Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí công nghiệp địa phương

Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí công nghiệp địa phơng

thiết kế đồ án môn học cung cấp điện

I,Đầu đề thiết kế:
Xác định phụ tải tính toán của các phân xởng nhà máy liên hợp dệt
thiết kế mạng cao áp của nhà máy,mạng hạ áp,chiếu sáng cho xởng sửa chữa cơ
khí,tính toán bù công suất phản kháng cho HTCCĐ của nhà máy

II,Các số liệu ban đầu :
1. Sơ đồ và công suất đặt các phân xởng của nhà máy liên hợp dệt
2. Danh sách và sơ đồ bố trí thiết bị của phân xởng sửa chữa cơ khí
3. Điện áp chọn theo công suất nhà máy và khoảng cách từ nguồn đến nhà máy
4. Công suất nguồn là vô cùng lớn
5. Dung lợng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm biến áp khu vực là 250MVA
6. Đờng dây cung cấp cho nhà máy dùng loại dây AC
7. Khoảng cách từ nguồn đến nhà máy là 15 km
8. Nhà máy làm việc 3 ca
III,Các bản vẻ (Khổ giấy A0):
1.Sơ đồ nguyên lý mạng diện phân xởng sửa chữa cơ khí
2.Sơ đồ nguyên lý hệ thống cung cấp điện toàn nhà máy
IV,Ngày giao nhiệm vụ thiết kế: Ngày 3 tháng 9 năm 2003
V,Ngày hoàn thành nhiệm vụ thiết kế: Ngày 15 tháng 1 năm 2004
CáN Bộ HƯớng dẫn

Thầy giáo: Đặng Quốc Thống

Danh sách thiết bị của phân xởng sửa chữa cơ khí
]Bản vẽ số 8
Số
TT Tên thiết bị

1
1
2
3

2
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy tiện ren

Cao Thanh Tùng

1

Số lợng

Nhãn hiệu

3
2
2
2

4
IA616
IA62
IK62

Công suấtt ( KW )
1 máy

5
7,0
7,0
10,0

Toàn bộ
6
14,0
14,0
20,0

Lớp TĐH2 K45


Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí công nghiệp địa phơng

4
Máy tiện ren cấp chính xác cao
5
Máy doa toạ độ
6
Máy bào ngang
7
Máy xọc
8
Máy phay vạn năng
9
Máy phay ngang
10 Máy phay đứng
11

Máy mài trong
12 Máy mài phẳng
13 Máy mài tròn
14 Máy khoan đứng
15 Máy khoan đứng
16 Máy cắt mép
17 Máy mài vạn năng
18 Máy mài dao cắt gọt
19 Máy mài mũi khoan
20 Máy mài sắc mũi phay
21 May mài dao chuốt
22 Máy mài mũi khoét
23 Thiết bị để hoá bền kim loại
24 Máy giũa
25 Máy khoan bàn
26 Máy đế mài tròn
27 Máy ép tay kiểu vít
28 Máy mài thô
29 Bàn đánh dấu
30 Bàn thợ nguội
Bộ phận sửa chữa
31 Máy tiện ren
32 Máy tiện ren
33 Máy tiện ren
34 Máy tiện ren
35 Máy tiện ren
36 Máy khoan đứng
37 Máy khoan hớng tâm
38 Máy bào ngang
39 Máy bào ngang

40 Máy mài phá
41 Bàn
42 Máy khoan bào

Cao Thanh Tùng

2

1
1
2
1
1
1
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2

1
1
1
1
10

I6
2A450
7M36
7A420
8H82
6H82
6H11
3A240
311MI
3130
2A125
2135
866A
3A64
3818
36652
3667
360
3659
-58
HC125
3M634
-

1,7
2,0
7,0
2,8
7,0
7,0
2,8
4,5
2,8
2,8
2,8
4,5
4,5
1,75
0,65
1,5
1,0
2,8
2,9
0,8
2,2
0,65
1,2

1,7
2,0
14,0
2,8
7,0
7,0

5,6
4,5
2,8
2,8
2,8
4,5
4,5
1,75
0,65
1,5
1,0
2,8
2,9
0,8
2,2
1,3
1,2

2,8

2,8

3
1
1
3
1
2
1
1

1
1
8
1

1616
1A62
1624M
163A
163
2A135
2A53
7A35
7A36
3M634
HCI2A

4,5
7,0
7,0
10
14,0
4,5
4,5
2,8
10,0
4,5

13,5
7,0

7,0
30
14,0
9,0
4,5
2,8
10,0
4,5

0,65

0,65

Lớp TĐH2 K45


Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí công nghiệp địa phơng

mục lục
Lời nói đầu
Chơng I: Giới thiệu chung về nhà máy

Trang

Chơng II: Xác định phụ tải tính toán
Chơng III: Thiết kế mạng cao áp cho nhà máy
Chơng IV: Thiết kế mạng hạ áp cho xởng sửa chữa cơ khí
Chơng V : Tính toán bù công suất phản kháng để nâng cao
hệ số công suất cho nhà máy

Lời nói đầu

Cao Thanh Tùng

3

Lớp TĐH2 K45


Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí công nghiệp địa phơng

Ngày nay ngành đIện đã thực sự là chỗ dựa cho mọi ngành công nghiệp hoạt đông và phát
triển chính vì vậy mọi nhà máy mọi phân xởng muốn xây dựng đều phảI có một phơng
án cấp đIện tối u để tiết kiệm vốn đầu t một cách tối u.
Đề tàI đồ án này là thiết kế cung cấp đIện cho nhà máy công nghiệp địa phơng phảI
nói đó là một đề tàI rất gần thực tế mà một kĩ s tơng lai sẽ phảI làm ,nó rất xác thực .
Trong quá trình làm và hoàn thiện đồ án, Thầy Đặng Quốc Thống đã chỉ bảo nhiệt tình
giúp đỡ em hoàn thành đề tàI này tuy vậy vì lần đầu làm đồ án chắc chắn không khỏi thiếu
sót mong các thầy chỉ bảo thêm để em có kinh nghiệm hơn.
Em chân thành cảm ơn thầy.

Sinh viên

Cao Thanh Tùng

cHƯƠNG I

GiớI THIệU CHUNG Về NHà MáY
1.1. Vị trí địa lý, kinh tế, đặc điểm công nghệ, đặc điểm vàphân loại phụ tải
Nhà máy liên cơ khí công nghiệp địa phơng có quy mô vừa phải bao gồm 9 phân xởng và

nhà làm việc
Bảng 1.1:Danh sách phân xởng và nhà làm việc trong nhà máy
Số trên
Tên phân xởng
Công suất đặt
Diện tích
mặt bằng
máy
1
Phân xởng cơ khí chính
1200
5513
2
Phân xởng lắp ráp
800
4353
3
Phân xởng sửa chữa cơ khí
Theo tính toán
1875
4
Phân xởng rèn
600
2439
5
Phân xởng đúc
400
1875
6
Bộ phận nén ép

450
1797

Cao Thanh Tùng

4

Lớp TĐH2 K45


Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí công nghiệp địa phơng

7
8
9
10

Phân xởng kết cấu kim loại
Văn phòng và phòng thiết kế
Trạm bơm
Chiếu sáng phân xởng

230
80
130
Xác định theo
diện tích

3750
3393

1429

Nhiệm vụ của nhà máy là chế tạo, sửa chữa các loại máy công cụ, phục vụ cho sản xuất
nông nghiệp, công nghiệp, thủ công nghiệp của địa phơng. Tuy nhiên đứng về mức độ tiêu
thụ điện và tầm quan trọng trên phơng diện tổng thể thì nhà máy chỉ đợc xếp vào hộ tiêu thụ
loại II, vì khi bị mất điện chỉ bị tổn thất về kinh tế.
Mặc dù là hộ tiêu thụ loại II nhng để giảm tổn thất kinh tế một cách tối đa, nhà máy vẫn
cần đợc cung cấp một nguồn điện ổn định và tin cậy.
Theo dự kiến của nghành Điện, nhà máy sẽ đợc cấp điện từ trạm biến áp trung gian cách nhà
máy 15 Km bằng đờng dây trên không sử dụng loại dây AC. Dung lợng ngắn mạch về phía
hạ áp của trạm biến áp khu vực là 250 MVA.
Do chế độ làm việc 3 ca, nên thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax =7000 giờ. Đồ thị phụ
tải tơng đối bằng phẳng.
Mặt bằng bố trí các phân xởng và nhà làm việc của nhà máy đã đợc trình bày ở trong Hình
1.1.
1.2

Nội dung tính toán thiết kế

1. Xác định phụ tải tính toán cho các phân xởng và toàn nhà máy.
2. Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xởng sửa chữa cơ khí.
3. Thiết kế mạng cao áp cho toàn nhà máy.
Chọn số lợng, dung lợng và vị trí đặt các trạm biến áp phân xởng.
Chọn số lợng, dung lợng và vị trí đặt các trạm biến áp trung gian 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 tính toán cho phân xởng sửa chữa cơ khí.
1.3

Các tài liệu tham khảo

[1]. Cung cấp điện cho Xí nghiệp Công nghiệp và toà nhà cao tầng - Nguyễn Công
Hiền, Nguyễn Mạnh Hoạch NXB KHKT - 2001
[2]. Kỹ thuật chiếu sáng. Patrick Vandeplanque NXB Khoa học và kỹ thuật, 1998
Bản dịch của Lê Văn Doanh, Đặng Văn Đào.
[3]. Thiết kế cấp điện. Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm 1998.

