Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất đồng hồ chính xác

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hệ thống cung cấp điện

Lời nói đầu
Đất nớc ta đang trên đà phát triển về mọi mặt đặc biệt là nền kinhtế ,
đời sống nhân dân cũng nâng cao nhanh chóng . Trong sự phát triển của nền
kinh tế phải kể đến các ngành thuộc lĩnh vực công nghiệp . Chính vì vậy mà
các xí nghiệp công nghiệp hiện nay phát triển nhiều . Bên cạnh sự phát triển
đó phải đến hệ thống cung cấp điện , đó là một phần không thể thiếu trong xã
hội hiện đại ngày nay . Nhu cầu điện năng trong các lĩnh vực công nghiệp ,
nông nghiệp , dịch vụ và sinh hoạt tăng trởng không ngừng . Yêu cầu sử dụng
điện trong cá nhà máy , xí nghiệp là một nhu cầu thiết yếu bất kể đó là nhà
máy , xí nghiệp có công suất nhỏ hay lớn . Điện năng đã làm cho các sản
phẩm làm ra đẹp hơn , tinh xảo hơn , năng suất cao hơn . Đi đô với việc xây
dựng nhà máy , xí nghiệp công nghiệp là Thiết kế hệ thống cung cấp điện .
Thiết kế hệ thống cung cấp điện là một việc làm khó . Ngời thiết kế phải
hiểu đợc tình hình xã hộ , môi trờng đặt nhà máy xí nghiệp , vấn đề tài chính
của ên yêu cầu thiết kế để đa ra bản thiết kế phù hợp với bên yêu cầu .
Với đề tài Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất đồng
hồ chính xác em đã vận dụng những kiến thức đã đợc học để thiết kế , trình
bày đồng thời cũng là tập dợt cho vững hơn , củng cố lai kiến thức của mình.
Vì đề tài đợc phát triển trên quy mô rộng rãi nên việc nghiên cứu sâu và đạt
hiệu quả cao cần có nhiều thời gian nghiên cứu . Nhng vì thời gian có hạn ,
trình độ có hạn nên đề tài thiết kế của em không tránh khỏi những thiếu sót .
Em xin chân thành cảm ơn cô Nguyễn Thị Hồng Hải đã giúp đỡ , hớng dẫn
em trong suốt thời gian qua .Em xin cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Điện
ĐHBK Hà Nội đã giúp đỡ em , đóng góp ý kiến giúp em hoàn thành bản đồ án
tốt nghiệp này
Em xin chân thành cảm ơn
Hà Nội ngày........................................

Sinh viên:

1

HTĐ - H8B


Đồ án tốt nghiệp

Chơng Ixác

Thiết kế hệ thống cung cấp điện

định phụ tải tính toán

Mục đích: Xác định phụ tải tính toán cho nhà máy để xây dựng đ ờng dây cao áp trong nhà máy cung cấp cho từng phân xởng.
Vì các phân xởng chi biết công suất đặt, phụ tải tính toán đợc xác
định theo công suất đặt và hệ số nhu cầu. Đây chính là công suất động
lực dùng cho máy móc, thiết bị trong nhà máy.
Pđl = P đ.k nc
Qđl = Pđk .tg
Trong đó:
knc : hệ số nhu cầu, tra sổ tay kỹ thuật theo số liệu thống kê của xí
nghiệp, phân xởng tơng ứng.
cos: hệ số công suất tính toán ,tra sổ tay kỹ thuật tính đợc tg.
Phụ tải chiếu sáng đợc tính theo suất chiếu sáng trên mặt đơn vị diện
tích:
Pcs = P0 .S
P0 : suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích
S : diện tích cần đợcchiếu sáng, ở đây là diện tích phân xởng.

Nếu sử dụng đèn sợi thì cos = 1 và Q cs = 0
Nếu ta dùng đèn tuýp thì cos = 0,6 ữ 0,8
Khi đó Q cs = Pcs. tg
Công suất tính toán của phân xởng:
Ptt = P đl + Pcs
Qtt = Qđl = Pđl .tg
Stt =

(Ptt + Pcs ) 2 + Q 2tt

Phụ tải tính toán toàn nhà máy:
Pttnm = k đt

n



Ptt

1

2

HTĐ - H8B


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hệ thống cung cấp điện
Qttnm = k đt

n



Qtti

1

Sttnm =

2
( P 2 ttnm + Qttnm

Hệ số công suất của nhà máy:
Pttnm

cos nm = S
ttnm
kđt : hệ số đồng thời
kđt = 0,9 ữ 0,95 khi số px n= 2 ữ 4
kđt = 0,8 ữ 0,85 khi số px n= 5 ữ 10
I.Xác định phụ tải tính toán cho phân x ởng sửa chữa cơ khí.
1.Phân loại và phân nhóm phụ tải cho phân x ởng.
Các thiết bị điện đều làm việc ở chế độ dài hạn vì vậy để phân
nhóm phụ tải ta dựa theo nguyên tắc sau:
Các thiết bị trong nhóm nên có cùng một chế độ làm việc, chúng
nên đợc đặt gần nhau tránh chồng chéo khi đi dây và sẽ giảm đợc tổn
thất.
Các thiết bị trong nhóm đợc phân bố để tổng công suất của các

