Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí – sửa chữa

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: Ths NGUYỄN PHÚC HUY
ĐỒ ÁN MÔN HỌC

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN
Tên đồ án: Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí – sửa chữa.
A.Dữ liệu:
Thiết kế mạng điện cung cấp cho phân xưởng cơ khí sửa chữa lấy theo vần
alphabe theo chữ cái đầu tiên của họ và tên người thiết kế Cao Thị Kim Oanh. Tỷ lệ
phụ tải loại I và loại II là 85 %. Hao tổn điện áp cho phép trong mạng điện hạ áp là
.Hệ số công suất cần nâng lên là cos

= 0,90. Hệ số chiết khấu i =

12%. Thời gian sử dụng công suất cực đại T M, h; công suất ngắn mạch tại điểm đấu
điện Sk, MVA; thời gian tồn tại dòng ngắn mạch tk, sec. Khoảng cách từ nguồn điện
đến trung tâm phân xưởng là L, m, chiều cao nhà xưởng là H,m. Giá thành tổn thất
điện năng

; suất thiệt hại do mất điện gth = 7500 đ/kWh. Đơn giá tụ

bù là 200.103 đ/kVAr,chi phí vận hành tụ bằng 2% vốn đầu tư, suất tổn thất trong tụ
∆Pb = 0, 0025kW / kVAr . Gía điện trung bình g = 1000 đ/kWh. Điện áp lưới phân phối là
22 kV. Tham số khác lấy trong phụ lục và sổ tay thiết kế cung cấp điện.
Theo vần a, b, c của tên ta tra bảng đề cho và được các số liệu tính toán như sau :
Bảng 1.1: số liệu thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng
alphabê số
hiệu
O

2

phương án Sk,
MVA

H,m

L,m

TM,h

C

K
C

SV: CAO THỊ KIM OANH-LỚP Đ3H1

8,01

3,8
216

4880

Page 1


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: Ths NGUYỄN PHÚC HUY

Bảng 1.2: Số liệu các phụ tải tính toán của phân xưởng N02
Số liệu trên sơ đồ Tên thiết bị
1;2;3;4

Hệ số
Ksd

cosϕ công suất đặt P,KW

Lò điện kiểu tầng

0,35

0,91

20+25+18+25

Lò điện kiểu buồng

0,32

0,92

40+40

Thùng tôi

0,3

0,95

1,5+2,2+3

Lò điện kiểu tầng

0,26

0,86

30+18,5

Bể khử mỡ

0,47

1

2,2

Bồn đun nước nóng

0,3

0,98

15+22+30

16;17

Thiết bị cao tần

0,41

0,83

30+30

18;19

Máy quạt

0,45

0,67

7,5+4,5

Máy mài tròn vạn
năng

0,47

0,6

2,8+7,5+5,5

Máy tiện

0,35

0,63

2,8+4

Máy tiện ren

0,53

0,69

5,5+12+15

28;29

Máy phay đứng

0,45

0,68

4,5+15

30;31

Máy khoan đứng

0,4

0,6

4,5+7,5

32

Máy phay đứng

0,32

0,55

20

33

Máy chỉnh lưu hàn

0,46

0,62

2.25

5;6
7;12;15
8;9
10
11;13;14

20;21;22
23;24
25;26;27

B: Nội dung tính toán:
Chương I: Tính toán chiếu sáng cho phân xưởng
Chương II: Tính toán phụ tải điện
Chương III: Xác định sơ đồ cấp điện của phân xưởng
Chương IV: Lựa chọn và kiểm tra các thiết bị của sơ đồ điện
Chương V: Tính toán chế độ mạng điện
SV: CAO THỊ KIM OANH-LỚP Đ3H1

Page 2


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: Ths NGUYỄN PHÚC HUY

Chương VI: Tính chọn tụ bù nâng cao hệ số công suất
Chương VII: Tính toán nối đất
Chương VIII: Dự toán công trình.

LỜI NÓI ĐẦU
Điện năng là một dạng năng lượng phổ biến và có vai trò quan trọng trong sự
phát triển của nền kinh tế quốc dân. Đất nước ta đang trong quá trình công nghiệp
hóa hiện đại hóa, nhu cầu về điện năng trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp,
dịch vụ và thương mại ngày càng tăng cao, đặc biệt là công nghiệp. Vấn đề đặt ra là
cần phải cung cấp điện như thế nào để đảm bảo được các yêu cầu về kinh tế, độ tin
cậy cung cấp điện, độ an toàn cao và chất lượng điện năng nằm trong pham vi cho

phép. Trong quá trình học tập để trở thành một kỹ sư điện trong tương lai, em được
giao làm đồ án môn học cung cấp điện với đề tài:
“Thiết kế cung cấp điện cho một phân xưởng sản xuất công nghiệp - phân
xưởng cơ khí – sửa chữa”
Trong thời gian làm bài, sự cố gắng của bản thân cùng với sự giúp đỡ của các
thầy cô trong bộ môn cung cấp điện, đặc biệt là thầy Nguyễn Phúc Huy em đã hoàn
thành đồ án của mình. Song do thời gian làm bài ít, kiến thức có hạn, chưa có kinh
nghiệm thưc tế không tránh khỏi những thiếu sót. Em mong muốn nhận được những
góp ý, chỉ bảo của thầy cô để có thêm được kinh nghiệm trong quá trình công tác sau
này.
Em xin trân thành cảm ơn!
Sinh viên
Cao Thị Kim Oanh

