Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí và toàn bộ nhà máy

ĐỒ ÁN MÔN HỌC    THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ
3

LỜI NÓI ĐẦU
Trong sự nghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa nước nhà hiện nay thì ngành Công
nghiệp Điện năng đã thực sự trở thành một ngành công nghiệp mũi nhọn, và vai trò của
nó đối với các ngành công nghiệp khác ngày càng được khẳng định. Có thể nói, phát triển
công nghiệp, đẩy mạnh công cuộc đổi mới đất nước đã gắn liền với sự phát triển của
ngành công nghiệp Điện năng.
Khi xây dựng một nhà máy mới, một khu công nghiệp mới hay một khu dân cư
mới…thì việc đầu tiên phải tính đến là xây dựng một hệ thống cung cấp điện để phục vụ
cho nhu cầu sản xuất và sinh hoạt cho khu vực đó.
Trong công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa, ngành công nghiệp nước ta đang
ngày một khởi sắc, các nhà máy, xí nghiệp không ngừng được xây dựng. Gắn liền với các
công trình đó là hệ thống cung cấp điện được thiết kế và xây dựng. Xuất phát từ yêu cầu
thực tế đó, cùng với những kiến thức được học tại Trường đại học Bách Khoa Hà Nội, em
đã nhận được đề tài thiết kế môn học : Thiết kế Hệ Thống Cung Cấp Điện cho phân
xưởng Cơ khí và toàn bộ nhà máy. Đây là một đề tài thiết kế rất bổ ích, vì thực tế
những nhà máy công nghiệp ở nước ta hiện nay đang trong giai đoạn phát triển mạnh mẽ.
Trong thời gian làm bài tập dài vừa qua, với sự cố gắng nỗ lực của bản thân, cùng
với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn Nguyễn Minh Thư, em đã hoàn thành
xong bài tập môn học của mình.Do thời gian ngắn cũng như kiến thức còn chưa hoàn
thiện em mong co đựoc sự đóng góp quý báu của quý thầy cô cùng các bạn.
Một lần nữa, em xin gửi đến cô Nguyễn Minh Thư, cùng các thầy cô giáo trong
Khoa Điện lòng biết ơn sâu sắc nhất.
Vinh, ngày 25 tháng 04 năm 2011
Sinh viên

Nguyễn Hữu Hoàng

SVTH: Nguyễn Hữu Hoàng

-1-

GVHD: Nguyễn Minh Thư


ĐỒ ÁN MÔN HỌC    THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ
KHOA ĐIỆN
BỘ MÔN LÝ THUYẾT
---------0&0---------

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CUNG CẤP ĐIỆN
Sinh viên thiết kế:

Nguyễn Hữu Hoàng

Giáo viên hướng dẫn:

Nguyễn Minh Thư

lớp: ĐH Điện C - K3

I. ĐỀ.TÀI : Thiết kế hệ thống CCĐ cho phân xưởng Cơ khí 1A và toàn bộ nhà máy Cơ
khí 01
II. CÁC SỐ LIỆU KỸ THUẬT:
- Mặt bằng bố trí thiết bị của phân xưởng và xí nghiệp theo bản vẽ
- Số liệu phụ tải cho theo bảng
- Số liệu nguồn Uđm = 35 kV; SNM = 250 MVA
III. NỘI DUNG THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN :

1. Phân tích yêu cầu CCĐ cho Hộ phụ tải.
2. Xác định phụ tải tính toán cho Phân xưởng Cơ khí
3. Xác định phụ tải tính toán của toàn Nhà máy.
4. Thiết kế hệ thống CCĐ cho Phân xưởng và toàn Nhà máy.
5. Chọn và kiểm tra các thiết bị trong mạng điện.
6. Thiết kế hệ thống đo lường và bảo vệ Trạm biến áp.
IV. CÁC BẢN VẼ THIẾT KẾ ( GIẤY A3 )
1. Sơ đồ mặt bằng và đi dây Phân xưởng.
2. Sơ đồ mặt bằng và đi dây Nhà máy.
3. Sơ đồ nguyên lý CCĐ toàn Nhà máy.
4. Sơ đồ bảo vệ và đo lường Trạm biến áp.
V. KẾ HOẠCH THỰC HIỆN :
Ngày giao đề tài: 15/02/2011
Ngày nộp đồ án: 25/05/2011
Trưởng Bộ môn

Giáo viên hướng dẫn

CHƯƠNG I
SVTH: Nguyễn Hữu Hoàng

-2-

GVHD: Nguyễn Minh Thư


ĐỒ ÁN MÔN HỌC    THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY CƠ KHÍ VÀ YÊU CẦU CUNG
CẤP ĐIỆN CHO HỘ PHỤ TẢI

1.1 - VỊ TRÍ ĐỊA LÍ VÀ VAI TRÒ KINH TẾ
Trong công nghiệp ngày nay ngành cơ khí là một ngành công nghiệp then chốt của
nền kinh tế quốc dân tạo ra các sản phẩm cung cấp cho các nhành công nghiệp khác cũng
như nhiều lĩnh vực trong kinh tế và sinh hoạt. Đáp ứng nhu cầu của sự phát triển kinh tế,
các nhà máy cơ khí chiếm một số lượng lớn và phân bố rộng khắp cả nước.
Nhà máy đang xem xét đến là nhà máy cơ khí Bộ quốc phòng sản xuất các thiết bị
cung cấp cho các nhà máy công nghiệp. Nhà máy có 15 hộ phụ tải, quy mô với 10 phân
xưởng sản xuất và các nhà điều hành.
Bảng 1 -1: Bảng phân bố công suất của nhà máy cơ khí
Đề B
stt
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.

Tên phân xưởng
Cơ điện
Cơ khí 1
Cơ khí 2

Rèn, dập
Đúc thép
Đúc gang
Dụng cụ
Mộc mẫu
Lắp ráp
Nhiệt luyện
Kiểm nghiệm
Kho 1
Kho 2
Nhà hành chính

Ptt
(kW)
250
Ptt
350
330
400
400
150
180
200
340
140
50
50
60

Qtt

(kVAr)
200
Qtt
260
280
380
320
120
140
180
320
120
35
25
75

Loại hộ
2
1
1
1
1
1
2
2
2
1
1
2
2

1

Do tầm quan trọng của tiến trình CNH – HĐH đất nước đòi hỏi phải có nhiều thiết
bị, máy móc. Vì thế nhà máy có tầm quan trọng rất lớn. Là một nhà máy sản xuất các thiết
bị công nghiệp vì vậy phụ tải của nhà máy đều làm việc theo dây chuyền, có tính chất tự
động hóa cao. Phụ tải của nhà máy chủ yếu là phụ tải loại 1 và loại 2 ( tùy theo vai trò quy
trình công nghệ).
Nhà máy cần đảm bảo được cấp điện liên tục vần toàn. Do đó nguồn điện cấp cho nhà
máy được lấy từ hệ thống điện quốc gia thông qua trạm biến áp trung gian.
SVTH: Nguyễn Hữu Hoàng

