Thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp

Trường Đại Học Điện Lực

Đồ án môn học cung cấp điện

LỜI NÓI ĐẦU
********
Điện năng là một nguồn năng lượng được sử dụng rất rộng rãi trong các lĩnh
vực hoạt động kinh tế và đời sống của con người. Việc thiết kế hệ thống cung cấp điện
trong điều kiện kinh tế, kỹ thuật hiện đại,đặc trưng bởi tính cạnh tranh của cơ chế thị
trường,sự áp dụng các thành tựu tiến bộ của khoa học kỹ thuật… cần phải được thực hiện
trên nguyên tắc và phương pháp phù hợp. Nó đòi hỏi người kỹ sư tính toán và nghiên
cứu sao cho đạt hiệu quả cao, hợp lý, tin cậy, và đảm bảo chất lượng cả về kinh tế và kỹ
thuật đặc biệt là đối với các xí nghiệp công nghiệp nói riêng và ngành công nghiệp cũng
như các ngành kinh tế khác nói chung.
Nhằm tạo điều kiện cho việc thực hiện đồ án tốt nghiệp sau này được tốt hơn và
giúp làm quen dần với cách thức lập một đồ án; em được nhà trường; khoa; đặc biệt là bộ
môn cung cấp điện của thầy Nguyễn Phúc Huy đã tạo điều kiện cho làm đồ án cung cấp
điện với nội dung:
“Thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp”
Do đây là lần đầu tiên em làm đồ án nên em còn cảm thấy bỡ ngỡ và gặp nhiều
khó khăn trong việc thực hiện, thiết kế; cũng như cách thức trình bày trong đồ án có thể
còn gặp nhiều thiếu xót. Vì vậy em mong được sự chỉ bảo và góp ý của thầy.
Em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên
Nguyễn Đức Dương

Sinh viên: Nguyễn Đức Dương

Page 1

Trường Đại Học Điện Lực

Đồ án môn học cung cấp điện

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT XÍ NGHIỆP CÔNG NGHIỆP
*****************
Giáo viên hướng dẫn: Ths Nguyễn Phúc Huy
Sinh viên: Nguyễn Đức Dương
Lớp

: Đ3H2

Tên đồ án: “ Thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp ”
A. ĐỀ TÀI

Thiết kế cung cấp điện cho một xí nghiệp công nghiệp gồm các phân xưởng với tên
người thực hiện là NGUYỄN ĐỨC DƯƠNG. Công suất ngắn mạch tại điểm đấu
điện Sk=410(MVA), khoảng cách từ điểm đấu điện đến nhà máy là L=230,62(m).Cấp
điện áp truyền tải là 110(kV). Thời gian sử dụng công suất cực đại là
TM=5320(h).Phụ tải loại I và loại II chiếm kI&II=78%. Giá thành tổn thất điện năng
cΔ=1000(đ/kWh); suất thiệt hại do mất điện gth=7500(đ/kWh); tổn hao điện áp cho
phép trong mạng điện tính từ nguồn (điểm đấu điện) là ΔUcp=5%. Các tham số khác
lấy tong phụ lục và các sổ tay thiết kế điện
Theo vần alphabe của họ tên người thiết kế , ta tra trong bảng và có các số liệu sau:
Alphabe Nhà máy
Nguyễn
Đức
Dương

5

Phân xưởng
Số hiệu Phương án
2

Sinh viên: Nguyễn Đức Dương

Sk,
MVA

kI&II,
%

TM,
h

410

78

5320

L,
m

Hướng tới
của nguồn

230,62

Tây

B

Page 2


Trường Đại Học Điện Lực

Đồ án môn học cung cấp điện

Số liệu về nhà máy sửa chữa thiết bị
Số liệu Tên phân xưởng và phụ
trên sơ
tải
đồ
1
Phân xưởng thiết bị cắt
2
Xem số liệu phân xưởng
3
Phân xưởng dụng cụ
4
Phân xưởng sửa chữa
điện
5
Phân xưởng làm khuôn
6
Phân xưởng sửa chữa cơ

khí
7
Nhà hành chính, sinh
hoạt
8
Khối các nhà kho
9
Phân xưởng thiết bị
không tiêu chuẩn
10
Nhà ăn
11
Phân xưởng gia công

