Thiết kế cung cấp điện cho một nhà máy sản xuất thức ăn gia súc

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP


1
CHƯƠNG 1:
TỔNG QUAN
I. Nhiệm vụ đề tài.

Ghi lại quá trình thiết kế cung cấp điện cho một nhà máy sản xuất thức ăn gia
súc bao gồmï thi công số liệu, biểu diễn đối tượng thiết kế thông qua các phương tiện
thiết kế. Quá trình thiết kế có thể phân chia thành các giai đoạn sau:
1. Phải tìm hiểu quy mô của nhà máy, chức năng của phần tử tiêu thụ điện
trong sản xuất, đònh mức đô tin cậy, mối tương quan theo công nghệ sản
xuất, vò trí phân bố để tìm ra các nhóm thiếy bò và đưa ra các phương án
cấp điệân.
2. Đưa ra các phương án kinh tế – kỹ thuật tối ưu để thiết kế, lắp đặt và vận
hành một cách hiệu quả.
3. Xác đònh các thông số kỹ thuật của các phần tử trong quá trình thiết kế.
4. Các tính toán kinh tế- kỹ thuật.
5. Tính toán các thông số của mạng.
6. Kiểm tra tính đúng đắn, chất lượng của lưới thiết kế và ứng dụng thực tế
của nó.
Thiết kế mạng điện cho nhà máy, xưởng nhằm giúp sinh viên làm quen với công
việc thiết kế mạng cung cấp điện đồng thời cũng giáp sinh viên có được một tác
phong làm việc độc lập.
II. Các bước thiết kế trong cung cấp điện
:
1. Bước 1: - Thu thập dữ liệu ban đầu.
- Nhiệm vụ và mục đích thiết kế.
- Đặt điểm của quá trình công nghệ và công trình được cung cấp điện.
- Dữ liệu từ nguồn, công suất phân bố, vò trí lắp đặt.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP


2
2. Bước 2: - Phụ tải tính toán.
- Danh mục thiết bò điện.
- Tính phụ tải động lực phân phối.
- Tính phụ tải chiếu sáng.
3. Bước 3: Thiết kế chiếu sáng:
- Tính chọn số đèn, loại đèn, công suất tổng cộng chiếu sáng.
- Tính lại công suất tính toán của nhà máy.
4. Bước 4: Chọn máybiến áp.
- Chọn máy biến áp và nguồn dự phòng sao hiệu quả kinh tế.
5. Bước 5: Chọn dây dẫn và CB.
- Tính toán dòng điện để chọn dây dẫn và CB.
6. Bước 6: Tính ngắn mạch và sụt áp.
- Để kiểm tra lại CB và dây dẫn.
7. Bước 7: Thiết kế nối đất an toàn.
- Chọn sơ đồ đi dây.
- Tính số cọc.
-Tính dòng chạm vỏ để kiểm tra CB.
8. Bước 8: hồ sơ cung cấp điện
-Bảng thống kê dữ liệu ban đầu
-Bảng vẽ mặt bằng và công trình phân bố phụ tải
-Bảng vẽ sơ đồ nguyên lý
-Bảng vẽ mặt bằng và sơ đồ đi dây.


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

3
III. Tổng quan về nhà máy.
1. Sự hình thành.
Nhà máy thức ăn gia súc An Phú được thành lập vào năm 2000, chủ yếu sản
xuất thức ăn phục vụ ngành chăn nuôi trên đòa bàn Quận 2, Quận 9 và các khu vực lân
cận.
Nhà máy chuyên sản suất thức ăn phục vụ cho ngành chăn nuôi.
Quy trình sản xuất như sau:
Quá trình nạp nguyên liệu vào máy sẽ qua khâu đònh lượng từng loại sản phẩm
vừa nghiền và trộn thành hợp chất. Hỗn hợp được gia nhiệt nâng cao độ ẩm nguyên
liệu làm tăng kết dính của thành phẩm. Thành phẩm chứa qua băng tải đi vào bồn
chứa. Ở đây hỗn hợp sẽ được sấy đạt độ ẩm cho phép và làm nguội bằng nhiệt độ môi
trường thức ăn sẽ keo dính lại dạng đặt sệt keo lại. Thức ăn được dập viên và ủ đến
một thời gian sấy lại thêm lần nữa và đưa ra cân đóng bao. Lúc này ta sẽ có được
những bao thức ăn gia súc.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP


4


Hình 1.1 Sơ đồ khối quy trình sản xuất của nhà máy thức ăn gia súc An Phú

Nhà máy sản xuất theo dây chuyền công nghệ Hà Lan, làm việc theo ca, tổng
công suất thiết bò sử dụng trong nhà máy là 582KW.
Sơ đồ mặt bằng BV1 đính kèm trang cuối.