nhóm ít chênh lệch nhất nhằm tạo tính đồng loại cho các trang thiết bị
cung cấp điện.
Số thiết bị trong cùng một nhóm không nên quá nhiều vì số lộ ra
của các tủ động lực cũng bị hạn chế và nếu đặt quá nhiều sẽ làm phức tạp
trong vận hành và sửa chữa,cũng nh làm giảm độ tin cậy cung cấp điện
cho từng thiết bị.
Căn cứ vào vị trí cả thiết bị ta có thể phân làm các nhóm phụ tải
nh sau:
Nhóm 1 : 1,2,5,6,7,8
Nhóm 2 : 9,10,11,12,13,14,15,16,18
Nhóm 3 : 17,19,22,26,27,30,31,33,34,38
Nhóm 4 : 41,42,46,47,48,49,50,52,53,69
3

HTĐ - H8B


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hệ thống cung cấp điện

Nhóm 5 : 55,56,57,58,60,62,64,65,66
2.Tính toán phụ tải cho các nhóm thiết bị của phân x ởng
Phơng pháp: Với phân xởng sửa chữa cơ khí đề tài thiết kế cho các
thông tin khá chi tiết về phụ tải vì vậy ta tính toán theo hệ số sử dụng k sd
và hệ số cực đại k max
n

Ptt = k max.k sd . P đmi
1

Trong đó:
kmax : hệ số cực đại công suất tác dụng của nhóm thiết bị. Hệ số
này sẽ đựoc xác định theo số thiết bị điện hiệu quả và hệ số sử dụng của
nhóm này.
ksd : Hệ số sử dụng công suất tác dụng của phụ tải
Pđm : công suất định mức của phụ tải.
Tra tài liệu kỹ thuật với phân xởng sửa chữa cơ khí ta đợc:
cos = 0,6

tg = 1,33

ksd = 0,16
Diện tích phân xởng: S = 350m 2

4

HTĐ - H8B


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hệ thống cung cấp điện

2.1Xác định phụ tải tính toán cho nhóm 1:
Bảng1.1
P đm ( kW)
1 máy Toàn bộ

Tên thiết bị

Số lợng

Kí hiệu

Máy ca dài

1

1

1

1

2,53

Khoan bàn

2

2

0,65

1,3

3,3

Máy mài thô

1

5

2,3

2,3

5,82

Máy khoan

1

6

4,5

4,5

11,39

đứng

1

7

4,5

4,5

11,39

Máy bào ngang

1

8

2,8

2,8

7,09

Máy xọc
n =7,
n* =

I đm( A)

n1 = 4
n1
4
= = 0.57
n
7
2,3 + 4,5 + 4,5 + 2,8

P* = P 1 / P = 1 + 1,3 + 2,3 + 4,5 + 4,5 + 2,8 = 0,86
Tra bảng ta đợc n hq* = 0,69 nhq = 0,69. 7 5
Tra bảng với k sd = 0,16 và đợc k max = 2,87
Phụ tải tính toán nhóm 1:
7

Ptt = k sd .k max

P

ddmi

1

= 0,16 .2,87 .16,4 = 7,53kW
Qtt = Ptt .tg = 7,53 .1,33 = 10,04 kVAr
2.2 Xác định phụ tải tính toán cho nhóm 2
Bảng 1.2
Tên thiết bị
Máy mài tròn vạn
năng
Máy phay răng
Máy phay vạn năng

Số lợng

Kí hiệu

Pđm , kW

Iđm , A

1

9

4,5

11,39

1

10

4,5

11,39

1

11

7

17,7

5

HTĐ - H8B

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hệ thống cung cấp điện

Máy tiện ren

1

12

8,1

20,5

Máy tiện ren

1

13

10

25,32

Máy tiện ren

1

14

14

35,5

Máy tiện ren

1

15

4,5

11,39

Máy tiện ren

1

16

10

25,32

Máy khoan đứng
n=9

1

18

0,85

2,152

P1 = 7 + 8,1 + 10 + 14 + 10 = 49,1
n1 = 5
P = 4,5+4,5+7+8,1+10+14+4,5+10+0,85=63,45 kW

n* =

5
= 0,55
9

P* =

49,1
= 0,77
63,45

Tra tài liệu ta đợc n hq* = 0,82
nhq = 0,82.9 = 7,38
Tra bảng với k sd = 0,16 và n hq = 7,38 đợc k max = 2,48
Phụ tải tính toán nhóm 2:
7

Ptt = k sd . kmax

P

ddmi

1

= 2,48 . 0,16 . 63,45 = 25,18kW
Qtt = Ptt . tg = 25,18 . 1,33 = 33,48 kVAr
Stt =

P 2tt + Qtt2 =

25,18 2 = 33,48 2 = 41,89kVA

2.3.Xác định phụ tải tính toán cho nhóm 3
Bảng 1.3

Tên thiết bị

Số lợng

6

Kí hiệu

Pđm (kW)

HTĐ - H8B

Iđm ( A)


