Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí địa phương.DOC

Trờng ĐHBK Hà nội
Khoa năng lợng
Cộng hoà xã hội chủ nghĩa việt nam
Độc lập Tự do Hạnh phúc


Đồ án môn học
thiết kế hệ thống cung cấp điện
Họ và tên:
Lớp:
I. Đề tài thiết kế:
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí địa phơng
II. Số liệu ban đầu:
1. Mặt bằng nhà máy
2. Mặt bằng phân xởng
3. Nguồn điện:Trạm BATG 110/10 kV, cách 3,5 km
II. Nội dung thiết kế
1. Xác định phụ tải tính toán
2. Thiết kế mạng cao áp nhà máy
3. Thiết kế mạng hạ áp phân xởng
4. Bù công suất phản kháng nâng cao cos
IV. Bản vẽ:2 Bản vẽ A
0
1. Sơ đồ nguyên lý mạng cao áp nhà máy
2. Sơ đồ nguyên lý mạng hạ áp phân xởng
V. Cán bộ hỡng dẫn:
PTS: Ngô Hồng Quang
Ngày giao nhiệm vụ thiết kế
Ngày hoàn thành
Đồ án cung câp điện
1

Đề mục
Chơng 1: Giới thiệu chung về xí ngiệp
1. Loại ngành nghề, qui mô và năng lực của xí ngiệp
a. Loại ngành nghề
b. Quy mô, năng lực của xí nghiệp
2. Qui trình công nghệ sản xuất của xí nghiệp
3. Giới thiệu phụ tải điện của toàn xí nghiệp
a. Các đặc điểm của phụ tải điện
b. Các yêu cầu về cung cấp điện của xí nghiệp
4. Phạm vi đề tài

Chơng 2: Xác định phụ tải tính toán các phân xởng và toàn xí nghiệp
1. Xác định phụ tải tính toán cho phân xởng sửa chữa cơ khí
1.1 Phân loại và phân nhóm phụ tải trong phân xởng sửa chữa cơ khí
1.2 Xác định phụ tải động lực tính toán của phân xởng
a) Các phơng pháp xác định phụ tải tính toán
b) Xác định phụ tải tính toán của các nhóm
1.3.Xác định phụ tải chiếu sáng toàn phân xởng
1.4.Phụ tải tính toán toàn phân xởng sửa chữa cơ khí
2. Xác định phụ tải tính toán cho các phân xởng khác và cho toàn xí nghiệp
2.1 Phụ tải tính toán của các phân xởng
2.2. Phụ tải tính toán của toàn xí nghiệp
3. Xác định biểu đồ phụ tải
2.1 Xác định bán kính vòng tròn phụ tải
2.2 Biểu đồ xác định tâm phụ tải
Chơng 3 : Thiết kế mạnh điện cao áp cho xí nghiệp
1. Yêu cầu đối với sơ đồ cung cấp điện
2. Các phơng pháp cung cấp điện cho xí nhhiệp
1.1. Phân loại và đánh giá các hộ tiêu thụ điện trong xí nghiệp
1.2. Giới thiệu các kiểu sơ đồ cung cấp điện

a) Kiểu sơ đồ có trạm phân phối trung tâm
b) Kiểu sơ đồ dẫn sâu
c) Chọn vị trí đặt trạm phân phối trung tâm của xí nghiệp
3. Xác định vị trí, số lợng, dung lợng các trạm BAPX
3.1.Xác định số lợng máy biến áp
3.2.Chọn dung lợng máy biến áp
4. Các phơng án đi dây mạng cao áp của xí nghiệp
5. Tính toán so sánh chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật cho các phơng án
Đồ án cung câp điện
2
5.1.Tính toán kinh tế , kỹ thuật cho các phơng án
a. Phơng án 1
b. Phơng án 2
5.2.so sánh chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của các phơng án
6. Sơ đồ nguyên lý và thuyết minh vận hành của phơng án tối u
6.1 Sơ đồ nguyên lý
a. Sơ đồ trạm phân phối trung tâm
b. Sơ đồ trạm biến áp phân xởng
6.2 Nguyên tắc vận hành
Chuơng 4: Tính toán nghắn mạch
1. Mục đích tính ngắn mạch
2. Chọn điểm tính ngắn mạch và tính toán các thông số của sơ đồ
1.1. Chọn điểm tính ngắn mạch
1.2. Tính toán các thông số của sơ đồ
3. Tính toán dòng ngắn mạch
4. Chọn và kiểm tra thiết bị
3.1. Chọn và kiểm tra máy cắt
3.2. Chọn và kiểm tra dao cách ly
3.3. Chọn và kiểm tra câù chì cao áp
3.4. Chọn và kiểm tra cáp

3.5. Chọn và kiểm tra áptômat
Chơng 5: Thiết kế mạng điện động lực phân xởng sửa chữa cơ khí
1. Sơ đồ nguyên lý hệ thống cấp điện cho phân xởng
1.1. Yêu cầu đối với mạng điện phân xởng
1.2. Xác định vị trí tủ phân phối và tủ động lực cho phân xởng
2. Chọn thiết bị cho tủ phân phối và tủ động lực
2.1. Tủ phân phối
2.2. Tủ đông lực
3.Chọn cáp cho mạng hạ áp phân xởng
3.1. Chọn cáp từ trạm bién áp đến phân xởng
3.2. Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ đông lực
3.3. Chọn dây dẫn từ tủ đông lực đến từng thiết bị
Chơng 6: Tính bù công suất phản kháng cho lới điện xí nghiệp
và thiết kế chiếu sáng
* ý nghĩa của việc tính bù công suất phản kháng trong xí nghiệp
1.Xác định dung lợng bù
tính hệ số Cos của toàn xí nghiệp
Đồ án cung câp điện
3
tính dung lợng bù tổng toàn xí nghiệp
2.Chọn vị trí lắp đặt và thiết bị bù
1.1.Vị trí đặt thiết bị bù
1.2.Chọn thiết bị bù
3. Tính toán phân phối dung lợng bù
4. Chọn kiểu loại và dung lợng tụ
5. Thiết kế chiếu sáng

