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

ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN

Đề Bài:Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa
chữa cơ khí
Họ và tên: Nguyễn Đình Đàm
Số thứ tự: N = 9

Danh mục các thiết bị và các thông số:
STT

Tên máy

số lượng

Pđm Uđm Cosφ ksd
(kW) (V)

1

Búa hơi rèn

4

15

380

0,6

0,16

2

Máy hàn

3

2,2

380

0,35

0,3

3

Lò chạy bằng điện

3

9

380

0,6

0,16

4

6

4

380

0,6

0,16

5

Lò điện để hóa cứng linh
kiện
thiết bị để tôi bánh răng

3

20

380

0,6

0,16

6

Thiết bị tôi cao tần

4

9

380

0,6

0,16

7

Máy ép ma sát

6

10

380

0,6

0,16

8

Máy nén khí

4

10,8

380

0,6

0,16

Tổng số các thiết bị là: 33
N*1= 9
N*1,2= 10,8

Nguyễn Đình Đàm Lớp D2H2

- 1-


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN

LỜI NÓI ĐẦU
Đất nước ta đang trong công cuộc công nhiệp hoá, hiện đại hoá.Nhu cầu điện
năng trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ và sinh hoạt tăng
trưởng không ngừng đi cùng với quá trình phát triển kinh tế.Do đó đòi hỏi rất
nhiều công trình cung cấp điện.Đặc biệt rất cần các công trình có chất lượng cao,
đảm bảo cung cấp điện liên tục, phục vụ tốt cho sự phát triển của các nghành trong
nền kinh tế quốc dân
Trong đó có lĩnh vực công nghiệp là 1 trong các ngành kinh tế trọng điểm của
đất nước, được Nhà nước và Chính phủ ưu tiên phát triển vì có vai trò quan trọng
trong kế hoạch đưa nước ta trở thành nước công nghiệp vào năm 2020.Thiết kế
cung cấp điện cho nghành này vì thế là 1 công việc khó khăn, đòi hỏi sự cẩn thận

cao.Phụ tải của ngành phần lớn là phụ tải hộ loại 1, đòi hỏi độ tin cậy cung cấp
điện ca .Một phương án cung cấp điện hợp lý là 1 phương án kết hợp hài hòa được
các chỉ tiêu kinh tế, kĩ thuật, đảm bảo đơn giản trong sửa chữa và vận hành thuận
tiện, 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
Dưới sự hướng dẫn của thầy TS Nguyễn Đức Minh, em được nhận đề tài Thiết
kế cung cấp điện cho 1 phân xưởng sửa chữa cơ khí.Đồ án bao gồm 1 số phần
chính như chọn máy và vị trí đặt trạm biến áp, chọn dây và các phần tử bảo vệ,
hạch toán công trình .Việc làm đồ án đã giúp chúng em điều kiện áp dụng những
kiến thức đã học và tích lũy thêm được nhiều kinh nghiệm.Đây là 1 đồ án có tính
thực tiễn rất cao, chắc chắn sẽ giúp ích cho em rất nhiều trong công tác sau này
Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã nhận được sự chỉ bảo rất tận tình của
thầy TS.Trần Quang Khánh cùng các thầy cô trong khoa Hệ Thống Điện Do trình
độ còn hạn chế nên việc thực hiện đồ án còn nhiều thiếu xót . Em rất mong nhận
thêm được nhiều sự chỉ dẫn của thầy cô để hoàn thiện hơn cho đồ án
Em xin chân thành cảm ơn
Sinh viên thực hiện
NGUYỄN ĐÌNH ĐÀM

Nguyễn Đình Đàm Lớp D2H2

- 2-


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN

CHƯƠNG I: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA PHÂN
XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ
**********

I. Phụ Tải Điện
Tính toán phụ tải điện là công việc bắt buộc và đầu tiên trong mọi công trình
cung cấp điện, việc này sẽ cung cấp các số liệu phục vụ cho việc thiết kế lưới điện
về sau của người kỹ sư.Phụ tải tính toán có giá trị tương đương với phụ tải thực tế
về mặt hiệu ứng nhiệt .Do đó việc chọn dây dẫn hay các thiết bị bảo vệ cho các phụ
tải sẽ đảm bảo an toàn.
Có nhiều phương pháp tính toán phụ tải điện như: xác định theo phương pháp
hệ số nhu cầu, hệ số tham gia cực đại, hệ số đồng thời. Đối với việc thiết kế cung
cấp điện cho phân xưởng sửa chữa cơ khí , vì đã có các thông tin chính xác về mặt
bằng bố trí thiết bị , biết đựoc công suất và quá trình công nghệ của từng thiết bị
nên sử dụng phương pháp hệ số nhu cầu để tổng hợp nhóm phụ tải động lực . Nội
dung chính của phưong pháp như sau:
-

