thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy đường

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (814.09 KB, 87 trang )

Tên đề tài thiết kế :

Thiết kế hệ thống cung cấp điện
cho nhà máy đường
Nhiệm Vụ Thiết Kế

1.Mở đầu:
1.1: giới thiệu chung về nhà máy :vị trí địa lí, kinh tế ,đặc điểm công
nghệ; đặc điểm và phân bố của phụ tải ; phân loại phụ tải điện...
1.2: Nội dung tính toán ,thiết kế , các tài liệu tham khảo,...
2. Xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng và toàn nhà máy.
3. Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy :
3.1. Lựa chọn cấp điện áp truyền tải từ hệ thống điện về nhà máy
3.2 .Lựa chọn số lượng ,dung lượng và vị trí đặt trạm biến áp trung gian
hoặc trạm phân phối trung tâm.
3.3 . Lựa chọn số lượng ,dung lượng và vị trí đặt trạm biến áp phân
xưởng
3.4 . Lập và lựa chọn sơ đồ cung cấp điện cho nhà máy .
3.5 . Thiết kế chi tiết HTCCĐ theo sơ đồ đã lựa chọn.
4. Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng Sửa chữa cơ khí.
5 . Tính toán bù công suất phản kháng để nâng cao cosϕ cho nhà máy.
6. Thiết kế hệ thống chiếu sáng chung cho phân xưởng Sửa chữa cơ khí.

CÁC BẢN VẼ TRÊN KHỔ GIẤY A0 :
1.Sơ đồ nguyên lý HTCCĐ toàn nhà máy (mạng điện cao áp ).

1

2. Sơ đồ nguyên lý mạng điện hạ áp của phân xưởng Sửa chữa cơ khí.

CÁC SỐ LIỆU VỀ NGUỒN ĐIỆN VÀ NHÀ MÁY :
1. Điện áp :tự chọn theo công suất của nhà máy và khoảng cách từ nhà
máy đến TBA khu vực (hệ thống điện ).
2. Công suất của nguồn điện vô vùng lớn .
3. Dung lượng ngắn mạch về phía hạ áp của TBA khu vực:250 MVA
4. Đường dây nối từ TBA khu vực về nhà máy dùng loại dây AC hoặc
cáp XPLE .
5. Khoảng cách từ TBA khu vực đến nhà máy :10 km.
6. Nhà máy làm việc 3 ca.
Mục lục
Lời mở đầu ………………………………………………………………………

Chương I: Giới thiệu chung về nhà máy
Chương II: Xác định phụ tải tính toán các phân xưởng và toàn nhà máy
Chương III: Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy
Chương IV: Thiết kế mạng hạ áp phân xưởng Sửa chữa cơ khí
Chương V : Tính toán bù công suất phản kháng để nâng cao cosϕ cho nhà máy.
ChươngVI: Thiết kế hệ thống chiếu sáng chung cho phân xưởng Sửa chữa cơ khí.

Chương I : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY
I. Vị trí địa lý và vai trò kinh tế :
Nhà máy Đường nằm trên địa bàn tỉnh Phú Thọ . Nhà máy có quy mô khá
lớn với 9 phân xưởng sản xuất và nhà làm việc với một nhà máy nhiệt điện .

2

Nhà máy có nhiệm vụ sản xuất và cung cấp một khối lượng đường lớn cho
nhu cầu trong nước và cho xuất khẩu . Hiện tại nhà máy làm việc 3 ca với thời
gian làmviệc tối đa Tmax = 5500h và công nghệ khá hiện đại. Tương lai nhà máy sẽ

mở rộng lắp đặt các máy móc thiết bị hiện đại hơn. Đứng về mặt cung cấp điện thì
việc thiết kế cấp điện phải đảm bảo sự gia tăng phụ tải trong tương lai về mặt kỹ
thuật và kinh tế, phải đề ra phương án cấp điện sao cho không gây quá tải sau vài
năm sản suất và cũng không thể quá dư thừa dung lượng mà sau nhiều năm nhà
máy vẫn không khai thác hết dung lượng sông suất dự trữ dẫn đến lãng phí. Theo
quy trình trang bị điện và công nghệ của nhà máy ta thấy khi ngừng cung cấp điện
sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của nhà máy gây thiệt hại về nền kinh tế quốc dân do
đó ta xếp nhà máy vào phụ tải loại II , cần được bảo đảm cung cấp điện liên tục và
an toàn .
II. Đặc điểm và phân bố phụ tải :
Phụ tải điện trong nhà máy công nghiệp có thể phân ra làm 2 loại phụ tải :
+ Phụ tải động lực
+ Phụ tải chiếu sáng
Phụ tải động lực thường có chế độ làm việc dài hạn , điện áp yêu cầu trực tiếp
đến
thiết bị là 380/220V , công suất của chúng nằm trong dảitừ 1 đến hàng chục kW và
được cung cấp bởi dòng điện xoay chiều tần số f = 50 Hz .
Phụ tải chiếu sáng thường là phụ tải 1 pha , công suất không lớn . Phụ tải
chiếu
sáng bằng phẳng , ít thay đổi và thường dùng dòng điện xoay chiều tần số f = 50
Hz
Trong nhà máy có : kho than và củ cải đường, phân xưởng sửa chữa cơ khí , kho
thành phẩm là hộ loại III , trạm bơm là hộ loại II , các phân xưởng còn lại là hộ
loại I .