Đồ án cung câp điện
4
Mở Đầu

Điện năng là một dạng năng lợng có nhiều u điểm nh: Dễ dàng chuyển thành
các dạng năng lợng khác (nhiệt, cơ, hoá ) dễ truyền tải và phân phối. Chính vì vậy
điện năng đợc dùng rất rộng rãi trong mọi lĩnh vực hoạt động của con ngời.
Điện năng là nguồn năng lợng chính của các ngành công nghiệp, là điều kiện
quan trong để phát triển các khu đô thị và khu dân c. Vì lý do đó khi lập kế hoạch
phát triển kinh tế xã hội, kế hoạch phát triển điện năng phải đi trớc một bớc. Nhằm
thoả mãn nhu cầu điện năng khong những trong giai đoạn trớc mắt mà còn dự kiến
cho sự phát triển tơng lai.
Đặc biệt trong nền kinh tế nớc ta hiện nay, đang chuyển dần từ một nền kinh tế
mà trong đó nông nghiệp chiếp một tỷ lệ lớn sang nền kinh tế công nghiệp mà ở đó
máy móc dần thay thế cho sức lao động của con ngời. Để thực hiện đợc chính sách
công nghiệp hoá, hiện đại hoá các nghành nghề thì không thể tách rời khỏi việc nâng
cấp và cải tiến hệ thống cung cấp điện để có thể đáp ứng đợc nhu cầu tăng trởng
không ngừng về điện.
Là một sinh viên ngành điện, thông qua việc thiết kế đồ án giúp em bớc đầu có
những kinh nghiệm về thiết kế hệ thống cung cấp điện trong thực tế. Để làm đợc
điều đó không thể thiếu đợc sự giúp đỡ của cac thầy, cô giáo, những ngời đã đi tr-
ớc có giàu kinh nghiệm.
Qua đây em xin trân thành cảm ơn thày giáo hỡng dẫn Ngô Hồng Quang đã
tận tình chỉ dẫn giúp đỡ em hoàn thành tốt đồ án này.
Đồ án cung câp điện
5
Chơng 1
Giới thiệu chung về xí nghiệp
I.Loại ngành nghề, quy mô và năng lực của xí nghiệp
1) Loại ngành nghề
Xí nghiệp sản xuất cơ khí là một trong những khâu quan trọng của các xí nghiệp
công nghiệp, là một trong những mắt xích quan trọng để tạo nên một sản phẩm
công nghiệp hoàn chỉnh. Loại xí nghiệp chuyên môn hoá một loại sản phẩm nó
phát huy đợc mặt mạnh của mình, đóng góp vào việc thúc đẩy sự phát triển của

ngành công nghiệp nói chung của nớc nhà.
Trong thời kỳ công nghiệp , hoá hiện đại hoá thì sản xuất công nghiệp càng đ-
ợc trú trọng hơn bao giờ hết, đợc đầu t trang bị các máy móc hiện đại có khả
năng tự động hoá cao để không bị lạc hậu so với các nớc trong khu vực. Vì vậy
xí nghiệp đòi hỏi phải có nguồn điện cung cấp tin cậy.
2) Quy mô, năng lực của xí nghiệp:
Xí nghiệp sản xuất cơ khí trong đề tài thiết kế có quy mô khá lớn với 10 phân
xởng có các phụ tải điện sau:
Số trên
mặt
bằng
Tên phân xởng Công xuất đặt Diện tích (m
2
)
1 Phân xởng kết cấu kim loại 1950 150
2 Phân xởng lắp ráp cơ khí 1800 325
3 Phân xơng đúc 1200 300
4 Phân xởng nén khí 800 250
5 Phân xởng rèn 1200 125
6 Trạm bơm 640 112
7 Phân xởng sửa chữa cơ khí Theo tính toán 130
8 Phân xởng gia công gỗ 450 360
9 Bộ phận hành chính và ban quản lý 80 313
10 Bộ phận thử nghiệm 370 138
11 Chiếu sáng các phân xởng Xác định theo
diện tích

Dự kiến trong tơng lai xí nghiệp sẽ đợc mở rộng và đợc thay thế, lắp đặt thiết bị
máy móc hiện đại hơn. Đứng về mặt cung cấp điện thì việc thiết kế cấp điện phải
đảm bảo sự gia tăng phụ tải trong tơng lai về mặt kỹ thuật và về mặt kinh tế, phải đề

ra phơng án cấp điện sao cho không gây quá tải sau vài năm sản xuất cũng nh không
Đồ án cung câp điện
6
để qúa d thừa dung lợng mà sau nhiều năm xí nghiệp vẫn cha khai thác hết dung l-
ợng công suất dự trữ dẫn đến lãng phí.
2.Quy trình công nghệ sản xuất của xí nghiệp:
Theo quy trình trang bị điện và quy trình công nghệ sản suất của xí nghiệp thì
việc ngừng cung cấp điện sẽ ảnh hởng đến chất lợng sản phẩm, năng suất của xí
nghiệp
Dẫn đến thiệt hại về kinh tế. Do đó ta xếp xí nghiệp vào phụ tải loại 2
iới thiệu phụ tải điện của toàn xí nghiệp
3.1.Các đặc điểm của phụ tải điện
Phụ tải điện trong XN công nghiệp có thể phân làm 2 loại tải:
a) Phụ tải động lực
b) Phụ tải chiếu sáng
Phụ tải động lực và chiếu sáng thờng làm việc ở tần số dài hạn , điện áp yêu cầu
trực tiếp tới thiết bị là 380/220 ở tần số công nghiệp f =50Hz
3.2Các yêu cầu về cung cấp điện của xí nghiệp:
Vì xí nghiệp có quy mô tơng đối lớn, năng suất, chất lợng sản phẩm của xí
nghiệp có ảnh hởng tới sự phát triển của các xí nghiệp sx cơ khí khác có liên quan,
vậy nhóm phụ tải trong XN đợc đánh giá là hộ phụ tải loại 2, vì vậy yêu cầu cung
cấp điện phải đợc đảm bảo liên tục.
2. Phạm vi đề tài:
a. Thiết kế mạng điện phân xởng
b. Thiết kế mạng điện XN
c. Tính toán công suất bù cho XN
Đồ án cung câp điện
7
CHƯƠNG II
XáC ĐịNH PHụ TảI TíNH TOáN