B.Nội dung của bản thuyết minh.
SV: CAO THỊ KIM OANH-LỚP Đ3H1

Page 3


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: Ths NGUYỄN PHÚC HUY
CHƯƠNG I

TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG
Trong thiết kế chiếu sáng, vấn đề quan trọng nhất phải quan tâm là đáp ứng các
yêu cầu về độ rọi và hiệu quả 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
cùng sự bố trí chiếu sáng vừa đảm bảo tính kinh tế và mỹ quan hoàn cảnh. Thiết kế

chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu sau:
- Không bị loá mắt.
- Không loá do phản xạ.
- Không có bóng tối.
- Phải có độ rọi đồng đều.
- Phải đảm bảo độ sáng đủ và ổn định.
- Phải tạo ra được ánh sáng giống ánh sáng ban ngày.
Các hệ thống chiếu sáng bao gồm chiếu sáng chung, chiếu sáng cục bộ và chiếu
sáng kết hợp ( kết hợp giữa cục bộ và chung ). Do yêu cầu thị giác cần phải làm việc
chính xác, nơi mà các thiết bị cần chiếu sáng mặt phẳng nghiêng và không tạo ra các
bóng tối sâu thiết kế cho phân xưởng thường sử dụng hệ thống chiếu sáng kết hợp.
Chọn loại bóng đèn chiếu sáng: gồm 2 loại: bóng đèn sợi đốt và bóng đèn huỳnh
quang. Các phân xưởng thường ít dung đèn huỳnh quang vì đèn huỳnh quang có tần
số là 50Hz thường gây ra ảo giác không quay cho các động cơ không đồng bộ, nguy
hiểm cho người vận hành máy, dễ gây ra tai nạn lao động. Do đó người ta thường sử
dụng đèn sợi đốt cho các phân xưởng sửa chữa cơ khí.
Việc bố trí đèn khá đơn giản, thường được bố trí theo các góc của hình vuông
hoặc hình chữ nhật.
1.1 Tính toán chiếu sáng cho phân xưởng.
Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng cơ khí – sửa chữa có kích thước a xb xH
là 36x24x3,8 m. Chọn độ rọi là Eyc = 100 lux.
Căn cứ vào độ cao trần tường là H = 3,8 m
Độ cao treo đèn cách trần là:
h1 = 0,7 m ;
Độ cao mặt công tác là :
h2 = 0,8 m ;
Khoảng cách từ đèn đến mặt công tác là :

SV: CAO THỊ KIM OANH-LỚP Đ3H1

Page 4


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: Ths NGUYỄN PHÚC HUY

h = H – h1 – h2 = 3,8 – 0,8 – 0,7 = 2,3 m ;

Với loại đèn dùng để chiếu sáng cho phân xưởng sản xuất nên chọn khoảng
cách giữa các đèn được xác định là L/h =1,8 (bảng 12.4) tức là:
L = 1,8 * h = 1,8 * 2,3= 4,14 m
Căn cứ vào kích thước phân xưởng ta chọn khoảng cách giữa các đèn trong
cùng một hàng ngang là Ln = 4 mét và khoảng cách giữa các hàng đèn là L d = 2 mét
=> q=2; p=2;Như vậy tộng cộng có 6 hàng đèn,mỗi hàng có 9 bóng.
Kiểm tra mức độ đồng đều về ánh sáng ta có :
Ln
L
4
4
4
4
L
L
≤ q ≤ n và d ≤ p ≤ d hay < 2 ≤ và < 2 ≤ =>thỏa mãn
3
2
3
2
3

2
3
2
Như vậy là bố trí đèn là hợp lý.
Chỉ số phòng:

ϕ=

a.b
36* 24
=
= 6, 26
h. ( a + b ) 2,3* ( 36 + 24 )

Lấy độ phản xạ của trần và đèn lần lượt là: σ tran = 50% và σ tuong = 30%
kết hợp với chỉ số phòng ta tra bảng được hệ số sử dụng là: ksd = 0,59
Lấy hệ số dự trữ k = 1,3 và hệ số tính toán Z = 1,1 xác định được quang
thông của mỗi đèn như sau :
Fyc

=

k .E yc .S .Z
n.k sd

=

1,3.100.36.24.1,1
= 3877,966 (lumen)
54.0,59

SV: CAO THỊ KIM OANH-LỚP Đ3H1

Page 5


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: Ths NGUYỄN PHÚC HUY

n: là số bóng đèn
chọn loại bong đèn sợi đốt Halogen công suất là 300 W có F = 5000 > Fyc
Tổng công suất đèn là: Pcs = 54*300 = 16200 W = 16,2 kW.

Như vậy tổng số đèn cần lắp đặt sẽ là 54 được bố trí như sau:

36 m
2m
4m

24 m

2m

4m

1.2Chọn cáp cho hệ thống chiếu sáng
• Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ chiếu sáng.
P

16, 2

cs
Ics = 3.U .cosϕ = 3.0,38.1 = 24, 61 (A)
dm

(với đèn sợi đốt cos ϕ =1).

