Đồ án cung cấp điện: Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy và phân xưởng

Mục lục
Chương 1: Mở đầu
1.1. Giới thiệu chung về nhà máy
1.2. Nội dung tính toán thiết kế
Chương 2: Xác định phụ tải tính toán của nhà máy và phân xưởng
Chương 3: Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy.
3.1.

Chọn số lượng, dung lượng và vị trí đặt các trạm biến áp phân xưởng.

3.2.

Chọn số lượng, dung lượng và vị trí đặt các trạm biến áp trung gian.

3.3.

Thiết kế hệ thống cấp điện cho toàn nhà máy.

Chương 4: Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng sửa chữa cơ khí.
Chương 5: Tính toán bù công suất phản kháng cho hệ thống cung cấp điện của nhà máy.
Chương 6: Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa cơ khí.


CHƯƠNG 1:
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY
1.1 Tổng quan
Nhà máy cơ khí công nghiệp được xây dựng trên địa bàn huyện X, thành phố Y, với
quy mô bao gồm 10 phân xưởng và văn phòng.
Số

trên

Tên phân xưởng
mặt bằng
1.
Phân xưởng cơ khí chính
2.
Phân xưởng lắp ráp
3.
Phân xưởng sửa chữa cơ khí
4.
Phân xưởng rèn
5.
Phân xưởng đúc
6.
Bộ phận nén ép
7.
Phân xưởng kết cấu kim loại
8.
Văn phòng và phòng thiết kế
9.
Trạm bơm
10.
Chiếu sáng phân xưởng
Quy trình công nghệ của xí nghiệp:

Công suất đặt (kW)

Diện tích (m2)

1200

800
Theo tính toán
600
400
450
230
80
130
Xác định theo diện tích

1064
780
336
480
336
336
630
630
225

Theo quy trình công nghệ, việc ngừng cung cấp điện cho bất kỳ một phân xưởng nào
đều ảnh hưởng đến toàn bộ dây chuyền, gây gián đoạn và đình trệ sản xuất, gây thiệt hại lớn
về kinh tế. Do đó, nhà máy được xếp vào hộ loại II và hình thức cấp điện như hộ tiêu thụ loại
I: cấp 2 nguồn độc lập.


Nguồn điện cấp cho nhà máy được lấy từ lưới điện cách nhà máy 15Km dùng dây
nhôm lõi kép trần vặn xoắn( AC) để truyền tải điện. Phụ tải điện của nhà máy tương đối tập
trung, nguồn điện phục vụ sản xuất trong các phân xưởng chủ yếu 0,4kV, dung lượng ngắn
mạch phía hạ áp của trạm biến áp khu vực là: SN= 250 MVA.

Nhà máy làm việc ở chế độ 3 ca, sản xuất theo dây truyền nên thời gian sủ dụng công
suất cực đại Tmax= 5200( h), với mặt bằng bố trí nhà máy.
1.2 Các nội dung chủ yếu.
1. Xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng và của toàn nhà máy.
2. Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng sửa chữa cơ khí.
3. Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy :
- Chọn số lượng,dung lượng và vị trí đặt các trạm biến áp phân xưởng .
- Chọn số lượng,dung lượng và vị trí đặt các trạm biến áp trung gian(trạm
biến áp xí nghiệp ) hoặc trạm phân phối trung tâm.
- Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy .
4. Tính toán bù công suất phản kháng cho hệ thống cung cấp điện của nhà
máy.
5. Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa cơ khí.


CHƯƠNG 2:

XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

2.1. Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng sửa chữa cơ khí.
2.1.1.

Phân loại và phân nhóm các loại phụ tải trong phân xưởng sửa chữa cơ khí.

Các thiết bị đều làm việc ở chế độ dài hạn. Việc phân nhóm phụ tải do đó dựa theo
nguyên tắc sau:
-

Các thiết bị trong nhóm nên cùng một khu vực làm việc.

-

Các thiết bị trong nhóm nên gần nhau, tránh đi dây chồng chéo.

-

Công suất các thiết bị cùng nhóm nên cân đối để khỏi bị chênh lệch quá lớn giữa các
nhóm.

-

Số lượng các thiết bị trong nhóm bị giới hạn bởi số đầu ra của tủ động lực.