Cao Thanh Tùng

5

Lớp TĐH2 K45


Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí công nghiệp địa phơng

Chơng II

Xác định phụ tải tính toán

2.1 Đặt vấn đề :

Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tơng đơng với phụ tải thực tế về mặt
hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ huỷ hoại cách điện. Nói cách khác, phụ tải tính toán cũng
đốt nóng thiết bị lên tới nhiệt độ tơng tự nh phụ tải thực tế gây ra, vì vậy chọn các thiết bị
theo phụ tải tính toán sẽ đảm bảo an toàn cho thiết bị về mặt phát nóng.
Phụ tải tính toán đợc sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệ thống cung cấp
điện nh: Máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ, tính toán tổn thất công suất,
tổn thất điện năng, tổn thất điện áp; lựa chọn dung lợng bù công suất phản kháng, Phụ tải

tính toán phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh: công suất, số lợng, chế độ làm việc của các thiết bị
điện, trình độ và phơng thức vận hành hệ thống Nếu phụ tải tính toán xác định đợc nhỏ
hơn phụ tải thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ của thiết bị điện, có khả năng dẫn đến sự cố cháy
nổ, Ngợc lại, các thiết bị đợc lựa chọn sẽ d thừa công suất làm ứ đọng vốn đầu t, gia tăng
tổn thất, Cũng vì vậy, có nhiều công trình nghiên cứu và phơng pháp xác định phụ tải tính
toán, song cho đến nay vẫn cha có phơng pháp nào thật hoàn thiện. Những phơng pháp cho
kết quả đủ tin cậy thì lại quá phức tạp, khối lợng tính toán và những thông tin ban đầu đòi
hỏi quá lớn và ngợclại. Có thể đa ra đây một số phơng pháp thờng đợc sử dụng nhiều hơn cả
để tính toán khi quy hoạch và thiết kế các hệ thống cung cấp điện.

1. Phơng pháp xác định PTTT theo công suất đặt và hệ số nhu cầu

Ptt = Knc.Pđ
Trong đó:
Knc hệ số nhu cầu, tra trong sổ tay kỹ thuật
Pđ - công suất đặt của thiết bị hoặc nhóm thiết bị, trong tính toán có thể xem gần đúng P đ
Pđm [KW].

2. Phơng pháp xác định PTTT theo hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải và công suất
trung bình
Ptt = Khd.Ptb
Trong đó:

Khd hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải, tra trong sổ tay kỹ thuật.
Ptb công suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị, [KW]
t

P (t )dt

Ptb =0

t

Cao Thanh Tùng

A
=
t

6

Lớp TĐH2 K45


Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí công nghiệp địa phơng

3. Phơng pháp xác định PTTT theo công suất trung bình và độ lệch của đồ thị phụ tải
khỏi giá trị trung bình
Ptt = Ptb .
Trong đó:
Ptt công suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị
- độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình.
- hệ số tán xạ của .

4. Phơng pháp xác định PTTT theo công suất trung bình và hệ số cực đại
Ptt = Pmax.Ptb = Kmax.Ksd.Ptb
Trong đó:
Ptb công suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị
Kmax hệ số cực đại, tra trong sổ tay kỹ thuật theo quan hệ:
Kmax = f(nhq, Ksd)

Ksd hệ số sử dụng, tra trong sổ tay kỹ thuật
nhq số thiết bị dùng điện hiệu quả

5. Phơng pháp xác định PTTT theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm
a0M
Tmax
Trong đó:
a0 suất chi phí điện năng cho một đơn vị sản phẩm, [KWh/đvsp]
M số sản phẩm sản xuất đợc trong một năm
Tmax thời gian sử dụng công suất lớn nhất, [h].
Ptt =

6. Phơng pháp xác định PTTT theo suất trang bị điện trên một đơn vị diện tích
Ptt = p0.F
Trong đó:
p0 suất trang bị điện trên một đơn vị diện tích, [W/m2]
F diện tích bố trí thiết bị, [m2].

7. Phơng pháp tính trực tiếp

Trong các phơng pháp trên, ba phơng pháp 1,5 và 6 dựa trên kinh nghiệm thiết kế và vận
hành để xác định PTTT nên chỉ cho các kết quả gần đúng, tuy nhiên chúng khá đơn giản và
tiện lợi. Các phơng pháp còn lại đợc xây dựng trên cơ sở lý thuyết xác suất thống kê có xét
đến nhiều yếu tố do đó có kết quả chính xác hơn nhng khối lợng tính toán lớn và phức tạp.
Tuỳ theo quy mô và đặc điểm công trình, tuỳ theo giai đoạn thiết kế là sơ bộ hay kỹ thuật thi
công mà chọn phơng pháp tính phụ tải điện thích hợp.
Trong đồ án này, chỉ có phân xởng sửa chữa cơ khí là ta đã biết công suất và chế độ làm việc
của từng thiết bị, nên khi tính toán phụ tải động lực của phân xởng có thể sử dụng phơng
pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực đại. Các phân xởng
còn lại do chỉ biết diện tích và công suất đặt của nó nên để xác định phụ tải động lực của các

phân xởng này ta áp dụng phơng pháp tính theo công suất đặt và hệ số nhu cầu. Phụ tải tính
toán của các phân xởng đợc tính theo phơng pháp chiếu sáng trên một đơn vị diện tích sản
xuất.
2.2 Xác định phụ tải tính toán của phân xởng sửa chữa cơ khí :

Phân xởng sửa chữa cơ khí là phân xởng số 3 trong sơ đồ mặt bằng nhà máy. Diện tích phân
xởng là 25 x 75 = 1875 m2, trong phân xởng đặt 42 loại thiết bị điện có công suất rất khác
nhau. Thiết bị có công suất lớn nhất là 14 KW , song cũng có những thiết bị có công suất rất
nhỏ (0,65 KW). Phần lớn các thiết bị có chế độ làm việc dài hạn. Những đặc điểm này cần
đợc quan tâm khi phân nhóm phụ tải, xác định phụ tải tính toán và lựa chọn phơng án thiết
kế cung cấp điện cho phân xởng.

Cao Thanh Tùng

7

Lớp TĐH2 K45


Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí công nghiệp địa phơng

2.2.1.Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình Ptb và hệ số cực đại kmax
(còn gọi là phơng pháp số thiết bị dùng điện hiệu quả)
Theo phơng pháp này, phụ tải tính toán đợc xác định theo biểu thức:
n

Ptt = k max .k sd . Pdmi
i =1

Trong đó:

Pđmi Công suất định mức của thiết bị thứ i trong nhóm.
n số thiết bị trong nhóm.
ksd Hệ số sử dụng, tra trong sổ tay kỹ thuật.
kmax 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 nhq 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 cách điện) đúng bằng các phụ tải thực tế
(có công suất và chế độ làm việc có thể khác nhau) gây ra trong quá trình làm việc, n hq đợc
xác định bằng biểu thức tổng quát sau:
n

n hq = Pdmi
i =1


n

(P
i =1

dm

) 2 (làm tròn số)

Trong đó:
Pđmi Công suất định mức của thiết bị thứ i trong nhóm.
n Số thiết bị trong nhóm.
Khi n lớn thì việc xác định nhq theo biểu thức trên khá phiền phức nên có thể xác định nhq
theo các phơng pháp gần đúng với sai số tính toán nằm trong khoảng 10%.
P

Trờng hợp m = dm max 3 và ksdp 0,4 thì nhq = n
Pdm min
Chú ý nếu trong nhóm có n1 thiết bị mà tổng công suất của chúng không lớn hơn 5% tổng
công suất của cả nhóm thì: nhq = n n1.
Trong đó:
Pđmmax công suất định mức của thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm.
Pđmmin công suất định mức của thiết bị có công suất nhỏ nhất trong nhóm
P
Trờng hợp m = dm max > 3 và ksdp 0,2 thì nhq sẽ đợc xác định theo biểu thức:
Pdm min
n

n hq =

2 Pdmi

n
Pdm max
Khi không áp dụng đợc các trờng hợp trên, việc xác định nhq phải đợc xác định theo trình tự:
n
P
- Trớc hết tính:
n* = 1
P* = 1
n
P
Trong đó:
n số thiết bị trong nhóm
n1 số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất của thiết bị có công suất lớn
nhất.