SV: CAO THỊ KIM OANH-LỚP Đ3H1

Page 6


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
I cp ≥

GVHD: Ths NGUYỄN PHÚC HUY

I cs
24, 61
=
= 25,91( A)
k1.k2 .k3 0,95.1.1

Trong đó :
k1: hệ số thể hiện ảnh hưởng của cách thức lắp đặt, cáp treo trên trần; k1=0,95.
k2: hệ số thể hiện ảnh hưởng tương hỗ của các mạch đặt kề nhau, lấy k2 = 1
k3: Hệ số ảnh hưởng của nhiệt độ tương ứng với dạng cách điện.
Do t o < 30o nên k3 =1.
Chọn cáp đồng 4 lõi vỏ PVC, tiết diện 3,5 mm2 có Icp = 27 A do CADIVI chế tạo

+ Chọn dây dẫn từ áp tô mát nhánh tới các nhóm đèn.
Tiến hành phân nhóm đèn theo diện tích.

• Nhánh cấp cho nhón 8 bóng công suất 300W
Công suất tổng: P = 8.300 = 2400 W = 2,4 kW.
I lv max =

Suy ra:

I cp ≥

2,4
= 10,9 A
0,22

I lv max
10,9
= 16,4 A
=
k1 .k 2 .k 3
0,95.0,7.1

Trong đó :
k1 =0,95: Cáp treo trên trần .
k2=0,7 (ví dụ tất cả 11 mạch cáp đi trong cùng máng cáp)
Chọn cáp đồng hai lõi vỏ PVC, tiết diện 1,5 mm2 có Icp= 21 A, do CADIVI chế tạo.

• Nhánh cấp cho nhóm 4 bóng công suất 300W
Công suất tổng: P = 4.300 = 1200 W = 1,2 kW.
I lv max =

Suy ra:

I cp ≥

1, 2
= 5, 45 A
0, 22

I lv max
5, 45
= 8, 2 A
=
k1 .k 2 .k 3
0,95.0, 7.1

SV: CAO THỊ KIM OANH-LỚP Đ3H1

Page 7


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: Ths NGUYỄN PHÚC HUY

Trong đó :
k1 =0,95: Cáp treo trên trần .
k2=0,7 (có tất cả 10 mạch cáp đi trong cùng máng cáp)
Chọn cáp đồng hai lõi vỏ PVC, tiết diện 1 mm2 có Icp= 15 A, do CADIVI chế tạo.

• Nhánh cấp cho nhóm 6 bóng công suất 300W
Công suất tổng: P = 6.300 = 1800 W = 1,8 kW.
I lv max =

Suy ra:

I cp ≥

1,8
= 8,18 A
0, 22

I lv max
8,18
= 12,3 A
=
k1 .k 2 .k 3
0,95.0, 7.1

Trong đó :
k1 =0,95: Cáp treo trên trần .
k2=0,7 (ví dụ tất cả 11 mạch cáp đi trong cùng máng cáp)
Chọn cáp đồng hai lõi vỏ PVC, tiết diện 1 mm2 có Icp= 15 A, do CADIVI chế tạo.

• Nhánh cấp cho nhóm 3 bóng công suất 300W
Công suất tổng: P = 3.300 = 900 W = 0,9 kW.
I lv max =

Suy ra:

I cp ≥

0,9
= 4, 09 A
0, 22

I lv max
4, 09
= 6,15 A
=
k1 .k 2 .k 3
0,95.0, 7.1

Trong đó :
k1 =0,95: Cáp treo trên trần .
k2=0,7 (ví dụ tất cả 11 mạch cáp đi trong cùng máng cáp)
Chọn cáp đồng hai lõi vỏ PVC, tiết diện 1 mm2 có Icp= 15 A, do CADIVI chế tạo.

• Nhánh cấp cho nhóm 5 bóng công suất 300W
SV: CAO THỊ KIM OANH-LỚP Đ3H1

Page 8


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: Ths NGUYỄN PHÚC HUY

Công suất tổng: P = 5.300 = 1500 W = 1,5 kW.
I lv max =

Suy ra:

I cp ≥

1,5
= 6,82 A
0, 22

I lv max
6,82
= 10, 25 A
=
k1 .k 2 .k 3
0,95.0, 7.1

Trong đó :
k1 =0,95: Cáp treo trên trần .
k2=0,7 (ví dụ tất cả 11 mạch cáp đi trong cùng máng cáp)
Chọn cáp đồng hai lõi vỏ PVC, tiết diện 1 mm2 có Icp= 15 A, do CADIVI chế tạo.

SV: CAO THỊ KIM OANH-LỚP Đ3H1

Page 9


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: Ths NGUYỄN PHÚC HUY

Sơ đồ nguyên lý mạng chiếu sáng

SV: CAO THỊ KIM OANH-LỚP Đ3H1

Page 10


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: Ths NGUYỄN PHÚC HUY

Sơ đồ đi dây mạng chiếu sáng phân xưởng
• Chọn áp tô mát

- Chọn áp tô mát tổng
Ics= 24,61 A, ta chọn áp tô mát tổng loại 50AF-ABE 53a có Iđm= 40 A, 3 cực,
Icp =47 A
- Chọn áp tô mát nhánh.
+ Nhánh cung cấp điện cho 8 bóng:
I lv max =

2,4
= 10,9 A , ta chọn áp tô mát 50AF-ABE53a Iđm = 20 A, 2 cực, do LG chế
0,22

tạo, Icp =25A
+ Các nhánh khác cũng dùng áp tô mát Iđm= 20 A cùng loại.
Bảng 1.2: Thông số Át-tô-mát được lựa chọn

