cong hình 3.5 trang 32 tài liệu cung cấp điện của Nguyễn Xuân
phú ta có:
K
max
= f( k
sd
,n

hq
) =2,3


P
tt
= k
max
. k
sd
.

n
i
P
đmi
= 2,3.0,16.54,5 = 20,056 kW
+ Ta có cosφ = 0,6

tgφ = 1,33
Q
tt
= P
tt
. tgφ = 20,056 . 1,33 = 26,74 kVAr
S
tt
=
cos
tt

P

=
20,056
0,6

33,43 kVA
I
tt
=
.
33,43
50,8
3.
3.0,38
tt
dm
S
A
U
 


Xác định dòng điện đỉnh nhọn dùng để chon dây chảy cho cầu chì bảo vệ:
I
đn
=




1
1
n
i
dmi
I
+ k
kđ
.I
đmmax
=137,55 + 6.23,04 = 275,79 (A)
Trong đó:
k
kđ
: hệ số khởi động =6
b. Tính toán phụ tải cho nhóm 2
Bảng danh sách thiết bị của nhóm 2
Tên thiết bị

Số lượng

Công suất đặt
P
đm
(kW)
Hệ số sử
dụng k
sd

Hệ số công

suất cos


Máy mài phá 1 2,8 0,16 0,6
Quạt lò rèn 1 1,5 0,16 0,6
Máy khoan đứng 1 0,85 0,16 0,6
Bể ngâm dung dịch kiềm

1 3,0 0,16 0,6


 Số thiết bị trong nhóm: n = 4
 Thiết bị công suất lớn nhất: Bể ngâm dung dịch kiềm có công suất P
đm
= 3,0
kW
→ Số thiết bị có công suất ≥ 1,5 : n
1
= 3
 Công suất của các thiết bị đó : P
1
= 7,3 kW
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN


SVTH: Đinh Sỹ Luật 14 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

→ n
*

=
n
n
1
=
4
3
= 0,75
P
*
=

P
P1
=
15,8
3,7
= 0,895
 Tra bảng với n
*
và P
*
ta được n
hq*
= 0,84
→ n
hq
= n
hq*
. n = 0,84 . 4 = 3,36

 Ta có hệ số sử dụng trung bình:
k
sdtb
= 0,16
 Từ n
hq
và k
sd
tra bảng ta được k
max
= 3,4

P
tt
= k
max
. k
sd
.

n
i
P
đmi

=3,4.0,16.8,15 =4,43 kW


Với hệ số cos


= 0,6 tang

= 1,33 vậy ta có:
Q
tt
= P
tt
. tgφ = 4,43 . 1,33 = 5,9 kVAr
S
tt
=

cos
tt
P
=
82,9
6,0
9
,
5

kVA
I
tt
=
9,14
38,0.3
82
,

9
.3
.

dm
tt
U
S
A
Xác định dòng điện đỉnh nhọn dùng để chon dây chảy cho cầu chì bảo vệ:
I
đn
=



1
1
n
i
dmi
I
+ k
kđ
.I
đmmax
=20,65 + 6.7,6 = 66,25 (A)
Trong đó:
k
kđ

: hệ số khởi động =6









c. Tính toán phụ tải cho nhóm 3
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN


SVTH: Đinh Sỹ Luật 15 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

Bảng danh sách thiết bị của nhóm 3
Tên thiết bị

Số lượng

Công suất đặt
P
đm
(kW)
Hệ số sử
dụng k
sd

Hệ số công
suất cos


Bể ngâm nước nóng 1 4,0 0,16 0,6
Máy cuộn dây 1 1,2 0,16 0,6
Máy khoan bàn 1 0,65 0,16 0,6
Máy mài thô 1 2,8 0,16 0,6

Bàn thử nghiệm thiết bị 1 6,0 0,16 0,6

Chỉnh lưu salenium 1 0,6 0,16 0,6

 Số thiết bị trong nhóm: n = 6
 Thiết bị công suất lớn nhất: Bể ngâm dung dịch kiềm có công suất P
đm
= 6,0
kW
→ Số thiết bị có công suất ≥ 3 : n
1
= 2
 Công suất của các thiết bị đó : P
1
= 10 kW
→ n
*
=
n
n
1