P và P1 tổng công suất của n và n1 thiết bị
Sau khi tính đợc n* và P* tra theo sổ tay kỹ thuật ta tìm đợc nhq* = f(n*,P*) từ đó tính nhq theo
công thức: nhq = nhq*.n
Khi xác định phụ tải tính toán theo phơng pháp số thiết bị dùng điện hiệu quả nhq, trong một
số trờng hợp cụ thể có thể dùng các công thức gần đúng sau:
Nếu n 3 và nhq < 4, phụ tải tính toán đợc tính theo công thức:
1

Cao Thanh Tùng

8

Lớp TĐH2 K45


Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí công nghiệp địa phơng

n

Ptt = Pdmi
i =1

Nếu n > 3 và nhq < 4, phụ tải tính toán đợc tính theo công thức:
n

Ptt = k ti .Pdmi
i =1

Trong đó:
kti hệ số phụ tải của thiết bị thứ i. Nếu không có số liệu chính xác, hệ số phụ tải có thể lấy

gần đúng nh sau:
kti = 0,9 đối với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn
kti = 0,75 đối với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại
Nếu n > 300 và ksd 0,5 phụ tải tính toán đợc tính theo công thức:
n

Ptt = 1,05.k sd . Pdmi
i =1

Đối với thiết bị có phụ tải bằng phẳng (các máy bơm, quạt, nén khí...) phụ tải tính toán có
thể lấy bằng phụ tải trung bình:
n

Ptt = Ptb = k sd . Pdmi
i =1

Nếu trong mạng có thiết bị một pha cần phải phân phối đều các thiết bị cho ba pha của
mạng, trớc khi xác định nhq phải quy đổi công suất của các phụ tải một pha về phụ tải ba pha
tơng đơng:
Nếu thiết bị một pha đấu vào điện áp pha: Pqđ = 3.Ppha max
Nếu thiết bị một pha đấu vào điện áp dây: Pqd = 3.Ppha max
Nếu trong nhóm có thiết bị tiêu thụ điện làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại thì phải quy đổi
về chế độ dài hạn trớc khi xác định nhq theo công thức:
Pqd = dm .Pdm
Trong đó: dm hệ số đóng điện tơng đối phần trăm, cho trong lý lịch máy.

2.2.2 Trình tự xác định phụ tải tính toán theo phơng pháp Ptb và kmax
1. Phân nhóm phụ tải:
Trong một phân xởng thờng có nhiều thiết bị có công suất và chế độ làm việc rất khác nhau,
muốn xác định phụ tải tính toán đợc chính xác đợc chính xác cần phải phân nhóm thiết bị

điện. Việc phân nhóm thiết bị điện nên cần đợc tuân theo các nguyên tắc sau:
* Các thiết bị trong cùng một nhóm nên để gần nhau để giảm chiều dài đờng dây hạ áp
nhờ vậy có thể tiết kiệm đợc vốn đầu t và tổn thất trên các đờng dây hạ áp trong phân xởng.
* Chế độ làm việc của các thiết bị trong cùng môt nhóm nên giống nhau để việc xác định
PTTT đợc chính xác hơn và thuận lợi cho việc lựa chọn phơng thức cung cấp điện cho nhóm.
* Tổng công suất của các nhóm nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tủ động lực cần dùng
trong phân xởng và toàn nhà máy. Số thiết bị trong cùng một nhóm cũng không nên quá
nhiều bởi số đầu vào ra của các tủ động lực thờng nằm trong khoảng từ 8 ữ 12 đờng.
Tuy nhiên thờng thì rất khó thoả mãn cùng một lúc cả ba nguyên tắc trên, do đó, ngời
thiết kế cần bố trí lựa chọn cách phân nhóm sao cho hợp lý nhất. Hơn nữa ngày nay các tủ
động lực thờng đợc chế tạo theo đơn đặt hàng, số đờng vào ra cũng nh công suất của tủ cũng
ít bị hạn chế hơn. Chính vì vậy, trong bản thiết kế này, chúng ta chỉ cần thoả mãn nguyên tắc
một, có nghĩa là các thiết bị trong cùng một nhóm nên để gần nhau để giảm tối đa tổn thất
trên đờng dây.
Dựa theo nguyên tắc này, đối với phân xởng sửa chữa cơ khí, ta tiến hành phân nhóm các
thiết bị nh trình bày ở trong bảng 2.1.

Cao Thanh Tùng

9

Lớp TĐH2 K45


Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí công nghiệp địa phơng
Bảng 2.1:Tổng hợp kết quả phân nhóm phụ tải

STT

Công suất(KW)

1
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

1
2
3
1
2
3
4
5
6
7
8

2

Kí hiệu
Số lợng trên mặt
bằng

PĐM
1 máy

Toàn bộ

IĐM

3

4

5

6

7

Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy tiện ren chính xác cao
Máy doa toạ độ
Máy tiện ren
cộng nhóm I
Máy bào ngang
Máy xọc
Máy phay vạn năng
Máy phay ngang
Máy phay đứng
Máy mài trong
Máy mài phẳng
Máy màI tròn
Máy khoan đứng
cộng nhóm II
2

2
2
1
1
2
8
2

1
1
1
2
1
1
1
1
11
3

1
2
4
5
3

7
7
1,7
2,0
10

6
7
8
9
10
11
12

13
15

7
2,8
7
7
2,8
4,5
2,8
2,8
4,5

4

5

14
14
1,7
2,0
20
51,7
14
2,8
7
7
5,6
4,5
2,8

2,8
4,5
51
6

2*17,73
2*17,73
4,30
5,06
2*25,32
130,92
2*17,73
7,09
17,73
17,73
2*7,09
11,40
7,09
7,09
11,40
111,44
7

Máy khoan đứng
Máy cắt mép
Máy mài vạn năng
Máy mài dao cắt gọt
Máy mài mũi khoan
Máy mài sắc mũi phay
Máy mài dao chuốt

Máy mài mũi khoét
Thiết bị để hoá bền kim loại
Máy giũa
Máy khoan bào
Máy đế mài tròn
Máy màI thô
Cộng nhóm III
Máy tiện ren
Máy bào ngang
Máy tiện ren
Tổng cộng nhóm IV
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy bào ngang
Máy khoan đứng
Máy khoan hớng tâm
Máy mài phá
Máy khoan bào

1
1
1
1
1
1
1
1
1
1

2
1
1
14
1
1
3
5
3
1
1
1
2
1
1
1

14
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
28

2,8
4,5
1,75
0.65
1,5
1,0
0,65
2,9
0,8
2,2
0,65
1,2
2,8

35
39
34

14
10
10

31
32
33
38
36
37
40

42

4,5
7,0
7,0
2.8
4,5
4.5
4,5
0,65

2,8
4,5
1,75
0,65
1,5
1,0
0,65
2,9
0,8
2,2
1,3
1,2
2,8
24,05
14
10
30
54
13,5

7,0
7,0
2.8
9
4.5
4,5
0,65

7,09
11,40
4,43
1.65
3,80
2,53
1,65
7,34
2,02
5,57
3,29
3,04
7,09
30,01
35,45
25,32
3*25,52
136,73
3*11,4
17,73
17,73
7.09

2*11,40
11.40
11,4
1,65

Cao Thanh Tùng

10

Lớp TĐH2 K45


Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí công nghiệp địa phơng

Tổng cộng nhóm V

11

48,95

124

2. Xác định phụ tải tính toán của các nhóm phụ tải
a. Tính toán cho nhóm thiết bị I :
Số liệu phụ tải của nhóm thiết bị 1 đợc cho trong bảng 2.2

Bảng 2.2. Các thiết bị thuộc Nhóm I
số l- ký hiệu trên Pđm(kw)
Iđm(A)
ợng mặt bằng