Do đó, căn cứ vào vị trí và công suất của các máy công cụ bố trí trên mặt bằng xưởng, ta
chia các thiết bị vào 5 nhóm như sau:
-

Nhóm 1: 1, 2, 3, 4, 5, 26

-

Nhóm 2: 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 18

-

Nhóm 3: 14, 15, 16, 17, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 28

-

Nhóm 4: 31, 32, 34, 35, 37, 40

-

Nhóm 5: 33, 35, 36, 38, 39, 42, 43

Để tiện cho tính toán cấp điện, ở đây lấy chung các hệ số ksd = 0,16; cosφ = 0,6
TT

Tên thiết bị

Số

K.H trên

lượng mặt bằng
3
4
Nhóm 1( cosφ=0,6; ksd = 0,16)
1 Máy tiện ren
2
1
2 Máy tiện ren
2
2
3 Máy tiện ren
2
3
4 Máy tiện ren cấp chính xác cao
1
4

5 Máy doa tọa độ
1
5
6 Máy mài tròn
1
26
Cộng nhóm 1
9
Nhóm 2( cosφ=0,6; ksd = 0,16)
1 Máy bào ngang
2
6
2 Máy xọc
1
7
3 Máy phay vạn năng
1
8
4 Máy phay ngang
1
9
1

2

Pđm (kW)
1 máy
toàn bộ
4
5

Iđm(A)
6

7,0
7,0
10,0
1,7
2,0
1,2

14,0
14,0
20,0
1,7
2,0
1,2
52,9

2.17,72
2.17,72
2.25,32
4,30
5,06
3,03
133,96

7,0
2,8
7,0

7,0

14
2,8
7,0
7,0

2.17,72
7,09
17,72
17,72


5 Máy phay đứng
6 Máy mài trong
7 Máy mài phẳng
8 Máy mài tròn
9 Máy mài dao cắt gọt
Cộng nhóm 2

2
10
1
11
1
12
1
13
1
18

11
Nhóm 3( cosφ=0,6; ksd = 0,16)
1 Máy khoan đứng
1
14
2 Máy khoan đứng
1
15
3 Máy cắt mép
1
16
4 Máy mài vạn năng
1
17
5 Máy mài mũi khoan
1
19
6 Máy mài sắc mũi phay
1
20
7 Máy mài dao chuốt
1
21
8 Máy mài mũi khoét
1
22
9 Thiết bị hóa bền kim loại
1
23
10 Máy giũa

1
24
11 Máy khoan bàn
2
25
12 Máy mài thô
1
28
Cộng nhóm 3
12
Nhóm 4( cosφ=0,6; ksd = 0,16)
1 Máy tiện ren
3
31
2 Máy tiện ren
1
32
3 Máy tiện ren
3
34
4 Máy tiện ren
1
35
5 Máy khoan hướng tâm
1
37
6 Máy mài phá
1
40
Cộng nhóm 4

10
Nhóm 5( cosφ=0,6; ksd = 0,16)
1 Máy tiện ren
1
33
2 Máy tiện ren
1
35
3 Máy khoan đứng
2
36
4 Máy bào ngang
1
38
5 Máy bào ngang
1
39
6 Máy khoan bàn
1
42
7 Máy biến áp hàn
1
43
Cộng nhóm 5
8
2.1.2.
Xác định phụ tải động lực tính toán của phân xưởng.

2,8
4,5

2,8
2,8
0,63

5,6
4,5
2,8
2,8
0,63
47,13

2.7,09
11,39
7,09
7,09
1,59
119,34

2,8
4,5
4,5
1,75
1,5
1,0
0,65
2,9
0,8
2,2
0,65
2,0

2,8
4,5
4,5
1,75
1,5
1,0
0,65
2,9
0,8
2,2
1,3
2,0
25,9

7,09
11,39
11,39
4,43
3,79
2,53
1,64
7,34
2,02
5,57
2*1,64
5,06
65,58

4,5

7,0
10,0
14,0
4,5
4,5

13,5
7,0
30
14,0
4,5
4,5
73,5

3*11,39
17,72
3*25,32
34,45
11,39
11,39
186,12

7,0
14
4,5
2,8
10,0
0,65
24,6

7,0
14
9
2,8
10,0
0,65
24,6
68,05

17,72
35,45
22,79
7,09
25,32
1,64
62,29
172,32

Các thiết bị trong phân xưởng sửa chữa cơ khí đã được cho sẵn thông số hoặc có thể tra
ra mọi số liệu cần thiết nên ta sẽ xác định phụ tải động lực tính tóan của phân xưởng theo
phương pháp số thiết bị hiệu quả, Nội dung phương pháp như sau:


Theo phương pháp này, phụ tải tính toán được xác định theo biểu thức:
Ptt=kmax.Ptb=kmax.ksd.Pdd
Trong đó :

+ ksd: là hệ số sử dụng của thiết bị hoặc nhóm thiết bị
+ Pdd: là công suất danh định của thiết bị hoặc của nhóm thiết bị
+ kmax: là hệ số cực đại tra trong sổ tay kỹ thuật theo quan hệ kmax=f(nhq,ksd)

+ nhq: số thiết bị dùng điện hiệu quả,

(Số thiết bị dùng điện hiệu quả là số thiết bị có cùng công suất , cùng chế độ làm việc
gây ra một hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ huỷ hoại của cách điện của thiết bị đúng như số
thiết bị thực tế (có thể có công suất và chế độ làm việc khác nhau) đã gây ra trong suốt quá
trình làm việc.)
 n

