Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng CKCT và CNC

Đồ án môn học

0.Nhận xét của giáo viên hướng dẫn.
...............................................................................
...............................................................................
...............................................................................
...............................................................................
...............................................................................
...............................................................................
...............................................................................
...............................................................................
...............................................................................
...............................................................................
...............................................................................
...............................................................................
...............................................................................
...............................................................................
...............................................................................
...............................................................................
...............................................................................
...............................................................................
Chữ kí giáo viên

LỜI NÓI ĐẦU
 Công nghiệp điện lực luôn giữ một vai trò đặc biệt quan trọng , nó
chính là cơ sở để phát triển được nền kinh tế ở mỗi quốc gia.Nó không những cần
Trang 1


Đồ án môn học
thiết với đời sống sinh hoạt hàng ngày của mọi người mà nó đặc biệt quan trọng

khi ta cung cấp cho các khu công nghiệp trọng điểm .
 Khi xây dựng nhà máy, khu dân cư, thành phố .v.v….trước tên người
ta phải xây dựng hệ thống cung cấp điện để cung cấp điện năng cho thiêt bị và
nhu cầu sinh hoạt của con người.
 Hệ thống cung cấp điện bao gồm các khâu phát điện, truyền tải và
phân phối điện năng làm nhiệm vụ cung cấp điện cho một khu vực nhất định.
Nguồn của hệ thống này lấy từ hệ thống điện quốc gia và thường dùng cấp điện
áp trung bình trở xuống.
 Trong các xí nghiệp then chốt của nền kinh tế quốc dân hiện nay thì
những phân xưởng như phân xưởng CNC là một ngành quan trọng. Mặc dầu đây
chỉ là phân xưởng ở mức trường chỉ đào tạo tay nghề chứ không làm ra sản phẩm
để tiêu thụ trên thị trường nhưng nó làm cơ sở cho sự phát triển các nhà máy cơ
khí chế tạo. Sản phẩm của các nhà máy này được sử dụng ở hầu hết các lĩnh vực
của đời sống như máy móc phục cụ sản xuất trong nông nghiệp, công nghiệp, các
phương tiện giao thông…Đặc điểm riêng của nhà máy loại này là số lượng phân
xưởng nhiều và cần mặt bằng sản xuất rộng và day chuyền công nghệ lớn.
 Để có một phương án cung cấp điện hợp lý cho các nhà máy cơ khí nói
chung cũng như các phân xưởng cơ khí nói riêng trước hết ta phân tích quy mô
tổng thể của toàn nhà máy cũng như của toàn phân xưởng rồi đến các thiết bị tiêu
thụ điện năng kèm theo đặc điểm công nghệ cụ thể.

Lời cảm ơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn thây giáo NGUYỄN DUY BÌNH
cùng các thầy cô trong tổ bộ môn cung cấp điện đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án
Trang 2


Đồ án môn học
này. Cảm ơn thầy đã cung cấp cho em nhưng kiến thức cần thiết, có hệ thống của
môn học này. Kính chúc thầy luôn dồi dào sức khỏe.

Xin chân thành cảm ơn thầy.
Nhóm sv thực hiện đồ án.
PHẠM TUẤN ANH
PHẠM ANH TÀI
NGÔ VĂN TÌNH.

TRƯỜNG ĐHSPKT
HƯNG YÊN
KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA
VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
Trang 3


Đồ án môn học
ĐỒ ÁN MÔN HỌC



Họ và tên sinh viên: Phạm tuấn anh
Ngô văn tình
Phạm anh tài
Lớp ĐK1



Khóa học: 2003 – 2008



Nghành đào tạo :Kỹ thuật điện



Tên đề tài: Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng CKCT và CNC.



Số liệu cho trước:
Mặt bằng phân xưởng CKCT và CNC, số liệu phụ tải điện của phân xưởng.



Nội dung cần hoàn thành:
1. Tổng quan về mạng điện phân xưởng.
2. Tính toán phụ tải điện phân xưởng.
3. Thiết kế mạng điện phân xưởng.
4. Tính chọn thiết bị và tụ điện bù cosϕ cho phân xưởng.
5. Kết luận.
Các bản vẽ A0 hoặc trên Folie:





GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN:

Ngày giao đề: Ngày 20 tháng 02 năm 2006

Ngày hoàn thành: Ngày 15 tháng 04 năm2006

NGUYỄN DUY BÌNH

Trang 4


Đồ án môn học
PHẦN I

TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG
1.1 Trạm biến áp phân xưởng
1.1.1 Xác định vị trí đặt trạm
Việc chọn vị trí và số lượng máy biến áp trong một xí nghiệp cần phải tiến
hành so sánh các chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật. Muốn tiến hành so sánh kinh tế, kỹ
thuật phải sơ bộ xác định được các phương án cung cấp điện trong nội bộ xí
nghiệp. Trên cơ sở các phương án được chấp nhận mới có thể tiến hành so sánh
giữa các chỉ tiêu để chọn vị trí số lượng biến áp trong xí nghiệp.
Vị trí đặt trạm biến áp phải thoả mãn các yêu cầu sau:

An toàn cung cấp điện liên tục.

Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp đi tới.

Thao tác vận hành quản lí dễ dàng.

Phòng tránh được các khí ăn mòn, bụi bặm cháy nổ.

Tiến kiệm vốn đầu tư, chi phí vận hành nhỏ.
Vị trí trạm biến áp phân xưởng có thể ở bên ngoài, nằm kề hoặc ở bên trong

phân xưởng. Vị trí đặt được mô tả như hình vẽ.