1máy toàn bộ

Tt Tên thiết bị
1
2
3

Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy tiện ren độ chính xác cao

4
Máy doa toạ độ
5
Máy tiện ren
Cộng nhóm I

2
2
1

1
3
4

7.0 14.0
10.0 20.0
1.7 1.7

2*17.73

2*25.32
4.30

2
2
8

5
2

7.0
7

2*17.73
2*17,73
130,92

14.0
14
51,7

Tra bảng PL1.1[4] ta tìm đợc ksd = 0,15; cos = 0,6. Ta có:
n = 8 ; n1 = 6
n1 6
= = 0,75
n 8
P 14 + 20 + 14
48
P* = 1 =
=

= 0,93
P
51,7
51,7

n* =

Tra bảng PL1.5[4] ta tìm đợc nhq* = 0,78, từ đó suy ra số thiết bị dùng điện hiệu quả là:
nhq = nhq*.n = 0,78.8 = 6,24.
Tra bảng PL1.6[4] với ksd = 0,15 và nhq = 6 ta tìm đợc kmax = 2,64
Phụ tải tính toán của nhóm I:
n

Ptt = k max k sd Pdmi = 2,64.0,15.51,7 = 20,47 (kW)
i =1

Qtt = Ptt .tg = 20,47.1,33 = 27,29 (kVAR)
P
20,47
S tt = tt =
= 34,12 (kVA)
cos
0,6
S
34,12
I tt = tt =
= 51,84 (A)
U 3 0,38 3
n 1

I dn = I kd max + k dt I tti = 5.25,32 + 0,8.40,4 = 165,03 (A)
i =1

Trong đó:
Ikđmax dòng điện khởi động của thiết bị có dòng điện khởi động lớn nhất trong nhóm; kđt
hệ số đồng thời, ở đây lấy hệ số đồng thời kđt = 0,8.

b. Tính toán cho nhóm II
Số liệu phụ tải của nhóm II cho trong bảng 2.3.

Bảng 2.3 Danh sách các thiết bị thuộc nhóm II

Cao Thanh Tùng

11

Lớp TĐH2 K45


Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí công nghiệp địa phơng

tt

Tên thiết bị

hiệu trên
số lợng ký
mặt bằng

1

2
3
4
5
6

Máy bào ngang
Máy xọc
Máy phay vạn năng
Máy phay ngang
Máy phay đứng
Máy mài trong
Máy màI tròn
7 Máy mài phẳng
8 Máy khoan đứng
Cộng nhóm II

2
1
1
1
2
2
1
1
1
11

6
7

8
9
10
11
13
12
15

Pđm(kw)
Iđm(A)
1máy toàn bộ
7
2.8
7.0
7.0
2.8
4.5
2,8
2.5
4.5

14
2.8
7.0
7.0
5.6
9.0
2,8
2.5
4.5

51

2*17,73
7.09
17.73
17.73
2*7.09
2*11.40
7,09
6.33
11.40
111,44

Tra bảng PL1.1[4] ta tìm đợc ksd = 0,15; cos = 0,6. Ta có:
n = 11 ; n1 = 6
n
7
n * = 1 = = 0,64
n 11
P* =

P1 37
=
= 0,73
P 51

Tra bảng PL1.5[4] ta tìm đợc nhq* = 0,82 từ đó suy ra số thiết bị dùng điện hiệu quả là:
nhq = nhq*.n = 0,82.11 = 9.
Tra bảng PL1.6[4] với ksd = 0,15 và nhq = 8 ta tìm đợc kmax = 2,2
Phụ tải tính toán nhóm II:

n

Ptt = k max k sd Pdmi = 2,2.0,15.51 = 16,83 (KW)
i =1

Qtt = Ptt .tg = 16,83.1,33 = 22,44 (KVAR)
P
16,83
S tt = tt =
= 28,05 (KVA)
cos
0,6
S
26,78
I tt = tt =
= 42,62 (A)
U 3 0,38 3
n 1

I dn = I kd max + k dt I tti = 5.17,73 + 0,8.43,34 = 120,62 (A)
i =1

c. Tính toán cho nhóm III
Số liệu phụ tải nhóm III cho trong bảng 2.4.

bảng 2.4 danh sách các thiết bị thuộc nhóm III
tt
1
2

Tên thiết bị
Máy khoan đứng
Máy cắt mép

Cao Thanh Tùng

hiệu trên Pđm(kw)
số lợng ký
Iđm(A)
mặt bằng
1máy toàn bộ
1
1

12

14
16

2.80
4.50

2.80
4.50

7.09
11.40

Lớp TĐH2 K45

Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí công nghiệp địa phơng

3 Máy mài vạn năng
4 Máy mài dao cắt gọt
5 Máy mài mũi khoan
6 Máy mài sắc mũi phay
7 Máy mài dao chuốt
8 Máy mài mũi khoét
9 TB để hoá bền kim loại
10 Máy giũa
11 Máy khoan bàn
12 Máy màI thô
13 Máy để mài tròn
Cộng nhóm III

1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
1
14

17

18
19
20
21
22
23
24
25
28
26

1.75
0.65
1.50
1.00
0.65
2.90
0.80
2.20
0.65
2,8
1.20

1.75
0.65
1.50
1.00
0.65
2.90
0.80

2.20
1.30
2,8
1.20
24.05

4.43
1.65
3.80
2.53
1.65
7.34
2.03
5.57
2*1.65
7,09
3.04
30,01

Tra bảng PL1.1[4] ta tìm đợc ksd = 0,15; cos = 0,6. Ta có:
n = 14 ; n1 = 4
n
4
n * = 1 = = 0,29
n 14
P 2,8 + 2,8 + 4,5 + 2,9
13
P* = 1 =
=
= 0,54

P
24,05
24,05
Tra bảng PL1.5[4] ta tìm đợc nhq* = 0,73 từ đó suy ra số thiết bị dùng điện hiệu quả là:
nhq = nhq*.n = 0,73.14 = 10.
Tra bảng PL1.6[4] với ksd = 0,15 và nhq = 10 ta tìm đợc kmax = 2,1
Phụ tải tính toán nhóm III:
n

Ptt = k max k sd Pdmi = 2,1.0,15.24,05 = 7,58 (KW)
i =1

Qtt = Ptt .tg = 7,58.1,33 = 10,1 (KVAR)

Ptt
7,58
=
= 12,63 (KVA)
cos 0,6
S
12,63
I tt = tt =
= 19,2 (A)
U 3 0,38 3

S tt =

n 1

I dn = I kd max + k dt I tti = 5.11,4 + 0,8.17,5 = 71,0 (A)

i =1

d.Tính toán cho nhóm IV
Số liệu phụ tải nhóm IV cho trong bảng 2.5.

bảng 2.5 danh sách các thiết bị thuộc nhóm IV
hiệu trên Pđm(kw)
tt Tên thiết bị
số lợng ký
Iđm(A)
mặt bằng
1máy toàn bộ
1
2

Máy tiên ren
Máy bào ngang

Cao Thanh Tùng

1
1

13

35
39

14
10

14
10

35,45
25,32

Lớp TĐH2 K45


Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí công nghiệp địa phơng

3 Máy tiên ren
Cộng nhóm IV

3
5

34

10.0

30
54

3*25.32
136,73

Tra bảng PL1.1[4] ta tìm đợc ksd = 0,15; cos = 0,6. Ta có:
n = 5 = n1

Tra bảng PL1.5[4] ta tìm đợc nhq* = 0,95 từ đó suy ra số thiết bị dùng điện hiệu quả là:
nhq = nhq*.n = 0,95.5= 4,75
Tra bảng PL1.6[4] với ksd = 0,15 và nhq = 5 ta tìm đợc kmax = 2,87
Phụ tải tính toán nhóm IV:
n

Ptt = k max k sd Pdmi = 2,87.0,15.54 = 23,25 (KW)
i =1

Qtt = Ptt .tg = 23,25.1,33 = 31 (KVAR)
P
23,25
S tt = tt =
= 38,75 (KVA)
cos
0,6
S
38,75
I tt = tt =
= 58,87 (A)
U 3 0,38 3
n 1

I dn = I kd max + k dt I tti = 5.35,45 + 0,8.(58,87 0,15 * 35,45) = 220,09 (A)
i =1

e. Tính toán cho nhóm V
Số liệu phụ tải nhóm V cho trong bảng 2.6

bảng 2.6. danh sách các thiết bị thuộc nhóm V

hiệu trên Pđm(kw)
tt Tên thiết bị
số lợng ký
Iđm(A)
mặt bằng
1máy toàn bộ
1 Máy tiện ren
2 Máy tiện ren
3 Máy tiện ren
4 Máy bào ngang
5 Máy màI phá
1 Máy khoan đứng
2 Máy khoan hớng tâm
3 Máy khoan bào
4 Máy biến áp hàn
Cộng nhóm V