=
6
2
= 0,5
P
*
=

P
P1
=
10
15, 25
= 0,66
 Tra bảng với n
*
và P
*
ta được n
hq*
= 0,9
→ n
hq
= n
hq*
. n = 0,9 . 6 = 5,4
 Ta có hệ số sử dụng trung bình:
k
sdtb
= 0,16

 Từ n
hq
và k
sd
tra bảng ta được k
max
= 3

P
tt
= k
max
. k
sd
.

n
i
P
đmi

=3.0,16.15,25 = 7,32 kW

Với hệ số cos

= 0,6 tang

= 1,33 vậy ta có:
Q
tt

= P
tt
. tgφ = 7,32 . 1,33 = 9,74 kVAr
S
tt
=

cos
tt
P
=
9,74
16, 2
0,6

kVA
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN


SVTH: Đinh Sỹ Luật 16 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

I
tt
=
6,24
38,0.3
2
,
16

.3
.

dm
tt
U
S
A
Xác định dòng điện đỉnh nhọn dùng để chon dây chảy cho cầu chì bảo vệ:
I
đn
=



1
1
n
i
dmi
I
+ k
kđ
.I
đmmax
=20,65 + 6.7,6 = 66,25 (A)
Trong đó:
k
kđ
: hệ số khởi động =6

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN


SVTH: Đinh Sỹ Luật 17 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

Từ việc tính toán phụ tải cho từng nhóm thiết bị của xưởng cơ khí mà ta có bảng tổng hợp sau:
Bảng phụ tải điện của phân xưởng sửa chữa cơ khí
Tên nhóm và thiết bị Số lượng

Nhãn hiệu P
đm

(kW)
K
sd
Cosφ/
Tgφ
P
tt

kW
Q
tt

kVAr
S
tt

kVA
I
tt

A
Nhóm 1










Máy cưa kiểu đai 1 8531 1 0,16 0,6/1,33




Máy khoan bàn 1 MC-12A 1 0,16 0,6/1,33




Máy mài thô 1 PA274 2,8 0,16 0,6/1,33

Máy khoan đứng 1 2A125 4,5 0,16 0,6/1,33




Máy bào ngang 1 736 6,5 0,16 0,6/1,33




Máy xọc 1 7A420 2,8 0,16 0,6/1,33




Máy mài tròn vạn năng 1 3A130 4,5 0,16 0,6/1,33




Máy phay răng 1 5D32t 5,5 0,16 0,6/1,33




Máy tiện ren 1 5M82 7 0,16 0,6/1,33

Máy tiện ren 1 1A62 8,1 0,16 0,6/1,33




Máy tiện ren 1 IX620 9,1 0,16 0,6/1,33




Máy nén cắt dập liên h
ợp
1 HB31 1,7 0,16 0,6/1,33
Tổng nhóm 1

Nhóm 2
12

54,5 1,92
7,2/15,96 20,056

26,74 33,43 46,3
Máy mài phá 1 3M634 2,8 0,16 0,6/1,33
Quạt lò rèn 1 1,5 0,16 0,6/1,33
Máy khoan đứng 1 2188 0,85 0,16 0,6/1,33
B
ể ngâm dung dịch kiềm
1 3,0 0,16 0,6/1,33

Tổng nhóm 2 4 8,15 0,64 2,4/5,32 4,43 5,9 9,82 14,9
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN


SVTH: Đinh Sỹ Luật 18 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

Nhóm 3










Bể ngâm nước nóng 1 7 0,16 0,6/1,33
Máy cuộn dây 1 7 0,16 0,6/1,33
Máy khoan bàn 1 3 0,16 0,6/1,33
Máy mài thô 1 HC12A 0,65 0,16 0,6/1,33
Bàn thử nghiệm thiết bị 1 3M634 1,2 0,16 0,6/1,33
Chỉnh lưu salenium 1 BCA5M 2,8 0,16 0,6/1,33
Tổng nhóm 3 6 37,65 0,96 3,6/7,98 7,3 9,7 16,2 66,25

