Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy luyện kim đen

THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
TRƯỜNG ĐHBK HÀ NỘI THIẾT KẾ MÔN HỌC
BỘ MÔN HỆ THỐNG ĐIỆN HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN
NHIỆM VỤ THIẾT KẾ
1.Tên thiết kế: Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy luyện kim đen.
2.Sinh viên thực hiện: NguyÔn Quèc Cêng, lớp: HTĐ4, Khóa 48
3.Giáo viên hướng dẫn: TS. Phan Đăng Khải.
1.Mở đầu:
1.1 Giới thiệu chung về nhà máy: vị trí địa lý, kinh tế, Đăc điểm
công nghệ, đặc điểm và phân bố phụ tải: Phân loại phụ tải.
1.2 Nội dung tính toán thiết kế; các tài liệu tham khảo
2. Xác định phụ tải tính toáncủa các phân xưởng và toàn nhà máy.
3. Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng sũa chữa cơ khí.
4. Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy:
4.1 Chọn số lượng, dung lượng và vị trí đặt các trạm biến áp phân
xưởng
4.2 Chọn số lượng, dung lượng và vị trí đặt các trạm biến áp trung
gian (Trạm biến áp xí nghiệp) hoặc trạm phân phối trung tâm.
4.3 Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy.
5. Tính toán bù công suất phản kháng cho HTCCĐ của nhà máy.
6. Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa cơ khí.
CÁC BẢN VẼ TRÊN KHỔ GIẤY A0
1. Sơ đồ nguyên lý mang điện phân xưởng sữa chữa cơ khí.
2. Sơ đồ nguyên lý HTCCĐ toàn nhà máy.
NguyÔn Quèc Cêng - HT§ 4 - K48
1
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
CÁC SỐ LIỆU VỀ NGUỒN ĐIỆN VÀ NHÀ MÁY
1. Điện áp: Tự chọn theo công suất của nhà máy và khoảng cách từ
nguồn đến nhà máy.
2. Công suất của nguồn điện: vô cùng lớn.

3. Dung lượng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm biến áp khu vực:
250MVA.
4. Đường dây cung cấp điện cho nhà máy dùng loại dây AC.
5. Khoảng cách từ nguồn đến nhà máy: 15 km.
6. Nhà máy làm việc 3 ca.
Ngày nhận đề: 20 tháng 2 năm 2006
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
THẦY GIÁO: PHAN ĐĂNG KHẢI
NguyÔn Quèc Cêng - HT§ 4 - K48
2
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
Mục lục
LỜI NÓI ĐẦU
CHƯƠNG I: Giới thiệu chung về nhà máy
CHƯƠNG II: Xác định phụ tải tính toán
CHƯƠNG III: Thiết kế mạng điện cao áp của nhà máy
CHƯƠNG IV: Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng sữa chữa
cơ khí
CHƯƠNG V: Tính toán bù công suất phản kháng để nâng cao hệ số
công suất cho nhà máy
CHƯƠNG VII: Thiết kế hệ thống chiếu sáng chung của phân xưởng
sữa chữa cơ khí….
NguyÔn Quèc Cêng - HT§ 4 - K48
3
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, điện năng đã đi vào mọi mặt của đời sống, trên tất cả các
lĩnh vực, từ công nghiệp cho tới đời sống sinh hoạt. Trong nền kinh tế
đang đi lên của chúng ta, ngành công nghiệp điện năng do đó càng đóng
một vai trò quan trọng hơn bao giờ. Để xây dựng một nền kinh tế phát triển

thì không thể không có một nền công nghiệp điện năng vững mạnh, do đó
khi quy hoạch phát triển các khu dân cư, đô thị hay các khu công nghiệp…
thì cần phải hết sức chú trọng vào phát triển mạng điện, hệ thống điện ở đó
nhằm đảm bảo cung cấp điện cho các khu vực đó. Hay nói cách khác, khi
lập kế hoạch phát triển kinh tế xã hội thì kế hoạch phát triển điện năng phải
đi trước một bước, thỏa mãn nhu cầu điện năng không chỉ trước mắt mà
còn cho sự phát triển trong tương lai.
Ngày nay, xã hội phát triển, rất nhiều nhà máy được xây dựng. Việc
quy hoạch, thiết kế hệ thống cung cấp điện cho các nhà máy là công việc
thiết yếu và vô cùng quan trọng. Để có thể thiết kế được một hệ thống cung
cấp điện an toàn và đảm bảo tin cậy đòi hỏi người kỹ sư phải có được trình
độ và khả năng thiết kế. Xuất phát từ điều đó, bên cạnh những kiến thức
giảng dạy ở trên giảng đường, mỗi sinh viên ngành Hệ thống điện đều
được giao bài tập dài về thiết kế một mạng điện cho một xí nghiêp, nhà
máy nhất định. Bản thân em được nhận đề bài: Thiết kế hệ thống cung cấp
điện cho nhà máy luyện kim đen, với các số liệu về phụ tải đã cho.
NguyÔn Quèc Cêng - HT§ 4 - K48
4
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY
I, VỊ TRÍ ĐỊA LÍ VÀ VAI TRÒ KINH TẾ
Nhà máy luyện kim đen là nhà máy công nghiệp nặng quan trọng
trong nền kinh tế quốc dân, cung cấp nguyên liệu cho các ngành khác: cơ
khí chế tạo, giao thông, xây dựng… Kinh tế càng phát triển thì nhu cầu
kinh tế càng tăng cao vì sản lượng gang thép tính theo đầu người là một
trong những chỉ tiêu chủ yếu để đánh giá tiềm lực của đất nước. Do tầm
quan trọng của nhà máy nên ta xếp nhà máy hộ tiêu thụ loại 1, cần đảm
bảo cấp điện liên tục và an toàn.
Do đặc điểm công nghệ có nhiều khí bụi nên nhà máy luyện kim