Trạm xây dựng bên ngoài còn gọi là trạm độc lập thường dùng khi trạm cung
cấp cho nhiều phân xưởng, hoặc cần tránh xa nơi bụi bặm, có khí ăn mòn tác
động.
Trạm xây dựng liền kề được dùng phổ biến hơn cả vì tiết kiệm về xây dựng
trạm và ít ảnh hưởng tới công trình khác.
Trạm xây dựng bên trong được dùng khi phân xưởng có phụ tải lớn, khi sử
dụng trạm cần đảm bảo các điều kiện phòng chống cháy nổ.
1.1.2 Vị trí trung tâm phụ tải.
Việc xác định vị trí trung tâm phụ tải có ý nghĩa quan trọng trong việc xác
định vị trí đặt trạm biến áp cho phương án cung cấp điện. Trạm biến áp cần được
Trang 5


Đồ án môn học
đặt gần trung tâm phụ tải khi đó sẽ đảm bảo được chất lượng cung cấp điện cho
phụ tải.
Trên mặt bằng phân xưởng chọn hệ toạ độ Oxy như hình vẽ:
y

Phân xưởng

x
O

Xác định toạ độ các thiết bị, của nhóm thiết bị và của cả phân xưởng theo
công thức:

Hoặc

Trong đó:
X, Y là toạ độ trung tâm phụ tải.
xi yi là toạ độ của các điểm tải i.
Pi Si là công suất tác, dụng công suất toàn phần của điểm tải i.
Sau đó tuỳ theo mặt bằng của phân xưởng mà có thể di chuyển các trung tâm
phụ tải cho hợp lí.
1.2 Đường dây cung cấp điện trong phân xưởng.
Dây dẫn điện trong phân xưởng cần đạt được các yêu cầu đó là dẫn điện tốt
và bền. Dây dẫn phải có tiết diện và kết cấu thích hợp với yêu cầu truyền dẫn.
Việc đi dây trong phân xưởng cần có sự mạch lạc khoa học và kinh tế. Dây dẫn
với phụ tải động lực và dây dẫn với phụ tải chiếu sáng cần có sự tách biệt do các
điều kiện làm việc khác nhau và cũng dễ cho việc bảo quản, xử lí sự cố. Dây dẫn
có thể đi ngầm hoặc đặt trong hầm có tấm đậy đảm bảo an toàn và mĩ quan phân
xưởng
1.3 Phụ tải phân xưởng.
Phụ tải điện là một hàm biến đổi theo thời gian vì có nhiều yếu tố ảnh hưởng
đến nó nên phụ tải điện không tuân theo một quy luật nhất định. Do đó việc xác
định chính xác phụ tải điện là một điều rất khó khăn nhưng đồng thời là một việc
rất quan trọng.
Trang 6


Đồ án môn học
Phụ tải điện là một số liệu dùng làm căn cứ chọn các thiết bị điện trong hệ
thống cung cấp điện. Nếu phụ tải tính toán lớn hơn phụ tải thực tế thì các thiết bị
chọn ra sẽ quá lơn so với yêu cầu dẫn tới lãng phí.
Hiện nay có nhiêù phương pháp để tính toán phụ tải .Thông thường nếu
thuận tiện cho việc tính toán thì thiếu chính xác, ngược lại nếu nâng cao được độ
chính xác kể đến nhiều yếu tố ảnh hưởng thì phương pháp tính lại quá phức tạp.
Sau đây là một số phương pháp hay dùng để xác định phụ tải động lực:

1.Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu.
Công thức tính:

Cách tính phụ tải tính toán theo phương pháp này có ưu điểm là đơn giản, tính
toán thuận tiện tuy nhiên hệ số nhu cầu tra trong sổ tay là một số nhất định, như ta
đã biết:
Knc = Ksd.Kmax
Mà Ksd và Kmax phụ thuộc vào quá trình sản xuất và số thiết bị trong nhóm này.
Hai yếu tố này thường xuyên thay đổi do đó dẫn tới kết quả sẽ không chính xác.
2. Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất.
Công thức tính:
P t = po . F
Trong đó:
+ F: Diện tích đặt máy sản xuất ( m2 ).
+ po: Suất phụ tải(W).
Phương pháp này chỉ cho kết quả gần đúng vì vậy nó thường được dùng để
tính toán cho các phân xưởng trong giai đoạn thiết kế sơ bộ.
3.Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản
phẩm.
Công thức tính:

Trong đó:
+ M: Số đơn vị sản phẩm SX ra trong 1 năm.
+ W0: Suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm.
Trang 7


Đồ án môn học
+ Tmax: Thời gian sử dụng công suất lớn nhất.
Phương pháp này thường để tính toán cho các thiết bị điện có đồ thị phụ tải ít