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hệ thống cung cấp điện

Máy tiện ren

1

17

20

50,64

Cần trục

1

19

24,2

61,28

Máy khoan bàn

1

22

0,5

2,152

Bể dầu tăng nhiệt

1

26

2,5

6,33

Máy cạo

1

27

1

2,53

Máy mài thô

1

30

2,8

7,09

1

31

1,7

4,305

Máy mài phá

1

33

2,8

7,09

Quạt lò rèn

1

34

1,5

3,798

Máy khoan đứng

1

38

0,85

2,152

Máy nén cắt liên
hợp

n=10
n1 = 2
P1 = 20 + 24,2 = 44,2kW
P = 20+ 24,2 + 0,85 + 2,5 + 1 + 2,8 + 1,7 + 2,8 + 1,5 + 0,85
= 58,2 kW
n* =

n1
2
=
= 0,2
n

10

P* = P 1 / P = 44,2 / 58,2 = 0,76
Tra phụ lục

n hq* = 0,33
nhq = 0,33.10 = 3,3

Tra bảng với k sd = 0,16 và n hq = 3,3 ; k max = 3,11
Phụ tải tính toán nhóm 3
10

Ptt = k sd . kmax.

P

ddmi

1

= 0,16.3,11. 58,2 = 28,96kW
Qtt = Ptt . tg = 28,96 . 1,33 = 38,52 kVAr

7

HTĐ - H8B


Đồ án tốt nghiệp
Stt =

Thiết kế hệ thống cung cấp điện

P 2tt + Qtt2 =

28,96 2 + 38,52 2 = 48,19kVA

2.4.Xác định phụ tải tính toán cho nhóm 4
Bảng 1.4

Tên thiết bị

Pđm

Số lợng

Kí hiệu

1

41

3

7,6

1

42

4

10,13

1

46

1,2

3,04

1

47

1

2,53

1

48

4

10,13

1

49

3

7,6

1

50

0,65

1,65

1

52

2,8

7,09

1

53

7

17,73

1

69

0,6

1,52

Bể ngâm dung dịch
kiềm
Bể ngâm nớc nóng
Máy cuốn giấy
Máy cuốn giấy
Bể ngâm có tăng nhiệt
Tủ sấy
Máy khoan bàn
Máy mài thô
Bàn thử nghiệm TBĐ
Chỉnh lu Selenium

(kW)

n = 10
n1 = 3
P1 = 4 + 4 + 7 = 15 kW
Tra phụ lục nhq* = 0,73
nhq = 0,73.10 = 7,3
Tra bảng với k sd = 0,16 và n hq = 7,3 kmax = 2,48
Phụ tải tính toán nhóm 4
7

Ptt = k sd . kmax

P

ddmi

1

8

HTĐ - H8B

I đm( A)


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hệ thống cung cấp điện

= 2,48. 0,16. 27,25 = 10,81kW
Qtt = Ptt .tg = 10,81.1,33 = 14,38 kVAr

Stt =

P 2tt + Qtt2 =

10,812 + 14,38 2 = 17,98kVA

2.5.Xác định phụ tải tính toán cho nhóm 5

Bảng 1.5

Tên thiết bị

Số lợng

Kí hiệu

P đm(kW)

I đm (A)

Bể khử dầu mỡ

1

55

4

10,13

Lò điện để luyện khuôn

1

56

3

7,6

Lò để nấu chảy babit

1

57

10

25,32

Lò điện mạ thiếc

1

58

3,5

6,33

Quạt lò đúc đồng

1

60

1,5

3,8

Máy khoan bàn

1

62

0,65

1,65

Máy uốn các tấm mỏng

1

64

1,7

4,305

Máy mài phá

1

65

2,8

7,09

Máy hàn điểm

1

66

13

32,92

n=9
n1 = 2
P1 = 13+10 = 23kW
P = 4 + 3 + 10 + 3,5 + 1,5 + 0,65 +1,7 + 2,8 + 13 = 40,15kW
n* =

2
n1
= = 0,22
9
n

P* = P 1 / P = 23 / 40,15 = 0,57
Tra phụ lục với n * = 0,22 và P * = 0,57
nhq = 0,54. 9 = 4,86
9

HTĐ - H8B

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hệ thống cung cấp điện

Tra bảng với k sd =0,16 và n hq = 4,86 đợc k max = 2,87
Phụ tải tính toán nhóm 5:
7

Ptt = k sd . kmax

P

ddmi

1

= 2,87. 0,16 .40,15 = 18,44kW
Qtt = Ptt . tg = 18,44 . 1,33 = 24,52 kVAr
Stt =

P 2 tt + Qtt2 =

18,44 2 + 24,52 2 = 30,68kVA

3.Tính phụ tải tính toán của toàn bộ phân x ởng
a.Phụ tải tác dụng tính toán của toàn x ởng
Pttpx = k đt .