Chuyển chế độ làm việc ngắn hạn của các thiết bị sang chế độ làm việc dài
hạn:
P = P . ε%
i
dmi

- Chia nhóm các thiết bị trong phân xưởng thành nhiều nhóm:
+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 1 nhóm phải ở gần nhau để giảm chiều dài đường dây hạ
áp.Do đó có thể tiết kiệm được vốn đầu tư và tổn thất trên các đường dây hạ áp
trong phân xưởng.

Nguyễn Đình Đàm Lớp D2H2

- 3-

ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN
+Công suất đặt của các nhóm phải tương đương nhau để giảm chủng loại các tủ
động lực cần dùng trong phân xưởng.
Tuy nhiên rất khó có thể đáp ứng tất cả các nguyên tắc trên nên khi thiết kế phải
phụ thuộc vào điều kiện cụ thể của phụ tải để lựa chọn ra phương án phù hợp nhất.
-

Xác định công suất phụ tải của các nhóm theo hệ số nhu cầu:

+Xác định hệ số sử dụng tổng hợp

KΣ
sd

của nhóm có n thiết bị theo công thức:

n
∑ P .K
dmi sdi
KΣ = i = 1
sd
n
∑ P
dmi
i =1
K

+Xác định hệ số nhu cầu của nhóm n thiết bị

K = KΣ +
nc
sd

nc

:

1− KΣ
sd
n
hq

n
hq

Trong đó
là số lượng các thiết bị tiêu thụ điện năng hiệu quả của 1 nhóm có
thể tính theo2 cách sau:
•

Khi Ksd < 0,2 thì:
Trong nhóm có n1 thiết bị có công suất:

Tổng công suất của n1 thiết bị đó:

Nguyễn Đình Đàm Lớp D2H2

P
P ≥ max

2
n1
P = ∑ P
1
dmi
i =1

- 4-


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN

Tổng công suất của nhóm gồm n thiết bị:
Xác định các giá trị tương đối:
n
n∗ = 1
n

và

n* =
hq

n
P= ∑ P
dmi
i =1

P
P* = 1

P
0,95

( ) +(

)

2
P*

2
1 − P*

n*

1 − n*

n = n.n*
hq
hq
•

Do đó
Trường hợp khác:
2
 n

 ∑ P
÷
dmi ÷

i
=
1


n =
hq
n 2
∑ P
dmi
i =1

+Công suất của nhóm n thiết bị phụ tải:

n
P
=K . ∑ P
n hom
nc
dmi
i =1

Q
=P
.tgϕ
n hom
n hom
n hom
-

và

n
∑ P .cosϕ
dmi
i
cos ϕ
= i =1
n hom
n
∑ P
dmi
i =1

S

n hom

=

P
n hom
cosϕ
n hom

Tổng hợp công suất của N nhóm thiết bị trong nhóm phụ tải động lực:

Nguyễn Đình Đàm Lớp D2H2

- 5-

ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN
N
.cos ϕ
∑ P
n hom i
n hom i
i
=
1
cos ϕ =
dl
N
∑ P
n hom i
i =1

N
P =K . ∑ P
dl
nc
n hom i
i =1

Q = P .tgϕ = P .
dl
dl
dl
dl

(

1 − cosϕ
cosϕ

dl

)

2
S

dl

dl

=

P
dl
cosϕ
dl

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

K = KΣ +
nc
sd

1− KΣ
sd
N

và

N
.K Σ
∑ P
n hom i sdi
KΣ = i =1
sd
N
∑ P
n hom i
i =1

1. Xác định phụ tải chiếu sáng
Công suất của phụ tải chiếu sáng:
P = P .F
cs
o

Trong đó: P0 là công suất phụ tải chiếu sáng trên 1 đơn vị diện tích (W/m2)
F là diện tích chiếu sáng của phân xưởng (m2)
-