II.1. Đặt vấn đề
Phụ tải là đại lợng đặc trng cho khả năng tiêu thụ công suất của một hay một
nhóm phụ tải nào đó.
Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tơng với phụ tải thực tế về mặt
hiệu quả phát nhiệt hay mứcđộ huỷ hoại cách điện .phụ tải tính toán dực dùng để lựa
chọn va kiểm tra các thiết bị trong hệ thống nh : máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị
đóng cắt tính toán các tổn thất. phụ tải tính toán phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh :
công suất, chế độ làm việc, số lợng nếu phụ tải tính toán xác định đợc nhỏ hơn phụ
tải thực tế thì các thiết sẽ thờng xuyên bị quá tải, ngợc lại nếu phụ tải tính toán lớn
hơn nhiều so phụ tải thực tế thì sẽ d thừa công suất gây tổn hao lớn. do đó việc xác
định phụ tải tính toán đòihỏi phải khá chính xác để không làm tỏn thất ,dòng thời
cung khônglàm giảm tuổi thọ của các thiệt bị.
Giới thiệu một số phơng pháp xác địng phụ tải :
1.Phơng pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu:
P
tt
=K
nc
*P
đ
trong đó :
K
nc
là hệ số nhu cầu
P
đ
công suất đặt của thiết bị hay mọt nhóm thiết bị
2.Phơng pháp xác định phụ tải tính toán theo hệ số hình dáng của đồ thị phụ
tải và công suất trung bình:

P
tt
=K
hd
*P
tb
Tronh đó:
K
hd
là hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải
P
tb
công suât trung bình của thiết bị [kw]
3. Phơng pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực đại
P
tt
=K
max
*P
tb
Trong đó:
P
tb
là công suất trung bình của nhóm thiết bị
Đồ án cung câp điện
8
K
max
là hệ số cực đại
4.Phơng pháp xác định phụ tải tính toán theo suất chiếu sáng trên một đơn vị

diện tích :

P
tt
=P
0
*F
Trong đó :
P
0
là suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích:
F là tổng diện tích của nhà máy
5. Phơng pháp xác định phụ tải tính toàn theo phơng pháp tính trực tiếp:
II.2 Xác định phụ tải tính toán cho phân xởng sửa chữa cơ khí:
Phân xởng sửa chữa cơ khí là phân xởng số 7 trong sơ đồ.có số lợng thiết bị rất
nhièu và rất đa dạng, vì vậy phải tiến hành phân nhóm thiết bị cho phù hợp với vị trí
cũng nh chế độ làm việc của các thiết bị
II.2.1 Giới thiệu phơng pháp xác định phụ tảI tính toán theo công suất trung bình
P
tb
và hệ số cực đại k
max
(còn gọi là phơng pháp số thiết bị dùng điẹn hiệu quả )
II.2.2.Trình tự xác định phụ tải tính theo phơng pháp P
tb
và K
max
1.Phân nhóm phụ tải:
Trong một phân xởng thờng có nhiều thiết bị và chế độ làm việc khác nhau, muốn
xác định phụ tải chíng xác cần phân theo nhóm thiết bị điện. Việc phân nhóm thiết bị

phải tuân theo các nguyên tắc sau:
Các thiềt bị ở cùng một nhóm nên ở gần nhau đẻ tiết kiệm vốn đầu t.
Chế độ làm việc của các thiết bị trong cùng một nhóm nên có chế độ làm việc
giống nhau .
Tổng công suất của các nhóm nên sấp xỉ nhau.
Tuy nhiên trong thực tế rất khó đảm bảo đợc tất cả các yêu cầu trên,mà tuỳ thuộc vào
yêu cầu của mỗi nhóm phụ tải mà ta lựa chọn có sự u tiên.
Đồ án cung câp điện
9
Kết quả củaviệc phân nhóm đợc minh hoạ trong bảng sau:
Stt Tên máy
Số l
-
ợng
Ký
hiệu
Pđm (kW) Iđm (A)
1 máy
Toàn
bộ
1 máy
Toàn
bộ
1 2 3 4 5 6 7 8
Nhóm 1
1 Máy tiện ren 4 1 7 28 17.67 70.7
2 Máy tiện ren 4 2 10 40 25.25 101
3 Máy doa toạ độ 1 3 4.5 4.5 11.36 11.36
4 Máy doa ngang 1 4 4.5 4.5 11.36 11.36
5 Máy phay chép hình 1 10 0.6 0.6 1.52 1.52

6 Máy mài phẳng có trục nằm 1 20 2.8 2.8 7.07 7.07
Nhóm 2
1 Máy phay chép hình 1 7 5.26 5.26 14.2 14.2
2 Máy phay đứng 2 8 7 14 17.68 35.36
3 Máy phay chép hình 1 9 1.7 1.7 4.3 4.3
4 Máy xọc 2 14 7 14 17.68 35.36
5 Máy khoan hớng tâm 1 15 4.5 4.5 11.364 11.364
6 Máy khoan đứng 1 16 4.5 4.5 11.364 11.364
7 Máy mài tròn vạn năng 1 18 2.8 2.8 7.07 7.07
8 Máy mài phẳng có trục
đứng
1 19 10 10 25.25 25.25
9 Máy ép thuỷ lực 1 21 4.5 4.5 11.36 11.36
Nhóm 3
1 Máy phay vạn năng 2 5 7 14 17.68 35.36
2 Máy phay ngang 1 6 4.5 4.5 11.36 11.36
3 Máy phay chép hình 1 11 3 3 7.58 7.58
4 Máy bào ngang 2 12 7 14 17.68 35.36
5 Máy bào giờng một trụ 1 13 10 10 25.25 25.25
6 Máy mài tròn 1 17 7 7 17.68 17.68
Nhóm 4
1 Máy khoan để bàn 1 22 0.65 0.65 1.64 1.64
2 Máy mài sắc 2 23 2.8 5.6 7.07 14.14
3 Bàn thợ nguội 10 26 2.8 28 7.07 7.07
4 Máy giũa 1 27 1 1 2.53 2.53
5 Máy mài dao cắt gọt 1 28 2.8 2.8 7.07 7.07
Nhóm 5
1 Máy tiện ren 2 1 7 14 17.68 35.36
Đồ án cung câp điện
10

