Đồ án thiết kế phần trung áp hệ thống cung cấp điện của nhà máy giấy

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

SVTH:Đặng Văn Lập

LỜI MỞ ĐẦU
Đất nước ta đang trong công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa. Sản lượng điện
năng sản xuất mỗi năm đều phát triển mạnh. Cụ thể, năm 2015 sản lượng điện năng
cao gấp 7,2 lần so với năm 2000, tăng 11,9%/năm. Kết quả trong 9 tháng đầu năm
2013 ( đạt 119,2 tỷ kWh) tăng trên 7,8% riêng công nghiệp chiếm 4,1%... Do đó đòi
hỏi nhiều công trình cung cấp điện, đặc biệt là các công trình cung cấp điện có chất
lượng cao, đảm bảo cung cấp điện liên tục, phục vụ tốt cho sự phát triển của các ngành
kinh tế quốc dân.
Trong đó, lĩnh vực công nghiệp là một trong các ngành kinh tế trọng điểm của
đất nước, được Nhà Nước và Chính Phủ ưu tiên phát triển để đưa nước ta thành nhà
nước công nghiệp vào năm 2020. Thiết kế cung cấp điện cho ngành này vì thế là 1
công việc khó khăn, đòi hỏi sự phát triển cao. Một phương án cung cấp điện hợp lý là
một phương án đảm bảo việc kết hợp hài hòa giữa chỉ tiêu về kỹ thuật và tiết kiệm về
mặt kinh tế, đảm bảo đơn giản và an toàn trong sửa chữa và vận hành kỹ thuật điện,
đảm bảo chất lượng điện năng. Hơn nữa cần áp dụng các thiết bị cùng các thiết kế hiện
đại và có khả năng mở rộng trong tương lai.
Đồ án “Thiết kế phần trung áp hệ thống cung cấp điện của Nhà máy giấy” là cách
để em có thể tìm hiểu về việc cung cấp điện cho một phụ tải quy mô lớn và vận dụng
những kiến thức đã học vào thực tế. Trong bài em đã phân thành 6 chương bao gồm:
Chương 1: Giới thiệu tổng quan về nhà máy giấy
Chương 2: Tính toán phụ tải
Chương 3: Chọn phương án cấp điện
Chương 4: Chọn phương án đi dây
Chương 5: Tính toán ngắn mạch và chọn thiết bị bảo vệ
Chương 6: Tính toán chế độ mạng điện

1

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

SVTH:Đặng Văn Lập

NHẬN XÉT (Của giảng viên hướng dẫn)
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………

2


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

SVTH:Đặng Văn Lập

NHẬN XÉT (Của giảng viên phản biện)
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………

3


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

SVTH:Đặng Văn Lập

LỜI CẢM ƠN

Ngày nay, khi nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ, Các công trình xây
dựng trong công nghiệp ngày càng nhiều và yêu cầu cao về sử dụng điện năng. Thông
qua tính toán thiết kế cung cấp điện trong đồ án, em đã vận dụng được nhiều kiến thức

vào tính toán trong thực tế, từ việc tính toán phụ tải, chọn nguồn, chọn máy biến áp, đến
các phương pháp chọn dây và chọn thiết bị trong nhà máy …
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Phạm Anh Tuân đã chỉ bảo tận tình và truyền
đạt cho em rất nhiều kiến thức giúp em hoàn thiện đồ án cũng là lượng kiến thức tiếp cận
thực tế đầu tiên với công việc.
Xin cảm ơn Công ty cổ phần tiết kiệm năng lượng Bách khoa đã cung cấp dữ liệu và
hỗ trợ em nhanh chóng hoàn thiện số liệu phục vụ đồ án.
Do thời gian hạn hẹp và kinh nghiệm thực tế chưa có, việc tìm số liệu đối với em
là khó khăn. Trong đồ án còn hạn chế, mong thầy cô xem xét và góp ý kiến thêm để
em có thể thực hiện được tốt nhất cho công việc sau này của em.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 06 tháng 1 năm 2016
Sinh viên thực hiện
Đặng Văn Lập

4


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

SVTH:Đặng Văn Lập

MỤC LỤC
Chương 1 Giới thiệu về Nhà máy giấy………………………………………… ... ……1
1.1 Giới thiệu chung về Nhà máy…………………………………………… ... ……….1
1.2 Tổng quan về Nhà máy giấy……………………………………………… .. ……...1
1.3 Phụ tải điện của nhà máy.………………………………………… ..... …………….3
Chương 2 Tính toán phụ tải……………………………………………………… ... .....6
2.1 Tính toán phụ tải tổng của nhà máy và phân nhóm phụ tải……………… ........ …..6
2.1.1 Tính toán phụ tải.…………………………………………………………… …...6