Sinh viên: Nguyễn Đức Dương

Số lượng
thiết bị điện

Hệ số nhu
cầu, knc

Hệ số công
suất, cosφ

149

Tổng công
suất đặt,
kW

500

0,36

0,65

190
447

370
150

0,35
0,33

0,67
0,78

250
81

100
800

0,34
0,38

0,70
0,62

315

50

0,34

0,84

100
56

35
30

0,37
0,39

0,77
0,61

23
18

260
162

0,45
0,45

0,86

0,78

Page 3


Trường Đại Học Điện Lực

Đồ án môn học cung cấp điện

Sơ đồ mặt bằng nhà máy sửa chữa thiết bị

6

1

10

9

2
11

8

5

3

7

Tỷ lệ: 1:5000

Sinh viên: Nguyễn Đức Dương

Page 4

4


Trường Đại Học Điện Lực

Sinh viên: Nguyễn Đức Dương

Đồ án môn học cung cấp điện

Page 5


Trường Đại Học Điện Lực

Đồ án môn học cung cấp điện

B. NHIỆM VỤ THIẾT KẾ
I.
Tính toán phụ tải
I.1.
Xác định phụ tải tính toán phân xưởng
- Xác định phụ tải chiếu sáng ( lấy p0= 15 W/m2) và thông thoáng
- Xác định phụ tải động lực của các phân xưởng
- Tổng hợp phụ tải của mỗi phân xưởng

I.2.
Xác định phụ tải của các phân xưởng khác
I.3.
Tổng hợp phụ tải của toàn xí nghiệp xây dựng biểu diễn biểu đồ phụ tải trên

mặt bằng xí nghiệp dưới dạng các hình tròn bán kính r
II.
Xác định sơ đồ nối điện của mạng điện nhà máy
II.1.
Chọn cấp điện áp phân phối
II.2.
Xác định vị trí đặt của trạm biến áp (hoặc trạm phân phối trung tâm-TPPTT)
II.3.
Chọn công suất,số lượng MBA của TBA nhà máy và các TBA phân xưởng
II.4.
Chọn dây dẫn từ nguồn đến trạm biến áp nhà máy hoặc TPPTT
II.5.
Lựa chọn sơ đồ nối điện từ TBA nhà máy /TPPTT đến các phân xưởng
III.
Tính toán điện
III.1.
Xác định hao tổn điện áp trên đường dây và trong máy biến áp
III.2.
Xác định hao tổn công suất
III.3.
Xác định tổn thất điện năng
IV.
Chọn và kiểm tra thiết bị điện
IV.1.
Tính toán ngắn mạch tại các điểm đặc trưng (chọn điểm ngắn mạch phù hợp)

IV.2.
Chọn và kiểm tra thiết bị:
IV.3.
Kiểm tra chế độ mở máy của động cơ
V.
Tính toán bù hệ số công suất
V.1.
Tính toán bù công suất phản kháng để nâng hệ số công suất lên cosφ2=0,9
V.2.
Đánh giá hiệu quả bù
VI.
Tính toán nối đất và chống sét
VII.
Hạch toán công trình
VII.1. Liệt kê thiết bị
VII.2. Xác định các chỉ tiêu kinh tế
C. BẢN VẼ
1. Sơ đồ mặt bằng xí nghiệp với sự bố trí các thiết bị và biểu đồ phụ tải
2. Sơ đồ mạng điện trên mặt bằng xí nghiệp( gồm các sơ đồ của các phương án so sánh)
3. Sơ đồ trạm biến áp gồm: sơ đồ nguyên lý, sơ đồ mặt bằng và mặt cắt trạm biến áp
4. Sơ đồ nối đất
5. Bảng số liệu tính toán so sánh các phương án

CHƯƠNG I
TÍNH TOÁN PHỤ TẢI
********
• Mục đích của việc xác định phụ tải tính toán
Sinh viên: Nguyễn Đức Dương

Page 6

Trường Đại Học Điện Lực

Đồ án môn học cung cấp điện

Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ tải
thực tế 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 chọn thiết bị theo phụ tải tính toán sẽ đảm bảo an toàn cho thiết bị về mặt phát nóng.
Phụ tải tính toán được sử dụng để chọn lựa và kiểm tra các thiết bị trong HTĐ như:
máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, 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 các yếu tố như: công suất,số lượng các máy,chế độ vận hành của
chúng, quy trình công nghệ sản xuất, trình độ vận hành của công nhân. Vì vậy xác định
phụ tải tính toán là nhiệm vụ khó khăn nhưng rất quan trọng.Bởi vì nếu phụ tải tính toán
được xác định nhỏ hơn phụ tải thực tế sẽ làm giảm tuổi thọ của thiết bị điện, có khi dẫn
đến cháy nổ rất nguy hiểm. Nếu phụ tải tính toán lớn hơn phụ tải thực tế quá nhiều thì
các thiết bị điện(đóng ngắt,máy biến áp…), và tiết diện dây dẫn sẽ phải làm lớn hơn so
với yêu cầu do đó làm gia tăng vốn đầu tư, gây lãng phí
•

Các phương pháp xác định phụ tải tính toán

Do tính chất quan trọng của phụ tải tính toán nên đã có nhiều công trình nghiên cứu
và có nhiều phương pháp tính toán phụ tải điện. Song phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều
yếu tố nên chưa thể có phương pháp nào tính toán 1 cách toàn diện và chính xác được.
Những phương pháp đơn giản thuận tiên chó tính toán thì lại thiếu độ chính xác,còn nếu
nâng cao được độ chính xác,xét đến ảnh hưởng của nhiều yếu tố thì khối lượng tính toán
lại rất lớn,phức tạp và thậm chí là không thể thực hiện được trong thực tế.

