ĐỒ án CUNG cấp điện CUNG cấp điện CHO PHÂN XƯỞNG cơ KHÍ

TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT LÝ TỰ TRỌNG
KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ

GVHD: NGUYỄN MINH ĐỨC
CƯỜNG
SVTH: LÊ HOÀNG TUẤN
LỚP: 12CĐ-ĐT1
MSSV: 12D3010165


MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ PHÂN XƯỞNG
1: Giới thiệu phân xưởng
2: Danh sách thiết bị
3: Sơ đồ mặt bằng phân xưởng
CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CHO PHÂN XƯỞNG
CHƯƠNG III: XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI CỦA XƯỞNG CƠ KHÍ
CHƯƠNG IV: CHỌN MÁY BIẾN ÁP
CHƯƠNG V: CHỌN DÂY DẪN VÀ THIẾT BỊ ĐÓNG CẮT
CHƯƠNG VI: TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG
CHƯƠNG VII: KẾT LUẬN

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
---------2

......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................

.......................................................................................................

Lời nói đầu
Điện năng là một dạng năng lượng phổ biến và có tầm quan trọng không thể thiếu được
trong bất kỳ một lĩnh vực nào của nền kinh tế quốc dân của mỗi đất nước. Như chúng ta
3


đã xác định và thống kê được rằng khoảng 70% điện năng được sản xuất ra dùng trong
các xí nghiệp, nhà máy công nghiệp. Vấn đề đặt ra cho chúng ta là đã sản xuất ra được
điện năng làm thế nào để cung cấp điện cho các phụ tải điện cho hiệu quả, tin cậy. Vì vậy
cung cấp điện cho các nhà máy, xí nghiệp công nghiệp có một ý nghĩa to lớn đối với nền
kinh tế quốc dân.
Nhìn về phương diện quốc gia thì việc đảm bảo cung cấp điện một cách liên tục và tin cậy
cho ngành công nghiệp tức là đảm bảo cho nền kinh tế của quốc gia phát triển liên tục và
tiến kịp với sự phát triển của nền khoa học công nghệ thế giới.
Nếu ta nhìn về phương diện sản xuất và tiêu thụ điện năng thì công nghiệp là ngành tiêu
thụ năng lượng nhiều nhất. Vì vậy cung cấp điện và sử dụng điện năng hợp lý trong lĩnh
vực này sẽ có tác dụng trực tiếp đến việc khai thác một cách hiệu quả công suất của các
nhà máy phát điện và sử dụng hiệu quả lượng điện năng được sản xuất ra.
Một phương án cung cấp điện hợp lý là phải kết hợp một cách hài hoà các yêu cầu về
kinh tế, độ tin cậy cung cấp điện, độ an toàn cao, đồng thời phải đảm bảo tính liên tục
cung cấp điện, tiện lợi cho việc vận hành, sửa chữa khi hỏng hóc và phải đảm bảo được
chất lượng điện năng nằm trong phạm vi cho phép. Hơn nữa là phải thuận lợi cho việc mở
rộng và phát triển trong tương lai.
Với đề tài:
Thiết kế cung cấp điện cho xưởng cơ khí: Đã phần nào giúp em làm quen dần với việc
thiết kế đề tài tốt nghiệp sau này. Trong thời gian làm bài, với sự cố gắng của bản thân,
đồng thời với sự giúp đỡ của thầy: Nguyễn Minh Đức Cường em đã hoàn thành đồ án của
mình. Song do thời gian làm bài không nhiều, kiến thức còn hạn chế, nên bài làm của em

không tránh khỏi những thiếu sót. Do vậy em kính mong nhận được sự góp ý, chỉ bảo của
các thầy các cô để em có được những kinh nghiệm chuẩn bị cho công việc sau này.
Do thời gian hạn chế nên không thể tránh khỏi một số khiếm khuyết, sai sót, em rất mong
nhận được các ý kiến đóng góp từ các thầy và các bạn.
Em xin chân thành cảm ơn.
Tp Hồ Chí Minh, ngày 8/9/2014
Sinh Viên

