thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy xi măng

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy Xi măng

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY XI MĂNG
Trong thời đại công nghiệp hoá hiện nay thì việc phát triển cơ sở hạ
tầng, phúc lợi xã hội là rất cần thiết, đó là tiền đề cho phát triển kinh tếxã hội. Do đó ngành xây dựng hiện nay phát triển nhanh chóng. Song song
với sự phát triển đó thiø nghành sản xuất xi măng cũng rất phát triển, lượng
xi măng của các nhà máy trong nước ta sản xuất ra không đáp ứng đủ cho
ngành xây dựng. Do vậy sự ra đời và phát triển các nhà máy xi măng là
không thể thiếu để đáp ứng nhu cầu đó.
Vấn đề đặt ra ở đây là chất lượng sản phẩm và tiết kiệm điện năng
đó là vấn đề rất quan trọng quyết đònh đến sự tồn tại và phát triển của nhà
máy. Chất lượng sản phẩm quyết đònh bởi nhiều yếu tố, trong đó yếu tố
quyết đònh là chất lượng điện năng cung cấp cho nhà máy. Do đó việc
thiết kế cung cấp điện cho nhà máy có nhiệm vụ đề ra phương án cấp điện
tối ưu và hợp lý, hợp lý và chất lượng cao. Một phương án cung cấp điện
tối ưu sẽ giảm được chi phí đầu tư xây dựng hệ thống điện và cho chi phí
vận hành, giảm được tổn thất điện hàng năm, vận hành đơn giản, sửa chữa
quản lý dễ dàng, do đó chất lượng sản phẩm được đảm bảo và giảm được
chi phí cho nhà máy.
Nhà máy có diện tích và quy mô lớn, có 11 bộ phận phân xưởng cần
cấp điện, chúng phân bố rãi rác trên mặt bằng nhà máy. Phụ tải của nhà
máy rất lớn trên 4000 kVA, môi trường làm việc của các thiết bò điện
trong nhà máy nói chung là khô ráo, ít chất ăn mòn nhưng cũng có nhiều
bụi, tiếng ồn và va đập cơ khí.
Lê Quang Kha – ĐKT – K45

Trang 1

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy Xi măng

Theo độ tin cậy cung cấp điện, nhà máy được xếp vào hộ tiêu thụ
loại một. Tuy có vốn đầu tư lớn ban đầu nhưng chất lượng cung cấp điện
cho nhà máy liên tục, chất lượng sản phẩm tốt và đảm bảo, tránh gây thiệt
hại về kinh tế cho nhà máy.
Đồ án này cung cấp điện cho nhà máy xi măng nên phải thỏa mãn
các yêu cầu trên. Đồ án sử dụng các tài liệu tham khảo:
1. "Thiết kế cấp điện” của Ngô Hồng Quang (chủ biên),Vũ Văn
Tầm. Kí hiệu [ TL1].
2. “Hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp công nghiệp, đô thò và nhà
cao tầng” của Nguyễn Công Hiền (chủ biên) và Nguyễn Mạnh Hoạch. Kí
hiệu [ TL2].
3. “Cung cấp điện” của Nguyễn Xn Phú (chủ biên), Nguyễn Cơng Hiền và
Nguyễn Bội Kh. Kí hiệu [ TL3].
4. “ Sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500 kV ” của Ngơ
Hồng Quang. Kí hiệu [ TL4].
Nội dung đồ án yêu cầu gồm 7 phần:
Phần 1: Tính phụ tải tính toán cho nhà máy.
Phần 2: Thiết kế mạng cao áp cho nhà máy.
Phần 3: Thiết kế mạng hạ áp cho phân xưởng sửa chữa cơ khí.
Phần 4: Thiết kế chiếu sáng phân xưởng sửa chữa cơ khí.
Phần 5: Thiết trạm biến áp phân xưởng sửa chữa cơ khí.
Phần 6: Thiết kế đường dây trung áp cho nhà máy.
Phần 7: Tính toán bù cosϕ cho nhà máy.

Lê Quang Kha – ĐKT – K45

Trang 2


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy Xi măng

LỜI CẢM ¬n
Việc làm đồ án tốt nghiệp đã giúp em có được những kiến thức tổng hợp, vì
đồ án này có liên quan rất nhiều mơn học mà em được học ở giãng đường. Ngồi
ra còn có thêm những kiến thức thực tế, những kiến thức kinh nghiệm bổ sung cho
lý thuyết đã đươc học ở trường.
Tuy nhiên do còn hạn chế về kiến thức, hạn chế về kinh nghiệm thực tế, thời
gian thực hiện … nên tập đồ án còn khơng thể tránh khỏi những sai sót, kính mong
cơ hướng dẫn cùng các thầy cơ trong bộ mơn góp ý chỉ bảo thêm, để cho đồ án của
em được hồn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn q thầy cơ trong Bộ mơn Thiết Bị Điện - Điện
Tử, khoa Điện, Trường đại học Bách Khoa Hà Nội. Đặc biệt là cơ Lưu Mỹ Thuận
đã dành nhiều thời gian q báu, tận tình hướng dẫn em hồn thành đồ án này
đúng thời hạn mà bộ mơn đã đề ra. Em xin chân thành cám ơn.
Sinh viên
Lê Quang Kha