 ∑ Pddi 

nhq=  1
n

2

∑P

2
ddi

1

Trong đó:

+ Pđmi : Công suất định mức của thiết bị thứ i trong nhóm
+ n: số thiết bị trong nhóm

Biểu thức này không thuận lợi để tính toán khi số thiết bị trong nhóm lớn, khi số thiết
bị trong nhóm lớn hơn 4 cho phép dùng các phương pháp gần đúng để xác định n hq với sai số
khoảng ± 10%

Một số phương pháp gần đúng xác định nhq:
+Khi m=

Pdd max
≤ 3 ; ksd ≥ 0,4 thì ta lấy nhq=n
Pdd min

Pddmax ,Pddmin là công suất danh định của thiết bị có công suất lớn nhất và thiết bị có
công suất nhỏ nhất trong nhóm
Khi trong nhóm thiết bị có n thiết bị mà tổng công suất của n 1 thiết bị < 5% công suất
của cả nhóm thì ta lấy nhq=n-n1.
+Khi m=

Pdd max
> 3 , ksd>0,2, nhq được xác định theo biểu thức:
Pdd min


n

nhq=

2.∑ Pddi
1

Pdd max

≤ n;

+Khi không áp dụng được 2 trường hợp trên thì việc xác định n hq phải được tiến hành

theo trình tự:
Tính n*=

n1
P
; P*= 1 Xác định nhq*=f(n*,P*)
n
P

Trong đó:

+ n : số thiết bị của nhóm,
+ n1: số thiết bị có công suất không nhỏ hơn 1/2 công suất của thiết bị

có công suất lớn nhất,
+ P, P1 là tổng công suất của n và n1 thiết bị,
Sau khi tính được n* và P*, tra sổ tay kỹ thuật, ta tim ta tìm được : nhq = f(nhq*, P*), từ đó,
tính nhq = nhq* . n. Từ đó, tra được k max = f(nhq, ksd), Thay vào công suất đầu, ta thu được phụ tải
tính toán cho nhóm tương ứng,
Sau đây là tính toán chi tiết cho từng nhóm:
2.1.2.1 Xác định phụ tải tính toán nhóm 1:
TT

Tên thiết bị

Số

K.H trên

lượng mặt bằng

Nhóm 1( cosφ=0,6; ksd = 0,16)
1 Máy tiện ren
2
1
2 Máy tiện ren
2
2
3 Máy tiện ren
2
3
4 Máy tiện ren cấp chính xác cao
1
4
5 Máy doa tọa độ
1
5
6 Máy mài tròn
1
26
Cộng nhóm 1
9
Pđmmax = 10kW  n1 = 6; P1 = 48kW.
 n* =

Pđm (kW)
1 máy
toàn bộ
7,0
7,0
10,0

1,7
2,0
1,2

n1 6
P
48
= = 0,66; P* = 1 =
= 0,907
n 9
PdmΣ 52,9

Tra bảng 2.3 trong [1] ta có: nhq*(0,66; 0,907) = 0,74

 nhq = nhq*.n = 0,74 . 9 = 6,77 ≈ 7
Tra bảng 2.2 theo [1] ta có: kmax (7; 0,16) = 2,48
 Ptt nh1 = kmax . ksd . PđmΣ = 2,48.0,16.52,9 = 20,99 kW

14,0
14,0
20,0
1,7
2,0
1,2
52,9

Iđm(A)
2.17,72
2.17,72
2.25,32

4,30
5,06
3,03
133,96


 Qtt nh1 = Ptt nh1 . tgφ = 20,99.1,33 = 27,92 kVAr
 Stt nh1 =
 Ittnh1 =

2
2
Pttnh
22 ,99 2 + 27 ,92 2 = 36 ,17 kVA
1 + Qttnh 1 =

S ttnh1 36 ,17.10 3
=
= 54 ,95 A
3U
3 .380

2.1.2.2 Xác định phụ tải tính toán nhóm 2:
TT

Số

Tên thiết bị

K.H trên

lượng mặt bằng
Nhóm 2( cosφ=0,6; ksd = 0,16)
1 Máy bào ngang
2
6
2 Máy xọc
1
7
3 Máy phay vạn năng
1
8
4 Máy phay ngang
1
9
5 Máy phay đứng
2
10
6 Máy mài trong
1
11
7 Máy mài phẳng
1
12
8 Máy mài tròn
1
13
9 Máy mài dao cắt gọt
1
18