2 Máy tiện ren 1 2 4.5 4.5 11.36 11.36
3 Máy tiện ren 2 3 3.2 6.4 8.1 16.2
4 Máy tiện ren 1 4 10 10 25.25 25.25
5 Máy phay vạn năng 1 7 7 7 17.68 17.68
6 Máy mài tròn vạn năng 1 9 2.8 2.8 7.07 7.07
7 Máy mài phẳng 1 10 4 4 10.1 10.1
Nhóm 6
1 Máy khoan đứng 1 5 2.8 2.8 7.07 7.07
2 Máy khoan đứng 1 6 7 7 17.68 17.68
3 Máy bào ngang 1 8 5.8 5.8 14.65 14.65
4 Máy ca 1 11 2.8 2.8 7.07 7.07
5 Máy mài hai phía 1 12 2.8 2.8 7.07 7.07
6 Máy khoan để bàn 1 13 0.65 0.65 1.64 1.64
Ta dùng phơng pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ
số cực đại hay phơng pháp số thiết bị dùng điện hiệu quảl
P
tt
=k
max
*k
sd
*P
đmi
Trong đó:
P
đmi
công suất định mức thiết bị thứ i trong nhóm
K
sd
hệ số sử dụng

k
max
hệ só cực đại
n
hq
-số thiết bị dùng điện hiệu quả
n- tổng số thiết bị
Tra bảng chọn : Ksd=0.15, cos=0.6;
a.Tính toán cho nhóm 1:
Danh sách thiết bị thuộc nhóm 1
1 2 3 4 5 6 7 8
7 Máy tiện ren 4 1 7 28 17.67 70.7
8 Máy tiện ren 4 2 10 40 25.25 101
9 Máy doa toạ độ 1 3 4.5 4.5 11.36 11.36
10 Máy doa ngang 1 4 4.5 4.5 11.36 11.36
11 Máy phay chép hình 1 10 0.6 0.6 1.52 1.52
12 Máy mài phẳng có trục nằm 1 20 2.8 2.8 7.07 7.07
13 Tổng 12 80.4 203
Đồ án cung câp điện
11
Tính toán cụ thể: n=12, n1=8;
n1 là số thiét bị dùng điên hiệu quả
n*=n1/n=8/12=0.67
p1=28+40=68(kW)
p=80.4(kW)
p*=p1/p=0.85
Tra bảng PLI.5 tìm đợc n
hq
*=0.81
Số thiết bị dùng đien hiệu quả : n

hq
=n*.n
hq
=0.81x12=9.72
Tra bảng PLI.6 với K
sd
=0.15vàn
hq
=9.72tìm đợc K
max
=2.1
Phụ tảI tính toán của nhóm 1: P
tt
=k
max
*k
sd
*P
đmi
Ptt=2.1*0.15*80.4=29.1(kW)
Qtt=Ptt*tg=29.1x1.33=38.8(kVAr)
Stt=Ptt/ tg=29.1/0.6=48.5(kVA)
Itt=Stt/U
3
=48.5/0.38
3
=73.485(A)
Iđn=Ikđmax+Kđt*Itti=78,32(A)
b. Tính toán cho nhóm 2
1 2 3 4 5 6 7 8

10 Máy phay chép hình 1 7 5.26 5.26 14.2 14.2
11 Máy phay đứng 2 8 7 14 17.68 35.36
12 Máy phay chép hình 1 9 1.7 1.7 4.3 4.3
13 Máy xọc 2 14 7 14 17.68 35.36
14 Máy khoan hớng tâm 1 15 4.5 4.5 11.364 11.364
15 Máy khoan đứng 1 16 4.5 4.5 11.364 11.364
16 Máy mài tròn vạn năng 1 18 2.8 2.8 7.07 7.07
17 Máy mài phẳng có trục đứng 1 19 10 10 25.25 25.25
18 Máy ép thuỷ lực 1 21 4.5 4.5 11.36 11.36
19 Tổng 11 47.62 61.62 120.28 155.64
Tính toán cụ thể: n=11, n1=8;
n1 là số thiét bị dùng đIên hiệu quả
n*=n1/n=8/11=0.73
Đồ án cung câp điện
12
p1=47.12(kW)
p=61.62(kW)
p*=p1/p=0.765
Tra bảng PLI.5tìm đợc n
hq
*=0.95
Số thiết bị dùng đien hiệu quả : n
hq
=n*.n
hq
=0.95x11=10.45
Tra bảng PLI.6 với K
sd
=0.15vàn
hq

=10.45 tìm đợc K
max
=2.1
Phụ tải tính toán của nhóm 2: P
tt
=k
max
*k
sd
*P
đmi
Ptt=0.15*2.1*61.62=19.14(kW)
Qtt=Ptt*tg=19.14*1.33=25.87(kVAr)
Stt=Ptt/ tg=19.14/0.6=32.25(kVA)
Itt=Stt/U
3
=32.25/0.38
3
=49(A)
Iđn=89(A)
c.Tính toán cho nhóm3:
Danh sách thiết kế thuộc nhóm 3
1 2 3 4 5 6 7 8
7 Máy phay vạn năng 2 5 7 14 17.68 35.36
8 Máy phay ngang 1 6 4.5 4.5 11.36 11.36
9 Máy phay chép hình 1 11 3 3 7.58 7.58
10 Máy bào ngang 2 12 7 14 17.68 35.36
11 Máy bào giờng một trụ 1 13 10 10 25.25 25.25
12 Máy mài tròn 1 17 7 7 17.68 17.68
13 Tổng 8 38.5 52.5 97.24 132.6