2.1.2 Xác định phụ tải tính toán:……………………………………………………. ....7
2.2. Tính toán chiếu sáng và làm mát cho toàn nhà máy…………………… ...... ……..8
2.2.1. Các yêu cầu của thiết kế chiếu sáng……………………………………… . ….....8
2.2.2. Các nguồn sáng sử dụng.……………………………………………………. …..8
2.2.2. Các phương pháp thiết kế.………………………………………………… . ……9
2.2.3. Tính toán chiếu sáng cho từng phân xưởng bằng phần mềm dialux… ...... ….....11
2.2.4. Tính toán thông thoáng cho các khu vực ………………………………….. . ...14
2.3. Tổng hợp công suất toàn nhà máy…………………………………………….... ..16
2.4. Tính toán bù công suất để nâng hệ số công suất lên giá trị 0.9……………. ....... ..16
2.5. Biểu đồ phụ tải toàn nhà máy……………………………………………… ... …..17
2.5.1. Lý thuyết tính toán và thành lập phụ tải………………………………… . …….17
2.5.2 Tính toán cho các phân xưởng……………………………………………… ….18
2.6. Dự báo phụ tải tính toán của nhà máy trong tương lai. ....... ……………………...20
Chương 3 Chọn phương án cấp điện………………………………………… .... …….21
3.1 Đề xuất các phương án cấp điện………………………………………….... ……..21
3.2 Đề xuất các phương án cấp điện:………………………………………… ... …….21
3.2.1 Vị trí đặt các tủ phân phối chính………………………………………… . …….21
3.2.2 Vị trí đặt trạm phân phối trung tâm. .……………………………………………21
3.3 Đề xuất các phương án cấp điện…………………………………………….... …..22
3.4. Chọn thiết bị cho từng phương án……………………………………… .... ……..22
3.4.1 Phương án 1……………………………………………………… .... …………..22
3.4.2 Phương án 2………………………………………………………… .... ………..25
3.5. Lựa chọn phương án cấp điện……………………………………………… ... ….26
3.5.1 Hàm chi phí tính toán.…………………………………………………… .... …..26
3.5.2 Tính toán cho phương án 1………………………………………………….... ...28
3.5.3 Tính toán cho phương án 2.……………………………………………… .... …..31
5


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

SVTH:Đặng Văn Lập

3.5.4 Kết luận:…………………………………………………………………… .......34
Chương 4: Chọn phương án đi dây......................................................................... .... ..35
4.1. Lý thuyết chung…………………………………………………………… .. ……35
4.2 Đề xuất các phương án đi dây…………………………………………… ... ……..38
4.3. Chọn dây cho từng phương án………………………………………… ... ………40
4.4. Lựa chọn phương án đi dây……………………………………………… ... …….43
4.4.1 Tính toán cho phương án 1.…………………………………………… .... ……..43
4.4.2 Tính toán cho phương án 2…………………………………………… .... ……...45
4.4.3 Tính toán cho phương án 3………………………………… .... ………………...47
4.4.4 Kết luận………………………………………………………… .... ……………48
Chương 5 Tính toán ngắn mạch và chọn thiết bị bảo vệ……………………… ...... ….49
5.1 Tính toán ngắn mạch………………………………………………………… .. ….49
5.1.1 Sơ đồ các điểm ngắn mạch…………………………………………… .... ……...49
5.1.2 Tính các thông số của sơ đồ thay thế……………………………………… ... …50
5.1.3 Tính dòng ngắn mạch 3 pha đối xứng tại các điểm ngắn mạch………… ……...52
5.2 Chọn và kiểm tra thiết bị điện…………………………………………… ... ……..54
5.2.1 Chọn máy cắt (MC)…………………………………………………… .... ……..55
5.2.2 Chọn dao cách ly (DCL)…………………………………… ... ………………...56
5.2.3 Chọn máy biến dòng điện (TI)…………………………………………… ….....56
5.2.4 Chọn máy biến điện áp (TU)…………………………………………… .... ……57
5.2.5 Chọn chống sét van (CSV)…………………………………………… .... ……...58
5.2.6 Lựa chọn thanh cái cho TBA………………………………… ………………...58
5.2.7 Chọn Aptomat tổng (AT) cho TBAPX…………………………… ……………60
Chương 6 Tính toán chế độ mạng điện………………………………… .... ……….....62
6.1 Tổn thất điện áp……………………………………………………… .. ………….62
6.2 Tổn thất công suất……………………………………………………… .. ……….63
6.3 Tổn thất điện năng……………………………………………………… .. ……….64