3
1
1
1
1
2
1
1
1
12

31
32

33
38
40
36
37
42
43

4,5
7
7
2,8
4,5
4.5
4.5
0.65
24.6

13,5
7
7
2,8
4,5
9
4.5
0.65
24.6
48,95

3*11,4

17,73
17,73
7,09
11,4
2*11.40
11.40
1.65
62.29
124

Trong nhóm thiết bị có máy biến áp hàn là thiết bị một pha điện áp dây và làm việc ở chế độ
ngắn hạn lặp lại nên cần quy đổi về thành phụ tải ba pha tơng đơng và có chế độ làm việc
dài hạn:
Pqd = 3. dm .Pdm .Cos = 3. 0,25 .24,6.0,6 = 12,78 (KW)
Tra bảng PL1.1[4] ta tìm đợc ksd = 0,15; cos = 0,6. Ta có:
Đối với nhóm này do có sự chênh lệch giữa Pmax và Pmin là khá lớn nên để tính toán để tính

Cao Thanh Tùng

14

Lớp TĐH2 K45


Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí công nghiệp địa phơng

toán số thiết bị dùng điện hiệu quả ta sử dụng công thức:
Tra bảng PL1.1[4] ta tìm đợc ksd = 0,15; cos = 0,6. Ta có:
n = 11; n1 = 9 ; P=48,95KW; P1=45,5KW
Tra bảng PL1.5[4] ta tìm đợc nhq* = 0,83 từ đó suy ra số thiết bị dùng điện hiệu quả là:

nhq = nhq*.n = 0,83.11= 9,13 nhq =9
Tra bảng PL1.6[4] với ksd = 0,15 và nhq = 9 ta tìm đợc kmax = 2,2
Phụ tải tính toán nhóm V:
n

Ptt = k max k sd Pdmi = 2,2.0,15.48,95 = 16,15 (KW)
i =1

Qtt = Ptt .tg = 21,54 (KVAR)
P
16,15
S tt = tt =
= 26,92 (KVA)
cos
0,6
S
26,92
I tt = tt =
= 40,9 (A)
U 3 0,38 3
n 1

I dn = I kd max + k dt I tti = 5.17,73 + 0,8.(40,9 0,15 * 17,73) = 119,24 (A)
i =1

3. Tính toán phụ tải chiếu sáng của phân xởng sửa chữa cơ khí
Phụ tải chiếu sáng của phân xởng đợc xác định theo phơng pháp suất chiếu sáng trên một
đơn vị diện tích:
Pcs = p 0 .F
Trong đó:

p0 suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích chiếu sáng [W/m2]
F diện tích đợc chiếu sáng [m2]
Trong phân xởng sửa chữa cơ khí hệ thống chiếu sáng sử dụng đèn sợi đốt, tra bảng PLI.2[4]
ta tìm đợc p0 = 12 [W/m2]
Phụ tải chiếu sáng của phân xởng là:
Pcs = p 0 .F = 12.1875 = 22500 = 22,5 (KW)
Q cs = Pcs .tg cs = 0

4. Xác định phụ tải tính toán của toàn phân xởng
Phụ tải tác dụng của phân xởng:
6

Ppx = k dt . Ptti = 0,8.(20,47 + 16,83 + 7,58 + 23,25 + 16,15) = 67,42 (KW)
i =1

Trong đó:
kđt hệ số đồng thời của toàn phân xởng, lấy kđt = 0,8
Phụ tải phản kháng của phân xởng:
6

Q = k dt . Qtti = 0,8.( 27,29 + 22,44 + 10,1 + 31 + 21,54) = 89,9 (KVar)
i =1

Phụ tải của toàn phân xởng kể cả chiếu sáng:
2
S ttpx = ( Ppx + Pcs ) 2 + Q px
= (67,42 + 26,25) 2 + 89,9 2 = 129,83 (KVA)

I ttpx =

S tt
U 3

=

127,83
0,38 3

Cao Thanh Tùng

= 197,26 (A)

15

Lớp TĐH2 K45


Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí công nghiệp địa phơng

Cos px =
2.3

Pttpx
S ttpx

=

67,42 + 26,25
= 0,72
129,83

Xác định phụ tải tính toán cho các phân xởng còn lại

Do chỉ biết trớc công suất đặt và diện tích của các phân xởng nên ở đây sẽ sử dụng phơng
pháp xác định PTTT theo công suất đặt và hệ số nhu cầu.

2.3.1. Phơng pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu
Theo phơng pháp này, phụ tải tính toán của phân xởng đợc tính theo các biểu thức:
n

Ptt =knc. Pdi
i =1

Qtt = Ptt .tg
Stt = Ptt2 + Qtt2 =

Ptt
cos
n

Một cách gần đúng có thể lấy Pđ = Pđm , do đó Ptt = k nc . Pdmi
i =1

Trong đó:
Pđi, Pđmi công suất đặt và công suất định mức của thiết bị thứ i.
Ptt, Qtt , Stt công suất tác dụng, phản kháng và toàn phần tính toán của nhóm thiết bị.
n số thiết bị trong nhóm.
knc hệ số nhu cầu, tra trong sổ tay kỹ thuật.
Nếu hệ số công suất Cos của các thiết bị trong nhóm sai khác nhau không nhiều thì cho
phép sử dụng hệ số công suất trung bình để tính toán:

n

Cos

tb

=

P .Cos
i =1

i

i

n

P
i =1

i

2.3.2 Xác định phụ tải tính toán của các phân xởng
1.Phân xởng cơ khí chính :
Công suất đặt:
1200 (KW)
Diện tích:
5513 m2
Tra bảng PL I.3 [3], ta tìm đợc knc = 0,4; Cos = 0,6
Tra bảng PL I.2 [4], ta tìm đợc p0 = 15 W/m2, ở đây ta sử dụng đèn sợi đốt nên

CosCS = 1
Công suất tính toán động lực:
Pđl = knc.Pđ = 0,4.1200 = 480 (KW)
Qđl = Pđl.tg = 480.1,33=640 (KVAR)
Công suất tính toán chiếu sáng:
Pcs = p0.F = 15*5513 = 82,7(KW)
Qcs = Pcs.tg CS= 0 (KVAR)
Công suất tính toán tác dụng của phân xởng:
Ptt = Pđl + Pcs = 480 + 82,7 = 562,7 (KW)
Công suất tính toán phản kháng của phân xởng:
Qtt = Qđl =640(KVAR)
Công suất tính toán toàn phần của phân xởng:

Cao Thanh Tùng

16

Lớp TĐH2 K45


Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí công nghiệp địa phơng

S tt = Ptt2 + Qtt2 = 852,19 (KVA)
I tt =

S tt
U 3

=

852,19
0,38 3

= 1294,77 (A)

2. Phân xởng lắp ráp :
Công suất đặt:
800 (KW)
Diện tích:
4353 m2
Tra bảng PL I.3 [3], ta tìm đợc knc = 0,4 ; Cos = 0,6
Tra bảng PL I.2 [3], ta tìm đợc p0 = 15 W/m2, ở đây ta sử dụng đèn sợi đốt CosCS = 1
Công suất tính toán động lực:
Pđl = knc.Pđ = 0,4. 800 = 320 (KW)
Qđl = Pđl.tg = 320.1,33 = 426,67(KVAR)
Công suất tính toán chiếu sáng:
Pcs = p0.F = 15.4353 = 65,30 (KW)
Qcs = Pcs.tgCS =0(KVAR)
Công suất tính toán tác dụng của phân xởng:
Ptt = Pđl + Pcs = 320 + 65,3 = 385,3(KW)
Công suất tính toán phản kháng của phân xởng:
Qtt = Qđl = 426,67(KVAR)
Công suất tính toán toàn phần của phân xởng:
S tt = P 2 + Qtt2 = 574,89 (KVA)
tt

I tt =

S tt
U 3

=

574,89
0,38 3

= 873,45 (A)

3. Phân xởng rèn :
Công suất đặt:
600 (KW)
Diện tích:
2439 m2
Tra bảng PL I.3 [3], ta tìm đợc knc = 0, 6 ; Cos = 0,7
Tra bảng PL I.2 [3], ta tìm đợc p0 = 15 W/m2, ở đây ta sử dụng đèn sợi đốt nên Cos = 0,1
Công suất tính toán động lực:
Pđl = knc.Pđ = 0,6 .600 = 360 (KW)
Qđl = Pđl.tg = 360.1,33 = 367,27 (KVAR)
Công suất tính toán chiêu sáng:
Pcs = p0.F = 15.2439 = 36,59 (KW)
Qcs = Pcs.tg = 0(KVAR)
Công suất tính toán tác dụng của phân xởng:
Ptt = Pđl + Pcs = 396,59 (KW)
Công suất tính toán phản kháng của phân xởng:
Qtt = Qđl + Qcs = 367,27 (KVAR)
Công suất tính toán toàn phần của phân xởng:
S tt = P 2 + Qtt2 = 540,53 (KVA)
tt