Tính toán cụ thể: n=8, n
1
=2;
n*=n1/n=2/8=0.25
p1=17(kW) p=58.5(kW);
p*=p1/p=17/52.5=0.324
Tra bảng PLI.5tìm đợc n
hq
*=0.91
Số thiết bị dùng đien hiệu quả : n
hq
=n*.n
hq
=0.91x8=7.28
Suy ra K
max
=2.4
Ptt=2.4*0.15*52.5=18.9(kW)
Đồ án cung câp điện
13
Qtt=Ptt*tg=18.9*1.33=25.19KVAR
Stt=Ptt/ tg=18.9/0.6=31.5(kVA)
Itt=Stt/U
3
=31.5/0.38
3
=47.73(A)
I
dn
=81.62(A)

d.Tính toán cho nhóm 4
1 2 3 4 5 6 7 8
6 Máy khoan để bàn 1 22 0.65 0.65 1.64 1.64
7 Máy mài sắc 2 23 2.8 5.6 7.07 14.14
8 Bàn thợ nguội 10 26 2.8 28 7.07 7.07
9 Máy giũa 1 27 1 1 2.53 2.53
10 Máy mài dao cắt gọt 1 28 2.8 2.8 7.07 7.07
11 Tổng 16 40.85 103.14
Tính toán cụ thể: n=16, n1=14;
n*=n1/n=14/16=0.875
p1=39.2
p=40.85
p*=p1/p=39.2/40.85=0.96
Tra bảng PLI.5tìm đợc n
hq
*=0.88
Số thiết bị dùng đien hiệu quả : n
hq
=n*.n
hq
=0.88x16=14
Tra bảng PLI.6 với K
sd
=0.15vàn
hq
=14 tìm đợc K
max
=1.85
Phụ tảI tính toán của nhóm 4: P
tt

=k
max
*k
sd
*P
đmi
Ptt=1.85*0.15*40.85=11.34KW
Qtt=Ptt*tg=11.34x1.33=15.11KVAR
Stt=Ptt/ tg=11.34/0.6=18.89KVA
Itt=Stt/U
3
=18.89/0.38
3
=28.63(A)
Iđn=24.52(A)
e.Tính toán cho nhám 5:
Danh sách thiết kế thuộc nhóm 5(Bộ phận sử chữa)
Đồ án cung câp điện
14
1 2 3 4 5 6 7 8
8 Máy tiện ren 2 1 7 14 17.68 35.36
9 Máy tiện ren 1 2 4.5 4.5 11.36 11.36
10 Máy tiện ren 2 3 3.2 6.4 8.1 16.2
11 Máy tiện ren 1 4 10 10 25.25 25.25
12 Máy phay vạn năng 1 7 7 7 17.68 17.68
13 Máy mài tròn vạn năng 1 9 2.8 2.8 7.07 7.07
14 Máy mài phẳng 1 10 4 4 10.1 10.1
15 Tổng 9 63.2 159.57
Tính toán cụ thể: n=11, n1=3;
n1 là số thiét bị dùng đIên hiệu quả

n*=n1/n=3/11=0.27
p1=27(kW)
p=63.2(kW)
p*=p1/p=27/63.2=0.43
Tra bảng PLI.5 tìm đợc n
hq
*=0.78
Số thiết bị dùng đien hiệu quả : n
hq
=n*.n
hq
=0.78x11=8.58
K
max
=2.2
Ptt=2.2*0.15*63.2=20.86(kW)
Qtt=Ptt*tg=20.86x1.33=27.80(kVAr)
Stt=Ptt/ tg=20.86/0.6=34.76(kVA)
Itt=Stt/U
3
=34.76/0.66=52.76(A)
f.Tính toán cho nhóm 6:
Danh sách thiết kế thuộc nhóm 6(Bộ phận sử chữa)
1 2 3 4 5 6 7 8
7 Máy khoan đứng 1 5 2.8 2.8 7.07 7.07
8 Máy khoan đứng 1 6 7 7 17.68 17.68
9 Máy bào ngang 1 8 5.8 5.8 14.65 14.65
Đồ án cung câp điện
15
10 Máy ca 1 11 2.8 2.8 7.07 7.07

11 Máy mài hai phía 1 12 2.8 2.8 7.07 7.07
12 Máy khoan để bàn 1 13 0.65 0.65 1.64 1.64
13 Tổng 6 27.7 69.94
Tính toán cụ thể: n=6, n1=2;
n1 là số thiét bị dùng điên hiệu quả
n*=n1/n=2/6=0.33
p1=7+5.8=12.8(kW)
p=27.7(kW)
p*=p1/p=12.8/27.7=0.462
Tra bảng PLI.5tìm đợc n
hq
*=0.56
Số thiết bị dùng đien hiệu quả : n
hq
=n*.n
hq
=0.56x6=3.36
Tra bảng PLI.6 với K
sd
=0.15vàn
hq
=3.36
Số thiết bị dùng đien hiệu quả : n
hq
=n*.n
hq
=0.33x10=3.36
Vì n
hq
=3,36<4 và n=6>3 nên Ptt=Ktt*Pđmi