-3-

GVHD: Nguyễn Minh Thư


ĐỒ ÁN MÔN HỌC    THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ

1.1.1 – Phân xưởng cơ điện
Có nhiệm vụ sửa chữa, bảo dưỡng các thiết bị máy móc cơ điện của nhà máy. Phân
xưởng này cũng trang bị nhiều máy móc vạn năng có độ chính xác cao nhằm đáp ứng yêu
cầu sửa chữa phức tạp của nhà máy. Mất điện sẽ gây lãng phí lao động, ta xếp phân
xưởng này vào hộ tiêu thụ loại 2.
1.1.2 – Phân xưởng cơ khí 1, 2
Có nhiệm vụ sản xuất nhiều sản phẩm cơ khí đảm bảo yêu cầu kinh tế kỹ thuật.
Quá trình thực hiện trên máy cắt gọt kim loại khá hiện đại với dây chuyền tự động cao.
Nếu điện không ổn định, hoặc mất điện sẽ làm hỏng các chi tiết đang gia công gây lãng
phí lao động. Phân xưởng này ta xếp vào hộ tiêu thụ loại 1 hoặc 2.
1.1.3 - Phân xưởng đúc thép, đúc gang
Đây là hai loại phân xưởng mà đòi hỏi mức độ cung cấp điện cao nhất. Nếu ngừng

cấp điện thì các sản phẩm đang nấu trong lò sẽ trở thành phế phẩm gây ảnh hưởng lớn về
mặt kinh tế. Ta xếp vào hộ tiêu thụ loại 1.
1.1.4 - Phân xưởng kiểm nghiệm.
Có nhiệm vụ khiểm tra chất lượng sản phẩm và chỉ tiêu kỹ thuật của sản phẩm.
trong phân xưởng sử dụng nhiêu thiết bị đo đếm có cao chính xác cao, do vậy mức độ ổn
định là quan trọng nhất. Xếp vào hộ tiêu thụ loại 2.
1.1.5 – Phân xưởng lắp ráp
Phân xưởng thực hiện khâu cuối cùng của việc chế tạo thiết bị, đó là đồng bộ hóa
các chi tiết máy. Máy móc có đảm bảo chính xác về mặt kỹ thuật, hoàn chỉnh cũng như an
toàn về mặt khi vận hành hay không là phụ thuộc vào mức độ liên tục cung cấp điện. Xếp
vào hộ tiêu thụ loại 2.
1.1.6 – Phân xưởng rèn, dập.
Phân xưởng được trang bị các máy móc và lò rèn để chế tạo ra phôi và các chi tiết
khác đảm bảo độ bền và cứng.. xếp vào hộ tiêu thụ loại 1.
1.1.7 – Phân xưởng mộc mẩu
Có nhiệm vụ tạo ra các loại khuôn mẫu, các chi tiết chủ yếu phục vụ cho sản xuất.
Do chức năng như vậy nên phân xưởng này xếp vào hộ tiêu thụ loại 2.
1.2 – MỘT SỐ YÊU CẦU KHI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN.
Điện năng là một dạng năng lượng có ưu điểm như: Dễ dàng chuyễn thành các
dạng năng lượng khác ( nhiệt năng, quang năng, cơ năng…), dễ truyền tải và phân phối.
Chính vì vậy điện năng được dùng rất rộng rãi trong mọi lĩnh vực hoạt động của con
người. Điện năng nói chung không tích trữ được, trừ một vài trường hợp cá biệt và công
SVTH: Nguyễn Hữu Hoàng

-4-

GVHD: Nguyễn Minh Thư


ĐỒ ÁN MÔN HỌC    THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ

suất như như pin, ắc quy, vì vậy giữa sản xuất và tiêu thụ điện năng phải luôn luôn đảm
bảo cân bằng.
Quá trình sản xuất điện năng là một quá trình điện từ. Đặc điểm của quá trình này
xẩy ra rất nhanh. Vì vậy đễ đảm bảo quá trình sản xuất và cung cấp điện an toàn, tin cậy,
đảm bảo chất lượng điện phải áp dụng nhiều biện pháp đồng bộ như điều độ, thông tin, đo
lường, bảo vệ và tự động hóa vv…
Điện năng là nguồn năng lượng chính của các ngành công nghiệp, là điều kiện quan trọng
để phát triển các khu đô thị, khu dân cư….Vì lý do đó khi lập kế hoạch phát triển kinh tế
xã hội, kế hoạch phát triển điện năng phải đi trước một bước, nhằm thỏa mãn nhu cầu
điện năng không những trong giai đoạn trước mắt mà còn dự kiến cho sự phát triển trong
tương lai 5 năm 10 năm hoặc có khi lâu hơn nữa. Khi thiết kế CCĐ cần phải đảm bảo các
yêu cầu sau:
1.2.1 – Độ tin cậy cung cấp điện:
Độ tin cậy cung cấp điện tùy thuộc vào hộ tiêu thụ loại nào. Trong điều kiện cho
phép ta cố gắng chọn phương án cung cấp điện có độ tin cậy càng cao càng tốt.
Theo quy trình trang bị điện và quy trình sản xuất của nhà máy cơ khí thì việc ngừng cung
cấp điện sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm gây thiệt hại về kinh tế do đó ta xếp nhà
máy cơ khí vào hộ phụ tải loại 2.
1.2.2 – Chất lượng điện
Chất lượng điện đánh giá bằng hai tiêu chuẩn tần số và điến áp. Chỉ tiêu tần số do
cơ quan điều khiển hệ thống điều chỉnh. Chỉ có những hộ tiêu thụ lớn mới phải quan tâm
đến chế độ vận hành của mình sao cho hợp lý đễ góp phần ổn định tần số của hệ thống
lưới điện.
Vì vậy người thiết kế cung cấp điện thường phải chỉ quan tâm đến chất lượng điện
áp cho khách hàng. Nói chung điện áp ở lưới trung áp và hạ áp cho phép dao động quanh
giá trị 5% điện áp định mức. Đối với phụ tải có yêu cầu cao về chất lượng điện áp như các
máy móc thiết bị điện tử, cơ khí có độ chính xác vv… điện áp chỉ cho phép dao động
trong khoảng 2,5%.
1.2.3 – An toàn điện