Lê Hoàng Tuấn

CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU VỀ PHÂN XƯỞNG
4


I-TỔNG QUAN:
1-Giới thiệu phân xưởng:
Phân xưởng cơ khí có dạng hình chữ nhật, nền xi măng, trần lợp
tôn. Toàn bộ phân xưởng có năm cửa, một cửa chính và bốn cửa
phụ. Phân xưởng có kích thước như sau:
Chiều dài: 60m
Chiều ngang: 25m
Chiều cao: 8m
Phân xưởng được cấp điện từ trạm biến áp có cấp điện áp 22/0,4kv.

-

-

2- Danh sách thiết bị trong phân xưởng:

Ký hiệu
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Tên thiết Số lượng
bị
Máy tiện
3
Máy phay
3
Máy
2
khoan
Máy hàn
3
Máy mài
2
Máy cắt
2
Máy doa
1
Máy bào

2
Máy dũa
1
Máy xọc
1
Tổng
20

3-Sơ đồ mặt bằng phân xưởng:

5

Pđm(kW)

∑Pđm(kW)

Cos�

9
7
6

27
21
12

0,65
0,75
0,8

12
5
7
4
10
8
9

36
10
14
4
20
8
9
161

0,7
0,7
0,6
0,65
0,65
0,8
0,65


4- Phân nhóm phụ tải:
Phân xưởng được chia làm 2 nhóm:
6

Nhóm

Ký hiệu Tên
Số
thiết bị lượng
1
Máy
3
tiện
3
Máy
2
khoan
Nhóm
4
Máy
3
1
hàn
7
Máy
1
doa
10
Máy
1
xọc
2
Máy

3
phay
5
Máy
2
mài
Nhóm 2
6
Máy cắt
2
8
Máy
2
bào
9
Máy
1
dũa

Pđm(kW) ∑Pđm(kW)

cos�

9

27

0,65

6

12

0,8

12

36

0,7

4

4

0,65

9

9

0,65

7

21

0,75

5

10

0,7

7
10

14
20

0,6
0,65

8

8

0,8

CHƯƠNG II TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CHO PHÂN XƯỞNG
7


-

Cho hệ số Ksd=0,15 cho toàn phân xưởng:
1. Phụ tải tính toán nhóm 1:

Nhóm

Ký
hiệu
1
3

Nhóm 1

4
7
10

Tên
Máy
tiện
Máy
khoan
Máy
hàn
Máy
doa
Máy
xọc

Số
lượng
3

Pđm(kW) ∑Pđm(kW) cos�
9

27

0,65

2

6

12

0,8

3

12

36

0,7

1

4

4

0,65

1

9

9

0,65

Ta có: n = 3+2+3+1+1 = 10

Ta chọn máy có công suất lớn nhất: = 18 n1= 3+3 = 6
⇒ n*= = = 0,6
Tổng công suất nhóm 1:
∑Pđm = 27+12+36+4+9 = 88 (kW)
P1= 36+27 = 63 (kW)
P*= = = 0,7 (kW)
Tra bảng A4: Từ n*=0,6 và p*=0,7 ⇒ nhq*=0,91 ⇒
nhq=0,9110=9,1
Từ nhq=9,1 và Ksd=0,15 ⇒ kmax=2,2
8


Công suất tác dụng:
Ptt= KmaxKsdđm=2,20,1588=29,04 (kW)
Vì cos� của nhóm máy này không giống nhau nên:
Cos�tb=

==0,69

⇒ tg�=1,04
Công suất phản kháng:

Qtt=Ptttg�=29,041,04=30,2 (kVAR)
Công suất biểu kiến:
Stt===41,89 (kVA)