SV: CAO THỊ KIM OANH-LỚP Đ3H1

Page 11


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

Vị trí
Áp tô mát
tổng
Áp tô mát
nhánh

Loại

GVHD: Ths NGUYỄN PHÚC HUY

Kiểu

Số
cực

Udm(V)

Idm(A)

50AF

ABE 53a

600

3

40

50AF

ABE 53a

600

2

20

- Kiểm tra điều kiện chon dây kết hợp với áp tô mát
Điều kiện kiểm tra:
I cp ≥

-

1,25.I đmA
1,5.k1 .k 2 .k 3

Mạch chiếu sáng tổng dùng dây 4x3,5 mm 2, bảo vệ bằng áp tô mát kiểu
50AF:
I cp = 47 A ≥

1, 25.I đmA
1, 25.40

=
= 35, 08 A
1,5.k1.k2 .k3 1,5.0,95.1.1

- Các mạch nhánh dùng dây 2x1,5mm2 và 2x1mm2, bảo vệ bằng áp tô mát
kiểu 50AF:
I cp = 25 A ≥

1,25.I đmA
1,25.20
=
= 25 A
1,5.k1 .k 2 .k 3 1,5.0,95.0,7.1

Thỏa mãn điều kiện.
+ Không cần kiểm tra độ sụt áp của của đường dây vì đường dây ngắn, các dây
đều được chọn vượt cấp.
CHƯƠNG 2
TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN
2.1. Phụ tải chiếu sáng.
Tổng công suất chiếu sáng chung (coi hệ số đồng thời kđt =1),
Pcs = kđt * N *Pd = 1*54*300 = 16200 W

SV: CAO THỊ KIM OANH-LỚP Đ3H1

Page 12


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: Ths NGUYỄN PHÚC HUY

Vì đèn dùng sợi đốt nên hệ số cos

của nhóm chiếu sáng là 1. Do đó ta có
Pcs
16,2
=
= 16,2kVA
cosϕ
1
Qcs = 0 kVAr

công suất toàn phần của nhóm chiếu sáng là: Scs =
2.2. Phụ tải thông thoáng và làm mát.
Lưu lượng gió tươi cần cấp vào xưởng là:

(

Q = n.V m 3 / h

)

n – tỉ số đổi không khí (1/h)_ với phân xưởng cơ khí lấy n = 6 (1/h)
V – thể tích của phân xưởng (m3) V = a.b.h = 36.24.3,8 = 3283,2 m3
với a (m), b (m), chiều rộng – dài phân xưởng (đo theo đề bài)
H (m)– chiều cao của phân xưởng;
Q = 3283,2.6 = 19699,2 (m3/h)
Q 19699,2
= 8,96 .

Chọn quạt có q = 2200 (m3/h) ⇒ Số quạt = =
q
2200
Vậy chọn số quạt hút là 9 cái
Bảng thông số kỹ thuật của quạt hút công nghiệp
Thiết bị
Quạt hút

Công suất
(W)
215

Lượng gió
(m3/h)
2200

Số lượng n

ksd

cosϕ

9

0,7

0,8

kncqh = k sd +

Hệ số nhu cầu của quạt hút là:

1 − k sd
n

= 0,7 +

1 − 0,7
= 0,8
9

Phụ tải tính toán nhóm phụ tải thông thoáng-làm mát:

Plm = k

qh
nc

n

∑P

đmqi

= 0,8.9.0,215 = 1,548 kW

i =1

S lm =

Plm
1,548
= 1,935 kVA
=
0,8
cosϕ

Qlm = S lm2 − Plm2 = 1,9352 − 1,5482 = 1,161 kVAr
SV: CAO THỊ KIM OANH-LỚP Đ3H1

Page 13


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: Ths NGUYỄN PHÚC HUY

2.3. Phụ tải động lực.
Vì phân xưởng có rất nhiều thiết bị nằm rải rác ở nhiều khu vực trên mặt bằng phân
xưởng, nên để cho việc tính toán phụ tải chính xác hơn và làm căn cứ thiết kế tủ
động lực cấp điện cho phân xưởng, ta chia các thiết bị ra từng nhóm nhỏ, đảm bảo:
- Các thiết bị điện trong cùng một nhóm gần nhau;
- Nếu có thể, trong cùng một nhóm nên bố trí các máy có cùng chế độ làm
việc;
- Công suất các nhóm xấp xỉ bằng nhau.
* Nhóm 1 ( i = 1,2,…,7)
TT
1

Tên thiết bị

Lò điện kiểu
tầng

Số
hiệu

Cos
φ

P

P*P

P*Cosφ

P*ksd

1

0,35 0,91

20

400

18,2

7

ksd

2

Lò điện kiểu
tầng

2

0,35 0,91

25

625

22,75

8,75

3

Lò điện kiểu
tầng

3

0,35 0,91

18

324

16,38

6,3

4

Lò điện kiểu
tầng

4

0,35 0,91

25

625

22,75

8,75

5

Lò điện kiểu
buồng

5

0,32 0,92

40

1600

36,8

12,8

6

Lò điện kiểu
buồng

6

0,32 0,92

40

1600

36,8

12,8

7

Thùng tôi

7

0,3

1,5

1,38

0,45

155,06

56,85

0,95

Tổng

169,
5

2,25
5176,2
5

- Số lượng hiệu dụng nhóm 1:
SV: CAO THỊ KIM OANH-LỚP Đ3H1

Page 14

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: Ths NGUYỄN PHÚC HUY

- Hệ số sử dụng nhóm 1:
k sdn1 =

∑ Pi * ksdi 56,85
=
= 0,335
∑ Pi
169,5

- Hệ số nhu cầu nhóm 1:
kncn1 = k sdn1 +

1 − k sdn1
1 − 0,335
= 0,335 +
= 0, 617
nhdn1
5,55

- Tổng công suất phụ tải nhóm 1:

Pdln1 = kncn1 * ∑ Pi = 0, 617 *169,5 = 104,58 kW

- Hệ số công suất của phụ tải nhóm 1:
cosϕtbn1 =

∑ Pi * cosϕi
155, 06
=
= 0,915
∑ Pi
169,5

- Công suất toàn phần:

Sđln1 =

Pd ln1
104,58
=
= 114,29 kVA
cos ϕtbn1 0,915

- Công suất phản kháng:
Qđln1 =

Sđ2 ln1 − Pđ2ln1 = 114,292 − 104,582 = 46,1 kVAr

*Nhóm 2: ( i = 1,…,7 )
Bảng phụ tải nhóm 2.
TT

Tên thiết bị

Số

hiệu

ksd

Cos
φ

P

P*P

P*Cosφ

P*ksd

30

900

25,8

7,8

342,25

15,91

4,81

1

Lò điện kiểu
tầng

8

0,26 0,86

2

Lò điện kiểu
tầng

9

0,26 0,86 18,5

3

Bể khử mỡ

10

0,47

1

2,2

4,84

2,2

1,034

4

Bồn đun nước
nóng

11

0,3

0,98

15

225

14,7

4,5

5

Bồn đun nước

13

0,3

0,98

22

484

21,56

6,6

SV: CAO THỊ KIM OANH-LỚP Đ3H1

Page 15


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: Ths NGUYỄN PHÚC HUY

nóng
6

Bồn đun nước
nóng

14

0,3

0,98

30

900

29,4

9

7

Thùng tôi

12

0,3

0,95

2,2

4,84

2,09

0,66

119,

9

2860,9
3

111,66

34,404

Tổng

-Số lượng hiệu dụng
nhdn1 =

(∑ Pi ) 2 119,92
=
= 5, 025
∑ Pi 2
2860,93

- Hệ số sử dụng nhóm 2:
k sdn 2 =

∑ Pi * k sdi 34, 404
=
= 0, 287
∑ Pi
119,9

- Hệ số nhu cầu nhóm 2:

kncn 2 = k sdn 2 +

1 − k sdn 2
1 − 0, 287
= 0, 287 +
= 0, 605
nhdn 2
5, 025

- Tổng công suất phụ tải nhóm 2:

Pdln 2 = kncn 2 * ∑ Pi = 0, 605*119,9 = 72,54 kW

- Hệ số công suất của phụ tải nhóm 2:
cosϕtbn 2 =

∑ Pi * cosϕi
111, 66
=
= 0,93
∑ Pi
119,9

- Công suất toàn phần:

Sđln2 =

Pd ln 2
72,54
=

= 78 kVA
cos ϕtbn 2 0,93

- Công suất phản kháng:
Qđln2 =

2
Sđlj
− Pđlj2 = 782 − 72,542 = 28,67 kVAr

*Nhóm 3: ( i = 1,…5)
Bảng phụ tải nhóm 3.
SV: CAO THỊ KIM OANH-LỚP Đ3H1

Page 16


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
TT

Tên thiết bị

1

Thùng tôi

GVHD: Ths NGUYỄN PHÚC HUY

Số
hiệu

ksd

Cos
φ

P

P*P

P*Cosφ

P*ksd

15

0,3

0,95

3

9

2,85

0,9

2

Thiết bị cao tần 16

0,41 0,83

30

900

24,9

12,3

3

Thiết bị cao tần 17

0,41 0,83

30

900

24,9

12,3

4

Máy quạt

18

0,45 0,67

7,5

56,25

5,025

3,375

5

Máy quạt

19

0,45 0,67

4,5

20,25

3,015

2,025

75

1885,5

60,69

30,9

Tổng
- Số lượng hiệu dụng nhóm 3:
nhdn 3 =

( ∑ Pi ) 2
752
=
= 2,983
∑ Pi 2
1885,5

- Hệ số sử dụng nhóm 3:
k sdn3 =

∑ Pi * k sdi 30,9
=
= 0, 412
∑ Pi
75

- Hệ số nhu cầu nhóm 3:
kncn 3 = k sdn 3 +

1 − k sdn 3

1 − 0, 412
= 0, 412 +
= 0, 752
nhdn 3
2,983

- Tổng công suất phụ tải nhóm 3:

Pdln 3 = K ncn 3 * ∑ Pi = 0, 752*75 = 56, 4 kW

- Hệ số công suất của phụ tải nhóm 3:
cosϕtbn 3 =

∑ Pi * cosϕi
60, 69
=
= 0,81
∑ Pi
75

- Công suất toàn phần:

Sđln3 =

Pd ln 3
56,4
=
= 69,63 kVA
cos ϕtbn 3 0,81

- Công suất phản kháng:
- Qđln3 =

S đ2 ln 3 − Pđ2ln 3 = 69,632 − 56, 42 = 40,83 kVAr

*Nhóm 4:
Bảng phụ tải nhóm 4.
SV: CAO THỊ KIM OANH-LỚP Đ3H1

Page 17


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: Ths NGUYỄN PHÚC HUY

Số
hiệu

ksd

Cos
φ

P

20

0,47

0,6

2,8

Máy mài tròn vạn
năng

21

0,47

0,6

3

Máy mài tròn vạn
năng

22

0,47

4

Máy tiện

23

5

Máy tiện

6
7

TT

Tên thiết bị

1

Máy mài tròn vạn
năng

2

P*Cosφ

P*ksd

7,84

1,68

1,316

7,5

56,25

4,5

3,525

0,6

5,5

30,25

3,3

2,585

0,35

0,63

2,8

7,84

1,764

0,98

24

0,35

0,63

4

16

2,52

1,4

Máy tiện ren

25

0,53

0,69

5,5

30,25

3,795

2,915

Máy tiện ren

26

0,53

0,69

12

144

8,28

6,36

40,
1

292,43

25,839

Tổng

P*P

19,081

- Số lượng hiệu dụng nhóm 4:
nhdn 4 =

(∑ Pi ) 2
40,12

=
= 5,5
∑ Pi 2
292, 43

- Hệ số sử dụng nhóm 4:
k sdn 4 =

∑ Pi * k sdi 19, 081
=
= 0, 476
∑ Pi
40,1

- Hệ số nhu cầu nhóm 4:
kncn 4 = k sdn 4 +

1 − k sdn 4
1 − 0, 476
= 0, 476 +
= 0, 699
nhdn 4
5,5

- Tổng công suất phụ tải nhóm 4:

Pdln 4 = k ncn 4 * ∑ Pi = 0, 699* 40,1 = 28, 023 kW

-Hệ số công suất phụ tải nhóm 4:
cosϕtbn 4 =

∑ Pi * cosϕi
25,839
=
= 0, 644
∑ Pi
40,1

SV: CAO THỊ KIM OANH-LỚP Đ3H1

Page 18


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
-

GVHD: Ths NGUYỄN PHÚC HUY

Công suất toàn phần:

Sđln4 =

Pd ln 4
28,023
=
= 43,51 kVA
cos ϕtbn 4 0,644

- Công suất phản kháng:
Qđln4 =

Sđ2 ln 4 − Pđ2ln 4 = 43,512 − 28,0232 = 33,28 kVAr

Nhóm 5
Bảng phụ tải nhóm 5.
TT

Tên thiết bị

Số
hiệu

ksd

Cos
φ

P

1

Máy tiện ren

27

0,53

0,69

2

Máy phay đứng

28

0,45

3

Máy phay đứng

29

4

Máy khoan đứng

5

Máy khoan đứng

P*P P*Cosφ

P*ksd

15

225

10,35

7,95

0,68

4,5

20,2
5

3,06

2,025

0,45

0,68

15

225

6,75

6,75

30

0,4

0,60

4,5

20,2
5

2,7

1,8

31

0,4

0,60

7,5

56,2
5

4,5

3

6

Cần cẩu

32

0,22

0,65

7,5

56,2
5

4,875

1,65

7

Máy mài

33

0,36

0,872

3

9

2,616

1,08

57

612

34,851

24,255

Tổng
- Số lượng hiệu dụng nhóm 5:
nhdn 5

(∑ Pi ) 2 57 2
=
=
= 5,309
∑ Pi 2
612

- Hệ số sử dụng nhóm 5:
k sdn5 =

∑ Pi * k sdi 24, 255
=
= 0, 426
∑ Pi
57

- Hệ số nhu cầu nhóm 5:
kncn 5 = k sdn 5 +

1 − k sdn5
1 − 0, 426
= 0, 426 +
= 0, 675
nhdn5
5,309

SV: CAO THỊ KIM OANH-LỚP Đ3H1

Page 19


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: Ths NGUYỄN PHÚC HUY

- Tổng công suất phụ tải nhóm 5:

Pdln 5 = K ncn 5 * ∑ Pi = 0, 675*57 = 38, 475 kW

- Hệ số công suất của phụ tải nhóm 5:
cosϕtbn 5 =

∑ Pi * cosϕi
34,851
=

= 0, 611
∑ Pi
57

- Công suất toàn phần:

Sđln5 =

Pd ln 5
38,475
=
= 62,97 kVA
cos ϕtbn 5 0,611

- Công suất phản kháng:
Qđln5 =

Sđ2 ln 5 − Pđ2ln 5 = 62,97 2 − 38,4752 = 49,85 kVAr

Bảng tổng hợp phụ tải động lực của các nhóm:
TT
1
2
3
4
5

Phụ tải
Nhóm 1
Nhóm 2

Nhóm 3
Nhóm 4
Nhóm 5
Tổng

ksdni
0,335
0,287
0,412
0,476
0,426

cos ϕ tbni
0,915
0,93
0,81
0,644
0,611

Pni
104,58
72,54
56,40
28,023
38,475
300,02

Pni*Pni
10936,98
5262,05

3180,96
785,29
1480,33
21645,61

Pni*cosφni
95,69
67,46
45,684
18,05
23,51
250,394

Pni*ksdni
35,03
20,82
23,24
13,34
16,39
108,82

- Số lượng hiệu dụng:
nhd =

(∑ Pni ) 2 300, 022
=
= 4,158
∑ Pni2
21645, 61

- Hệ số sử dụng phụ tải động lực:
k sd ∑ =

∑ Pni * k sdni 108,82
=
= 0,36
∑ Pni
300, 02

- Hệ số nhu cầu phụ tải động lực:
knc ∑ = ksd ∑ +

1 − k sd ∑
nhd

= 0,36 +

1 − 0,36
= 0, 67
4,158

- Tổng công suất phụ tải động lực:

Pttdl ∑ = knc ∑ ∗ ∑ Pni = 0, 67 ∗ 300, 02 = 201, 01 kW

- Hệ số công suất trung bình của phụ tải tổng hợp:
SV: CAO THỊ KIM OANH-LỚP Đ3H1

Page 20

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
cosϕtbdl =

GVHD: Ths NGUYỄN PHÚC HUY

∑ Pni * cosϕtbni
250,394
=
= 0,83
∑ Pni
300, 02

- Công suất toàn phần: Sttdl =

Pttdl
201,01
=
= 242,181 kVA
cosϕtbdl
0,83

- Công suất phản kháng:
2
2
Qttđl = Sttđl
− Pttđl
= 242,1812 − 201,012 = 135,08 kVAr

2.4. Phụ tải tổng hợp toàn phân xưởng.

Kết quả tính toán phụ tải:
TT
1
2
3

Phụ tải
Chiếu sáng
Thông thoáng, làm mát
Động lực
Tổng

P
16,2
1,548
201,01
218,75
8

Cosφ P*Cosφ
1
16,2
0,8
1,2384
0,83
166,84
2,63

184,28

Công suất tác dụng toàn phân xưởng:
Pttpxđt= ktt đl( P . cs+ P lm+ P

) = 218,758

kW

Với kdt=1
Hệ số công suất trung bình toàn phân xưởng:
cos ϕ =

∑ Pi .cos ϕi Pttđl. cos ϕtb đl. + Pcs cos ϕtbcs + Ptlm cos ϕtblm
184,28
=
= 0,842
=
∑ Pi
Pttđl. + Pcs + Plm
218,758

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 phụ tải toàn phân xưởng là:
PttpxΣ = 1,2.Pttpx =1,2.218,758 = 262,51 kW

Sttpx =

PttpxΣ
cos ϕtbpx

=

262,51
= 311,77 kVA ;
0,842

2
2
Qttpx = Sttpx
− Pttpx
= 311,77 2 − 262,512 = 168,193 kVAr

SV: CAO THỊ KIM OANH-LỚP Đ3H1

Page 21


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: Ths NGUYỄN PHÚC HUY

CHƯƠNG 3
XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG
3.1 Lựa chọn công suất và số lượng máy biến áp
3.1.1 Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng:
- Vị trí đặt trạm biến áp phải thỏa mãn các yêu cầu sau: Gần tâm phụ tải,
thuận tiện cho hướng nguồn tới, cho việc lắp đặt các tuyến dây, vận hành, sửa chữa
máy biến áp, an toàn và kinh tế. Do các phụ tải được bố trí với mật độ cao trong nhà
xưởng nên không thể bố trí máy biến áp trong nhà. Vì vậy ta đặt máy phía ngoài
xưởng, khoảng cách từ trạm tới phân xưởng là 216 m
Hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn đầu tư:

i (1 + i )Th
0,12(1 + 0,12) 25
atc =
=
= 0,1275
(1 + i )Th − 1 (1 + 0,12) 25 − 1
Th là tuổi thọ của trạm biến áp lấy bằng 25 năm.
Hệ số khấu hao trạm biến áp tra theo bảng 3.1, sách cung cấp điện kkh = 0,065
p là hằng số tiêu chuẩn sử dụng vốn và khấu hao thiết bị;
p = atc + kkh = 0,1275 + 0,065 = 0,1925

Thời gian hao tổn cực đại: τ = (0,124 + 10−4 Tmax ) 2 8760
= (0,124 + 10-4.4880)2.8760 = 3281 (h)
Xét 3 phương án:
+ Phương án 1: 2 máy biến áp
+ Phương án 2: trạm có 1 máy biến áp và 1 máy phát diesel dự phòng
+Phương án 3: trạm có 1 máy biến áp

SV: CAO THỊ KIM OANH-LỚP Đ3H1

Page 22


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: Ths NGUYỄN PHÚC HUY

3.1.2 Phương án trạm biến áp
Do phụ tải có 85% phụ tải loại I&II nên ta chọn các phương án cấp điện, có thể như
sau:

1) Phương án 1: trạm có hai máy biến áp làm việc song song.
Hệ số điền kín của phụ tải:
k đk =

Ptb
T
4880
= max =
= 0,557 ≤ 0,75 → khi sự cố 1 máy, máy còn lại cho phép
Pmax 8760 8760

quá tải 40% liên tục 6 giờ trong một ngày, 5 ngày trong một tuần.
Công suất MBA được lựa chọn thỏa mãn điều kiện:
Stt . px 311,77