Số trên mặt bằng
1

Tên phân xưởng
Kho củ cải đường

3

Công suất đặt
(kW)
350

Diện tích
11683

2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

Px thái nấu cải đường
Bộ phận cô đặc
Phân xưởng tinh chế
Kho thành phẩm
Px sửa chữa cơ khí
Trạm bơm
Nhà máy nhiệt điện
Kho than
Phụ tải điện cho thị trấn

Chiếu sáng phân xưởng

700
550
750
150
600
350
5000

5092
4493
2996
5325
Theo tínhtoán
1598
Theo tínhtoán
6490
5000
Xđ theodtích

III. Đặc điểm công nghệ :
- Theo quy trình trang bị điện và quy trình công nghệ sản xuất của xí nghiệp thì
việc ngừng cung cấp điện sẻ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm gây thiệt hại
về kinh tế do đó ta xếp xí nghiệp vào phụ tải loại II
- Để quy trình sản xuất của xí nghiệp đảm bảo vận hành tốt thì phải đảm bảo
chất lượng điện năng và độ tin cậy cung cấp điện cho toàn xí nghiệp và cho các
phân xưởng quan trọng trong xí nghiệp.

Kho củ cải đường

Kho than
4

PX thái và nấu củ cải
đường

Nhà máy
nhiệt
điện

Bộ phận cô đặc

Kho thành
sản phẩm

PX tinh chế

PX sửa chữa cơ khí

Trạm bơm

Phụ tải điện cho thị trấn

Chương 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 , tương đương 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 tương tự như phụ tải thực

tế gây ra , vì vậy chọn các thiết bị theo phụ tải tính toán sẽ đảm bảo an toàn thiết bị
về mặt phát nóng .
Phụ tải tính toán được sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệ
thống cung cấp điện như : 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
lượng bù công suất phản kháng ,… phụ tải tính toán phụ thuộc vào nhiều yếu tố
như : công suất , số lượng , chế độ làm việc của các thiết bị điện , trình độ và
phương thức vận hành hệ thống ,… Nếu phụ tải tính toán xác định được nhỏ hơn
phụ tải

5

thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ của thiết bị điện , ngược lại nếu phụ tải tính toán
xác định được lớn hơn phụ tải thực tế thì gây ra dư thừa công suất , làm ứ đọng
vốn đầu tư , gia tăng tổn thất ,…cũng vì vậy đã có nhiều công trình nghiên cứu về
phương pháp xác định phụ tải tính toán , song cho đến nay vẫn chưa có được
phương phương pháp nào thật hoàn thiện . Những phương pháp cho kết quả đủ tin
cậy thì lại quá phức tạp , khối lượng tính toán và các thông tin ban đầu về phụ tải
lại quá lớn . Ngược lại những phương pháp tính đơn giản lại có kết quả có độ
chính xác thấp . sau đây là một số phương pháp thường dùng để xác định phụ tải
tính toán khi quy hoạch thiết kế hệ thống cung cấp điện :
1. Phương pháp xác định phụ tải tính toán (PTTT) theo công suất đặt và hệ
số nhu cầu :
Ptt = knc.Pđ
Trong đó :
knc : là hệ số nhu cầu , tra trong sổ tay kĩ thuật .
Pđ : là công suất đặt của thiết bị hoặc nhóm thiết bị , trong tính toán
có
thể lấy gần đúng Pđ ≈ Pdđ (kW) .

2. Phương pháp xác định PTTT theo công suất công suất trung bình và hệ số
hình dáng của đồ thị phụ tải :
Ptt = khd . Ptb
Trong đó :
khd : là hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải tra trong sổ tay kĩ thuật khi
biết
đồ thị phụ tải .
Ptb : là công suât trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị (kW) .
1

∫ P( t )dt

A
t
t
3. Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình và độ lệch của đồ
thị phụ tải khỏi giá trị trung bình :
Ptt = Ptb ± β.σ
Trong đó :
σ : là độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình .
β : là hệ số tán xạ của σ .
4. Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình và hệ số cực đại :
Ptt = kmax.Ptb = kmax.ksd.Pdđ
Trong đó :
Pdđ : là công suất danh định của thiết bị hoặc nhóm thiết bị (kW) .
kmax: là hệ số cực đại , tra trong sổ tay kĩ thuật theo quan hệ
kmax = f( n hq , k sd ) .
ksd : là hệ số sử dụng tra trong sổ tay kĩ thuật .
Ptb =