2.Phụ tải tính toán nhóm 2:
Nhóm

Ký hiệu
2

Tên
Máy
phay

Số
lượng
3
9

Pđm(kW) ∑Pđm(kW) cos�
7

21

0,75


Nhóm 2

5

Máy
mài
Máy cắt
Máy
bào
Máy
dũa

6
8
9

2

5

10

0,7

2
2

7
10

14
20

0,6
0,65

1

8

8

0,8

Ta có n= 3+2+2+2+1= 10
Ta chọn máy có công suất lớn nhất:=10,5 ⇒ n1=3+2=5
⇒ n*===0,5
Tổng công suất nhóm 2:
∑Pđm=21+10+14+20+8=73 (kW)
P1=21+20=41 (kW)
P*===0,55 (kW)
Tra bảng A4: Từ n*=0,5 và p*=0,55 ⇒ nhq*=0,94 ⇒
nhq=0,9410=9,4
Từ nhq=9,4 và Ksd=0,12 ⇒ kmax= 2,2
Công suất tác dụng:
Ptt= KmaxKsdđm=2,20,1573=24,09 (kW)
Vì cos� của nhóm máy này không giống nhau nên:
Cos�tb=

==0,69

⇒ tg�=1,04
Công suất phản kháng:

10


Qtt=Ptttg�= 24,091,04=25,05 (KVAR)

Công suất biểu kiến:
Stt===34,75 (kVA)

3.Các số liệu tính toán phụ tải của từng nhóm:
Nhó
m
1
2

P1

∑Pđm

nhq

Ksd

Kmax

63
41

88
73

9,1
9,4

0,12
0,12

2,2
2,2

Ptt

Qtt

Công suất tác dụng tính toán của các nhóm:
×

Pttđl =Kđt (Pn1+Pn2)=0,9(29,04+24,09)= 47,8 (KW)
Công suất phản kháng tính toán của các nhóm
Qttđl =

Hệ số cos

=0,9(30,2+25,05)=49,7 (KVAR)

ϕ tb

11

Cos�tb

29,04 30,2 41,89 0,69
24,09 25,05 34,75 0,69

4.Phụ tải động lực của phân xưởng:

K đt × (Qn1 + Qn 2 )

Stt


2

∑ cos ϕ

tb

× Ptti

1

2

cos

ϕ tb

∑P

tti

=

1

==0,69

5. Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng
Pcs =Po×F
Trong đó: Po là suất phụ tải trên một đơn vị điện tích là 1m2, đơn vị là
(KW/m2)
F là diện tích của phân xưởng
F=60×25=1500 m2
2

ϕ

ϕ

Ta chọn Po =25(W/m ) và cos =0,6 => tg =1,33
Pcs =Po ×F=25×1500=37,5 (KW)
ϕ

Qcs =Pcs× tg =37,5×1,33=49,8 (KVAR)

6. Phụ tải tính toán toàn phân xưởng :
12


Phụ tải tính toán của phân xưởng bao gồm phụ tải động lực và phụ tải
chiếu sáng

Công suất tác dụng của phân xưởng :
Ptt = Pttđl + Pcs=47,8+37,5=85,3 (KW)
Công suất phản kháng của phân xưởng :
Qtt = Qttđl + Qcs=49,7+49,8=99,5 (KVAR)
Công suất biểu kiến của phân xưởng :
Stt ==131,05 (KVA)

ϕ

Hệ số cos của phân xưởng :

ϕ

cos =

Ptt
Qtt

==0,85

13


CHƯƠNG III
XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI CỦA XƯỞNG CƠ KHÍ
1-Xác định tâm phụ tải nhóm 1 :

Số thứ tự

Tên máy

Ký hiệu

Ptt(kW)

Máy tiện

1A

9

6,2

8,2

2

1B

9

7,4

8,2

3

1C

9

8,2

8,2

3A

6

2,4

12,6

3B

6

2,4

14,3

4A

12

4,6

12,4

7

4B

12

4,6

14,4

8

4C

12

3,5

24,2

1

4

Máy
khoan

5
6

Máy hàn

i

1

Máy doa

7A

4

7,6

15,6

10

Máy xọc

10A

9

9,4

12,2

i

n

∑P
1

Yi (m)