Đối với phân xưởng sửa chữa cơ khí thì P0= 20 W/m2 và F=20x25=500 m2

Nên

-

P = 20.500 = 10000 ( W ) = 10 ( kW )
cs

Trong phân xưởng sửa chữa cơ khí.để đảm bảo an toàn người ta sử dụng đèn
sợi đốt trong phân xưởng nên hệ số cosφ=0,9

Nguyễn Đình Đàm Lớp D2H2

- 6-


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN
Q = P .tgϕ = 10.
cs
cs

1 − 0,92
≈ 4,84 ( kVAr )
0,9

-

S

cs

=

P
cs = 10 ≈ 11,11( kVA )
cosϕ 0,9

-

2. Phụ tải động lực
- Chuyển chế độ làm việc ngắn hạn sang chế độ làm việc dài hạn đối với thiết
bị máy hàn là có �dm%=25% = 0,25
P = P . ε % = 2, 2. 0, 25 = 1,1 ( kW )
dm

-

Dựa vào các nguyên tắc chia nhóm trên thì ta chia thành các nhóm thiết bị
động lực trong phân xưởng như sau:

-



Nhóm 1 :

STT

Tên máy

số lượng

1

Búa hơi rèn

2

15

380

0,6

0,16

2

Máy hàn

1

2,2

380

0,35

0,3

3

Lò chạy bằng điện

1

9

380

0,6

0,16

4

1

4

380

0,6

0,16

5

Lò điện để hóa cứng linh
kiện
Thiết bị tôi cao tần

1

9

380

0,6

0,16

6

Máy ép ma sát

2

10

380

0,6

0,16

8

73,1

∑

Nguyễn Đình Đàm Lớp D2H2

Pđm Uđm Cosφ ksd
(kW) (V)

- 7-


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN
S

Trong đó:
I

dm

P
= dm ( kVA )
dm cosϕ

=

Và
-

S

dm ( A )
3.U
dm

Hệ số sử dụng tổng hợp của nhóm1 là:
8
∑ P .K
dmi sdi 0,3.1,1 + 0,16. ( 15.2 + 9 + 4 + 9 + 10.2 )
KΣ = i =1
=
≈ 0,162
sd1
8
73,1
∑ P
dmi
i =1
k Σ = 0,162 < 0, 2
sd1

Ta có các
theo hệ số nhu cầu như sau:

nên áp dụng phương pháp tính công suất phụ tải

+ Trong nhóm có n1=6 thiết bị có công suất:

+ Tổng công suất của 6 thiết bị đó:

P
15
P ≥ max =
= 7,5 ( kW )
2

2

6
P = ∑ P
= 15.2 + 9 + 9 + 10.2 = 68 ( kW )
1
dmi
i =1

+Tổng công suất của nhóm 1 gồm 8 thiết bị là:
+

8
P= ∑ P
= 73,1( kW )
dmi
i =1

Xác định các giá trị tương đối:
n
6
n∗ = 1 = ≈ 0, 75
n 8

Nguyễn Đình Đàm Lớp D2H2

và

P
68

P* = 1 =
≈ 0,93
P 73,1

- 8-


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN
n* =
hq

0,95

( ) +(

)

2
P*

2
1 − P*

n*

1 − n*

=

0,95

0,932 ( 1 − 0,93 )
+
0, 75
1 − 0, 75

2

≈ 0,81

Do đó số lượng thiết bị tiêu thụ điện năng hiệu quả của nhóm 1 là:
n
= n.n* = 8.0,81 = 6, 48
hq1
hq

+ Hệ số nhu cầu của nhóm 1 là:
K
= KΣ +
nc1
sd1

1− KΣ
sd1 = 0,162 + 1 − 0,162 ≈ 0, 49
n
6, 48
hq1

+Công suất phụ tải của nhóm 1 là:
8
P =K . ∑ P

= 0, 49.73,1 ≈ 35,82 ( kW )
n1
nc1
dmi
i =1
8
∑ P .cosϕ
dmi
i
cos ϕ = i = 1
=
n1
8
∑ P
dmi
i =1
0, 6.(15.2 + 9 + 4 + 9 + 10.2) + 0,35.1,1 43,585
=
=
≈ 0, 6
73,1
73,1

1 − 0, 62
Q = P .tgϕ = 35,82.
≈ 47, 76 ( kVAr )
n1
n1
n1
0, 6

Nguyễn Đình Đàm Lớp D2H2

- 9-


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN
S



n1

=

P
n1 = 35,82 ≈ 59, 7(kVA)
cosϕ
0, 6
n1

Nhóm 2:

STT

Tên máy

số lượng

1

Máy hàn

1

2,2

380

0,35

0,3

2

2

4

380

0,6

0,16

3

Lò điện để hóa cứng linh
kiện
Thiết bị để tôi bánh răng

2

20

380

0,6

0,16

4

Thiết bị tôi cao tần

1

9

380

0,6

0,16

5

Máy ép ma sát

1

10

380

0,6

0,16

6

Máy nén khí

1

10,8

380

0,6

0,16

8

78,9

∑

-

Pđm Uđm Cosφ ksd
(kW) (V)

Hệ số sử dụng tổng hợp của nhóm2 là:
8
∑ P .K
dmi sdi 0,3.1,1 + 0,16.(2.4 + 20.2 + 9 + 10 + 10,8)
KΣ = i = 1
=
= 0,12
sd 2
8
78,9
∑ P
dmi
i =1
k Σ = 0,12 < 0, 2
sd 2

Ta có các
theo hệ số nhu cầu như sau:

Nguyễn Đình Đàm Lớp D2H2

nên áp dụng phương pháp tính công suất phụ tải

- 10-

ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN

+ Trong nhóm có n1=4 thiết bị có công suất:

P
20
P ≥ max =
= 10 ( kW )
2
2

4
P = ∑ P
= 20.2 + 10 + 10,8 = 60,8 ( kW )
1
dmi
i =1

+ Tổng công suất của 4 thiết bị đó:

+Tổng công suất của nhóm 2 gồm 8 thiết bị là:
+

8
P= ∑ P
= 78,9 ( kW )
dmi
i =1

Xác định các giá trị tương đối:

n
4
n∗ = 1 = ≈ 0,5
n 8
n* =
hq

và

0,95

( ) +(

P
60,8
P* = 1 =
≈ 0, 77
P 78,9

)

2
P*

2
1 − P*

n*

1 − n*

=

0,95
2

0,77
+
0,5

( 1 − 0,77 )

2

≈ 0,74

1 − 0,5

Do đó số lượng thiết bị tiêu thụ điện năng hiệu quả của nhóm 2 là:
n
= n.n* = 8.0, 74 = 5,92
hq 2
hq

+ Hệ số nhu cầu của nhóm 2 là:
K
= KΣ +
nc 2
sd 2

1− KΣ
sd 2 = 0,12 + 1 − 0,12 ≈ 0, 48
n
5,92
hq 2

+Công suất phụ tải của nhóm 2 là:

Nguyễn Đình Đàm Lớp D2H2

- 11-


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN
8
P =K
. ∑ P
= 0, 48.78,9 ≈ 37,87 ( kW )
n2
nc 2
dmi
i =1
8
∑ P .cosϕ
dmi
i
cos ϕ = i = 1
=
n2
8

∑ P
dmi
i =1
0,35.1,1 + 0, 6.(2.4 + 20.2 + 9 + 10 + 10,8) 47, 065
=
=
≈ 0, 6
78,9
78,9

1 − 0, 62
Q = P .tgϕ = 37,87.
≈ 50, 49 ( kVAr )
n2
n2
n2
0, 6

S



n2

=

P
n2 = 37,87 ≈ 63,12 ( kVA)
cosϕ
0, 6

n2

Nhóm 3:

STT

Tên máy

số lượng

1

Búa hơi để rèn

2

15

380

0,6

0,16

2

2

4

380

0,6

0,16

3

Lò điện để hóa cứng linh
kiện
Thiết bị tôi cao tần

1

9

380

0,6

0,16

4

Máy ép ma sát

2

10

380

0,6

0,16

5

Máy nén khí

2

10,8

380

0,6

0,16

9

88,6

∑

Nguyễn Đình Đàm Lớp D2H2

Pđm Uđm Cosφ ksd
(kW) (V)

- 12-


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN
-

Hệ số sử dụng tổng hợp của nhóm3 là:
9
∑ P .K
dmi sdi 0,16.88, 6
KΣ = i = 1
=
= 0,16
sd 3
9
88, 6
∑ P
dmi
i =1
k Σ = 0,16 < 0, 2
sd 3