Hệ thống cung cấp điện phải được vận hành an toàn đối với người và thiết bị.
Muốn đạt được yêu cầu đó, người thiết kế phải chọn được sơ đồ cung cấp điện hợp lý,
mạch lạc để tránh nhầm lẫn trong vận hành, các thiết bị phải được chọn đúng loại đúng
công suất. Công tác xây dựng lắp đặt phải được tiến hành đúng, chính xác cẩn thận. Cuối
cùng việc vận hành, quản lý hệ thống điện có vai trò hết sức quan trọng, người sử dụng
tuyệt đối phải chấp hành những quy định về an toàn sử dụng điện.
SVTH: Nguyễn Hữu Hoàng

-5-

GVHD: Nguyễn Minh Thư


ĐỒ ÁN MÔN HỌC    THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ

1.2.4 – 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 kỹ thuật trên được đảm bảo chỉ tiêu kinh tế được đánh giá qua tổng số
vốn đầu tư, chi phí vận hành, bảo dưỡng và thời gian thu hồi vốn đầu tư. Việc đánh giá
chỉ tiêu kinh tế phải thông qua tính toán và so sánh giữa các phương án từ đó mới lựa
chọn được các phương pháp, phương án cung cấp điện tối ưu.
Tuy nhiên trong quá trình thiết kế hệ thống ta phải biết vận dụng, lồng ghép các yêu cầu
trên vào nhau để tiết kiệm được thời gian và chi phí trong quá trình thiết kế.

SVTH: Nguyễn Hữu Hoàng

-6-

GVHD: Nguyễn Minh Thư

ĐỒ ÁN MÔN HỌC    THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ

Bảng 1- 2 : Danh sách thiết bị của phân xưởng sửa chữa cơ khí
ST
T
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.

25.
26.
27.
28.
29.

Tên thiết bị

Ký hiệu

Máy khoan
Máy doa
Máy doa
Máy tiện
Máy tiện
Máy tiện
Máy bào
Máy bào
Máy phay
Máy phay
Máy mài tròn
Máy mài tròn
Máy phay
Máy chuốt
Máy sọc
Máy sọc
Máy tiện
Máy tiện
Máy doa
Máy doa

Máy cưa thép
Máy cắt thép
Máy bào
Máy tiện
Máy tiện
Tủ sấy 3pha
Máy BA hàn
380/65 V
Máy phay
Máy phay

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.

20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.

SVTH: Nguyễn Hữu Hoàng

Công
suất(kW,kVA)
12
5
3
7
7,5
4,5
4,5
7
7
7
2,8
2,8
15
7,5
5

5
10
10
12
12
5
15
4,5
7
7
20
21 kVA
(εđm = 35%)
12
12

-7-

Cosϕ

ksd

0,65
0,65
0,65
0,65
0,65
0,65
0,65
0,65

0,65
0,65
0,65
0,65
0,65
0,65
0,65
0,65
0,65
0,65
0,65
0,65
0,65
0,65
0,65
0,65
0,65
0,65
0,65

0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2

0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2

0,65
0,65

0,2
0,2

GVHD: Nguyễn Minh Thư


ĐỒ ÁN MÔN HỌC    THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ

CHƯƠNG II

XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ SỐ 1 VÀ TOÀN
NHÀ MÁY
2.1 – XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ SỐ 1
2.1.1: Phân nhóm phụ tải
- Để phân nhóm phụ tải ta dựa theo nguyên tắc sau :
+ Các thiết bị trong nhóm nên có cùng một chế độ làm việc .
+ Các thiết bị trong nhóm nên gần nhau tránh chồng chéo và giảm chiều dài
dây dẫn hạ áp.
+ Công suất các nhóm cũng nên không quá chênh lệch nhóm nhằm giảm chủng loại
tủ động lực.
- Căn cứ vào vị trí, công suất của các máy công cụ bố trí trên mặt bằng phân xưởng ta
chia ra làm 4 nhóm thiết bị phụ tải như sau :
Bảng 2 -1: Phân nhóm các thiết bị trong Phân xưởng cơ khí số 1
TT
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
7
1
2

3
4
5

Tên thiết bị
NHÓM I
Máy khoan
Máy doa
Máy tiện
Máy tiện
Máy tiện
Máy phay
Cộng nhóm I
NHÓM II
Máy bào
Máy bào
Máy phay
Máy phay
Máy mài tròn
Máy phay
Máy sọc
Cộng nhóm II
NHÓM III
Máy sọc
Máy tiện
Máy doa
Máy tiện
Máy BA hàn
380/65V

SVTH: Nguyễn Hữu Hoàng

Kí hiệu

Công suất(KW,KVA)

cosφ

ksd

1
3
4
5
6
9

12
3
7
7,5
4,5
7
41

0.65
0.65
0.65
0.65
0.65

0.65

0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2

7
8
9
10
11
13
16

4,5
7
7
7
2,8
15
5
48,3

0.65
0.65
0.65
0.65

0.65
0.65
0.65

0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2

16
18
20
24
27

5
10
12
7
21KVA(εdm=35%)

0.65
0.65
0.65
0.65
0.65

0.2
0.2
0.2
0.2
0.2

-8-

GVHD: Nguyễn Minh Thư


ĐỒ ÁN MÔN HỌC    THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ

1
2
3
4
5

Cộng nhóm III
NHÓM IV
Máy tiện
Máy cưa thép
Tủ sấy 3 pha
Máy phay
Máy phay
Cộng nhóm IV

55
17

21
26
28
29

10
5
20
12
12
59

Trong đó: Với máy biến áp hàn:
Pđm = S đm . cos ϕ . ε % = 21.0,6. 35% = 7,5 (kW )

Giả sử máy biến áp hàn được mắc vào hai pha A, B quy đổi về thiết bị 3 pha có công suất
tương đương, ta có:
PfaA = p(ab)a.PAB = 0,84.7,5 = 6,3 (kW)
PfaB = p(ab)b.PAB = 0,16.7,5 = 1,2 (kW).
PfaC = 0
∆P = Pmax – Pmin = 7,5 – 1,2 = 6,3
∆P % = ∆P.