0

=

6

n hq : là số thiết bị dùng điện hiệu quả .
5. Phương pháp xác định PTTT theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị
sản phẩm :
Ptt =

a 0 .M
Tmax

Trong đó :
a0 : là suất chi phí điện năng cho một đơn vị sản phẩm ,
(kWh/đvsp) .
M : là số sản phẩm sản suất trong một năm .
Tmax: là thời gian sử dụng công suất lớn nhất , (h)
6. Phương pháp xác định PTTT theo suất trang bị điện trên một đơn vị diện
tích:
Ptt = p0 . F
Trong đó :
p0 : là suất trang bị điện trên một đơn vị diện tích , (W/m2) .
F : là diện tích bố trí thiết bị , (m2) .
7.Phương pháp tính trực tiếp :
Là phương pháp điều tra phụ tải trực tiếp để xác định PTTT áp dụng cho hai
trường hợp :
+ Phụ tải rất đa dạng không thể áp dụng phương pháp nào để xác

định
phụ tải tính toán .
+ Phụ tải rất giống nhau và lặp đi lặp lại ở các khu vực khác nhau
như
phụ tải ở khu trung cư .
8.Xác định phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị:
Theo phương pháp này thì phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị sẽ xuất hiện
khi thiết bị có dòng khởi động lớn nhất mở máy còn các thiết bị khác trong nhóm
đang làm việc bình thường và được tính theo công thức sau:
Iđn = Ikđ (max) + (Itt - ksd . Iđm (max))
Trong đó:
Ikđ (max) : là dòng khởi động của thiết bị có dòng khởi động lớn nhất
trong nhóm máy.
Itt
: là dòng điện tính toán của nhóm máy.
Iđm (max) : là dòng định mức của thiết bị đang khởi động.
: là hệ số sử dụng của thiết bị đang khởi động.
ksd
Trong các phương pháp trên , 3 phương pháp 1 ,5,6 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 phương pháp còn lại được 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 , nhưng khối lượng tính toán hơn và phức tạp .

7

Trong bài tập dài này với phân xưởng SCCK ta đã biết vị trí , công suất đặt , và
các chế độ làm việc của từng thiết bị trong phân xưởng nên khi tính toán phụ tải
động lực của phân xưởng có thể sử dụng phương pháp xác định phụ tải tính toán

theo công suất trung bình và hệ số cực đại . Các phân xưởng còn lại do chỉ biết
diện tích và công suất đặt của nó nên để xác định phụ tải động lực của các phân
xưởng này ta áp dụng phương pháp tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu .
Phụ tải chiếu sáng của các phân xưởng được xác định theo phương pháp suất
chiếu sáng trên một đơn vị diện tích sản xuất .
2.2 Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng sửa chữa cơ khí :
Phân xưởng sửa chữa cơ khí là phân xưởng số 6 trong sơ đồ mặt bằng nhà
máy có diện tích bố trí thiết bị là 1730,77 m2. Trong phân xưởng có 71 thiết bị
,công suất khác nhau , lớn nhất là 24,2KW song cũng có những thiết bị công suẩt
rất nhỏ ( 0,6Kw ) . Dựa vào hệ số tải (kt) để xem chế độ làm việc của thiết bị . Hầu
hết các thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn .
Với phân xưởng sửa chữa cơ khí để có kết quả chính xác nêu chọn phương
pháp tính toán là: “Tính phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ cực đại”.
2.2.1 Giới thiệu phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung
bình
Ptb và hệ số cực đại kmax ( còn gọi là phương pháp số thiết bị dùng điện
hiệu
quả nhq )
Ptt = kmax . Ptb = kmax . ksd . Pdđ
Trong đó:
Pdđ : là công suất danh định của phụ tải. (tổng công suất định mức của nhóm
phụ
tải).
ksd : là hệ số sử dụng công suất tác dụng của phụ tải (hệ số sử dụng chung
của nhóm phụ tải có thể được xác định từ hệ số sử dụng của từng thiết bị
đơn lẻ trong nhóm).
kmax : là hệ số cực đại công suất tác dụng của nhóm thiết bị (hệ số này sẽ
được xác định theo số thiết bị điện hiệu quả và hệ số sử dụng của nhóm
máy).
kmax =f ( nhq, ksd )

.
+ Số thiết bị dùng điện hiệu quả: “là số thiết bị giả thiết có cùng công suất,
cùng chế độ làm việc gây ra một phụ tải tính toán bằng phụ tải tính toán của nhóm
thiết bị điện thực tế có công suất và chế độ làm việc khác nhau”. Số thiết bị điện
hiệu quả có thể xác định được theo công thức sau:

8

n

n hq =

(∑ Pddi ) 2
i =1
n

∑ (Pddi )2
i =1

trong đó :
Pđmi Công suất định mức của thiết bị thứ i
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 theo phương pháp gần đúng với sai số tính toán nằm trong khoảng ≤ ±10%
+ Các trường hợp riêng để xác định gần đúng n hq :
Trường hợp 1:

Khi
Thì

m=

Pdd max
≤3
Pdd min

và

k sd ≥ 0,4

nhq = n

Pdđ max : là công suất danh định của thiết bị lớn nhất trong nhóm.
Pdđ min : là công suất danh định của thiết bị nhỏ nhất trong nhóm.
ksd
: là hệ số sử dụng công suất trung bình của nhóm máy.
Khi trong nhóm có n1 thiết bị có tổng công suất định mức nhỏ hơn
chú ý
hoặc bằng 5% tổng công suất định mức của toàn nhóm.