Tổng kết……………………………………………………………………… . ……....65

6


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

SVTH:Đặng Văn Lập

DANH MỤC CÁC BẢNG, SƠ ĐỒ, HÌNH
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Danh sách các phân xưởng trong nhà máy giấy ........................................ 3
Bảng 2.1 : Bảng tổng hợp phụ tải tính toán ............................................................... 6
Bảng 2.2 Phụ tải chiếu sáng toàn nhà máy .............................................................. 13
Bảng 2.3 Phụ tải làm mát toàn nhà máy .................................................................. 15
Bảng 2.4 Tổng hợp phụ tải ...................................................................................... 16
Bảng 2.5 Bảng thiết kế chọn tụ bù công suất phản kháng ....................................... 17
Bảng 2.6 Bảng tổng hợp phụ tải .............................................................................. 19
Bảng 3.1 Thông số cơ bản máy biến áp trạm biến áp trung tâm ............................. 24
Bảng 3.2 Thông số máy phát điện dự phòng ........................................................... 24
Bảng 3.3 Thông số dây dẫn phương án 1 ................................................................ 25
Bảng 3.4 Thông số MBA của TBA trung tâm ....................................................... 26
Bảng 3.5 Thông số máy phát dự phòng ................................................................... 26
Bảng 3.6 Thông số cáp cho phương án 2. ............................................................... 26
Bảng 3.7 Vốn đầu tư trạm biến áp chính ................................................................. 29
Bảng 3.8 Vốn đầu tư cáp ......................................................................................... 29
Bảng 3.9 Vốn đầu tư MF ......................................................................................... 29
Bảng 3.10 Vốn đầu tư trạm biến áp chính ............................................................... 31
Bảng 3.11 Vốn đầu tư MF ....................................................................................... 32
Bảng 3.12 Vốn đầu tư dây dẫn và cáp ..................................................................... 32

Bảng 3.13 Tổng hợp các phương án ........................................................................ 34
Bảng 4.1 Bảng thống kê số lượng và công suất của các TBAPX ........................... 37
Bảng 4.2 Thông số cơ bản của MBAPX ................................................................. 37
Bảng 4.3 Bảng tổng hợp chọn dây cho phương án 1 .............................................. 41
Bảng 4.4 Bảng tổng hợp chọn dây cho phương án 2 .............................................. 42
Bảng 4.5 Bảng tổng hợp chọn dây cho phương án 3 .............................................. 43
7


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

SVTH:Đặng Văn Lập

Bảng 4.6: Vốn đầu tư đường dây phương án 1. ...................................................... 43
Bảng 4.7 Tổn thất điện năng các đường dây phương án 1 ...................................... 44
Bảng 4.8 Vốn đầu tư đường dây phương án 2 ......................................................... 45
Bảng 4.9 Tổn thất điện năng các lộ đường dây phương án 2 .................................. 46
Bảng 4.10 Vốn đầu tư mua dây cho phương án 3 ................................................... 47
Bảng 4.11 Bảng tính toán tổn thất điện năng phương án 3 ..................................... 47
Bảng 4.12 Bảng tính toán chi phí 3 phương án ....................................................... 48
Bảng 5.1 Thông số các lộ đường dây 22kV ............................................................ 51
Bảng 5.2 Tính toán ngắn mạch trên các đoạn đường dây 22kV ............................. 53
Bảng 5.3: Thông số kỹ thuật của máy cắt SF6 phía 110kV ..................................... 55
Bảng 5.4: Thông số kỹ thuật của máy cắt 3AF phía 22kV ..................................... 56
Bảng 5.5: Thông số kỹ thuật DCL phía 110kV ....................................................... 56
Bảng 5.6: Thông số kỹ thuật TI phía 110kV ........................................................... 57
Bảng 5.7: Thông số kỹ thuật TI phía 22kV ............................................................ 57
Bảng 5.8: Thông số kỹ thuật TU phía 110kV .......................................................... 58
Bảng 5.9: Thông số kỹ thuật TU phía 22kV ........................................................... 58
Bảng 5.10: Thông số kỹ thuật CSV phía 110kV ..................................................... 58

