thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng cắt gọt kim loại

[Type the document title]
Đặt _Vấn_Đề
Phân xưởng cắt gọt kim loại là một bộ phận trong quá trình sản xuất của
nhà máy cơ khí. Nó chứa nhiều thiết bị với công suất khá lớn. Bao gồm 30 thiết bị
với tổng công suất 74,2 (KW) thực hện nhiều khâu trong quá trình sản xuất ra sản
phẩm.
Dựa vào tính chất, vai trò và tính liên tục cấp điện thì phân xưởng cắt
gọt kim loại thuộc họ tiêu thụ loại 2. Do đó cần phải có một hệ thống cùn cấp điện
phù hợp.
Việc thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng gồm có 4 phần.
Phần 1: Xác định phụ tải tính toán.
Phần 2: Xác lập phương án cung cấp điện .
Phần 3: Lựa chọn các phần tử cho hệ thống .
Phần 4: Tính toán chiếu sáng cho phân xưởng.

Page 1


[Type the document title]

NHỮNG YÊU CẦU KHI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
Mục tiêu của nhiệm vụ thiết kế cung cấp điện là đảm bảo cho hộ tiêu thụ có
đủ điện năng đối với yêu cầu chất lượng điện tốt. Có thể nêu ra một số yêu cầu
chính sau:
1. Độ tin cậy cung cấp điện.

Độ tin cậy cung cấp điện phụ thuộc và hộ tiêu thụ thuộc loại nào. Trong điều
kiện cho phép ta cố gắng chọn phương án cung cấp điện có độ tin cậy càng cao
càng tốt.
2. Chất lượng điện.

Chất lượng điện đánh giá bằng 2 chỉ tiêu là tần số và điện áp. Chỉ tiêu tần số
do cơ quan điều khiển hệ thống điện điều chỉnh. Chỉ có những hộ tiêu thụ lớn mới
phảI quan tâm đến chế độ vận hành của mình sao cho phù hợp để góp phần ổn định
tần số của hệ thống điện.
Vì vậy người thiết kế cung cấp điện thường chỉ phải quan tâm đảm bảo chất
lượng điện áp cho khách hàng. Nói chung điện áp ở lưới trung áp và hệ áp cho
phép dao động xung quanh giá trị 5% điện áp định mức,
Đối với phụ tải có yêu cầu cao về chất lượng điện áp nư các máy móc điện
tử, cơ chính xác… Điện áp chỉ cho phép dao độngtrong khoảng 2,5%.
3. An toàn điện

Hệ thống cung cấp điện phải được vận hành an toàn đối với con người và
thiết bị. Muốn đạt được yêu cầu đó người cung cấp phải lựa chọn đồ cung cấp rõ
ràng, hợp lí. Để tránh sự nhầm lẫn khi vận hành, các thiết bị phải được lựa chọn
đúng chủng loại, đúng công suất. Công tác lắp đặt, xây dựng phải được tiến hành
đúng, chính xác, cẩn thận. Cuối cùng việc vận hành quản lí hệ thống điện có vai trò
Page 2


[Type the document title]
đặc biệt quan trọng. Người sử dụng phải tuyệt đối chấp hành những quy định về an
toàn điện khi sử dụng.

4. Kinh tế

Khi đánh giá, so sánh các phương án cung cấp điện chỉ tiêu kinh tế chỉ
được xét đến khi các chỉ tiêu kỉ thuật trên đã được đảm bảo. Chỉ tiêu kinh tế được
đánh giá qua: Tổng số vốn đầu tư, chi phí vận hành và thời gian thu hồi vốn đầu tư.
Việc tính toán đánh giá chỉ tiêu kinh tế phải thông qua tính toán và so sánh tỉ mỉ
giữa các phương án, từ đó lựa chọn được phương án cung cấp điệm tối ưu nhất.

Page 3


[Type the document title]
I> XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO PHÂN XƯỞNG.

A. Các phương án xác định phụ tải tính toán.
Phụ tải tính toán là một số liệu rất cơ bản dùng để thiết kế hệ thống cung cấp
điện.
Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ
tải thực tế (biến đổi) về mặt hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ hủy 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 khi chọn các thiết bị theo phụ tải tính toán sẽ đảm
bảo an toàn cho thiết bị về mặt đốt nóng.
Phụ tải tính toán được sử dụng để lựa chọn kiểm tra các thiết bị trong hệ
thống cung cấp điện như: máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng ngắt 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
sau: 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 được nhỏ hơn phụ tải tính toán thực tế thì sẽ giảm đi
tuổi thọ của thiết bị điện, khả năng dẫn điện và cháy nổ… ngược lại các thiết bị
được chọn sẽ dư thừa công suất làm tăng vốn đầu tư, gia tăng tổn thất… Vì vậy đã
có nhiều công trình nghiên cứu về phương pháp xác định phụ tải tính toán, song
cho đến nay chưa có phương pháp nào hoàn thiện. Những phương pháp cho kết
quả đủ tin cậy thì lại quá phức tạp, khối lượng tính toán các thông tin ban đầu đòi
hỏi quá lớn và ngược lại có thể đưa ra một số phương pháp thường được sử dụng
nhiều hơn cả để xác định phụ tải tính toán khi quy hoạch và thiết kế hệ thống cung
cấp điện. Cụ thể là:

1> Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu k nc

Page 4


[Type the document title]
n

p tt = k nc . ∑ p dmi
i =1

Q tt = P tt . tg ϕ .
tt

S =

P 2 tt + Qtt

2

=

Một cách gần đúng ta có thể coi P
Trong đó - P

d

Ptt
cos ϕ
d

= P dm

là công suất đặt của các thiết bị ( KW )

- P dm là công suất định mức của thiết bị ( KW )
- P tt là công suất tác dụng ( KW )
- Q tt là công suất phản kháng ( Kvar )
- S tt là công suất biểu diển tính toán ( KVA )
- k nc là hệ số nhu cầu
- Cos ϕ là hệ số công suất trung bình.
cos ϕ =

p1 cos ϕ1 + p 2 cos ϕ 2 + .... + p n cos ϕ n
p1 + p 2 + ... + p n

Cách tính toán phụ tải tính toán theo phương pháp này có ưu điểm là tính
toán đơn giản, thuận tiện. Vì vậy được sử dụng rộng rãi tuy nhiên còn có nhiều
nhược điểm như hệ số nhu cầu tra trong các sổ tay kĩ thuật là một trị số nhất định,
nhưng thực tế.
k nc = k sd .k max
Trong đó: k sd và k max lại phụ thuộc vào quá trình sản xuất và số thiết bị trong
nhóm máy, hai yếu tố này thường xuyên thay đổi. Vì vậy k nc khi tra bảng sẽ không
phản ánh đầy đủ, dẫn đến mất chính xác.
2> Xác định phụ tải tính toán theo công suất phụ tải trên một đơn vị diện tích.
P tt = P 0 . F
Page 5


[Type the document title]

Trong đó: -F là diện tích đặt máy sản xuất ( m 2 )
- P 0 là công suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất ( KW/m 2 )
Trị số P 0 có tể tra trong các sổ tay thiết kế, trị số P 0 của từng loại phân
xưởng do kinh nghiệm vận hành mà có.
Phương pháp này chỉ cho kết quả gần đúng vì vậy thường được sử dụngđể
tính toán sơ bộ khi so sánh các phương án hay áp dụng cho phân xưởng có mật độ
máy phân bố đều trên mặt bằng như phân xưởng cơ khí, dệt, sợi, nguội…
3> Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản
phẩm.
Ptt =

M . ¦ W0
Tmax

Trong đó:
- M là số đơn vị sản phẩm sản xuất trong 1 năm
- W0 là suất tiêu hao điện năng cho 1 đơn vị sản phẩm (KWh/Đơn vị sp)
Phương pháp này thường tính toán cho các thiết bị điện có đồ thị phụ tải ít
biến đổi hoặc không biến đổi như quạt gió, bơm nước, máy nén khí …Khi đó phụ
tải tính toán gần bằng phụ tải trung bình và kết quả tương đối chính xác.
4> Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại Kmax và công suất trung bình Ptb
(Phương pháp thiết bị điện hiệu quả)

(Thiếu trang 6)
n

P tt =

∑k
i =1

pt

. p dmi

Trong đó k pt là hệ số phụ tải từng ngày .
Page 6


[Type the document title]
Nếu không có số liệu chính xác thì hệ số phụ tải có thể lấy như sau:
+ Đối với thiết bị làm việc ngắn hạn k pt = 0,9
+ Đối với thiết bị làm việc ngắn hạn lặp lại k pt = 0,75
c. Trường hợp n hq > 300 và k sd <0,5 thì hệ số cực đại k max được lấy với n hq =300
P tt = P tp = k sd .

∑P

dmi

.1,05

d. Đối với các thiết bị có đồ thị phụ tải bằng phẳng, phụ tải tính toán có thể lấy
bằng phụ tải trung bình .
P tt = P tb = k sd .

∑P

dmi

.

e. Nếu trong nhóm thiết bị có thiết bị một pha thì ta phải quy đổi về 3 pha. Phải
phân bổ thiết bị một pha vào 3 pha sao cho độ chênh lệch giữa các pha là nhỏ nhất,
được đánh giá thông qua hệ số không cân bằng.
P kcb =

Pfa max − Pfa min

∑

3 pha

. 100

+ Nếu P kcb ≤ 15% ∑ 3 pha thì lấy công suất một pha coi là công suất 3 pha
Nếu P kcb ≥ 15% ∑ 3 pha thì - thiết bị đó mắc vào điện áp pha. P = 3P 1 fa
- thiết bị đó mắc vào điện áp dây. P = 3 P 1 fa
5> Xác định phụ tải tính toán cho một số phụ tải đặc biệt (phụ tải định nhọn )
Phụ tải định nhọn là phụ tải xuất hiện trong 1 đến 2s trong mạng điện thường thì
phụ tải định nhọn do động cơ khởi động.
+ Đối với một số thiết bị.
I dnh = I mm = K mm . I dm
Trong đó: - I dnh là dòng điện định nhọn.
- I mm là dòng điện mở máy.
Với

động cơ không đồng bộ roto lồng sóc: K mm = 5 ÷ 7
Page 7

[Type the document title]
động cơ không đồng bộ roto dây quấn: K mm = 2,5 ÷ 3
+ Đối với một nhóm thiết bị:
I dnh = I mm max + I tt -k sd . I dm max
Trong đó: -I tt là dòng điện tính toán
I tt =

stt
3U dm

=

Ptt
3U dm cos ϕ

 Trong các phương pháp xác định phụ tải tính toán thì tùy theo yêu cầu tính
toán và những thông tin có thể có được về phụ tải, người thiết kế có thể lựa chọn
các phương pháp phù hợp để xác định cho thích hợp.
Với đề tài thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng này thì ta đã biết
được danh sách các thiết bị, chế độ làm việc của mổi ngày, công suất, hệ số cos ϕ
Của từng máy nên khi tính toán phụ tải động lực của phân xưởng có thể áp dụng
phương pháp xác định phụ tải theo công suất trung bình và hệ số cực đại K max. Đối
với phụ tải chiếu sáng thì xác định bằng phương pháp chiếu sáng trên 1 đơn vị sản
xuất.

Page 8


[Type the document title]

B. GIỚI THIỆU PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN THEO
CÔNG THỨC TRUNG BÌNH VÀ HỆ SỐ CỰC ĐẠI KMAX.
n

Ptt = K max .K sd .∑ Pdmi
i =1

Trong đó:
- Kmax là hệ số cực đại được tra trong sổ tay kỹ thuật
- Ksd là hệ số sử dụng
- Pđmi là công suất định mức i trong nhóm I
- N là số thiết bị có trong nhóm
Số thiết bị điện hiệu quả nhq là số thiết bị có cùng công suất, cùng chế độ làm
việc gây ra 1 hệ quả phát nhiệt (hoặc mức độ hủy hoại cách điện) đúng bằng phụ tải
thực tế (có công suất và chế độ làm việc khác nhau) gây ra trong quá trình làm việc.
n

n hq =

(∑ Pdmi ) 2
i =1
n

∑P

2

dmi

i =1

Khi n lớn thì việc xác định n hq theo biểu thức trên khá phiền phức nên có thể
xác định n hq theo phương pháp gần đúng với sai số tính toán nằm trong khoảng nhỏ
hơn hoặc bằng 10%.
+ Nếu
P

dm max
≤ 3 và K sd ≤ 0,4 thì n = n hq
m= P
dm min

P

dm max
m= P
> 3 và K sd ≥ 0,2 thì n hq sẽ được tính bằng công thức:
dm min

Page 9


[Type the document title]
n

n hq =

2∑ Pdmi
i =1

Pdm max

+ Nếu n hq > n thì n hq = n
+ Nếu có n 1 thiết bị mà tổng công suất của nó nhỏ hơn hoặc bằng 5% thì công suất
của n thiết bị là:
n hq = n - n 1
+ Nếu không rơi vào các trường hợp trên thì ta phải xác định n hq theo các bước sau:
- Bước 1: Tìm n 1 số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng 50% công suất
lớn nhất của thiết bị của nhóm có n thiết bị
- Bước 2: Tính n* =

n1
n

; p* =

P1
P

Trong đó: - n là số thiết bị trong nhóm.
- n 1 là số thiết bị có công suất 50% công suất của thiết bị có công suất
lớn nhất
- P là công suất của n thiết bị.
- P 1 là công suất của n 1 thiết bị.
Sau khi tìm được n* và P* ta tra bảng tìm được n* hq
- Bước 3: Tính n hq = n. n* hq
 Sau khi tìm được

n hq ta kết hợp với K sdtb để tính K max . Từ đó kết hợp với các

điều kiện khác đẻ tính P tt .

Page 10


[Type the document title]
C . Tính toán
1. Phân nhóm phụ tải
Vì đây là hộ tiêu thụ loại 2 nên hệ thống cung cấp điện cho các thiết bị trong
phân xưởng phảI đảm bảo độ tin cậy cao. Do đó chọn phương án cung cấp điện cho
phân xưởng phảI dựa vào cơ sở lựa chọn và bố trí các thiết bị theo nhóm.
Mục đích của việc phân nhóm để thuận tiện cho việc đóng cắt, điều khiển
các thiết bị, tạo thuận lợi cho việc quản lý, sử dụng. Các thiết bị trong cùng một
nhóm sẽ được điều khiển tại một tủ động lực. Việc phân nhóm phải đảm bảo các
yêu cầu sau:
 Các thiết bị trong cùng một nhóm nên ở gần nhau để đảm bảo 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.
 Chế độ làm việc của các thiết bị trong cùng một nhóm nên giống nhau để
xác định phụ tải tính toán được chính xác hơn và thuận lợi cho việc lựa chọn
phương pháp cấp điện cho nhóm.
 Tổng công suất của các máy, thiết bị nên xấp xỉ bằng nhau để đảm bảo
chủng loại tủ động lực cần dùng cho phân xưởng. Số thiết bị của một nhóm
không nên quá nhiều bởi số đầu ra của các tủ động lực thường là

8 ÷ 12

đầu ra.
Tuy nhiên với thực tế thì khó thỏa mãn được cả 3 điều kiện trên, do vậy
người thiết kế phải lựa chọn phương pháp phân nhóm sao cho hợp lý nhất.

Dựa vào mặt bằng bố trí phân xưởng và bản thiết kế khai danh sách thiết bị
của phân xưởng cắt gọt kim loại, dựa theo nguyên tắc phân nhóm trên ta có thể chia
các thiết bị trong phân xưởng này thành 5 nhóm.
2. Xác định phụ tải tính toán của từng nhóm thiết bị
a. Tính toán cho nhóm I
Page 11


[Type the document title]
TT

Tên thiết bị

Số lượng

Công suất

Cos ϕ

Ksd

1

Máy tiện

8

7(kW)

0,65

0,20

2

Máy mài 2 đá

1

2,2(kW)

0,65

0,15

Nhóm I có tất cả 9 thiết bị nên n=9, có tổng công suất là 58,2 (kW)
Thiết bị có công suất lớn nhất là máy tiện P đm = 7(kW) , một nửa công suất
của máy là 3,5(kW).
Vậy có n1 =8 thiết bị có công suất lớn hơn trị số máy với tổng công suất
P1=56(kW)
Xác định n*,P*
n* =

n

1

n

P* =

=

8
= 0,88
9

P

1

P

=

56
= 0,96(kW )
58,2

Tra bảng PL1.4 (sách Hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp công nghiệp đô thị
và nhà cao tầng) ta tìm được n*hq=0,9
Vậy nhq=n.n*hq=9 . 0,9 =8,1>4
Hệ số sử dụng Ksdtb1 của nhóm I la:
n

K sdtb1 =

∑ P .K
dmi

i =1

sdi

n

∑P
i =1

=

1.2.,2.0,5 + 8,7.0,20
= 0,19
58,2

dmi

Tra bảng PL1.5 ta tìm được hẹ số cực đại Kmax
Kmax1 = f(nhq,Ksdtb) = 1,99
Vậy ta có phụ tải tính toán của nhóm I là :
n

Ptt1 = Kmax1 . Ksdtb1.

∑P
i =1

dmi

=1,99 . 0,19 . 58,2 = 22(kW)

Hệ số cosϕ tb1 của nhóm I là:
Page 12


[Type the document title]
n

cosϕ

tb1

=

∑ cosϕ . P
i

i:=1

n

∑P
i:=1

⇒ tg ϕ

tb1

dmi

=

0,65.2,2 + 0.65.7,8
= 0,65
58,2

dmi

= 1,169

Phụ tải tính toán phản kháng của nhóm I là:
Qtt1 = Ptt1 . tg ϕ tb1 = 22 . 1,169 = 25,718 (kVar)
Phụ tải tính toán toàn phần của nhóm I là:
Stt1 =

2

2

tt 1

tt 1

P +Q

=

P
cosϕ

=

tt1
tb1

22
= 33,84(kVA)
0,65

Dòng điện tính toán nhóm I là :
Itt1 =

S
3.U

=

tt 1
dm

33,84
= 51,41( A)
3.0,38

b. Tính toán cho nhóm II

TT
1
2
3

Tên thiết bị
Máy bào
Máy doa
Máy mài 2 đá

Số lượng
4
2
1

Công suất
10(kW)
7(kW)
2,2(kW)

cos ϕ
0,65
0,60
0,65

Ksd
0,15
0,20
0,15

Nhóm II có tất cả 7 thiết bị nên n=7 , có tổng công suất là 56,2 (kW)
Thiết bị có công suất lớn nhất là máy bào P dm = 10 (kW) , một nửa công suất
của máy là 5(kW)
Vậy có n1 = 6 thiết bị có công suất lớn hơn trị số này với tổng công suất

P1= 54 (kW)
Xác định n*,P*
Page 13


[Type the document title]

n

n* =

=

1

n

P* =

P

1

P

6
= 0,85
7
=

54
= 0,96( kW )
56,2

Tra bảng PL1.4 ta được n*hq=0,88
Vậy nhq=n.n*hq=7 . 0,88 =6,16 > 4
Hệ số sử dụng Ksdtb2 của nhóm II là:
n

K sdtb 2 =

∑ P .K
dmi

i =1

sdi

=

n

∑P
i =1

4.10.0,15 + 2,7.0,20 + 1.2,2.0,15
= 0,16
56,2

dmi

Tra bảng PL1.5 ta tìm được hệ số cực đại Kmax
Kmax2 = f(nhq,Ksdtb) = 2,64
Vậy ta có phụ tải tính toán của nhóm II là :
n

Ptt2 = Kmax2 . Ksdtb2.

∑P
i =1

dmi

=2,64 . 0,16 .56,2 = 23,73(kW)

Hệ số cosϕ tb 2 của nhóm II là:
n

cosϕ

tb 2

=

∑ cosϕ . P
i

i:=1

tb 2

=

n

∑P
i:=1

⇒ tg ϕ

dmi

0,65.2,2 + 0.67.2 + 0,65.10.4
= 0,637
56,2

dmi

= 1,20

Phụ tải tính toán phản kháng của nhóm II là:
Qtt2 = Ptt2 . tg ϕ tb 2 = 23,73 . 1,20 = 28,47 (kVar)
Phụ tải tính toán toàn phần của nhóm II là:
2

Stt2 = Ptt 2 + Qtt 2 =
2

P
cosϕ

tt 2
tb 2

=

23,73
= 37,25(kVA)
0,637

Dòng điện tính toán nhóm II là :
Page 14


[Type the document title]
Itt2 =

S
3.U

=

tt 2
dm

37,25
= 56,59( A)
3.0,38

c) Tính toán cho nhóm III

TT
1
2

Tên thiết bị
Máy mài phẳng
Máy mài 2 đá

Số lượng
4
1

Công suất
11(kW)
2,2(kW)

cos ϕ
0,65
0,65

Ksd
0,15
0,15

Nhóm III có tất cả 5 thiết bị nên n =5 , có tổng công suất là 46,2 (kW)
Thiết bị có công suất lớn nhất là máy bào P dm = 11 (kW) , một nửa công suất
của máy là 5,5(kW)
Vậy có n1 = 4 thiết bị có công suất lớn hơn trị số này với tổng công suất
P1= 44 (kW)
Xác định n*,P*

n* =

n

=

1

n

P* =

P

1

P

4
= 0,8
5
=

44
= 0,95(kW )
46,2

Tra bảng PL1.4 ta được n*hq=0,83
Vậy nhq=n.n*hq=5 . 0,83 = 4,15 > 4
Hệ số sử dụng Ksdtb3 của nhóm III là:

n

K sdtb3 =

∑ P .K
dmi

i =1

n

∑P
i =1

sdi

=

12,2.0,15. + 4.11.0,15
= 0,15
46,2

dmi

Tra bảng PL1.5 ta tìm được hệ số cực đại Kmax
Kmax3 = f(nhq,Ksdtb) = 3,81
Vậy ta có phụ tải tính toán của nhóm III là :
Page 15

[Type the document title]
n

Ptt3 = Kmax3 . Ksdtb3.

∑P
i =1

dmi

= 3,81 . 0,15.46,2 = 26,40(kW)

Hệ số cosϕ tb 3 của nhóm III là:
n

cosϕ

tb 3

=

∑ cosϕ . P
i

i:=1

=

n

∑P
i:=1

⇒ tg ϕ

dmi

tb 3

0,65.2,2 + 0.65.11,4
= 0,65
46,2

dmi

= 1,169

Phụ tải tính toán phản kháng của nhóm III là:
Qtt3 = Ptt3 . tg ϕ tb3 = 26,40 . 1,1,69 = 30,86(kVar)
Phụ tải tính toán toàn phần của nhóm III là:
Stt3 =

P

2

+
=
tt 3 Q
2

tt 3

P
cosϕ

tt 3

=

tb 3

26,40
= 40,61( kVA)
0,65

Dòng điện tính toán nhóm III là :
Itt3 =

S
3.U

=

tt 3
dm

40,61
= 61,70( A)
3.0,38

d) Tính toán cho nhóm IV
TT
1
2
3

Tên thiết bị
Máy phay răng
Máy đột dập
Máy mài 2 đá

Số lượng
2
2
1

Công suất
11(kW)
11(kW)
2,2(kW)

cos ϕ
0,60
0,65
0,65

Ksd
0,15
0,15

0,15

Page 16


[Type the document title]
Nhóm IV có tất cả 5 thiết bị nên n = 5 , có tổng công suất là 46,2 (kW)
Thiết bị có công suất lớn nhất là máy bào P dm = 11 (kW) , một nửa công suất
của máy là 5,5(kW)
Vậy có n1 = 4 thiết bị có công suất lớn hơn trị số này với tổng công suất
P1= 44 (kW)
Xác định n*,P*
n* =

n

=

1

n

P* =

P

1

P

4
= 0,8
5
=

44
= 0,95(kW )
46,2

Tra bảng PL1.4 ta được n*hq=0,83
Vậy nhq=n.n*hq=7 . 0,83 = 4,15 > 4
Hệ số sử dụng Ksdtb4 của nhóm IV là:
n

K sdtb 4 =

∑ P .K
dmi

i =1

sdi

n

∑P
i =1

=

1.2,2.0,15 + 2.11.0,15 + 2.11.0,15
= 0,15
46,2

dmi

Tra bảng PL1.5 ta tìm được hệ số cực đại Kmax
Kmax4 = f(nhq,Ksdtb) = 3,81
Vậy ta có phụ tải tính toán của nhóm IV là :
n

Ptt4 = Kmax4 . Ksdtb4.

∑P
i =1

dmi

=3,81 . 0,15 . 46,2 = 26,40(kW)

Hệ số cosϕ tb 4 của nhóm IV là:
n

cosϕ

tb 4

=

∑ cosϕ . P

i

i:=1

n

∑P
i:=1

⇒ tg ϕ

tb 4

dmi

=

0,65.2,2 + 0.65.11.2 + 0,60.11.2
= 0,626
46,2

dmi

= 1,245

Page 17


[Type the document title]
Phụ tải tính toán phản kháng của nhóm IV là:

Qtt4 = Ptt4 . tg ϕ tb 4 = 26,40. 1,245 = 32,86 (kVar)
Phụ tải tính toán toàn phần của nhóm IV là:
Stt4 =

P

2
tt 4

+Q

2
tt 4

P
cosϕ

=

tt 4

=

tb 4

26,40
= 42,17(kVA)
0,626

Dòng điện tính toán nhóm IV là :

Itt4 =

S
3.U

42,17
= 64,07( A)
3.0,38

=

tt 4
dm

e) Tính toán cho nhóm V
TT
1
2

Tên thiết bị
Máy doa
Máy cắt đột

Số lượng
2
2

Công suất
7(kW)
15(kW)

cos ϕ
0,60
0,50

Ksd
0,20
0,15

Nhóm V có tất cả 4 thiết bị nên n =4 , có tổng công suất là 44 (kW)
Thiết bị có công suất lớn nhất là máy bào P dm = 7,5 (kW) , một nửa công suất
của máy là 7,5(kW)
Vậy có n1 = 2 thiết bị có công suất lớn hơn trị số này với tổng công suất
P1= 30 (kW)
Xác định n*,P*
n* =

n

1

n

P* =

=

P

1

P

2
= 0,5
4
=

30
= 0,68(kW )
44

Tra bảng PL1.4 ta được n*hq=0,87
Vậy nhq=n.n*hq=4 . 0,87 = 3,48 > 4
Hệ số sử dụng Ksdtb5 của nhóm V là:
Page 18


[Type the document title]
n

K

=
sdtb 5

∑ P .K
dmi

i =1

sdi

=

n

∑P
i =1

2.7.0,20 + 2.15.0,15
= 0,16
44

dmi

Tra bảng PL1.5 ta tìm được hệ số cực đại Kmax
Kmax5 = f(nhq,Ksdtb) = 3,81
Vậy ta có phụ tải tính toán của nhóm V là :
n

Ptt5 = Kmax5 . Ksdtb5.

∑P
i =1

dmi

= 3,81 . 0,16. 44 = 26,82(kW)

Hệ số cosϕ tb 5 của nhóm V là:
n

cosϕ

tb 5

=

∑ cosϕ . P
i

i:=1

=

n

∑P
i:=1

⇒ tg ϕ

dmi

tb 5

0,60.7.2 + 0.50.15.2
= 0,53
44

dmi

= 1,599

Phụ tải tính toán phản kháng của nhóm V là:
Qtt5 = Ptt5 . tg ϕ tb5 = 26,82 . 1,599 = 42,88(kVar)
Phụ tải tính toán toàn phần của nhóm V là:
Stt5 =

P

2
tt 5

+Q

2
tt 5

=

P
cosϕ

tt 5

=

tb 5

26,82
= 50,60(kVA)
0,53

Dòng điện tính toán nhóm V là :
Itt5 =

S
3.U

=

tt 5
dm

50,60
= 76,87( A)
3.0,38

3. Tính toán cho phân xưởng
Phụ tải động lực của phân xưởng:
n

PPX = Kdt .
Trong đó:

∑P
i =1

tti

- Kdt là hệ số đồng thời của phân xưởng, ở đây lấy Kdt = 0,9
Page 19


[Type the document title]
-

Ptti là phụ tải tính toán thử i.

Vậy PPX = 0,9(22 + 23,73 + 26,40 + 26,82) = 112,815 (kW)
Phụ tải phản kháng của toàn phân xưởng
n

QPX = Kdt . ∑ Qtti
i =1

QPX = 0,9 (25,718 + 28,47 + 30,86 + 42,88) = 144,70 (kVar)
Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng :
Phụ tải chiếu sáng được tính theo phương pháp công suất chiếu sáng trên
một đơn vị diện tích
Pcs = P0 . F
Trong đó:
- P0 là công suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích chiếu sáng (W/m2)
- F là diện tích được chiếu sáng
Trong phân xưởng cắt gọt kim loại, hệ thống chiếu sáng sử dụng đèn sợi đốt
có suất phụ tải chiếu sáng P0 = 14 (W/m2) (Tra bảng PL1.7)
Theo tỉ lệ trên bản vẽ thì F = 20,2 x 51 = 1030,2 (m2)
Vậy phụ tải chiếu sáng của phân xưởng là:

PCS = P0.F = 14. 1030,2 = 14422,8 (W) = 14,4228 (kW)
Đèn sợi đốt có cos ϕ = 1 → tg ϕ =0
QCS = PCS . tgϕ = 0
- Phụ tải toàn phần của phân xưởng kể cả chiếu sáng là:

(Thiếu từ nửa trang 19 - 34)

Page 20


[Type the document title]

Page 21


[Type the document title]
Trang 35……
f. Chọn tủ lực và tủ phân phối.
Nguyên tắc chung:
- Đảm bảo điều kiện làm việc dài hạn:
U đmA ≥ U mang = 380 (V )
I đmA ≥ I lv max (của nhóm hay phân xưởng).