được bố trí ở vùng xa thành phố, xa khu dân cư. Nhà máy luyện kim em
đươc giao nhiệm vụ thiết kế có quy mô khá lớn với 10 phân xưởng là:
Phân xưởng luyện gang, Phân xưởng là Mactin, phân xưởng máy cán phôi
tấm…. với công suất đặt lớn hơn 32000 ( kW).
BẢNG THIẾT BỊ PHÂN XƯỞNG
Kí hiệu
trên mặt
bằng
Tên phân xưởng Công suất đặt
(kW)
1 Phân xưởng luyện gang (phụ tải 3kV là 3200kW) 8200
2 Phân xưởng lò mactin 3500
3 Phân xưởng máy cán phôi tấm 2000
4 Phân xưởng cán nóng (phụ tải 3kV là 2500kW) 7500
5 Phân xưởng cán nguội 4500
6 Phân xưởng tôn 2500
7 Phân xưởng sửa chữa cơ khí Theo tính toán
8 Trạm bơm( phụ tải 3kV là 2100kw) 3200
9 Ban quản lý và phòng thí nghiệm 320
10 Chiếu sáng phân xưởng Xác định theo
diện tích
NguyÔn Quèc Cêng - HT§ 4 - K48
5
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
Danh sách thiết bị của phân xưởng sửa chữa cơ khí
Tt Tên thiết bị Số
lượng
Nhãn
hiệu
Công suất

(kW)
Ghi chú
BỘ PHẬN DỤNG CỤ
1 Máy tiện ren 4 Ik625 10
2 Máy tiện ren 4 IK620 10
3 Máy doa tọa độ 1 2450 4.5
4 Máy doa ngang 1 2614 4.5
5 Máy phay vạn năng 2 6H82 7
6 Máy phay ngang 1 6H84 4.5
7 Máy phay chép hình 1 6HK 5.62
8 Máy phay đứng 2 6H12 7.0
9 Máy phay chép hình 1 642 1.7
10 Máy phay chép hình 1 6461 0.6
11 Máy phay chép hình 1 64616 3.0
12 Máy bào ngang 2 7M36 7.0
13 Máy bào giường 1 trụ 1 MC38 10
14 Máy xọc 2 7M36 7.0
15 Máy khoan hướng tâm 1 2A55 4.5
16 Máy khoan đứng 1 2A125 4.5
17 Máy mài tròn 1 36151 7.0
18 Máy mài tròn vạn năng 1 312M 2.8
19 Máy mài phẳng có trục đứng 1 373 10
20 Máy mài phẳng có trục nằm 1 371M 2.8
21 Máy ép thủy lực 1 0-53 4.5
22 Máy khoan để bàn 1 HC-12A 0.65
24 Máy mài sắc 2 - 2.8
25 Máy ép tay kiểu vít 1 - -
26 Bàn thợ nguội 10 - -
27 Máy giũa 1 - 1.0
28 Máy mài sắc các dao cắt gọt 1 3A625 2.8

BỘ PHẬN SỬA CHỮA CƠ KHÍ VÀ ĐIỆN
1 Máy tiện ren 3 IA62 7.0
2 Máy tiện ren 2 I616 4.5
3 Máy tiện ren 2 IE6IM 3.2
4 Máy tiện ren 2 I63A 10
5 Máy khoan đứng 2 2A125 2.8
6 Máy khoan đứng 1 2A150 7
7 Máy khoan vạn năng 1 6H81 4.5
8 Máy bào ngang 1 7A35 5.8
9 Máy mài tròn vạn năng 2 3130 2.8
10 Máy mài phẳng 1 - 4.0
11 Máy cưa 2 872A 2.8
12 Máy mài hai phía 2 - 2.8
13 Máy khoan bàn 7 HC-12A 0.65
NguyÔn Quèc Cêng - HT§ 4 - K48
6
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
14 Máy ép tay 2 P-4T -
15 Bàn thợ nguội 3 - -
NguyÔn Quèc Cêng - HT§ 4 - K48
7
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI CHO NHÀ MÁY
1. T ÍNH TOÁN PHỤ TẢI CHO PHÂN XƯỞNG SỮA CHỮA CƠ
KHÍ
1.1: Phân nhóm phụ tải
Tên thiết bị Tên thiết
bị
số
lượng