Tùy thuộc đặc điểm của từng loại phụ tải mà có thể áp dụng những phương pháp sau:
-

Phương pháp tính theo hệ số nhu cầu
Phương pháp tính theo công suất trung bình
Phương pháp tính theo suất tiêu hao điện năng cho 1 đơn vị sản phẩm
Phương pháp tính theo suất phụ tải trên đơn vị diện tích sản xuất

1.1 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN PHÂN XƯỞNG.

Trong một phân xưởng thường có nhiều thiết bị có công suất và chế độ làm việc khác
nhau, muốn xác định phụ tải tính toán chính xác cần phải phân nhóm các thiết bị.Việc
phân nhóm các thiết bị tuân theo các nguyên tắc sau:
-

Mỗi nhóm có n thiết bị (n<12) để đảm bảo số thiết bị trong 1 nhóm là không
quá nhiều vì số đầu ra của các tủ động lực thường ≤12
Các thiết bị trong cùng 1 nhóm phải ở gần nhau để giảm chiều dài đường
dây hạ áp.Nên có thể tiết kiệm được vốn đầu tư và tổn thất trên các đường
dây hạ áp trong phân xưởng

Sinh viên: Nguyễn Đức Dương

Page 7


Trường Đại Học Điện Lực
-

-

Đồ án môn học cung cấp điện

Chế độ làm việc của các thiết bị trong cùng 1 nhóm nên giống nhau để việc
xác định phụ tải tính toán được chính xác hơn và thuận lợi cho việc lựa chọn
phương thức cung cấp điện cho nhóm
Tổng công suất đặt các nhóm nên tương đương nhau để giảm chủng loại các
tủ động lực cần dùng trong phân xưởng và toàn nhà máy

Tuy nhiên rất khó thỏa mãn cùng một lúc các nguyên tắc trên, do đó khi thiết kế
phải tùy thuộc vào điều kiện cụ thể của phụ tải để lựa chọn phương án phù hợp nhất.
Ta có:
Số hiệu trên sơ đồ
1;2;3;4
5;6
7;12;15
8;9
10
11;13;14
16;17
18;19
20;21;22
23;24
25;26;27
28;29
30;31
32
33

Tên thiết bị

Hệ số ksd

cosφ

Lò điện kiểu tầng
0,35
0,91
Lò điện kiểu buồng
0,32
0,92
Thùng tôi
0,3
0,95
Lò điện kiểu tầng
0,26
0,86
Bể khử mỡ
0,47
1
Bồn đun nước nóng
0,3
0,98
Thiết bị cao tần
0,41
0,83
Máy quạt
0,45
0,67
Máy mài tròn vạn năng

0,47
0,6
Máy tiện
0,35
0,63
Máy tiện ren
0,53
0,69
Máy phay đứng
0,45
0,68
Máy khoan đứng
0,4
0,6
Cần cẩu
0,22
0,65
Máy mài
0,36
0,872
0
Phụ tải phân xưởng cơ khí –sửa chữa N 2

Công suất đặt
Pđ, kW
18+25+18+25
40+40
1,5+2,2+3
30+18,5
2,2

15+22+30
30+30
7,5+4,5
2,8+7,5+5,5
2,8+4
5,5+12+15
4,5+15
4,5+7,5
7,5
3

1.1.1 Phụ tải tính toán chiếu sáng của phân xưởng.
Trong thiết kế chiếu sáng, vấn đề quan trọng là đáp ứng yêu cầu về độ rọi và hiệu
quả chiếu sáng của chiếu sáng đối với thị giác. Ngoài độ rọi, hiệu quả của chiếu sáng còn
phụ thuộc vào quang thông, màu sắc ánh sáng, sự lựa chọn hợp lý các chao chóp đèn, sự
bố trí chiếu sáng vừa đảm bảo tính kỹ thuật và kinh tế, mỹ thuật.Thiết kế chiếu sáng phải
đảm bảo các yêu cầu sau:
- Không bị lóa
- Không có bóng tối
- Phải có độ rọi đồng đều
- Phải tạo được ánh sáng giống ánh sáng ban ngày
Sinh viên: Nguyễn Đức Dương

Page 8


Trường Đại Học Điện Lực

Đồ án môn học cung cấp điện

Vì phụ tải chiếu sáng có tính chất phân bố tương đối đều và tỉ lệ với diện tích nên ta
tính phụ tải chiếu sáng của phân xưởng sửa chữa theo suất phụ tải chiếu sáng của phân
xưởng.
Có suất chiếu sáng:
p0 = 15 W/m2
Có diện tích phân xưởng:
A = a.b = 24.36 = 864 m2
=> Suất phụ tải chiếu sáng của phân xưởng:
Pcs = p0.A = 15.864 = 12960 W = 12,96 kW
Vì dùng đèn sợi đốt nên hệ số công suất của nhóm chiếu sáng cosφ = 1.