5



P tti

1

Trong đó:
kđt : hệ số đồng thời đạt giá trị cực đại công suất tác dụng
Lấy k đt = 0,85
Ptti công suất tính toán của nhóm thứ i
Pttpx = 0,85 ( 7,53 + 25,18 + 28,96 + 10,81 + 18,44 )
= 77,28 kW
b.Phụ tải phản kháng tính toán của toàn x ởng
Qttpx = Pttpx. tg = 77,28 .1,33 = 102,78 kVAr
c.Phụ tải chiếu sáng của phân x ởng
Pcs = P0 .S
Đối với phân xởng sửa chữa cơ khí lấy P 0 = 15W/m 2
Sử dụng đèn sợi đốt nên cos = 1
Pcs = 15. 350 = 5250W = 5,2kW
d.Phụ tải toàn phần của phân x ởng ( kể cả chiếu sáng)
Sttpx =

2
( Pttpx + Pcs ) 2 + Qttpx

= (77,28 + 5,2) 2 + 102,78 2 = 132,7kVA

10

HTĐ - H8B


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hệ thống cung cấp điện

II.Xác định phụ tải tính toán cho các phân x ởng khác trong nhà máy.
1.Phân x ởng cơ khí:
Pđ = 1800kW ; S = 360m 2
Theo phụ lục I.3 thiết kế cấp điện với phân xởng cơ khí có:
knc = 0,3 ; cos = 0,6 tg = 1,33
Tra phụ lục I.2ta có: P 0 = 14W/m 2
Công suất tính toán động lực:
Pđl = k nc. Pđ
= 0,3 .1800 = 540 kW
Công suất tính toán chiếu sáng:
Pcs = P0 . S = 14 .360 = 5040 W = 5,04 kW
Công suất tính toán tác dụng của phân xởng
Ptt = P đl + Pcs = 540 + 5,04 = 545,04 kW
Công suất tính toán phản kháng của phân xởng:
Qtt = Pđl . tg = 540 .1,33 = 718,1 kVAr
Công suất tính toán toàn phần của phân xởng:
Stt =

P 2tt + Qtt2 =

545,04 2 + 718,2 2 = 901,6kVA

2.Phân x ởng dập:
Pđ = 1500 kW
S = 270 m 2
Tra bảng phụ lục I.3 có: k nc = 0,52 ; cos = 0,7 tg = 1,02
Tra bảng phụ lục I.2 có : P 0 = 15W/m 2
Công suất tính toán động lực:
Pđl = k nc .P đ = 0,52 .1500 = 780 kW
Công suất tính toán chiếu sáng:
Pcs = P0 .S = 15 . 270 = 4050W = 4,05kW
Sử dụng đèn sợi đốt nên cos = 1 Qcs = 0
Công suất tính toán tác dụng của phân xởng :
Ptt = P đl + Pcs = 780 + 4,05 = 784,05 kW
11

HTĐ - H8B


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hệ thống cung cấp điện

Công suất tính toán phản kháng của px:
Qtt = Pđl . tg = 780 . 1,02 = 795,6 kVAr
Công suất tính toán toàn phần của phân xởng :
Stt =

P 2 tt + Q 2tt = 784,05 2 + 795,6 2 = 1117kVA

3.Phân x ởng lắp ráp số 1:
Ptt = P đl + Pcs = 270 + 5,264 = 275,264 kW

Pđ = 900kW ; S = 376m 2
Tra bảng phụ lục I.3 với phân xởng lắp ráp có:
knc = 0,3
cos = 0,6 tg = 1,33
Tra bảng phụ lục I.2 có P 0 = 14W/m 2
Công suất tính toán động lực:
Pđl = k nc . Pđ = 0,3 .900 = 270 kW
Công suất tính toán chiếu sáng:
Pcs = P0 . S = 14 .376 = 5264W = 5,264kW
Sử dụng đèn sợi đốt nên cos = 1 Qcs = 0
Công suất tính toán tác dụng của phân xởng
Ptt = P đl + Pcs = 270 + 5,264 = 275,264 kW
Công suất tính toán phản kháng của phân xởng:
Qtt = Pđl . tg = 270 . 1,33 = 359,1 kVAr
Công suất tính toán toàn phần của phân xởng:
Stt =

2

Ptt + Qtt

2

=

275,26 2 + 359,12 = 452,5kVA

4.Phân x ởng lắp ráp số 2:
Pđ = 1200kW ; S = 374,4m 2
Tra bảng phụ lục I.3 có: k nc = 0,3 ; cos = 0,6 tg = 1,33

Tra bảng phụ lục I.2 có P 0 = 14W/m 2
Công suất tính toán động lực:
Pđl = k nc . Pđ = 0,3 . 1200 = 360 kW
Công suất tính toán chiếu sáng:
12

HTĐ - H8B


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hệ thống cung cấp điện

Pcs = P0 . S = 14 . 374,4 = 5241,6 W = 5,24kW
Sử dụng đèn sợi đốt nên cos = 1 Qcs = 0
Công suất tính toán tác dụng của phân xởng
Ptt = P đl + Pcs = 360 + 5,24 = 365,24 kW
Công suất tính toán phản kháng của phân xởng:
Qtt = Pđl . tg = 360 .1,33 = 478,8 kVAr
Công suất tính toán toàn phần của phân xởng:
Stt =

P 2 tt + Q2tt = 365,24 2 + 478,8 2 = 602,2kVA

5.Phòng thí nghiệm trung tâm:
Pđ = 160kW
S = 160 m 2
Tra bảng phụ lục I.3 có: k nc = 0,8 ; cos = 0,8 tg = 0,75
Tra bảng phụ lục I.2 có P 0 = 20W/m 2
Công suất tính toán động lực:

Pđl = k nc . Pđ = 0,8 . 160 = 128 kW
Công suất tính toán chiếu sáng:
Pcs = P0 . S = 20 . 160 = 3200 W = 3,2kW
Sử dụng đèn sợi đốt nên cos = 1 Qcs = 0
Công suất tính toán tác dụng của phân xởng
Ptt = P đl + Pcs = 128 + 3,2 = 131,2 kW
Công suất tính toán phản kháng của phân xởng:
Qtt = Pđl . tg = 128 . 0,75 = 96 kVAr
Công suất tính toán toàn phần của phân xởng:

Stt =

P 2tt + Qtt2 =

131,2 2 + 90 2 = 162,57kVA

6.Phân x ởng chế thử:
Pđ = 500kW
S = 260m 2
Tra bảng phụ lục I.3 có: k nc = 0,3 ; cos = 0,6 tg = 1,33
13

HTĐ - H8B


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hệ thống cung cấp điện

Tra bảng phụ lục I.2 có P 0 = 15W/m 2

Công suất tính toán động lực:
Pđl = k nc . Pđ = 0,3 . 500 = 150 kW
Công suất tính toán chiếu sáng:
Pcs = P0 . S = 15 .260 = 3900 W = 3,9kW
Sử dụng đèn sợi đốt nên cos = 1 Qcs = 0
Công suất tính toán tác dụng của phân xởng
Ptt = P đl + Pcs = 150 + 3,9 = 153,9 kW
Công suất tính toán phản kháng của phân xởng:
Qtt = Pđl . tg = 150 . 1,33 = 199,5 kVAr
Công suất tính toán toàn phần của phân xởng:
Stt =

P 2tt + Qtt2 =

153,9 2 + 199,5 2 = 251,96kVA

7.Trạm bơm:
Pđ = 120kW
S = 224m 2
Tra bảng phụ lục I.3 có: k nc = 0,6 ; cos = 0,7 tg = 1,02
Tra bảng phụ lục I.2 có P 0 = 14W/m 2
Công suất tính toán động lực:
Pđl = k nc . Pđ = 0,6 . 120 = 72 kW
Công suất tính toán chiếu sáng:
Pcs = P0 . S = 14 .224 = 3136 W = 3,14kW
Sử dụng đèn sợi đốt nên cos = 1 Qcs = 0
Công suất tính toán tác dụng của phân xởng
Ptt = P đl + Pcs = 72 + 3,14 = 75,14 kW
Công suất tính toán phản kháng của phân xởng:
Qtt = Pđl .tg = 72 . 1,02 = 73,44 kVAr

Công suất tính toán toàn phần của phân xởng:
Stt =

P 2tt + Qtt2 =

75,142 + 73,44 2 = 105kVA

14

HTĐ - H8B


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hệ thống cung cấp điện

8.Bộ phận hành chính và ban quản lý:
Pđ = 50kW
S = 419 m 2
Tra bảng phụ lục I.3 có: k nc = 0,8 ; cos = 0,8 tg = 0,75
Tra bảng phụ lục I.2 có P 0 = 15W/m 2
Công suất tính toán động lực:
Pđl = k nc . Pđ = 0,8 . 50 = 40 kW
Công suất tính toán chiếu sáng:
Pcs = P0 . S = 15 . 419 = 6285 W = 6,28kW
Sử dụng đèn tuýp nên cos = 0,8 tg = 0,75
Qcs = P 0 . tg = 6,28 . 0,75 = 4,71 kVAr.
Công suất tính toán tác dụng của phân xởng
Ptt = P đl + Pcs = 40 + 6,28 = 46,28 kW
Công suất tính toán phản kháng của phân xởng:

Qtt = Pđl . tg = 46,28 . 0,75 = 34,71 kVAr
Công suất tính toán toàn phần của phân xởng:
Stt =

P 2tt + Qtt2 =

46,28 2 + 34,712 = 57,85kVA

9.Bộ phận KCS và kho thành phẩm
Pđ = 470 kW
S = 379 m 2
Tra bảng phụ lục I.3 có: k nc = 0,3 ; cos = 0,7 tg = 1,02
Tra bảng phụ lục I.2 có P 0 = 15W/m 2
Công suất tính toán động lực:
Pđl = k nc . Pđ = 0,3 . 470 = 141 kW
Công suất tính toán chiếu sáng:
Pcs = P0 . S = 15 .379 = 5685 W = 5,68kW
Sử dụng đèn sợi đốt nên cos = 1 Qcs = 0
Công suất tính toán tác dụng
Ptt = P đl + Pcs = 141 + 5,68 = 146, 68 kW
15

HTĐ - H8B


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hệ thống cung cấp điện

Công suất tính toán phản kháng

Qtt = Pđl . tg = 141 . 1,02 = 143,8 kVAr
Công suất tính toán toàn phần
Stt =

P 2tt + Qtt2 =

146,68 2 + 143,8 2 = 205,4kVA

10.Khu nhà xe:
S = 554,6 m 2
P0 = 5W/m 2
cos =0,9 tg = 0,484
Ptt = P cs = 5. 554,6 = 2773W = 2,77 kW
Công suất tính toán phản kháng
Qtt = Pđl . tg = 2,77 . 0,484 = 1,34 kVAr
Công suất tính toán toàn phần
Stt =

P 2tt + Qtt2 =

2,77 2 + 1,34 2 = 3,1kVA

Bảng tổng hợp tính toán của các phân x ởng:
Bảng 1.6
ST

Tên PX

T

1

Phân xởng cơ
khí

2
3
4
5
6
7
8

Phân xởng dập
Phân xởng LR
số 1
Phân xởng LR
số 2
Phân xởng SC
cơ khí
Phòng TN
trung tâm
Phân xởng chế
thử
Trạm bơm