Công suất P
dm
(kW) I
dm
(A)
1máy Toàn bộ
Nhóm 1
1 Máy tiện ren 1 2 7 14 2*17.72
2 Máy tiện ren 2 2 4.52 9 2*11.39
3 Máy tiện ren 3 2 3.2 6.4 2*8.1
4 Máy tiện đứng 4 1 10 10 25.32
5 Máy khoan vạn năng 7 1 4.5 4.5 11.39
6 Máy bào ngang 8 1 5.8 5.8 14.68
7 Máy bào tròn vạn năng 9 2 2.8 5.6 2*7.09
8 Máy mài phẳng 10 1 4.0 4.0 10.13
9 Máy mài hai phía 12 1 2.8 2.8 7.08
Tổng nhóm 1 13 62.1 157.2
Nhóm 2
1 Máy tiện ren 1 1 7 7 17.72
2 Máy tiện ren 4 1 10 10 25.31
3 Máy khoan đứng 5 2 2.8 5.6 2*7.09
4 Máy khoan đứng 6 1 7 7 17.72
5 Máy cưa 11 2 2.8 5.6 2*7.09
6 Máy mài hai phía 12 1 2.8 2.8 7.09
7 Máy khoan bàn 13 6 0.65 3.9 6*1.64
Tổng nhóm 2 13 41.9
Nhóm3
1 Máy tiện ren 1 4 10 40 4*25.31
2 Máy tiện ren 2 4 10 40 4*25.31
3 Máy doa ngang 4 1 4.5 4.5 11.39

4 Máy mài phẳng 20 1 4.5 4.5 11.39
5 Máy mài sắc 24 1 2.8 2.8 7.09
6 Máy dũa 27 1 1 1 2.5
7 Máy mài sắc 28 1 2.8 2.8 7.09
Tổng nhóm 3 13 93.9
Nhóm 4
1 Doa toạ độ 3 1 4.5 4.5 11.39
2 Máy phay đứng 8 2 7 14 2*17.72
3 Máy phay chép hình 9 1 0.6 0.6 1.52
4 Máy khoan bàn 13(sc) 1 0.65 0.65 1.645
5 Máy xọc 14 2 7 14 2*17.72
6 Máy khoan đứng 16 1 4.5 4.5 11.39
NguyÔn Quèc Cêng - HT§ 4 - K48
8
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
7 Máy mài vạn năng 18 1 2.8 2.8 7.09
8 Máy mài phẳng 19 1 10 10 25.32
9 Máy ép thuỷ lực 21 1 4.5 4.5 11.39
Tổng nhóm 4 11 55.55
Nhóm 5
1 Máy phay vạn năng 5 2 7 14 2*17.72
2 Máy phay ngang 6 1 4.5 4.5 11.39
3 Máy phay chép hình 7 1 5.62 5.62 14.22
4 Máy phay chép hình 10 1 0.6 0.6 1.52
5 Máy phay chép hình 11 1 3.0 3.0 7.59
6 Máy bào ngang 12 1 7.0 7.0 17.72
7 Máy bào giường một trụ 13 1 10 10 25.32
8 Máy mài trên 17 1 7 7 17.72
9 Máy mài sắc 24 1 2.8 2.8 7.09
Tổng nhóm 5 10 54.52

1.2: Tính toán phi tải từng nhóm
A.Nhóm 1
TT Tên thiết bị Kí hiệu
trên
bảng
số
lượng
Công suất P
dm
(kW) I
dm
(A)
1 máy Toàn bộ
1 Máy tiện ren 1 2 7 14 2*17.72
2 Máy tiện ren 2 2 4.5 9 2*11.39
3 Máy tiện ren 3 2 3.2 6.4 2*8.1
3 Máy mài đứng 4 1 10 10 25.32
5 Máy khoan van năng 7 1 4.5 4.5 11.39
6 Máy bào ngang 8 1 5.8 5.8 14.68
7 Máy bào tròn 9 2 2.8 5.6 2*7.09
8 Máy mài phẳng 10 1 4 4 10.13
9 Máy mài hai phía 12 1 2.8 2.8 7.08
Tổng nhóm 1 13 62.1 157.2
Số thiết bị trong nhóm n=13
số thiết bị làm việc hữu ích n
1
=4 ta có n*=4/13=0.3
tổng công suất của nhóm P=62.1
công suất của các thiết bị hữu ích P
1

=29.8 suy ra P*=29.8/62.1=0.48
tra bảng phi lục PL 1.5 được n*
hq
=0.8
số thiết bị làm việc có hiệu quả n
hq
=0.8*13=10.410
tra bảng phi lục PL1.6 có K
max
=2.1
phụ tải tính toán của nhóm 1:
NguyÔn Quèc Cêng - HT§ 4 - K48
≈
9
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
P
tt
=K
max
*K
sd
*P=2.1*0.16*62.1=20.87(kW)
Q
tt
=P
tt
*tg=20.87*1.33=27.75(kW)
S
tt
=(kVA)