Ptt=0.9*27.7=24.93(kW)
Qtt=Ptt*tg=24.93x1.33=38.8(kVAr)
Stt=Ptt/ tg=24.93/0.6=32.25(kVA)
Itt=Stt/U
3
=32.25/0.38
3
=49(A)
Iđn=89(A)
3.Tính toán phụ tải chiếu sáng của phân xởng sửa chữa cơ khí :
Phu tải chiếu sáng của phân xởng sửa chữa cơ khí đợc tính theo phơng pháp suất
chiếu sáng trên một đơn vị diện tích :
Pcs=Po.F
Po là suất chiếu sáng trên một đơn vi diện tích
F là diện tích đợc chiếu sáng
Pcs=Po.F=14.600=8.4KW
Qcs=0
Đồ án cung câp điện
16
4. Xác định phụ tải tính toán của toàn phân xởng:
Phụ tải tác dụng của phân xởng :
Ppx=Kđt. Ptti=0.8(6.78+22.97+52.38+9.39+47.83)=111.48KW
Ptt=Pcs+Ppx=119.9KW
Phụ tải tác dụng của toàn phân xởng :
Qpx=Kđt.Qtti=0.8(9.01+30.55+69.66+12.49+63.62)=148.26KVAR
Phụ tải toàn phần của phân xởng kể cả chiêyú sáng : Sttpx=190KVA
Itt= Stt/U
3
=288.8A
cos

px
=Pttpx/Qttpx=0.63
II.3 Xác định phụ tải tính toán cho các phân xởng lại
Do chỉ biết trớc công suất đặt và diện tích các phân xởng nên ta dùng phơng pháp
xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu:
II.3.1 Nội dung phơng pháp
Ta có :
Ptt=Knc*Pđi Qtt=Ptt*tg S
2
=P
2
+Q
2
Có thể lấy gần đúng Pđ=Pđm
Trong đó :
Pđi ,Pđmi là công suất đặt và công suất định mức thứ i.
N là số thiết bị có trong nhóm
Knc là hệ số nhu cầu.
II.3.2 Xác định phụ tải tính toán của các phân xởng
1.Phân xởng kết cấu kim loại:
Pđ=8200kw trong đó có 3200KW là phụ tải 3KW. F=2380m
2
Ta chuyển phụ tải 3KW thành 0.4 KW
Tra PL1.3 nhiệt luyện Knc=0.6; cos=0.9;P
0
=15
đèn huỳnh quang : cos
cs
=1
công suất động lực :

Đồ án cung câp điện
17
Pđl=Knc*Pđ=0.6*8200=4920[kw] Qđl=Pđl*tg=2361.6[kvar]
Công suất chiếu sáng :
Pcs=F*P0=15*2380=35.7[kw] Qcs=Pcs*tg
cs
=0[kvar]
Công suất tổng :
Ptt=Pđl+Pcs=4955.7 [kw]
Qtt=Qđl=2361.6[kvar]
Stt=5489[kva]
Itt= Stt/U
3
=8340A
2.Phân xởng lắp ráp cơ khí:
công suất đặt Pđ=3500 kw diện tích F=1920m
2
tra PL1.3 ta có : cos =0.9 Knc=0.6
tra PL1.7 suất chiếu sáng P0=14w/m
2
ta dùng đèn sợi đốt nên có cos
cs
=1;
công suất động lực
Pđl=Knc*Pđ=0.6*3500=2100[w] Qđl=Pđl*tg=2100*0.48=1008[KVAR]
công suất chiếu sáng :
Pcs=P0*F=14*1920=26.8[kw] Qcs=0
công suất tác dụng của phân xởng
P=Pđl+Pcs=2100+26.8=2126.8[kw]
Q=Qđl=1008[kvar]

S
2
=P
2
+Q
2
nên S=2353.5[kva]
Itt= Stt/U
3
=3575A
3.Phân xởng đúc :
Công suất đặt Pđ=2000kw diện tích của phân xởng : F=840m
2
ta dùng dèn huỳnh quang nên có cos
cs
=1
Tra PL1.3 có: knc=0.5 cos=0.7 P0=15
Đồ án cung câp điện
18
• C«ng suÊt ®éng lùc
P®l=Knc*P®=0.5*2000=1000[kw]
Q®l=P®l*tgϕ=1000*1=1000[kvar]
• c«ng suÊt chiÕu s¸ng
Pcs=P0*F=15*840=12.6[kw
Q®l=p®l*tgϕ
cs
=12.15*0=0[kvar ]
• c«ng suÊt tæng :
Ptt=P®l+Pcs=1012.6[kw]
Qtt=Q®l+Qcs=1000[kvar]

S=1423[kva]
Itt=S/U*1.73=2162[A]
4.Ph©n nÐn khÝ:
P®=7500[kw] F=3450m
2
Tra PL1.7 cã: knc=0.5 cosϕ=0.7 P0=15
Dïng ®Ìn sîi ®èt nªn cosϕ
cs
=1;
I. C«ng suÊt ®éng lùc
P®l=Knc*P®=0.5*7500=3750[kw]
Q®l=P®l*tgϕ=3750*1=3750[kvar]
C«ng suÊt chiÕu s¸ng :
Pcs=P0*F=15*3450=51.7[kw] Qcs=Pcs*tgϕ
cs
=0
Tæng c«ng suÊt :
Ptt=P®l+Pcs=3750+51.7=3801.7[kw]
Qtt=Q®l+Qcs=3750+0=3750[kvar]
Itt=S/U*1.73=8113A
5.Ph©n xëng rÌn:
P®=4500[kw] F=900m
2
Tra PL1.7 cã: knc=0.5 cosϕ=0.7 P0=15
§å ¸n cung c©p ®iÖn
19
Dùng đèn sợi đốt nên cos
cs
=1;
II. Công suất động lực

Pđl=Knc*Pđ=0.5*4500=2250[kw]
Qđl=Pđl*tg=2250*1=2250[kvar]
Công suất chiếu sáng :
Pcs=P0*F=15*900=13.5[kw] Qcs=Pcs*tg
cs
=0
Tổng công suất :
Ptt=Pđl+Pcs=2250+23.5=2263.5[kw]
Qtt=Qđl+Qcs=2250+0=2250[kvar]
Itt=S/U*1.73=4849A
6.Tram bơm:
Pđ=2500 Knc=0.6 cos=0.8 F=300m
2
đèn sợi đốt
cos
cs
=1; P0=15
công suất đọng lực:
Pđl=Pđ*Knc=2500*0.6=1500[kw]
Qđl=Pđl*tg=1500*0.75=1125[kvar]
Công suất chiếu sáng :
Pcs=F*P0=15*300=27[kw] Qcs=0; Công suất tổng :
Ptt=1554 [kw] Q=1125[kvar]
S=1911[kva] Itt=S/U*1.73=2903A
8.Phân xởng gia công gỗ:
Pđ=3200kw F=480 m
2
Knc=0.5; cos=0.7 suất chiéu sáng : P0=14;
Dùng đèn sợi đốt cos
cs