Bảng 5.11: Thông số kỹ thuật CSV phía 22kV ....................................................... 58
Bảng 5.12: Thông số kỹ thuật thanh cái phía 110kV .............................................. 59
Bảng 5.13: Thông số kỹ thuật thanh cái phía 22kV ................................................ 60
Bảng 5.14: Thông số kỹ thuật Aptomat ................................................................... 60
Bảng 5.15: Thông số kỹ thuật Aptomat ................................................................... 61
Bảng 6.1 Tổn thất điện áp trên các đoạn đường dây ............................................... 62
Bảng 6.2 Tổn thất công suất trên các đoạn đường dây 22kV .................................. 63
Bảng tổng kết: Tổng hợp các thông số chính .......................................................... 65

8


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

SVTH:Đặng Văn Lập

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Sơ đồ minh họa dây chuyền sản xuất giấy ................................................ 2
Hình 1.2 Sơ đồ mặt bằng bố trí các phân xưởng ....................................................... 3
Hình 1.3 Sơ đồ liên kết điện xung quanh nhà máy ................................................... 5
Hình 2.1 Các độ cao treo đèn. ................................................................................. 10
Hình 2.2: Hình vẽ mô tả đường đẳng rọi của kho giấy ........................................... 12
Hình 2.3: Mô phỏng bố trí đèn trong phòng ............................................................ 13
Hình 2.4: Biểu đồ phụ tải toàn nhà máy ................................................................. 19
Hình 3.1 Sơ đồ cấp điện phương án 1 ..................................................................... 23
Hình 3.2 Sơ đồ cấp điện phương án 2 ..................................................................... 25
Hình 4.1 Sơ đồ đi dây phương án 1 ......................................................................... 38
Hình 4.2 Sơ đồ đi dây phương án 2 ......................................................................... 39
Hình 4.3 Sơ đồ đi dây phương án 3 ......................................................................... 40
Hình 5.1 Sơ đồ nguyên lý tính toán ngắn mạch ...................................................... 50

Hình 5.2 Sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch ......................................................... 50

9


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

SVTH:Đặng Văn Lập

KÍ HIỆU CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT
TBATT: Trạm biến áp trung tâm
TBAPX: Trạm biến áp phân xưởng
MBA : Máy biến áp
MC

: Máy cắt

DCL

: Dao cách ly

BI

: Máy biến dòng điện

BU

: Máy biến điện áp

CSV : Chống sét van

AT

: Aptomat

10


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

SVTH:Đặng Văn Lập

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Bài tập cung cấp điện - TS Trần Quang Khánh, Nhà xuất bản khoa học và kỹ
thuật.
[2]. Giáo trình cung cấp điện – TS Trần Quang Khánh, Nhà xuất bản khoa học và
kỹ thuật.
[3]. Lưới điện và hệ thống điện - Trần Bách, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật
Hà Nội năm 2002.
[4]. Ngắn mạch và đứt dây trong hệ thống điện - PGS TS Phạm Văn Hòa, Nhà
xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội - 2006.
[5]. Ngắn mạch trong hệ thống điện - Lã Văn Út, Nhà xuất bản khoa học và kỹ
thuật.
[6]. Quy phạm trang bị điện, quyển 1.
[7]. Quy phạm trang bị điện, quyển 2.
[8]. Sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện từ 0,4kV đến 500kV - Ngô Hồng
Quang, Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật - 2005.