I
dn
=I
kdmax
+I
tt
-Ksd*Idmmax=5*25.32+52.85-
0.16*25.32=175.4(A)
tt Tên thiết bị Kí hiệu
trên bảng
Số lượng Công suất P
dm
(kW) P
dm
(A)
1 máy Toàn bộ
1 Máy tiện ren 1 1 7 7
2 Máy tiện ren 4 1 10 10
3 Máy khoan đứng 5 2 2.8 5.6
4 Máy khoan đứng 6 1 7 7
5 Máy cưa 11 2 2.8 5.6
6 Máy mai hai phía 12 1 2.8 2.8
7 Máy khoan bàn 13 6 0.65 3.9
B.Nhóm 2
Ta có n=13 n
1
=3
P=41.9 P
1
=24

Tra bảng PL1.5: n*
hq
=0.61
n
hq
=0.61*13=7.918
Tra bảng PL1.6: K
max
=2.31

C.Nhóm 3
Nhóm3
1 Máy tiện ren 1 4 10 40
2 Máy tiện ren 2 4 10 40
3 Máy doa ngang 4 1 4.5 4.5
4 Máy mài phẳng 20 1 4.5 4.5
5 Máy mài sắc 24 1 2.8 2.8
6 Máy dũa 27 1 1 1
7 Máy mài sắc 28 1 2.8 2.8
tổng nhóm 3 13 93.9
Ta có n=13 n
1
=8
P=93.9 P
1
=80
Tra bảng PL1.5 :
n
hq
*=0.75 →n

hq
=0.75*13=10
NguyÔn Quèc Cêng - HT§ 4 - K48
γ
62.1
34.78
os 0.6
Ptt
c
γ
= =
1 34.78
52.85( )
3 0.38* 3
Stt
Itt A
U
= = =
3
* 0.23
13
n⇒ = =
24
* 0.57
41.9
P⇒ = =
⇒
≈
( )
2.31*0.16*41.9 15.48

* 15.48*1.33 20.60( Ar)
Ptt 15.48
Stt= 25.8( )
cos 0.6
25.8
39.20
* 3 0.38* 3
Ptt
Qtt Ptt tg kV
kVA
Stt
Itt A
U
γ
γ
⇒ = =
= = =
= =
= = =
8
* 0.62
13
n⇒ = =
80
* 0.85
93.9
P⇒ = =
10
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
Tra bảng PL1.6 : K

max
=2.1
D.Nhóm4
Nhóm 4
1 Doa toạ độ 3 1 4.5 4.5
2 Máy phay đứng 8 2 7 14
3 Máy phay chép hình 9 1 0.6 0.6
4 Máy khoan bàn 13(sc) 1 0.65 0.65
5 Máy xọc 14 2 7 14
6 Máy khoan đứng 16 1 4.5 4.5
7 Máy mài vạn năng 18 1 2.8 2.8
8 Máy mài phẳng 19 1 10 10
9 Máy ép thuỷ lực 21 1 4.5 4.5
tổng nhóm 4 11 55.55
Ta có n=11 n
1
=5 → n*=5/11=0.45
P=55.55 P
1
=38 →P*=38/55.55=0.68
Tra bảng PL1.5 n
hq
*=0.81 →n
hq
=0.81*11=8.91≈9
Tra bảng PL1.6 K
max
=2.2
E.Nhóm 5
Nhóm 5

1 Máy phay vạn năng 5 2 7 14
2 Máy phay ngang 6 1 4.5 4.5
3 Máy phay chép hình 7 1 5.62 5.62
4 Máy phay chép hình 10 1 0.6 0.6
5 Máy phay chép hình 11 1 3.0 3.0
6 Máy bào ngang 12 1 7.0 7.0
7 Máy bào giường một trụ 13 1 10 10
NguyÔn Quèc Cêng - HT§ 4 - K48
⇒
( )
( )
( )
( )
ax*Ksd*P=2.2*0.16*56.85=20.1 kW
* 20.01*1.33 26.61 Ar
20.01
33.35
os 0.6
33.35
50.67
* 3 0.38* 3
Ptt Km
Qtt Ptt tg kV
Ptt
Stt kVA
c
Stt
Itt A
U
γ

γ
=
= = =
= = =
= = =
11
( )
( )
( )
( )
ax*Ksd*P=2.1*0.16*93.9=31.55 kW
Qtt=Ptt*tg 31.55*1.33 41.96
Ptt 31.55
Stt= 52.58
cos 0.6
52.58
80
* 3 0.38* 3
Ptt Km
kVAr
kVA
Stt
Itt A
U
γ
γ
=
= =
= =
= = =

THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
8 Máy mài trên 17 1 7 7
9 Máy mài sắc 24 1 2.8 2.8
Tổng nhóm 5 10 54.52
Ta có n=10 n
1
=6 →n*=6/10=0.6
P=54.52 P
1
=43.62 → P* =43.62/54.52=0.8
Tra bảng PL1.5 n
hq
* =0.81 → n
hq
=0.81*10=8.1≈8
Tra bảng PL1.6 K
max
=2.31
I
dn
=I
kdmax