2. Phụ tải của nhà máy.

Stt Tên nhóm thiết bò điện Số lượng
Công suất
đặt(kw)
U
đm
(v)
1 Máy cấp vật liệu VS1 1 0.75 220/380
2 Máy nâng 1 1.5 220/380
3
Buồn lọc và vít xả nhiên
liệu
2 1.5 220/380
4 Bộ đóng mở gió nghiền 1 3.7 220/380
5 Quạt hút 1 6.6 220/380
6 Vít tải IS12 1 3 220/380
7 Thang tải 1 4 220/380
Đònh lượng phối
phối chế nguyên
liệu nghiền trộn

Nạp nguyên liệu

Dập viên và ủ

Sấy đạt độ ẩm
cho phép và làm
nguội bằng nhiêt
độ môi trường

Thành phẩm
chứa vào bồn
chứa
Cân đóng bao
Gia nhiệt nâng
độ ẩm nguyên
liệu
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP


5
8 Máy sang 1 2.2 220/380
9 Máy đònh lượng 10 2.2 220/380
10 Xích tải DC17 1 5.5 220/380
11 Thang tải DE18 1 5.5 220/380
12
Xilo chứa trung gian
GB21
1 1.1 220/380
13 Xilo điều liệu GB22 1 1.5 220/380
14 Máy nghiền 1 75 220/380
15 Máy nghiền búa GR23 1 120 220/380
16 Máy trộn RB26 1 7.5 220/380
17 Xilo GB26 1 7.5 220/380
18 Quạt hút F24 1 5.5 220/380
19 Mô tơ bồn chứa 1 1.5 220/380
20
Máy bơm chất béo
MP28

1 1.1 220/380
21 Máy trộn chất béo 1 15 220/380
22
Mô tơ trộn nước nóng gia
nhiệt G33
1 7.5 220/380
23 Máy giản nổ 1 11 220/380
24
Mô tơ trộn nước nguội
EP34
1 110 220/380
25 Máy đònh hình PP35 1 132 220/380
26 Mô tơ ủ CC36 1 1.5 220/380
27 Mô tơ cấp liệu xuống 1 1.5 220/380
28 Máy đập mảnh 1 1.5 220/380
29 Mô tơ xít tải 1 2.2 220/380
30
Mô tơ thang tải thành
phẩm PE39
1 1.5 220/380
31 Mô tơ xít tải PS45 1 2.2 220/380
32 Mô tơ sàn viênPS42 1 4.4 220/380
33 Mô tơ sàn viênPS43 1 7.5 220/380
34 Máy may bao 1 0.25 220/380
35 Băng tải 1 5.5 220/380

TỔNG SẢN PHẨM
45 560.7
Sơ đồ vò trí lắp máy trên mặt bằng BV2 đính kèm trang cuối.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

6
CHƯƠNG 2:
XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

I. Phân nhóm phụ tải

Khi bắt tay vào xác đònh PTTT thì công việc đầu tiên mà ta phải làm đó là phân
nhóm phụ tải.Thông thường thì người ta sử dụng một trong hai phương pháp sau:
- Phân nhóm theo dây chuyền sản xuất và tính chất công việc:
Phương pháp này có ưu điểm là đảm bảo tính linh hoạt cao trong vận hành cũng
như bảo trì, sửa chữa. Chẳng hạn như khi nhà máy sản xuất dưới công suất thiết kế thì
có thể cho ngừng làm việc một vài dây chuyền mà không làm ảnh hưởng đến hoạt
động của các dây chuyền khác, hoặc khi bảo trì, sửa chữa thì có thể cho ngừng hoạt
động của từng dây chuyền riêng lẻ,… Nhưng phương án này có nhược điểm sơ đồ phức
tạp, là chi phí lắp đặt khá cao do có thể các thiết bò trong cùng một nhóm lại không
nằm gần nhau cho nên dẫn đến tăng chi phí đầu tư về dây dẫn, ngoài ra thì đòi hỏi
người thiết kế cần nắm vững quy trình công nghệ của nhà máy.
-Phân nhóm theo vò trí trên mặt bằng:
Phương pháp này có ưu điểm là dễ thiết kế, thi công, chi phí lắp đặt thấp. Nhưng
cũng có nhược điểm là kém tính linh hoạt khi vận hành sửa chữa so với phương pháp
thứ nhất.
Do vây mà tuỳ vào điều kiện thực tế mà người thiết kế lựa chon phương án nào
cho hợp lý.
1.Phân chia nhóm phụ tải cho các phân xưởng của nhà máy

Ở đây, chúng ta sẽ kết hợp cả 2 phương án phân nhóm trên để áp dụng cho nhà
máy này tức phân nhóm theo vò trí trên mặt bằng và cả công việc sản xuất.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

7
Dựa vào sơ đồ bố trí trên mặt bằng, và số lượng của các thiết bò tiêu thụ điện,
chúng ta sẽ phân thành8 nhóm như sau:
-Nhóm có các máy đặt gần nhau.
-Nhóm có các máy giống nhau cùng làm một công việc nhưng làm công việc
độc lập.
- Nhóm có các máy làm việc dây chuyền liên kết…
NHÓM 1


Tọa độ trên mặt bằng
(mm)
Stt Tên nhóm và thiết bò Số lượng
Công suấ
t
đặt(kw)
X Y
1 Máy cấp vật liệu VS1 1 0.75 210 57
2 Máy nâng 1 1.5 210 65
3
Buồng lọc và vít xả nhiên
liệu
2 3
210
195
82
87
4 Bộ đóng mở gió nghiền 1 3.7 198 73

5 Quạt hút 1 6.6 195 57
6 Xích tải IS12 1 3 182 74
7 Thang tải 1 4 182 65
8 Máy sang 1 2.2 182 57
Tổng 9 27.75











ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP


8
NHÓM 2

Tọa độ trên mặt
bằng(mm)
Stt Tên nhóm và thiết bò Số lượng
Công suất
đặt(kw)
X Y
9 Máy đònh lượng 10 22
137