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN


SVTH: Đinh Sỹ Luật 19 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

5. Phụ tải tính toán phân xưởng SCCK
a. Phụ tải tính toán hiệu dụng
P
tt
= k
đt
.∑P
ttnhóm
Trong đó :
K
đt
: hệ số đồng thời, xét khả năng phụ tải các phân xưởng không đồng
thời cực đại.
K
đt
= 0,9 ÷ 0,95 khi số phân xưởng n = 2 ÷ 4
K
đt
= 0,8 ÷ 0,85 khi số phân xưởng n = 5 ÷ 10
Với ý nghĩa là khi số phân xưởng càng lớn thì k
đt
càng nhỏ. Phụ tải tính toán
xác định theo các công thức trên dùng thiết kế mạng cao áp.
Chọn k

đt
= 0,85
→ P
ttpx
= 0,85.( 20,056 + 4,43 + 7,3 ) = 27,03 ( kW )
b. Phụ tải tính toán phản kháng
Q
ttpx
= k
đt
.∑Q
ttnhom

= 0,85 . ( 26,79 + 5,9 + 9,7 )
= 36( kVAr)
c. Xác dịnh công suất dùng cho chiếu sáng phân xưởng SCCK
P
ttcs
= P
0
.F
Trong đó:
P
0
: là suất chiêú sáng trong một don vị dien tích
F : dien tích phân xưởng dược chieú sáng
Trong phân xưởng sữa chữa cơ khí ta dùng đèn sợi đốt tra trong sổ tay kỹ
thuật ta có P
0
= 12 W/m

Vậy ta có: P
ttcs
= 12.11500 = 138000 ( W )= 138 ( kW )
Q
ttcs
= P
ttcs
. tg

= 0
Do đèn sợ đốt nên cos

= 1 → tg

=0
d. Phụ tải tính toán toàn phần của phân xưởng SCCK
S
tt
=
tttt
QP
2
2

=
2 2
(36 165,03 )

= 168,9 ( kVA )
I

ttpx
=
168,9
256,6
3. 3.0,38
ttpx
dm
S
U
 
A



ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN


SVTH: Đinh Sỹ Luật 20 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

II. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO CÁC PHÂN XƯỞNG KHÁC
1) Phương pháp hệ số nhu cầu
Khi nhà máy đã có thiết kế nhà xưởng, chưa có thiết kế chi tiết, bố trí các
máy móc, thiết bị trên mặt bằng. Lúc này mới chỉ biết công suất đặt nên ta sử dụng
phương pháp hệ số nhu cầu để tính phụ tải tính toán các phân xưởng.
2 /Tính toán phụ tải cho các phân xưởng
Kí hiệu

Tên phân xưởng P
đ

( kW ) H
ệ số nhu
cầu k
nc

Hệ số công suất
1 Phòng thí nghiệm 120 0,6 0,8
2 Phân xưởng 1 3200 0,5 0,65
3 Phân xưởng 2 4200 0,5 0,6
4 Phân xưởng 3 3100 0,5 0,65
5 Phân xưởng 4 2100 0,5 0,65
4 Phân xưởng SCCK Theo tính toán 0,6
5 Lò ga 400 0,45 0,6
6 Bộ phận nén ép 600 0,45 0,65
7
Chiêú sáng phân
xưởng
Xác đ
ịnh theo
diên tích
0,7 0,65

 Phụ tải tính toán cho phòng thí nghiệm
+ Phụ tải động lực tác dụng
P
tt
= k
nc
. P
đ

= 0,6 . 120 = 72 (kW)
+ Phụ tải động lực phản kháng
Ta có : cosφ = 0,8 → tgφ = 0,75
Q
tt
= P
tt
. tgφ =72 . 0,75 = 54 ( kVAr )
+ Phụ tải tính toán toàn phần
S
tt
=
905472
22
22

 tttt
QP
( kVA )
+ Phụ tải chiếu sáng
- Phụ tải chiếu sáng tác dụng
P
cs
= P
0
.F= 12 . 10000= 120 ( kW )
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