Cộng nhóm 2
11
Pđmmax = 7kW
 n1 = 5; P1 = 32,5kW.
 n* =

Pđm (kW)
1 máy
toàn bộ
7,0
2,8
7,0
7,0
2,8
4,5
2,8
2,8
0,63

14
2,8
7,0
7,0
5,6
4,5
2,8
2,8
0,63
47,13

Iđm(A)
2.17,72
7,09
17,72
17,72
2.7,09
11,39
7,09
7,09
1,59
119,34

n1 5
P
32,5
= = 0,45; P* = 1 =
= 0,69
n 11
PdmΣ 47,13

Tra bảng 2.3 trong [1] ta có: nhq*(0,45; 0,69) = 0,76

 nhq = nhq*.n = 0,76 . 11 = 8,36 ≈ 8
Tra bảng 2.2 theo [1] ta có: kmax (8; 0,16) = 2,31
 Ptt nh2 = kmax . ksd . PđmΣ = 2,31.0,16.47,13 = 17,42 kW

 Qtt nh2 = Ptt nh1 . tgφ = 17,42.1,33 = 23,17 kVAr
 Stt nh2 =
 Ittnh2 =

2
2
2
2
Pttnh
1 + Qttnh 1 = 17 ,42 + 23 ,17 = 28 ,99 kVA

S ttnh1 28 ,99.10 3
=
= 44 ,05 A
3U
3 .380

2.1.2.3 Xác định phụ tải tính toán nhóm 3:
TT

Tên thiết bị

Số

K.H trên

lượng mặt bằng
Nhóm 3( cosφ=0,6; ksd = 0,16)

Pđm (kW)
1 máy
toàn bộ

Iđm(A)

1 Máy khoan đứng
1
2 Máy khoan đứng
1
3 Máy cắt mép
1
4 Máy mài vạn năng
1
5 Máy mài mũi khoan
1
6 Máy mài sắc mũi phay
1
7 Máy mài dao chuốt
1
8 Máy mài mũi khoét
1
9 Thiết bị hóa bền kim loại
1
10 Máy giũa
1
11 Máy khoan bàn
2
12 Máy mài thô
1
Cộng nhóm 3
13
Pđmmax = 4,5kW  n1 = 4; P1 = 14,7kW.
 n* =

14
15
16
17
19
20
21
22
23
24
25
28

2,8
4,5
4,5
1,75
1,5
1,0
0,65
2,9
0,8
2,2
0,65
2,0

2,8
4,5
4,5

1,75
1,5
1,0
0,65
2,9
0,8
2,2
1,3
2,0
25,9

7,09
11,39
11,39
4,43
3,79
2,53
1,64
7,34
2,02
5,57
2*1,64
5,06
65,58

n1 4
P
14,7
= = 0,31; P* = 1 =
= 0,568

n 13
PdmΣ 25,9

Tra bảng 2.3 trong [1] ta có: nhq*(0,31; 0,568) = 0,75

 nhq = nhq*.n = 0,75 . 13 = 9,75 ≈ 10
Tra bảng 2.2 theo [1] ta có: kmax (10; 0,16) = 2,10
 Ptt nh3 = kmax . ksd . PđmΣ = 2,10.0,16.25,9 =8,70 kW

 Qtt nh3 = Ptt nh1 . tgφ = 8,70.1,33 = 11,57 kVAr
 Stt nh3 =
 Ittnh3 =

2
2
2
2
Pttnh
1 + Qttnh 1 = 17 ,42 + 23 ,17 = 14 ,48 kVA

S ttnh1 14 ,48.10 3
=
= 22 A
3U
3 .380

2.1.2.4 Xác định phụ tải tính toán nhóm 4:
TT

Tên thiết bị

Số

K.H trên

lượng mặt bằng
Nhóm 4( cosφ=0,6; ksd = 0,16)
1 Máy tiện ren
3
31
2 Máy tiện ren
1
32
3 Máy tiện ren
3
34
4 Máy tiện ren
1
35
5 Máy khoan hướng tâm
1
37
6 Máy mài phá
1
40
Cộng nhóm 4
10
Pđmmax = 14kW  n1 = 5; P1 = 51kW.

Pđm (kW)

1 máy
toàn bộ
4,5
7,0
10,0
14,0
4,5
4,5

13,5
7,0
30
14,0
4,5
4,5
73,5

Iđm(A)
3*11,39
17,72
3*25,32
34,45
11,39
11,39
186,12


 n* =

n1 5

P
51
= = 0,5; P* = 1 =
= 0,69
n 10
PdmΣ 73,5

Tra bảng 2.3 trong [1] ta có: nhq*(0,5; 0,69) = 0,82

 nhq = nhq*.n = 0,82 . 10 = 8,2 ≈ 8
Tra bảng 2.2 theo [1] ta có: kmax (8; 0,16) = 2,31
 Ptt nh4 = kmax . ksd . PđmΣ = 2,31.0,16.73,5 = 27,17 kW