biến đổi như quạt gió, bơm nước...
4. Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại kmax và công suất trung bình Ptb.
Công thức tính:
Ptt = Kmax.Ptb.
Thay Ptb = Ksd.Pđm
=> Ptt = Kmax.Ksd.Pđm
Trong đó:
+ Ptb, Pđm: Công suất trung bình và định mức.
+ Kmax, Ksd: Hệ số cực đại, hệ số sử dụng.
Phương pháp này cho kết quả tương đối chính xác vì nó kể đến nhiều yếu tố
ảnh hưởng như: số thiết bị trong nhóm và chế độ làm việc của thiết bị. Do đó ta
chọn phương pháp này để xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng.
Phụ tải của phân xưởng gồm:
 Phụ tải động lực
 Phụ tải chiếu sáng
1.3.1 Phụ tải động lực
Phụ tải động lực là thành phần tiêu thụ chủ yếu của mạng điện phân xưởng.
Việc xác định phụ tải động lực là bước đầu tiên trong việc xác định phụ tải tính
toán cho phân xưởng. Từ các yêu cầu, các thông số của các thiết bị động lực sẽ
giúp ta chọn được dây dẫn, cũng như các thiết bị cung cấp và bảo bệ khác. Phụ tải
động lực có nhiều loại, có nhiều đặc điểm riêng nên khi tính toán cần dựa vào
chính các thiết bị đó, điều kiện làm việc để chọn các tham số cho hợp lí.
1.3.2 Phụ tải chiếu sáng
Chiếu sáng nói chung và chiếu sáng công nghiệp nói riêng có ý nghĩa rất quan
trọng với mọi hoạt động sản xuất. Chiếu sáng tốt có khả năng làm cho chất lượng
công việc tăng lên. Nếu đảm bảo được các quy định chiếu sáng đặt ra có thể
mang lại một số lợi ích như:
Tăng số lượng sản phẩm
 Giảm số lần xuất hiện tai nạn lao động.
 Tạo điều kiện tốt cho việc đảm bảo vệ sinh, sức khoẻ chung.

 Ánh sáng tốt sẽ duy trì được thị lực tốt, giảm sự mệt mỏi của mắt người.
Những yêu cầu về chiếu sáng :
Độ rọi phải đảm bảo.
Sự che tối và tỉ lệ độ chói cần phải xác định, định hướng sao cho mắt người
thu nhận được được những hình ảnh rõ ràng nhất về vật thể.
Trang 8


Đồ án môn học
 Ánh sáng phải thoả mãn đồng đều. Tức quan hệ giữa độ chói cực đại và độ
chói cực tiểu của bề mặt không được vượt quá giới hạn nhất định.
 Màu của ánh sáng phải tương thích với công việc đang tiến hành.
Việc bố trí đèn và độ chói của đèn phải thoả mãn sao cho mắt người không bị mệt
mỏi do ánh sáng chiếu trực tiếp hay phản xạ.
Trong công nghiệp sử dụng rất nhiều loại máy móc khác nhau, ở các máy này
bề mặt cần chiếu sáng gồm có bề mặt trực tiếp gia công và bề mặt bị chiếm bởi
những sự bài trí, thao tác kiểm tra. Khi thiết kế chiếu sáng cho các phân xưởng
cần lưu ý tới sự tương phản của máy móc và chi tiết. Với những máy gia công cỡ
lớn có thể gây ra bóng tối xung quanh. Với các công việc đòi hỏi độ chính xác
cao thì cần phải có sự chiếu sáng cục bộ, tức là chiếu sáng với hệ thống ánh sáng
hỗn hợp.
Bố trí đèn chiếu sáng:
 Với chiếu sáng cục bộ thì tuỳ thuộc vào hoàn cảnh, yêu cầu cụ thể để
chọn các bố trí cho hợp lí.
 Với chiếu sáng dùng chung thì có thể bố trí theo 2 phương án:
 Đặt các đèn trên các đỉnh của hình vuông



Đặt các đèn trên các đỉnh của hình chữ nhật



Đặt các đèn trên đỉnh của hình thoi

Trang 9


Đồ án môn học

Khi tính toán phụ tải chiếu sáng ta sử dụng công thức:
Pttcs = F . P0
F: diện tích cần chiếu sáng
P0: suất phụ tải chiếu sáng. Đối với phân xưởng cơ khí ta lấy P0 = 15 (w/m2)

Trang 10


Đồ án môn học
PHẦN II

TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN PHÂN XƯỞNG
2.1 Tính toán phụ tải
Để xác định phụ tải động lực của phân xưởng cơ khí theo phương pháp số
thiết bị dùng điện có hiệu quả ta tiến hành phân nhóm thiết bị. Mỗi nhóm phải
thoả mãn điều kiện sau:
+Thiết bị trong mỗi một nhóm phải gần nhau.
+ Sơ đồ đi dây phải đơn giản, thuận tiện không được chồng chéo, góc lượn của
ống phải ≥ 1200 ngoài ra có thể kết hợp các công suất của các nhóm gần bằng
nhau.

+ Có tủ động lực thích hợp.
2.3.Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng CNC
Dựa vào vị trí , số lượng, công suất của các thiết bị trong xưởng CNC ta
chia thành các nhóm
Nhóm
Tên thiết bị
Kí hiệu
Số
Ksd Pđm(kw) Cosϕ
lượng
Máy mài
4
1
0,35
2,8
0,65
Nhóm I Máy tiệnCTX200E
5
1
0,2
35
0,6
Máy tiệnDMU60T
6
1
0,2
21
0,6
∑
3

58,8
Nhóm II
Máy phay
2
7
0,16
9
0,6
∑
7
63
Máy tiện
1
9
0,2
4
0,6
NhómII Máy phay DMU50M
3
1
0,16
17
0,6
I
Máykhoan
7
2
0,2
1.5
0,6

∑
12
56
2.3.1 Tính toán phụ tải cho từng nhóm:
Nhóm I:
Có số thiết bị là n=4
Số thiết bị có công suất =>

=

=17.5 là n1=2

P*=
=
= 0.74
Từ n* và p* tra bảng 3-1 (Trang 36 - CCĐ - Nguyễn Xuân Phú) ta có:
n*hq=0.76  nhq=n.n*hq=4*0.76=3.04,chọn nhq=3.
Trang 11