1.1.2 Phụ tải tính toán nhóm thông thoáng và làm mát của phân xưởng.
Trong xưởng sửa chữa cơ khí cần phải có hệ thống thông thoáng, làm mát nhằm giảm
nhiệt độ

trong phân xưởng do trong quá trình sản xuất các thiết bị động lực, chiếu sáng
và nhiệt độ cơ thể người tỏa ra làm tăng nhiệt độ phòng. Nếu không được trang bị hệ
thống thông thoáng và làm mát sẽ gây ảnh hưởng đến năng suất lao động, sản phẩm,
trang thiết bị,ảnh hưởng đến sức khỏe công nhân làm việc trong nhà máy phân xưởng.
Lưu lượng gió tươi cần cấp vào xưởng là:
Q = n.V (m 3/h).
Trong đó:
n- tỉ số đổi không khí (1/h), với phân xưởng cơ khí ta lấy n = 6 (1/h).
V- thể tích phân xưởng (m3), V = a.b.h.
Với a,b,h (m) là chiều rộng,chiều dài,chiều cao phân xưởng.
Vậy Q = n.a.b.h = 6.24.36.5 = 25920(m3/h).
Ta chọn quạt DLHCV40-PG4S F có lượng gió q= 4500(m3/h).

Vậy số quạt cần để làm mát phân xưởng là : n=
Sinh viên: Nguyễn Đức Dương

Page 9

25920
4500

=6 quạt.


Trường Đại Học Điện Lực

Đồ án môn học cung cấp điện

Bảng thông số kĩ thuật của quạt hút:
Thiết bị

Công suất.W

Quạt hút

300

Lượng gió
(m3/h)
4500

Số lượng

ksd

6

0,7

cos

ϕ

0,8

Hệ số nhu cầu của quạt hút:
kncqh = k sd +

1 − k sd
n

0, 7 +

=

1 − 0,7
6

=0,822.

Phụ tải tính toán của nhóm thông thoáng làm mát là:
n

Plm = kncqh ∑ Pdmqi = 0,822.6.300 = 1479, 6(W)=1,4796(kW)
i =1

Slm =

Plm
1, 4796
=
= 1,8495kVA
cosϕ
0,8

Qlm = Slm2 − Plm2 = 1,84952 − 1, 4796 2 = 1,1097( KVAr )

1.1.3 Xác định phụ tải động lực của các phân xưởng
Phân xưởng sửa chữa cơ khí N 0 2 là phân xưởng số 2 trong sơ đồ mặt bằng nhà máy.
Phân xưởng có diện tích là 864m 2, trong phân xưởng có 33 thiết bị.Mỗi thiết bị có công
suất khác nhau: thiết bị có công suất lớn nhất là lò điện kiểu buồng (55 kW), thiết bị có
công suất nhỏ nhất là thùng tôi (1,1kW). Dựa vào các nguyên tắc chia nhóm ở trên, đồng
thời dựa vào vị trí, công suất của các thiết bị trong phân xưởng bố trí trên sơ đồ mặt bặng
phân xưởng, ta có thể chia các thiết bị trong phân xưởng cơ khí sửa chữa thành 5 nhóm.
-

Nhóm 1: gồm các thiết bị có số hiệu trên sơ đồ là: 1;2;3;4;5;6;7
Nhóm 2: gồm các thiết bị có số hiệu trên sơ đồ là: 8;9;10;11;12;13;14
Nhóm 3: gồm các thiết bị có số hiệu trên sơ đồ là: 15;16;17;18;19
Nhóm 4: gồm các thiết bị có số hiệu trên sơ đồ là: 20;21;22;25;26
Nhóm 5: gồm các thiết bị có số hiệu trên sơ đồ là: 29;28;29;30;31;32;33

Để xác định phụ tải tính toán cho nhóm phụ tải động lực của phân xưởng, ta sử dụng
phương pháp hệ số nhu cầu. Nội dung chính của phương pháp này như sau:
•

Xác định hệ số sử dụng tổng hợp của nhóm thiết bị theo biểu thức sau :

Sinh viên: Nguyễn Đức Dương

Page 10


Trường Đại Học Điện Lực

Đồ án môn học cung cấp điện
∑ P .k
ni sdi
∑P
ni

kΣ =
sd

Trong đó:

kΣ
sd
P
ni

k
•

: là hệ số sử dụng tổng hợp của nhóm thiết bị

: là công suất đặt của từng thiết bị trong nhóm, (kW)

sdi

: là hệ số sử dụng của từng thiết bị trong nhóm
Xác định số lượng thiết bị hiệu dụng của mỗi nhóm nhd theo công thức sau:
n
hd