Lê Quang Kha – ĐKT – K45

Trang 3


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy Xi măng

KẾT LUẬN
Sau 3 tháng làm đồ án tốt nghiệp cung cấp điện, với sự hướng dẫn tận
tình của Cô Lưu Mỹ Thuận. Đến nay em đã hoàn thành đồ án này. Qua tập đồ
án đã giúp em nắm vững về những kiến thức cơ bản đã được học để giải quyết
những vấn đề trong công tác thiết kế vận hành hệ thống cung cấp điện. Nhờ
vậy tập đồ án đã hoàn thành nhửng yêu cầu đã đề ra.
Với kiến thức tài liệu thông tin có hạn, nên đồ án này không tránh khỏi
những thiếu sót. Rất mong được sự góp ý chân tình của các thầy cô giáo trong
nhà trường đặc biệt là thầy cô trong khoa Điện và các bạn nhằm làm cho bản
thuyết minh ngày càng được hoàn thiện hơn.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của Cô hướng dẫn
Lưu Mỹ Thuận và các thầy cô trong khoa điện cho việc hoàn thành đồ án tốt
nghiệp của em đúng thời hạn.
Hà nội ngày 30 tháng 5 năm 2005
Sinh viên thực hiện:
Lê Quang Kha
Lớp: Điện Kỹ Thuật – K45

Lê Quang Kha – ĐKT – K45

Trang 4


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy Xi măng

PHẦN I

TÍNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO NHÀ MÁY
CHƯƠNG 1

c¬ së LÝ THUYẾT VỀ CUNG CẤP ĐIỆN
I. Nh÷ng yªu cÇu khi thiÕt kÕ cÊp ®iƯn.
Mục tiêu cơ bản của nhiệm vụ thiết kế cung cấp điện là đảm bảo cho hộ tiêu
thụ có đủ lượng điện năng u cầu với chất lượng điện tốt. Vì thế có thể nêu ra một
số u cầu khi cùng cấp điện như sau:
+ Đảm bảo cung cấp điện có độ tin cậy cao.
+ Nâng cao chất lượng điện và giảm tổn thất điện năng.
+ An tồn trong vận hành, thuận tiện trong bảo trì và sửa chữa.
+ Phí tổn về kinh tế hàng năm là nhỏ nhất.
ii. c¸c ph¬ng ph¸p x¸c ®Þnh phơ t¶i tÝnh to¸n.
Phụ tải điện phụ thuộc nhiều yếu tố như: cơng suất và số lượng các máy chế
độ vận hành của chúng, quy trình cơng nghệ sản xuất và trình độ vận hành của
cơng nhân … Vì vậy việc xác định chính xác phụ tải tính tốn là một nhiệm vụ khó
khăn nhưng rất quan trọng. Bởi vì nếu phụ tải tính tốn được xác định nhỏ hơn phụ
tải thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ các thiết bị điện có khi dẫn tới cháy, nổ rất nguy
hiểm. Còn nếu phụ tải tính tốn xác định lớn hơn phụ tải thực tế nhiều thì các thiết
bị điện được chọn sẽ q lớn so với u cầu do đó gây ra chọn thiết bị lãng phí.
Hiện nay có nhiều phương pháp để tính phụ tải tính tốn. Những phương pháp
đơn giản tính tốn thuận tiện nhưng thường cho kết quả khơng thật chính xác.
Ngược lại, nếu độ chính xác được nâng cao thì phương pháp tính sẽ phức tạp hơn.
Do đó mà tuỳ theo u cầu và giai đoạn thiết kế mà ta có phương pháp thích hợp.
Sau đây là các phương pháp thường được sử dụng để xác định phụ tải tính tốn:

Lê Quang Kha – ĐKT – K45

Trang 5

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy Xi măng

1.Xác định phụ tải tính tốn theo cơng xuất đặt (P ®) và hệ thống nhu cầu
(knc).
Phương pháp này thường được sử dụng đối với các nhà máy khi đã thiết kế
nhà xưởng (chưa có thiết kế bố trí các máy móc, thiết bị trên mặt bằng) lúc này
mới chỉ biết duy nhất một số liệu cụ thể là cơng suất đặt của từng phân xưởng.
Phụ tải tính tốn của mỗi phân xưởng được xác định:
a. Phụ tải động lực:
Pđl = knc . Pđ
Qđl = Pđl . tgφ
Trong đó:
Pđ

- cơng xuất đặt của phụ tải.

knc

- hệ số nhu cầu, được tra trong sổ tay kĩ thuật.

cosφ - hệ số cơng suất, được tra trong sổ tay kĩ thuật.
tgφ

- được tính ra từ cosφ.

b. Phụ tải chiếu sáng:

PCS = PO . S
QCS = PCS . tgφ
Trong đó:
PO - xuất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích (W/m²).
S - diện tích cần được chiếu sáng (m²).
c. Phụ tải tính tốn tồn phần mỗi phân xưởng:
Stt = (Pdl + PCS )² + (Q dl + Q CS ) 2
d. Phụ tải tính tốn tồn nhà máy:.
n