Đồ án môn học
Tra đường cong tra cứu với nhq=3 và Ksd=0.16 ta được Kmax =3.3
Đối với phân xưởng CNC ta chọn Ksd=0.16

Ta có :

do các thiết bị trong nhóm đều có cosφ =

0.6  cosφtb = 0.6 từ đó tính được
=1.33

Gía trị của hệ số cực đại được xác định theo biểu thức:

với Ksd∑=
=Ksd∑=0.16 vì Ksd1=Ksd2=….=Ksdi=0.16
Công suất tính toán nhóm I:
Ptt=KM*Ksd∑Pđm=3.3*0.16*75.8=40.022 (KW)
Công suất phản kháng là: Qtt=Ptt* tgφtb = 40.022*1.33=53.23(KVAr)
Công suất toàn phần:

Dòng điện tính toán:
Nhóm II
Có số thiết bị là : n=18
Số thiết bị có công suất =>

=

= 4.5 là n1=7

=
=
= 0.617
Từ n* và p* tra bảng 3-1 (Trang 36 - CCĐ - Nguyễn Xuân Phú) ta có:
n*hq=0.81 nhq=n.n*hq=18*0.81=14.58
Tương tự như nhóm I ta có: cosφtb = 0.6
Ksd∑=0.2 và tgφ = 1.33
Hệ số cực đại là:

KM=1+1.3
=1+1.3
=1.524

Công suất tính toán nhóm II:
Ptt=KM*Ksd∑Pđm=1.524*0.16*102=24.872(KW)
Trang 12


Đồ án môn học
Công suất phản kháng là: Qtt=Ptt* tgφtb = 24.872*1.33=33.08(KVAr)
Công suất toàn phần:

Dòng điện tính toán nhóm II:

Nhóm

∑Pđm

cosφtb

Ksd∑

I
II
∑

75.8
102
177.8

0.6
0.6

0.16
0.16

KM

Ptt

3.3 40.022
1.524 24.872
64.894

Qtt
53.23
30.08
83.31

Stt

Itt

66.597 101.2
41.387 66.9

n
4
18

2.3.2 Tính toán phụ tải chiếu sáng của phân xưởng CNC
Để sơ bộ xác định phụ tải chiếu sáng của phân xưởng CNC ta dùng phương
pháp suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích phân xưởng theo công thức:

Pcs= p0*F
Với : p0:công suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích
(đối với
phân xưởng CNC ta chọn p0=15W/m2)
F: diện tích mặt bằng phân xưởng.
Phân xưởng CNC
có chiều dài là: a=24(m).
có chiều rộng là: b=15m).
- Diện tích toàn phân xưởng là: F=a.b=24.15=360(m2)
Trong phân xưởng CNC có 2 phòng nhỏ
Phòng chuyên dùng1 có chiều dài 12,5(m)
có chiều rộng 5(m)
- Diện tích Phòng 1 là: F=12,5 . 5= 62,500(m2)
Phòng chuyên dùng 2 có chiều dài 12(m)
có chiều rộng 6 (m)
(có cả 2 phòng gồm :1 phòng làm việc và 1 phòng WC)
Diện tích phòng 2 là : F2=12 . 6=72(m2)
- Diện tích còn lại là
: F3= F - F1 - F2 = 360 - 62,5 -72 = 225,5(m2)
Công suất chiếu sáng cho diện tích còn lại
Pcs= 15. 225,5 = 3382,5 (W)
Phòng chuyên dùng 1 bố trí 8 bóng huỳnh quang (2 dãy)
Phòng chuyên dùng 2 bố trí 12 bóng huỳnh quang (2 dãy) và hai bóng đèn sợi
đốt cho khu vực wc, mỗi bóng có công suất 40(W)
Trang 13


Đồ án môn học
 Công suất chiếu sáng cho cả 2 phòng là: 22*40=880(W)
Vậy công suất chiếu sáng cả phân xưởng CNC là:

Pcs=3282,5 + 880= 4262,5 (W) = 4,263 (KW)
Xác định phụ tải tính toán cho toàn phân xưởng CNC :
- Công suất tác dụng toàn phân xưởng:
Pttpx=Kđt*∑Pttđl= 0,9.72,823 = 65,541(KW)
- Công suất phản kháng toàn phân xưởng:
Qttpx=Kđt*∑Qttdl=0,9 . 96,876 = 87,188(KVAr)
- Phụ tải tính toán toàn phân xưởng:
Sttpx=

=

Cosϕpx =

Trang 14

(KVA)


Đồ án môn học

PHẦN III

THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG
3.1 Đặt vấn đề
Thiết kế mạng điện phân xưởng là một phần không thể thiếu trong quá trình
thiết kế cung cấp điện cho mạng điện phân xưởng. Đây là cơ sở cho việc chọn các
thông số cho các thiết bị ở các phần sau. Trong phần này ta tiến hành lựa chọn
các thiết bị dùng trong cung cấp, bảo vệ và bố trí mạng điện phù hợp với mặt
bằng phân xưởng số liệu khảo sát và những điều kiện làm việc của phân xưởng,
lựa chọn các thiết bị dùng trong cung cấp, bảo vệ và bố trí mạng điện phải đảm

bảo một số yêu cầu sau:
 Đảm bảo cung cấp điện liên tục theo yêu cầu phụ tải .
 Kết hợp hài hòa giữa ba yếu tố kỹ thuật, kinh tế và thẩm mỹ.
3.2 Nội dung.
3.2.1. Chọn vị trí đặt tủ động lực và tủ phân phối phân xưởng CNC
Trên cơ sở phân nhóm các thiết bị ta tiến hành bố trí vị trí tủ động lực và tủ
phân phối sao cho phù hợp với từng nhóm và phân xưởng.Vị trí đặt các tủ động
lực và tủ phân phối phù hợp với các điều kiện sau:
 Vị trí đặt tủ ở gần trung tâm phụ tải của nhóm hoặc phân xưởng.
 Vị trí tủ ở gần các thiết bị và bố trí sao cho dễ quan sát để khi vận hành
hoặc có sự cố xảy ra thì người công nhân thuận tiện trong việc thao tác và xử
lý tình huống xảy ra.
 Đảm bảo yếu tố thẩm mỹ của phân xưởng .
a. Xác định tọa độ các tủ động lực của phân xưởng CNC
Trang 15


Đồ án môn học
Xác định tọa độ trung tâm phụ tải của các nhóm:
Mục đích của việc xác định trung tâm phụ tải của nhóm nhằm tìm ra tọa độ
của điểm có phụ tải tập trung nhất rồi căn cứ vào đó và mặt bằng phân xưởng ta
tiến hành chọn vị trí đặt trạm biến áp, tủ phân phối và tủ động lực cho hợp lí, từ
đó giảm tổn hao trong mạng lưới điện và giảm được chi phí đầu vào.
Chọn hệ trục tọa độ như vẽ:

Tọa độ trung tâm phụ tải được xác định như sau :

;
Trong đó :
xi, yi: là tọa độ của các tủ động lực. Trong trường hợp tính tọa độ cho

tủ động lực thì nó là tọa độ của các máy trong tủ động lực .
Pi: là công suất của từng tủ. Trong trường hợp tính công suất cho tủ
động lực thì nó là công suất của các máy trong tủ động lực.
3.2.2. Chọn vị trí đặt tủ động lực và tủ phân phối phân xưởng CNC
a. Xác định tọa độ các tủ động lực của phân xưởng CNC.
Dựa vào sơ đồ mặt bằng và tỉ lệ kích thước bản vẽ trên thực tế ta có tọa độ vị
trí đặt các máy như bảng sau:
- Tính tọa độ tủ động lực 1:
Số liệu được cho trong bảng sau:
Stt

Tên thiết bị

KH

Trang 16

Pđm
( w)

X
(m)

Y
(m)


Đồ án môn học
1

Máy mài

4

2.8

21,960

2,464

2

Máy tiện CTX200E

5

35

15,600

2,464

3

Máy tiện DMU60T

6

21

3,120

5,529

Áp dụng công thức trên ta tính được tọa độ tủ 1:

Căn cứ theo măt bằng thực tế của phân xưởng ta chọn tọa độ như sau :

Hoàn toàn tương tự ta có bảng kết quả sau:
Tên tủ

Ptt (kw)

X (m)

Y( m)

Động lực 1

45,158

12

2,5

Động lực 2

30,082

17,5

5

Động lực 3

27,72

5,5

12

102,96

b. Xác định toạ độ tủ phân phối xưởng CNC.
Tương tự như trên ta tính tọa độ trung tâm phụ tải của phân xưởng:
X=11,86 (m)
Y= 5,8(m)
Dựa vào sơ đồ mặt bằng của phân xưởng ta chọn tọa độ tủ phân phối như
sau
X= 12 (m)
Y= 4,5 (m)
******************************* SƠ Đồ Vị TRí Tủ PHÂN PHốI Và Tủ
Đẫng
lực***************************************************************
*****************************************************************
*****************************************************************
3.2.3. Lựa chọn thiết bị đóng cắt và bảo vệ .
Trang 17

Đồ án môn học
Tùy theo yêu cầu của phụ tải và vốn đầu tư mà ta lựa chọn phương án bảo vệ
phù hợp.
- Phương án bảo vệ Aptômat :
+Ưu điểm : độ tin cậy cao sử dụng được nhiều lần mà không cần phải thay
thế thiết bị mới
+ Nhược điểm: vốn đầu tư ban đầu lớn.
Phương án này được sử dụng ở nhưng nơi đòi hỏi bảo vệ có độ tin cậy cao.
- Phương án bảo vệ dùng cầu chì và cầu dao
+ Ưu điểm: vốn đầu tư ban đầu nhỏ
+ Nhược điểm: độ tin cậy không cao đôi khi còn tác động vượt cấp hoặc
không tác động khi có sự cố.
Do đó phương án này được sử dụng ở những nơi đòi hỏi độ tin cậy bảo vệ ở mức
độ trung bình.
Yêu cầu bảo vệ cho phân xưởng đòi hỏi có độ tin cậy cao tác động nhanh và
chính xác. Đồng thời do sự phát triển của nền sản xuất giá thành của Aptomat đã
giảm xuống rất nhiều do đó giảm được vốn đầu tư khi sử dụng phương án bảo vệ
dùng Aptomat. Mặt khác xét về lâu dài thì phương án bảo vệ dùng Aptomat vẫn
có ưu thế do có độ chính xác cao và có thể tác động nhiều lần mà không cần thay
thế mới. Trên cơ sở những phân tích trên ta chọn phương án bảo vệ dùng
Aptomat
3.2.4. Xây dựng sơ đồ nguyên lý và sơ đồ đi dây cho mạch động lực.
Trong quá trình thiết kế mạng điện phân xưởng thì việc xây dựng sơ đồ đồ
nguyên lí và sơ đồ đi dây là hết sức cần thiết đây là cơ sở cho việc phân tích, lựa
chọn thiết bị và lắp đặt hệ thống điện.

a. Xây dựng sơ đồ nguyên lý.
Mục đích của việc xây dựng sơ đồ nguyên lý là để làm cơ sở trong việc phân
tích nguyên lý của mạng lưới điện, thuận lợi trong việc lựa chọn thiết bị và kiểm
tra tính ổn định của mạng lưới điện dựa trên cơ sở phân nhóm các thiết bị và lựa

chọn phương án bảo vệ như ở phần trên ta xây dựng được sơ đồ nguyên lý hình
*************SO DO ******************************************

b. Xây dựng sơ đồ đi dây
Mục đích xây dựng: Sơ đồ đi dây làm cơ sở cho việc lắp đặt mạng lưới cung
cấp điện cho phân xưởng.
Những yêu cầu của việc thiết kế sơ đồ đi dây :
Trang 18


Đồ án môn học
 Đảm bảo tính khoa học: lắp đặt và bảo trì dễ dàng, kinh tế.
 Đảm bảo tính thẩm mỹ của phân xưởng :
Từ những yêu cầu trên và mặt bằng phân xưởng ta xây dựng sơ đồ đi dây hình
tia.
(****Sơ
đồ***************************************************************
****************************************************************)
3.2.5. Thiết kế chiếu sáng phân xưởng CNC.
Trong công nghiệp, ngoài chiếu sáng tự nhiên còn phải dùng chiếu sáng nhân
tạo, như đã nêu ở phần tổng quan về chiếu sáng, chiếu sáng trong phân xưởng ảnh
hưởng rất nhiều đến năng suất và chất lượng sản phẩm. Do đó trong quá trình
thiết kế chiếu sáng ngoài các yêu cầu về mặt kinh tế và thẩm mĩ thì chiếu sáng
phải thỏa mãn các yêu như không lóa mắt, không lóa do phản xạ, không có bóng
tối, độ rọi đồng đều, phải tạo được ánh sáng như ban ngày.
3.2.5.2Thiết kế chiếu sáng phân xưởng CNC.
a.Bố trí chiếu sáng
* Chiếu sáng chung:
Vị trí và cách bố trí giống như sơ đồ :

Chiều cao htt=3(m)
Tỉ số: a /htt=1,7
Trong đó:
a: khoảng cách giữa các dãy đèn
htt : là độ cao treo đèn

Trang 19


Đồ án môn học
b/.Tính toán thiết kế chiếu sáng
*Chiếu sáng chung
Từ sơ đồ mặt bằng, ta thấy nếu trừ đi phần chiếu sáng cho 1 phòng làm việc
của giáo viên và khu WC thì diên tích chiếu sáng còn lại là
S =360 – 6.3,75 = 337,500(m2)
Áp dụng phương pháp hệ số sử dụng quang thông:
Quang thông tính toán được xác định theo công thức :

F=
Trong đó :
F – Quang thông của mỗi đèn (lumen)
E - Độ rọi yêu cầu (lx)
S – Diện tích cầc chiếu sáng (m2)
k – hệ số dự trữ .
n – số bóng có trong hệ thống chiếu sáng chung.
- hệ số sử dụng.
Z – Hệ số phụ thuộc vào loại đèn và tỉ số L\,H, thường lấy Z =
Tra bảng 10-7 ( sách HTCCĐ ),tìm được L\H=1,8(L- khoảng cách nhỏ nhất giữa
các đèn) .
L = 1,8 H = 1,8 .3 = 5,4 m . chọn L = 5 m

Căn cứ vào mặt bằng phân xưởng ta sẽ bố trí đèn như sau: Đối với toàn phân
xưởng CNC có diện tích là 360m2 ,ta sẽ bố trí 5 dãy(theo chiều dài của phân
xưởng) đèn mỗi dãy gồm 3 đèn vậy tổng số bóng là 3.5=15(bóng),nhưng khi có
kể đến phần chiếu sáng riêng cho 2 phòng đặt các máy chuyên dùng và khu WC
thì số bóng còn lại là 10 bóng có trong sơ đồ chiếu sáng.
Ta có:
Hệ số phản xạ của tường và trần: tra bảng 2.7 sổ tay cung cấp điện ta lấy:
ptr = 50%
ptường = 30%
chỉ số của phòng

ở đây a,b là chiều dài và chiều rộng của phân xưởng CNC
Hệ số sử dụng quang thông:tra bảng 2.70 sách cung cấp điện(trang 662).
ksd.=0,45
Tra bảng 13-36 SGK CCĐ trang 558 có Độ rọi E=100(lx)
Trang 20


Đồ án môn học
k =1,3 ; Z=1.
Quang thông mỗi đèn là :

F=
Tra bảng PL 6.14 sách HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN ta chọn đèn sợi đốt
công suất Pđ=200(w), có quang thông là F=3000(lm).
* Chiếu sáng 2 phòng đặt các máy chuyên dùng và khu WC.
Ta cũng áp dụng phương pháp hệ số sử dụng quang thông như trên song tùy
theo yêu cầu của từng nơi mà chọn các hệ số khác nhau, ta thu được bảng số liệu
sau (sử dụng bóng đèn huỳnh quang):
Stt

Số lượng

Loại đèn

Nơi chiếu sáng

Huỳnh
Phòng 1
quang
Huỳnh
2
4x2
Phòng 2
quang
3
2
Sợi đốt
Khu WC
+ Vậy tổng công suất chiếu sáng toàn phân xưởng là:
Pcs=10. 200+22.40= 2,88(kw).
1

6x2

pdm
(w)

F(lm)

40

2000

40

2000

40

1920

PHẦN IV

THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN XÍ NGHIỆP
4-1: ĐẶT VẤN ĐỀ
Mạng điện xí nghiệp là một phần quan trọng trong toàn bộ công việc cung
cấp điện cho nhà máy. Việc thiết kế một mạng điện nhà máy hợp lý đảm bảo các
chỉ tiêu về kinh tế và kỹ thuật là một việc làm hết sức khó khăn. Mạng điện nhà
máy bao gồm 2 phần bên trong và bên ngoài nhà máy. Phần bên trong bao gồm
các trạm biến áp phân xưởng và các đường dây cung cấp vào các phân xưởng,
phần bên ngoài nhà máy bao gồm đường dây nhận điện từ hệ thống điện dẫn tới
nhà máy.
1-Về mặt kinh tế:
-Vốn đầu tư ban đầu phải nhỏ.
-Chi phí vận hành hàng năm là nhỏ nhất.
-Tiết kiệm được vật liệu.
Trang 21

Đồ án môn học
2-Về kỹ thuật:
-Đảm bảo liên tục cung cấp điện phù hợp với yêu cầu từng loại hộ phụ tải.
-Đảm bảo chất lượng điện năng phù hợp với mức độ quan trọng của các hộ tiêu
thụ.
-Sơ đồ đi dây phải đơn giản, sử lý nhanh, thao tác không nhầm lẫn.
Trong thực tế thì kinh tế và kỹ thuật luôn mâu thuẫn nhau, phương án tốt
về mặt kỹ thuật thì vốn đầu tư lại cao tuy nhiên chi phí vận hành hàng năm lại
nhỏ. Ngược lại phương án có vốn đầu tư nhỏ thì chi phí vận hành hàng năm lại
lớn. Do đó để lựa chọn phương án cung cấp điện ta phải so sánh cả về kinh tế và
kỹ thuật của các phương án sao cho vừa đảm bảo về yêu cầu kỹ thuật vừa đảm
bảo các chỉ tiêu về kinh tế.
4-2: CHỌN PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY
I-CHỌN SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN:
Ở đây nhà máy là hộ phụ tải loại III do đó để đảm bảo tính liên tục cung
cấp điện ta chỉ cần dùng một tuyến đường dây lấy từ 35 KV
Bên trong nhà máy ta thường dùng 2 loại sơ đồ chình là: sơ đồ hình tia và
sơ đồ phân nhánh, ngoài ra còn có thể kết hợp cả 2 sơ đồ thành sơ đồ hỗn hợp.
*Chọn sơ đồ đi dây:
Sơ đồ hình tia, sơ đồ phân nhánh hay sơ đồ hỗn hợp mỗi loại sơ đồ đều có
những ưu nhược điểm của nó và phạm vi sử dụnh thuận lợi đối với từng nhà máy.
Căn cứ vào yêu cầu CCĐ của nhà máy ta chọn sơ đồ hình tia để cung cấp
điện cho nhà máy. Sơ đồ hình tia có độ tin cậy CCĐ cao hơn, bảo vệ rơle làm
việc dễ dàng không nhầm lẫn. Sơ đồ hình tia thuận tiện cho việc sửa chữa và dễ
phân cấp bảo vệ, mặc dù vốn đầu tư có cao nhưng chi phí vận hành hàng năm lại
nhỏ.
Xét đặc điểm của nhà máy là phụ tải phân bố không đều và không liền kề
hơn nữa trong nhà máy các phân xưởng phân bố không theo một trật tự nào cả.
Phụ tải của nhà máy là phụ tải loại 3do đó ta chọ sơ đồ hình tia để cung cấp điện
cho nhà máy.

II-CHỌN DUNG LƯỢNG VÀ SỐ LƯỢNG MBA PHÂN XƯỞNG:
Để CCĐ cho các phân xưởng chúng tôi dùng các MBA điện lực đặt ở các trạm
biến áp phân xưởng biến đổi điện áp 35 KV của lưới thành cấp điện áp 0,4 KV
cung cấp cho phân xưởng.
Trang 22


Đồ án môn học
- Các trạm BA đặt càng gần trung tâm phụ tải càng tốt để giảm tổn thất
điện áp và tổn thất cong suất. Trong 1 nhà máy nên chọn càng ít loại MBA càng
tốt điều này thuận tiện cho việc vận hành và sửa chữa, thay thế và việc chọn thiết
bị cao áp, thuận lợi cho việc mua sắm thiết bị.
- Số lượng và dung lượng MBA trong trạm phải đảm bảo sao cho vốn đầu
tư và chi phí vận hành hàng năm là nhỏ nhất đồng thời phù hợp với yêu cầu CCĐ
của nhà máy.
Dựa vào những yêu cầu cơ bản trên, căn cứ vào sơ đồ mặt bằng nhà máy và
phụ tải của các phân xưởng yêu cầu CCĐ với phụ tải tính toán của nhà máy :
Sttnm = 554,42 (KVA)
-Nguồn cung cấp có cấp điện áp là 35 KV.
-Nhà máy thuộc hộ phụ tải loại 3.
Sau đây là một số phương án CCĐ.
1-Phương án 1:
Phương án này dùng 2 MBA có công suất Sđm=320 KVA . Cả 2 loại MBA
này đếu do Việt Nam sản xuất có cấp điện áp là 35/ 0,4 KV được đặt làm 1trạm,
phụ tải phân bố trong trạm và từng máy như trong bảng.
Phương án
Tên máy Dung
Chiếu sáng phân xưởng Stt
lượng
I