SVTH: Đinh Sỹ Luật 21 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

- Phụ tải chiếu sáng phản kháng
Vì trong phong thí nghiệm không có động cơ nên dùng đèn huỳnh quang
→ cosφ
cs
= 0,8 → tgφ
cs
=0,75→ Q
cs
= P
cs
. tgφ
cs
= 96 ( kVAr )
+ Phụ tải tính toán toàn phân xưởng
P
ttpx
= P
tt
+ P
cs
= 72 + 120 = 192 ( kW )
Q
ttpx
= 54 + 96 = 150 ( kVAr )
S
ttpx
=
2 2

2 2
192 150
ttpx ttpx
P Q

 
= 243,64 ( kVA )
 phụ tải tính toán cho phân xưởng 1
+ Phụ tải động lực tác dụng
P
tt
= k
nc
. P
đ
= 0,5 . 3200 = 1600 (kW)
+ Phụ tải động lực phản kháng
Ta có : cosφ = 0,65 → tgφ = 1,17
Q
tt
= P
tt
. tgφ =1600 . 1,17 = 1872 ( kVAr )
+ Phụ tải tính toán toàn phần
S
tt
=
2 2
2 2
1600

1872 2462,53
tt tt
P Q

  
( kVA )
+ Phụ tải chiếu sáng
- Phụ tải chiếu sáng tác dụng
P
cs
= P
0
.F= 12 . 6000= 72 ( kW )
- Phụ tải chiếu sáng phản kháng
Q
cs
= P
cs
. tgφ
cs
= 0
+ Phụ tải tính toán toàn phân xưởng
P
ttpx
= P
tt
+ P
cs
= 1600 + 72= 1672 ( kW )
Q

ttpx
= 1872 ( kVAr )
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN


SVTH: Đinh Sỹ Luật 22 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

S
ttpx
=
2 2
2 2
1672
1872
ttpx ttpx
P Q

 
= 2509,97 ( kVA )
 Phụ tải tính toán cho phân xưởng 2
+ Phụ tải động lực tác dụng
P
tt
= k
nc
. P
đ
= 0,5 . 4200 = 2100 (kW)
+ Phụ tải động lực phản kháng

Ta có : cosφ = 0,6 → tgφ = 1,33
Q
tt
= P
tt
. tgφ =2100 . 1,33 =2800 ( KVAr )
+ Phụ tải tính toán toàn phần
S
tt
=
2 2
2 2
2100
2800 3500
tt tt
P Q

  
( kVA )
+ Phụ tải chiếu sáng
- Phụ tải chiếu sáng tác dụng
P
cs
= P
0
.F= 12 . 4800= 57,6 ( kW )
- Phụ tải chiếu sáng phản kháng
Q
cs
= P

cs
. tgφ
cs
= 0
+ Phụ tải tính toán toàn phân xưởng
P
ttpx
= P
tt
+ P
cs
= 2100 + 57,6= 2157,6 ( kW )
Q
ttpx
= 2800 ( kVAr )
S
ttpx
=
2 2
2 2
2157,6
2800
ttpx ttpx
P Q

 
= 3534,86 ( kVA )
 phụ tải tính toán cho phân xưởng số 3
+ Phụ tải động lực tác dụng
P

tt
= k
nc
. P
đ
= 0,5 . 3100 = 1550 (kW)
+ Phụ tải động lực phản kháng
Ta có : cosφ = 0,65 → tgφ = 1,17
Q
tt
= P
tt
. tgφ =1550 . 1,17 = 1813,5 ( kVAr )
+ Phụ tải tính toán toàn phần
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN


SVTH: Đinh Sỹ Luật 23 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

S
tt
=
2 2
2 2
1550
1813,5 2385,6
tt tt
P Q


  
( kVA )
+ Phụ tải chiếu sáng
- Phụ tải chiếu sáng tác dụng
P
cs
= P
0
.F= 12 . 1750= 21 ( kW )
- Phụ tải chiếu sáng phản kháng
Q
cs
= P
cs
. tgφ
cs
= 0
+ Phụ tải tính toán toàn phân xưởng
P
ttpx
= P
tt
+ P
cs
= 1550 + 21= 1571( kW )
Q
ttpx
= 1813,5 ( kVAr )
S
ttpx