∑P )
(
ni
=

2

2
∑P
ni

Số lượng thiết bị hiệu dụng của mỗi nhóm n hd là 1 số qui đổi gồm có n hd thiết bị giả
định có công suất định mức và chế độ làm việc như nhau và tiêu thụ công suất đúng bằng
công suất tiêu thụ của nhóm thiết bị thực tế. Các nhóm ở đây đều trên 4 thiết bị nên ta

xác định tỷ số

P
k = max
P
min

, sau đó so sánh k với kb là hệ số ứng với

kΣ
sd

của nhóm

Nếu k > kb , lấy nhd = n , với n là số lượng thiết bị thực tế của nhóm
•

Xác định hệ số nhu cầu của nhóm theo biểu thức sau :
k = kΣ +
nc
sd

•

•

Cuối cùng phụ tải tính toán của cả nhóm là :

P
= k .∑ P
n hom
nc
ni

Hệ số công suất phụ tải của nhóm là:
cosϕ

•

1− kΣ
sd
n
hd

n hom

=

∑ P .cosϕ
ni
i
∑P
ni

Công suất biểu kiến của nhóm là:
S

n hom

=

Sinh viên: Nguyễn Đức Dương

P
n hom
cosϕ

n hom
Page 11


Trường Đại Học Điện Lực
•

Đồ án môn học cung cấp điện

Công suất phản kháng :

(

Q
=S
. 1 − cosϕ 2
n hom
n hom
n hom

)

Sau đó, tổng hợp phụ tải động lực của toàn phân xưởng

N
P =k . ∑ P
dl
nc
n hom i
i =1

S

dl

=

P
dl
cosϕ
dl

N
.cosϕ
∑ P
n hom i
n hom i
i
=
1
cosϕ =
dl
N
∑ P
n hom i
i =1

(

Q = S . 1 − cosϕ 2

dl
dl
dl

)

Trong đó: N là số nhóm thiết bị trong toàn phân xưởng

k = kΣ +
nc
sd

1− kΣ
sd
N

N
.k Σ
∑ P
n hom i sdi
kΣ = i = 1
sd
N
∑ P
n hom i
i =1

Áp dụng tính cụ thể cho từng nhóm thiết bị
Sinh viên: Nguyễn Đức Dương

Page 12


Trường Đại Học Điện Lực

Đồ án môn học cung cấp điện

 Nhóm phụ tải I:

STT

Tên thiết bị

Số hiệu trên
sơ đồ

Công suất đặt
(kW)

1

Lò điện kiểu
tầng

1

0,35

0,91

18

6,3

16,38

2

Lò điện kiểu
tầng

2

0,35

0,91

25

8,75

22,75

3

Lò điện kiểu
tầng

3

0,35

0,91

18

6,3

16,38

4

Lò điện kiểu
tầng

4

0,35

0,91

25

8,75

22,75

5

Lò điện kiểu

buồng

5

0.32

0,92

40

12,8

36,8

6

Lò điện kiểu
buồng

6

0,32

0,92

55

17,6

50,6

7

Thùng tôi

7

0,3

0,95

1,1

0,33

1,045

182,1

60,83

166,705

Tổng nhóm I

 Nhóm phụ tải II:

STT

Tên thiết bị

Số hiệu trên
sơ đồ

1

Lò điện kiểu
tầng

8

0,26

0,86

30

7,8

25,8

2

Lò điện kiểu
tầng

9

0,26

0,86

20

5,2

17,2

3

Bể khử mỡ

10

0,47

1

1,5

0,705

1,5

4

Bồn đun nước
nóng

11

0,30

0,98

15

4,5

14,7

5

Thùng tôi

12

0,3

0,95

2,2

0,66

2,09

6

Bồn đun nước

nóng

13

0,30

0,98

22

6,6

21,56

Sinh viên: Nguyễn Đức Dương

Công suất đặt
(kW)

Page 13


Trường Đại Học Điện Lực

7

Bồn đun nước
nóng

Đồ án môn học cung cấp điện

14

0,30

0,98

Tổng nhóm II

30

9

29,4

120,7

34,465

112,25

 Nhóm phụ tải III.

STT

Tên thiết bị

Số hiệu
trên sơ đồ

Công suất đặt
(kW)

1

Thùng tôi

15

0,3

0,95

2,8

0,84

2,66

2

Thiết bị cao
tần

16

0,41

0,83

32

13,12

26,56

3

Thiết bị cao
tần

17

0,41

0,83

22

9,02

18,26

4

Máy quạt

18

0,45

0,67

11

4,95

7,37

5

Máy quạt

19

0,45

0,67

5,5

2,475

3,685

73,3

30,405

58,535

Tổng nhóm III

 Nhóm phụ tải IV.

STT
1

M

2

M

3

M

4
5
6
7

Sinh viên: Nguyễn Đức Dương

Page 14


Trường Đại Học Điện Lực

Đồ án môn học cung cấp điện

 Nhóm phụ tải V.