Trong đó:

n1

n

i =1

i =1

∑ S ddi ≤ 5 % ∑ S ddi

thì

nhq = n - n1

Trường hợp 2: Khi m > 3 và Ksd ≥ 0,2
n

n hq =

2.∑ Pddi
i =1

Pdd max

thì

nhq = n

Trường hợp 3: Khi không có khả năng sử dụng các cách đơn giản để tính
nhanh n hq thì có thể sử dụng các đường cong hoặc bảng tra. Thông thường các
đường cong và bảng tra được xây dựng quan hệ giữa n *hq (số thiết bị hiệu quả
tương đối) với các đại lượng n* và P* . Và khi đã tìm được n *hq thì số thiết bị điện
nhq = n . n *hq
hiệu quả của nhóm máy sẽ được tính;

9

Trong đó:

n* =

n1
n

và

P* =

Pdd1
Pdd

n1 : là số thiết bị có công suất lớn hơn một nửa công suất của thiết bị
có
công suất lớn nhất trong nhóm máy.
Pdđ1 : là tổng công suất định mức của n1 thiết bị.
Pdđ : là tổng công suất định mức của n thiết bị (tức của toàn bộ
nhóm).
Khi xác định phụ tải tính toán theo phương pháp số thiết bị dùng điện hiệu
quả : nhq , trong 1 số trường hợp cụ thể có thể dùng các công thức gần đúng sau :
+ Nếu n≤ 3 và n hq < 4 , phụ tải tính toán được tính theo công thức :
n

Ptt = ∑ Pddi
i =1

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

n

Ptt = ∑ k ti Pddi
i =1

Trong đó :
kti : là 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 như sau :
kti = 0,9 đối với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn
kti = 0,75 đối với các thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại .
+ Nếu n > 300 và ksd ≥ 0,5 phụ tải tính toán được tính theo công thức :
n

Ptt = 1,05.k sd ∑ Pddi
i =1

+ Đối với thiết bị có đồ thị phụ tải bằng phẳng ( các máy bơm , quạt
nén khí ... ) phụ tải tính toán có thể lấy bằng phụ tải trung bình :
+ Nếu trong mạng có thiết bị một pha cần phải phân phối đều các thiết
bị cho ba pha của mạng , trước khi xác định nhq phải quy đổi công suất của các phụ
tải 1 pha về 3 pha tương đương :
Nếu thiết bị 1 pha đấu vào điện áp pha : Pqđ = 3.Ppha max
Nếu thiết bị 1 pha đấu vào điện áp dây : Pqđ = 3Ppha 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 trước khi xác định nhq theo
công thức

Pqd = ε dm .Pdd
Trong đó : εđm - hệ số đóng điện tương đối phần trăm , cho trong lí lịch máy .
2.2.2 Trình tự xác định phụ tải tính toán theo phương pháp Ptb và kmax:

10

1. Phân nhóm phụ tải :
Để phân nhóm phụ tải ta dựa vào nguyên tắc sau:
+ Các thiết bị trong 1 nhóm phải có vị trí gần nhau trên mặt bằng để giảm chiều
dài đường dây hạ áp,do đó có thể giảm vốn đầu tư và tổn thất trên đường dây hạ
áp trong phân xưởng.
+ Các thiết bị trong nhóm nên có cùng chế độ làm việc (điều này sẽ thuận tiện
cho việc tính toán và CCĐ sau này ví dụ nếu nhóm thiết bị có cùng chế độ làm
việc, tức có cùng đồ thị phụ tải vậy ta có thể tra chung được ksd, knc; cosϕ; ...).
+ Các thiết bị trong các nhóm nên được phân bổ để tổng công suất của các
nhóm ít chênh lệch nhất (điều này nếu thực hiện được sẽ tạo ra tính đồng loạt cho
các trang thiết bị CCĐ. )
+ Ngoài ra số thiết bị trong cùng một nhóm cũng không nên quá nhiều vì số lộ
ra của một tủ động lực cũng bị không chế (thông thường số lộ ra lớn nhất của các
tủ động lực được chế tạo sẵn cũng không quá 8). Tuy nhiên khi số thiét bị của một
nhóm quá ít
cũng sẽ làm phức tạp hoá trong vận hành và làm giảm độ tin cậy CCĐ cho từng
thiết bị.
Dựa theo nguyên tắc phân nhóm phụ tải điện đã nêu ở trên và căn cứ vào vị trí,
công suất thiết bị bố trí trên mặt bằng phân xưởng có thể chia các thiết bị trong
phân xưởng Sửa chữa cơ khí thành : nhóm phụ tải . Kết quả phân nhóm phụ tải
điện được trình bày ở bảng 2.1 :

Bảng 2.1 - Tổng hợp kết quả phân nhóm phụ tải điện .