100
6,3.100
=
= 8,75%
72
∑ P3 pha

Ta thấy ∆Pkcb = 8,75% < ∆Pcb = 15%.
⇒ Ptt3fa = Ptt1fa. Tức là công suất thiết bị 1 pha coi như thiết bị điện 3 pha.
2.1.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán
Hiện nay đã có nhiều nghiên cứu về các phương pháp xác định phụ tải tính toán, nhưng
các phương pháp được dùng chủ yếu là:
a - Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu :
Một cách gần đúng có thể lấy Pđ = Pđm
n

Ptt = k nc .∑ Pđm
i =1

Qtt = Ptt .tagϕ
S tt = Ptt2 + Qtt2 =

Ptt
cosϕ

Khi đó :
n

Ptt = k nc .∑ Pđmi .
i =1

SVTH: Nguyễn Hữu Hoàng

-9-

GVHD: Nguyễn Minh Thư

ĐỒ ÁN MÔN HỌC    THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ

Trong đó :
- Pđi, Pđmi : công suất đặt và công suất định mức của thiết bị thứ i ( kW)
- Ptt, Qtt, Stt : công suất tác dụng, phản kháng và toàn phần tính toán của nhóm thiết
bị ( kW, kVAR, kVA )
- n : số thiết bị trong nhóm
- Knc : hệ số nhu cầu của nhóm hộ tiêu thụ đặc trưng tra trong sổ tay tra cứu
Phương pháp này có ưu điểm là đơn giản, thuận tiện. Nhược điểm của phương
pháp này là kém chính xác. Bởi hệ số nhu cầu tra trong sổ tay là một số liệu cố định cho
trước, không phụ thuộc vào chế độ vận hành và số thiết bị trong nhóm.
b - Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện
tích sản xuất :
Công thức tính :

Ptt = p o * F
Trong đó :
- po : suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất ( W/m 2 ). Giá trị po đươc tra
trong các sổ tay.
- F : diện tích sản xuất ( m2 )
Phương pháp này chỉ cho kết quả gần đúng khi có phụ tải phân bố đồng đều trên
diện tích sản xuất, nên nó được dùng trong giai đoạn thiết kế sơ bộ, thiết kế chiếu sáng.
c. Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng cho một
đơn vị thành phần :
Công thức tính toán :

Ptt =

M .W0

Tmax

Trong đó :
M : Số đơn vị sản phẩm được sản xuất ra trong một năm
Wo : Suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm ( kWh )
Tmax : Thời gian sử dụng công suất lớn nhất ( giờ )
Phương pháp này được dùng để tính toán cho các thiết bị điện có đồ thị phụ tải ít biến đổi
như : quạt gió, máy nén khí, bình điện phân… Khi đó phụ tải tính toán gần bằng phụ tải
trung bình và kết quả tính toán tương đối chính xác.

SVTH: Nguyễn Hữu Hoàng

- 10 -

GVHD: Nguyễn Minh Thư


ĐỒ ÁN MÔN HỌC    THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ

d. Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực
đại:
Công thức tính :
n

Ptt = K max .K sd .∑ P dmi
i=1

Trong đó :
n : Số thiết bị điện trong nhóm
Pđmi : Công suất định mức thiết bị thứ i trong nhóm

Kmax : Hệ số cực đại tra trong sổ tay theo quan hệ
Kmax = f ( nhq, Ksd )
nhq : số thiết bị sử dụng điện có hiệu quả là số thiết bị giả thiết có cùng công suất và
chế độ làm việc, chúng đòi hỏi phụ tải bằng phụ tải tính toán của nhóm phụ tải thực tế.
( Gồm có các thiết bị có công suất và chế độ làm việc khác nhau )
Công thức để tính nhq như sau :

 n

 ∑ Pdmi ÷

n hq = n i=1
2
P
∑ dmi
i=1

(

2

)

Trong đó :
Pđm : công suất định mức của thiết bị thứ i
n : số thiết bị có trong nhóm
Khi n lớn thì việc xác định nhq theo phương pháp trên khá phức tạp do đó có thể xác định
nhq một cách gần đúng theo cách sau :
 Khi thoả mãn điều kiện :

m=

Pdm max
≤3
Pdm min

và Ksd ≥ 0,4 thì lấy nhq = n
Trong đó Pđm min, Pđm max là công suất định mức bé nhất và lớn nhất của các thiết bị
trong nhóm
 Khi m > 3 và Ksd ≥ 0,2 thì nhq có thể xác định theo công thức sau :
2

 n

 2∑ P dmi ÷

n hq =  i=1
Pdmmax
SVTH: Nguyễn Hữu Hoàng

- 11 -

GVHD: Nguyễn Minh Thư


ĐỒ ÁN MÔN HỌC    THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ

 Khi m > 3 và Ksd < 0,2 thì nhq được xác định theo trình tự như sau :
Tính n1 - số thiết bị có công suất ≥ 0,5Pđm max
Tính P1- tổng công suất của n1 thiết bị kể trên :

n1

Pl = ∑ P dmi
i=1

Tính

n* =

n1
;
n

P* =

P1
P

P : tổng công suất của các thiết bị trong nhóm :
n

P = ∑ P dmi
i=1

Dựa vào n*, P* tra bảng xác định được nhq* = f (n*,P* )
Tính
nhq = nhq*.n
Cần chú ý là nếu trong nhóm có thiết bị tiêu thụ điện làm việc ở chế độ ngắn hạn
lặp lại thì phải quy đổi về chế độ dài hạn khi tính nhq theo công thức :

Ptt = Pđm ε %
ε% : hệ số đóng điện tương đối phần trăm .
Cũng cần quy đổi về công suất 3 pha đối với các thiết bị dùng điện 1 pha.
 Nếu thiết bị 1 pha đấu vào điện áp pha :
Pqd = 3.Pđmfa max
 Thiết bị một pha đấu vào điện áp dây :
Pqd =

3 .Pđm

Chú ý : Khi số thiết bị hiệu quả bé hơn 4 thì có thể dùng phương pháp đơn giản sau
để xác định phụ tải tính toán :
 Phụ tải tính toán của nhóm thiết bị gồm số thiết bị là 3 hay ít hơn có thể lấy
bằng công suất danh định của nhóm thiết bị đó :
n

Ptt = ∑ Pdmi
i=1

n : số thiết bị tiêu thụ điện thực tế trong nhóm.
Khi số thiết bị tiêu thụ thực tế trong nhóm lớn hơn 3 nhưng số thiết bị tiêu thụ hiệu
quả nhỏ hơn 4 thì có thể xác định phụ tải tính toán theo công thức :
n

Ptt = ∑ K ti .P dmi
i=1

SVTH: Nguyễn Hữu Hoàng

- 12 -

GVHD: Nguyễn Minh Thư


ĐỒ ÁN MÔN HỌC    THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ

Trong đó : Kt là hệ số tải . Nếu không biết chính xác có thể lấy như sau :
Kt = 0,9 đối với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn .
Kt = 0,75 đối với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại.
e. Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số hình
dáng
Công thức tính : Ptt = Khd.Ptb
Qtt = Ptt.tgφ

Ptt 2 + Q tt 2

Stt =

Trong đó Khd : hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải tra trong sổ tay
T