9

n

∑x ×P

Xi (m)

i

X=

==5,5(m)

14


n

∑y ×P
i

1

i

n

∑P
1

i

Y=

==13,2
(m)
2-Xác định tâm phụ tải nhóm 2 :
Số thứ tự

Tên máy

Ký hiệu

Ptt(kW)

Máy phay

2A

7

18,4

24,2

2

2B

7

19,2

24,2

3

2C

7

20,1

24,2

5A

5

24,6

10,1

5B

5

24,6

12,3

6A

7

16,2

10,4

6B

7

16,2

12,2

8A

10

18

16,6

8B

10

19,4

16,6

9A

8

8,2

16,5

1

4

Máy mài

5
6

Máy cắt

7

8

Máy bào

9
10

Máy dũa

15

Xi (m)

Yi (m)


n

∑x ×P
i

1

i

n

∑P
1

X=

i

==18 (m)
n

∑y ×P
i

1

i

n

∑P
1

i

Y=

==17 (m)

3-Tâm phụ tải của toàn phân xưởng :
Tọa độ tâm phụ tải của các nhóm :
Nhóm

Ptt (KW)

Tọa độ Xi (m)

Nhóm 1

29,04

5,5

13,2

Nhóm 2

24,09

18

17

Tổng

53,13

n

∑x ×P
i

1

i

n

∑P
X=

1

i

16

Tọa độ Yi (m)


==38,2(m)
n

∑y ×P
i

1

i

n

∑P
1

i

Y=

==14,9(m)

4-Sơ đồ tâm phụ tải của phân xưởng :

5.Vị trí đặt các tủ phân phối:

17


- Sau khi tính toán đã xác định được tâm phụ tải của các nhóm phụ tải và
của phân xưởng tuy nhiên theo sơ đồ mặt bằng tâm phụ tải nằm giữa
phân xưởng, để đảm bảo an toàn liên tục cung cấp điện và mỹ quan nên
ta dời tâm phụ tải của các nhóm về phía tường và tâm phụ tải chính (nơi
đặt máy biến áp) ra ngoài phân xưởng.
Tên tủ

X(m)

Y(m)

Tủ phân phối chính

20,1

26,1

Tủ phân phối nhóm 1

1,2

16,8

Tủ phân phối nhóm 2

52,8

16,8

Tủ phân phối chiếu sáng

33,1

26,1

18


Chương IV: CHỌN MÁY BIẾN ÁP
I.

Vị trí đặt máy biến áp

Đặt máy biến áp phía ngoài xưởng:

19

II. Chọn dung lượng máy biến áp
Từ công suất biểu kiến tính toán ta chọn được dung lượng máy biến áp
Ta có: Stt =131,05 (KVA)
20


Sđm ≥ Stt =131,05
Tra bảng 8.20 trang 59 sách Hướng Dẫn Đồ Án Môn Học Thiết Kế Cung
Cấp Điện chọn máy biến áp ba pha hai dây quấn do Việt Nam chế tạo
(THIBIDI)

∆
Công
Điện
P0
suất(KVA áp(KV (W)
)
)

∆

PN
(W)

UN
(%)

I0

(%)

180

3300

5,0

1,5

22/0,4

580

21

Kích
thước
rộng-dài
cao(mm
)
87013201510

Trọng
lượng(Kg
)
1197


Chương V: CHỌN DÂY DẪN VÀ THIẾT BỊ ĐÓNG CẮT

I.