11

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

SVTH:Đặng Văn Lập

CHƢƠNG 1 :
GIỚI THIỆU VỀ NHÀ MÁY GIẤY
1.1 Giới thiệu chung về nhà máy.
Ngành công nghiệp giấy trong nước ta phát triển mạnh và có quy mô rộng lớn.
Như chúng ta đã biết ngành công nhiệp giấy và bột giấy chiếm vị trí quan trọng trong
nền kinh tế và có tốc độ phát triển ngày càng cao để đảm bảo nhu cầu của phát triển
kinh tế. Do tính chất quan trọng của giấy và nhu cầu ngày càng tăng cao trong cuộc
sống yêu cầu đặt ra là phải tăng sản lượng giấy lên cao.
Việt Nam với diện tích rừng rộng lớn đáp ứng được nguồn nguyên liệu chính của
công ngiệp sản xuất giấy mặt khác nguồn nhân công giá rẻ cũng là ưu thế của chúng ta
nên các nhà máy giấy có điều kiện rất tốt để xây dựng.
Với điều kiện thực tế và nguyện vọng bản thân, em đã xin phép được thực hiên
đề tài “Thiết kế phần trung áp Hệ thống cung cấp điện của Nhà máy sản xuất giấy” có
dây chuyền sản xuất hiện đại. Hệ thống cung cấp điện đảm bảo liên tục và an toàn cho
nhà máy, đảm bảo khả năng phát triển tương lai của nhà máy.
1.2 Tổng quan về nhà máy giấy.
Nhà máy giấy được xây dựng trên diện tích 30ha. Sản xuất và kinh doanh: giấy,
bột giấy, hóa chất, phân bón vi sinh …. Nhà máy làm việc theo chế độ 3 ca sản xuất.

1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

SVTH:Đặng Văn Lập

Hình 1.1: Sơ đồ minh họa dây chuyền sản xuất giấy

PX Xeo I

PX Xeo II

Dưới đây là danh sách và vị trí phân bố các phân xưởng của nhà máy giấy với
công suất tiêu thụ và yêu cầu cung cấp điện từng phụ tải:

2


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

SVTH:Đặng Văn Lập

Bảng 1.1 Danh sách các phân xưởng trong nhà máy giấy
Số thứ tự

Tên phân xƣởng

Spt (kVA)

cosφ

Ptt(kW)

Qtt(kVAr)

1

Xử lý gỗ

2000

0.6

1200

1600

2

Phân xưởng bột

3000

0.65

1950

2279

3

Xút hóa

800

0.75

600

529

4

Bơm nước thô

1200

0.6

720

960

5

Hóa chất

2200

0.7

1540

1571

6

Điện phân

1500

0.75

1125

992

7

Máy xeo I

2800

0.6

1680

2240

8

Máy xeo II

2800

0.6

1680

2240

9

Bơm nước thải

1000

0.6

600

800

10

Kho giấy

150

0.9

135

65

11230

13277

Tổng công suất

17300

Hình 1.2 Sơ đồ mặt bằng bố trí các phân xưởng

4

1

2

5

9

8

7

3

6

10

1.3 Phụ tải điện của nhà máy.

a. Các đặc điểm của phụ tải điện
Các thiết bị của nhà máy đều được sử dụng điện áp cấp 0,4kV và được chia làm 2
loại đó là:

3


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

-

SVTH:Đặng Văn Lập

Phụ tải động lực
Phụ tải động lực của nhà máy hầu hết là thiết bị ba pha có chế độ làm việc

dài hạn, điện áp yêu cầu trực tiếp đến thiết bị với độ lệch điện áp cho phép:
U cp = ± 5%Udm ( Theo quy phạm trang bị điện I.2.39).

-

Phụ tải chiếu sáng:

Phụ tải chiếu sáng thường là phụ tải một pha, công suất không lớn dùng để
đảm bảo ánh sáng trong sản xuất. Điện áp yêu cầu trực tiếp đến thiết bị với độ
lệch điện áp cho phép: U cp = ± 5%Udm ( Theo quy phạm trang bị điện I.2.39).
b. Các yêu cầu với cung cấp điện nhà máy
Dựa theo phạm vi và mức độ quan trọng của phụ tải thì thiết bị phải thỏa mãn 2
diều kiện sau:
- Công suất định mức của toàn nhà máy.

- Điện áp định mức và tần số của nhà máy phải phù hợp với điện áp và tần số
hệ thống điện
1.4 Liên kết điện xung quanh nhà máy :
Tổng công suất của nhà máy là 17450 kVA. Là nhà máy có công suất lớn sản
xuất phục vụ sự nghiệp phát triển đất nước, do đó yêu cầu về dộ tin cây cung cấp điện
cao.
Nguồn điện trong khu vực:
- Trạm biến áp 22/0,4 kV khu vực cách 2500m
- Đường dây 22 kV đi ngang qua nhà máy cách 200m
- Đường dây 110 kV chạy gần nhà máy với khoảng cách 500m.