STT

Tên thi

1

Máy tiệ

2

Máy pha

3

Máy pha

4

Máy khoa

5

Máy khoa

6

Cần c

7

Máy m

Tổng nh

 Tính toán cho nhóm 1: Số liệu tính toán của nhóm 1 cho trong bảng sau:

STT

Tên thiết bị

Số hiệu trên
sơ đồ

1

Lò điện kiểu
tầng

1

0,35

0,91

18

6,3

16,38

2

Lò điện kiểu
tầng

2

0,35

0,91

25

8,75

22,75

3

Lò điện kiểu
tầng

3

0,35

0,91

18

6,3

16,38

4

Lò điện kiểu
tầng

4

0,35

0,91

25

8,75

22,75

5

Lò điện kiểu
buồng

5

0.32

0,92

40

12,8

Sinh viên: Nguyễn Đức Dương

Công suất đặt
(kW)

Page 15

36,8


Trường Đại Học Điện Lực

Đồ án môn học cung cấp điện

6

Lò điện kiểu
buồng

6

0,32

0,92

55

17,6

7

Thùng tôi

7

0,3

0,95

1,1

0,33

182,1

60,83

Tổng nhóm I

50,6

1,045
166,705

Ta có:
7
∑ P .k
dmi sdi 60,83
k
= i =1
=
sd ∑ 1
7
182,1
∑ P
dmi
i =1

= 0,334.

Số thiết bị hiệu dụng của nhóm I:
2
 7

 ∑ Pdmi ÷
÷
i
=
1

 =

n
=
hdI
7 2
182,12
∑ P
dmi
182 + 252 + 182 + 252 + 402 + 552 + 1,12
i =1

Hệ số nhu cầu nhóm I:
k

nc ∑ 1

=k

sd ∑ 1

+

1− k

sd ∑ 1
n
hd1

=0,334+
Tổng công suất phụ tải động lực nhóm I:
7

∑ P .k
dmi sdi
P = i =1
dlI
7
∑ P
dmi
i =1

1 − 0,334
5, 08

=0,629.

=0,629.182,1=114,54(kW);
Hệ số công suất của phụ tải động lực:

Sinh viên: Nguyễn Đức Dương

Page 16

=5,08.


Trường Đại Học Điện Lực
7
∑ P .cosϕ
dmi
i
cosϕ

= i =1
tbI
7
∑ P
dmi
i =1

Đồ án môn học cung cấp điện

166, 705
182,1

=

=0,915

Công suất toàn phần nhóm I:
S

dlI

=

P
dlI = 114,54
cosϕ
0,915
tbI

=125,18(kVA);

Công suất phản kháng nhóm I:
Q
= S 2 − P 2 = 125,182 − 114,542
dlI
dlI
dlI

=50,5(kVAr);

1.1.4 Tính toán phụ tải động lực cho các phân xưởng khác.
Các phân xưởng khác tính toán tương tự như phân xưởng I. Ta có bảng kết quả sau:

b

Pdl

15
3
86
5
68

114,54
73,02
54,3886
27,456
34,11
1.1.5 Tổng hợp các nhóm phụ tải động lực.
- Hệ số sử dụng tổng hợp:

5
.k
∑ P
dl ∑ i sd ∑ i 109, 0665
k
= i =1
=
sd ∑
4
303,5146
∑ P
dl ∑ i
i =1

Hệ số nhu cầu:

Sinh viên: Nguyễn Đức Dương

Page 17

=0,359;


Trường Đại Học Điện Lực

knc

∑

Đồ án môn học cung cấp điện

= ksd

∑

+

1 − k sd

∑ = 0,359 + 1 − 0,359
N
5

=0,646;

Tổng công suất phụ tải động lực:
Ptt .dl = knc

5

∑

.∑ Pdli
i =1

=0,646.303,5146= 196,07(kW);
Hệ số công suất của phụ tải động lực:
5

cosϕtbdl =

∑P
i =1

dli

.cosϕtbi

256, 779
303,5146

5

∑P
i =1

dli

=

=0,846;

Công suất toàn phần:
P
196, 07
S
= tt.dl =
tt.dl cosϕ
0,846
tt.dl

=231,76(kVA);

Công suất phản kháng:
Q
= S 2 − P 2 = 231, 762 − 196, 072
tt.dl
tt.dl tt.dl

1.1.6

=123,57(kVAr).

Phụ tải tổng hợp toàn phân xưởng.
Bảng tổng hợp số liệu tính toán

STT
1
2
3

Phụ tải
Động lực
Chiếu sáng
Thông thoáng, làm mát

Ptt, kW
196,07
12,96
1,4796

cosφ
0,846
1
0,822

Stt, kVA
231,76
12,96
1,8495

Qtt, kVAr
123,57
0
1,1097

Áp dụng tổng hợp phụ tải tính toán của toàn phân xưởng (mạng điện hạ áp) như sau:
Công suất tác dụng toàn phân xưởng:
Pttpx = kdt .( Ptt.dl + Pcs + Plm )

Lấy kdt = 1.