∫P

dt

Ptb =

0

T

=

A
T

Ptb : công suất trung bình của nhóm thiết bị khảo sát
A : điện năng tiêu thụ của một nhóm hộ tiêu thụ trong khoảng thời gian T.
f. Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và độ lệch
trung bình bình phương
Công thức tính :
Ptt = Ptb ± β.δ
Trong đó : β : hệ số tán xạ.
δ : độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình.
Phương pháp này thường được dùng để tính toán phụ tải cho các nhóm thiết bị của
phân xưởng hoặc của toàn bộ nhà máy. Tuy nhiên phương pháp này ít được dùng trong
tính toán thiết kế mới vì nó đòi hỏi khá nhiều thông tin về phụ tải mà
chỉ phù hợp với hệ thống đang vận hành.
g. Xác định phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị
Theo phương pháp này thì phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị sẽ xuất hiện khi
thiết bị có dòng khởi động lớn nhất mở máy còn các thiết bị khác trong nhóm làm việc
bình thường và được tính theo công thức sau :
Iđn = Ikđ max + Itt – Ksd.Iđm max
Trong đó :
Ikđ max - dòng khởi động của thiết bị có dòng khởi động lớn nhất trong nhóm.
Itt - dòng tính toán của nhóm máy .
Iđm max - dòng định mức của thiết bị đang khởi động.
Ksd - hệ số sử dụng của thiết bị đang khởi động.
SVTH: Nguyễn Hữu Hoàng

- 13 -

GVHD: Nguyễn Minh Thư


ĐỒ ÁN MÔN HỌC    THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ

2.1.3 Tính toán phụ tải từng nhóm
Tính toán cho nhóm 1
TT Tên thiết bị
NHÓM I
1
Máy khoan
2
Máy doa
3
Máy tiện
4
Máy tiện
5
Máy tiện
6
Máy phay
Cộng nhóm I
Ta có :

Kí hiệu

Công suất(KW,KVA)

cosφ

ksd

12
3
7
7,5
4,5
7
41

0.65
0.65
0.65
0.65
0.65
0.65

0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2

1
3
4
5

6
9

Pdd max 12
=
= 6 kW
2
2

⇒ n1 = 3 , n=6
⇒

n* =

n1 3
= = 0,5
n 6
n1

P
P* = 1 =
P

∑P
i =1
n

ddi

∑P

i =1

=

7 + 7,5
= 0,35
41

ddi

Tra bảng PL1.5 (Sách thiết kế cấp điện-Ngô Hồng Quang,Vũ Văn Tẩm trang 255)
tìm n hq* = f(n* , P*):
ta được n hq* =0,86
⇒ nhq = n hq* .n = 0,86.6 = 5,16
Tra bảng PL1.6 (Sách thiết kế cấp điện-Ngô Hồng Quang,Vũ Văn Tẩm
trang 256)
tìm kmax = f( n hq , ksd) với nhq =5 , ksd =0.2
ta được
kmax = 2,42
Phụ tải tính toán của nhóm I

:

n

Ptt = kmax*ksd* ∑ Pddi = 2,42 *0.2*41 = 19,844KW
i =1

Qtt = Ptt*tgϕ = 19,844*1.33 = 26,4 KVA
Stt =

Ptt
26,4
=
= 44 KVA
cos ϕ
0.6

Dòng điện tính toán nhóm I:
I tt =

S tt
3U

=

44
3 * 0.38

= 66,85 A

SVTH: Nguyễn Hữu Hoàng

- 14 -

GVHD: Nguyễn Minh Thư


ĐỒ ÁN MÔN HỌC    THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ
Bảng 2-2: Bảng tính toán cho các nhóm máy P.X cơ khí số 1

Nhóm
1
2
3
4

∑Pđmnh
41
48,3
55
59

Pttnh
cosϕTBnh
0,65
19,844
0,65
23,38
0,65
26,62
0,65
28,556

Qttnh
26,4
31,1
35,4
37,98

Sttnh
44
51,83
59
63,3

Itt
66,85
78,75
89,64
96,17

2.1.4 : Phụ tải chiếu sáng cho phân xưởng cơ khí số 1
Ta có :công suất chiếu sáng toàn phân xưởng
Pcs=Po.F

ta lấy Po=15 W/m2

Pcs= 15.(17,4.8,5) = 2218,5(W) = 2,2185 (kW).
Qcs= Pcs . tgφ = 2,2185 .1 = 2.2185 (kW)
Với bóng đèn sợi đốt tgφ = 1 ; với bóng đèn tuýp hay đèn huỳnh quang chọn
tgφ=0,6 – 0.8 .
2.1.5 - Phụ tải tính toán toàn phân xưởng cơ khí
 Phụ tải tính toán của phân xưởng được tính theo công thức sau :
2

S ttpcCK

 4
  4


= K dt .  ∑ Pttnhi + PttCS  +  ∑ Qttnhi + Qcs 
 1
  1


2

Với Kđt là hệ số đang xét tới sự làm việc đồng thời giữa các nhóm máy trong phân xưởng
và Kđt = 0,8 – 0,85
2

2

 4
  4

2
2
S ttpcCK = K dt .  ∑ Pttnhi + PttCS  +  ∑ Qttnhi + Qcs  = 0.85 ( 98,4 + 2,2185) + (130,88 + 2,2185) = 157
 1
  1


(kVA).
PttPX = SttPX .cosϕTB = 157.0,65 = 102,65 (kW).
2
2
QttPX = S ttPX
− PttPX

= 157 2 − 102,65 2 = 119,3 (kVAr).

 Dòng điện tính toán của toàn phân xưởng:
I ttPX =

S ttPX
3.U đm

=

157
3.0,38

= 238,54 (A).

2.2 - TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CỦA TOÀN NHÀ MÁY
SVTH: Nguyễn Hữu Hoàng

- 15 -

GVHD: Nguyễn Minh Thư


ĐỒ ÁN MÔN HỌC    THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ

Phụ tải của toàn nhà máy được xác định theo công thức:
S ttNM = K đt .K pt .

(∑ P ) + (∑Q )
ttPX

2

ttPX

Trong đó : Kđt là hệ số đồngthời xét đến khả năng phụ tải lớn nhất của phân xưởng
Kđt = 0,9.
Kpt là hệ số kể đến khả năng phát triển thêm phụ tải trong tương lai của nhà máy :
Kpt = 1,05 - 1,15.
∑PttNM =250 +102,65+350+330+400+400+150+180+200+140+50+50+60=2662.65(kW).
∑QttNM = 200+119,3+260+280+380+120+140+180+120+35+25+75=1934,3( kVAr).
Pcskt = P0 . (Stnm – Spx) = 12.(9628 – 2723) = 12.6905 = 82860 (W) = 82,86 ((kW)
Qcskt = Pcskt . tgφ= 82,86.0,8 = 66,288
S ttNM = K đt .K pt .