11

TT

1
1
2
3
4
5
6
7
8
9

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

1

Tên Thiết Bị

2
Nhóm I :

Búa hơi để rèn
Lò rèn
Lò rèn
Máy ép ma sát
Lò điện
Dầm treo có pâlang điện
Quạt ly tâm
Máy biến áp
Búa hơi để rèn
Cộng nhóm I
Nhóm II :
Lò rèn
Quạt lò
Quạt thông gió
May mài sắc
Lò điện
Lò điện để ram
Lò điện
Bể dầu
Thiết bị để tôi bánh răng
Bể dầu có tăng nhiệt
Cộng nhóm II
Nhóm III :
Lò bằng chạy điện

Số
Lượng

Kí hiệu trên mặt
bằng

Pdm(kW)

3

4

1 Máy
5

2
1
1
1
1
1
1
2
2
12

2
3
4
8
9
11
13
17
1

28
4.5
6
10
15
4.85
7
2.2
10

1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
10

3
5
6
12
20
21
23

24
25
26

4.5
2.8
2.5
3.2
30
36
20
4
18
3

4.5
2.8
2.5
3.2
30
36
20
4
18
3
124

11.4
7.09
6.33

8.1
75.97
91.16
50.64
10.13
45.58
7.6

1

18

30

30

75.97

12

Idm(A)
Toàn
bộ
6

7

56
2*70.9
4.5

11.4
6
15.19
10
25.32
15
37.98
4.85
12.28
7
17.73
4.4
2*5.57
20
2*25.32
127.75

2
3
4
5

1
2
3

1
2
3

4
5
6
7
8
9

TT

1
1
2
3

Lò điện để hoá cứng
lkiện
Máy đo độ cứng đầu côn
Máy mài sắc
Cần trục cánh có pl điện
Cộng nhóm III
Nhóm IV :
Thiết bị cao tần
Thiết bị đo bi
Lò điện
Cộng nhóm IV
Nhóm V :
Máy nén khí
Máy bào gỗ
Máy khoan
Bàn cưa đại

Maáy bào gỗ
Máy cưa tròn
Quạt gió trung áp
Quạt gió số 9.5
Quạt số 14
Cộng nhóm V

1
1
1
1
5

19
28
31
33

90
0.6
0.25
1.3

90
0.6
0.25
1.3
122.15

227.9

1.52
0.63
3.29

1
1
1
3

34
37
22

80
23
20

80
23
20
123

220.58
58.24
50.64

1
1
1
1

1
1
1
1
1
9

40
41
42
44
46
47
48
49
50

40.5
6.5
4.2
4.5
10
7
9
12
18

40.5
6.5
4.2

4.5
10
7
9
12
18
116.2

113.95
11.4
8.1
11.4
17.73
17.73
22.79
30.38
45.58

2.Xác định phụ tải tính toán của các nhóm phụ tải
( Các giá trị ksd,cosϕ,nhq* và kmax tra ở phụ lục I.1; I.5; I.6)
a.Tính toán cho nhóm I : Số liệu của phụ tải tính toán của nhóm I cho trong bảng
sau:
Số
Kí hiệu trên mặt
Tên Thiết Bị
Lượng
bằng
Pdm(kW)
Idm(A)
Toàn

1 Máy
bộ
2
3
4
5
6
7
Nhóm I :
Búa hơi để rèn
2
2
28
56
2*70.9
Lò rèn
1
3
4.5
4.5
11.4
Lò rèn
1
4
6
6
15.19

13

4
5
6
7
8
9

Máy ép ma sát
Lò điện
Dầm treo có pâlang điện
Quạt ly tâm
Máy biến áp
Búa hơi để rèn
Cộng nhóm I

1
1
1
1
2
2
12

8
9
11
13
17
1

10
15
4.85
7
2.2
10

10
25.32
15
37.98
4.85
12.28
7
17.73
4.4
2*5.57
20
2*25.32
127.75

Tra phụ lục I.1 ta tìm được : ksd = 0.3; cosϕ =0.6
Ta có ksd = 0.3 > 0.2
m=

Pdm max
28
=
= 12.7 >3

Pdm min 2.2
n

Suy ra nhq =

2 * ∑ Pdmi
1

Pdm max

= 9.125

Lấy nhq = 9
Tra phụ lục I.6 với ksd = 0.3, nhq=9 tìm được kmax =1.6
Phụ tải tính toán của nhóm I:
n

Ptt = kmax*ksd* ∑ Pdmi = 1.6*0.3*127.75 = 61.32(kW)
i =1

Qtt = Ptt*tgϕ =61.32*1.33 = 81.76(KVAr)
Stt = Ptt/cosϕ = 61.32/0.6=102.2(KVA)
Itt =

S tt
U* 3

=

102.2

0.38 * 3

(A)

= 155.28

a.Tính toán cho nhóm II : Số liệu của phụ tải tính toán của nhóm II cho trong
bảng sau:

TT

Tên Thiết Bị

Số
Lượng

1

2

3

1
2
3
4

Nhóm II :
Lò rèn
Quạt lò

Quạt thông gió
May mài sắc

Kí hiệu trên mặt
bằng
4
1
1
1
1

3
5
6
12

14

Pdm(kW)
1 Máy Toàn bộ
5
6
4.5
2.8
2.5
3.2

4.5
2.8
2.5

3.2

Idm(A)
7

5
6
7
8
9
10

Lò điện
Lò điện để ram
Lò điện
Bể dầu
Thiết bị để tôi bánh răng
Bể dầu có tăng nhiệt
Cộng nhóm II

1
1
1
1
1
1
10

20

21
23
24
25
26

30
36
20
4
18
3

30
36
20
4
18
3
124

Tra phụ lục I.1 ta tìm được : ksd = 0.3; cosϕ =0.6
Ta có ksd = 0.3 > 0.2
m=

Pdm max 36
=
= 14.4 >3
Pdm min 2.5
n

Suy ra nhq =

2 * ∑ Pdmi
1

Pdm max

= 6.8

Lấy nhq = 7
Tra phụ lục I.5 với ksd = 0.3, nhq=7 tìm được kmax =1.72
Phụ tải tính toán của nhóm II:
n

Ptt = kmax*ksd* ∑ Pdmi = 1.72*0.3*124 = 63.98(kW)
i =1

Qtt = Ptt*tgϕ =63.98*1.33 = 85.31(KVAr)
Stt = Ptt/cosϕ = 63.98/0.6=106.63(KVA)
Itt =

S tt
U* 3

=

106.63
0.38 * 3

(A)

= 162

a.Tính toán cho nhóm III: Số liệu của phụ tải tính toán của nhóm II cho trong
bảng sau:
TT

1
1
2

Tên Thiết Bị

2
Nhóm III :
Lò bằng chạy điện
Lò điện để hoá cứng

Số
Lượng

Kí hiệu trên mặt
bằng

3

1 Máy
5

4
1
1

18
19
15

Pdm(kW)

30
90

Idm(A)
Toàn
bộ
6
30
90

7

lkiện
3
4
5

Máy đo độ cứng đầu côn
Máy mài sắc

Cần trục cánh có pl điện
Cộng nhóm III

1
1
1
5

28
31
33

0.6
0.25
1.3

0.6
0.25
1.3
122.15

Tra phụ lục I.1 ta tìm được : ksd = 0.7; cosϕ =0.9
2

⎛ n
⎞
⎜ ∑ Pdm ⎟
nhq = ⎝ i =1 ⎠2 =
n

∑ (P )

(30 + 90 + 0.6 + 0.25 + 1.3)2

(30

2

+ 90 2 + 0.6 2 + 0.25 2 + 1.3 2

)

= 1.66

dm

i =1

V ì n>3 v à nhq < 4 nên phụ tải tính toán của nhóm III được tính theo công thức :
Ptt =

n

∑k
i =1

pti

* Pdmi = 0.9*122.15=100.94(kW)

Qtt = Ptt*tgϕ =100.94*0.48=48.89 (KVAr)
Stt = Ptt/cosϕ = 100.94/0.96=112.16(KVA)
Itt =

S tt
U* 3

=

112.16
0.38 * 3

(A)

= 170.4

a.Tính toán cho nhóm IV: Số liệu của phụ tải tính toán của nhóm IV cho trong
bảng sau:
TT

1
1
2
3

Tên Thiết Bị

2
Nhóm IV :
Thiết bị cao tần

Thiết bị đo bi
Lò điện
Cộng nhóm IV

Số
Lượng

Kí hiệu trên mặt
bằng

3

1 Máy
5

4
1
1
1
3

34
37
22

16

Pdm(kW)

80

23
20

Idm(A)
Toàn
bộ
6
80
23
20
123

7

Tra phụ lục I.1 ta tìm được : ksd = 0.5; cosϕ =0.7
2

⎛ n
⎞
⎜ ∑ Pdm ⎟
nhq = ⎝ i =1 ⎠2 =

(80 + 23 + 20)2 = 2.06
2
2
2

(80

n

∑ (P )

+ 23 + 20

)

dm

i =1

V ì n>3 v à nhq < 4 nên phụ tải tính toán của nhóm IV được tính theo công thức :
Ptt =

n

∑P

dmi

i =1

= 123(kW)

Qtt = Ptt*tgϕ =123*1.02=125.49 (KVAr)
Stt = Ptt/cosϕ = 123/0.7=175.71(KVA)
Itt =

S tt

U* 3

=

175.71
0.38 * 3

(A)

= 267

a.Tính toán cho nhóm V : Số liệu của phụ tải tính toán của nhóm V cho trong bảng
sau:

TT

1
1
2
3
4
5
6
7
8
9

Tên Thiết Bị

2

Nhóm V :
Máy nén khí
Maáy bào gỗ
Máy khoan
Bàn cưa đại
Maáy bào gỗ
Máy cưa tròn
Quạt gió trung áp
Quạt gió số 9.5
Quạt số 14

Số
Lượng

Kí hiệu trên mặt
bằng

3

1 Máy
5

4
1
1
1
1
1
1
1

1
1

40
41
42
44
46
47
48
49
50

17

Pdm(kW)