 Qtt nh4 = Ptt nh1 . tgφ = 27,17.1,33 = 36,14 kVAr
 Stt nh4 =
 Ittnh4 =

2
2
Pttnh
27 ,17 2 + 36 ,14 2 = 45 ,21 kVA
1 + Qttnh 1 =

S ttnh1 45 ,21.10 3
=
= 68 ,69 A
3U
3 .380

2.1.2.5 Xác định phụ tải tính toán nhóm 5:

TT

Số

Tên thiết bị

K.H trên

Pđm (kW)
1 máy
toàn bộ

lượng mặt bằng
Nhóm 5( cosφ=0,6; ksd = 0,16)
1 Máy tiện ren
1
33
7,0
7,0
2 Máy tiện ren
1
35
14
14
3 Máy khoan đứng
2
36
4,5
9
4 Máy bào ngang

1
38
2,8
2,8
5 Máy bào ngang
1
39
10,0
10,0
6 Máy khoan bàn
1
42
0,65
0,65
7 Máy biến áp hàn
1
43
24,6
24,6
Cộng nhóm 5
8
68,05
Máy biến áp hàn là thiết bị hoạt động ngắn hạn lặp lại, phải quy đổi về dài hạn.
Pbaqd = Pll .

ε
0 ,25
= 24 ,6.
= 14 ,09 kW
0 ,873

0 ,873

Pđmmax = 14,09kW

17,72
35,45
22,79
7,09
25,32
1,64
62,29
172,32

 PđmΣ = 68,05-24,6+14,09 = 57,54kW

 n1 =4; P1 = 45,09kW.

 n* =

Iđm(A)

n1 4
P
45,09
= = 0,5; P* = 1 =
= 0,78
n 8
PdmΣ 57,54

Tra bảng 2.3 trong [1] ta có: nhq*(0,5; 0,78) = 0,64

 nhq = nhq*.n = 0,64 .8 = 5,12 ≈ 5
Tra bảng 2.2 theo [1] ta có: kmax (5; 0,16) = 2,42
 Ptt nh5 = kmax . ksd . PđmΣ = 2,42.0,16.57,54 = 22,28 kW


 Qtt nh5 = Ptt nh1 . tgφ = 22,28.1,33 = 29,63 kVAr
 Stt nh5 =
 Ittnh5 =
2.1.3.

2
2
Pttnh1
+ Qttnh1
= 22,28 2 + 29,63 2 = 37,07 kVA

Sttnh1 37,07.10 3
=
= 56,33 A
3U
3 .380

Xác định phụ tải chiếu sáng toàn phân xưởng.

Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng được xác định theo phương pháp suất chiếu sáng trên
một đơn vị diện tích phân xưởng theo công thức:
Pttcs = po.F.
Trong đó:

+ po : suất chiếu sáng;
+ F : Diện tích phân xưởng xác định theo bản vẽ mặt bằng.

Trong mặt bằng phân xưởng, đo được F = 336 m 2. Tra bảng 2-5 tài liệu [1], ta có đối với
phân xưởng cơ khí po = 13 – 16 W/m2. Chọn po = 15W/m2, suy ra phụ tải chiếu sáng toàn phân
xưởng sửa chữa cơ khí:
Pttcs = 15.336 = 5,04 kW
Giả sử chiếu sáng phân xưởng dùng đèn sợi đốt  cosφcs = 1 từ đó tính được:
S ttcs =

Pttcs
5,04
=
= 5 ,04 kVA
cosϕ
1

Qttcs = Sttcs.sinφcs = 0 kVAr
2.1.4.

Xác định phụ tải tính toán toàn phân xưởng

Phụ tải động lực tính toán phân xưởng:
5

Pttpx = k đt .∑ Pttnhi + Pttcs
i =1

Phụ tải chiếu sáng tính toán phân xưởng:
5

Qttpx = k đt .∑ Qttnhi + Qttcs
i =1

Trong đó, chọn kđt = 0,9 ta có:
Pttpx = 0,9.(20,99 + 17,42 + 8,7 + 27,17 + 22,28) + 5,04 = 91,9 kW
Qttpx = 0,9.(27,92 + 28,99 + 11,57 + 36,14 + 29,63) + 0= 120,8 kVAr
Công suất tính toán của toàn phân xưởng được tính bởi:


2
2
S ttpx = Pttpx
+ Qttpx
= 91,9 2 + 120,8 2 = 151,8 kVA

Dòng điện tính toán toàn phân xưởng:
I ttpx =

S ttpx
3 .0 ,38

=

151,8
= 230 ,6 A
3 .0 ,38

Hệ số công suất tính toán:
cos ϕ =

Pttpx
S ttpx

=

91,9
= 0 ,6
151,8

2.2. Xác định phụ tải tính toán cho các phân xưởng khác và toàn nhà máy
Phụ tải tính toán cho các phân xưởng còn lại được xác định theo phương pháp hệ số nhu cầu:
n

Ptt = k nc . ∑ Pdi
i =1

Qtt = Ptt .tgϕ
S tt = Ptt2 + Qtt2 =
Trong đó:

Ptt
cos ϕ

+ knc : hệ số nhu cầu của phân xưởng
+ Pđi : suất đặt của thiết bị thứ i. Gần đúng coi Pđ =Pđm

Tra bảng phụ lục I.3 tài liệu [2] và bảng 2-5 tài liệu [3], ứng với các phân xưởng của nhà
máy, ta có bảng số liệu sau:
Suất

STT

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.