Ta có các
theo hệ số nhu cầu như sau:

nên áp dụng phương pháp tính công suất phụ tải
P
15
P ≥ max =

= 7,5 ( kW )
2
2

+ Trong nhóm có n1=7 thiết bị có công suất:

7
P = ∑ P
= 15.2 + 9 + 2.10 + 2.10,8 = 80, 6 ( kW )
1
dmi
i =1

+ Tổng công suất của 7 thiết bị đó:

+Tổng công suất của nhóm 3 gồm 6 thiết bị là:
+

9
P= ∑ P
= 88, 6 ( kW )
dmi
i =1

Xác định các giá trị tương đối:
n
7
n∗ = 1 = ≈ 0, 78
n 9
n* =

hq

0,95

( ) +(

P 80, 6
P* = 1 =
≈ 0,91
P 88, 6

và

)

2
P*

2
1 − P*

n*

1 − n*

=

0,95
2

( 1 − 0,91)

0,91
+
0, 78
1 − 0,78

2

≈ 0,86

Do đó số lượng thiết bị tiêu thụ điện năng hiệu quả của nhóm 3 là:

Nguyễn Đình Đàm Lớp D2H2

- 13-


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN
n
= n.n* = 9.0,86 = 7, 74
hq3
hq

-

Hệ số nhu cầu của nhóm 3 là :
K
= KΣ +
nc3

sd 3

-

1− KΣ
sd 3 = 0,16 + 1 − 0,16 ≈ 0, 46
n
7, 74
hq3

Công suất phụ tải của nhóm 3 là:
9
P =K
. ∑ P
= 0, 46.88, 6 = 40, 76 ( kW )
n3
nc3
dmi
i =1
9
∑ P .cosϕ
dmi
i 0, 6.88, 6
cos ϕ = i = 1
=
= 0, 6
n3
9
88, 6
∑ P

dmi
i =1
1 − 0, 62
Q = P .tgϕ = 40, 76.
≈ 54,35 ( kVAr )
n3
n3
n3
0, 6

S



n3

=

P
n3 = 40, 76 ≈ 67,93 ( kVA )
cosϕ
0, 6
n3

Nhóm 4:

STT

Tên máy

số lượng

1

Máy hàn

1

Nguyễn Đình Đàm Lớp D2H2

Pđm Uđm Cosφ
(kW) (V)
2,2

380

0,35

ksd
0,3

- 14-


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN
2

Lò chạy bằng điện

2

9

380

0,6

0,16

3

1

4

380

0,6

0,16

4

Lò điện để hóa cứng linh
kiện
thiết bị để tôi bánh răng

1

20

380

0,6

0,16

5

Thiết bị tôi cao tần

1

9

380

0,6

0,16

6

Máy ép ma sát

1

10

380

0,6

0,16

7

Máy nén khí

1

10,8

380

0,6

0,16

8

72,9

∑

+Hệ số sử dụng tổng hợp của nhóm 4 là:
8
∑ P .K
dmi sdi 1,1.0,3 + 0,16.(2.9 + 4 + 20 + 9 + 10 + 10,8)
KΣ = i = 1

=
= 0,162
sd 4
8
72,9
∑ P
dmi
i =1
k Σ = 0,162 < 0, 2
sd 4

Ta có các
theo hệ số nhu cầu như sau:

nên áp dụng phương pháp tính công suất phụ tải

+ Trong nhóm có n1=3 thiết bị có công suất:

+ Tổng công suất của 3 thiết bị đó:

P
20
P ≥ max =
= 10 ( kW )
2
2

3
P = ∑ P
= 20 + 10 + 10,8 = 40,8 ( kW )

1
dmi
i =1

+Tổng công suất của nhóm 4 gồm 8 thiết bị là:
Nguyễn Đình Đàm Lớp D2H2

8
P= ∑ P
= 72,9 ( kW )
dmi
i =1

- 15-


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN
+

Xác định các giá trị tương đối:
n
3
n∗ = 1 = ≈ 0,375
n 8
n* =
hq

0,95

( ) +(

và

P
40,8
P* = 1 =
≈ 0,56
P 72,9

)

2
P*

2
1 − P*

n*

1 − n*

=

0,95

( 1 − 0,56 )
0,56
+
0,375 1 − 0,375
2

2

≈ 0,83

Do đó số lượng thiết bị tiêu thụ điện năng hiệu quả của nhóm 4 là:
n
= n.n* = 8.0,83 = 6, 63
hq 4
hq