=1;
Công suất động lực :
Pđl= 1600[kw] Qđl=Pđl*tg=1600 *1=1600 [KVAR]
Công suất chiếu sáng :
Đồ án cung câp điện
20
Pcs=F*P0=480*14=6.72[kw] Qcs=Pcs*tg
cs
=0 [kvar]
Công suất tỏng :
Ptt= 1607.2KW Qtt=1600[kvar]
S=2267[KVA] Itt=S/U*1.73=3445A
9.Bộ phận hành chính và ban quản lý:
Pđ=320 [kw] F=1560m
2
PL1.3 có; Knc=0.7 cos=0.8 p0=15
đèn huỳnh quang nên cos
cs
=0.85
công suất động lực :
Pđl=Knc*Pđ=0.7*320=224[kw]
Qđl=Pđl*tg=224*0.75=168[kvar]
Công suất chiếu sáng :
Pcs=F*P0=15*1650=23.4[kw]
Qcs=Pcs*tg
cs
=23.4*0.62=29[kvar]
Công suất tổng :
Ptt=247.4[kw] Qtt=172.5[kvar]
S=301.6 [kva] Itt=S/U*1.73=458A

II.4 Xác định phụ tải tính toán cho tòan nhà máy
Công suất tác dụng củanhà máy : Pttnm=Kđt.Ptti [KVA]
Pttnm=0.8.(4955.7+2126.8+1012.6+3801.7+2263.5+1545+119.9+1607+247.4)
Pttnm=14143KW
Công suất phản kháng của nhà máy
Q
ttnm
= k
đt
.

10
1
ttxni
Q
=10732[KVAR]
Công suất toàn phần của nhà máy
S
ttnm
=
ttxnttxn
QP
+
=17754[KVA]
Đồ án cung câp điện
21
cos
nm
=Pttnm/Qttnm=0.79
II.5Tổng kết và xác định bán kính và góc chiếu phụ tải của các phân tải của các

phân xởng.
Kết quả tính toán đợc minh hoạ trong bảng sau.
TT Tên phân xởng Pcs Ptt Stt Toạ
độ
X
Toạđộ
Y
r

1 Phân xởng kết cấu kim
loại
35.7 4955.
7
5489
38
18 8.09773 1.57358
2 phân xởng lắp ráp cơ khí 26.8 2126.
8
2373 36 12 5.29333 3.05949
3 phân xởng đúc 12.6 1012 1423
26
14 4.00933 3.60846
4 phân xởng nén khí 51.7 3081.
7
5339 21 16 7.53125 3.09319
5 phân xởng phân xởng
rèn
13.5 2263.
5
3191 10 16 6.00124 1.5562

6 Trạm bơm 45 1545 1911 12 14 4.48754 6.36542
7 phân xởng sửa chữa cơ
khí
8.4 119.9 190 25 27 0.8847 69.2308
8 Phân xởng gia công gỗ 6.72 1607 2267 40 14 5.32291 0.89776
9 Bộ phận hành chính và
ban quản lý
23.4 247.4 301 11 6 1.9143 27.2924
10 Bộ phận thử nghiệm 200 0.7 0.8 15 140 4.7 145
Chơng III
Thiết kế mạng điện cao áp
cho nhà máy cơ khí địa phơng

Đồ án cung câp điện
22
Với quy mô nhà máy nh số liệu trong bảng, cần đặt một trạm phân phối trung
tâm (PPTT) nhận điện từ trạm BATG về rồi phân cho các trạm biến áp phân x-
ởng
I. Xác định vị trí trạm PPTT:
Trên sơ đồ mặt bằng nhà máy vẽ một hệ trục toạ độ xOy. vị trí trọng tâm các phân x-
ởng là(x
i
, y
i
)ta xác định vị trí để đặt trạm PPTT nh sau:
1. ý nghĩa của trọng tâm phụ tải trong thiết kế CCĐ
Trọng tâm phụ tải của nhà máy là một số quan trọng giúp ngời thiết kế tìm
vị trí đặt trạm biến áp, trạm phân phối nhằm giảm tối đa tổn thất năng lợng .
Ngoài ra trạng tâm phụ tải còn có thể giúp nhà máy trong việc qui hoạch và
phát triển sản xuất trong tơng lai nhằm có các sơ đồ cung cấp điện hợp lý,

tránh lãng phí và đạt đợc các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật.
b.Tính toán toạ độ trọng tâm phụ tải nhà máy
Tâm qui ớc của phụ tải nhà máy đợc xác định bởi một điểm M có toạ độ đợc
xác định : Mo(x0, y0) theo hệ toạ độ xoy.
Công thức:
Xo=


m
m
Sttpxi
SttpxiXi
1
1
Yo=


m
m
Sttpxi
SttpxiYi
1
1
Trong đó:
Sttpxi: phụ tải tính toán của phân xởng i
Xi, Yi: toạ độ của phân xởng i theo hệ trục toạ độ tuỳ chọn
m: số phân xởng có phụ tải điện trong xí nghiệp.
Thay số vào công thức ta đợc:
Xo =
9675