4


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

SVTH:Đặng Văn Lập

Hình 1.3 Sơ đồ liên kết điện xung quanh nhà máy

4

1

2

9

8

7

5

3

5

6

10


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

SVTH:Đặng Văn Lập

CHƢƠNG 2:
TÍNH TOÁN PHỤ TẢI
2.1 Tính toán phụ tải tổng của nhà máy và phân nhóm phụ tải
2.1.1 Tính toán phụ tải.
Theo số liệu khảo sát đặc tính và yêu cầu của nhà máy ta có bảng tổng hợp công
suất tính toán của các phân xưởng trong nhà máy như sau:
Bảng 2.1 : Bảng tổng hợp phụ tải tính toán
Số thứ tự

Tên phân xƣởng

Spt (kVA)

cosφ

Ptt(kW)

Qtt(kVAr)

1

Xử lý gỗ

2000

0.6

1200

1600

2

Phân xưởng bột

3000

0.65

1950

2279

3

Xút hóa

800

0.75

600

529

4

Bơm nước thô

1200

0.6

720

960

5

Hóa chất

2200

0.7

1540

1571

6

Điện phân

1500

0.75

1125

992

7

Máy xeo I

2800

0.6

1680

2240

8

Máy xeo II

2800

0.6

1680

2240

9

Bơm nước thải

1000

0.6

600

800

10

Kho giấy

150

0.9

135

65

11230

13277

Tổng công suất

17300

Phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố như : công suất, số lượng thiết bị điện,
chế dộ vận hành của chúng, quy trình công nghệ của mỗi nhà máy xí nghiệp, trình độ
vận hành của của công nhân …. Vì vậy xác định chính xác phụ tải tính toán là nhiệm
vụ quan trọng để đảm bảo tuổi thọ và an toàn khi vận hành thiết bị điện.
Do tính chất quan trọng như vậy nên có nhiều công trình nghiên cứu và sự có
nhiều phương pháp tính toán phụ tải điện nhưng vẫn chưa có phương pháp nào tính
toán chính xác phụ tải điện. Hiện nay đang áp dụng một số phương pháp tính tương
đối phụ tải tính toán :
Phương pháp tính theo công suất đặt và hệ số nhu cầu.
- Phương pháp tính theo công suất cực đại và hệ số trung bình.
- Phương pháp tính theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm .
- Phương pháp tính theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất.
6


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

SVTH:Đặng Văn Lập

Trong quá trình thiết kế thì tùy theo quy mô, đặc điểm của công trình (nhà máy,
xí nghiệp …) tùy theo giai đoạn thiết kế là sơ bộ hay kỹ thuật thi công mà chọn
phương pháp cho thích hợp.
2.1.2 Xác định phụ tải tính toán:
Phụ tải tính toán của toàn nhà máy được xác định theo hệ số đồng thời qua biểu
thức:
m

Ptt  k dt   Ptti
1

m

Q tt  k dt   Q tti
1

Trong đó:
- kdt: hệ số đồng thời lấy như sau:
m =1,2

lấy kdt =1

m =3,4.5

lấy kdt =0,9

m =6,7,8,9,10

m >10

lấy kdt =0,8

lấy kdt =0,7-0,75
( Theo quy phạm trang bị điện phần 1 trang 31)

- Ptti ; Qtti – tổng công suất tác dụng và công suất phản kháng của phân
xưởng
- Pttnm;Qttnm – tổng công suất tác dụng và phản kháng của nhà máy
Các phân xưởng sản xuất có công suất đặt từ các động cơ và các phụ tải động lực
do đó nhóm phụ tải động lực có công suất bằng công suất đặt của 9 phân xưởng sản
xuất:
Khi đó: Ta có m=9 vậy lấy k=0,8
9

Pttnm  0,8   Ptti  0,8 11095  8876(kW)
1
9

Qttnm  0,8   Qtti  0,8 13212, 21  10569(kVAr)
1

7


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

SVTH:Đặng Văn Lập

cos tb 

 Ptti

( Ptti )2  ( Qtti ) 2



8876
88762  105692

 0, 65

2.2. Tính toán chiếu sáng và làm mát cho toàn nhà máy.
2.2.1. Các yêu cầu của thiết kế chiếu sáng.
Thiết kế chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu sau:
- Không bị lóa mắt.
- Không lóa do phản xạ.
- Không có bóng tối.
- Không có độ rọi đồng đều.
- Phải đảm bảo độ sáng đủ và ổn định.
- Phải tạo ra được ánh sáng gần giống với ánh sáng ban ngày.
Các hệ thống chiếu sáng bao gồm chiếu sáng chung (chiếu sáng cho toàn nhà
máy), chiếu sáng cục bộ (chiếu sáng cho các thiết bị) 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 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.
2.2.2. Các nguồn sáng sử dụng.
a. Nhóm đèn nung sáng( đèn sợi đốt).
- Công suất: P=15 1000W