Pttnm = kđt. ∑ (Pđli + Pcsi)
1

n

Qttnm = kđt. ∑ (Qđli + Qcsi)
1

2
+ Q 2ttnm
Sttnm = Pttnm

Pttnm

Cosφ = S

ttnm

Lê Quang Kha – ĐKT – K45

Trang 6


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy Xi măng

Trong đó:
kđt - hệ thống đồng thời, xét khả năng phụ tải của các nhóm
khơng đồng thời.
Có thể tạm lấy:
kđt = 0,9 ÷ 0,95 khi số nhóm thiết bị là n = 2 ÷ 4.
kđt = 0,8 ÷ 0,85 khi số nhóm thiết bị là n = 5 ÷ 10.
* Nhận xét: Phương pháp này có ưu điểm là đơn giản, tính tốn thuận tiện vì
vậy nó là một trong những phương pháp được dùng rộng rãi trong tính tốn cung
cấp điện.
2. Xác định phụ tải tính tốn theo hệ số cực đại k max và cơng xuất trung
bình Ptb.
Ta cần phải xác định cơng suất tính tốn của từng nhóm thiết bị theo cơng
thức:
+ Với một thiết bị:
Ptt = Pđm
+ Với nhóm thiết bị n ≤ 3:
n

Ptt =

∑

Pđmi

1

+ Với nhóm thiết bị 4 ≤ n :
n

Pttnm = kmax . ksd .

∑

Pđmi

1

Trong đó:
ksd - hệ thống sử dụng của nhóm thiết bị, tra được từ sổ tay.
kmax - hệ số cực đại, tra đồ thị hoặc tra bảng theo hai đại lượng k sd và
số thiết bị dùng điện hiệu quả nhq.
Trình tự tính số thiết bị dùng điện hiệu quả nhq:
+ Xác định n1 là số thiết bị có cơng suất lớn hơn hay bằng một nửa cơng suất
của thiết bị có cơng suất lớn nhất trong nhóm.
+ Xác định P1 là cơng suất của n1 thiết bị trên :

Lê Quang Kha – ĐKT – K45

Trang 7


Đồ án tốt nghiệp
P1 =

Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy Xi măng
n1

∑

Pđmi

1

+ Xác định: n* =

P1
n1
và p* = P
n
∑

Trong đó :
n - tổng số thiết bị trong nhóm.
PΣ - cơng suất tổng của nhóm.
n

PΣ =

∑

Pđmi

1

+ Từ n* và p* ta tra bảng ở [ PL.3 _ TL.2 ] tìm được nhq* .
+ Từ nhq* ta xác định được nhq theo cơng thức :
nhq = n .nnhq*
Bảng tra kmax ở [ PL4 _ TL2 ] chỉ bắt đầu từ nhq ≥ 4 còn khi nhq < 4 thì phụ tải
tính tốn được xác định theo cơng thức:
n

Ptt =

∑

kti . Pđmi

1

Trong đó:
kti - hệ số tải, nếu khơng biết có thể lấy gần đúng.
kt = 0,9 với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn.
kt = 0,75 với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại.
Nhận xét: Phương pháp này cho kết quả tương đối chính xác, vì khi xác định
số thiết bị hiệu quả chúng ta đã xét tới một loạt các yếu tố quan trọng như ảnh
hưởng của số lượng thiết bị trong nhóm, số thiết bị có cơng suất lớn nhất cũng như
sự khác nhau về chế độ làm việc của chúng.
Phương pháp này được dùng khi khơng có các số liệu cần thiết để áp dụng các
phương pháp tương đối đơn giản hoặc khi nâng cao độ chính xác của phụ tải tính
tốn.
3. Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo suất phụ tải trên một
đơn vị diện tích sản xuất.
Phụ tải tính tốn được xác định bằng cơng thức:

Ptt = Po . F
Trong đó:
Lê Quang Kha – ĐKT – K45

Trang 8


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy Xi măng

Po - suất phụ tải trên 1m² diện tích sản xuất ( kW/m² ). Giá trị P o có thể tra
được trong các sổ tay, giá trị P o của từng loại hộ tiêu thụ do kinh nghiệm vận hành
thống kê lại mà có.
F - diện tích sản xuất (m²) tức là diện tích mặt bằng phân xưởng dùng để đặt
máy sản xuất.
Nhận xét: Phương pháp này chỉ cho kết quả gần đúng. Vì vậy nó thường
được dùng trong giai đoạn thiết kế sơ bộ. Nó cũng được dùng để tính phụ tải các
phân xưởng có mật độ máy móc sản xuất phân bố tương đối đều như: gia cơng cơ
khí, dệt, sản xuất ơ tơ, vòng bi …
4. Xác định phụ tải tính tốn theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị
sản phẩm.
Phụ tải tính tốn được xác định bằng cơng thức:
M .Wo

Ptt = T
max

Trong đó :
M - số đơn vị sản phẩm được sản xuất ra trong một năm (sản lượng).