(∑ P

ttPX

+ Pcskt ) + ( ∑ QttPX + Qcskt ) = 0,9.1,15. 2745,512 + 2000,688 2 = 3516,01 (kVA).
2

2

Bảng 2 – 3 : Bảng phụ tải tính toán của nhà máy
Đề B
STT
1.
2.
3.

4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.

Tên phân xưởng
Cơ điện
Cơ khí 1
Cơ khí 2
Rèn, dập
Đúc thép
Đúc gang
Dụng cụ
Mộc mẫu
Lắp ráp
Kiểm nghiệm
Kho 1
Kho 2
Nhà hành chính
Toàn nhà máy

Ptt
(kW)

250
94,2
350
330
400
400
150
180
200
140
50
50
60
2745,51

Qtt
(kVAr)
200
125,6
260
280
380
320
120
140
180
120
35
25
75

2000,688

Loại hộ
2
1
1
1
1
1
2
2
2
1
2
2
1

CHƯƠNG III
SVTH: Nguyễn Hữu Hoàng

- 16 -

GVHD: Nguyễn Minh Thư


ĐỒ ÁN MÔN HỌC    THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG VÀ
TOÀN NHÀ MÁY
A – THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ

3.1 – ĐẶT VẤN ĐỀ :
Mạng điện phân xưởng dùng để cung cấp và phân phối điện năng cho phân xưởng
nó phải đảm bảo các yêu cầu về kinh tế, kỹ thuật như : Đơn giản, tiết kiệm về vốn đầu tư,
thuận lợi khi vận hành và sữa chửa, dể dàng thực hiện các biện pháp bảo vệ và tự động
hóa, đảm bảo chất lượng điện năng, giảm đến mức nhỏ nhất các tổn thất phụ.
Sơ đồ nối dây của phân xưởng có 3 dạng cơ bản :
- Sơ đồ nối dây hình tia : Ưu điểm là việc nối dây đơn giản, độ tin cậy cao, dễ thực
hiện các biện pháp bảo vệ và tự động hóa, dễ vận hành, bảo quản sửa chửa nhưng có
nhược điểm là vốn đầu tư lớn. thường được dùng ở các hộ loại I và loại II

- Sơ đồ nối dây phân nhánh : Ưu điểm của sơ đồ này là tốn ít cáp , chủng loại cáp
cũng ít. Nó thích hợp với các phân xưởng có phụ tải nhỏ, phân bố không đồng đều.
Nhược điểm là độ tin cậy cung cấp điện thấp thường dùng cho các hộ loại III .

SVTH: Nguyễn Hữu Hoàng

- 17 -

GVHD: Nguyễn Minh Thư


ĐỒ ÁN MÔN HỌC    THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ

- Sơ đồ nối dây hỗn hợp : Có nghĩa là phối hợp các kiểu sơ đồ trên tuỳ theo các
yêu cầu riêng của từng phụ tải hoặc của cấc nhóm phụ tải.
Từ những ưu khuyết điểm trên ta dùng sơ đồ hỗn hợp của hai dạng sơ đồ trên để cấp
điện cho phân xưởng, cụ thể là :
- Tủ phân phối của phân xưởng: Đặt 1 áptômát tổng phía từ trạm biến áp về và 5 áptômát
nhánh cấp điện cho 4 tủ động lực và 1 tủ chiếu sáng.
- Các tủ động lực: Mỗi tủ được cấp điện từ thanh góp tủ phân phối của phân xưởng bằng

một đường cáp ngầm hình tia, phía đầu vào đặt áptômát hoặc cầu dao và cầu chì làm
nhiệm vụ đóng cắt, bảo vệ quá tải và ngắn mạch cho các thiết bị trong phân xưởng. Các
nhánh ra cũng đặt các cầu dao, cầu chì nhánh để cung cấp trực tiếp cho các phụ tải,
thường các tủ động lực có tối đa 8 - 12 đầu ra vì vậy đối với các nhóm có số máy lớn sẽ
nối chung các máy có công suất bé lại với nhau cùng một đầu ra của tủ động lực.
- Trong một nhóm phụ tải: Các phụ tải có công suất lớn thì được cấp bằng đường cáp
hình tia còn các phụ tải có công suất bé và ở xa tủ động lực thì có thể gộp thành nhóm và
được cung cấp bằng đường cáp trục chính.
3. 2 – CHỌN SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ
Qua phân tích ở trên đối với phân xưởng cơ khí ta dùng sơ đồ hổn hợp để cung cấp
điện cho phân xưởng : Sơ đồ nguyên lý như hình vẽ :

SVTH: Nguyễn Hữu Hoàng

- 18 -

GVHD: Nguyễn Minh Thư


ĐỒ ÁN MÔN HỌC    THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ

Điện năng nhận từ thanh cái hạ áp của MBA phân xưởng qua aptomat đưa về tủ
phân phối bằng đường cáp động lực ( cáp 1) sau đó từ tủ phân phối có các lộ ra dẫn về các
tủ động lực qua hệ thống cáp ( cáp 2). Từ tủ động lực điện năng được đưa đến các thiết bị
bằng dây dẫn cách điện luồn trong ống sắt. Việc đóng cắt và bảo vệ ở đây dùng cầu dao
và aptomat.
3.3 – CHỌN THIẾT BỊ BẢO VỆ CHO PHÂN XƯỞNG
3.3.1 – Chọn dây chảy bảo vệ cho từng máy :
Chọn dây chảy của cầu chì dựa vào các yêu cầu sau :
-

Dây chảy phải không được chảy khi dòng cho phép lâu dài lớn nhất chạy qua, cho
phép quá tải ngắn hạn như khởi động động cơ.

-

Dây chảy phải chảy khi có dòng ngắn mạch chạy qua hoặc dòng quá tải lớn hơn
giá trị cho phép.

Các điều kiện chọn :
Pdmdc

 I dc ≥ I dmdc = 3U cos ϕ
dm

 I ≥ I dnh = K mm .I dmdc
 dc
a
a

Trong đó: Iđmdc: - dòng điện định mức của động cơ.
Idc – dòng điện định mức của dây chảy cầu chì
A – hệ số phụ thuộc điều kiện khởi động.
- Với động cơ mở máy không tải a = 2,5.
- Với động cơ mở máy có tải a = 1,6 ÷ 2,5
- Với máy hàn a = 1,6.
Iđn – Dòng điện đỉnh nhọn.
kmm – Hệ số mở máy của động cơ
- Với động cơ KĐB kmm = 5 – 7.
- Với động cơ đồng bộ kmm = 2 – 2,5.