40.5
6.5
4.2
4.5
10
7
9
12
18

Idm(A)
Toàn
bộ

6
40.5
6.5
4.2
4.5
10
7
9
12
18

7

9

Cộng nhóm V

116.2

Tra phụ lục I.1 ta tìm được : ksd = 0.7; cosϕ =0.8
Ta có ksd = 0.7 > 0.2
m=

Pdm max 45
=
= 14.06 >3
Pdm min 3.2
n

2 * ∑ Pdmi

Suy ra nhq =

1

Pdm max

= 5.16

Lấy nhq = 5
Tra phụ lục I.6 với ksd = 0.7, nhq=5 tìm được kmax =1.26
Phụ tải tính toán của nhóm I:
n

Ptt = kmax*ksd* ∑ Pdmi = 1.26*0.7*116.2 = 102.49(kW)
i =1

Qtt = Ptt*tgϕ =102.49*0.75 = 76.87(KVAr)
Stt = Ptt/cosϕ = 102.49/0.8=128.11(KVA)
Itt =

S tt
U* 3

128.11

=

0.38 * 3

= 189.12

(A)

3. Xác định phụ tải tính toán của toàn phân xưởng :
*Phụ tải tác dụng của phân xưởng:
5

Ppx =kdt* ∑ Pdmi = 0.7*(61.32+ 63.98+ 100.94 +123 +102.49) = 316.21(kW)
i =1

Trong đó :
Kdt : hệ số đồng thời của toàn phân xưởng;lấy kdt = 0.7
*Phụ tải phản kháng của phân xưởng:
5

Qpx = kdt* ∑ Qdmi = 0.7*(81.76 + 85.31 +48.89 +125.49 +76.87)=
i =1

292.82(KVAr)
*Phụ tải toàn phần của phân xưởng:
Stt = (Ppx + Pcs )2 = (Q px )2 = (316.21 + 19.47 )2 + (292.82 )2 =445.45(KVA)
Ittpx =

S ttpx
U* 3

cosϕpx=

Pttpx
S11 px

=

=

445.45
0.38 * 3

= 676.79( A)

(316.21 + 19.47)
= 0.75
445.45

2.3. Xác định phụ tải tính toán cuả các phân xưởng còn lại :
18

Do chỉ biết công suất đặt và diên tích của phân xưởng nên ở đây ta sử dụng
phương pháp xác định PTTT theo công suất đặt và hệ số nhu cầu.
2.3.1.Phương pháp xác định PTTT theo công suất đặt và hệ số nhu cầu:
Biểu thức tính toán của phương pháp:
Ptt = knc.Pđ
Qtt = Ptt .tg ϕ
Stt =

Ptt + Q tt
2

2

Trong đó:
Pđ : là công suất đặt của thiếtbị trong phân xưởng .
knc: là hệ số nhu cầu của thiết bị hoặc nhóm thiết bị ,tra trong sổ tay kỹ
thuật
tg ϕ : Tương ứng với Cos ϕ đặc trưng cho nhóm hộ tiêu thụ
2.3.2. Xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng:
* Xác định PTTT của kho củ cải đường :
Công suất đặt : Pđ = 350 (kW)
Diện tích
: F = 11383.14 (m2)
Tra bảng PL1.3 ta có :
knc = 0.5 ; cosϕ = 0.75
Tra bảng PL1.7 ta có suất chiếu sáng p0 = 10 W 2 , ở đây sử dụng bóng đèn
m
sợi đốt nên cosϕcs = 1.
Công suất tính toán động lực :
Pđl = knc .Pđ = 0.5×350 = 175 ( kW )
Qđl = Pđl .tgϕ = 175 × tg(arccos0.8) = 154.3 (kVAr)
Công suất tính toán chiếu sáng :
Pcs = p0 .F = 10 × 11300 = 113000(W) = 113 (kW)
Công suất tính toán tác dụng của toàn phân xưởng :
Ptt = Pđl + Pcs = 175 + 113 = 288 (kW)
Công suất tính toán phản kháng của toàn phân xưởng :
Qtt = Qđl + Qcs = 154 + 0 = 154 (kVAr)
Công suất tính toán của toàn phân xưởng :
Stt = Ptt2 + Q 2tt = 2882 + 154 2 = 327.5 (kVA)
Stt

327.5
=
= 497.5 (A)
U. 3 0.38 3
Tính toán tương tự cho các phân xưởng còn lại ta được kết quả như ở bảng 2.8 :

Itt =

19

20

Bảng 2.8. Phụ tải tính toán các phân xưởng.