Tên phân xưởng

Pđ

Diện tích

(kW)

(m2)

knc

cosφ/tgφ

Phân xưởng cơ khí chính
1200
1064 0,3 0,6/1,33
Phân xưởng lắp ráp

800
780 0,3 0,6/1,33
Phân xưởng sửa chữa cơ khí
257,58
336
- 0,6/1,33
Phân xưởng rèn
600
480 0,5 0,6/1,33
Phân xưởng đúc
400
336 0,6 0,8/0,75
Bộ phận nén ép
450
336 0,6 0,8/0,75
Phân xưởng kết cấu kim loại
230
630 0,6 0,8/0,75
Văn phòng và phòng thiết kế
80
630 0,8 0,8/0,75
Trạm bơm
130
225 0,7 0,75/0,88
2.2.1. Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng cơ khí chính

chiếu
sáng (po)
(W/m2)
15

15
15
15
15
15
15
15
15


Công suất động lực tính toán:
Pđl = knc . Pđ = 0,3 . 1200 = 360kW
Công suất chiếu sáng tính toán:
Pcs = po . F = 15 . 1064 = 15,96 kW
Công suất tác dụng tính toán toàn phân xưởng:
Pttpx = Pđl + Pcs = 360 + 15,96 = 375,96 kW
Công suất phản kháng tính toán:
Qttpx = Pttpx . tgφ = 375,6 . 1,33 = 500 kVAr
Công suất tính toán toàn phần:
Sttpx =

2
2
Pttpx
+ Qttpx
= 375 ,96 2 + 500 2 = 626 ,6 kVA

Dòng điện tính toán vào phân xưởng:
Ittpx =

S ttpx
3 .0 ,38

=

626 ,6
= 952 A
3 .0 ,38

2.2.2. Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng lắp ráp
Công suất động lực tính toán:
Pđl = knc . Pđ = 0,3 . 800 = 240kW
Công suất chiếu sáng tính toán:
Pcs = po . F = 15 . 780 = 11,7 kW
Công suất tác dụng tính toán toàn phân xưởng:
Pttpx = Pđl + Pcs = 240 + 11,7 = 251,7 kW
Công suất phản kháng tính toán:
Qttpx = Pttpx . tgφ = 240 . 1,33 = 319,2 kVAr
Công suất tính toán toàn phần:
Sttpx =

2
2
Pttpx
+ Qttpx
= 251,7 2 + 319 ,2 2 = 406 ,5 kVA

Dòng điện tính toán vào phân xưởng:
Ittpx =

S ttpx
3 .0 ,38

=

406 ,5
= 617 ,6 A
3 .0 ,38

2.2.3. Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng rèn


Công suất động lực tính toán:
Pđl = knc . Pđ = 0,5 . 600 = 300kW
Công suất chiếu sáng tính toán:
Pcs = po . F = 15 . 480 = 7,2 kW
Công suất tác dụng tính toán toàn phân xưởng:
Pttpx = Pđl + Pcs = 300 + 7,2 = 307,2 kW
Công suất phản kháng tính toán:
Qttpx = Pttpx . tgφ = 300 . 1,33 = 399 kVAr
Công suất tính toán toàn phần:
Sttpx =

2
2
Pttpx
+ Qttpx
= 307 ,2 2 + 399 2 = 503 ,6 kVA

Dòng điện tính toán vào phân xưởng:

Ittpx =

S ttpx
3 .0 ,38

=

503 ,6
= 765 ,1 A
3 .0 ,38

2.2.4. Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng đúc
Công suất động lực tính toán:
Pđl = knc . Pđ = 0,6 . 400 = 240kW
Công suất chiếu sáng tính toán:
Pcs = po . F = 15 . 336 = 5,04 kW
Công suất tác dụng tính toán toàn phân xưởng:
Pttpx = Pđl + Pcs = 240 + 5,04 = 245,04 kW
Công suất phản kháng tính toán:
Qttpx = Pttpx . tgφ = 240 . 0,75 = 180 kVAr
Công suất tính toán toàn phần:
Sttpx =