I tt =

S tt
U 3

=

540,53
0,38 3

= 821,25 (A)

4. Tính toán cho phân xởng đúc
Công suất đặt:
400 (KW)
Diện tích:
1875m2
Tra bảng PL I.3 [3], ta tìm đợc knc = 0,7 ; Cos = 0,8

Cao Thanh Tùng

17

Lớp TĐH2 K45


Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí công nghiệp địa phơng

Tra bảng PL I.2 [3], ta tìm đợc p0 = 15 W/m2, ở đây ta sử dụng đèn sợi đốt nên CosCS = 1
Công suất tính toán động lực:
Pđl = knc.Pđ = 0,7.400 = 280 (KW)

Qđl = Pđl.tg = 280.1,02 = 210 (KW)
Công suất tính toán chiêu sáng:
Pcs = p0.F = 15.1875=33,75 (KW)
Qcs = Pcs.tg = 0
Công suất tính toán tác dụng của phân xởng:
Ptt = Pđl + Pcs = 313,75 (KW)
Công suất tính toán phản kháng của phân xởng:
Qtt = Qđl + Qcs = 210 (KVAR)
Công suất tính toán toàn phần của phân xởng:
S tt = P 2 + Qtt2 = 377,54 (KVA)
tt

I tt =

S tt
U 3

= 573,61 (A)

5. Tính toán cho bộ phận nén ép :
Công suất đặt:
450 (KW)
Diện tích:
1797m2
Tra bảng PL I.3 [3], ta tìm đợc knc = 0,7 ; Cos = 0,8
Tra bảng PL I.2 [3], ta tìm đợc p0 = 15 W/m2, ở đây ta sử dụng đèn sợi đốt nên Cos = 1
Công suất tính toán động lực:
Pđl = knc.Pđ = 0,7.450 = 315(KW)
Qđl = Pđl.tg= 236,25 (KVAR)
Công suất tính toán chiếu sáng:

Pcs = p0.F = 15.1797 = 26,96 (KW)
Qcs = Pcs.tg CS= 0
Công suất tính toán tác dụng của phân xởng:
Ptt = Pđl + Pcs =341,96 (KW)
Công suất tính toán phản kháng của phân xởng:
Qtt = Qđl + Qcs = 236,25 (KVAR)
Công suất tính toán toàn phần của phân xởng:
S tt = P 2 + Qtt2 = 415,63 (KVA)
tt

I tt =

S tt
U 3

= 631,48 (A)

6. Tính toán cho phân xởng kết cấu kim loại :
Công suất đặt:
230 (KW)
Diện tích:
3750m2
Tra bảng PL I.3 [3], ta tìm đợc knc = 0,6; Cos = 0,7
Tra bảng PL I.2 [3], ta tìm đợc p0 = 15 W/m2, ở đây ta sử dụng đèn sợi đốt cosCS = 1
Công suất tính toán động lực:
Pđl = knc.Pđ = 138 (KW)
Qđl = Pđl.tg = 140,79 (KVAR)
Công suất tính toán chiếu sáng:
Pcs = p0.F = 15.3750 =56,25 (KW)
Qcs = Pcs.tg = 0 (KVAR)

Công suất tính toán tác dụng của phân xởng:
Ptt = Pđl + Pcs = 194,25 (KW)

Cao Thanh Tùng

18

Lớp TĐH2 K45


Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí công nghiệp địa phơng

Công suất tính toán phản kháng của phân xởng:
Qtt = Qđl + Qcs = 140,79 (KVAR)
Công suất tính toán toàn phần của phân xởng:
S tt = P 2 + Qtt2 = 239,91 (KVA)
tt

I tt =

S tt
U 3

= 364,51 (A)

7. Văn phòng và phòng thiết kế :
Công suất đặt:
80 (KW)
Diện tích:
3393 m2

Tra bảng PL I.3 [3], ta tìm đợc knc = 0,8; Cos = 0,9
Tra bảng PL I.2 [3], ta tìm đợc p0 = 15 W/m2, ở đây ta sử dụng đèn huỳnh quang nên
Cos CS= 0,85
Công suất tính toán động lực:
Pđl = knc.Pđ = 0,8.80 = 64 (KW)
Qđl = Pđl.tg = 31 (KVAR)
Công suất tính toán chiếu sáng:
Pcs = p0.F = 50,9 (KW)
Qcs = Pcs.tg = 31,54 (KVAR)
Công suất tính toán tác dụng của phân xởng:
Ptt = Pđl + Pcs = 114,9(KW)
Công suất tính toán phản kháng của phân xởng:
Qtt = Qđl + Qcs = 62,54 (KVAR)
Công suất tính toán toàn phần của phân xởng:
S tt = P 2 + Qtt2 = 130,82 (KVA)
tt

I tt =

S tt
U 3

= 198,76 (A)

8.Trạm bơm :
Công suất đặt:
130 (KW)
Diện tích:
1429 m2
Tra bảng PL I.3 [3], ta tìm đợc knc = 0,7 ; Cos = 0,8

Tra bảng PL I.2 [3], ta tìm đợc p0 = 10 W/m2, ở đây ta sử dụng đèn sợi đốt nên Cos CS=1
Công suất tính toán động lực:
Pđl = knc.Pđ = 0,7.130 = 91 (KW)
Qđl = Pđl.tg = 68,25 (KVAR)
Công suất tính toán chiếu sáng:
Pcs = p0.F = 14,29(KW)
Qcs = Pcs.tg =0 (KVAR)
Công suất tính toán tác dụng của phân xởng:
Ptt = Pđl + Pcs = 105,29 (KW)
Công suất tính toán phản kháng của phân xởng:
Qtt = Qđl + Qcs = 68,25 (KVAR)
Công suất tính toán toàn phần của phân xởng:
S tt = P 2 + Qtt2 = 125,48 (KVA)
tt

I tt =

S tt
U 3

= 190,65 ( A )

Cao Thanh Tùng

19

Lớp TĐH2 K45


Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí công nghiệp địa phơng

Kết quả xác định PTTTcủa các phân xởng đợc trình bày trong bảng 2.9
Tên phân xởng
COS
PD
P DL
P TT
K NC
P0
P CS
(KW)

Phân xởng cơ khí chính
Phân xởng lắp ráp
Phân xởng sửa chữa cơ khí
Phân xởng rèn
Phân xởng đúc
Bộ phận nén ép
Phân xởng kết cấu kim loại
Văn phòng và phòng thiết kế
Trạm bơm

1200 0,4
800 0,4

0,6
0,6

600
400

450
230
80
130

0,7
0,8
0,8
0,7
0,9
0,8

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

W/m 2

15
15
14
15
15
15
15
15
10

(KW)

480
320
67,42
360
280
315
138
64
91

(KW)

(KW)

Q TT
S TT
(KVAR) (KVA)

82,7
65,3
26,25
36,59
33,75
26,96
56,25
50,9
14,29

562,7
385,3
93,67
396,59
313,75
341,96
194,25
114,9
105,29

640
426,67
89,9
367,27
210
236,25
140,79
62,54
68,25

2.4 . Phụ tải tính toán tác dụng của toàn nhà máy:
9

Pttnm = k dt . Ptti
i =1

Trong đó:
kđt hệ số đồng thời lấy bằng 0,8.
Pttnm = 0,8.2508,41 = 2006,73(KW)

Phụ tải tính toán phản kháng của toàn nhà máy:
9

Qttnm = kdt . Qtti
i =1

Qttnm = 1793,34 (KVar)
Phụ tải tính toán toàn phần của nhà máy:
S ttnm = 2691,29 (KVA)
Hệ số công suất của toàn nhà máy:
Pttnm
= 0,7 46.
S ttnm

Cos nm =
2.5

Xác định tâm phụ tải điện và vẽ biểu đồ phụ tải

2.5.1 .Xác định tâm phụ tải điện

Tâm phụ tải điện là điểm thoả mãn điều kiện mô men phụ tải đạt giá trị cực tiểu
n

P l
i =1

min

i i

Trong đó:
Pi và li công suất và khoảng cách của phụ tải thứ i đến tâm phụ tải.
Để xác định toạ độ của tâm phụ tải có thể sử dụng các biểu thức sau:
n

x0 =

S x
i

i

1

n

S
i =1

n

n

i

y0 =

S

i

yi

1

n

S
i =1

S z

i i

z0 =

i

Trong đó:
x0 , y0 , z0 toạ độ của tâm phụ tải điện

Cao Thanh Tùng

20

1

n

S
i =1

i

Lớp TĐH2 K45

852,19
574,89
129,83
540,53
377,54
415,63
239,91
130,82
125,48


Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí công nghiệp địa phơng

xi , yi , zi toạ độ của tâm phụ tải thứ i tính theo hệ trục toạ độ 0xyz tuỳ chọn.
Si công suất của phụ tải thứ i
Trong thực tế thờng ít quan tâm đến toạ độ z. Tâm phụ tải điện là vị trí tốt nhất để đặt các
trạm biến áp, trạm phân phối, tủ phân phối, tủ động lực nhằm mục đích tiết kiệm cho chi phí
dây dẫn và giảm tổn thất trên lới điện.

