THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HỒ CHÍ MINH
CƠ SỞ THANH HÓA – KHOA CÔNG NGHỆ

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN 1A

ĐỀ TÀI :
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT
PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ
GIÁO VIÊN HD : TH.S. LÊ NGỌC HỘI
SINH VIÊN TH : ĐÀO VĂN DƯƠNG
MAI VĂN HẠNH
ĐẶNG ĐÌNH HOAN
NGUYỄN TRỌNG HOÀNG
NHÓM : 04
LỚP : NCDI5ATH
THANH HÓA, THÁNG 03 NĂM 2014.
TH.S. Lê Ngọc Hội Đồ án thiết kế cung cấp điện
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

………………………….ngày …. Tháng … năm 2014
GIẢNG VIÊN
Lớp: NCDI5ATH
TH.S. Lê Ngọc Hội Đồ án thiết kế cung cấp điện
MỤC LỤC
Lớp: NCDI5ATH
TH.S. Lê Ngọc Hội Đồ án thiết kế cung cấp điện
DANH MỤC HÌNH, BẢNG
DANH MỤC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 2.1: Sơ đồ phân bố thiết bị trên phân xưởng cơ khí
Sơ đồ 2.2: Sơ đồ tâm phụ tải
Sơ đồ 2.3: Sơ đồ nguyên lý chiếu sáng phân xưởng cơ khí
Sơ đồ 6.1 : Sơ đồ nối thực hiện như sau:
DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1: Sơ đồ bố trí đèn
Hình 2-2: Độ treo cao của đèn
Hình 4 - 1: Sơ đồ tủ phân phối.
Hình 4-2: Sơ đồ tủ phân phối của phân xưởng.
Hình 4- 3: Sơ đồ tủ động lực
Hình 5.1: sơ đồ nguyên lý và sơ đồ lắp đặt tụ bù cho mạng điện phân xưởng
DANH MỤC BẢNG
Lớp: NCDI5ATH
TH.S. Lê Ngọc Hội Đồ án thiết kế cung cấp điện
LỜI NÓI ĐẦU

Trong sự nghiệp xây dựng và phát triển đất nước, công nghiệp điện giữ
một vai trò đặc biệt quan trọng. Bởi vì, công nghiệp điện là ngành có liên quan
chặt chẽ đến hầu hết các ngành kinh tế quốc dân, làm tăng năng suất lao động,
tạo nên sự phát triển nhịp nhàng trong nền kinh tế.
Chính vì vậy, khi xây dựng một nhà máy, khu dân cư hay một thành phố
mới thì việc đầu tiên là phải xây dựng một hệ thống cung cấp điện để phục vụ
cho nhu cầu sản xuất và sinh hoạt của nơi đó.
Đất nước ta đang trên con đường công nghiệp hoá - hiện đại hoá, đẩy mạnh sự
phát triển công nghiệp, mở rộng những nhà máy công suất lớn, công nghệ hiện đại.
Điều này có ý nghĩa lớn trong việc thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy
hay xí nghiệp công nghiệp để đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật.
Với những kiến thức đã được học tập, nghiên cứu trong nhà trường, em
được giao đồ án với đề tài: "Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ
khí ". Đồ án này sẽ là một sự tập dượt rất quý cho em trước khi bước vào thực
tế.
Sau một thời gian làm đồ án, với nổ lực của ca nhom, đồng thời với sự hướng
dẫn giúp đỡ của các thầy cô giáo trong bộ môn, đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình
của thầy giáo : Th.S.Lê Ngọc Hội , đến nay em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp
của mình. Song với kiến thức còn hạn chế, cùng với đề tài thiết kế hệ thống cung
cấp điện là tương đối khó và phức tạp, đòi hỏi phải có nhiều kinh nghiệm và
chuyên môn cao nên trong quá trình thiết kế em không tránh khỏi những sai sót.Vì
vậy, em mong được sự nhận xét góp ý của các thầy cô giáo.
Em xin chân thành cảm ơn của thầy giáo : Th.S.Lê Ngọc Hội cùng toàn thể
thầy cô giáo trong bộ môn đã hướng dẫn em hoàn thành tốt đồ án này.
Thanh hóa, ngày tháng năm 2014.
5Lớp: NCDI5ATH Trang
TH.S. Lê Ngọc Hội Đồ án thiết kế cung cấp điện
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY CƠ KHÍ
1.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÍ VÀ VAI TRÒ KINH TẾ.