Pđ

k nc

cos

P0

P đl

P cs

Ptt

Q tt,

S tt



w/m 2

kW

kW

kW

kVAr

kVAr

1800

0,3

0,6

14

540

5,04

545,1

718,2

901,6

1500

0,52

0,7

15

780

4,05

784,1

795,6

1117

900

0,3

0,6

14

270

5,26

275,3

359,1

452,5

1200

0,3

0,6

14

360

5,24

365,2

478,8

602,2

0,6

15

5,1

77,28 102,8

131,7

160

0,8

0,8

20

128

3,2

131,2

96

162,6

500

0,3

0,6

15

150

3,9

153,9

199,5

251,9

120

0,6

0,7

14

72

3,14

75,14

73,44

105

16

HTĐ - H8B


Đồ án tốt nghiệp
9
10

Thiết kế hệ thống cung cấp điện

Bộ phận HC và
BQL
Bộ phận KCS

và KTP

11 Khu nhà xe

50

0,8

0,8

15

40

6,28

46,28

34,71

57,85

470

0,3

0,7

15

141

5.68

1466

1438

205,4

0,9

5

2,77

277

134

3,1

III.Xác định phụ tải tính toán của nhà máy:
1.Phụ tải tính toán tác dụng toàn nhà máy:
11

Pttnm = k đt .

P

ttii

1

Số phân xởng n > 5 nên lấy k đt = 0,8
Pttnm = 0,8 ( 545,04 + 784,05 + 275,26 + 365,24 + 77,28 + 131,2 +
+ 153,9 + 75,14 + 46,28 + 146,68 + 2,77 )
= 2082,3kW
2.Phụ tải tính toán phản kháng của nhà máy:
11

Qttnm = k đt .

Q

ttii

1

= 0,8 ( 778,2 + 795,6 + 359,1 + 478,8 + 102,78 + 96 + 199,5
+73,44 + 34,71 + 143,8 + 1,34)
= 2402,6kVAr
3.Phụ tải tính toán toàn phần của nhà máy:
Sttnm =

2
=
P 2 ttnm + Qttnm

2082,3 2 + 2402,6 2 = 3179 kVA

4.Hệ số công suất của nhà máy:

Pttnm

2082,3

cos nm = S = 3179,4 = 0,65
ttnm
IV.Xác định biểu đồ phụ tải của toàn nhà máy:
Chọn tỉ lệ xích 2kVA/mm 2
S = mR2
R = S / m

17

HTĐ - H8B


§å ¸n tèt nghiÖp

ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp ®iÖn

Gãc chiÕu s¸ng αcs =

360 Pcs
Ptt

1.Ph©n x ëng c¬ khÝ:
Stt = 901,6 kVA
Ptt = 540 kW
R=
αcs =

; P cs = 5,04kW

901,6
= 12mm
2.3,14
360.5,04
540

= 3,360

2.Ph©n xuëng dËp
Stt = 1117kVA
Ptt = 784,05 kW
R=

P cs = 4,05

1117
= 13,34mm
2.3,14

; α cs =

360.4,05
784,05

= 1,8 0

3.Ph©n x ëng l¾p r¸p sè 1

Stt = 452,5kVA
Ptt = 275,26 kW
R=

P cs = 5,26kW

452,5
= 8,5mm
2.3,14

; α cs =

360.5,26
275,26

= 6,88 0

4.Ph©n x ëng l¾p r¸p sè 2
Stt = 602,2kVA
Ptt = 365,24 kW

R=

P cs = 5,24kW

602,2
= 9,8mm
2.3,14

; α cs =

360.5,24
365,24

= 5,2 0

5.Ph©n xuëng söa ch÷a c¬ khÝ:
Stt = 131,7kVA
Ptt = 77,28 kW
R=

P cs = 5,1kW

131,7
= 4,6mm
2.3,14

; α cs =

360.5,1
77,28

= 23,70

6.Phßng thÝ nghiÖm trung t©m:
18

HT§ - H8B

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hệ thống cung cấp điện

Stt = 162,57kVA
Ptt = 131,2 kW
R=

P cs = 3,2kW

162,57
= 5mm
2.3,14

; cs =

360.3,2
131,2

= 8,8 0

7.Phân x ởng chế thử:
Stt = 251,96kVA
Ptt = 153,9 kW
R=

P cs = 3,9kW

251,96
= 6,3mm

2.3,14

; cs =

360.3,9

= 9,12 0

153,9

8.Trạm bơm:
Stt = 105kVA
Ptt = 75,14 kW
R=

P cs = 3,14kW

105
= 4mm
2.3,14

; cs =

360.3,14
75,14

= 15 0

9.Bộ phận hành chính và ban quản lý:
Stt = 57,85kVA

Ptt = 46,28 kW
R=

P cs = 6,28kW

57,85
= 3mm
2.3,14

; cs =

360.6,28
46,28

= 48,8 0

10.Bộ phận KCS và kho thành phẩm:
S tt = 205,4kVA
Ptt = 146,68 kW
R=

P cs = 5,68kW

205,4
= 5,7mm
2.3,14

; cs =

360.5,68

146,68

= 14 0

11.Khu nhà xe:
Stt = 3,1kVA
Ptt = 2,77 kW
R=

P cs = 2,77kW

3,1
= 0,7mm
2.3,14

; cs =

360.2,77
2,77

= 3600

Bảng các số liệu R và góc chiếu sáng của các phân x ởng
19

HTĐ - H8B


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hệ thống cung cấp điện
Bảng 1.7