+ Hệ số nhu cầu của nhóm 4 là:
K
= KΣ +
nc 4
sd 4

1− KΣ
sd 4 = 0,162 + 1 − 0,162 ≈ 0, 49
n
6, 63
hq 4

+Công suất phụ tải của nhóm 4 là:
8
P =K
. ∑ P
= 0, 49.72,9 ≈ 35, 72 ( kW )
n4
nc 4

dmi
i =1
8
∑ P .cosϕ
dmi
i 0,35.1,1 + 0, 6.(2.9 + 4 + 20 + 9 + 10 + 10,8)
cos ϕ = i = 1
=
≈ 0, 6
n4
8
72,9
∑ P
dmi
i =1

Nguyễn Đình Đàm Lớp D2H2

- 16-


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN
Q = P .tgϕ = 35, 72.
n4
n4
n4

S

n4

=

1 − 0, 62
= 47, 63 ( kVAr )
0, 6

P
n 4 = 35, 72 = 59,53 ( kVA)
cosϕ
0, 6
n4

II. Tổng Hợp Công Suất Của 4 Nhóm Thiết Bị Phụ Tải Trong
Nhóm Phụ Tải Động Lực:
Ta có bảng tổng kết số liệu của 4 nhóm thiết bị sau khi tính toán
trên như sau:

ở

STT nhóm

Pnhom(kW)

Qnhom(kVAr)

Cosφnhom

KΣ
sd

Knc

1
2
3
4
∑

35,82
37,87
40,76
35,72
150,17

47,76
50,49
54,35
47,63
200,23

0,6
0,6
0,6
0,6

0,162
0,12
0,16
0,162

0,49
0,48
0,46
0,49

Tổng công suất động lực của 4 nhóm thiết bị phụ tải là:
4
P =K . ∑ P
dl
nc
n hom i
i =1

với N=4

+Hệ số sử dụng tổng hợp của nhóm phụ tải động lực:

Nguyễn Đình Đàm Lớp D2H2

- 17-


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN
4
.K Σ
∑ P
n hom i sdi (35,82 + 35, 72).0,162 + 37,87.0,12 + 40, 76.0,16
KΣ = i = 1
=

≈ 0,151
sd
4
150,17
∑ P
n hom i
i =1

+Hệ số nhu cầu của nhóm phụ tải động lực:
K = KΣ +
nc
sd

1− KΣ
sd = 0,151 + 1 − 0,151 ≈ 0,576
N
4

+Công suất phụ tải động lực:
4
P =K . ∑ P
= 0,576.150,17 ≈ 86,5 ( kW )
dl
nc
n hom i
i =1
4
.cosϕ
∑ P
n hom i

n hom i 0, 6.150,17
cos ϕ = i = 1
=
= 0, 6
dl
4
150,17
∑ P
n hom i
i =1

Q = P .tgϕ = 86,5.
dl
dl
dl

S

dl

=

1 − 0, 62
≈ 115,33 ( kVAr )
0, 6

P
dl = 86,5 ≈ 144,17 ( kVA )
cosϕ
0, 6

dl

III. Tổng Hợp Công Suất Của Phân Xưởng Sửa Chữa Cơ Khí P∑:
Ta có bảng số liệu sau:
Tên phụ tải
Nguyễn Đình Đàm Lớp D2H2

P(kW)

cosφ
- 18-


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN
Phụ tải chiếu sáng
Phụ tải động lực

10
86,5

0,9
0,6

Áp dụng phương pháp tính toán số gia để tính công suất của phân xưởng:
Vì Pdl > Pcs nên

Trong đó:

P = P + K .P
Σ

dl
cs cs

P
K =  cs
cs  5


0, 04
0, 04

 10 
÷
− 0, 41 =  ÷
− 0, 41 ≈ 0, 618
÷
5




Do đó:
-

Công suất tác dụng của phân xưởng là:

-

Hệ số công suất của phân xưởng là:

P = 86,5 + 0, 618.10 = 92, 68 ( kW )
Σ

P .cosϕ + P .cosϕ
dl
cs
cs = 86,5.0, 6 + 10.0,9 ≈ 0, 631
cosϕ = dl
Σ
P +P
86,5 + 10
dl
cs
-