Phân xưởng cơ khí là một trong những khâu quan trọng trong nhà máy cơ
khí công nghiêp, là mắt xích quan trọng để tạo nên một sản phẩm công nghiệp
hoàn chỉnh. Loại phân xưởng chuyên môn hóa một loại sản phẩm nó phát huy
được mặt mạnh của mình, đóng góp vào việc thúc đẩy sự phát triển của nghành
công nghiệp nói chung của nước nhà.
Trong thời kì công nghiệp hóa, hiện đại hóa thì sản xuất công nghiệp càng
được chú trọng hơn bao giờ hết, được đầu tư trang bị các máy móc hiện đại có
khả năng tự động hóa cao để không bị lạc hậu so với các nước trong khu vực và
trên thế giới. Vì vậy phân xưởng cơ khí đòi hỏi phải có nguồn điện cung cấp tin
cậy.
Bảng 1- 2 : Danh sách thiết bị của phân xưởng sửa chữa cơ khí
TT Tên thiết bị Ký hiệu
Công suất
(kW)
cosϕ
K
sd
1 Máy tiện 1 10 0,65 0,18
2 Máy tiện 2 6 0,8 0,17
3 Máy tiện 3 7 0,6 0,19
4 Máy bào 4 4,5 0,8 0,16
5 Máy bào 5 8 0,7 0,15
6 Máy phay 6 5 0,8 0,16
7 Máy mài tròn 7 11 0,65 0,19
8 Máy phay 8 7,5 0,75 0,2
9 Máy chuốt 9 4,5 0,65 0,18
10 Máy sọc 10 5 0,6 0,16
11 Máy doa 11 10 0,6 0,2
12 Máy cắt thép 12 13 0,65 0,17
13 Máy bào 13 4,5 0,8 0,16

14 Máy tiện 14 4,5 0,6 0,2
15 Máy BA hàn 380/65V 15
15 kVA
( ε = 40%)
0,65 0,15
16 Máy phay 16 15 0,6 0,17
17 Máy doa 17 17 0,65 0,16
6Lớp: NCDI5ATH Trang
TH.S. Lê Ngọc Hội Đồ án thiết kế cung cấp điện
TT Tên thiết bị Ký hiệu
Công suất
(kW)
cosϕ
K
sd
18 Máy tiện 18 12 0,8 0,15
19 Máy doa 19 12 0,6 0,2
20 Cầu trục 20
15 kVA
( ε = 35%)
0,6 0,16
21 Máy mài trong 21 4,5
cosϕ
11,4
22 Máy khoan đứng 22 2,8
0,65
7,09
23 Máy cắt mép 23 4,5
0,8
11,39

24 Máy mài vạn năng 24 1,75
0,6
4,43
25 Máy mài dao cắt gọt 25 0,65
0,8
1,64
26 Máy mài mũi khoan 26 1,5
0,7
3,8
27 Máy mài sắc mũi phay 27 1,0
0,8
2,53
28 Máy mài dao chuốt 28 0,65
0,65
1,64
29 Máy mài mũi khoét 29 2,9
0,75
7,34
30 Thiết bị để hoá bền KL 30 0,8
0,65
2,02
31 Máy khoan bàn 31 1,3
0,6
1,64
32 Máy để mài tròn 32 1,2
0,6
3,03
33 Máy mài thô 33 2,8
0,65
7,09

34 Máy tiện ren 34 14 0,8 17,72
35 Máy tiện ren 35 14 0,6 17,72
36 Máy tiện ren 36 20 0,65 25,32
37 Máy TR cấp C.xác cao 37 1,7 0,6 4,3
38 Máy doa toạ độ 38 2,0 0,65 5,06
39 Máy giũa 39 2,2 0,8 5,57
7Lớp: NCDI5ATH Trang
TH.S. Lê Ngọc Hội Đồ án thiết kế cung cấp điện
Sơ đồ 2.1: Sơ đồ phân bố thiết bị trên phân xưởng cơ khí

1.2. XÂY DỰNG BIỂU ĐỒ PHỤ TẢI:
1.2.1.Tâm phụ tải điện.
Tâm phụ tải điện là điểm thoả mãn điều kiện mô men phụ tải đạt giá trị
cực tiểu
∑
n
1
ii
lP
→
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 biểu thức sau:

8Lớp: NCDI5ATH Trang
TH.S. Lê Ngọc Hội Đồ án thiết kế cung cấp điện
X
0
=
∑
∑
=
=
n
1i
tti
n
1i
itti
S
.xS
; Y
0
=
∑
∑
=
=
n
1i
tti
n
1i
itti

S
.yS
; Z
0
=
∑
∑
=
=
n
1i
tti
n
1i
itti
S
.zS
(4.1)
Trong đó:
X
0
, Y
0
, Z
0
: Toạ độ của tâm phụ tải điện
x
i
, y
i

, z
0
: Toạ độ của phụ tải thứ i tính theo một hệ trục toạ độ
Oxy tuỳ chọn.
S
tti
: Công suất tính toán toàn phần của phụ tải thứ i.
Trong thực tế, ta thường ít quan tâm đến toạ độ Z mà chỉ quan tâm đến
toạ độ X và Y.
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 tiết kiệm chi phí cho dây dẫn và giảm tổn thất
trên lưới điện. Thay số vào biểu thức trên ta tìm được.
1.2.2. 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 tỷ lệ
xích nào đó tuỳ 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 điện được chia thành 2 phần:
Phần phụ tải động lực (phần có hình quạt gạch chéo) và phần phụ tải chiếu
sáng (phần hình quạt để trắng).
Để vẽ được biểu đồ phụ tải điện cho các phân xưởng, ta coi phụ tải điện
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 điện của phụ tải thứ i được xác định theo
biểu thức:
R
i
=
π

m.
S
tti
(mm) (4.2)
9Lớp: NCDI5ATH Trang
TH.S. Lê Ngọc Hội Đồ án thiết kế cung cấp điện
Trong đó:
m: Tỷ lệ xích ta chọn m = 3 kVA/mm
2
R
i
: Bán kính của vòng tròn biểu đồ phụ tải (mm).
S
tti
: Công suất tính toán của phân xưởng thứ i.
phô t¶i ®éng lùc
phô t¶i chiÕu s¸ng
Hình 4 - 1: Vòng tròn phụ tải
Góc của phụ tải chiếu sáng nằm trong biểu đồ phụ tải được xác định theo
công thức sau:

tti
csi
csi
P
360.P
=
α
(4.3)

Trong đó:

csi
α
: Góc của phụ tải chiếu sáng nằm trong phân xưởng, độ.
P
csi
: Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng thứ i, kW.
P
tti
: Phụ tải tác dụng tính toán của phân xưởng thứ i, kW.
. Xác định R và
cs
α
cho phân xưởng nhúm 1.
Công suất tính toán toàn phân xưởng là:
S
tt
= 45 kVA
Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng là:
P
tt
= 31 kW
Công suất chiếu sáng của phân xưởng là:
P
cs
= 6,6 kW
Vậy bán kính của biểu đồ phụ tải cho phân xưởng là:
10Lớp: NCDI5ATH Trang 10
TH.S. Lê Ngọc Hội Đồ án thiết kế cung cấp điện

R =
π
m.
S
tt
=
3.3,14
45
= 2,1
Góc của phụ tải chiếu sáng là:

tt
cs
cs
P
360.P
=
α
=
31
360.6,6
= 76.6 (độ)
* Các phân xưởng còn lại tính tương tự như đối với phân xưởng kết cấu
kim loại.
Kết quả nhận được cho trong bảng sau:
11Lớp: NCDI5ATH Trang 11
TH.S. Lê Ngọc Hội Đồ án thiết kế cung cấp điện
Bảng 4 - 1: Kết quả xác định R và
cs
α

cho các phân xưởng.
TT Tên Nhóm
P
cs
KW
P
tt
kW
S
tt
kVA
R
Mm
cs
0
α
1 Nhóm 1 6,6 31 45 2,1 76.6
2 Nhóm 2 6,6 32,85 50 2,3 72,3
3 Nhóm 3 6,6 21 33 1,87 113.14
4 Nhóm 4 6,6 9,8 16,425 1,32 242
5 Nhóm 5 6,6 21,45 35,75 1,94 110
1.3. XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ ĐẶT TRẠM PHÂN PHỐI TRUNG TÂM.
Để giảm chi phí đầu tư cho dây dẫn và giảm tổn thất điện năng hay là
đảm bảo về tiêu chuẩn kinh tế thì trạm PPTT đặt ở trung tâm phụ tải của toàn
nhà máy.
Trên mặt bằng nhà máy ta gắn một hệ trục toạ độ x0y, ta xác định tâm phụ
tải điện M(x
0
; y
0

) của toàn nhà máy theo công thức:
X
0
=
∑
∑
=
=
n
1i
tti
n
1i
itti
S
.xS
; Y
0
=
∑
∑
=
=
n
1i
tti
n
1i
itti
S

.yS
(4.4)
Trong đó:
x
i
, y
i
, : Toạ độ tâm phụ tải của phân xưởng thứ i.
S
tti
: Công suất tính toán toàn phần của phụ tải thứ i.
Để đơn giản ta chọn tâm phụ tải của các phân xưởng là tâm hình học. Ta có
bảng tâm phụ tải của các phân xưởng.
12Lớp: NCDI5ATH Trang 12
TH.S. Lê Ngọc Hội Đồ án thiết kế cung cấp điện
Bảng 4 - 2: Tâm phụ tải của các phân xưởng.
TT Tên Nhóm X Y S
tt
(kVA)
1 Nhóm 1 5 10 45
2 Nhóm 2 9 22 50
3 Nhóm 3 3 34 33
4 Nhóm 4 11 29 16,425
5 Nhóm 5 13 53 35,75
Toạ độ tâm phụ tải điện của toàn nhà máy là:
X
0
=
∑
∑

=
=
9
1i
tti
9
1i
itti
S
.xS
=
180
1419
= 7,87
Y
0
=
∑
∑
=
=
9
1i
tti
9
1i
itti
S
.yS
=

180
5043,075
= 28.01
Vậy vị trí tốt nhất để đặt trạm PPTT có toạ độ M (7,87; 28,01).
Sơ đồ 2.2: SƠ ĐỒ TÂM PHỤ TẢI

13Lớp: NCDI5ATH Trang 13
TH.S. Lê Ngọc Hội Đồ án thiết kế cung cấp điện
CHƯƠNG II: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG CHO NHÀ
MÁY CƠ KHÍ.
2.1. YÊU CẦU CƠ BẢN KHI THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG.
Ánh sáng là phần không thể thiếu được trong quá trình sản xuất ở các nhà
máy, xí nghiệp công nghiệp. Để đảm bảo sản xuất, đảm bảo chất lượng sản
phẩm được tốt, năng suất lao động cao, đảm bảo an toàn cho công nhân thì
ngoài ánh sáng tự nhiên cần có một hệ thống chiếu sáng nhân tạo trong nhà
máy. Chiếu sáng nhân tạo bằng điện hiện nay được sử dụng rộng rãi, bởi vì
chiếu sáng bằng điện có rất nhiều ưu điểm: thiết bị đơn giản, sử dụng thuận tiện,
giá thành rẻ, tạo được ánh sáng gần với ánh sáng tự nhiên. Với tầm quan trọng
đó vấn đề chiếu sáng đã được nghiên cứu trên nhiều lĩnh vực chuyên sâu như:
nguồn sáng, chiếu sáng công nghiệp, chiếu sáng công cộng v v ở đây, trong
yêu cầu thiết kế hệ thống chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa cơ khí ta chỉ
quan tâm đến chiếu sáng công nghiệp.
Khi thiết kế chiếu sáng điều quan trọng nhất là phải đáp ứng được nhu cầu
về độ rọi và hiệu quả của chiếu sáng đối với thị giác. Ngoài độ rọi, hiệu quả
chiếu sáng còn phụ thuộc vào quang thông, mầu sắc ánh sáng, sự lựa chọn hợp
lý các chao đèn, sự bố trí chiếu sáng vừa đảm bảo tính kinh tế, mỹ quan.
Thiết kế chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu sau:
• Không bị loá mắt: Vì với cường độ sáng mạnh mẽ sẽ làm cho mắt có
cảm giác loá, thần kinh bị căng thẳng, thị giác mất chính xác.
• Không loá do phản xạ: ở một số vật công tác có có tia phản xạ khá

mạnh và trực tiếp. Do đó, khi bố trí đèn cần phải tránh hiện tượng này.
• Không có bóng tối: ở nơi sản xuất các phân xưởng không nên có bóng
tối mà phải sáng đồng đều, có thể quan sát được toàn bộ phân xưởng. Muốn khử
các bóng tối cục bộ thường sử dụng bóng mờ và treo cao đèn.
• Độ rọi yêu cầu phải đồng đều: Nhằm mục đích khi quan sát từ vị trí
này sang vị trí khác mắt người không được điều tiết quá nhiều, gây mỏi mắt.
• Phải tạo được ánh sáng giống ánh sáng ban ngày: Để thị giác đánh
14Lớp: NCDI5ATH Trang 14
TH.S. Lê Ngọc Hội Đồ án thiết kế cung cấp điện
giá được chính xác.
2.2. THIẾT KẾ CHIẾU SANG CHO PHAN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ
KHI.
2.2.1. xác định số lượng và công suất của bóng đèn.
Phân xưởng sửa chữa cơ khí là phân xưởng sản xuất có bụi bặm, khói và
có độ chói giữa dụng cụ sản xuất nên phân xưởng cần có ánh sáng thật, ổn định,
không gây mỏi mắt cho người sản xuất Vì những đặc điểm đó ta chọn bóng
đèn dây tóc loại đèn vạn năng để chiếu sáng cho phân xưởng. Bóng đèn dây tóc
có ưu điểm là phát ra ánh sáng thật, ít bị nhạy cảm với sự thay đổi của điện áp,
ánh sáng không gây mỏi mắt, đèn có giá thành rẻ, có hệ số công suất cos
ϕ
cao.
Để giảm độ tương phản, đảm bảo độ rọi đồng đều trên toàn diện tích ta
dùng hệ thống chiếu sáng với cách bố trí đèn ở bốn góc.

Hình 2.1: Sơ đồ bố trí đèn
2.2.2. Tính chọn công suất đèn.
Vì chiếu sáng chung nên ta dùng phương pháp hệ số sử dụng (phương
pháp quang thông) để tính chọn công suất cho đèn.
F =
sd

n.k
E.S.k.Z
Trong đó:
F: quang thông của mỗi đèn, lm
15Lớp: NCDI5ATH Trang 15
TH.S. Lê Ngọc Hội Đồ án thiết kế cung cấp điện
E: độ rọi, lx
S: diện tích cần chiếu sáng, m
2
k: hệ số dự trữ
n: số bóng đèn sử dụng trong phân xưởng
k
sd
: hệ số sử dụng của đèn, phụ thuộc vào loại đèn và điều kiện của phản
xạ phòng.
Phân xưởng sửa chữa cơ khí có chiều dài a = 55 m và chiều rộng b = 15 m
với tổng diện tích S = 825 m
2
Các bước thực hiện:
h
c
h
h
lv
Hình 2-2: Độ treo cao của đèn
Trong đó
H: khoảng cách từ đèn tới mặt công tác, m
h
lv
: độ cao của mặt công tác so với nền nhà, m

h
c
: khoảng cách từ đèn đến trần, m
Căn cứ vào độ cao của nhà xưởng 5,0 (m), độ cao của mặt công tác so với
nền nhà h
lv
= 0,8 (m) và đèn cao cách trần h
c
= 0,7 (m) ta xác định được khoảng
cách từ đèn tới mặt công tác:
H = 5,0 - h
lv
- h
c
= 5,0 - 0,8 = 3,5 (m)
Tra bảng với đèn vạn năng được trị số
H
L
= 1,8 là thích hợp. Khoảng cáh
16Lớp: NCDI5ATH Trang 16
TH.S. Lê Ngọc Hội Đồ án thiết kế cung cấp điện
giữa các đèn là:
L = 1,8.H = 1,8.3,5 = 6,3 (m)
Dựa vào chiều dài, chiều rộng của phân xưởng ta chọn L = 5 (m). Do vậy, ta
bố trí phân xưởng 33 bóng trong đó chia làm 11 dãy, mỗi dãy 3 bóng, các bóng
cách nhau 5 m, cách tường 2,5 m.
Xác định chỉ số phòng:

3,37
15)3,5.(55

55.15
b)H.(a
a.b
=
+
=
+
=
ϕ
Lấy hệ số phản xạ của tường là
50%β
tg
=
và của trần là
30%β
tr
=
. Tra
bảng phụ lục ta có k
sd
= 0,452.
Xác định quang thông F:
Độ rọi yêu cầu: E = 30 lx
Hệ số dự trữ: k = 1,3
Hệ số tính toán: Z = 1,1
Quang thông của mỗi đèn là:


8,2372
33.0,425

.1,1 30.825.1,3
n.k
E.S.k.Z
F
s d
===
(lm)
Ta chọn đèn sợi đốt chao vạn năng có công suất đặt P
đ
= 200 W, quang
thông F = 2528 lm và điện áp U
đm
= 220 V.
Tổng công suất chiếu sáng toàn phân xưởng là:
P
CS
= 33. 200 = 6600 W = 6,6 kW
2.2.3. Thiết kế mạng điện chiếu sáng.
Theo tính toán chương III, nguồn chiếu sáng của phân xưởng sửa chữa
cơ khí được lấy từ một lộ ra của tủ phân phối phân xưởng. Lộ này cung cấp cho
tủ chiếu sáng đặt cạnh cửa ra vào của phân xưởng. Tủ gồm 1 áptômát tổng và 11
áptômát nhánh 1 pha, mỗi áptômát nhánh cấp điện cho 3 bóng đèn.
• Chọn áptômát tổng:
17Lớp: NCDI5ATH Trang 17
TH.S. Lê Ngọc Hội Đồ án thiết kế cung cấp điện
Chọn áptômát theo các điều kiện sau:
Điện áp định mức:
U
đmA

≥
U
đm.m
= 0,38 kV
Dòng điện định mức:
I
đmA

≥
I
tt
=
ϕ
.cos.U3
P
dm.m
CS
=
.0,38.13
6,6
= 10,03 (A)
Chọn áptômát loại C60H do hãng Merlin Gerin chế tạo với các thông số
sau:
U
đmA
= 415 V
I
đmA
= 25 A
I

N
= 10 kA
• Chọn cáp từ tủ phân phối phân xưởng đến tủ chiếu sáng:
Chọn cáp theo điều kiện phát nóng cho phép:
k
hc
.I
cp

≥
I
tt
= 10,03 (A)
k
hc
= 1: hệ số hiệu chỉnh
Kiểm tra theo điều kiện phối hợp với thiết bị bảo vệ là áptômát:
I
cp

≥

20,83
1,5
1,25.25
1,5
1,25.I
1,5
I
dmAkdnh

===
(A)
Chọn cáp đồng 4 lõi, vỏ PVC do LENS sản xuất có tiết diện F = 2,5
mm
2
với dòng cho phép I
cp
= 41 A.
• Chọn các áptômát nhánh:
Chọn áptômát theo các điều kiện sau:
Điện áp định mức:
U
đmA

≥
U
đm.m
= 220 V
Dòng điện định mức:
I
đmA

≥
I
tt
=
dm.m
d
U
n.P

=
0,22
3.0,2
= 2,73 (A)
18Lớp: NCDI5ATH Trang 18
TH.S. Lê Ngọc Hội Đồ án thiết kế cung cấp điện
Chọn áptômát loại NC45a do hãng Merlin Gerin chế tạo với các thông
số sau:
U
đmA
= 400 V
I
đmA
= 6 A
I
Cắt N
= 4,5 kA
• Chọn dây từ tủ chiếu sáng tới bóng đèn:
Chọn dây theo điều kiện phát nóng:
k
hc
.I
cp

≥
I
tt
= 2,73 A
k
hc

= 1: hệ số hiệu chỉnh
Kiểm tra theo điều kiện phối hợp với thiết bị bảo vệ là áptômát:
I
cp

5
1,5
1,25.6
1,5
1,25.I
1,5
I
dmAkdnh
===≥
(A)
Chọn cáp đồng 2 lõi, vỏ PVC do LENS sản xuất có tiết diện F = 2x1,5 mm
2
với dòng cho phép I
cp
= 26 A.
19Lớp: NCDI5ATH Trang 19
TH.S. Lê Ngọc Hội Đồ án thiết kế cung cấp điện
Sơ đồ 2.3: Sơ đồ nguyên lý chiếu sáng phân xưởng cơ khí
20Lớp: NCDI5ATH Trang 20
TH.S. Lê Ngọc Hội Đồ án thiết kế cung cấp điện
CHƯƠNG III
XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ
3.1. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ.
3.1.1: Phân nhóm phụ tải.
- Trong một phân xưởng thường có nhiều thiết bị có công suất và chế độ

làm việc khác nhau, muốn xác định phụ tải tính toán được chính xác cần phải
phân nhóm các thiết bị điện. Việc phân nhóm phải tuân theo các nguyên tắc sau:
Các thiết bị điện trong cùng một nhóm nên ở gần nhau để giảm chiều dài
đường dây hạ áp. Nhờ vậy có thể tiết kiệm được vốn đầu tư và tổn thất trên các
đường dây hạ áp trong phân xưởng.
Chế độ làm việc của các thiết bị điện trong nhóm nên giống nhau để xác
định phụ tải tính toán được chính xác hơn và thuận tiện cho việc lựa chọn
phương thức cung cấp điện cho nhóm.
Tổng công suất của các nhóm nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại 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 rất khó thoả mãn tất cả các nguyên tắc trên. Do vậy
người thiết kế phải tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể của phụ tải để lựa chọn ra
phương án tối ưu phù hợp nhất trong các phương án có thể.
Dựa vào nguyên tắc phân nhóm điện ở trên và căn cứ vào vị trí,
công suất của các thiết bị được bố trí trên mặt bằng phân xưởng. Trong đồ án
này với phân xưởng 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.
- Căn cứ vào vị trí, công suất của các máy công cụ bố trí trên mặt bằng
phân xưởng ta chia ra làm 5 nhóm thiết bị phụ tải như sau :
21Lớp: NCDI5ATH Trang 21
TH.S. Lê Ngọc Hội Đồ án thiết kế cung cấp điện
Bảng 3 -1: Phân nhóm các thiết bị trong Phân xưởng cơ khí
TT Tên thiết bị Ký hiệu Số lượng
Công suất
P
dm
(kW)

cosϕ
K
sd
Nhóm 1
1 Máy tiện 2 1 10 0,65 0,18
2 Máy bào 3 4 4,5 0,8 0,16
3 Máy bào 7 5 8 0,7 0,15
4 Máy phay 11 6 5 0,8 0,16
5 Máy phay 16 8 7,5 0,75 0,2
6 Máy doa 18 17 17 0,65 0,16
Tổng nhóm 1 19 52
Nhóm 2
1 Máy tiện 8 2 6 0,8 0,17
2 Máy tiện 9 3 7 0,6 0,19
3 Máy mài tròn 10 7 11 0,65 0,19
4 Máy doa 12 11 10 0,6 0,2
5 Máy phay 13 16 15 0,6 0,17
6 Máy tiện 14 18 12 0,8 0,15
7 Máy doa 15 19 12 0,6 0,2
Tổng nhóm 2 20 73
Nhóm 3
1 Máy chuốt 3 9 4,5 0,65 0,18
2 Máy sọc 7 10 5 0,6 0,16
3 Máy doa 11 12 13 0,65 0,17
4 Máy bào 16 13 4,5 0,8 0,16
5 Máy tiện 18 14 4,5 0,6 0,2
6 Máy BA hàn
380/65 V
19 15 6,2 0,65 0,15
7 Cầu trục 20 9 0,6 0,16

Nhóm 4
1 Máy mài trong 1 21 4,5
0.65
11,4
2 Máy khoan đứng 1 22 2,8
0,65
7,09
3 Máy cắt mép 1 23 4,5
0,8
11,39
4 Máy mài vạn năng 1 24 1,75
0,6
4,43
5 Máy mài dao cắt gọt 1 25 0,65
0,8
1,64
6 Máy mài mũi khoan 1 26 1,5
0,7
3,8
7 Máy mài sắc mũi phay 1 27 1,0
0,8
2,53
8 Máy mài dao chuốt 1 28 0,65
0,65
1,64
9 Máy mài mũi khoét 1 29 2,9
0,75
7,34
22Lớp: NCDI5ATH Trang 22
TH.S. Lê Ngọc Hội Đồ án thiết kế cung cấp điện

10 Thiết bị để hoá bền KL 1 30 0,8
0,65
2,02
11 Máy khoan bàn 2 31 1,3
0,6
1,64
12 Máy để mài tròn 1 32 1,2
0,6
3,03
13 Máy mài thô 1 33 2,8
0,65
7,09
Nhóm 5
1 Máy tiện ren 2 34 14 0,8 17,72
2 Máy tiện ren 2 35 14 0,6 17,72
3 Máy tiện ren 2 36 20 0,65 25,32
4 Máy TR cấp C.xác cao 1 37 1,7 0,6 4,3
5 Máy doa toạ độ 1 38 2,0 0,65 5,06
6 Máy giũa 1 39 2,2 0,8 5,57
3.1.2. Các phương pháp xác định phụ tải tính toán.
a - Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị
diện tích sản xuất :
Công thức tính :
P
tt
= P
0.
F
Trong đó :
- P

0
: suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất ( W/m
2
). Giá trị P
0
đươc tra trong các sổ tay.
- F : diện tích sản xuất ( m
2
).
Phương pháp này chỉ cho kết quả gần đúng khi có phụ tải phân bố đồng
đều trên diện tích sản xuất, nên nó được dùng trong giai đoạn thiết kế sơ bộ,
thiết kế chiếu sáng.
b. Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng
cho một đơn vị thành phần :
Công thức tính toán :
max
0
.
T
WM
P
tt
=
Trong đó :
M : Số đơn vị sản phẩm được sản xuất ra trong một năm.
W
o
: Suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm ( kWh ).
23Lớp: NCDI5ATH Trang 23
TH.S. Lê Ngọc Hội Đồ án thiết kế cung cấp điện

T
max
: Thời gian sử dụng công suất lớn nhất ( giờ ).
Phương pháp này được dùng để tính toán cho các thiết bị điện có đồ thị phụ
tải ít biến đổi như : quạt gió, máy nén khí, bình điện phân… Khi đó phụ tải tính
toán gần bằng phụ tải trung bình và kết quả tính toán tương đối chính xác.
c. Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và
hệ số cực đại.
Công thức tính :
n
tt max sd dmi
i=1
P = K .K . P
∑
Trong đó :
n : Số thiết bị điện trong nhóm.
P
đmi
: Công suất định mức thiết bị thứ i trong nhóm.
K
max
: Hệ số cực đại tra trong sổ tay theo quan hệ.
K
max
= f ( n
hq
, K
sd
).
n

hq
: số thiết bị sử dụng điện có hiệu quả là số thiết bị giả thiết có cùng
công suất và chế độ làm việc, chúng đòi hỏi phụ tải bằng phụ tải tính toán của
nhóm phụ tải thực tế.( Gồm có các thiết bị có công suất và chế độ làm việc khác
nhau ).
Công thức để tính n
hq
như sau :
n
hq
=
( )
∑
∑
=
=






n
i
đmi
n
i
đmi
P
P

1
2
2
1
Trong đó :
P
đm
: công suất định mức của thiết bị thứ i.
n : số thiết bị có trong nhóm.
Khi n lớn thì việc xác định n
hq
theo phương pháp trên khá phức tạp do đó
có thể xác định n
hq
một cách gần đúng theo cách sau :
Khi thoả mãn điều kiện :
24Lớp: NCDI5ATH Trang 24
TH.S. Lê Ngọc Hội Đồ án thiết kế cung cấp điện
m =
min
max
đm
đm
P
P
≤ 3
và K
sd
≥ 0,4 thì lấy n
hq

= n.
Trong đó P
đm min
, P
đm max
là công suất định mức bé nhất và lớn nhất của các
thiết bị trong nhóm.
 Khi m > 3 và K
sd
≥ 0,2 thì n
hq
có thể xác định theo công thức sau :
n
hq
=
max
2
1
.2
đm
n
i
đmi
P
P







∑
=
 Khi m > 3 và K
sd
< 0,2 thì n
hq
được xác định theo trình tự như sau :
Tính n
1
- số thiết bị có công suất ≥ 0,5P
đm max
.
Tính P
1
- tổng công suất của n
1
thiết bị kể trên :
P
1
=
∑
=
n
i
đmi
P
1
Tính
n

n
n
1
* =
;
P
P
P
1
* =

P : tổng công suất của các thiết bị trong nhóm :
P =
∑
=
n
i
đmi
P
1
Dựa vào n*, P* tra bảng xác định được n
hq
* = f (n*,P* )
Tính n
hq
= n
hq
*.n
Cần chú ý là 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 khi tính n

hq
theo công thức :
%
ε
đmtt
PP =
ε% : hệ số đóng điện tương đối phần trăm .
Cũng cần quy đổi về công suất 3 pha đối với các thiết bị dùng điện 1 pha.
 Nếu thiết bị 1 pha đấu vào điện áp pha :
25Lớp: NCDI5ATH Trang 25