STT

Tên PX

Pcs

Ptt

S tt

R

kW
545,1

kVA
901,6

mm
12

3,36

cs 0

1

Phân xởngcơ khí

kW
5,04

2

Phân xởng dập

4,05

784,1

1117

13,34

1,8

3

Phân xởngLR số 1

5,26

275,3

452,5

8,5

6,88

4

Phân xởng lắp ráp số2

5,24

365,2

602,2

9,8

5,2

5

Phân xởng SC cơ khí

5,1

77,28

131,7

4,6

23,7

6

Phòng TN trung tâm

3,2

131,2

1626

5

8,8

7

Phân xởng chế thử

3,9

153,9

251,7

6,3

9,12

8

Trạm bơm

3,14

75,14

105

4

15

9

Bộ phận HCvà BQL

6,28

46,28

57,85

3

48,8

10

Bộ phận KCS và kho TP

5,68

146,68

205,4

5,7

14

11

Khu nhà xe

2,77

2,77

3,1

0,7

360

20

HTĐ - H8B

§å ¸n tèt nghiÖp

ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp ®iÖn

BiÓu ®å phô t¶i toµn xÝ nghiÖp.
H×nh 1 – 8 :

21

HT§ - H8B


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hệ thống cung cấp điện

Chơng II
Thiết kế mạng cao áp toàn nhà máy
I.Lựa chọn cấp điện áp truyền tải từ trạm BATG về nhà máy
Kinh nghiệm vận hành cho thấy phụ tải điện của nhà máy,xí nghiệp
sẽ tăng lên không ngừng do việc hợp lý hoá tiêu thụ điện năng và thay
thế hoặc lắp đặt thêm các thiết bị sử dụng điện. Vì vậy khi chọn điện áp
tải điện ta phải tính đến sự phát triển tơng lai của nhà máy. nhng vì
không có thông tin chính xác về sự phát triển phụ tải điện của nhà máy
nên chúng ta chỉ có thể dựa vào công suất tính toán của nhà máy. nhà
máy đồng hồ chính xác có S tt = 3779kVA là một nhà máy nhỏ, ít động cơ
công suấtlớn vì vậy ta lựa chọn điện áp định mức truyền tải về nhà máy
qua trạm phân phối trung tâm PPTT 22kV và 10 kV
II.Xác định vị trí đặt trạm PPTT.
Căn cứ vào địa hình và việc bố trí các công trình khác cụ thể trong

nhà máy, để tiến hành chọn vị trí đặt các trạm biến áp phân xởng BAPX
sao cho thuận tiện trong việc thi công, lắp đặt, vận hành an toàn và các
yếu tố khác về kinh tế vì vậy trạm PPTT phải thoả mãn các yêu cầu
nguyên tắc sau:
Tính an toàn và liên tục cung cấp điện cho phụ tải.
Gần trung tâm phụ tải và thuận tiện cho nguồn cung cấp.
Thao tác vận hành và quản lý dễ dàng.
Thuận tiện cho việc làm mát tự nhiên.
Phòng chống cháy nổ, bụi bặm và hoá chất ăn mòn.
Tiết kiệm đợc vốn đầu t và chi phí vận hành.
Theo các yêu cầu nguyên tắc trên ta chọn vị ttrí đặt trạm PPTT
theo toạ độ tối u là M(x,y). Trên sơ đồ mặt bằng nhà máy, vẽ một hệ toạ
độ xOy có vị trí trọng tâm các nhà xởng là (x i ,yi) sẽ xác định đợc toạ độ
tối u M(x,y) để đặt trạm PPTT nh sau:

22

HTĐ - H8B


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hệ thống cung cấp điện

n

x=

xi Si
1

n

Si

n

yS
i

; y=

1

i

1

n

S

i

1

Trong đó:
Si là công suất tính toán toàn phần của phân xởng thứ i
n là số phân xởng trong nhà máy
Ta có:

x=
+

901,6.7,4 + 1117.6,4 + 452,5.7,6 + 602,2.402 + 131,7.4,1
+
3990,8

162,57.2,45 + 251,96.3,9 + 105.1,1 + 57,85.6,9 + 205,4.3,6 + 3,1.1
3990,8

= 5,7
y=
+

901,6.0,65 + 1117.1,6 + 452,5.2,9 + 602,2.3,7 + 131,7.0,65
+
3990,8

162,57.3,25 + 251,96.1,75 + 105.1 + 57,85.5,5 + 205,4.5,5 + 3,1.3,35
3990,8

= 2,1
Vậy trạm PPPTT đặt ở vị trí có toạ độ là ( 5,7 ; 2,1)
III. Xác định vị trí số l ợng, dung l ợng các trạm BAPX
1.Xác định vị trí:
Để tránh việc làm cản trở tới quá trình sản xuất bên trong các phân
xởng việc phòng chống cháy nổ dễ dàng, thuận tiện, tiết kiệm về xây
dựng, ít ảnh hởng tới các công trình khác và việc làm mát tự nhiên đợc
tốt hơn ta đặt các trạm BAPX ở ngoài và liền kề các phân xởng.
2.Xác định số các trạm BAPX