2
2
Pttpx
+ Qttpx
= 245 ,04 2 + 180 2 = 304 ,05 kVA

Dòng điện tính toán vào phân xưởng:

Ittpx =

S ttpx
3 .0 ,38

=

304 ,05
= 462 A
3 .0 ,38

2.2.5. Xác định phụ tải tính toán của bộ phận nén ép


Công suất động lực tính toán:
Pđl = knc . Pđ = 0,6 . 450 = 270kW
Công suất chiếu sáng tính toán:
Pcs = po . F = 15 . 360 = 5,04 kW
Công suất tác dụng tính toán toàn phân xưởng:
Pttpx = Pđl + Pcs = 270 + 5,04 = 275,04 kW
Công suất phản kháng tính toán:
Qttpx = Pttpx . tgφ = 275,04 . 0,75 = 206,28 kVAr
Công suất tính toán toàn phần:
Sttpx =

2
2
Pttpx
+ Qttpx
= 275 ,04 2 + 206 ,28 2 = 343 ,8 ,7 kVA

Dòng điện tính toán vào phân xưởng:
Ittpx =

S ttpx
3 .0 ,38

=

343 ,87
= 522 ,35 A
3 .0 ,38

2.2.6. Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng kết cấu kim loại
Công suất động lực tính toán:
Pđl = knc . Pđ = 0,6 . 230 = 138kW
Công suất chiếu sáng tính toán:
Pcs = po . F = 15 . 630 = 9,45 kW
Công suất tác dụng tính toán toàn phân xưởng:
Pttpx = Pđl + Pcs = 138 + 9,45 = 147,45 kW
Công suất phản kháng tính toán:
Qttpx = Pttpx . tgφ = 147,45 . 0,75 = 110,6 kVAr
Công suất tính toán toàn phần:
Sttpx =

2
2
Pttpx
+ Qttpx
= 147 ,45 2 + 110 ,6 2 = 184 ,3 kVA

Dòng điện tính toán vào phân xưởng:
Ittpx =

S ttpx
3 .0 ,38

=

184 ,3
= 280 A
3 .0 ,38

2.2.7. Xác định phụ tải tính toán của văn phòng và phòng thiết kế


Công suất động lực tính toán:
Pđl = knc . Pđ = 0,8 . 80 = 64kW
Công suất chiếu sáng tính toán:
Pcs = po . F = 15 . 630 = 9,45 kW
Công suất tác dụng tính toán toàn phân xưởng:
Pttpx = Pđl + Pcs = 64 + 9,45 = 73,45 kW
Công suất phản kháng tính toán:
Qttpx = Pttpx . tgφ = 73,45 . 0,75 = 55,1 kVAr
Công suất tính toán toàn phần:
Sttpx =

2
2
Pttpx

+ Qttpx
= 73 ,45 2 + 55 ,12 = 91,8 kVA

Dòng điện tính toán vào phân xưởng:
Ittpx =

S ttpx
3 .0 ,38

=

91,8
= 139 ,5 A
3 .0 ,38

2.2.8. Xác định phụ tải tính toán của trạm bơm
Công suất động lực tính toán:
Pđl = knc . Pđ = 0,7 . 130 = 91kW
Công suất chiếu sáng tính toán:
Pcs = po . F = 15 . 225 = 3,375 kW
Công suất tác dụng tính toán toàn phân xưởng:
Pttpx = Pđl + Pcs = 91 + 3,375 = 94,375 kW
Công suất phản kháng tính toán:
Qttpx = Pttpx . tgφ = 94,375 . 0,88 = 83,05 kVAr
Công suất tính toán toàn phần:
Sttpx =

2
2
Pttpx

+ Qttpx
= 94 ,375 2 + 83 ,05 2 = 125 ,7 kVA

Dòng điện tính toán vào phân xưởng:
Ittpx =

S ttpx
3 .0 ,38

=

125 ,7
= 191 A
3 .0 ,38


Ký
hiệu
trên

Diện
Tên phân xưởng

tích
2

mặt

(m )

bằng
1.
2.
3.

Phân xưởng cơ
khí chính
Phân xưởng lắp
ráp
Phân xưởng sửa
chữa cơ khí

Công
suất đặt
Pđ
(kW)

Hệ
số
nhu
cầu

Suất
cosφ

chiếu

/tgφ

sáng po

W/m2

knc

Công suất tác dụng
tính toán Ptt
kW
Chiếu

Động

sáng

lực

Tổng

1064

1200

0,3

0,6/1,33

15

15,96

360

375,96

500

626,6

952

780

800

0,3

0,6/1,33

15

11,7

240

251,7

319,2

406,5

617,6

336

257,58

0,3

0,6/1,33

15

5,04

86,86

91,9

120,8

151,8

230,6

4.