2.5.2. Biểu đồ phụ tải điện

Biểu đồ phụ tải điện là một vòng tròn vẽ trên mặt phẳng, có tâm trùng với tâm của phụ tải
điện, có diện tích tơng ứng với tâm của phụ tải theo tỷ lệ xích nào đó tuỳ chọn. Biểu đồ phụ

tải cho phép ngời thiết kế hình dung đợc sự phân bố phụ tải trong phạm vi khu vực cần thiết
kế, từ đó có cơ sở để lập các phơng án cung cấp điện. Biểu đồ phụ tải đợc chia thành hai
phần: Phần phụ tải động lực (phần hình quạt gạch chéo) và phần phụ tải chiếu sáng (phần
hình quạt để trắng)
Để vẽ đợc biểu đồ phụ tải cho các phân xởng, ta coi phụ tải của các phân xởng phân bố đều
theo diện tích phân xởng nên tâm của phụ tải có thể lấy trùng với tâm hình học của phân xởng trên mặt bằng.
Bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải của phụ tải thứ i đợc xác định qua biểu thức:
Si
; trong đó m là tỷ lệ xích, ở đây chọn m = 3 KVA/mm2
R1 =
m.
Góc của phụ tải chiếu sáng nằm trong biểu đồ đợc xác định theo công thức sau
360.Pcs
cs =
Ptt
Kết quả tính toán Ri và csi của biểu đồ phụ tải các phân xởng đợc ghi trong bảng 2.10
STT Tên phân xởng
1
2
3
4
5
6
7
8
9

PCS

Phân xởng cơ khí chính

Phân xởng lắp ráp
Phân xởng sửa chữa cơ khí
Phân xởng rèn
Phân xởng đúc
Bộ phận nén ép
Phân xởng kết cấu kim loại
Văn phòng và phòng thiết kế
Trạm bơm

PTT
(KW)

STT
(KVA)

Tâm phụ tải

(KW)

82,7
65,3
26,25
36,59
33,75
26,96
56,25
50,9
14,29

562,7

385,3
93,67
396,59
313,75
341,96
194,25
114,9
105,29

852,19
574,89
129,83
540,53
377,54
415,63
239,91
130,82
125,48

41
42
67
67
67
67
90
93
24

X(mm) Y(mm)

20
68
14
32
58
75
24
65
72

R
CSo
(mm)
8,8
7,2
4,12
7,37
5,87
6,1
3,8
3,44
3,44

38,57
40,4
49,45
23,55
25,12
20,38
111,11

106,81
48

Thay vào công thức ta có:
n

x0 =

zo=0

Si xi
1

n

S
i =1

n

282122,3
=
= 56,92
4956,14

y0 =

S y

i

Cao Thanh Tùng

i

n

S
i =1

21

i

1

=

285134.9
= 57,53
5946.14

i

Lớp TĐH2 K45


Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí công nghiệp địa phơng

Chơng III

Thiết kế mạng điện cao áp của nhà máy
3.1

Đặt vấn đề

Việc lựa chọn các sơ đồ cung cấp điện ảnh hởng rất nhiều đến các chỉ tiêu kinh tế và kỹ
thuật của hệ thống. Một sơ đồ cung cấp điện đợc coi là hợp lý phải thoả mãn những yêu cầu
cơ bản sau:
1. Đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật.
2. Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện.
3. Thuận tiện và linh hoạt trong vận hành.
4. An toàn cho ngời và thiết bị.
5. Dễ dàng phát triển để đáp ứng yêu cầu tăng trởng của phụ tải điện.
6. Đảm bảo các chỉ tiêu về mặt kinh tế.
Trình tự tính toán thiết kế mạng điện cao áp cho nhà máy bao gồm các bớc:
1. Vạch các phơng án cung cấp điện.
2. Lựa chọn vị trí, số lợng, dung lợng của các trạm biến áp và lựa chọn chủng loại, tiết diện
các đờng dây cho các phơng án.
3. Tính toán kinh tế kỹ thuật để lựa chọn phơng án hợp lý.
Thiết kế chi tiết cho phơng án đợc chọn
3.2

Vạch các phơng án cung cấp điện

Trớc khi vạch các phơng án cụ thể cần lựa chọn cấp điện áp hợp lý cho đờng dây tải điện từ
hệ thống về nhà máy. Biểu thức kinh nghiệm để lựa chọn cấp điện áp truyền tải:
U = 4,34 l + 0,016.P [KV]
Trong đó:
P công suất tính toán của nhà máy [KW]

l khoảng cách từ trạm biến áp trung gian về nhà máy [Km]
Nh vậy cấp điện áp hợp lý để truyền tải điện năng về nhà máy sẽ là:
U = 4,34 15 + 0,016.2006,73 = 29,79 [KV]
Căn cứ vào kết quả tính toán ta chọn cấp điện áp để cung cấp cho nhà máy là 35 kV.
Căn cứ vào vị trí, công suất và yêu cầu cung cấp điện của các phân xởng có thể đa ra các phơng án cung cấp điện sau:

3.2.1. Phơng án về các trạm biến áp phân xởng

Các trạm biến áp (TBA) đợc lựa chọn trên các nguyên tắc sau:
Vị trí đặt các trạm biến áp phải thoả mãn các yêu cầu: gần tâm phụ tải, thuận tiện cho việc
vận chuyển, lắp đặt, vận hành, sửa chữa máy biến áp; an toàn và kinh tế.
Số lợng máy biến áp (MBA) đặt trong các TBA đợc chọn căn cứ vào yêu cầu cung cấp điện
của phụ tải; điều kiện vận chuyển và lắp đặt; chế độ làm việc của phụ tải. Trong mọi trờng
hợp, TBA chỉ đặt một MBA sẽ là kinh tế và thuận lợi cho việc vận hành, song độ tin cậy
cung cấp điện không cao. Các TBA cung cấp điện cho hộ loại một và hộ loại hai chỉ nên đặt
hai MBA, hộ loại ba có thể chỉ đặt một MBA.
Dung lợng các MBA đợc chọn theo điều kiện:

Cao Thanh Tùng

22

Lớp TĐH2 K45


Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí công nghiệp địa phơng

n.khc.SđmB Stt
và kiểm tra theo điều kiện sự cố một MBA (trong trạm có nhiều hơn một MBA):
(n-1).khc.qqt.SđmB Sttsc

Trong đó:
n số biến áp có trong TBA
khc hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trờng, nếu chọn loại MBA chế tạo ở Việt Nam thì
không cần hiệu chỉnh nhiệt độ, khc = 1.
kqt hệ số quá tải sự cố, kqt = 1,4 nếu thoả mãn điều kiện MBA vận hành quá tải không quá
5 ngày đêm, thời gian quá tải trong một ngày đêm không vợt quá 6h và trớc khi quá tải,
MBA vận hành với hệ số tải 0,93.
Sttsc công suất tính toán sự cố. Khi sự cố một MBA có thể loại bỏ một số phụ tải không
quan trọng để giảm nhẹ dung lợng của các MBA, nhờ vậy có thể giảm nhẹ đợc vốn đầu t và
tổn thất của trạm trong trạng thái làm việc bình thờng. Giả thiết trong các hộ loại một có
30% là phụ tải loại ba thì Sttsc = 0,7.Stt Đồng thời cũng cần hạn chế chủng loại MBA dùng
trong nhà máy để tạo điều kiện thuận lợi cho việc mua sắm, lắp đặt, vận hành, sửa chữa,
thay thế.