1.5*12701.5*8.15233.3*8.20133.3*21302.1*142 ++++
+
9675
10*1811.8*5198*13688*3509.6*6.177 ++++
=5.1
Yo =
9675
4.5*12709.1*8.15234.5*8.20139.1*21305.3*142 ++++
+
9675
1.3*1816*5199.3*13686.1*3507.1*6.177 ++++
=3.6
Vậy chọn vị trí của trạm phân phối trung tâm tại toạ độ : M(5.1; 3.6)
II_ Lựa chọn cấp truyền tải điện áp từ khu vực về nhà máy:
II_1. Các công thức kinh nghiệm :
Một trong những công việc lúc thiết kế hệ thống cung cấp điện là lựa chọn đợc
dùng điện áp của đờng dây truyền tải điện từ trạm khu vực về nhà máy, vấn đề
Đồ án cung câp điện
23
này cũng rất quan trọng vì nó ảnh hởng đến tính kỹ thuật và tính kinh tế của
hệ thống cung cấp điện. Trong nhiều tài liệu đã đúc kết kinh nghiệm
vận hành và đã lập thành bảng tiêu chuẩn điện áp tải điện ứng với công suất
và khoảng cách truyền tải. Ngoài ra cũng có một số công thức kinh nghiệm để
tính điện áp tải điện nh sau:
U=4.34*
PL 016.0+
(kV)
U=
)015.01.0( LP +
(kV)

U=16
4
.LP
(kV)
U=17.
P
L
+
16
(kV)
Trong đó:
U:Điện áp truyền tải tính bằng kV
L: Khoảng cách truyền tải km
P: Công suất truyền tải 1000kW hoặc MW
II_2. Xác định điện áp truyền tải điện về nhà máy
Kinh nghiệm vận hành cho thấy phụ tải điện của nhà máy, xí nghiệp sẽ tăng
lên không ngừng do việc hợp lý hoá tiêu thụ điện năng và thay thế hoặc lắp đặt
thêm các thiết bị sử dụng điện. Vì vậy khi chọn điện áp tải điện ta cũng phải
tính đến sự phát triển trong tơng lai của nhà máy. Nhng vì không có thông tin
chính xác về sự phát triển của phụ tải điện của nhà máy cho nên chúng ta xét
sơ bộ theo hệ số tăng trởng hàng năm lớn nhất trong 10 năm tới theo công
thức ở mục 3_2 chơng II và đã có đợc S(t) là công suất của năm dự kiến là:
S
(t)
=S
(10)
= 12863(kVA)
P
(t)
=P

(10)
=7750(kVA)
L=1.7(km)
Thay vào công thức ta đợc:
U=4.34.
7750*016.0+L
=48.66(kV)
Vậy ta chọn cấp điện áp truyền tải từ hệ thống về nhà máy là điện áp:
U
đm
=50(kV)
2_ Vạch các phơng án cung cấp điện cho nhà máy
2.1_ Phân loại và đánh giá các hệ tiêu thụ điện trong nhà máy
a. Nguyên tắc chung:
Các hệ dùng điện trong nhà máy cần phải đợc phân loại theo mức độ cung cấp
điện, điều này có một ý nghĩa quan trọng cho việc chọn sơ đồ và phơng án
cung cấp điện nhằm đạt đợc chất lợng điện cung cấp theo yêu cầu của phụ tải.
Chia các hộ tiêu thụ làm ba loại:
+Loại 1: Rất quan trọng, không thể mất điện, nếu mất điện sẽ xảy ra các hậu
quả nghiêm trọng (gây thiệt hại lớn cho nhà máy, )
+Loại 2: Gây thiệt hại kinh tế cho bản thân xí nghiệp.
+Loại 3: Điện sinh hoạt.
Đồ án cung câp điện
24
Sau đây ta sẽ tiến hành phân loại phụ tải của nhà máy cơ khí theo nguyên tắc trên bắt
đầu từ dây truyền công nghệ.
III_ Xác định vị trí, số lợng, dung lợng các trạm BAPX:
Căn cứ vào vị trí, công suất của các phân xởng, quyết định đặt 7 trạm
BAPX.
Trạm B1 cấp điện cho PX số 1 và phòng thí nghiệm.

Trạm B2 cấp điện cho PX số 2.
Trạm B3 cấp điện cho PX số 3.
Trạm B4 cấp điện cho PX số 4.
Trạm B5 cấp điện cho PX SCCK, Lò ga
Trạm B6 cấp điện cho PX Rèn
Trạm B7 cấp điện cho Bộ phận nén ép và trạm bơm.
Trong đó các trạm B1, B2, B3, B4, B6 cấp điện cho phân xởng sản xuất
chính quyết định đến năng suất, chất lợng của sản phẩm mà nhà máy sản
xuất ra Xếp loại 1 và cần đặt 2 máy biến áp.
Các trạm B5, B7 cấp điện cho các phân xởng phụ, không ảnh hởng
lớn đến năng suất, chất lợng của sản phẩm. Vậy xếp loại 3 và chỉ cần đặt
1 máy.
Các trạm dùng loại trạm kề, có một tờng trạm chung với tờng phân x-
ởng.
Các máy biến áp dùng do nhà máy ABB sản xuất tại Việt Nam,
không phải hiệu chỉnh nhiệt độ.
Chọn dung lợng các máy biến áp.
Trạm B1: Cấp điện cho phân xởng số 1 và phòng thí nghiệm:
Stt =142+2130=2272(kVA)
+Khi cả hai máy làm việc bình thờng:
S
đmB


S
tt
/2 = 1136(kVA)

MBA :2*1250_10/0.4
+ Khi một máy có sự cố , một máy còn lại phải tải hết công suất:

S
đmB


S
tt
/1.4 =1623(kVA)

MBA:2*1800_10/0.4
Chọn 2 máy biến áp:2*1800_10/0.4
Loại máy biến áp công suất lớn này phải đặt hàng.
Trạm B2: cấp điện cho phân xởng số 2

Stt =2011(KVA)
Sđm
B

4.1
2011
=1436(KVA)
Chọn 2 máy biến áp 1600-10/0.4, loại MBA này cũng phải đặt hàng
Trạm B3 cấp điện cho phân xởng số 3
Stt =1508Sđm
B
1077(KVA)
Chọn 2 MBA 1600-10/0.4
Trạm B4 cấp điện cho phân xởng số 4
Đồ án cung câp điện
25