2.1.Phân loại và đánh giá các hộ tiêu thụ điện trong nhà máy:
a.Nguyên tắc chung:
Các hộ dùng điện trong nhà máy cần phải đợc phân loại theo mức
độ cung cấp điện, điều này có một ý nghĩa quan trọng cho việc chon sơ
đồ và phơng án cung cấp điện nhằm đạt đợc chất lợng điện năng cung
cấp theo yêu cầu của các phụ tải. Việc phân loại thông th ờng đánh giá từ
23

HTĐ - H8B


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hệ thống cung cấp điện

các phụ tải, nhóm phụ tải, phân xởng và toàn bộ nhà máy đợc căn xứ vào
tính chất công việc, vai trò của chung trong dây chuyền công nghệ chính
của nhà máy, vào mức độ thiệt hại kinh tế khi chung không đ ợc cung cấp
điện, loại mức độ nguy hiểm có đe doạ đến tai nạn lao động khi ngừng
cung cấp điện. Sau đây ta sẽ tiến hành phân loaị phụ tải của nhà máy sản
xuất đồng hồ theo nguyên tắc trên bắt đầu từ dây chuyền công nghệ.
b.Phân loại các hộ dùng điện trong nhà máy:
Trong nhà máy sản xuất đồng hồ có:
Phân xởng cơ khí ( gia công chi tiết)- Phân xởng dập phân xởng
lắp rắp số 1-Phân xởng lắp rắp số 2 là những khâu rất quan trọng trong
quy trình công nghệ sản xuất ra sản phẩm là chiếc đồng hồ. Nếu nh bị
ngừng cung cấp điện thì sẽ dẫn đến tình trạng h hỏng sản phẩm rối loạn,
thiếu hụt sản phẩm, ngừng trệ sản xuất và lãng phí nhân công vì nhà máy
là một dây chuyền sản xuất đòi hỏi công nghệ và tính chính xác cao. Vì
vậy các bộ phận và phân xởng này đợc xếp vào hộ pị tải loại I

Phân xởng sửa chữa cơ khí Phân xởng chế thử Phòng thí
nghiệm trung tâm- Bộ phận hành chính và ban quản lý- Bộ phận KCS và
kho thành phẩm- Trạm bơm- Khu nhà xe là những khâu phụ trong nhà
máy cho nên có thể xếp các phân xởng và bộ phận trên vào hộ tiêu thụ
loại II.
Kết luận chung: Qua việc phân tích, đánh giá trên ta thấy rằng các
phân xởng chính trong nhà máy chiếm đa số công suất tiêu thụ điện của
toàn nhà máy tức là các hộ tiêu thụ điện loại I do đố chúng ta có thể đánh
giá rằng nhà máy đợc xếp vào hộ tiêu thụ loại I
2.2.Xác định số l ợng các trạm BAPX:
Căn cứ vào vị trí, công suất của các phân xởng quyết định đặt 7
trạm biến áp phân xởng(BAPX).Trạm B1 cấp điện cho phân xởng cơ
khí.Trạm B2 cấp điện cho phân xởng dậpTrạm B3 cấp điện cho phân xởng lắp ráp số 1Trạm B4 cấp điện cho phân xởng lắp ráp số 2

24

HTĐ - H8B


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hệ thống cung cấp điện

Trạm B5 cấp điện cho phân xởng sửa chữa cơ khí và phân xởng
chế thử.
Trạm B6 cấp điện cho phòng thí nghiệm trung tâm + trạm bơm +
khu nhà xe..
Trạm B7 cấp điện cho bộ phận KCS và kho thành phẩm + bộ phận
hành chính và ban quản lý.
Trong đó các trạm B1,B2,B3 và B4 cấp điện cho phân xởng chính

xêp loại i cần đặt 2 máy biến áp.
Trạm B5, B6 và B7 thuộc loại III chỉ cần đặt 1 máy biến áp.
Các trạm dùng loại trạm kề có một tờng trạm cung với tờng phân xởng.
3.Xác định dung l ợng máy biến áp cho các trạm BAPX:
Các máy biến áp dùng máy do ABB sản xuất tại Việt nam, không
phải hiệu chỉnh nhiệt độ. Các trạm cấp điện cho phân x ởng chính thì
dùng hai máy, các phụtải loại III chỉ dùng 1 máy.
Trạm 1 máy: S đmBA

Stt

Trạm 2 máy: S đmBA

k
qt

Stt

Trong đó S đmBA: công suất đinh mức của máy biến áp
Stt
kqt

: công suất tính toán của các phân xởng.
: hệ số quá tải k qt = 1,4

Dựa vào các điều kiện trên ta tiến hành chọn MBA cho các trạm BAPX
nh sau:
Trạm B1 :
SđmB1

Stt1
901,6
=
= 644 kVA
1,4
1,4

Chọn dùng 2 MBA có S đm = 800 kVA
Trạm B2 :
SđmB2

S tt 2
1117
=
= 797,8 kVAChọn dùng 2 MBA có S đm = 800 kVA
1,4
1,4
25

HTĐ - H8B