Wo - suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm( kWh/đvsp).
Tmax - thời gian sử dụng cơng suất lớn nhất, tính bằng giờ (h).
Nhận xét: Phương pháp này thường được dùng để tính tốn cho các thiết bị
điện có đồ thị phụ tải ít biến đổi như: quạt gió, bơm nước, máy nén khí, các thiết bị
điện phân … khi đó phụ tải tính tốn gần như bằng phụ tải trung bình và kết quả
tính tương đối chính xác.

Lê Quang Kha – ĐKT – K45

Trang 9


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy Xi măng

Y
PX1

PX5

PX6

9,4
8,8

PX4

Ao
7,9

PX2

7,2
7

PPTT

PX9

PX3

5
4,9

Cây Xa
nh

PX8
3,2

Công
Viên
HC11

1,1
0,85
0,75

0

PX7

TN10

0,85

1,8 2,1

5 5,4

8,1 8,3

Hình I.1: Mặt bằng nhà máy.

Lê Quang Kha – ĐKT – K45

Trang 10

X


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy Xi măng

CHƯƠNG 2

TÍNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CHO TỪNG PHÂN XƯỞNG
I. SỐ LIỆU TÍNH TỐN.

Nhà máy thiết kế gồm có 11 phân xưởng được bố trí trên mặt bằng hình I.1.
Phụ tải và vị trí các phân xưởng ở bảng I.1:
Bảng I.1. Phụ tải và vị trí các phân xưởng.
Ký
hiệu

Tên phân xưởng

Diện tích Cơng xuất đặt
(m²)
(kW)

Toạ độ
X
Y

Đập đá vơi và đất sét

PX1

1600

800

1,8

9,4

Kho ngun liệu

PX2

1450

300

1,8

7,2

Nghiền ngun liệu

PX3

1350

1000

1,8

4,9

Nghiền than

PX4

1500

700

8,1

7,9

Lò nung và làm sạch Klenke

PX5

1900

900

8,1

9,4

Nghiền Xi măng

PX6

1400

900

5,4

8,8

Xưởng sửa chữa cơ khí

PX7

1800

Theo tính tốn

8,1

0,75

Trạm bơm và xử lý nước thải

PX8

1100

500

0,85

3,2

Đóng bao

PX9

1730

400

8,3

5,0

TN10

1200

200

2,1

0,75

HC11

900

200

5,0

1,1

Điều khiển trung tâm và
phòng thí nghiệm
Phòng hành chính

II. TÍNH CƠNG SUẤT TÍNH TỐN CHO PHÂN XƯỞNG SỬA
CHỮA CƠ KHÍ (PX7).

Phân xưởng sửa chữa cơ khí (SCCK) có diện tích 1800m² và tổng số thiết bị
có trong phân xưởng là 41, có vị trí đặt như hình I.1.
Dựa vào bảng danh mục thiết bị, cơng suất của phân xưởng SCCK mà em
chia ra 5 nhóm thiết bị chính sau:

Lê Quang Kha – ĐKT – K45

Trang 11


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy Xi măng

+ Một tủ chiếu sáng (CS) và 5 tủ động lực (ĐL).
Mỗi tủ động lực cung cấp cho một nhóm thiết bị đặt gần nhau và dùng
phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo hệ số cực đại k max và cơng suất trung
bình Ptb để tính cơng suất tính tốn cho từng tủ động lực, rồi tính cho tồn bộ phân
xưởng sửa chữa cơ khí (SCCK).
1. Cơng suất tính tốn tủ động lực 1 (ĐL1).
Bảng I.2. Phụ tải tủ ĐL1.
Số thứ tự

Tên thiết bị

Số lượng
1
1
1
1

1
1
1
1
1

(kW)
7
10
4,5
2,8
4,5
7
2,4
2,5
20

n=9

PΣ = 60,7

Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy cưa
Máy khoan đứng
Máy phay vạn năng
Máy mài thơ
Quạt chống nóng
Lò điện

1
2
3
4
5
6
7
8
9
Tổng

Cơng suất

+ Tổng số tiết bị trong nhóm n = 9.
+ Tổng cơng suất của 9 thiết bị trong nhóm

P∑ = 60,7 Kw.

+ n1 = 2.
+P1 = 30 kW.
Tính được :
n* =
P* =

n

=

1

n

P
P∑
1

2
= 0,2
9
30

= 60,7 = 0,5

Với các giá trị n* và P* tra [PL 1.5 _TL1] có được nhq* = 0,61.
Từ nhq* tính được :
Lê Quang Kha – ĐKT – K45

Trang 12


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy Xi măng

nhq = nhq* . n = 0,61. 9 = 5,49
Vì nhq > 4 nên cơng suất tính tốn của tủ ĐL1 được tính:
9

Pđl1 = ksd . kmax .