II
2-Phương án 2:
Phương án này dùng 1 MBA có công suất Sđm=560 KVA có cấp điện áp là
35/ 0,4 KV do Việt nam sản xuất được đặt làm 1 trạm,phụ tải phân bố cho từng
trạm và từng máy như trong bảng.
Tên máy
Dung lượng
Stt
Qua 2 phương án CCĐ cho nhà máy ở trên có những ưu nhược điểm như sau:
- MBA được chọn đều là MBA do Việt nam chế tạo cùng chủng loại sơ đồ, cách
đấu dây tương đối đơn giản nên thuận lợi cho việc sửa chữa, vận hành và thay
thế. Đảm bảo được yêu cầu về kỹ thuật đẵ đủ CCĐ cho các hộ phụ tải quan trọng.
Để có kết luận chính xác, lựa chọn phương án CCĐ hợp lý nhất ta cần phải so
sánh cả 2 phương án này về chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật.
A-SO SÁNH VỀ CHỈ TIÊU KỸ THUẬT:
1-Phương án 1:
Trang 23


Đồ án môn học
Phương án này dùng 2 MBA trong đó: 2 MBA320 - 35/ 0,4
Trong điều kiện làm việc bình thường ta cho 2 MBA có công suất Sđm=320 KVA
làm việc song song cùng kéo tải
Hệ số phụ tải của các máy:

Tổng 2 máy biến áp có: Stt MBA =554,2(KVA)
Sđm =320.2=640 (KVA)
⇒ Kpt =
Trong trường hợp sự cố: Khi sự cố trên 1 thanh cái thì thanh cái còn lại sẽ
phải chịu 2 MBA 320 .Khi đó 2 MBA 320 với hệ số quá tải 1,4 sẽ là:

Sqt=1,4.Sđm=1,4.320.2 = 896 (KVA)
Như vậy ngoài việc CCĐ cho hộ phụ tải loại 3 ta còn cho MBA mang thêm
tải của các hộ phụ tải loại 2 sao cho vừa công suất thì thôi. Với 2 MBA 320 KVA
ta thiết kế sao cho khi mất 1 máy thì 1 máy còn lại phải làm việc và mang đủ tải
cho khoảng 80,8% tải. Cụ thể là 2 MBA làm việc quá tải có công suất là:
Sqt=2.1,4Sđm=1,4.320 =448(KVA)
Phụ tải có công suất là:
SL1=554,2 KVA
Như vậy ở đây ta thiết kế đã đảm bảo yêu cầu về tính liên tục CCĐ cho các
hộ phụ tải loại 3 Sqt =80,8% SL1. Trường hợp nếu 1 thanh cái bị hỏng ta có thể
dùng áptômát liên lạc hoặc dùng 1 thanh cái dự phòng. Trong trường hợp xấu
nhất lúc nào cũng phải đảm bảo 2 MBA làm việc song song.
2-Phương án II:
Phương án II ta dùng 1 MBA 560-35/ 0,4 KV.
Trong điều kiện làm việc bình thường ta cho các MBA làm việc kéo tải .
: SđmBA=560 =1120 (KVA)
SttBA=554.2 (KVA)
Kpt =

=
Kết luận:Qua phân tích 2 phương án ở trên ta thấy cả 2 phương án đều đảm
bảo các yêu cầu về kỹ thuật, đã đáp ứng được yêu cầu CCĐ đối với các hộ phụ tải
loại III. Để quyết định xem sẽ chọn phương án nào ta phải so sánh cả các chỉ tiêu
về kinh tế của 2 phương án trên.
Trang 24


Đồ án môn học
B-SO SÁNH VỀ CHỈ TIÊU KINH TẾ:
Để thuận tiện cho việc tính toán so sánh về kinh tế thì giữa các phương án

ta quan tâm đến những yếu tố ảnh hưởng chính đó là:
-Vốn đầu tư ban đầu (tiền mua MBA ).
-Chi phí vận hành hàng năm.
-Tổn thất điện năng trong phạm vi phân xưởng.
1-Phương án I:
Phương án này dùng 2 MBA 320-35/ 0,4 Việt nam chế tạo gồm 2
MBA 320-35/ 0,4 làm việc song song.
Ta có thể áp dụng công thức:
∆A trạm = Σ∆ABAi
∆ABAi = ∆P0’t + ∆Pn’.Kpt .τ
Trong đó: n: Là số MBA.
t:Thời gian dòng điện chạy qua MBA hàng năm. t=8760
τ: Thời gian chịu tổn thất công suất lớn nhất. τ ∈Tmax, Cosϕ nm.
Với nhà máy cơ khí số Tmax = 4500h, Cosϕ = 0,65 tra bảng 2-2 và 2-3 (CCĐ T2
trang 140 ta có:
τ = 3300 h
∆P’0 = ∆P0 +Kkt.∆Q’0 (KW) (3)
∆P’n = ∆Pn +Kkt.∆Q’n (KW) (4)
Với

∆Q’0 = i0 %.
∆Q’n = Un %.

Trong đó: Kkt là đương lượng kinh tế của công suất phản kháng.
Kkt = 0,05 (KW/KVAR)
a) Tổn thất điện năng ở phương án I:
Trạm I: Máy biến áp 1,2,3 ta áp dụng công thức:
Trang 25