+ I
tt
– K
sd
*
I
dmmax

=
1.3: PHỤ TẢI CHIẾU SÁNG CỦA PHÂN XƯỞNG XỬA
CHỮA CƠ KHÍ
Ta có: công suất chiếu sáng toàn phân xưởng
P
cs
=P
o
*F ta lấy P
o
=15 W/m
2
P
cs
=15*(50*20)=15000(W)=15(kW)
1.4: PHỤ TẢI TÍNH TOÁN TOÀN PHÂN XƯỞNG
A. Công suất tác dụng của toàn phân xưởng
P
x
=K
dt
*∑P
tti
=0.85*(20.15+20.87+15.48+31.55+20.01)=91.55(kW)
Q
x
=P
x
*tg=91.55*1.33=121.76 (kVAr)
B.Phụ tải toàn phần của phân xưởng

S
tp
=161.8(kVA)
2.TÍNH TOÁN
PHỤ TẢI CÁC
PHÂN XƯỞNG
CÒN LẠI
Ta có diện tích các phân xuởng
NguyÔn Quèc Cêng - HT§ 4 - K48
⇒
( )
( )
( )
( )
ax*Ksd*P=2.31*0.16*54.52=20.15 kW
* 20.15*1.33 26.8 Ar
20.15
33.58
os 0.6
33.58
51
* 3 0.38* 3
Ptt Km
Qtt Ptt tg kV
Ptt
Stt kVA
c
Stt
Itt A
U

γ
γ
=
= = =
= = =
= = =
γ
( )
161.8
245.85
3 * 3 *0.38
91.55 15
cos 0.66
161.8
Stt
Itt A
U
Ptttp
Stttp
γ
= = =
+
⇒ = = =
12
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
2.1:
PHÂN XƯỞNG LUYỆN GANG
Với phân xưởng luyện gang ta có K
nc
= 0.6 ; cos=0.8;tg=0.75

;P
o
=15
A. Phụ tải 3 kV
Công suất tác dụng P
3kV
=K
nc
*P
d
=0.6*3200=1920(kW)
Công suất phản kháng Q
3kV
= P
3kV
*tg=1920*0.75=1440(kVAr)
Công suất
toàn phần S
3kV
=
Dòng điện I
3kV
=
B.Phụ tải 0.4 kV
Ta có
P
0.4kV
=K
nc
*P

0.4d
=0.6*5000=3000(kW)
Q
0.4kV
=P
0.4kV
*tg=3000*0.75=2 250(kVAr)
.Phụ tải chiếu sáng
P
cs
=P
o
*F=15*2975=44625(kW)=44.625(kW)
S
0.4kV
=4830(kVA
)
I
0.4kV
=
NguyÔn Quèc Cêng - HT§ 4 - K48
TT Tên phân xưởng diện tích (m
2
)
1 Px luyện gang 2975
2 Px lò mactin 2800
3 Px máy cán phôi tấm 1050
4 Px cán nóng 4425
5 Px cán nguội 1125
6 Px tôn 3750

7 Px sửa chữa cơ khí 1000
8 trạm bơm 600
9 Ban quản lý và phòng thí nghiệm 1950
γγ
γ
( )
2 2 2 2
1920 1440 2400P Q kVA+ = + =
( )
2400
462
3 * 3 *3
S
A
U
= =
γ
( ) ( )
2 2
2 2
0.4 0.4 3000 44.625 3750P kv Pcs Q kv+ + = + + =
( )
4830
7338
3 * 3 *0.38
S
A
U
= =
13

THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
D.Phụ tải toàn phân xưởng
P
ttpx
=P
0.4kV
+P
3kV
+P
cs
= 3000+1920+44.625=4964.625(kW)
Q
ttpx
= Q
3kV
+ Q
0.4kV
=1440+2250=3690(kVAr)

S
ttpx
=
2.2: PHÂN XƯỞNG LÒ MACTIN
Với phân xưởng lò Mactin ta có K
nc
=0.6 cos=0.8 tg=0.75
P
o
=15
A.Công suất động lực

P
dl
=K
nc
* P
d
=0.6*3500=2100(kW)
Q
dl
= P
dl
*tg =2100*0.75=1575(kVAr)
B.Công suất chiếu sáng cho phân xưởng
P
cs
=P
o
* F=15*2800=42000(W)=42(kW)
C.Công suất toàn phần của phân xưởng
S
tt
=
I
tt
=
2.3: PHÂN XƯỞNG CÁN PHÔI TẤM
Với phân xưởng cán phôi tấm có K
nc
=0.6; cos=0.8; tg=0.75; P
o

=15
P
dl
=K
nc
* P
d
=0.6*2000=1200(kW)
Q
dl
=P
dl
*tg=1200*0.75=900(k VAr)
P
cs
=P
o
*F= 15*1050=15750(kW)=15.75(kW)
S
tt
=
NguyÔn Quèc Cêng - HT§ 4 - K48
( )
2 2 2 2
4964.625 3690 6168Pttpx Qttpx kVA+ = + =
γγ
γ
( ) ( ) ( )
2 2
2 2

2100 42 1575 2659Pdl Pcs Qdl kVA+ + = + + =
( )
2659
4040
3 * 3 *0.38
Stt
A
U
= =
γγ
γ
( ) ( ) ( )
2 2
2 2
1200 15.75 900 1513Pdl Pcs Qdl kVA+ + = + + =
14
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
I
tt
=
2.4: PHÂN
XƯỞNG CÁN NÓNG
Với phân xưởng cán nóng có K
nc
=0.6; cos=0.8; tg=0.75 ;P
o
=15W
A. Phụ tải 3kV(2500kW)
Ta có
P

3kV
= K
nc
* P
d
=0.6*2500=1500(kW)
Q
3kV
= P
3kV
* tg =1500*0.75=1125(kVAr)
S
3kV
=
I
3kV
=
B.Phô tải 0.4kV
Ta có
P
0.4kV
=K
nc
* P
d
=0.6*5000=3000(kW)
Q
0.4kV
= P
0.4kV

*tg=3000*075=2250(kVAr)
.Công suất chiếu sáng
P
cs
=P
o
*F=15*4425=66375W=66.375(W)
S
0.4kV
=
I
0.4kV
=
D.Công súât toàn
phần
P
tttp
=P
3kV
+ P
0.4kV
+ P
cs

=1500+3000+66.375=4566.375(kW)
Q
tttp
=Q
3kV
+ Q

0.4kV
=1125+2250=3375(kVAr)
NguyÔn Quèc Cêng - HT§ 4 - K48
( )
1513
2299
3 * 3 *0.38
Stt
A
U
= =
γγ
γ
( )
3 1500
2500
os 0.6
P kv
VA
c
γ
= =
( )
3 2500
481.125
3 * 3 *3
S kv
A
U
= =

γ
( ) ( ) ( )
2 2
2 2
0.4 0.4 3000 66.375 2250 3803P kv Pcs Q kv kVA+ + = + + =
0.4 3803
5778( )
3 * 3 *0.38
S kv
A
U
= =
15
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN

S
tttp
=
2.5: PHÂN XƯỞNG CÁN NGUỘI
với phân xưởng cán nguội ta có K
nc
=0.6 ; cos=0.8; tg=0.75;
P
o
=15
P
tt
=K
nc
*P

d
=0.6*4500=2700(kW)
Q
tt
=P
tt
*tg=2700*0.75=2025(k VAr)
P
cs
=P
o
*F=15*1125=16875(W)=16.875(kW0
2.6 PHÂN XƯỞNG TÔN
Với phân xưởng tôn ta lấy K
nc
=0.6 ; cos=0.8; tg=0.75 ;P
o
=12
P
tt
=K
nc
*P
d
=0.6*2500=1500(kW)
Q
tt
=P
tt
*tg=1500*0.75=1125(k VAr)

P
cs
=P
o
*F=12*3750=45000(W)=45(kW0
2.8
: TRẠM
BƠM: PHỤ TẢI 3KV(2100KW); PHỤ TẢI 0.4KV(1100KW)
Với trạm bơm có K
nc
=0.6; cos=0.8; tg=0.75 ;P
o
=12W
A.Phụ tải 3kV
P
3kV
=K
nc
*P
d
=0.6*2100=1260(k W)
Q
3kV
=P
3kV
*tg =1260*0.75=945(kVA)
S
3kV
=
NguyÔn Quèc Cêng - HT§ 4 - K48

( )
2 2 2 2
4566.375 3375 5678Ptttp Qtttp kVA+ = + =
γγ
γ
( ) ( )
( )
2 2
2 2
2700 16.875 2025 3388( )
3388
5144
3 * 3 *0.38
Stt Ptt Pcs Qtt kVA
Stt
Itt A
U
= + + = + + =
= = =
γγ
γ
( ) ( )
( )
2 2
2 2
1500 45 1125 1911( )
1911
2904
3 * 3 *0.38
Stt Ptt Pcs Qtt kVA

Stt
Itt A
U
= + + = + + =
= = =
γγ
γ
( )
2 2 2 2
3 3 1260 945 1575P kv Q kv kVA+ = + =
16
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
I
tt
=
B.Phụ tải 0.4kV
P
0.4kV
=K
nc
*P
d
=0.6*1100=660(kW)
Q
0.4kV
=P
0.4kV
*tg=660*0.75=49 5(kVAr)
Phụ tải chiếu sáng
P

cs
=P
o
*F=12*600=7200(W)=7.2(kW)
S
0.4k
V
=
I
0.4kV
=
C.Phụ tải toàn
phần
P
tttp
=P
3kV
+P
0.4kv
+P
cs
=1260+660+7.2=1927.2(kW)
Q
ttpt
=Q
0.4kV
+Q
3kV
=945+495=1440(kVAr)
S

tttp
=
2.9: BAN QUẢN LÝ VÀ PHÒNG THÍ NGHIỆM
Với ban quản lý và
phòng thí nghiệm ta lấy K
nc
=0.8; ;P
o
=20W
T a có:
P
tt
=K
nc
*P
d
=0.8*320=256(kW)
Qtt =P
tt
*tg=256*0.62=158.72(kVAr)
P
cs
=P
o
*F=20*1950=39000(W)=39(kW)
NguyÔn Quèc Cêng - HT§ 4 - K48
( )
1575
275.6
3 * 3 *3

Stt
A= =
U
γ
( ) ( )
2 2
2 2
0.4 0.4 660 7.2 495 831( )P kv Pcs Q kv kVA+ + = + + =
( )
0.4 831
1263
3 * 3 *0.38
S kv
A
U
= =
( )
2 2 2 2
1927.2 1440 2406Ptttp Qtttp kVA+ = + =
os =0.85 ; tg =0.62c
γ γ
γ
( ) ( ) ( )
( )
2 2
2 2
256 39 158.72 335
335
509
3 * 3 *0.38

Stttp Ptt Pcs Qtt kVA
Stttp
Itt A
U
= + + = + + =
= = =
17
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
BẢNG PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA NHÀ MÁY
T
T
Tên phân
xưởng
Công
suất
đặt(P
d
)
K
nc
P
o
(W)
cos
CS
động
lực P
dl
CS chiếu
sáng P

cs
Q
tttp
P
tttp
S
tttp
1 Px luyện gang 8200 0.6 15 0.8 44.625 3690 4964.625 6186
2 Px lò mactin 3500 0.6 1 0.8 2100 42 1575 2142 2659
3 Px cán hôitấm 2000 0.6 15 0.8 1200 15.75 900 1215.75 1513
4 Px cán nóng 7500 0.6 15 0.8 66.375 4250 4566.375 6238
5 Px cán nguội 4500 0.6 15 0.8 2700 16.875 2025 2716.875 3388
6 Px tôn 2500 0.6 12 0.8 1500 45 1125 1545 1911
7 Px sc cơ khí 0.6 15 0.8 91.56 15 121.76 108.56 161.8
8 trạm bơm 3200 0.6 12 0.8 7.2 1440 1927.2 2406
9 Ban quản lý và
thi nghiệm
320 0.8 20 0.85 256 39 158.72 295 335
3.TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CỦA TOÀN NHÀ MÁY
Lấy K
dt
=0.8
ph ụ tải tác dụng của toàn nhà máy
P
ttnm
=K
dt
*
=0.8*(4964.625+2142+1215.75+4566.375+2716.875+1545+108.56
+

+1927.2+295)=15585.1088 kW
Phi tải tính toán phản kháng của nhà máy
Q
ttnm
=K
dt
*
=0.8*(3690+1575+900+4250+2025+1125+121.76+1440+158.72)=
=12228.384 kVAr
Phi tảh tính toán toàn phần của nhà máy
NguyÔn Quèc Cêng - HT§ 4 - K48
γ
9
1
Ptt
∑
9
1
Qtti
∑
( )
2 2 2 2
15585.1088 12228.384 19809.82Pttnm Qttnm kVA+ = + =
18
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
S
ttnm
=≈20 MV
Hệ số công suất của nhà máy
cosnm=

4: XÁC ĐỊNH
TÂM PHỤ TẢI VÀ BIỂU ĐỒ PHỤ TẢI
4.1: BIỂU ĐỒ PHỤ TẢI
Bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải của phụ tải thứ I được xác dịnh
theo công thức:
R= Lấy m=30kVA/mm
2
Góc chiếu sáng của từng phân xưởng được xác định theo
công thức
Tâm phụ tải được xác đinh
phỉ thoả mãn mômen phụ tải đạt giá trị cực tiểu tức đạt giá trị cực tiểu
Pi và Li công suất và khoảng cách của phụ tải thứ I tới tâm phụ tải
Ta xác định toạ độ tâm phụ tải theo biểu thức sau:
X
0
=
Xo, Yo, Zo
toạ độ tâm phụ tải
Xi, Yi, Zi, Si toạ độ và công suất của phụ tải thứ i
Trong công thức trên toạ độ z it được chú ý!
NguyÔn Quèc Cêng - HT§ 4 - K48
γ
15588.1088
0.79
19809.82
Pttnm
Sttnm
= =
*
Si

m ∏
*360Pcs
Ptt
α
=
*Pi Li
∑
1 1 1
1 1 1
* * *
; ;
n n n
n n n
Si Xi Si Yi Si Zi
Yo Zo
Si Si Si
= =
∑ ∑ ∑
∑ ∑ ∑
19
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
Bảng xác định Ri và của các phân xưởng
TT Tên phân xưởng
Pcs
(kW)
Ptt (kW) Stt
(kVA)
Tâm phụ tải R
X (mm) Y (mm)
1 Px luyện gang

44.625 4964.625 6186 78 38 8.1 3.23
2 Px lò mactin
42 2142 2659 74 21 5.31 7.06
3 Px máy cán phôi tấm
15.75 1215.75 1513 47 28 4.00 4.66
4 Px cán nóng
66.375 4566.375 6238 38 50 8.14 5.23
5 Px cán nguội
16.875 2716.875 3388 8 32 5.99 2.23
6 Px tôn
45 1545 1911 10 55 4.5 10.68
7 Px sửa chữa cơ khí
15 108.56 161.8 45 61 1.31 49.7
8 trạm bơm
7.2 1927.2 2406 83 52 5.05 1.3
9 Ban quản lý và phòng
thí nghiệm
39 295 335 10 8 1.89 47.6
NguyÔn Quèc Cêng - HT§ 4 - K48
α
α
20
Gãc phô t¶i
chiÕu s¸ng
Gãc phô t¶i
®éng lùc
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
PHỤ TẢI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
(Mặt bằng nhà máy số 7)
NguyÔn Quèc Cêng - HT§ 4 - K48

6
7
5
4
3
9
8
1
2
NÐ
T? h? th?ng
di?n d?n
Nhà máy s? 7
38
32
21
8
55
52
61
28
35
8
10
45
47
74
78
83
21

THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
BIỂU ĐỒ PHỤ TẢI NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
NguyÔn Quèc Cêng - HT§ 4 - K48
38
32
21
8
55
52
61
28
35
8
10
45
47
74
78
83
7
161,8
6
1911
8
2460
1
7230
2
2659
3

1513
4
6303
5
3388
9
335
22
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
Tâm phụ tải của nhà máy:
vậy tâm phụ tải
của nhà máy là (50.16
40.1)
Ta bỏ qua
không tính tới tọa độ Z của phụ tải vi nhà máy đặt trên mặt đất
NguyÔn Quèc Cêng - HT§ 4 - K48
1
1
1
1
*
996353.8
40.1
24797.8
*
1243972
50.16
24797.8
n
n

n
n
Si Xi
Yo
Si
Si Yi
Xo
Si
= = =
= = =
∑
∑
∑
∑
23
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
CHƯƠNG II
THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP CHO NHÀ MÁY
1. CHỌN CẤP ĐIỆN ÁP CẤP CHO NHÀ MÁY
Ta có công thức kinh nghiệm
Do nhà máy ở gần trạm trung áp lên ta lấy điện từ trạm trung áp 35
kV
2. CÁC PHƯƠNG ÁN CHỌN CÁC TRẠM BIẾN ÁP PHÂN
XƯỞNG
Các máy biến áp được chọn dựa theo các nguyên tắc sau:
1: Vị trí đặt trạm biến áp phải gần tâm phụ tải, thuận lợi cho việc vận
chuyển, lặp đặt, vận hành, sửa chữa máy biến áp
2: Số lượng các máy biến áp được lựa chọn dựa theo yêu cầu cung
cấp điện của phụ tải.Nếu phụ tải loại I và loạiII thì cần đặt ít nhất 2 MBA,
với phụ tải loại III thì chỉ cần đặt 1 MBA. Trong mọi trường hợp thì đặt 1

MBA là đơn giản nhất, thuận lơij cho việc vận hành xong độ ti cậy thấp
3 : Dung lượng các máy biến áp được chon theo điều kiện:
nK
hc
*S
dmB
≥S
tt
Được kiểm tra theo điều kiện saukhi sảy ra sự cố với một máy:
(n-1)*K
hc
*S
dmB
≥S
ttsc
Trong đó: n Số MBA sử dụng trong nhóm
K
hc
Hệ số hiệu chỉnh.Với MBA sản xuẩt tại VIỆT NAM lấy K
hc
=1
S
dmB
Công suất của MBA
NguyÔn Quèc Cêng - HT§ 4 - K48
4.34* 0.016*
4.34* 15 0.016*15585.1088 70.56
U L Pttnm
U kV
= +

= + =
24
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY LUYỆN KIM ĐEN
S
tt
CÔng suất tính toán của phân xưởng
S
ttsc
Công suất tính toán của nhà máy khi xảy ra sự cố
Khi xảy ra sự cố với phụ tải loại I hoặc loại II ta có thể cắt bớt phụ
tải loại III ra để giảm bớt công suất. Do đó ta lấy S
ttsc
=0.7S
tt
2.1: PHƯƠNG ÁN 1: ĐẶT 7 TRẠM BIẾN ÁP, TRONG ĐÓ:
*Trạm biến áp B1: Cấp điện cho phụ tải 0.4kV của phân xưởng
luyện gang, và trạm bơm trạm bố trí 2 MBA làm việc song song
n*K
hc
*S
dmB
≥S
ttpx
→S
dmB
≥
Ta chọn MBA có dung lượng 2500 kVA
Kiểm tra lại dung lượng của MBA khi xảy ra sự cố với 1MBA
(n-
1)*K

hc
*S
dmB
≥S
ttsc
→S
dmB
≥
Do khi xảy ra sự cố ta có thể cắt bớt các phụ tải loại III không quan
trọng chiếm 30% phụ tải của phân xưởng
Vậy dung lượng của MBA đã chọn là hợp lý
*Trạm biến áp B2: Cấp điện cho phụ tải 0.4kV cho phân xưởng lò
Mactin và phân xưởng cán phôi tấm, trạm bố trí 2MBA làm việc song song
(n*K
hc
*S
dmB
≥S
tt

→ S
dmB
≥
Ta chọn MBA có dung lượng 2500 kVA
Kiểm tra lại dung lượng của MBA khi xảy ra sự cố với 1MBA
(n-
1)*K
hc
*S
dmB

≥S
ttsc

→S
dmB
≥
NguyÔn Quèc Cêng - HT§ 4 - K48
( )
4830
2415
2 2
Sttpx
kVA= =
( )
0.7* 0.7*4830
2415
1.4 1.4
Sttpx
kVA= =
( )
( )
2659 1513
2086
2 2
Stt
kVA
+
= =
( )
( )

0.7* 2659 1513
0.7*
2086
1.4 1.4
Sttsc
kVA
+
= =
25