=
2 2
2 2
1571
1813,5
ttpx ttpx
P Q

 
= 2399,33( kVA )
 phụ tải tính toán cho phân xưởng số 4
+ Phụ tải động lực tác dụng
P
tt
= k
nc
. P
đ
= 0,5 . 2100 = 1050 (kW)
+ Phụ tải động lực phản kháng
Ta có : cosφ = 0,65 → tgφ = 1,17
Q
tt
= P
tt
. tgφ =1050 . 1,17 = 1228,5 ( kVAr )
+ Phụ tải tính toán toàn phần
S
tt
=

2 2
2 2
1050
1228,5 1616,07
tt tt
P Q

  
( kVA )
+ Phụ tải chiếu sáng
- Phụ tải chiếu sáng tác dụng
P
cs
= P
0
.F= 12 . 9200= 110,4 ( kW )
- Phụ tải chiếu sáng phản kháng
Q
cs
= P
cs
. tgφ
cs
= 0
ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN


SVTH: Đinh Sỹ Luật 24 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

+ Phụ tải tính toán toàn phân xưởng
P
ttpx
= P
tt
+ P
cs
= 1050 + 110,4=1160,4 ( kW )
Q
ttpx
= 1228,5 ( kVAr )
S
ttpx
=
2 2
2 2
1160,4
1228,5
ttpx ttpx
P Q

 
= 16 89,9 ( kVA )
 phụ tải tính toán cho lò ga
+ Phụ tải động lực tác dụng
P
tt
= k
nc
. P

đ
= 0,45 . 400 = 180 (kW)
+ Phụ tải động lực phản kháng
Ta có : cosφ = 0,6 → tgφ = 1,33
Q
tt
= P
tt
. tgφ =180 . 1,33 = 239,9 ( kVAr )
+ Phụ tải tính toán toàn phần
S
tt
=
2 2
2 2
180 239,9 230
tt tt
P Q

  
( kVA )
+ Phụ tải chiếu sáng
- Phụ tải chiếu sáng tác dụng
P
cs
= P
0
.F= 12 . 6000= 72 ( kW )
- Phụ tải chiếu sáng phản kháng
Do trong lò ga không có động cơ nên ta dùng đèn huỳnh quang

→ cos

= 0,8 → tg φ
cs
= 0,75 → Q
cs
= P
cs
. tgφ
cs
= 54
+ Phụ tải tính toán toàn phân xưởng
P
ttpx
= P
tt
+ P
cs
= 180 + 72= 252 ( kW )
Q
ttpx
= 239,9 + 54 =293,9 ( kVAr )
S
ttpx
=
2 2
2 2
252 293,9
ttpx ttpx
P Q


 
= 387,14 ( kVA )


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN


SVTH: Đinh Sỹ Luật 25 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Ngân

 phụ tải tính toán cho bộ phân nén ép
+ Phụ tải động lực tác dụng
P
tt
= k
nc
. P
đ
= 0,45 . 600 = 270 (kW)
+ Phụ tải động lực phản kháng
Ta có : cosφ = 0,65 → tgφ = 1,17
Q
tt
= P
tt
. tgφ =270 . 1,17 = 315,9 ( kVAr )
+ Phụ tải tính toán toàn phần
S
tt

=
2 2
2 2
270 315,9 415,56
tt tt
P Q

  
( kVA )
+ Phụ tải chiếu sáng
- Phụ tải chiếu sáng tác dụng
P
cs
= P
0
.F= 12 . 875= 10,5 ( kW )
- Phụ tải chiếu sáng phản kháng
Do trong lò ga không có động cơ nên ta dùng đèn huỳnh quang
→ cos

= 0,8 → tg φ
cs
= 0,75 → Q
cs
= P
cs
. tgφ
cs
= 7,875
+ Phụ tải tính toán toàn phân xưởng

P
ttpx
= P
tt
+ P
cs
= 270 + 10,5= 280,5 ( kW )
Q
ttpx
= 315,9 + 7,875 = 323,78 ( kVAr )
S
ttpx
=
2 2
2 2
280,5 323,78
ttpx ttpx
P Q

 
= 428,38 ( kVA )



 Sau khi tính toán ta có bảng thống kê sau: