Bài tập lớn cung cấp điện

Bài tập lớn cung cấp điện

Bài tập lớn cung cấp điện

Tạ Quang Kỳ– Lớp Đo Lường2_K49

Trang 1


Bài tập lớn cung cấp điện

Mục lục
Trang
Chương 1: Giới thiệu chung về nhà máy
Chương 2: Xác định phụ tải tính toán
Tạ Quang Kỳ– Lớp Đo Lường2_K49

2
5

Trang 2


Bài tập lớn cung cấp điện
2.1.Đặt vấn đề
2.2.Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng sửa chữa cơ khí
2.3.Xác định phụ tải tính toán cho các phân xưởng còn lại
2.4.Xác định phụ tải tính toán cho toàn nhà máy
2.5.Xác định tâm phụ tải điện và vẽ biểu đồ phụ tải nhà máy
Chương 3: Thiết kê mạng hạ áp cho phân xưởng sửa chữa cơ khí
3.1.Giới thiệu chung về phân xưởng

3.2.Lựa chọn phương án cấp điện
3.3.Lựa chọn các thiết bị cho mạng hạ áp
Chương 4: Thiết kế mạng điện cao áp cho nhà máy
4.1.Đặt vấn đề
4.2.Vạch các phương án cấp điện
4.3.Tính toán chi tiết cho từng phương án
4.4.Thiết kế chi tiết cho phương án lựa chọn
Chương 5: Tính toán bù công suất phản kháng để nâng cao hệ số công
suất của nhà máy
5.1.Đặt vấn đề
5.2.Xác định và phân bố dung lượng bù
Chuơng 6: Thiết kế hệ thống chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa
cơ khí
6.1.Đặt vấn đề
6.2.Lựa chọn số lượng và công suất bóng đèn
6.3.Thiết kế hệ thống chiếu sáng chung.

Chương I

Giới thiệu chung về nhà máy.
1.1Giới thiệu chung về nhà máy.

Tạ Quang Kỳ– Lớp Đo Lường2_K49

Trang 3

6
8
16
21

22
26
26
26
29
35
35
35
42
52
60
60
61
64
64
64
65


Bài tập lớn cung cấp điện
Nhà máy Cơ khí công nghiệp địa phương ( nhà máy số 8) là một nhà máy có qui
mô lớn gồm 10 phân xưởng với tổng công suất tương đối lớn trên 30000 KW.
Mặt bằng phân xưởng được phân bố như sau:

6

8

9
2

5

1

4

7

3

Tỉ lệ 1:2000
Suy ra: diện tích thực = diện tích trên bản vẽ × 20002

Danh sách các phân xưởng trong nhà máy
Số trên mặt
bằng
1
2

Tên phân xưởng
Phân xương cơ khí chính
Phân xưởng lắp ráp

Tạ Quang Kỳ– Lớp Đo Lường2_K49

Công suất đặt
(KW)
1200
800

Trang 4


Bài tập lớn cung cấp điện
3
4
5
6
7
8
9
10

Phân xưởng sửa chữa cơ khí
Phân xưởng rèn
Phân xưởng đúc
Bộ phận nén ép
Phân xưởng kết cấu kim loại
Văn phòng và phòng thiết kế
Trạm bơm
Chiếu sáng phân xưởng

Theo tính toán
600
400
450
230
80
130

Xác định theo diện tích

Nhà máy có tầm quan trọng trong nền kinh tế quốc dân giúp chúng ta phát triển
nhanh hơn, phục vụ việc công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Vì vậy nhà máy
được xếp vào hộ tiêu thụ loại một (không cho phép mất điện, cấp điện có dự phòng).
Các phân xưởng sản xuất theo dây truyền và được cấp điện theo tiêu chuẩn loại một.
Còn một số phân xưởng như phân xưởng sửa chữa cơ khí, bộ phận phòng ban kho
tàng được cấp điện loại 3(cho phép mất điện). Đây là các phân xưởng không ảnh
hưởng lớn đến tiến trình hoạt động của nhà máy.
Nguồn điện cấp cho nhà máy được lấy từ lưới điện cách nhà máy 15 Km, đường
dây cấp điện cho nhà máy dùng loại dây AC, dung lượng ngắn mạch về phía hạ áp
của trạm biến áp là 250 MVA, nhà máy làm việc 3 ca.

1.2Các nội dung tính toán thiết kế chủ yếu.
1. Xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng và toàn nhà máy.
2. Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng sửa chữa cơ khí.
3. Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy:
Tạ Quang Kỳ– Lớp Đo Lường2_K49

Trang 5


Bài tập lớn cung cấp điện
3.1 Chọn số lượng, dung lượng và vị trí đặt biến áp phân xưởng
3.2 Chọn số lượng, dung lượng và vị trí đặt biến áp trung gian
(
trạm biến áp xí nghiệp ) hay trạm phân phối trung gian.
3.3 Thiết kế hệ thống cấp điện cho nhà máy.
4. Tính toán bù công suất phản kháng cho hệ thống cung cấp điện của
nhà máy.

5. Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa cơ khí.
1.3Các tài liệu tham khảo.
1.
2.
3.
4.
5.

Hệ thống cung cấp điện
- TS_Trần Quang Khánh
Thiết kế cấp điện
- Ngô Hồng Quang.
Mạch điện
- Bùi Ngọc Thư.
Cung cấp điện cho các xí nghiệp công nghiệp
Vở ghi trên lớp bài giảng của thầy

Chương II
Xác định phủ tải tính toán của các phân xưởng và toàn nhà máy

Tạ Quang Kỳ– Lớp Đo Lường2_K49

Trang 6


Bài tập lớn cung cấp điện
2.1. ĐẶT VẤN ĐỀ.
Phụ tải là số liệu ban đầu, để giải quyết những vấn đề tổng hợp về kinh tế,
kỹ thuật phức tạp xuất hiện khi thiết kế cung cấp điện cho các xí nghiệp công
nghiệp hiện đại. xác định phụ tải là giai đoạn đầu tiên của công tác thiết kế hệ

thống cung cấp điện nhằm mục đích lựa chọn kiểm tra các phần tử mang điện và
biến áp theo phương pháp phát nóng và các chỉ tiêu kinh tế.
Tính toán độ lệch và dao động điện áp lựa chọn thiết bị bù, thiết bị bảo
vệ....
Việc lựa chọn hợp lý sơ đồ và các phần tử của hệ thống cung cấp điện
dùng các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của nó ( Vốn đầu tư, phí tổn vận hành hàng năm,
chi phí qui đổi, chi phí kim loại màu, tổn thất điện năng) đều phụ thuộc vào đánh
giá đúng đắn kỳ vọng tính toán ( Giá trị trung bình) của phụ tải điện.
Vì vậy thiết hệ thống cung cấp điện để xác định phụ tải điện người ta dùng
phương pháp đơn giản hoá hoặc phương pháp xác định chính xác là tuỳ thuộc vào
giai đoạn thiết kế và vị trí điểm nút tính toán khi thiết kế cung cấp điện cho các xí
nghiệp công nghiệp gồm 2 giai đoạn sau:
+ Giai đoạn làm nhiệm vụ thiết kế.
+ Giai đoạn vẽ bản vẽ cho thi công.
Trong giai đoạn làm thiết kế tính sơ bộ gần đúng phụ tải điện dựa trên cơ sở
tổng công suất đã biết của các nguồn điện tiêu thụ. Ở giai đoạn thiết kế thi công, ta
xác định chính xác phụ tải điện dựa vào các số liệu cụ thể và các nguồn tiêu thụ
của các phân xưởng.
Xác định phụ tải tính toán được tiến hành từ bậc thấp đến bậc cao của hệ
thống cung cấp điện theo các điểm nút tính toán trong các lưới điện dưới và trên
1000 V.
Mục đích tính toán phụ tải điện tại các điểm nút nhằm chọn tiết diện dây
dẫn của lưới điện cung cấp, phân phối điện áp, chọn số lượng và công suất của
máy biến áp và trạm giảm áp chính, chọn tiết diện thanh dẫn của thiết bị phân
phối, chọn thiết bị chuyển mạch và bảo vệ với điện áp trên và dưới 1000 V. Chính
vì vậy người ta đã đưa ra một đại lượng gọi là phụ tải tính toán nó được định nghĩa
như sau:
Phụ tải chỉ dùng để thiết kế tính toán nó tương đương vói phụ tải thực về
hiệu quả phát nhiệt hay tốc độ hao mòn cách điện trong quá trình làm viêc.

Tạ Quang Kỳ– Lớp Đo Lường2_K49

Trang 7


Bài tập lớn cung cấp điện
2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN.
1.

Xác định phụ tải tính toán theo hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải và
công suất trung bình.
Ptt=Khd*Ptb
Với : Khd là hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải, tra trong sổ tay kỹ thuật.
Ptb là công suất trung bình của thiết bị hoặc của nhóm thiết bị, [KW]

2.

Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và
hệ số cực đại.
Ptt=Kmax*Ptb=Kmax*Ksd*Kdt
Với Ptb là công suất trung bình của thiết bị hay nhóm thiết bị.
Kmax là hệ số cực đại, tra trong sổ tay kỹ thuật.
Kmax =F(nhq,ksd)
Ksd là hệ số sử dụng, tra trong sổ tay kỹ thuật.
Nhq là hệ số sử dụng hiệu quả.

3.

4.

5.

Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo xuất trang bị điện trên
một đơn vị diện tích.
Ptt=Po*F
Với : Po là xuất trang bị điện trên một đơn vị diện tích, [w/m2]
F là diện tích số thiết bị [m2].
phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và
độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình.
Ptt=Ptb+β*Ψ*δ
Với : Ptb là công suất trung bình của thiết bị hay của nhóm thiết bị.
δ độ lệch khỏi đồ thị phụ tải.
Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số
nhu cầu.
Ptt=Knc*Pđ
Với : Knc là hệ số nhu cầu tra trong sổ tay kỹ thuật.
Pđ là công suất đặt của thiết bị hoặc nhóm thiết bị, trong tính toán có
thể coi gần đúng Pđ =Pđm [Kw]

6.

Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện
năng cho một đơn vị sản phẩm.

Tạ Quang Kỳ– Lớp Đo Lường2_K49

Trang 8


Bài tập lớn cung cấp điện

Ptt=Ao*M/Tmax
Với : Ao là suất chi phí điện năng cho một đơn vị sản phẩm [kw/đvsp]
M là số sản phẩm sản xuất trong một năm.
Tmax là thời gian sử dụng công suất lớn nhất [h]
7.

Phương pháp tính trực tiếp.

Trong các phương pháp trên ba phương pháp 3,5,6 dựa trên kinh nghiệm
thiết kế để xác định phụ tải tính toán nên chỉ cho các kết qủa gần đúng tuy nhiên
chúng khá đơn giản và tiện lợi. Các phương pháp còn lại được sử dụng trên cơ
sở lý thuyết xác xuất thống kê có xét đến yếu tố nên cho kết quả chính xác hơn
nhưng khối lượng tính toán lớn và phức tạp. tuỳ theo nhu cầu tính toán và những
thông tin có được về phụ tải, người thiết kế có thể lựa chọn những phương pháp
thích hợp.
Trong bài tập này với phân xưởng xửa chữa cơ khí 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 có thể xác định phụ tải tính toán theo
công suất trung bình và hệ số cực đại, các phân xưởng còn lại do chỉ biết diện
tích và công suất đặt của nó nên để xác định phụ tải tính toán cảu các xưởng này
ta sử dụng phương pháp tính công suất đặt và hệ số nhu cầu. Phụ tải chiếu sáng
của các phân xưởng được xác định theo phương pháp suất chiếu sáng trên một
đơn vị sản xuất.
2.3.Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng sửa chữa cơ khí .
2.3.1.Xác định phụ tải tính toán cho các nhóm.
Danh sách máy cho phân xưởng sửa chữa cơ khí(bản vẽ số 3).
Số thứ tự(kí
hiệu trên
mặt bằng)

Tên Máy

Số lượng

Loại

Công suất

1

8531
MC-12A
3M364
2A125
736

1.0
0.65
2.8
2.8
4.5

Bộ phận máy công cụ
1
2
3
4
5
6
7

Máy cưa kiểu đai
Bàn
Khoan bàn
Máy ép tay
Máy mài thô
Máy khoan đứng
Máy bào ngang

Tạ Quang Kỳ– Lớp Đo Lường2_K49

1
1
1
1
1

Trang 9


Bài tập lớn cung cấp điện
8
9
10
11
12
13
14
15
16

17

Máy xọc
Máy mài tròn vạn năng
Máy phay răng
Máy phay vạn năng
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy tiện ren

1
1
1
1
1
1
1
1
1
1

7A420
3A130
5Đ32
BM82
1A62
IM620

163
1616
1Đ63A
163A

2.8
2.8
4.5
7.0
8.1
10.0
14.0
4.5
10.0
20.0

1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1

2118
KH-20
HC-121
Γ APO
-

0.85
24.2
0.85
2.5
1
2.8

1
1
1
1
1
1
1
1
1
1

HB31
3M634

2118
-

1.7
2.8
1.5
0.85
-

1
1
1
1

-

3.0
3.0
-

Bộ phận lắp ráp
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29

30

Máy khoan đứng
Cầu trục
Bàn lắp ráp
Bàn
Máy khoan bàn
Máy để cần bằng tĩnh
Bàn
Máy ép tay
Bể dầu có tăng nhiệt
Máy cạo
Bể ngâm nước nóng
Bể ngâm Natri-hidroxit
Máy mài thô

3M634

Bộ phận hàn hơi
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40

Máy ren cắt liên hợp
Bàn để hàn
Máy mài phá
Quạt lò rèn
Lò tròn
Máy ép tay
Bàn
Máy khoan đứng
Bàn nắn
Bàn đánh dấu

-

Γ APO

Bộ phận sửa chữa điện
41
42
43
44

Bể ngâm dung dịch kiềm
Bể ngâm nước nóng
Bàn
Máy cắt vật liệu cách điện

Tạ Quang Kỳ– Lớp Đo Lường2_K49

Trang 10

Bài tập lớn cung cấp điện
45
46
47
48
49
50
51
52
53

Máy ép tay
Máy cuộn dây
Máy cuộn dây
Bể ngâm tẩm có tăng nhiệt
Tủ sấy
Máy khoan bàn
Máy cân bằng tĩnh
Máy mài thô
Bàn thử thiết bị điện

1
1
1
1
1
1
1
1

1

Γ APO-274

HC-12A
-

1.2
1.0
3.0
3.0
0.65
2.5
7.0

BMC-101
-

3.0
5.0
10.0

Bộ phận đúc đồng
Dao cắt có tay đòn

54
55
56
57

Bể khử dầu mỡ
Lò điện để luyện khuôn
Lò điện để nấu chảy babit

1
1
1
1

58
59
60
61
62
63
64
65
66

Lò điện mạ thiếc
Đá lát để đổ babít
Quạt lò đúc đồng
Bàn
Máy khoan bàn
Bàn nắn
Máy uốn các tấm mỏng
Máy mài phá
Máy hàn điểm

1

1
1
1
1
1
1
1
1

HC-12A
C-237
3M634
MTT-25M

3.5
1.5
0.65
1.7(KVA)
2.8
25

1
1
1

Π Y-022
Π Y-001

0.6

Buồng nạp điện
67
68
69

Tủ để nạp ácqui
Giá đỡ thiết bị
Chỉnh lưu sê-lê-nium

BCA-BM

Phân nhóm phụ tải
Dựa vào các nguyên tắc sau:
-Các thiết bị trong nhóm có cùng chế độ làm việc.
-Các thiết bị trong nhóm ở gần nhau về vị trí.
-Tổng công suất của các nhóm trong phân xưởng chênh lệch ít.
Vì phụ tải cho biết khá nhiều thông tin, nên ta quyết định xác định phụ tải
tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực đại. tra bảng sổ tay kỹ thuật ta có
Ksd=0.16 và Cosφ=0.6
Ta có bảng phân chia các nhóm như sau
Tạ Quang Kỳ– Lớp Đo Lường2_K49

Trang 11


Bài tập lớn cung cấp điện
Tên nhóm và thiết bị điện

Số
lượng

Ký hiệu
trên mặt
bằng

Công
suất đặt
Po (KW)

Hệ số sử
dụng

Cosφ/tagφ

1
1
1
1
1
1
6

1
3
5
6
7
8

1

0.65
2.8
2.8
4.5
2.8
14.55

0.16
0.16
0.16
0.16
0.16
0.16
0.16

0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33

1
1
1
1
1
1
1

1
1
9

9
10
11
12
13
14
15
16
18

4.5
4.5
7
8.1
10
14
4.5
10
0.85
63.45

0.16
0.16
0.16
0.16
0.16

0.16
0.16
0.16
0.16
0.16

0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33

1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
10

17
19
21
22
26
27
30
31
33
34
38

20
24.2
0.85
0.85
2.5
1
2.8
1.7
2.8
1.5
0.85
59.05

0.16
0.16
0.16
0.16
0.16

0.16
0.16
0.16
0.16
0.16
0.16
0.16

0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33

Nhóm 1
Máy cưa kiểu đai
Khoan bàn
Máy mài thô
Máy khoan đứng
Máy bào ngang
Máy xọc
Cộng theo nhóm 1

Nhóm 2
Máy mài tròn vạn năng
Máy phay vạn năng
Máy phay vạn năng
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy khoan đứng
Cộng theo nhóm 2

Nhóm 3
Máy tiện ren
Cầu trục
Bàn
Máy khoan bàn
Bể dầu tăng nhiệt
Máy cạo
Máy mài thô
Máy nén cắt liên hợp
Máy mài phá
Quạt lò rèn
Máy khoan đứng
Cộng theo nhóm 3

Nhóm 4
Tạ Quang Kỳ– Lớp Đo Lường2_K49

Trang 12

Bài tập lớn cung cấp điện
Bể ngâm dung dịch kiềm
Bể ngâm nước nóng
Máy cuốn giấy
Máy cuốn giấy
Bể ngâm có tăng nhiệt
Tủ sấy
Máy khoan bàn
Máy mài thô
Bàn thử nghiệm TBĐ
Chỉnh lưu sê-lê-nium
Cộng theo nhóm 4

1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
10

41
42
46

47
48
49
50
52
53
69

3.0
3.0
1.2
1.0
3.0
3.0
0.65
2.8
7.0
0.6
25.25

0.16
0.16
0.16
0.16
0.16
0.16
0.16
0.16
0.16
0.16

0.16

0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33

1
1
1
1
1
1
1
1
1
9

55
56
57
58
60

62
64
65
66

3.0
5.0
10
3.5
1.5
0.65
1.77
2.8
25.0
53.22

0.16
0.16
0.16
0.16
0.16
0.16
0.16
0.16
0.16
0.16

0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33

0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33
0.6/1.33

Nhóm 5
Bể khử dầu mỡ
Lò để luyện nhôm
Lò để nấu chảy babit
Lò điện mạ thiếc
Quạt lò đúc đồng
Máy khoan bàn
Máy uốn các tấm mỏng
Máy mài phá
Máy hàn điểm
Cộng theo nhóm 5

-Trong đó Iđm được tính theo công thức Iđm=Po/(3*U*cosφ)
với U=220V
Máy uốn các tấm mỏng có Sđm=1.7 KVA ta qui đổi về chế độ dài hạn với
Pđm=Sđm*cosφ = 1.7*0.6=1.02(kW)
Phụ tải 3 pha tương đương
Po= 3 *1.02=1.77(kW)
a. phụ tải tính toán của nhóm 1.
Thứ
tự

Tên thiết bị

Số
lượng

Tạ Quang Kỳ– Lớp Đo Lường2_K49

Công suất đặt Po
(KW)

Iđm , A

Trang 13


Bài tập lớn cung cấp điện

1
2
3
4
5
6

Máy cưa kiểu đai
Khoan bàn
Máy mài thô
Máy khoan đứng
Máy bào ngang
Máy xọc

Tổng

Ký hiệu
trên mặt
bằng
1
3
5
6
7
8

1
1
1
1
1
1

1 máy

Toàn
bộ

1.0
0.65
2.8
2.8
4.5
2.8

1.0
0.65
2.8
2.8
4.5
2.8
14.55

2.53
1.64
7.07
7.07
11.36
7.07
36.74

Ta có: n=6, n1=4;
n* =

n1
4
= =0.667
n
6

P*=P1/P∑=

2.8 * 3 + 4.5
=0.887

14.55
*
hd

Tra bảng hoặc có thể tính n =

P*2
n*

P*2 (1-P* )2 n* (1-n*)
0.95
(1 - P * )2
+
(1 - n*)

Tính toán ta được nhq*=0.78->nhq=0.78*6 ≈ 4.68
Tính toán với công thức gần đúng
1 − ksd
nhq * ksd + 2

Kmax = 1 + 1.3

Với ksd =0.16 và nhq=4.68 ta có Kmax=1.72
Từ đó tính được phụ tải tính toán nhóm 1:
Ptt= Kmax * Cosφ * P0 ∑ = 1.72*0.16*14.55= 4 (kW)
Qtt=4*tagφ=4*1.33=5.321 KVA
Stt=

2

2

tt

tt

P +Q

=

4 * 4 + 5.321 * 5.321 =6.657 KVA

Stt
6.657
=
= 10.086 (A)
3*U 3 * 220 / 1000
Với K mm =3

Itt=

Dòng điện dỉnh nhọn:
I dn = K

mm

* I dmDmax +

∑ Idm =3*11.36 + 36.74=70.82 A

b. Phụ tải tính toán của nhóm 2.

Tạ Quang Kỳ– Lớp Đo Lường2_K49

Trang 14


Bài tập lớn cung cấp điện
Nhóm 2

Số
lượng
1
1
1
1
1
1
1
1
1
9

Máy mài tròn vạn năng
Máy phay răng
Máy phay vạn năng
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy tiện ren

Máy tiện ren
Máy khoan đứng
Cộng theo nhóm 2

Ký hiệu trên
mặt bằng
9
10
11
12
13
14
15
16
18

Công suất đặt
Po (KW)
2.8
4.5
7.0
8.1
10.0
14.0
4.5
10.0
0.85
61.75

Iđm , A

7.07
11.36
17.67
20.45
25.25
35.35
11.36
25.25
2.15
155.91

Ta có: n=9, n1=5
n*=n1/n =5/9=0.56
P*=P1/P∑=
Tra bảng hoặc có thể tính

7 + 10 + 8.1 + 14 + 10
=0.795
61.75
0.95
*
n hd= P * 2 + (1 - P * )2
n*
(1 - n*)

Tính toán ta được nhq*=0.78->nhq=0.78*9 ≈ 7.02
Tính toán với công thức gần đúng
Kmax = 1 + 1.3

1 − ksd

nhq * ksd + 2

Với ksd =0.16 và nhq=7.02 ta có Kmax=1.67
Từ đó tính được phụ tải tính toán nhóm 2:
Ptt=1.67*0.16*61.75=16.54 kW
Qtt=16.54*tagφ=25.18*1.33=22 KVAr
Stt=

2

P tt +Q tt = 16.54 *16.54 + 22 * 22 =27.52 KVA
2

Stt
27.52
=
=41.70 A
3*U 3 * 220 / 1000
Với K mm =3

Itt=

Dòng điện dỉnh nhọn:
I dn = K mm * I dmDmax +

∑ Idm =3*35.35+155.91=261.96 A

Tạ Quang Kỳ– Lớp Đo Lường2_K49

Trang 15

Bài tập lớn cung cấp điện
c. Phụ tải tính toán của nhóm 3.
Nhóm 3

Số
lượng
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
11

Máy tiện ren
Cầu trục
Bàn
Máy khoan bàn
Bể dầu tăng nhiệt
Máy cạo
Máy mài thô
Máy nén cắt liên hợp
Máy mài phá

Quạt lò rèn
Máy khoan đứng
Cộng theo nhóm 3

Ký hiệu trên
mặt bằng
17
19
21
22
26
27
30
31
33
34
38

Công suất
đặt Po (KW)
20
24.2
0.85
0.85
2.5
1.0
2.8
1.7
2.8
1.5

0.85
59.05

Iđm , A
50.5
61.1
2.15
2.15
6.3
2.53
7.07
4.29
7.07
3.79
2.15
149.1

Ta có: n=11, n1=2
n*=n1/n =2/11=0.18
P*=P1/P∑=

20 + 24.2
=0.75
59.05
*
hd

Tra bảng hoặc có thể tính n =

P*2

n*

0.95
(1 - P * )2
+
(1 - n*)

Tính toán ta được nhq*=0.3->nhq=0.3*11 = 3.3
Tính toán với công thức gần đúng
Kmax = 1 + 1.3

1 − ksd
nhq * ksd + 2

Với ksd =0.16 và nhq=3.3 ta có Kmax=1.75
Từ đó tính toán được phụ tải tính toán nhóm 3:
Ptt=1.75*0.16*59.05=16.534 kW
Qtt=16.534 *tagφ=16.534 *1.33=22 KVA
Stt=

2

2

tt

tt

P +Q

= 16.534 * 16.534 + 22 * 22 = 27.52 KVA

Stt
27.52
=
=41.70 A
3*U 3 * 220 / 1000
Với K mm =3

Itt=

Tạ Quang Kỳ– Lớp Đo Lường2_K49

Trang 16


Bài tập lớn cung cấp điện
Dòng điện đỉnh nhọn:
I dn = K mm * I dmDmax +

∑ Idm =3*61.1+149.1=332.4 A

d. Phụ tải tính toán của nhóm 4.
Nhóm 4

Số
lượng
1
1
1

1
1
1
1
1
1
1
10

Bể ngâm dung dịch kiềm
Bể ngâm nước nóng
Máy cuốn dây
Máy cuốn dây
Bể ngâm có tăng nhiệt
Tủ sấy
Máy khoan bàn
Máy mài thô
Bàn thử nghiệm TBĐ
Chỉnh lưu seleinu
Cộng theo nhóm 4

Ký hiệu trên
mặt bằng
41
42
46
47
48
49
50

52
53
69

Công suất
đặt Po (KW)
3.0
3.0
1.2
1.0
3.0
3.0
0.65
2.5
7.0
0.6
24.95

Iđm , A
7.57
7.57
3.03
2.53
7.57
7.57
1.64
6.31
17.68
1.52
62.99

Ta có: n=10, n1=1
n*=n1/n =1/10=0.1
P*=P1/P∑=

7
=0.28
24.95

*
hd

Tra bảng hoặc có thể tính n =

P*2
n*

0.95
(1 - P * )2
+
(1 - n*)

Tính toán ta được nhq*=0.7 ->nhq=0.7*0 = 7
Tính toán với công thức gần đúng
Kmax = 1 + 1.3

1 − ksd
nhq * ksd + 2

Với ksd =0.16 và nhq=7 ta có Kmax=1.67

Từ đó tính toán được phụ tải tính toán nhóm 4:
Ptt=1.67*0.16*24.95=6.67 kW
Tạ Quang Kỳ– Lớp Đo Lường2_K49

Trang 17


Bài tập lớn cung cấp điện
Qtt=6.67*tagφ=6.67*1.33=8.87 KVAr
Stt=

2

2

tt

tt

P +Q

=

6.67 * 6.67 + 8.87 * 8.87 = 11.09 KVA

Stt
11.09
=
=16.81 A
3*U 3 * 220 / 1000

Với K mm =3

Itt=

Dòng điện dỉnh nhọn:
I dn = K

mm

* I dmDmax +

∑ Idm =3*17.68+62.99=151.39 A

e. Phụ tải tính toán của nhóm 5.
Nhóm 5

Số lượng

Ký hiệu trên
mặt bằng

Bể khử dầu mỡ
Lò để luyện nhôm
Lò để nấu chảy babit
Lò điện mạ thiếc
Quạt lò đúc đồng
Máy khoan bàn
Máy uốn các tấm mỏng
Máy mài phá
Máy hàn điểm

Cộng theo nhóm 5

1
1
1
1
1
1
1
1
1
9

55
56
57
58
60
62
64
65
66

Công suất
đặt Po
(KW)
3.0
5.0
10.0
3.5

1.5
0.65
1.7
2.8
25.0
53.15

Ta có: n=9, n1=1
n*=n1/n =1/9=0.11
P*=P1/P∑=

25
=0,47
53.15

Tạ Quang Kỳ– Lớp Đo Lường2_K49

Trang 18

Iđm , A
7.57
12.63
25.25
8.84
3.79
1.64
4.29
7.07
63.13
134.21

Bài tập lớn cung cấp điện
P*2
n*

*
hd

Tra bảng hoặc có thể tính n =

0.95
(1 - P * )2
+
(1 - n*)

Tính toán ta được nhq*=0.4->nhq=0.4*11 = 4.4
Tính toán với công thức gần đúng
Kmax = 1 + 1.3

1 − ksd
nhq * ksd + 2

Với ksd =0.16 và nhq=4.4 ta có Kmax=1.72
Từ đó tính toán được phụ tải tính toán nhóm 5:
Ptt=1.72*0.16*53.15= 14.67 kW
Qtt=18.9*tagφ=14.67*1.33=19.5 KVAr
Stt=
Itt=

2

2

tt

tt

P +Q

= 14.67 * 14.67 + 19.5 * 19.5 =24.41 KVAr

Stt
24.41
=
=39.98A
3*U 3 * 220 / 1000

Với K mm =3
Dòng điện dỉnh nhọn:
I dn = K

mm

* I dmDmax +

∑ Idm =3*63.13+134.21=323.6 A

2.3.2.Xác định phụ tải tính toán cho toàn phân xưởng sửa chữa cơ khí.
a. Xác định phụ tải tính toán.

Lấy suất chiếu sáng chung cho toàn xưởng là Po=12 w/m2
chọn loại đèn sợi đốt có cosβ=1. F là diện tích chiếu sáng, tính theo tỉ lệ
trên sơ đồ là 1610 m2.
Pcs=Po*F=12*1610=19320 W =19,32 KW
b. Xác định phụ tải tác dụng tính toán cho toàn phân xưởng.
Px=Kđt* ∑ Ptti
Tra bảng ta có Kđt=0.85
Vậy ta có Px=0.85*( 4+16.54+16.354+6.67+14.67)=49.5 KW
Phụ tải phản kháng toàn phân xưởng:
Qx=Px*tagφ=49.5*1.33=65.834 KVA
Phụ tải toàn phần của phân xưởng kể cả chiếu sáng :
Sx= ( Px + Pcs ) 2 + Qx2 = (49.5+19.32)2 +65.8342 =95.24KVA
Với phụ tải tính toán toàn xưởng là: Ptt=Px+Pcs=68.82 KW
Tạ Quang Kỳ– Lớp Đo Lường2_K49

Trang 19


Bài tập lớn cung cấp điện
Suy ra Cosδ=Ptt/Sx=68.82/95.24=0.72
2.4.Xác định phụ tải tính toán cho các phân xưởng còn lại.
2.4.1Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng cơ khí chính
Theo bản vẽ thiết kế phân xưởng cơ khí chính có:
+P diện tích S=962 m2.
+Có công suất đặt : PĐ=1200 KW
Công suất tính toán động lực là:
PĐL=PĐ*Knc
QĐL=PĐL*tagφ
Tra bảng Knc,cosφ cho các phân xưởng ta có
Knc=0.4 ; cosφ=0.6 suy ra: tagφ=1.33

Ta có:
PĐL=0.4*1200=480 KW
QĐL=1.33*480=638.4 KVAr
Ta dùng đèn sợi đốt có cosφ=1 và Qcs=0
Chọn công suất chiếu sáng cho phân xưởng là 12 W/m2
Pcs=Po*F=12*962=11544 W=11.54KW
Công suất tính toán tác dụng là:
Ptt=PĐL+Pcs=480+11.54=491.54KW
Công suất phản kháng tính toán là:
Qtt=QĐL=638.4 KVAr
Phụ tải toàn phần của phòng thí nghiệm là:
Stt= Ptt2 + Qtt2 = 491.542 + 638.42 =805.7 KVAr
Suy ra
cosδ=Ptt/Stt=491.54/805.7=0.61
2.4.2.Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng lắp ráp.
Phân xưởng lắp ráp có diện tích S=672 m2.
Có công suất đặt : PĐ=800 KW
Công suất tính toán động lực là: PĐL=PĐ*Knc
QĐL=PĐL*tagφ
Tra bảng Knc,cosφ cho các phân xưởng ta có
Knc=0.4 ; cosφ=0.6 suy ra: tagφ=1.33
Ta có:
PĐL=0.6*800=480 KW
QĐL=1.33*480=638.4 KVAr
Ta dùng đèn sợi đốt có cosφ=1 và Qcs=0
Chọn công suất chiếu sáng cho phân xưởng là 15 W/m2
Tạ Quang Kỳ– Lớp Đo Lường2_K49

Trang 20

Bài tập lớn cung cấp điện
Pcs=Po*F=12*672=8064 W=8.064KW
Công suất tính toán tác dụng là:
Ptt=PĐL+Pcs=480+8.064=488.064KW
Công suất phản kháng tính toán là:
Qtt=QĐL=638.4 KVAr
Phụ tải toàn phần của phòng thí nghiệm là:
Stt= Ptt2 + Qtt2 = 488.0642 + 638.42 =803.59KVA
Suy ra
cosδ=Ptt/Stt=488.064/803.59=0.6
2.4.3.Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng rèn.
Phân xưởngẻnèncó diện tích S=396 m2.
Có công suất đặt : PĐ=600 KW
Công suất tính toán động lực là: PĐL=PĐ*Knc
QĐL=PĐL*tagφ
Tra bảng Knc,cosφ cho các phân xưởng ta có
Knc=0.55 ; cosφ=0.65 suy ra: tagφ=1.17
Ta có:
PĐL=0.55*600=330 KW
QĐL=1.17*330=386.1 KVAr
Ta dùng đèn sợi đốt có cosφ=1 và Qcs=0
Chọn công suất chiếu sáng cho phân xưởng là 12 W/m2
Pcs=Po*F=12*396=4752 W=4.752KW
Công suất tính toán tác dụng là:
Ptt=PĐL+Pcs=330+4.752=334.752KW
Công suất phản kháng tính toán là:
Qtt=QĐL=386.1 KVAr
Phụ tải toàn phần của phòng thí nghiệm là:
Stt= Ptt2 + Qtt2 = 334.7592 + 386.12 =511.01 KVA

Suy ra
cosδ=Ptt/Stt=334.752/511.01=0.65

2.4.4Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng đúc
Phân xưởng đúc có diện tích S=322 m2.
Có công suất đặt : PĐ=400 KW
Công suất tính toán động lực là:
PĐL=PĐ*Knc
QĐL=PĐL*tagφ
Tra bảng Knc,cosφ cho các phân xưởng ta có
Knc=0.6 ; cosφ=0.7 suy ra: tagφ=1.02
Ta có:
Tạ Quang Kỳ– Lớp Đo Lường2_K49

Trang 21


Bài tập lớn cung cấp điện
PĐL=0.6*400=240 KW
QĐL=1.02*240=244.8 KVAr
Ta dùng đèn sợi đốt có cosφ=1 và Qcs=0
Chọn công suất chiếu sáng cho phân xưởng là 12 W/m2
Pcs=Po*F=12*322=3864 W=3.864 KW
Công suất tính toán tác dụng là:
Ptt=PĐL+Pcs=240+3.864=243.864KW
Công suất phản kháng tính toán là:
Qtt=QĐL=244.8 KVAr
Phụ tải toàn phần của phòng thí nghiệm là:
Stt= Ptt2 + Qtt2 = 243.8642 + 244.82 =345.54 KVA
Suy ra

cosδ=Ptt/Stt=243.86/345.54=0.7
2.4.5.Xác định phụ tải tính toán cho bộ phận nén ép
Bộ phận nén ép có diện tích S=380 m2.
Có công suất đặt : PĐ=450 KW
Công suất tính toán động lực là: PĐL=PĐ*Knc
QĐL=PĐL*tagφ
Tra bảng Knc,cosφ cho các phân xưởng ta có
Knc=0.6 ; cosφ=0.8 suy ra: tagφ=0.75
Ta có:
PĐL=0.6*450=270 KW
QĐL=0.75*270=202.5 KVAr
Ta dùng đèn sợi đốt có cosφ=1 và Qcs=0
Chọn công suất chiếu sáng cho phân xưởng là 12 W/m2
Pcs=Po*F=12*380=3696 W=3.696KW
Công suất tính toán tác dụng là:
Ptt=PĐL+Pcs=270+3.696=273.696KW
Công suất phản kháng tính toán là:
Qtt=QĐL=202.5 KVAr
Phụ tải toàn phần của phòng thí nghiệm là:
Stt= Ptt2 + Qtt2 = 273.6962 + 202.52 =340.46(A)
Suy ra
cosδ=Ptt/Stt=273.69/340.46=0.8
2.4.6.Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng kết cấu kim loại
Phân xưởng kết cấu kim loại có diện tích S=600m2.
Có công suất đặt : PĐ=230 KW
Công suất tính toán động lực là: PĐL=PĐ*Knc
QĐL=PĐL*tagφ
Tạ Quang Kỳ– Lớp Đo Lường2_K49

Trang 22

Bài tập lớn cung cấp điện
Tra bảng Knc,cosφ cho các phân xưởng ta có
Knc=0.6 ; cosφ=0.7 suy ra: tagφ=1.02
Ta có:
PĐL=0.6*230=138 KW
QĐL=1.02*138=140.76 KVAr
Ta dùng đèn sợi đốt có cosφ=1 và Qcs=0
Chọn công suất chiếu sáng cho phân xưởng là 12 W/m2
Pcs=Po*F=12*600=7200W=7.2 KW
Công suất tính toán tác dụng là:
Ptt=PĐL+Pcs=138+7.2=145.2 KW
Công suất phản kháng tính toán là:
Qtt=QĐL=140.76 KVAr
Phụ tải toàn phần của phòng thí nghiệm là:
Stt= Ptt2 + Qtt2 = 145.22 +140.762 =202.2KVA
Suy ra
cosδ=Ptt/Stt=145.2/202.2=0.72
2.4.7.Xác định phụ tải tính toán cho trạm bơm.
Tạm bơm có diện tích S=224 m2.
Có công suất đặt : PĐ=130 KW
Công suất tính toán động lực là: PĐL=PĐ*Knc
QĐL=PĐL*tagφ
Tra bảng Knc,cosφ cho các phân xưởng ta có
Knc=0.6 ; cosφ=0.65 suy ra: tagφ=1.17
Ta có:
PĐL=0.6*130=78 KW
QĐL=1.17*78=91.26 KVAr
Ta dùng đèn sợi đốt có cosφ=1 và Qcs=0

Chọn công suất chiếu sáng cho phân xưởng là 12 W/m2
Pcs=Po*F=12*224=2688 W=2.688KW
Công suất tính toán tác dụng là:
Ptt=PĐL+Pcs=78+2.688=80.68KW
Công suất phản kháng tính toán là:
Qtt=QĐL=91.26 KVAr
Phụ tải toàn phần của phòng thí nghiệm là:
Stt= Ptt2 + Qtt2 = 80.682 + 91.262 =121.8 KVA
Suy ra
cosδ=Ptt/Stt=80.68/121.8=0.66
2.4.8. Xác định phụ tải tính toán cho văn phòng và phòng thiết kế .
Văn phòng và phòng thiết kế có diện tích S=540 m2.
Tạ Quang Kỳ– Lớp Đo Lường2_K49

Trang 23


Bài tập lớn cung cấp điện
Có công suất đặt : PĐ=80 KW
Công suất tính toán động lực là: PĐL=PĐ*Knc
QĐL=PĐL*tagφ
Tra bảng Knc,cosφ cho các phân xưởng ta có
Knc=0.8 ;
cosφ=0.8 suy ra: tagφ=0.75
Ta có:
PĐL=0.8*80=64 KW
QĐL=0.75*64=48 KVAr
Ta dùng đèn sợi đốt có cosφ=1 và Qcs=0
Chọn công suất chiếu sáng cho phân xưởng là 12 W/m2
Pcs=Po*F=12*540=6480 W=6.48KW

Công suất tính toán tác dụng là:
Ptt=PĐL+Pcs=64+6.48=70.48KW
Công suất phản kháng tính toán là:
Qtt=QĐL=48 KVAr
Phụ tải toàn phần của phòng thí nghiệm là:
Stt= Ptt2 + Qtt2 = 70.482 + 482 =85.27KVA
Suy ra
cosδ=Ptt/Stt=70.48/85.27=0.83
2.5.Xác định phụ tải tính toán cho toàn nhà máy
2.5.1Công thức
Phụ tải tính toán cho toàn nhà máy được xác định theo các bước sau.
9

PTTNM=KDT* ∑ PTTi
i =1
9

QTTNM=KDT* ∑ QTTi
i =1

2
TTNM

2
+ QTTNM
STTNM= P
trong đó KDT là hệ số dự trữ KDT=0.8

2.5.2Tính toán

Bảng phụ tải tính toán của các phân xưởng:

STT

Tên phân xưởng

Pđ
KW

Knc

Tạ Quang Kỳ– Lớp Đo Lường2_K49

cosφ

Ptt
kW

Qtt
kVAr

Trang 24

Stt
KVA


Bài tập lớn cung cấp điện
1
2

3
4
5
6
7
8
9

Phân xưởng cơ
khí chính
Phân xưởng lắp
ráp
Phân xưởng sửa
chữa cơ khí
Phân xưởng rèn
Phân xưởng đúc
Bộ phận nén ép
Phân xưởng kết
cấu kim loại
Văn phòng và
phòng thiết kế
Trạm bơm

1200

0,4

0,6

491.54

638.4

805.7

800

0,4

0,6

488.064

638.4

803.59

0,65

87.46

103.46

135.47

600
400
450
230

0.55
0,6
0,6
0.6

0,65
0,7
0,8
0,7

334.75
243.86
273.69
145.2

386.1
244.8
202.5
140.76

551.01
345.54
340
202.2

80

0,8

0,8

70.48

48

85.27

130

0,6

0,65

80.68

91.26

121.8

PTTNM=0.8*(491.54+488.064+87.46+34.75+345.54+273.69+145.2+80.86+70.48)
=1772.8 KW
QTTNM=0.8*(638.4+638.4+77.8+386.1+244.8+202.5+140.76+91.26+48)
=1958.96 KVAr
Phụ tải tính toán toàn phần của nhà máy:
STTNM= 1772.82 +1958.962 =2642.03 KVA
Hệ số công suất của nhà máy:
cos j =

Pttnm 1904.99
=

=0.72
Sttnm 2642.02

2.6.Xác định tâm phụ tải điện và vẽ biểu đồ phụ tải.
2.6.1Khái niệm tâm phụ tải điện và biểu đồ phụ tải.
Trạm biến áp là một trong những phần tử quan trọng của hệ thống cung cấp
điện xí nghiệp công nghiệp. việc bố trí hợp lý các trạm biến áp trong phạm vi nhà
máy, xí nghiệp là một vấn đề quan trọng. Để xây dựng sơ đồ cung cấp điện có các
chỉ tiêu về kinh tế kỹ thuật đảm bảo chi phí hàng năm là ít nhất, hiệu quả cao. Để
xác định được các vị trí đặt biến áp, trạm phân phối chính, các trạm biến áp xí
nghiệp công nghiệp ta xây dựng biểu đồ phụ tải trên toàn bộ mặt bằng nhà máy.
Biểu đồ nhà máy có vòng tròn có diện tích bằng phụ tải tính toán của phân
xưởng theo tỷ lệ đã chọn.

Tạ Quang Kỳ– Lớp Đo Lường2_K49

Trang 25