137
137
124
124
124
124
110
110
110
61
76
86
86
76
66
57
96
86
76
10 Xích tải DC17 1 5.5 110 57
11 Thang tải DE18 1 5.5
110

66

12 Xilo chứa trung gian 1 1.1 95 66
13 Xilo điều liệu GB22 1 1.5 95 57
Tổng 14 35.6

NHÓM 3

Toạ độ trên mặt bằng
(mm)
STT
Tên nhóm & thiết
bị
Số lượng
Công suất
đặt
X Y
14 Máy nghiền 1 75 78 100
Tổng 1 75
NHÓM 4

Toạ độ trên mặt bằng
(mm)
STT
Tên nhóm & thiết
bị
Số lượng
Công suất
đặt
X Y
15 Máy nghiền búa 1 120 83 160
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP


9
Tổng 1 120

NHÓM 5

Tọa độ trên mặt
bằng(mm)
Stt Tên nhóm và thiết bò Số lượng
Công suất
đặt(kw)
X Y
16 Máy trộn RB26 1 7.5 110 169
17 Xilo GB26 1 7.5 110 160
18 Quạt hút F24 1 5.5 110 140
19 Mô tơ bồn chứa 1 1.5 110 131
20 Máy bơm chất béo MP28 1 1.1 124 168
21 Máy trộn chất béo 1 15 124 160
22
Mô tơ trộn nước nóng gia
nhiệt G33
1 7.5 124 150
23 Máy giảm nổ 1 11 124 140
Tổng 8 56.6

NHÓM 6


Toạ độ trên mặt bằng
(mm)
STT
Tên nhóm & thiết
bị
Số lượng

Công suất
đặt
X Y
24
Mô tơ trộn nước
nguội EP34
1 110 188 165
Tổng 1 110

NHÓM 7


Toạ độ trên mặt bằng
(mm)
STT
Tên nhóm & thiết
bị
Số lượng
Công suất
đặt
X Y
25
Máy đònh hình
PP35
1 132 220 165
Tổng 1 132

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

10

NHÓM 8


Tọa độ trên mặt bằng
(mm)
Stt Tên nhóm và thiết bò Số lượng
Công suất
đặt(kw)
X Y
26 Mô tơ ủ CC36 1 1.5 203 134
27
Mô tơ than tải thành phẩm
PE39
1 1.5 223 134
28 Máy đập mảnh 1 1.5 203 121
29 Mô tơ xít tải 1 2.2 223 121
30 Mô tơ sàn viên PS43 1 1.5 234 121
31 Máy may bao 1 2.2 203 109
32 Mô tơ sàn viên PS42 1 4.4 223 109
33 Mô tơ sàn viên PS43 1 7.5 231 106
34 Máy may bao 1 0.25 220 95
35 Băng tải 1 5.5 234 93
Tổng 10 28.05
Ở đây ta chọn cách xác đònh phụ tải tính toán theo hệ số cực đại K
max
và công suất
trung bình P
tb

(còn gọi là phương pháp số thiết bò hiệu quả).
Chọn K
sd
, cos
ϕ
theo bảng sau:
Nhóm thiết bò K
sd
cos
ϕ

Nhóm máy gia công kim loại của phân xưởng cơ
khí . phân xưởng sữa chữa cơ khí.
Các phân xưởng làm việc theo dây chuyền
Nhóm máy của phân xưởng rèn
Nhóm máy của phân xưởng đúc
Nhóm động cơ làm việc liên tục
Nhóm động cơ làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lạ
i
Nhóm máy vận chuyển làm việc liên tục
Lò cảm ứng
Lò cao tầng
Nhóm máy hàn
0.2-0.4
0.14-0.2
0.5-0.6
0.25-0.35
0.3-0.35
0.6-0.7
0.05-0.1

0.6-0.7
0.7-0.8
0.3
0.35-0.4
0.6-0.7
0.5-0.6
0.7
0.6-0.7
0.6-0.7
0.7-0.8
0.4-0.5
0.65-0.75
0.9-0.95
0.35
0.5-0.6
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP


11
Biến áp hàn hồ quang 0.7-0.8 0.7-0.8

Bảng thống kê số liệu tính toán.

STT Tên nhóm và thiết bò Số
lượng
Công
suất
đặt
(KW)
dm

I

(A)
mm
I

(A)
Hệ số
SD
sd
K

Cos
tg
ϕ
ϕ
Tủ động lực 1
1 Máy cấp liệu VS1 1 0.75 1.63 8.15 0.8 0.7/1.02
2 Máy nâng 1 1.5 3.26 18.1 0.8 0.7/1.02
3 Buồng lọc và vít xả
nguyên liệu
2 1.5 3.26 16.3 0.75 0.7/1.02
4 Bộ đóng mở gió
nghiền
1 3.7 8.04 40.2 0.75 0.7/1.02
5 Quạt hút 1 6.6 14.5 72.5 0.8 0.75/0.88
6 Xích tải IS12 1 3 6.6 33 0.8 0.7/1.02
7 Thang tải 1 4 8.7 43.5 0.75 0.7/1.02
8 Máy sàng 1 2.2 4.78 23.9 0.7 0.7/1.02