Sinh viên: Nguyễn Đức Dương

Page 18


Trường Đại Học Điện Lực

Đồ án môn học cung cấp điện

Pttpx 2 = 1.(196, 07 + 12, 96 + 1, 4796)

= 210,5096 (kW).
Hệ số công suất trung bình toàn phân xưởng:

cosϕ =

∑ P .cosϕ
∑P
i

i

=

i

Ptt .dl .cosϕtt .dl + Pcs .cosϕcs + Plm .cosϕlm 196, 07.0,846 + 12,96.1 + 1, 4796.0,822
=
= 0,855
Ptt .dl + Pcs + Plm
196, 07 + 12,96 + 1, 4796

Xét thêm tổn thất trong mạng điện (10%) và khả năng phát triển phụ tải trong 10 năm
(10%) ta sẽ có số liệu tính toán cho phân xưởng là:
Pttpx

Sttpx =

∑

= 1, 2.Pttpx = 1, 2.210,5096 = 252, 61kW

Pttpx

∑ = 252, 61 = 295, 45( MW)
cosϕtbpx 0,855

2
2
Qttpx = Sttpx
− Pttpx

∑

= 295, 452 − 252, 612 = 153, 23( MVAr )

1.2 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO CÁC PHÂN XƯỞNG KHÁC.
1.3.1 Phụ tải tính toán phân xưởng 1 (phân xưởng thiết bị cắt).
N0 theo sơ đồ mặt bằng
1
a.Công suất tính toán động lực của phân xưởng thiết bị điện là:
P = k .P = 0,36.500 = 180 ( kW )
dl
nc d

Sinh viên: Nguyễn Đức Dương

Page 19

Trường Đại Học Điện Lực

S

dl

=

Đồ án môn học cung cấp điện

P
dl = 180 = 276, 923 ( kVA )
cosϕ 0, 65

Qdl1 = S dl2 1 − Pdl21 = 276,9232 − 180 2 = 210, 44 MVAr

b.Công suất tính toán chiếu sáng của phân xưởng thiết bị điện là:
Ta dùng đèn sợi đốt có cosφ=1, nên Qcs=0, p0=0,015(kW/m2)
Pcs=p0.F=0,015.1135=17,025(kW)
c.Tổng công suất tính toán của phân xưởng 1:
Pttpx1 = Pdl .1 + Pcs1 = 180 + 17, 025 = 197, 025kW

Hệ số công suất phân xưởng 1:
P .cosϕ + P .cosϕ
cs dl1
dl = 17,025.1 + 180.0,65 = 0, 6802
cosϕ = cs
tb1

P +P
197, 025
cs dl

Công suất toàn phần phân xưởng 1:
osϕtb1 =

Sttpx1 =

Pcs .cosϕcs + Pdl1.cosϕdl 17, 025.1 + 180.0, 65
=
= 0, 6802
Pcs + Pdl
197, 025

Pttpx1
cosϕtb1

=

197, 025
= 289, 6575MVAr
0, 6802

Công suất phản kháng phân xưởng 1:
2
2
Qttpx1 = Sttpx
289, 65752 − 197, 0252 = 212,3267 MVAr
1 − Pttpx1 =

 Tính toán cho các phân xưởng khác.

Các phân xưởng khác tính tương tự như phân xưởng 1, ta có bảng tổng kết sau:

Sinh viên: Nguyễn Đức Dương

Page 20


Trường Đại Học Điện Lực

Đồ án môn học cung cấp điện

Bảng số liệu tính toán của các phân xưởng còn lại trong nhà máy sửa chữa thiết bị.
N0

Tên phân
xưởng

F, m2

Pd,
cos Pdl,
knc
kW
φ kW

1

PX thiết bị
cắt

1135

500 0.36 0,65 180 17,025 197,025 0,6802 289,6575 212,3267

3

PX dụng cụ

864

370 0,35 0,67

4

PX sửa chữa
điện

417

150 0,33 0,78 49,5 6,255 55,755 0,8047 69,2867 41,1343

5

PX làm
khuôn

176

100 0,34 0,7

6

PX sửa chữa
cơ khí

216

800 0,38 0,62 304

3,24 307,24 0,624 492,3718 384,7513

7

Nhà hành
chính,sinh
hoạt

555

50 0,34 0,84 17

8,325 25,325 0,8926 28,3722 12,7916

8

Khối các nhà
kho

771

35 0,37 0,77

9

PX thiết bị
điện không
tiêu chuẩn

185

30 0,39 0,61 11,7 2,775 14,475 0,6848 21,1376 15,4037

10

Nhà ăn

508

260 0,45 0,86 117

321

162 0,45 0,78 72,9 4,815 77,715 0,7936 97,9272 59,5828

11 PX gia công

Sinh viên: Nguyễn Đức Dương

Pcs,
kW

PΣ, kW cosφΣ SΣ, kVA QΣ,kVAr

129,
12,96 142,46
5

34

2,64

0,7 203,5143 145,3383

36,64 0,7216 50,7761 35,1528

12,9
11,565 24,515 0,8785 27,9055 13,3316
5

Page 21

7,62 124,62 0,8686 143,4723 71,0926


Trường Đại Học Điện Lực

Đồ án môn học cung cấp điện

1.3 TÍNH CHO TOÀN XÍ NGHIỆP.
Phụ tải tính toán tác dụng toàn nhà máy:
11

Pttxn = kdt .∑ Ptti
i =1

Với kdt : hệ số đồng thời có xét tới khả năng phụ tải các phân xưởng không đồng
thời cực đại.Có thể tạm lấy:
÷