1 .Phơng án I
Đặt 6 trạm biến áp phân xởng, trong đó:
Trạm biến áp B1: Cấp điện cho phân xởng cơ khí chính, trạm đặt 2 MBA làm việc song
song
n.khc.SđmB Stt = 852,19 KVA
SđmB Stt /2 = 426,1 KVA
Chọn MBA tiêu chuẩn 500 KVA do Việt Nam chế tạo.
Kiểm tra lại dung lợng MBA đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố. Sttsc lúc này chính là
công suất tính toán của bộ phận cơ khí sau khi đã cắt bớt một số phụ tải không quan
trọng trong phân xởng. Do không biết chính xác, nên lấy gần đúng Sttsc = 0,7 Stt
(n-1).kqt.SđmB Sttsc = 0,7.Stt
S dmB

0,7 S tt
= 426,1 KVA
1,4

Vậy TBA B1 đặt hai MBA có Sđm = 500 KVA là hợp lý.
Trạm biến áp B2: Cấp điện cho trạm bơm và phân xởng lắp ráp và trạm bơm . Trạm đặt 2
MBA làm việc song song
n.khc.SđmB Stt = 700,37 KVA
SđmB Stt /2 = 350,19 KVA
Chọn MBA tiêu chuẩn 400 KVA do Việt Nam chế tạo.
Kiểm tra lại dung lợng MBA đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố. Sttsc lúc này chính là
công suất tính toán của bộ phận bơm sau khi đã cắt bớt một số phụ tải không quan trọng
trong phân xởng. Do không biết chính xác, nên lấy gần đúng Sttsc = 0,7 Stt
(n-1).kqt.SđmB Sttsc = 0,7.Stt
S dmB

0,7 S tt
= 350,19 KVA
1,4

Vậy TBA B2 đặt hai MBA có Sđm = 400 KVA là hợp lý.
Trạm biến áp B3: Cấp điện cho phân xởng sửa chữa cơ khí và phân xởng rèn.
Trạm đặt 2 MBA làm việc song song
n.khc.SđmB Stt = 670,36 KVA
SđmB Stt /2 = 335,18 KVA
Chọn MBA tiêu chuẩn 400 KVA do Việt Nam chế tạo.
Kiểm tra lại dung lợng MBA đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố. Sttsc lúc này chính là

Cao Thanh Tùng

23

Lớp TĐH2 K45

Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí công nghiệp địa phơng

công suất tính toán của cả hai phân xởng sau khi đã cắt bớt một số phụ tải không quan
trọng trong phân xởng, phân xởng sửa chữa cơ khí và văn phòng và phòng thiết kế là phụ
tải loại 3 nên sự cố có thể ngừng cung cấp điện. Do không biết chính xác, nên lấy gần
đúng Sttsc = 0,7 Stt
(n-1).kqt.SđmB Sttsc = 0,7.Stt
S dmB

0,7 S tt
= 270,27 KVA
1,4

Vậy TBA B3 đặt hai MBA có Sđm =400 KVA là hợp lý.
Trạm biến áp B4: Cấp điện cho phân xởng đúc.
Trạm đặt 2 MBA làm việc song song
n.khc.SđmB Stt = 377,54 KVA
SđmB Stt /2 = 18,77 KVA
Chọn MBA tiêu chuẩn 400 KVA do Việt Nam chế tạo.
Kiểm tra lại dung lợng MBA đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố. Sttsc lúc này chính là
công suất tính toán của bộ phận bơm sau khi đã cắt bớt một số phụ tải không quan trọng
trong phân xởng. Do không biết chính xác, nên lấy gần đúng Sttsc = 0,7 Stt
(n-1).kqt.SđmB Sttsc = 0,7.Stt
S dmB

0,7 S tt
= 188,77 KVA
1,4

Vậy TBA B4 đặt hai MBA có Sđm = 400 KVA là hợp lý.
Trạm biến áp B5: Cấp điện cho bộ phận nén ép .
Trạm đặt 2 MBA làm việc song song
n.khc.SđmB Stt = 415,63 KVA
SđmB Stt /2 = 207,82 KVA
Chọn MBA tiêu chuẩn 400 KVA do Việt Nam chế tạo.
Kiểm tra lại dung lợng MBA đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố. Sttsc lúc này chính là
công suất tính toán của bộ phận bơm sau khi đã cắt bớt một số phụ tải không quan trọng
trong phân xởng. Do không biết chính xác, nên lấy gần đúng Sttsc = 0,7 Stt
(n-1).kqt.SđmB Sttsc = 0,7.Stt
S dmB

0,7 S tt
= 207,82 KVA
1,4

Vậy TBA B5 đặt hai MBA có Sđm = 400 KVA là hợp lý.
Trạm biến áp B6: Cấp điện cho phân xởng kết cấu kim loạI và văn phòng thiết kế .
Trạm đặt 2 MBA làm việc song song
n.khc.SđmB Stt = 370,73 KVA
SđmB Stt /2 = 185,4 KVA
Chọn MBA tiêu chuẩn 400 KVA do Việt Nam chế tạo.
Kiểm tra lại dung lợng MBA đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố. Sttsc lúc này chính là
công suất tính toán của bộ phận bơm sau khi đã cắt bớt một số phụ tải không quan trọng
trong phân xởng. Do không biết chính xác, nên lấy gần đúng Sttsc = 0,7 Stt
(n-1).kqt.SđmB Sttsc = 0,7.Stt
S dmB

0,7 S tt

= 120 KVA
1,4

Vậy TBA B5 đặt hai MBA có Sđm = 400 KVA là hợp lý.

Cao Thanh Tùng

24

Lớp TĐH2 K45


Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí công nghiệp địa phơng

2. Phơng án II
Đặt 4 trạm biến áp phân xởng. Trong đó:
Trạm biến áp B1: Cấp điện cho phân xởng cơ khí chính và phân xởng sửa chữa cơ khí ,
trạm đặt 2 MBA làm việc song song
n.khc.SđmB Stt = 982,02 KVA
SđmB Stt /2 =491,01 KVA
Chọn MBA tiêu chuẩn 500 KVA do Việt Nam chế tạo.
Kiểm tra lại dung lợng MBA đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố. Sttsc lúc này chính là
công suất tính toán của bộ phận cơ khí sau khi đã cắt bớt một số phụ tải không quan
trọng trong phân xởng và phân xởng sửa chữa cơ khí . Do không biết chính xác, nên lấy
gần đúng Sttsc = 0,7 Stt
(n-1).kqt.SđmB Sttsc = 0,7.Stt
S dmB

0,7 S tt
= 426,1 KVA

1,4

Vậy TBA B1 đặt hai MBA có Sđm = 400 KVA là hợp lý.
Trạm biến áp B2: Cấp điện cho trạm bơm và phân xởng lắp ráp. Trạm đặt 2 MBA làm việc
song song
n.khc.SđmB Stt = 700,37 KVA
SđmB Stt /2 = 350,19 KVA
Chọn MBA tiêu chuẩn 400 KVA do Việt Nam chế tạo.
Kiểm tra lại dung lợng MBA đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố. Sttsc lúc này chính là
công suất tính toán của bộ phận bơm sau khi đã cắt bớt một số phụ tải không quan trọng
trong phân xởng. Do không biết chính xác, nên lấy gần đúng Sttsc = 0,7 Stt
(n-1).kqt.SđmB Sttsc = 0,7.Stt
S dmB

0,7 S tt
= 350,19 KVA
1,4

Vậy TBA B2 đặt hai MBA có Sđm =400 KVA là hợp lý
Trạm biến áp B3: Cấp điện chophân xởng rèn , phân xởng kết cấu kim loại , văn phòng và
phòng thiết kế . Trạm đặt 2 MBA làm việc song song
n.khc.SđmB Stt = 911,26 KVA
SđmB Stt /2 = 455,63 KVA
Chọn MBA tiêu chuẩn 500 KVA do Việt Nam chế tạo.
Kiểm tra lại dung lợng MBA đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố. Sttsc lúc này chính là
công suất tính toán của bộ phận bơm sau khi đã cắt bớt một số phụ tải không quan trọng
trong phân xởng , văn phòng và phòng thiết kế . Do không biết chính xác, nên lấy gần
đúng Sttsc = 0,7 Stt
(n-1).kqt.SđmB Sttsc = 0,7.Stt
S dmB

0,7 S tt
= 455,63 KVA
1,4

Vậy TBA B3 đặt hai MBA có Sđm = 500 KVA là hợp lý.
Trạm biến áp B4: Cấp điện cho phân xởng đúc và bộ phận nén ép .
Trạm đặt 2 MBA làm việc song song
n.khc.SđmB Stt = 793,17 KVA
SđmB Stt /2 = 396,59 KVA
Chọn MBA tiêu chuẩn 400 KVA do Việt Nam chế tạo.
Kiểm tra lại dung lợng MBA đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố. Sttsc lúc này chính là

Cao Thanh Tùng

25

Lớp TĐH2 K45