- Với máy hàn và lò hồ quang kmm >3.
Uđm – Điện áp định mức của lưới điện ( điện áp dây) kV.
SVTH: Nguyễn Hữu Hoàng

- 19 -

GVHD: Nguyễn Minh Thư


ĐỒ ÁN MÔN HỌC    THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ

Pđm – Công suất định mức của động cơ kW
Cosϕ - Hệ số công suất định mức của động cơ cho trong lý lịch máy.
 Tính cho máy khoan:
Iđmđc = 28,05(A); Imm = Iđn = 28,05.5 = 140.25 (A).
Idc ≥ 28,05
Idc ≥

(A).

140,25
= 56,1
2,5

(A).

Chọn loại cầu chì có Iđmdc = 60 (A), có ký hiệu là ∏H2 – 100.
 Làm tương tự cho các máy khác ta có bảng sau:
Bảng 3 – 1: Chọn thông số cầu chì bảo vệ cho các thiết bị điện
TT

1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5

Tên thiết bị

Kí hiệu

NHÓM I
Máy khoan
Máy doa
Máy tiện
Máy tiện
Máy tiện

Máy phay
NHÓM II
Máy bào
Máy bào
Máy phay
Máy phay
Máy mài
tròn
Máy phay
Máy sọc
NHÓM III
Máy sọc
Máy tiện
Máy doa
Máy tiện
Máy BA hàn
380/65V

SVTH: Nguyễn Hữu Hoàng

Iđm (A)

I đn
( A)
a

Loại cầu chì

Idc (A) Icắt giới
hạn

(KA)

1
3
4
5
6
9

28,05
7
16,36
17,53
10,52
16,36

56,1
14
32,72
35,06
21,04
32,72

∏H2 – 100
∏H2 – 40
∏H2 – 100
∏H2 – 100
∏H2 – 100
∏H2 – 100

60
20
40
40
40
40

5
5
5
5
5
5

7
8
9
10
11

10,52
16,36
16,36
16,36
6,55

21,04
32,72
32,72

32,72
13,1

∏H2 – 100
∏H2 – 100
∏H2 – 100
∏H2 – 100
∏H2 – 40

40
40
40
40
20

5
5
5
5
5

13
16

35,1
11,7

70,2
23,4

∏H2 – 100
∏H2 – 40

80
40

5
5

16
18
20
24
27

11,7
23,4
28,05
16,36
17,53

23,4
46,8
56,1
32,72
35,06

∏H2 – 40
∏H2 – 100
∏H2 – 100

∏H2 – 100
∏H2 - 100

40
50
60
40
40

5
5
5
5
5

- 20 -

GVHD: Nguyễn Minh Thư


ĐỒ ÁN MÔN HỌC    THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ

NHÓM IV
1
Máy tiện
17
23,4
46,8
2
Máy cưa

21
11,7
23,4
thép
3
Tủ sấy 3 pha
26
58,5
117
4
Máy phay
28
28,05
56,1
5
Máy phay
29
28,05
56,1
3.3.2 - Chọn dây dẫn cung cấp cho các thiết bị:

∏H2 – 100
∏H2 – 40

50
40

5
5

∏H2 – 250
∏H2 – 100
∏H2 – 100

120
60
60

5
5
5

Dây dẫn cung cấp trong mạng điện áp thấp của phân xưởng chọn theo điều kiện phát nóng
( dòng điện làm việc lâu dài cho phép). Vì khoảng cách từ tủ động lực tới các thiết bị
cũng như từ tủ phân phối hạ áp tới các tủ động lực ngắn, thời gian làm việc của các máy
công cụ ít, nếu chọn théo mật độ dòng điện kinh tế sẽ gây lảng phí kim loại màu nên dây
dẫn chỉ chọn theo điều kiện phát nóng là đủ.
Xác định cỡ dây chôn dưới đất ( trong trường hợp này cần xác định hệ số K):
Xác định hệ số hiệu chỉnh K
Với mạch chôn trong đất, K sẽ đặc trưng cho điều kiện lắp đặt:
K =K1.K2.K3.K4
Hệ số K thể hiện toàn diện của điều kiện lắp đặt và là tích K1, K2, K3, K4
Các giá trị của một vài hệ số sẽ được cho trong bảng 4 và bảng 5
Hệ số K1 : K1 thể hiện cách lắp đặt .
Bảng 3-2 : Hệ số K1 theo cách lắp đặt
Cách lắp đặt
K1
Đặt trong ống bằng đất nung, 0,8
ống ngầm hoặc rãnh đúc
Trường hợp khác

1
Hệ số K2 : K2 thể hiện số dây đặt kề nhau ( các dây được coi là kề nhau nếu
khoảng cách L giữa chúng nhỏ hơn 2 lần đường kính của dây lớn nhất trong hai dây ).
Bảng 3-3 : Hệ số K2 cho số dây trong hàng.
Định vị dây đặt
kề nhau
Chôn ngầm

K2
1
1

Số mạch hoặc cáp nhiều lõi
2
3
4
5
6
7
8
9
0,8 0,7 0,65 0,6 0,57 0,54 0,52 0,5

12
0,45

16
0,41

20

0,38

Bảng 3- 4 : Hệ số K3 thể hiện ảnh hưởng của đất chôn cáp
SVTH: Nguyễn Hữu Hoàng

- 21 -

GVHD: Nguyễn Minh Thư


ĐỒ ÁN MÔN HỌC    THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ

Tính chất của đất
Rất ướt (bảo hòa)
Ướt
ẩm
Khô
Rất khô

K3
1,21
1,13
1,05
1
0,86

Bảng 3 - 5 : Hệ số K4 phụ thuộc nhiệt độ đất
Cách điện
t0 đất 0C

PVC

XLPE, EPR ( cao su
ethylen – propylen)

10

1,1

1,07

15

1,05

1,04

20

1

1

25

0,95

0,96

30

0,89

0,93

35

0,84

0,89

40

0,77

0,85

45

0,71

0,8

50

0,63

0,76

55

0,55

0,71

60

0,45

0,65

Theo điều kiện chọn cách lắp đặt sử dụng ta xác định các hệ số như sau:
K1 = 1, K2 = 1, K3 = 1, K4 = 0,95 ⇒ K = 0,95.
I dc
β .K
I
≥ LV max
K

I CP ≥
I CP

Với β - là hệ số điều chỉnh
SVTH: Nguyễn Hữu Hoàng

- 22 -

GVHD: Nguyễn Minh Thư

ĐỒ ÁN MÔN HỌC    THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ

- Đối với mạng động lực thì β = 3.
- Đối với mạng sinh hoạt thì β = 0,8
- Đối với mạng cung cấp cho phụ tải đặc biệt thì β = 1,25 – 1,5.
 Tính cho máy khoan:
Ta có: Pđm = 12 (kW); cosϕ = 0,65; ksd = 0,2.