Trong đó:

- UđmA là điện áp định mức của aptômat.
- IđmA là dòng điện định mức của aptômat tổng.

- Số lối ra và vào phù hợp với sơ đồ đi dây.
I đm ra ≥ I tt

- Thiết bị bảo vệ phù hợp với sơ đồ nối dây và yêu cầu của phụ tải.
- Kiểu loại tủ phù hợp với phương thức lắp đặt, vận hành, địa hình và khí
hậu.
f.1. Chọn tủ động lực:
Căn cứ vào việc phân nhóm phụ tải và sau khi tính toán chọn dây chảy cầu
chì bảo vệ cho từng máy, cầu chì tổng cho từng nhóm máy ta chọn tủ động lực.
f.1.1. Chọn tủ động lực cho nhóm I.
Uđm mạng = 0.38 (KV).
Itt nhóm I = 51.41 (A).
Idc = 60 (A).
Số thiết bị trong nhóm là 9 thiết bị. Vậy ta chọn tủ động lực nhóm I là thiết
bị đóng cắt bảo vệ cân bằng cầu dao và cầu chì. Vậy ta chọn loại tủ Cπ 58 −1 − II .

Page 22


[Type the document title]

f.1.2. Chọn tủ động lực cho nhóm II.
Uđm mạng = 0.38 (KV).
Itt nhóm II = 56.59 (A).
Idc = 80 (A).
Trong nhóm có 7 thiết bị. Vậy ta chọn tủ tự động lực nhóm II là thiết bị đóng
cắt bảo vệ bằng cầu dao và cầu chì. Vậy ta chọn loại tủ Cπ 58 −1 − II .

f.1.3. Chọn tủ động lực cho nhóm III.
Uđm mạng = 0.38 (KV).
Itt nhóm III = 61.70 (A).
Idc = 80 (A).

Page 23


[Type the document title]
Số thiết bị trong nhóm là 5 thiết bị. Vậy ta chọn tủ động lực nhóm III là thiết
bị đóng cắt bảo vệ bằng cầu dao và cầu chì. Vậy ta chọn loại tủ Cπ 58 −1 − II .

f.1.4. Chọn tủ động lực cho nhóm IV.
Uđm mạng = 0.38 (KV).
Itt nhóm IV = 64.07 (A).
Idc = 100 (A).
Số thiết bị trong nhóm là 5 thiết bị. Vậy ta chọn tủ động lực nhóm IV là thiết
bị đóng cắt bảo vệ bằng cầu dao và cầu chì. Vậy ta chọn loại tủ Cπ 58 −1 − II .

f.1.5. Chọn tủ động lực cho nhóm V.
Uđm mạng = 0.38 (KV).
Itt nhóm IV = 76.87 (A).
Page 24


[Type the document title]
Idc = 150 (A).
Số thiết bị trong nhóm là 4 thiết bị. Vậy ta chọn tủ động lực nhóm V là thiết
bị đóng cắt bảo vệ bằng cầu dao và cầu chì. Vậy ta chọn loại tủ Cπ 58 −1 − II .

Kết quả các nhóm được ghi ở bảng sau:
Kiểu tủ

Nhó

Số thiết bị

Itt (A)

m

Dòng định mức Số đường dây
đầu

vào

(A) ra

vào

dòng

cầu dao, cầu định mức ra.
Cπ 58 −1 − II
Cπ 58 −1 − II
Cπ 58 −1 − II
Cπ 58 −1 − II
Cπ 58 −1 − II

I
II
III
IV
V

9
7
5
5
4

51.41
56.59
61.70
64.07
76.87

chì.
200
200
200
200
200

9 ; 100
7 ; 100
5 ; 100
5 ; 100
4 ; 100

Kiểu tủ Cπ 58 −1 − II . Bảng 2-9 trang 627 sách cung cấp điện
Tủ có 1 cầu dao, cầu chì đầu vào.
f.2. Chọn tủ phân phối.
f.2.1 Chọn aptômat tổng.

Ta có:

I ttpx =

S ttpx
3 U đm

=

192.59
= 292.61 ( A)
3 0.38

Ta chọn aptômat tổng loại A3140 do Liên xô chế tạo có Iđm=400 (A).
Page 25