÷

÷

÷

kdt = 0,9 0,95 khi số phân xưởng n = 2 4
kdt = 0,8 0,85 khi số phân xưởng n = 5 10.
Trong đồ án này ta lấy kdt = 0,85.
Pttpx = 0,85.1202,795 = 1022,376 kW.
Hệ số công suất trung bình toàn xí nghiệp:
11

cosϕtbxn =

∑ P .cosϕ
i =1

tti

tbi

11

∑P
i =1

= 0, 71

tti

Công suất toàn phần xí nghiệp:
Sttxn =

Pttxn
1022,376
=
= 1439, 966
cosϕtbxn
0, 71

(kVA);

Công suất phản kháng toàn xí nghiệp:
2
2
Qttxn = Sttxn
− Pttxn

= 1439,9662 − 1022,3762 = 1014, 026

(kVAr);

1.3.1

Xây dựng biểu đồ phụ tải của toàn xí nghiệp
- Biểu đồ phụ tải là 1 hình tròn vẽ trên mặt phẳng, có tâm trùng với tâm của
phụ tải điện; có diện tích tỷ lệ tương ứng với công suất tính toán của phụ tải
đó theo 1 tỷ lệ xích nào đó. Biểu đồ phụ tải cho phép người thiết kế hình
dung ra được sự phân bố phụ tải trong khu vực cần thiết kế từ đó vạch ra
những phương án thiết kế thích hợp và kinh tế.
Biểu đồ phụ tải toàn nhà máy là 1 vòng tròn có diện tích bằng phụ tải tính
toán của phân xưởng đã chọn theo tỷ lệ đã chọn:

Sinh viên: Nguyễn Đức Dương

Page 22


Trường Đại Học Điện Lực

Đồ án môn học cung cấp điện
S
i
r =
i
π .m

Trong đó: ri là bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải phân xưởng i (mm)

Si là công suất tính toán của phụ tải phân xưởng tương ứng (kVA)
m là tỷ lệ xích (kVA/mm2) .Chọn m=3
-

-

Mỗi phân xưởng có 1 biểu đồ phụ tải, tâm vòng tròn biểu đồ phụ tải trùng
tâm phụ tải phân xưởng. Các trạm biến áp được đặt gần sát tâm phụ tải. Mỗi
biểu đồ phụ tải trên vòng tròn được chia làm 2 phần hình quạt tương ứng với
phụ tải động lực và phụ tải chiếu sáng, thông thoáng làm mát.
Góc chiếu sáng , làm mát tính như sau:
α

Sinh viên: Nguyễn Đức Dương

cs

=

360.P
cs − lm
P
tt

Page 23


Trường Đại Học Điện Lực

Đồ án môn học cung cấp điện

Ta có bảng tổng kết sau:
Kết quả tính toán cho các phân xưởng được ghi trong bảng sau:
α csi

Tên phân
xưởng

Ptt
(kW)

Stt
(kVA)

Pcs
(kW)

xGi
(mm)

yGi
(mm)

Rpxi
(mm)

Phân xưởng
thiết bị cắt
Phân xưởng
cơ khí

Phân xưởng
dụng cụ
Phân xưởng
sửa chữa điện
Phân xưởng
làm khuôn
Phân xưởng
sửa chữa cơ
khí
Nhà hành
chính,sinh
hoạt
Khối các nhà
kho
Phân xưởng
thiết bị không
tiêu chuẩn

197,02
5

289,657
5

17,02
5

32

63

5,55

31,11

252,61

295,45

12,96

68,5

47,5

5,6

18,47

142,46

203,514
3

12,96

18

18

4,65

32,75

55,755

69,2867

6,255

103

19

2,71

40,39

36,64

50,7761

2,64

36,5

44,5

2,32

25,94

307,24

492,371
8

3,24

62

69,5

7,23

3,8

25,325

28,3722

8,325

64

19

1,74

118,34

24,515

27,9055

11,56
5

119

47,5

1,72

169,83

14,475

21,1376

2,775

96

67

1,5

69,02

10

Nhà ăn

124,62

143,472
3

7,62

121

67

3,9

22,01

11

Phân xưởng
gia công

77,715

97,9272

4,815

14

44

3,22

22,3

TT
1
2
3
4
5
6
7
8
9

Sinh viên: Nguyễn Đức Dương

Page 24

(độ)


Trường Đại Học Điện Lực

Đồ án môn học cung cấp điện

Ta có biểu đồ phụ tải toàn nhà máy như sau:

Sinh viên: Nguyễn Đức Dương

Page 25