- Quang thông: F = 250 40000 lumen
- Tuổi thọ: T= 1000h
Nhóm đèn này được sử dụng dụng rộng rãi trong chiếu sáng cục bộ, những phân
xưởng cần độ chính xác cao, ổn định với thời gian làm việc dài.
b. Nhóm đèn huỳnh quang.
-

Công suất: P= 10 45W

-

Quang thông: F =250 3000 lumen

-

Tuổi thọ: T= 4000h
Nhóm đèn huỳnh quang có ưu điểm tuổi thọ cao, bền chắc, không chịu ảnh

hưởng từ môi trường, quang thông cao. Tuy nhiên nó có nhược điểm là chỉ làm việc
8


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

SVTH:Đặng Văn Lập

được với điện xoay chiều, ánh sáng có thể gây mỏi mắt nếu hoạt động lâu. Đèn Huỳnh
quang thường được sử dụng cho các văn phòng, các khu kho xưởng.
c. Nhóm đèn compact.
- Công suất: P = 5

45W

- Quang thông: F= 250 3000 lumen
- tuổi thọ: T=4000 8000h
Nhóm đèn này có ưu điểm là gọn nhẹ, thiết kế đẹp mắt, phù hợp với nhiều không
gian, quang thông tốt, tuổi thọ lớn. Tuy nhiên nhược điểm của nó là giá thành tương
đối cao. Thường được sử dụng để bày trí và không gian làm việc nhỏ .
2.2.2. Các phƣơng pháp thiết kế.
Chọn hệ thống chiếu sáng chung cho toàn phân xưởng, loại bóng đèn chiếu sáng
gồm 2 loại. Bóng đèn sợi đốt và bóng đèn huỳnh quang.
Phần lớn các phân xưởng trong nhà máy không yêu cầu độ chiếu sáng tin cậy
cao. đồng thời không gian làm việc lớn, thông thoáng nên ta có thể sử dụng đèn Huỳnh
quang để thiết kế chiếu sáng.
Các phân xưởng cần độ chính xác cao, yêu cầu độ chiếu sáng tin cậy ta sử dụng
đèn sợi đốt.
Các phƣơng pháp sử dụng tính toán chiếu sáng:
a. Tính toán sơ bộ.
Ở phương pháp tính toán sơ bộ ta có thể dùng phương pháp tính toán gần đúng
theo các bước sau:
-

Lấy 1 suất chiếu sáng Po (W/m2) phù hợp
Xác định công suất tổng cần cấp cho khu vực diên tích S( m2)
Pcs = Po . S (kW)

-

Xác định số lượng bóng đèn: Chọn công suất 1 bóng đèn Pd , từ đây ta có thể
xác định số lượng bóng đèn

n

Pcs
Pd

9


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

SVTH:Đặng Văn Lập

b. Tính toán theo phương pháp hệ số sử dụng ( độ rọi yêu cầu).
Phương pháp này là phương pháp tính toán thông thường. Dựa trên độ rọi yêu
cầu để tính số bóng đèn phù hợp
Ở phương pháp này ta cần tính toán theo các bước sau.
-

Xác định chiều cao tính toán H =h - h1 - h2

h1
h

H
h2
Hình 2.1 Các độ cao treo đèn.

Trong đó:
-

h: Độ cao của phân xưởng

-

h1: Độ cao treo đèn

-

h2: Chiều cao mặt bằng làm việc

-

H: Chiều cao tính toán

Xác định hệ số không gian của phân xưởng kích thước a x b:

k kg 

ab
H  (a  b)

Từ đó ta xác định hệ số kld.
Xác định quang thông của đèn:

F 

E yc  S  k dt

  k ld

Trong đó:
-

Eyc:

Độ rọi yêu cầu

-

S :

diện tích phân xưởng

-

kdt:

hệ số dữ trữ

-

:

hiệu suất của đèn
10


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

SVTH:Đặng Văn Lập

-

kld:

hệ số lợi dụng quang thông của đèn

c. Sử dụng phần mềm chiếu sáng Dialux 4.12.
Giới thiệu chung:
Dialux là phần mềm thiết kế chiếu sáng chuyên nghiệp được sử dụng rộng rãi
trong ngành kỹ thuật. Phần mềm này cho phép người dùng hoạch định chiếu sáng 1
cách nhân tạo với nhiều cách tính toán khác nhau.
Thông số đầu vào của Dialux
- Kích thước hình dạng của căn phòng…
- Hệ số phản xạ màu sắc của nền, tường, trần….
- Môi trường tính toán khu vực sạch hay nhiều bụi…
- Độ cao treo đèn, độ cao làm việc.
- Vị trí bố trí các thiết bị trong phòng, phân xưởng.
- Lựa chọn bóng đèn trong thư viện mà nhà sản xuất hỗ trợ Dialux
- Lựa chọn kiểu treo đèn ( 1 dãy, nhiều dãy, tròn, xole…).
Các giá trị xuất ra của Dialux
- Bảng báo cáo về độ rọi.
- Cường độ sáng, Biểu đồ phân bố độ rọi.
- Đường đẳng rọi, ảnh 3D mô phỏng.
2.2.3. Tính toán chiếu sáng cụ thể cho từng phân xƣởng bằng phần mềm dialux
Kho giấy:
-

Kích thước 35m×30m độ cao nhà xưởng 10m:

11


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

SVTH:Đặng Văn Lập

Hình 2.2: Hình vẽ mô tả đường đẳng rọi của kho giấy

Trong đó ta chọn:
- Độ rọi 250 lux
- Hệ số suy giảm 0,8
- Hệ số phản xạ Tràn:Tường:Nền là 0,8:0,5:0,2
Thông số bóng đèn được chọn:

12


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

SVTH:Đặng Văn Lập

Nhìn vào bảng thống kê ta thấy:
-

Etb = 298 lux

-

Emin = 155 lux

-

Emax= 361 lux

Toàn phân xưởng sử dụng 48 bóng Philips MPK450 1×HPI-P250W-BU M-D450
tổng công suất chiếu sáng là Pcs = 13,1 kW
-

Phòng quản lý kho hàng:
Tính toán chiếu sáng trong phòng phải vừa đảm bảo chất lượng ánh sáng và
vừa phải đảm bảo tính thẩm mỹ cho gian phòng.
Diện tích: S = 36 m2 có kích thước: Dài:

6m

Rộng: 6m
Cao: 4 m
Hình 2.3: Mô phỏng bố trí đèn trong phòng

-

Tính toán hoàn toàn tương tự với các phân xưởng còn lại ta được số liệu chiếu
sáng cho các phân xưởng thể hiện trong bảng sau:

13


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

SVTH:Đặng Văn Lập

Bảng 2.2 Phụ tải chiếu sáng toàn nhà máy
ST
T

Tên phụ tải

S
(m2)

Nhãn bóng

Số lƣợng
(n)

P
(kW)

cosφ

Q
(kVAr)

1

Xử lý gỗ

1023,1

6

PhilipsMPK450
HPI-P250W

35

9.6

0.9

4.6

2

Phân xưởng
bột

1085,6
0

PhilipsMPK450
HPI-P250W

48

13.1

0.9

6.3

3

Xút hóa

529,38

PhilipsMPK450
HPI-P250W

24

6.6

0.9

3.2

4

Bơm
thô

617,46

PhilipsMPK450
HPI-P250W

24

6.6

0.9

3.2

5

Hóa chất

1103,1
6

PhilipsMPK450
HPI-P250W

42

11.5

0.9

5.6

6

Điện phân

384,29

PhilipsMPK450
HPI-P250W

16

4.4

0.9

2.1

7

Máy xeo I

925,73

PhilipsMPK450
HPI-P250W

35

9.6

0.9

4.6

8

Máy xeo II

925,73

PhilipsMPK450
HPI-P250W

35

9.6

0.9

4.6

9

Bơm
thải

512,93

PhilipsMPK450
HPI-P250W

20

5.5

0.9

2.7

10

Kho giấy

1289,5
1

PhilipsMPK450
HPI-P250W

48

13.1

0.9

6.3

nước

nước

Tổng

89.6

43.2

2.2.4. Tính toán thông thoáng cho các khu vực
Trong các phân xưởng của nhà máy cần phải có hệ thống thông thoáng làm mát
cho 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 sẽ gây tăng nhiệt độ phòng, nếu
không được trang bị hệ thống thông thoáng làm mát sẽ gây ảnh hưởng đến năng suất
14