Phân xưởng rèn

480

600

0,5

0,6/1,33

15

7,2

300

307,2

399

503,6

765,1

5,

Phân xưởng đúc

336

400

0,6

0,8/0,75

15

5,04

240

245,04

180

304,05

462

6.

Bộ phận nén ép

336

450

0,6

0,8/0,75

15

5,04

270

275,04

206,28

343,87

522,35

630

230

0,6

0,8/0,75

15

9,45

138

147,45

110,6

184,3

280

630

80

0,8

0,8/0,75

15

9,45

64

73,45

55,1

91,8

139,5

225

130

0,7 0,75/0,88

15

3,375

91

94,375

83,05

125,7

191

7.
8.
9.

Phân xưởng kết
cấu kim loại
Văn phòng và
phòng thiết kế
Trạm bơm


2.3. Xác định phụ tải tính toán toàn nhà máy
Phụ tải tính toán của nhà máy:
9

Pttnm = kđt . ∑ Ptti
i =1
9

Qttnm = kđt . ∑ Qtti
i =1

Trong đó:

+ kđt : hệ số đồng thời lấy bằng 0,8.
+ Ptti, Qtti : Phụ tải tính toán của phân xưởng i.

Từ đó tính được:
Pttnm = 0,8 . (375,96+251,7+91,9+307,2+245,04+275,04+147,45+73,45+94,375)
= 1489,7 kW
Qttnm = 0,8 . (500+319,2+120,8+399+180+206,28+110,6+55,1+83,05)
= 1580,8 kVAr
Phụ tải tính toán toàn phần của nhà máy:
2
2
S ttnm = Pttnm
+ Qttnm
= 1489 ,7 2 + 1580 ,8 2 = 2172 ,1 kVA

2.4. Xác định bản đồ phụ tải
Tâm bản đồ phụ tải là tọa độ trung bình có xét đến trọng số. Tâm bản đồ phụ tải bị lệch
về nơi có công suất lớn. Đối với phân xưởng, tâm bản đồ phụ tải trùng với tâm hình học của
nó, bán kính xác định bởi:
S tt
π .m

R=
Trong đó:

+ Stt : Công suất toàn phần của phân xưởng.
+ m : tỉ lệ xích tùy chọn, thống nhất cho toàn nhà máy. Căn cứ vào bảng

phụ tải điện đã tính ở trên, ta chọn m = 4kVA/m2.
Góc của phụ tải chiếu sáng xác định bởi:

α cs =
Trong đó:

Pcs
.360 o
Ptt

+ Pcs : Phụ tải chiếu sáng.
+ Ptt : Phụ tải tính toán tổng.


Giả sử hệ trục tọa độ có các trục trùng với biên trái và biên dưới của mặt bằng, ta xác
định được bảng tâm và bán kính của bản đồ phụ tải các phân xưởng của nhà máy:
Ký hiệu

Công suất

trên mặt

Tên phân xưởng

toàn phần

bằng
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.

Stt (kVA)

Bán kính

Tọa độ tâm

(mm)

(mm)

626,6
Phân xưởng cơ khí chính
406,5
Phân xưởng lắp ráp
151,8
Phân xưởng sửa chữa cơ khí

503,6
Phân xưởng rèn
304,05
Phân xưởng đúc
343,87
Bộ phận nén ép
184,3
Phân xưởng kết cấu kim loại
91,8
Văn phòng và phòng thiết kế
125,7
Trạm bơm
Tâm phụ tải của nhà máy được xác định bởi:
9

Xo =

∑ Si .xi
i =1
9

∑S
i =1

Trong đó:

9

; Yo =

∑ S i . yi
i =1
9

i

∑S
i =1

i

X
21
21,5
47
47
47
47
74
75
3,5

7,1
5,7
3,5
6,3
4,9
5,2
3,8
2,7

3,2
9

và Z o =

∑ S .z
i =1
9

i

∑S
i =1

i

i

+ Xo, Yo, Zo là tọa độ của tâm phụ tải nhà máy.
+ xi, yi, zi là tọa độ của tâm phụ tải các phân xưởng.
+ Si : Phụ tải toàn phần của phân xưởng thứ i.

Căn cứ vào bảng trên, ta xác định được:
X =

104120
= 38 mm
2738 ,3

Y=

91742
= 33 ,5 mm
2738 ,3

Bán kính hình học của phụ tải toàn nhà máy:
Rnm =

S nm
=
π .m

Góc phụ tải chiếu sáng:

2738 ,3
= 14 ,8 mm
π .4

Y
9,5
57
4
21,5
46,5
63,5
14
54
61

15,3

16,7
19,7
8,4
7,4
6,6
23,1
46,3
12,9


α cs =

Pcs
68 ,255
.360 o =
.360 o = 13,2 o
Ptt
1862 ,125

Hình 2.1: Bản đồ phụ tải của toàn nhà máy.