∑

Pđmi

1

Tra [PL1.1 - TL1] có :
ksd = 0,2; cosφ = 0,6 → tgφ = 1,33.
Tra [PL1.6 - TL1] với ksd = 0,2 và nhq = 5,49 có kmax = 2,42.
Vậy:
PĐL1 = 0,2 . 2,42 . 60,7 = 29,2 kW
QĐL1 = PĐL1 . tgφ = 29,2. 1,33 = 38,8 kVAr
SĐL1 =

IĐL1 =

PDL1
29,2
=
= 48,7 kVA
Cosϕ
0,6
S DL1
3 .U

=

48,7
3.0,4

= 70,3 A

2. Cơng suất tính tốn tủ ĐL2.
Bảng I.3. Thiết bị tủ ĐL2.
Số thứ tự

Tên thiết bị

Số lượng

Máy tiện ren
1
Quạt gió
2
Máy lăn ren
3
Máy khoan đứng
4
Máy phay vạn năng
5
Khoan bàn
6
Quạt chống nóng
7
Thiết bị tơi
8
Tổng
+ Tổng số tiết bị trong nhóm n = 8.
+ Tổng cơng suất của 8 thiết bị trong nhóm

1
1
1
1
1
1
1
1
n=8

Cơng suất
(kW)
7
0,75
4,5
4,5
7
2,8
2,5
30
PΣ = 59,05

P∑ = 59,05 kW.

+ n1 = 1.
+ P1 = 30 kW.
Lê Quang Kha – ĐKT – K45

Trang 13

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy Xi măng

Tính được :

n

n* =

1

n

1
= 0,125
8

=

Với các giá trị n* và P* tra [PL 1.5 - TL1] có được nhq* = 0,48.
Từ nhq* tính được :
nhq = nhq* . n = 0,48.8 = 3,84
Vì nhq < 4 nên cơng suất tính tốn của tủ ĐL2 được tính:
8

Pđl1 =

∑

kt.Pđmi

1

Với kt: Hệ số tải, lấy gần đúng kt = 0,9.
Tra [PL1.1-TL1 ] được cosφ = 0,6 → tgφ = 1,33.
Vậy:
PĐL2 = 0,9.59,05 = 53 kW
QĐL2 = PĐL2. tgφ = 53 . 1,33 = 70,5 kVAr
SĐL2 =

IĐL2 =

PDL2
53
=
= 88,3 kVA
Cosϕ 0,6
S DL2
3 .U

=

88,3
= 127,5 A
3.0,4

3. Thiết bị tủ ĐL3.

Bảng I.4. Phụ tải tủ ĐL3.
Số thứ tự

Tên thiết bị

Lê Quang Kha – ĐKT – K45

Số lượng

TĐ

Cơng suất

%

(kW)
Trang 14


Đồ án tốt nghiệp
1
2
3
4
5
6
7
8
Tổng

Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy Xi măng

Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy khoan đứng
Máy mài tròn
Cầu trục pha lăng điện
Máy quấn dây
Quạt chống nóng
Máy nén khí

1
1
1
1
1
1
1
1
n=8

7
10
4,5
4,5
2,5
1,2
2,5
25
PΣ = 56,64

60

Thiết bị tủ ĐL3 có thiết bị “cầu trục pha lăng điện” với các tham số:
Pđm = 2,5 kW, TĐ% = 60%..
Cần quy đổi:
Pqđ = Pđm. TD% = 2,5 0,6 = 1,94 kW
+ Tổng số tiết bị trong nhóm n = 8.
+ Tổng cơng suất của 8 thiết bị trong nhóm P∑ = 56,64 kW.
+ n1 = 1.
+ P1 = 25kW.
Tính được :
n* =
P* =

n

=

1

n

P
P∑
1

1
= 0,125
8

25

= 56,64 = 0,44

Với các giá trị n* và P* tra [PL 1-5 .TL1] có được nhq* = 0,56.
Từ nhq* tính được :
nhq = nhq* . n = 0,56.8 = 4,48
Vì nhq > 4 nên cơng suất tính tốn của tủ ĐL3 được tính:
8

PĐL3 = ksd . kmax .

∑

Pđmi

1

Tra [PL1.1 . TL1] có :
ksd = 0,2; cosφ = 0,6 → tgφ = 1,33.
Lê Quang Kha – ĐKT – K45

Trang 15


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy Xi măng

Tra [PL1.6 . TL1] với ksd = 0,2 và nhq = 4,48 có kmax = 2,64.

Vậy:
PĐL3 = 0,2 . 2,64 . 56,64 = 30 kW
QĐL3 = PĐL3 . tgφ = 30. 1,33 = 40 kVAr
PDL3
30
=
= 50 kVA
Cosϕ 0,6

SĐL3 =

IĐL3 =

S DL3
3 .U

=

50
3.0,4

= 72,2 A

4. Cơng suất tính tốn tủ ĐL4.
Bảng I.5. Thiết bị tủ ĐL4.
Số thứ tự
1
2
3
4

5
6
7
8
Tổng

Tên thiết bị
Quạt gió
Máy hàn điểm
Máy uốn
Máy khoan bàn
Máy mài
Bàn thử nghiệm
Bể dầu có tăng
nhiệt
Máy mài thơ

Lê Quang Kha – ĐKT – K45

Số lượng
1
1
1
1
1
1

TĐ
%

S
(kVA
)

Cơng suất
(kW)
0,75

25

25
1,7
2,8
2,8
4,7

1

7

1
n=8

2,4
PΣ = 44,65

Trang 16


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy Xi măng

Thiết bi tủ ĐL4 có thiết bị “Máy hàn điểm” có tham số Sđm = 25 kVA, TĐ% =25%,
đây là thiết bị làm việc với lưới điện 1 pha nên cần quy đổi về chế độ làm việc của
lưới điện 3 pha.
Tra [PL2.1-TL3] được hệ số cơng suất của “Máy hàn điểm” có cosφ = 0,6.
Vậy:
Pđm = 25.0,6 = 15 kW
Pqđ = 3.15 0,25 = 22,5 kW
+ Tổng số tiết bị trong nhóm n = 8.
+ Tổng cơng suất của 8 thiết bị trong nhóm

P∑ = 44,65 kW.

+ n1 = 1.
+ P1 = 22,5 kW.
Tính được :
n* =
P* =

n

=

1

n

p

p∑

1
= 0,125
8
22,5

1

= 44,65 = 0,504

Với các giá trị n* và P* tra [PL 1.5 - TL1] có được nhq* = 0,48.
Từ nhq* tính được :
nhq = nhq* . n = 0,48.8 = 3,84
Vì nhq < 4 nên cơng suất tính tốn của tủ ĐL4 được tính:
8

PĐL4 =

∑

kt.Pđmi

1

Với kt: Hệ số tải, lấy gần đúng kt = 0,9.
Tra [PL1.1-TL1 ] được cosφ = 0,6 → tgφ = 1,33.
Vậy:
PĐL4 = 0,9.44,65 = 40 kW
QĐL4 = PĐL4. tgφ = 40. 1,33 = 53 kVAr

Lê Quang Kha – ĐKT – K45

Trang 17


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy Xi măng
PDL4
40
=
= 67 kVA
Cosϕ 0,6

SĐL4 =

S DL4

IĐL4 =

3 .U

=

67
3.0,4

= 96,7 A

5. Thiết bị tủ ĐL5.
Bảng I.6. Thiết bị tủ ĐL5.
Số thứ tự

Tên thiết bị
Máy mài thơ
Máy mài
Lò rèn
Tủ sấy
Lò rèn
Quạt chống nóng
Máy tiện ren
Máy mày tròn

1
2
3
4
5
6
7
8
Tổng

Số lượng
1
1
1
1
1

1
1
1
n=8

Cơng suất
(kW)
2,4
2,8
1,2
3
30
2,5
7
4,5
PΣ = 53,4

+ Tổng số tiết bị trong nhóm n = 8.
+ Tổng cơng suất của 8 thiết bị trong nhóm

P∑ = 53,4 kW.

+ n1 = 1.
+ P1 = 30kW.
Tính được :
n* =
P* =

n

=

1

n

p
p∑
1

1
= 0,125
8
30

= 53,4 = 0,562

Với các giá trị n* và P* tra [PL 1.5 - TL1] có được nhq* = 0,42.

Lê Quang Kha – ĐKT – K45

Trang 18


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy Xi măng

Từ nhq* tính được :
nhq = nhq* . n = 0,42.85 = 3,36

Vì nhq < 4 nên cơng suất tính tốn của tủ ĐL5 được tính:
8

PĐL5 =

∑

kt.Pđmi

1

Với kt: Hệ số tải, lấy gần đúng kt = 0,9.
Tra [PL1.1-TL1 ] được cos ϕ ∑ = 0,6.
Thiết bi tủ ĐL5 có thiết bị “Tủ sấy” có cos ϕ 4 = 1 .

Cosϕ tb =

P4 . cos ϕ 4 + P∑ . cos ϕ ∑
P4 + P∑

=

3.1 + 53,4.0,6
= 0,621
3 + 53,4

→ tgφ = 1,26
Vậy:
PĐL5 = 0,9.53,4 = 48 kW
QĐL5 = PĐL5. tgφ = 48. 1,26 = 60,5 kVAr

SĐL5 =

IĐL5 =

PDL5
48
=
= 77,3 kVA
Cosϕ 0,621
S DL5
3 .U

=

77,3
3.0,4

= 111,6 A

6. Tủ chiếu sáng (CS).
Phân xưởng chiếu sáng SCCK có nhiều máy móc chuyển động, các chi tiết
cần có độ gia cơng chính xác cao, đòi hỏi ánh sáng gần như ban ngày có chỉ số
màu cao ( IRC = 100 ) nên em quyết định chọn đèn sợi đốt (đèn tròn) có cosφ =
1,QCS = 0 để thực hiện chiếu sáng cho phân xưởng này.
Cơng suất chiếu sáng được xác định theo:
Pcs = Po . S
Po - suất phụ tải chiếu sáng (W/m²).
Tra [ PL1.2 - TL1] chọn Po =16W/m² để đủ độ rọi cho phân xưởng.

Lê Quang Kha – ĐKT – K45

Trang 19


Đồ án tốt nghiệp

Lê Quang Kha – ĐKT – K45

Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy Xi măng

Trang 20


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy Xi măng

S - diện tích phân xưởng SCCK (PX7) = 1800 m².
Pcs = 16 . 1800 = 28,8 kW
Ics =

PCS

=

3.U

28,8
3.0,4

= 41,6 A

7. Cơng suất tính tốn tồn phân xưởng SCCK – Phân xưởng 7 (PX7).
+ Cơng suất tác dụng tính tốn của 5 tủ ĐL:
5

PPX7 = kđt.

∑

PĐLi

1

Với kđt: hệ số đồng thời, xét khả năng phụ tải các phân xưởng khơng đồng
thời cực đại.
Chọn kđt = 0,85 tra [Mục 2.1-TL1].
PPX7 = 0,85(29,2 + 53 +30 + 40 +48) = 170 kW
+ Cơng suất phản kháng tính tốn tồn phần QPX7:
5

QPX7 = kđt.

∑

QĐLi

1

QPX7 = 0,85(39 + 70,5 +40 +53 + 60,5) = 223,34 kVAr

+ Cơng suất tính tốn tồn phần của phân xưởng SCCK:
2
SPX7 = ( PPX 7 + PCS ) 2 + QPX
7

SPX7 = (170 + 28,8) 2 + 223,34 2 = 299 kVA
Bảng I.7. Kết quả tính tốn phân xưởng 7 (SCCK).
Tên tủ
Tủ động lực 1
Tủ động lực 2
Tủ động lực 3
Tủ động lực 4
Tủ động lực 5
Tủ
chiếu

Ký hiệu
ĐL1
ĐL2
ĐL3
ĐL4
ĐL5

CS
sáng
Tổng cơng suất có xét
đến hệ số kđt
Lê Quang Kha – ĐKT – K45

Pi

Qi

(kW)
29,2
53
30
40
48

(kVAr)
38,8
70,5
40
53
60,5

28,8

0

28,8

198,8

223,34

299

Si (kVA)

48,7
88,3
50
67
77,3

IĐL (A)
70,3
127,5
72,2
96,7
111,6
41,6

431,6
Trang 21


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy Xi măng

CHƯƠNG 3

XÁC ĐỊNH CƠNG SUẤT TÍNH TỐN CỦA
CÁC PHÂN XƯỞNG KHÁC
Các phân xưởng này đều biết cơng suất đặt (P đ) và diện tích phân xưởng. Nên
cơng suất tính tốn của chúng được xác định theo cơng suất đặt và hệ số nhu cầu (knc).
Ptt = knc . Pđ (kW)
1.Phân xưởng Đập đá vơi và đất sét – PX1.

- Diện tích phân xưởng: S1 = 1600 m².
- Cơng suất đặt :

Pđ = 800 kW.

- Dùng đèn sợi đốt để chiếu sáng cho PX1 nên cosφ = 1, Qcs = 0.
Tra [PL1.3 - TL1] chọn knc = 0,6 và cosφ = 0,7 → tgφ = 1,02.
Tra [PL1.2 - TL1] chọn suất chiếu sáng cho PX1, Po = 15 W/m².
+ Cơng suất tác dụng tính tốn PX1:
Ptt1 = knc . Pđ = 0,6.800 = 480 kW
+ Cơng suất phản kháng tính tốn PX1:
Qtt1 = Ptt1 . tgφ = 480 . 1,02 = 489,6 kVAr
+ Cơng suất tác dụng chiếu sáng tính tốn PX1:
PCS1 = Po . S1 = 15 . 1600 = 24 kW
+ Cơng suất tính tốn tồn phần của PX1:
Stt1 = (Ptt1 + PCS1 )² + Q tt1 ²
Stt1 = (480 + 24)² + 489,6² = 702,65 kVA
2. Kho ngun liệu – PX2.
- Diện tích phân xưởng: S2 = 1450 m².
- Cơng suất đặt:

Pđ = 300 kW.

- Dùng đèn sợi đốt chiếu sáng cho PX2 nên cosφ = 1 và QCS2 = 0.
Tra [PL1.3 - TL1] chọn knc = 0,7 và cosφ = 0,8 → tgφ = 0,75.
Lê Quang Kha – ĐKT – K45

Trang 22

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy Xi măng

Tra [PL1.2 - TL1] chọn suất chiếu sáng cho PX2, Po = 10W/m².
+ Cơng suất tác dụng tính tốn PX2:
Ptt2 = knc . Pđ = 0,7 . 300 = 210 kW
+ Cơng suất phản kháng tính tốn PX2:
Qtt2 = Ptt2 . tgφ = 210 . 0,75 = 157,5 kVAr
+ Cơng suất tính tốn chiếu sáng PX2:
PCS2 = Po . S2 = 10 . 1450 =14,5 kW
+ Cơng suất tính tốn tồn phần của PX2:
Stt2 = (Ptt2 + PCS2 )² + Q 2tt2
Stt2 = (210 + 14,5)² + 157,5² = 274,24 kVA
3. Phân xưởng nghiền ngun liệu – PX3.
- Diện tích phân xưởng: S3 = 1350 m².
- Cơng suất đặt :

Pđ = 1000 kW.

- Dùng đèn sợi đốt chiếu sáng cho PX3 nên cosφ = 1 và QCS3 = 0.
Tra [PL1.3 - TL1] chọn knc = 0,6 và cosφ = 0,7 → tgφ = 1,02.
Tra [PL1.2 - TL1] chọn suất chiếu sáng cho PX3, Po = 15W/m².
+ Cơng suất tác dụng tính tốn PX3:
Ptt3 = knc . Pđ = 0,6 . 1000 = 600 kW
+ Cơng suất phản kháng tính tốn PX3:
Qtt3 = Ptt3 . tgφ = 600 . 1,02 = 612,12 kVAr
+ Cơng suất tính tốn chiếu sáng PX3:
PCS3= Po . S3 = 15 . 1350 =20,25 kW
+ Cơng suất tính tốn tồn phần của PX3:

Stt3 = (Ptt3 + PCS3 )² + Q 2tt3
Stt3 = (600 + 20,25)² + 612,12,² = 871,4 kVA
4. Phân xưởng nghiền than – PX4.
- Diện tích phân xưởng: S4 = 1500m².
- Cơng suất đặt :

Lê Quang Kha – ĐKT – K45

Pđ = 700 kW.

Trang 23


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy Xi măng

- Dùng đèn sợi đốt chiếu sáng cho PX4 nên cosφ = 1 và QCS4 = 0.
Tra [PL1.3 - TL1] chọn knc = 0,6 và cosφ = 0,7 → tgφ = 1,02.
Tra [PL1.2 - TL1] chọn suất chiếu sáng cho PX4, Po = 15W/m².
+ Cơng suất tác dụng tính tốn PX4:
Ptt4 = knc . Pđ = 0,6. 700 = 420 kW
+ Cơng suất phản kháng tính tốn PX4:
Qtt4 = Ptt4 . tgφ = 420 . 1,02 = 428,5 kVAr
+ Cơng suất tính tốn chiếu sáng PX4:
PCS4= Po . S4 = 15 . 1500 =22,5 kW
+ Cơng suất tính tốn tồn phần của PX4:
Stt4 = (Ptt4 + PCS4 )² + Q 2tt4
Stt4 = (420 + 22,5)² + 428,5² = 616 kVA
5. Lò nung và làm sạch Klenke – PX5.

- Diện tích phân xưởng: S5 =1900 m².
- Cơng suất đặt :

Pđ = 900 kW.

- Dùng đèn sợi đốt chiếu sáng cho PX5 nên cosφ = 1 và QCS5 = 0.
Tra [PL1.3 - TL1] chọn knc = 0,7 và cosφ = 0,9 → tgφ = 0,484.
Tra [PL1.2 - TL1] chọn suất chiếu sáng cho PX5, Po = 10W/m².
+ Cơng suất tác dụng tính tốn PX5:
Ptt5= knc . Pđ = 0,7. 900 = 630 kW
+ Cơng suất phản kháng tính tốn PX5:
Qtt5= Ptt5 . tgφ = 630 . 0,484 = 305 kVAr
+ Cơng suất tính tốn chiếu sáng PX5:
PCS5= Po . S5 = 10 . 1900 =19 kW
+ Cơng suất tính tốn tồn phần của PX5:
Stt5 = (Ptt5 + PCS5 )² + Q 2tt5
Stt5 = (630 + 19)² + 305² = 717 kVA

Lê Quang Kha – ĐKT – K45

Trang 24


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy Xi măng

6. Phân xưởng nghiền Xi măng – PX6 .
- Diện tích phân xưởng: S6 = 1400 m².
- Cơng suất đặt:

Pđ = 900 kW.

- Dùng đèn sợi đốt chiếu sáng cho PX6 nên cosφ = 1 và QCS6 = 0.
Tra [PL1.3 - TL1] chọn knc = 0,6 và cosφ = 0,7 → tgφ = 1,02.
Tra [PL1.2 - TL1] chọn suất chiếu sáng cho PX6, Po = 15W/m².
+ Cơng suất tác dụng tính tốn PX6:
Ptt6= knc . Pđ = 0,6. 900 = 540 kW
+ Cơng suất phản kháng tính tốn PX6:
Qtt6= Ptt6 . tgφ = 540 . 1,02 = 551 kVAr
+ Cơng suất tính tốn chiếu sáng PX6:
PCS6= Po . S6 = 15 . 1400 = 21 kW
+ Cơng suất tính tốn tồn phần của PX6:
Stt6 = (Ptt6 + PCS6 )² + Q 2tt6
Stt6 = (540 + 21)² + 551² = 786,34 kVA
7. Trạm bơm và xử lý nước thải – PX8.
- Diện tích phân xưởng: S8 = 1100 m².
- Cơng suất đặt :

Pđ = 500 kW.

- Dùng đèn sợi đốt chiếu sáng cho PX8 nên cosφ = 1 và QCS8 = 0.
Tra [PL1.3 - TL1] chọn knc = 0,7 và cosφ = 0,8 → tgφ = 0,75.
Tra [PL1.2 - TL1] chọn suất chiếu sáng cho PX8, Po = 15W/m².
+ Cơng suất tác dụng tính tốn PX8:
Ptt8= knc . Pđ = 0,7. 500 = 350 kW
+ Cơng suất phản kháng tính tốn PX8:
Qtt8= Ptt8 . tgφ = 350 . 0,75 = 262,5kVAr
+ Cơng suất tính tốn chiếu sáng PX8:
PCS8= Po . S8 = 15 . 1100 = 16,5 kW

Lê Quang Kha – ĐKT – K45

Trang 25