S
≥
=
= 155,885
 đmB1
2
2

0,85.Sttpx 0,85.311,77
S
≥
=
= 189,29
 đmB1
1,4

1,4
→ Chọn SđmB1 = 250 kVA
Sđm, kVA
2x250

∆P0 , kW ∆Pk, kW
0,64

4,1

Uk, %
4,0

Tổn thất 2 máy biến áp: VB1 = 1,6.( m + n.S đmB1 )
m, n: hệ số kinh tế cố định và thay đổi của trạm biến áp ( tra bảng 3.2)
m = 24,18.106đ; n = 0,18.106đ
Vậy : VB1 = 1,6.(24,18 + 0,18.250).106 = 110,688.106 đ
2

2

4,1  311,77 
∆P  S ttpx 
∆AB1 = N 1 
 τ + 2.∆P01t =

÷ .3281 + 2.0,64.8760
2  S đmB1 
2  250 
= 21673,21 (kWh)

Như vậy, thiệt hại do mất điện khi sự cố:
Yth1 = 0,25.S ttpx . cos ϕ .t f .g th

SV: CAO THỊ KIM OANH-LỚP Đ3H1

Page 23


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: Ths NGUYỄN PHÚC HUY

Với thời gian mất điện sự cố là tf = 24 (h/năm), gth = 7500 đ/kWh là suất thiệt hại do
mất điện.
Yth1 = 0,25.311,77.0,842.24.7500 = 11,8127.106 (đ)
Hàm chi phí qui dẫn của phương án:
Z B1 = p BV B1 + ∆AB1 .c ∆ + Yth

= 0,1925.110,688.106 + 21673,21.1000 + 11,8127.106
= 54,79335.106 (đ)
2, Phương án 2: trạm có 1 máy biến áp và 1 máy phát diesel dự phòng
Công suất được chọn thỏa mãn điều kiện:
SđmB2 ≥ Sttpx và máy phát điện thỏa mãn điều kiện S đmMF ≥ 0,85.Sttpx
Vậy ta chọn SđmB2 = 315 kVA và máy phát điện SđmMF = 350 kVA

Sđm, kVA

∆P0 , kW ∆PN, kW

315

0,72

4, 85

Thiệt hại do mất điện khi sự cố: Yth 2 = 0,25.S ttpx . cos ϕ .t f .g th
Với thời gian mất điện sự cố là t f = 24 (h/năm); gth = 7500 đ/kWh là suất thiệt hại do
mất điện
Yth2 = 0,25.311,77.0,842.24.7500 = 11,8127.106 (đ)
Vốn đầu tư máy biến áp: VB2 = m + n.SđmB2 = (24,18 + 0,18.315).106 = 80,88.106 (đ)
Vốn đầu tư máy phát điện: VMF = 1,95.SđmMF.106 = 1,95.350.106 = 682,5.106 (đ)
Tổn thất máy biến áp:
2

 S 
∆AB 2 = ∆PN  ttpx ÷ τ + ∆P02t
 SđmB 2 
2

 311,77 
= 4,85.
÷ .3281 + 0,72.8760 = 21895,38 (kWh)
 315 

(bỏ qua tổn thất trong máy phát điện và coi MPĐ như một phần tử của trạm biến áp)
SV: CAO THỊ KIM OANH-LỚP Đ3H1

Page 24

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: Ths NGUYỄN PHÚC HUY

Hàm chi phí qui dẫn của phương án:
Z B 2 = p B (V B 2 + 1,1.VMF ) + ∆AB 2 .c ∆ + Yth 2

= 0,1925.(80,88 + 1,1.682,5).106 + 21895,38.1000 + 11,8127.106
= 193,8868.106 (đ)

3,Phương án 3: Trạm có 1 máy biến áp
Công suất máy biến áp được lựa chọn thỏa mãn điều kiện: S đmB 2 ≥ S tt . px
Vậy ta chọn máy biến áp SđmB3 = 315 kVA
Sđm, kVA
315

∆P0 , kW
0,72

∆Pk, kW
4,85

Với thời gian mất điện sự cố là t f = 24 (h/năm); gth = 7500 đ/kWh là suất thiệt hại do
mất điện
Thiệt hại do mất điện khi sự cố hỏng máy biến áp
Yth 3 = S ttpx . cos ϕ .t f .g th = 311,77.0,842.24.7500 = 47,252.106 (đ)

Vốn đầu tư máy biến áp:
VB3 = m + n.SđmB3 = (24,18 + 0,18.315).106 = 80,88.106 (đ)
2

 S 
Tổn thất máy biến áp: ∆AB 3 = ∆PN 3  ttpx ÷ τ + ∆P03t
 SđmB 3 
2

 311,77 
= 4,85.
÷ .3281 + 0,72.8760 = 21895,38 (kWh)
 315 

Hàm chi phí qui dẫn của phương án:
Z B 3 = pBVB 3 + ∆AB 3 .c∆ + Yth 3
= 0,1925.80,88.106 + 21895,38.1000 + 47,252.106 = 84,7168.106 (đ)

Vốn đầu tư,
Chi phí hao
6
10 đ
tổn,
6
SV: CAO THỊ KIM OANH-LỚP Đ3H1 10 đ
Phương án 1 110,688
21,67321
Phương án 2 763,88
2189538
Phương án 3 80,88
21,89538

Thiệt hại,

106 đ
11,8127
11,8127
47,252

Z, 106 đ
Page 25
54,79335
193,8868
84,7186