Chọn thiết bị truyền dẫn và thiết bị bảo vệ cho phân xưởng
1.Chọn

dây dẫn cho các phụ tải

Do đây là mạng điện hạ áp cấp điện cho các thiết bị cho phân xưởng
cơ khí, để đảm bảo tính an toàn liên tục cung cấp điện trong quá trình
vận hành ta chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện phát nóng cho phép.
Chọn cáp cách điện bằng PVC do CADIVI sản xuất.
Ta có công thức:

Icp=

I đm
k hc

Iđm là dòng điện định mức
Khc là hệ số hiệu chỉnh
Khc =k4k5k6k7
K4 :ảnh hưởng của cách lắp đặt
K5 :ảnh hưởng của số dây đi chung với nhau
K6 :ảnh hưởng của loại đất
K7 :ảnh hưởng của nhiệt độ đất
Tra bảng chọn:
K4=0,8 (dây đi ngầm)
K6=1 (đất khô)
K7=0,95(nhiệt độ đất 250C,cách điện PVC)
22

2.Chọn dây cho đoạn từ máy biến áp đến tủ phân phối chính
Chọn phương án đi cáp ngầm, hệ số điều chỉnh k là:
k =k4k5k6k7
k4= 0.8(đặt trong ống )
k5=0.9(3 dây đi chung một ống)
k6=1 ( đất khô )
k7=0.95 (nhiệt độ đất


250

C, cách điện PVC)

k=0,684

Iđm =Itt ===199,1(A)
Ta có công thức:
Icp= = 291,08 (A) ⇒ Icp291,08 (A)
Tra bảng 8.9 trang 50 (GT Thiết Kế Cung Cấp Điện)chọn cáp đồng 3 lõi
và vỏ cách điện PVC (cáp cách điện CADIVI) có thông số sau:
Tiết
Đường Icp (A)
2
diện(mm ) kính
toàn bộ
dây
(mm)
185

53,52
298

ro
(Ω/Km)
ở 20oC

Điện áp Cách
thử(V) điện

Vỏ bọc
PVC

0,0991

3000

2,6

2,3

3. Chọn dây từ tủ phân phối chính đến tủ động lực 1
Chọn phương pháp đi dây chôn ngầm , hệ số hiệu chỉnh k sẽ là:
23


k= k4k5k6k7
k4= 0.8(đặt trong ống )
k5=1( dùng cáp đơn cho mỗi pha)
k6= 1 (đất khô)

k7= 0.95(nhiệt độ đất


250

C,cách điện PVC)

K= 0.76

Iđm=Itt===63,9(A)
Điều kiện chọn dây
ICP = = 84,07 (A)
⇒Icp 84,07 (A)
Tra bảng 8.9 trang 50 (GT Thiết Kế Cung Cấp Điện) chọn cáp đồng 3 lõi
và vỏ cách điện PVC (cáp cách điện CADIVI) có thông số sau:
Tiết
diện(mm2
)
25

Đường Icp (A)
kính
toàn bộ
dây
(mm)
24,13
88

ro
(Ω/Km)

ở 20oC

Điện áp Cách
thử (V) điện

Vỏ bọc
PVC

0,727

2000

1,6

1,6

4. Chọn dây từ tủ phân phối chính đến tủ động lực 2
Chọn phương pháp đi dây chôn ngầm , hệ số hiệu chỉnh k sẽ là:
24


k= k4k5k6k7
k4= 0.8(đặt trong ống )
k5=1( dùng cáp đơn cho mỗi pha)
k6= 1 (đất khô)
k7= 0.95(nhiệt độ đất


250

C,cách điện PVC)

K= 0.76

Iđm=Itt===53,04(A)

Điều kiện chọn dây
ICP = = 69,78 (A)
⇒Icp 69,78 (A)
Tra bảng 8.9 trang 50 (GT Thiết Kế Cung Cấp Điện) chọn cáp đồng 3 lõi
và vỏ cách điện PVC (cáp cách điện CADIVI) có thông số sau:
Tiết
diện(mm2
)
22

Đường Icp (A)
kính
toàn bộ
dây
(mm)
23,22
82

ro
(Ω/Km)
ở 20oC

Điện áp Cách
thử (V) điện

Vỏ bọc
PVC

0,84

2000

1,6

5.Chọn dây cho các thiết bị trong phân xưởng
K4=0,8 (dây đi ngầm)
25

1,6