Tủ động lực 2

9 Máy định lượng 10 2.2 4.78 23.9 0.65 0.65/1.17
10 Xích tải DC17 1 5.5 11.14 55.7 0.7 0.75/0.88
11 Thang tải DE18 1 5.5 11.95 59.7 0.7 0.7/1.02
12 Xilo chứa trung gian 1 1.1 2.4 11.95 0.65 0.65/1.17
13 Xilo điều liệu GB22 1 1.5 3.26 16.3 0.7 0.7/1.02

Tủ động lực 3

14 Máy nghiền 1 75 142.4 712.2 0.7 0.8/0.75

Tủ động lực 4

15 Máy nghiền Búa 1 120 227.9 1139.5 0.7 0.8/0.75
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP


12


Tủ động lực 5

16 Máy trộn RB26 1 7.5 16.2 81.4 0.65 0.7/1.02
17 Xilo RB26 1 7.5 16.2 81.4 0.65 0.7/1.02
18 Quạt hút F24 1 5.5 11.1 55.7 0.7 0.75/0.88
19 Mơtơ bồn chứa 1 1.5 3.25 16.2 0.7 0.7/1.02
20
Máy bơm chất dẻo
MP28

1 1.1 2.2 11.1 0.7 0.75/0.88
21 Máy trộn chất béo 1 15 30.4 152 0.65 0.75/0.88
22
Mô tơ trộn nước nóng
gia nhiệt G33
1 7.5 15.2 76 0.65 0.75/0.88
23 Máy giảm nổ 1 11 23.8 119.3 0.65 0.7/1.02

Tủ động lực 6

24
Mơ tơ trộn nước nguội
EP34
1 110 208.9 1044.5 0.7 0.8/0.75

Tủ động lực 7

25 Máy định hình PP35 1 132 250.7 1253.4 0.7 0.8/0.75

Tủ động lực 8

26 Mơ tơ ủ CC36 1 1.5 3.2 16.3 0.65 0.7/1.02
27 Mơ tơ cấp liệu xuống 1 1.5 3.2 16.3 0.65 0.7/1.02
28 Máydập mảnh 1 1.5 3.2 16.3 0.65 0.7/1.02
29 Mơ tơ xít tải 1 2.2 4.4 22.2 0.7 0.75/0.88
30 Mơ tơ thang tải thành
phNm PE39
1 1.5 3.2 16.3 0.7 0.7/1.02
31 Mơ tơ xít tải PS45 1 2.2 4.4 22.2 0.7 0.75/0.88
32 Mơ tơ sàn viên PS42 1 4.4 8.3 41.8 0.7 0.8/0.75

33 Mơ tơ sàn viên PS43 1 7.5 14.2 71.2 0.7 0.7/1.02
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP


13
34 Máy may bao 1 0.25 0.54 2.71 0.65 0.7/1.02
35 Băng tải 1 5.5 10.44 52.2 0.7 0.8/0.75
Với I
đm
=
U
p
.cos3
ϕ
và lấy I
mm
=5 I
đm
.

a.Dựa vào kết cấu mặt bằng ta chia nhà máy thành 4 khu vực chiếu sáng:


+ Khu vực văn phòng :


- Nhà bảo vệ 4m x 5m = 20
2
m

- Nhà xe 5m x 15m = 75
2
m

- Phòng giám đốc 4m x 6m = 24
2
m

- Phòng phó giám đốc 4m x 6m = 24
2
m

- Phòng kinh doanh 4m x 6m = 24
2
m

- Phòng kỹ thuật 4m x 6m = 24
2
m

- Phòng tài chính kế toán 4m x 6m = 24
2
m

- Phòng kế họach 4m x 6m = 24
2
m

- Phòng họp 4m x 6m = 24
2

m

- Phòng y tế 4m x 6m = 24
2
m

- Căn tin 18m x 6m = 108
2
m

- WC 4m x 4m = 16
2
m

- WC 4m x 4m = 16
2
m


+ Kho chứa nguyên liệu :

- 7m x 40m = 280
2
m

+ Khu vực sản xuất :

- 40m x 55m = 2200
2
m

+. Kho chứa hàng thành phNm :

- 7m x 40m = 280
2
m

Sự cố nguy hiểm, tụ có thể bị nổ.
II.Xác đònh tâm đồ thò phụ tải

Việc xác đònh tâm phụ tải nhằm chọn ra phương án, vò trí đặt tủ điện thích hợp
nhằm cung cấp điện với tổn thất điện áp và tổn thất công suất nhỏ nhất , chi phí kim
loại màu hợp lý và đảm bảo mỹ quan .
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP


14
Dựa theo quy trình công nghệ và vò trí phân bố thiết bò theo công suất ta sẽ phân
chia thiết bò theo nhóm. Mỗi nhóm ứng với tủ động lực nếu động cơ có công suất lớn
trội thì có thể đặt riêng tủ.
Tâm phụ tải được tính như sau:
∑
∑
=
=
Ρ
Ρ
=Χ
n
i

dmi
n
i
dmi
x
1
1

∑
∑
=
=
Ρ
Ρ
=Υ
n
i
dmi
n
i
dmii
y
1
1

phụ tải được tính theo công thức :
Với :
n số thiết bò của nhóm.
P
đmi

công suất đònh mức của thiết bò thứ i.