Công suất biểu kiến của phân xưởng là:
P
Σ
S =
Σ cosϕ

-

=
Σ

92, 68
≈ 146,88 ( kVA )
0, 631

Công suất phản kháng của phân xưởng là:
Q = P .tgϕ = 92, 68.
Σ
Σ
Σ

1 − 0, 6312
≈ 113,95 ( kVAR )
0, 631
S&

Vậy công suất của toàn phân xưởng là:

Nguyễn Đình Đàm Lớp D2H2

Σ

= 92, 68 + j113,95 ( kVA )

- 19-


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN
CHƯƠNG II
LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG
*************
I. Chọn Sơ Bộ Phương Án
Để cung cấp điện có thể có nhiều phương án đi dây, có thể dùng sơ đồ hình tia
có độ tin cậy cung cấp điện cao, có thể dùng sơ đồ đường trục, hoặc hỗn hợp. Với
phân xưởng sửa chữa cơ khí, ta nên áp dụng sơ đồ hình tia để cung cấp điện vì các

thiết bị điện khá tập trung. Các phương án được nêu chi tiết dưới đây.
Để cấp điện cho các động cơ máy công cụ, trạm biến áp phân xưởng cung cấp
điện cho 4 tủ động lực ứng với 4 nhóm động lực đã tính toán đặt rải rác cạnh tường
phân xưởng, mỗi tủ cấp điện cho các nhóm phụ tải đã phân nhóm ở trên
Ta có sơ đồ đi dây sơ bộ của trạm biến áp phân xưởng và 4 tủ động lực là:
Phương án 1: các tủ được đặt tại các điểm của phân xưởng như hv.

Nguyễn Đình Đàm Lớp D2H2

- 20-


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN

Phương án 2: các tủ được đặt tại các điểm của phân xưởng như hv

II. Tính Toán Chọn Đường Dây Từ Trạm Biến Áp Phân Xưởng Tới
Các Tủ Động Lực Và Tới Các Máy Động Lực
Ta chọn dây dẫn từ trạm biến áp phân xưởng tới các tủ động lực,và các máy
động lực là loại dây cáp đồng 3 pha 3 lõi vỏ PVC,khoảng cách giưa các sợi là
20cm. Cáp đặt trong rãnh chôn ở sát tường phân xưởng.Các đường cáp tới các tủ
động lực gần nhau thì có thể đặt chung trong 1 rãnh để tiết kiệm về chi phí.
Với 2 phương án đưa ra ta cần tìm ra 1 pa vừa đảm bảo kỹ thuật vừa giảm được
vốn đầu tư, và chi phí vận hành.Ta tiến hành so sánh các phương án dựa vào các số
liệu cơ bản như tổng vốn đầu tư và chi phí vận hành hàng năm.
Thành phần dây dẫn từ các tủ động lực đến các thiết bị có sơ đồ đi dây giống
nhau và tiết diện cũng như độ dài giống nhau nên có thể không xét đến chi phí quy
dẫn trong khi so sánh sơ bộ các phương án.
Nguyễn Đình Đàm Lớp D2H2

- 21-


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN

1. phương án 1:
+ Chọn cáp theo Icp từ máy biến áp tới tủ động lực 1:
Cáp do hãng Lens sản xuất.
Ta có:

K1.K2.Icp ≥ Itt

K1= 1:là hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ, kể đến sự chênh lệch nhiệt độ giữa
môi trường làm việc và môi trường nhân tạo.
K2= 0,87:là hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ kể đến số cáp đặt trong một rãnh
Icp :dòng cho phép tiêu chuẩn của dây dẫn

S
59,7
=
= 90,7( A)
3.U
3.0,38
I
90,7
I cp ≥ tt =
= 104, 25( A)
K1 .K 2 0,87
I tt =



Ta chọn cáp PVC 3x16 với Icp = 113 (A) và r0 = 1,15 (Ω/km)
x0= 0,07 (Ω/km)
Kiểm tra điều kiện kỹ thuật:
∆U % ≤ ∆U CP %
∆U CP % = 5% ⇒ ∆U CP = 0, 05.0,38 = 0, 019(kV )
P.R + QX 35,82.1,15.0, 035 + 47, 76.0, 07.0.035
=
= 4, 01(V )
U
0, 38
4, 01
∆U % =
.100 = 1, 08%
380
∆U =



Vậy cáp đã chọn đạt yêu cầu
Cáp tới các tủ còn lại tính tương tự.