TT
1

Tên phân xưởng

Po
Pdl
Pcs
(W/m2) (kW) (kW)
10
175 113.8

Pđ
F

(kW)
(m2)
350 11383.14

knc

cosϕ

0.5

0.75

5392.01

0.5

0.75

15

350

80.88

4493.34
2995.56
5325.44
1730.77
1597.63
6490.38

-

0.5 0.75
0.5 0.75
0.5 0.75
- 0.696
0.5 0.75
0.5 0.75
0.25 0.9

10
10
16
14
10
10
-

275
375
75
81.69
300
175
1250

44.93
29.96
85.21
24.23

15.98
63.90
-

Kho củ cải đường
Phân xưởng thái và
2
700
nấu củ cải đường
3
Bộ phận cô đặc
550
4
Phân xưởng tinh chế
750
5
Kho thành phẩm
150
6 Phân xưởng sửa chữa cơ khí
7
Trạm bơm
600
8 Nhà máy nhiệt điện(12%td)
9
Kho than
350
10
Phụ tải điện cho thị trấn
5000
Tổng

21

Ptt
(kW)
288
430.9

Qtt
Stt
(kVAr) (kVA)
170
327.5
367.5

530.0

Itt
(A)
497.5

0.88

805.3

0.88

tgϕ

319.9 329.18 401.5 610.0 0.88

405.0
400
522.8 794.4 0.88
160.2
67.5
173.3 263.3 0.88
105.92 109.3 152.2 231.24 1.03
316.0 367.27 412.1 626.2 0.88
0.88
239
196
285.3 433.4 0.88
1250
605.4 1388.9 2110.2 0.48
3516.62 2613.7 4193.6

2.4. Xác định phụ tải tính của toàn nhà máy :
Phụ tải tính toán tác dụng của toàn nhà máy:
10

Pttnm = k dt ∑ Ptti = 0.8 x 3516.62 = 2813 (kW)
1

Phụ tải tính toán phản kháng toàn nhà máy :
10

Q ttnm = k dt ∑ Q tti = 0.8 x 2613.7 = 2091

(kVAr)

1

Phụ tải tính toán toàn phần của nhà máy:

Sttnm = Pttnm + Q 2ttnm = 28132 + 20912 = 3505 (kVA)
2

Hệ số công suất của toàn nhà máy:

Pttnm 2813
=
= 0.8
S ttnm 3505
S ttnm
=
= 3505 = 5325.6
3 .U dm
3x 0.38

cos ϕ nm =
I ttnm

(A)

2.5. Xác định tâm phụ tải điện và biểu đồ phụ tải :
2.5.1. Tâm phụ tải điện :
Tâm phụ tải điện là điểm qui ước nào đấy sao cho :
n

∑ Pi .l i

→ min

i =1

Trong đó :
Pi , li : là công suất tác dụng và khoảng cách từ điểm tâm phụ tải

điện

đến phụ tải i
Tâm qui ước của phụ tải xí nghiệp được xác định bởi một điểm M có toạ độ
(theo hệ trục độ tuỳ chọn) được xác định bằng các biểu thức sau: M(x0 , y0 , z0) .
n

∑ S i .x i
x0 =

i =1
n

∑ Si
i =1

n

n

;

y0 =

∑ S i .y i
i =1
n

∑Si

;

i =1

z0 =

∑ S i .z i
i =1
n

∑Si
i =1

Trong đó: Si
: là phụ tải tính toán của phân xưởng i.
xi , yi , zi : là toạ độ của phân xưởng i theo hệ trục toạ độ tuỳ chọn.
n
: là số phân xưởng có phụ tải điện trong xí nghiệp.
Thực tế ta bỏ qua 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 chi phí cho
dây dẫn và giảm tổn thất trên lưới điện .

2.5.2 . Biểu đồ phụ tải điện :

22

Việc xác định biểu đồ phụ tải trên mặt bằng nhà máy có mục đích là để phân
phối hợp lý các trạm biến áp trong phạm vi nhà máy ,chọn các vị trí đặt máy biến
áp sao cho đạt chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cao nhất .
Biểu đồ phụ tải của mỗi phân xưởng là một vòng tròn có diện tích bằng phụ tải
tính của phân xưởng đó theo một tỷ lệ lựa chọn .Nếu coi phụ tải mỗi phân xưởng
là đồng đều theo diện tích phân xưởng thì tâm vòng tròn phụ tải trùng với tâm của
phân xưởng đó .
Mỗi vòng tròn biểu đồ phụ tải chia ra hai thành phần :
+Phụ tải động lực
+Phụ tải chiếu sáng
Bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải xác định theo biểu thức :
Ri =

Si
: trong đó m là tỉ lệ xích, chọn m=10 kVA/mm2
π× m

Góc của phụ tải chiếu sáng của vòng tròn biểu đồ phụ tải bằng:
360 × Pcs
αcs =
Ptt

Kết quả tính toán Ri và αcsi của biểu đồ phụ tải các phân xưởng được ghi trong
bảng sau:
Bảng 2.9: Kết quả xác định Ri và αcsi cho các phân xưởng

T
T
1

Tên phân xưởng

Kho củ cải đường
Phân xưởng thái và
2
nấu củ cải đường
3
Bộ phận cô đặc
4 Phân xưởng tinh chế
5
Kho thành phẩm
Phân xưởng sửa chữa
6
cơ khí
7
Trạm bơm
Nhà máy nhiệt điện
8
tự dùng (12%)
9
Kho than
Phụ tải điện cho thị
10
trấn
NHÀ MÁY