Đặt tủ động lực (phân phối ) ở tâm phụ tải nhằm mục đích cung cấp điện với tổn
thất công suất và điện áp, chi phí kim loại màu hợp lý hơn cả việc lựa chọn cuối cùng
còn phụ thuộc vào cả yếu tố mỹ quan.
Trước tiên, ta quy ước đánh số thứ tự của các thiết bò bố trí trên sớ đồ mặt bằng
theo thứ tự tăng dần từ trái sang phải và từ dưới lên trên.
Chọn gốc toạ độ tại vò trí góc dưới bên trái (trên sơ đồ mặt bằng BV2 đã chia
theo tỷ lệ 1/250) của nhà máy .
 Tâm phụ tải cho tủ động lực 1.


∑
=
n
i 1
X
i
*P
i
=
182*2.2....210*5.1210*75.0 +++
=5381.5 (kW.mm)

∑
=
n
i 1
Y
i

*P
i
=
57*2.2....65*5.157*75.0 +++
= 1900.95 (kW.mm)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP


15

∑
=
n
i 1
P
i
= 0.75+1.5+…+2.2 = 27.75 (kW)
Thay vào công thức trên ta tính được:
X=
75.27
5381.5
≈194 (mm)
Y =
75.27
1900.95
≈ 69 (mm)
Vậy vò trí tâm phụ tải cho tủ động lực 1 có toạ độ (194mm,69mm).
Tương tự ta cũng tính được:
 Tâm phụ tải cho tủ động lực 2
: có tọa độ (117mm, 70mm )

 Tâm phụ tải cho tủ động lực 3:
có tọa độ (78mm, 100mm)
 Tâm phụ tải cho tủ động lực 4:
có tọa độ (83mm, 160mm )
 Tâm phụ tải cho tủ động lực 5:
có tọa độ (119mm, 153mm )
 Tâm phụ tải cho tủ động lực 6:
có tọa độ (188mm, 165mm )
 Tâm phụ tải cho tủ động lực 7:
có tọa độ (220mm, 165mm)
 Tâm phụ tải cho tủ động lực 8:
có tọa độ (224mm, 200mm )
 Tâm phụ tải cho tủ phụ tải chiếu sáng:
có tọa độ(191mm, 118mm)
(có được dựa vào quá trình bố trí các khu vực chiếu sáng và các vò trí của các bản điện
điều khiển đèn, quạt và các thiết bò khác nằm ở phần chiếu sáng)
 Tâm phụ tải cho toàn bộ nhà máy:


X=
Pi
Pi*Xi
∑
∑
=
73.662
5.87240
≈ 132 (mm)
Y =
Pi

Pi*Yi
∑
∑
=
73.662
65.82597
≈ 125 (mm)
Với P
i
là công suất tính toán của từng tủ.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP


16
X
i
, Y
i
là hoành độ và tung độ của các tủ
,

Vậy tâm phụ tải toàn bộ nhà máy có tọa độ (132mm, 125mm )
2.Dựa trên lý thuyết và điều kiện thực tế đònh được vò trí của các tủ động lực và
tủ phân phối cho nhà máy.
a) Tủ phân phối

Đối với những phân xưởng có công suất lớn, cần chọn vò trí thích hợp để đặt tủ
phân phối.Việc lắp đặt vừa phải đảm bảo tính an toàn vừa thể hiện cách bố trí hợp lý.
Thông thường tại tâm phụ tải là nơi lắp đặt hợp lý nhất. Tuy nhiên tùy theo từng sơ đồ
mặt bằng cụ thể, mà cần chọn những vò trí khác sau cho thật hợp lý.

Dựa vào sơ đồ mặt bằng nhà xưởng và cách bố trí các thiết bò, ta cần đặt một tủ
phân phối, tủ cấp điện cho toàn bộ khu vực được lắp đặt kế tường và gần tâm phụ tải
nhất. Tủ phân phối được chọn lựa có số ngõ ra phụ thuộc vào số lượng tủ động lực và tủ
chiếu sáng bố trí trong phân xưởng. Ngõ vào tủ phân phối được nối với thanh góp đặt
tại nhà phân phối .
b) Tủ động lực

Đối với phân xưởng có nhiều thiết bò được bố trí rải đều trên mặt bằng hoặc bố
trí theo nhiệm vụ chức năng của từng nhóm thiết bò , ta chia các thiết bò thành các
nhóm nhỏ , các nhóm này được cấp điện từ các tủ phân phối .Trong mỗi động lực được
phân thành nhiều nhánh mỗi nhánh cung cấp cho một nhóm thiết bò đặt gần nhau .
Tương tự như tủ phân phối các tủ động lực cũng được lắp đặt ở các vò trí vừa đảm bảo
kỹ thuật vừa đảm bảo tính mỹ quan chung cho toàn phân xưởng .
c) Tủ chiếu sáng

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP


17
Dựa vào sơ đồ mặt bằng nhà xưởng và cách bố trí các đèn chiếu sáng , ta cần đặt
một tủ chiếu sáng cấp điện cho toàn bộ khu vực được lắp đặt kế tường và gần tâm phụ
tải nhất. Tủ chiếu sáng được chọn lựa có số ngõ ra phụ thuộc vào số dãy đèn chiếu
sáng bố trí trong phân xưởng. Ngõ vào tủ chiếu sáng được nối với thanh góp đặt tại tủ
phân phối
Vậy tâm phụ tải là vò trí có toạ độ làm sao, đặt tủ phân phối tại vò trí ấy thì sẽ
đem lại những hiệu quả như đã trình bày ở trên. Tuy nhiên, để đảm bảo tính mỹ quan
cũng như thuận tiện thao tác,v.v... Nên ta quyết đònh đặt tủ phân phối tại vò trí sát
tường, ưu tiên gần cửa vào giúp thao tác nhanh, thuận tiện còn đảm bảo mỹ quan.
Ta có bảng thống kê đặt tủ vào mặt bằng ở BV2 như sau:

Tọộ TPP1 TPP2 TPP3 TPP4 TPP5 TPP6 TPP7 TPP8 TPPT
X 195 115 52 52 110 175 258 94 205
Y 40 40 100 160 186 186 160 160 212

III. Xác đònh phụ tải tính toán:

1. Các đại lượng và hệ số tính toán thường gặp:

a) Phụ tải đỉnh nhọn:
dn
Ρ
là phụ tải xuất trong khoảng thời gian rất ngắn 1 đến 2
giây. Phụ tải này để kiểm tra độ dao động điện áp, kiểm tra điều kiện tự khởi động của
động cơ, chọn dây chảy, cầu chì và tính dòng khởi động của rơle.
Phụ tải đỉnh nhọn thường xảy ra khi khởi động. Chúng ta không chỉ quan tâm đến
chỉ số của nó mà còn quan tâm đến tần số của nó vì số lần suất hiện càng tăng thì sẻ
ảnh hưởng tới sự làm việc bình thường của các thiết bò khác trong cùng một mạng điện.
b) Phụ tải tính toán:
tt
Ρ

Phụ tải tính toán theo điều kiện phát nóng cho phép gọi là phụ tải tính toán, đó
là phụ tải giả thiết không đổi lâu dài của các phần tử trong hệ thống cung cấp điện
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP


18
tương đương với phụ tải thực tế biến đổi theo điều kiện tác dung nhiệt nặng nề nhất.
Nói cách khác phụ tải tính toán cũng làm dây dẫn nóng lên, nếu ta chọn các thiết bò
điện theo phụ tải tính toán, thì có thể đảm bảo an toàn cho các thiết bò đó trong mọi

trạng thái vận hành.
c) Hệ số sử dụng:
sd
Κ

Hệ số sử dụng là tỉ số giửa phụ tải tác dụng trung bình với công suất đặt trong
mộy khoảng thời gian xem xét. Thời gian xem xét này được gọi là một chu kỳ xem
xét.
∑
∑
=
=
Ρ
ΚΡ
=
Ρ
Ρ
=Κ
n
i
dm
n
i
sddm
dm
tt
sd
1
1

Hệ số sử dụng nói lên mức sử dụng mức độ khai thác công suất và thời gian sử
dụng của thiết bò trong thời gian vận hành.
d)Hệ số đồng thời:
dt
Κ

Là tỉ số của công suất tác dụng tính toán cực đại tại nút khảo sát của hệ
thốngcung cấp điện với tổng các công suất tác dụng tính toán cực đại.
∑
−
Ρ
Ρ
=Κ
n
i
tt
tt
dt
1

Hoặc có thể đònh nghóa như sau: Hệ số đồng thời là tỉ số giửa phụ tải cực đại với
tổng các phụ tải nửa giờ của các nhóm riêng bòêt
Đối với phân xưởng:
∑
=
Ρ
Ρ
=Κ
n
i

htt
px
dt
1

Đối với nhà máy:
∑
=
Ρ
Ρ
=Κ
n
i
dt
1

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP


19
Đối với các đường dây cao áp của hệ thống cung cấp điện trong xí nghiệp gần
đúng
18,0
÷=Κ
dt

Đối với thanh cái của trạm biến áp của xí nghiệp và đường dây tải thì

19,0
÷=Κ

dt

Số thiết bò hiệu quả : n
hq

Số thiết bò tiêu thụ điện năng hiệu quả : n
hq
là một số quy đổi gồm có thiết bò có
công suất đònh mức và chế độ làm việc như nhau và tạo nên phụ tải tính toán bằng phụ
tải tiêu thụ thực bởi n thiết bò tiêu thụ trên công suất xác đònh.
n
hq
=
()
∑
∑
=
=
Ρ
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
Ρ
n
i
dm
n

i
dm
1
2
2
1


Nếu tất cả các thiết bò có cùng một nhóm công suất thì :n
hq
= 0
Nếu các thiết bò có công suất khác nhau thì :n
hq
< n ta có thể tính toán như sau:
n
n
n
1
*
=
và
Ρ
Ρ
=Ρ
1
*

Sau khi tính được n
*
và

*
Ρ
ta dùng bảng tra ( sổ tay tra cứu CCĐ) để tìm n
hq
và
n
hq
= n
*hq
n

1. Các phương pháp tính phụ tải tính toán:

Hiện nay có nhiều phương pháp xác đònh phụ tải tính toán. Thông thường những
phương pháp đơn giản thì cho kết quả không chính xác, ngược lại muốn độ chính xác
cao thì phương pháp tính toán lại phức tạp. Do vậy phải biết cân nhắc để lựa chọn
phương pháp tính cho thích hợp.
Nguyên tắt chung để tính toán phụ tải là tính thiết bò dùng điện trở ngược về
nguồn.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP


20
-Mục đích của vòêc tính toán phụ tải:
+Chọn tiết diên dây dẫn của lưới điện cung cấp một cách kinh tế.
+Chọn số lượng và công suất máy biến áp hợp lý.
+Chọn tiết diện thanh dẫn của thiết bò phân phối có tính kinh tế.
+Chọn các thiết bò chuyển mạch bảo vệ hợp lý.
a) Xác đònh phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng trên đơn vò sản
phẩm:

Đối với các hộ tiêu thụ có đồ thò phụ tải không đổi hoăc thay đổi ít, phụ tải tính
toán được lấy bằng giá trò trung bình của các phụ tải lớn nhất, hệ số đóng điện của các
hộ tiêu thụ này bằng 1, còn hệ số phụ tải thay đổi rất ít. Phụ tải tính toán được tính
theo suất tiêu hao điện năng trên một đơn vò sản phẩm khi cho trước tổng sản phẩm
sản xuất trong một khoảng thời gian.
ca
ca
tbtt
W
Τ
Μ
=Ρ=Ρ
0

Trong đó:
ca
Μ
: số sản phẩm sản xuất trong một ca.

ca
Τ
: thời gian của ca phụ tải lớn nhất.
W
0
: suất tiêu hao điện năngtrên một đơn vò sản phẩm(kwh/1dvsp).
Khi biết W
0
và tổng sản phẩm sản xuất trong năm M của phân xưởng hay xí
nghiệp, phụ tải tính toán sẽ là:
max

Τ
Μ
=Ρ
tt

max
Τ
: thời gian sử dụng công suất lớn nhất được sử dụng tính toán đối với các thiết
bò có đồ thò phụ tải ít biến đổi như quạt gió, bơm nước…. Khi đó
tbtt
Ρ=Ρ
kết quả tương
đối chính xác.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP


21
b) Xác đònhphụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vò diện tích sản
xuất:
F
tt 0
Ρ=Ρ

F: diện tích bố trí nhóm hộ tiêu thụ (m
2
)
0
Ρ
: suất phụ tải trên 1 đơn vò diện tích sản xuất là (w/ m

2
) hay(kw/ m
2
)
⇒
Phương pháp này chỉ cho kết quả gần đúng. Nó được dùng để tính các phụ tải
phân xưởng. Có mật độ máy móc sản xuất phân bố tương đối đều.
c) Xác đònh phụ tải tính toán theo công suất đặt:

∑
=
ΡΚ=Ρ
n
i
dinctt
1

ϕ
tgQ
tttt
Ρ=

ϕ
cos
22
n
tttttt
QS
Ρ
=+Ρ=

d) Xác đònh đồ thò phụ tải theo hệ số cực đại
max
Κ
và công suất trung bình
tb
Ρ

 n
hq

4≥
:
dmncdmnsdcatt
ΡΚ=ΡΚΚ=ΡΚ=Ρ
hommaxmax

 n
hq
< 4 và n
≤
3

∑
=
Ρ=Ρ
n
i
dmitt
1

∑∑
Ρ==
=
dmdm
n
i
dmitt
tgQQ
ϕ
1

 Nếu : n
hq
<4 và n>3

∑
=
ΚΡ=Ρ
n
i
ptidmtt
1


pti
Κ
: hệ số phụ tải thiết bò thứ i.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

22
Khi không có số liệu chính xác về
pti
Κ
và
dm
ϕ
cos
ta có thể lấy giá trò trung bình như
sau:
- Đối với thiết bò làm việc ở chế độ làm việc dài hạn
pti
Κ
=0,9 và
dm
ϕ
cos
=0,8.
- Đối với thiết bò làm việc ở chế độ làm việc ngắn hạn
pti
Κ
=0,75 và
dm
ϕ
cos
=0,7.
 Nếu n
hq

> 300 và
sd
Κ
<0,5 thì
max
Κ
ứng với n
hq
=300, còn khi n
hq
> 300 thì
sd
Κ≥
0,5 thì
dmsdtt
ΡΚ=Ρ
05,1
.
e)Tính toán đỉnh nhọn:

Phụ tải đỉnh nhọn kéo dài từ 1
÷
2 giây thì gọi là phụ tải đỉnh nhọn.
Phụ tải đỉnh nhọn thường được tính dưới dòng đỉnh nhọn
dn
Ι
. Dòng điện này dùng
để kiểm tra độ lệch điện áp, chọn các thiết bò bảo vệ tính toán khởi động của động cơ.
Đối với 1 máy:
dmmmmmdn

ΙΚ=Ι=Ι
.
mm
Κ
: hệ số mở máy của động cơ.
Đối với động cơ đòên không đồng bộ roto lồng sóc
mm
Κ
=5
÷
7.
Đối với động cơ đòên một chiều hoặc roto dây quấn
mm
Κ
=2,5.
Đối với lò điện
mm
Κ
=1.
Lò điện hồ quan và máy biến áp hàn
mm
Κ
=3.
Đối với nhóm máy lò điện đỉnh nhọn xuất hiện khi có dòng mở máy lớn nhất trong
nhóm máy :
)(
maxmax dmsdttmmdn
ΙΚ−Ι+Ι=Ι
.
…

f) Phụ tải chiếu sáng:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP


23
Có thể xác đònh theo công thức chiếu sáng /m
2
.với chiếu sáng chung đều cần xác
đònh diện tích chiếu sáng và độ cao tính toán, độ rọi và loại đèn sử dụng để tra suất
phụ tải.
g) Phụ tải tính toán:

- Với tủ động lực:
22
tttttt
QS Ρ+=

- Với tủ phân phối:
∑∑
++Ρ+ΡΚ=
22
)()(
csttcsttdtt
QQS

dm
tt
tt
U

S
3
=Ι

2. Xác đònh phụ tải động lực

Xác đònh phụ tải tính toán theo hệ số K
max
và P
tb
(còn gọi là phương pháp số thiết
bò hiệu quả hay phương pháp sắp xếp biểu đồ)
Phương pháp này cho kết quả tương đối chính xác, vì khi tính số thiết bò hiệu quả
(n
hq
) chúng ta đã xét tới hàng loạt các yếu tố quan trọng như ảnh hưởng của số lượng
thiết bò trong nhóm, số thiết bò có công suất lớn nhất cũng như sự khác nhau về chế độ
làm việc của chúng. Do đó khi cần nâng cao độ chính xác của PTTT, hoặc khi không
có số liệu cần thiết để áp dụng các phương pháp trên thì ta nên dùng phương pháp này.
 Đầu tiên ta sẽ tính toán PTTT với nhóm 1(tủ ĐL1):

+ Tính số thiết bò hiệu quả theo nhóm ở chế độ dài hạn :
n
hq
=
()
∑
∑
=
=

Ρ
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
Ρ
n
i
dm
n
i
dm
1
2
2
1

=
1*2.21*41*31*6.61*7.32*31*5.11*75.0
)1*2.21*41*31*6.61*7.32*31*5.11*75.0(
22222222
2
+++++++
+++++++

≈ 6
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

24

∑
=
n
i
dmi
P
1
=
1*2.21*41*31*6.61*7.32*31*5.11*75.0 +++++++
=27.75 (kW)
+ Tính K
sd
của nhóm thiết bò.

∑
∑
=
=
Ρ
ΚΡ
=
Ρ
Ρ
=Κ
n
i
dm

n
i
sddm
dm
tt
sd
1
1

=
75.27
2.2*7.0)47.35.1(*75.0)36.65.175.0(*8.0
+++++++
=0.64
+Từ n
hq
=6 và K
sd
= 0.64, tra bảng A2HDĐAMH
K
max
= 1.32
+ Tính hệ số công suất trung bình của nhóm thiết bò.
Cosϕ
tb
=
∑
∑
=
=

Ρ
Ρ
n
i
dm
n
i
idm
1
1
cos
ϕ

=
75.27
6.6*75.0)2.2436.67.3335.175.0(*7.0
++++++++++
≈ 0.71
⇒ tgϕ
tb
=0.99
+ Tính P
tb
và Q
tb
theo công thức:
P
tb
= K
sd

* P
đm
∑
= 0.64*27.75= 17.76 (kW)
Q
tb
= 17.76*0.99 = 17.58 (kVAr )
+ Tính P
tt
và Q
tt
theo công thức:
P
tt
= K
max
* P
tb
=1.32* 17.76 = 23.44 (kW)
Q
tt
= 1.1Q
tb
= 1.1*23.44 = 25.78 (kVAr) ( do n
hq
≤
10)
+ Tính S
tt
của nhóm:( tủ động lực) trang 12 HDĐAMH.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP


25
S
tt
=
22
tttt
QP
+
=
22
25.78 23.44 +
= 34.84 (kVA)
+ Tính I
tt
của nhóm :
I
tt
=
dm
tt
U
S
*3
=
38.0*3
84.34
= 52.93 (A)

+ Tính I
đn
của nhóm theo công thức:

)(
maxmax dmsdttmmdn
ΙΚ−Ι+Ι=Ι
.
Với I
đmmax
của thiết bò có dòng mở máy lớn nhất trong nhóm là 14.5A
K
sdmax
= 0.8
⇒ I
đn
= 5*14.5 +(52.93-0.8*14.5) = 113.83 (A)
 Tính tương tự PTTT cho nhóm 2(tủ ĐL2):

n
hq
=
22222
2
5.11.15.55.510*2.2
)5.11.15.55.510*2.2(
++++
++++
≈ 11.3
Cosϕ

tb
=
6.35
)1.12.2*10(65.0)5.15.5(7.05.5*75.0
++++
≈0.68⇒ tgϕ
tb
≈1.08
+ Tính K
sd
của nhóm thiết bò.
K
sd
=
6.35
)1.110*2.2(*65.0)5.15.55.5(*7.0
++++
=0.67
+Từ n
hq
=11.3 và K
sd
= 0.67, tra bảng ta được K
max
= 1.2
+ Tính P
tb
và Q
tb
theo công thức:

P
tb
= K
sd
* P
đm
∑
= 0.67*35.6= 23.85 (kW)
Q
tb
= 23.85 *1.08 = 25.76 kVAr
+ Tính P
tt
và Q
tt
theo công thức:
P
tt
= K
max
* P
tb
=1.2* 23.85 = 28.62 (kW)
Q
tt
=Q
tbnhóm
= 25.76kVAr ( do n
hq
>10)

+ Tính S
tt
của nhóm: ( tủ động lực)