Nguyễn Đình Đàm Lớp D2H2

- 22-


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN
Ta có bảng tiết diện dây dẫn chọn từ MBA tới các tủ động lực:

x0

∆U
%

Udm

Itt

(kVA)

(kv)

(kv)

(A)

(mm2) (A) (kM) (Ω/km) (Ω/km)

59,7

35,82 0,38

90,7

3x16

113 35

1,15

0,07

1,08

ĐL1
Tủ 63,12

37,87 0,38

95,9

3x16

113 10

1,15

0,07

0,33

ĐL2
Tủ 67,93

40,76 0,38

103,21 3x25

144 10

0,727

0,07

0,23

ĐL3
Tủ 59,53

35,72 0,38

90,45

113 35

1,15

0,07

1,08

3x16

Icp

r0

Pdm

Tủ

Ftc

l.10-3

Stt

ĐL4
+ Tính chi phí quy dẫn: Chi phí từ mba tới tủ động lực 1
Zd= (atc + kkh).(a + b.F).L + ∆A.C∆A
Trong đó:
atc: hệ số tiêu chuẩn sử dụng hiệu quả vốn đầu tư

atc =

i.(i + 1)Th
0,2.(0,2 + 1) 25
=
(i + 1)Th − 1 (0,2 + 1) 25 − 1

= = 0,2

kkh: hệ số khấu hao thiết bị
chọn kkh = 3,6%
a,b: là hệ số kinh tế ổn định của cáp 0,38kV
a=63,58; b=0,83
Nguyễn Đình Đàm Lớp D2H2

- 23-


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN
F,L: tiết diện và chiều dài dây cáp
∆A: tổn thất điện năng trên dây cáp

∆A=∆P.‫=ح‬

S2
59, 7 2
−4 2
.
r
.
l
.(0,124
+
T
.10
)
.8760
=
.1,15.0, 035.(0,124 + 4500.10−4 )2 .8760
2 0
2
U
0, 38

= 2867,3 kWh

∆C∆A=1000 (đ/kWh)


Zd= (0,2+0,036).(63,58+0,83. 16)0,035.106 + 2867,3.1000
= 3,502.106 (đ)

Chi phí từ trạm biến áp tới các tủ động lực còn lại được tính
tương tự như tủ 1:
Ta có bảng tổng hợp:
Stt

Ftc(mm2) L(km) Udm(kv)

r0

a .106

b.106

Zd(đ)

(Ω/km) (đ/kW) (đ/mm2km)

59,7

3x16

0,035

0,38

1,15

63,58

0,83

3,502

63,12

3x16

0,01

0,38

1,15

63,58

0,83

1,097

ĐL2
Tủ 67,93

3x25

0,01

0,38

0,727

63,58

0,83

0,87

ĐL3
Tủ 59,53

3x16

0,035

0,38

1,15

63,58

0,83

3,486

Tủ

ĐL1
Tủ

ĐL4

Nguyễn Đình Đàm Lớp D2H2

- 24-


ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN
∑Zd = (3,502+ 1,097+ 0,87+ 3,486).106 = 8,955.106 (đ)

2. phương án 2:
+ Chọn cáp theo Icp từ máy biến áp tới tủ phân phối:

Cáp do hãng Lens sản xuất.
Ta có:

K1.K2.Icp ≥ Itt

K1= 1:là hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ, kể đến sự chênh lệch nhiệt độ giữa
môi trường làm việc và môi trường nhân tạo.
K2= 0,87:là hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ kể đến số cáp đặt trong một rãnh
Icp :dòng cho phép tiêu chuẩn của dây dẫn

S
146,88
=
= 223,16( A)

3.U
3.0,38
I
223,16
I cp ≥ tt =
= 256,51( A)
K1 .K 2
0,87
I tt =



Ta chọn cáp PVC 3x95 với Icp = 301 (A) và r0 = 0,193 (Ω/km)
x0= 0,06 (Ω/km)

Kiểm tra điều kiện kỹ thuật:
∆U % ≤ ∆U CP %
∆U CP % = 5% ⇒ ∆U CP = 0, 05.0, 38 = 0, 019( kV )
P.R + QX 92, 68.0, 013.0,193 + 113,95.0, 06.0, 013
=
= 0,846(V )
U
0,38
0,846
∆U % =
.100 = 0, 22%
380
∆U =

Nguyễn Đình Đàm Lớp D2H2

- 25-