Điều kiện chọn:
I dc
60
=
= 21,05 ( A)
β .K 0,95.3
I
28,05
≥ LV max =
= 29,53 ( A)
K
0,95

I CP ≥
I CP

Với giá trị cho phép của máy khoan ta chọn cáp đồng có cách điện PVC do hãng LENS
chế tạo có thông số:
S = 1,5 mm2 ; ICP (trong nhà) = 31 (A).
Loại dây dẫn chôn sâu 0,7 m với nhiệt độ tiêu chuẩn của dây dẫn là 550C, nhiệt độ môi
trường là 250C. Tra bảng 4.28 trang 379 TL “ HTCCĐ”
 Làm tương tự cho các máy khác ta có bảng số liệu sau:

Bảng 3 – 6: Tính chọn dây dẫn cho phân xưởng cơ khí
TT

Nhóm

Tên thiết bị

ICPtt
max

Thông số của cáp
dlõi

dvõ (mm)

r0ở 200C

S

iCPchọn

mm

Min

Max

Ω/km

mm2

(A)

29,53

1,4

5,3

6,6

12,1

1,5

31

1

Máy khoan

2

Máy doa

7,4

1,4

5,3

6,6

12,1

1,5

31

3

Máy tiện

17,22

1,4

5,3

6,6

12,1

1,5

31

Máy tiện

18,45

1,4

5,3

6,6

12,1

1,5

31

5

Máy tiện

11,07

1,4

5,3

6,6

12,1

1,5

31

6

Máy phay

17,22

1,4

5,3

6,6

12,1

1,5

31

4

I

SVTH: Nguyễn Hữu Hoàng

- 23 -

GVHD: Nguyễn Minh Thư

ĐỒ ÁN MÔN HỌC    THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ

7

Máy bào

11,7

1,4

5,3

6,6

12,1

1,5

31

8

Máy bào

17,22

1,4

5,3

6,6

12,1

1,5

31

9

Máy phay

17,22

1,4

5,3

6,6

12,1

1,5

31

10

Máy phay

17,22

1,4

5,3

6,6

12,1

1,5

31

6,7

1,4

5,3

6,6

12,1

1,5

31

11

II

Máy mài tròn

12

Máy phay

36,95

1,8

5,7

7

7,41

2,5

41

13

Máy sọc

12,32

1,4

5,3

6,6

12,1

1,5

31

14

Máy sọc

12,32

1,4

5,3

6,6

12,1

1,5

31

15

Máy tiện

24,6

1,4

5,3

6,6

12,1

1,5

31

Máy doa

29,53

1,4

5,3

6,6

12,1

1,5

31

17

Máy tiện

17,22

1,4

5,3

6,6

12,1

1,5

31

18

28,45

1,4

5,3

6,6

12,1

1,5

31

19

Máy BA hàn
380/65V
Máy tiện

24,6

1,4

5,3

6,6

12,1

1,5

31

20

Máy cưa thép

12,32

1,4

5,3

6,6

12,1

1,5

31

Tủ sấy 3 pha

61,6

2,9

6,9

8,2

3,08

6

66

22

Máy phay

29,53

1,4

5,3

6,6

12,1

1,5

31

23

Máy phay

29,53

1,4

5,3

6,6

12,1

1,5

31

16

21

III

IV

3.3.3 - Chọn dây chảy bảo vệ cho từng nhóm máy:

 Nhóm 1: Đối với 1 nhóm máy dòng đỉnh nhọn xuất hiện khi mở máy thiết bị có
công suất lớn nhất còn các thiết bị khác làm việc bình thường. Để bảo vệ cho từng nhóm
máy chọn dây bảo vệ theo điều kiện sau đây:
IDC ≥ Ittnh = 66,85 (A)
I DCnh ≥

K mm .I đm max + I ttnh − K sd .I đm max 5.28,05 + 66,85 − 0,2.28,05
=
= 80,6
α
2,5

(A).

IDCnh ≥ IDcimax .
IDcimax – là dòng định mức của thiết bị có dòng mở máy lớn nhất trong nhóm:

SVTH: Nguyễn Hữu Hoàng

- 24 -

GVHD: Nguyễn Minh Thư


ĐỒ ÁN MÔN HỌC    THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ

Tra bảng 2.32 trang 644 TL CCĐ ta chọn được loại cầu chì ∏H2 – 100 có IDC = 80 (A).
Các nhóm khác tính toán tương tự ta có kết quả ghi ở bảng sau:
Bảng 3 -7 : Thông số cầu chì các nhóm máy phân xưởng cơ khí số 1
Nhóm

Ittnh (A)

Iđn/α (A)

Loại CC

Chọn IDC
(A).

Dòng điện cắt
giới hạn

I

66,85

80,6

∏H2 - 100

90

50

II

78,75

102,444

∏H2 - 250

110

50

III

89,64

92,55

∏H2 - 100

100

50

IV

96,17

154,74

∏H2 - 250

160

50

 Chọn dây chảy cho phụ tải chiếu sáng :
Điều kiện chọn : IDCcs ≥ Iđm = Itt = 66,85
Theo bảng 2.32 trang 644 sách CCĐ chọn cầu chì loại ∏H2 – 100 có IDC = 40 (A).
3.3.4 – Chọn cáp dẫn cung cấp cho từng nhóm máy :
Điều kiện chọn : Uđmcáp ≥ Uđmmạng ; [I] ≥
 Tính toán cho nhóm I : [ I ] ≥

I ttnh
K

I ttnh 66,85
=
= 70,4

K
0,95

( A)

Chọn cáp 4 lõi cách điện PVC do Hãng LENS (sách HTCCĐ-trang 380) chế tạo có số
liệu sau :
S = 10mm2 ; ICP = 87 (A) ký hiệu 4G.
 Tương tự cho nhóm II, III, IV ta lập được bảng chọn cáp cho từng nhóm máy.
Bảng 3 -7 : Thông số kỹ thuất cáp cho các nhóm máy của phân xưởng cơ khí số 1
Tham số kỹ thuật của cáp
Nhóm

I

[I]

Ittnh

66,85

70,4

SVTH: Nguyễn Hữu Hoàng

S

d(mm)

mm2

Lõi

min

4x10

3,8

15

- 25 -

Võ

R0

ICP

max

Ω/km

A

18,5

1,83

87

GVHD: Nguyễn Minh Thư