Đồ án Cung cấp điện cho nhà máy cơ khí

Đồ án: Cung Cấp Điện

Trường ĐHSP Kỹ Thuật Vinh
LỜI NÓI ĐẦU

Nước ta đang trong giai đoạn phát triển nhanh chóng. Do yêu cầu phát
triển của đất nước thì điện năng cũng phát triển để theo kịp nhu cầu về điện.
Để có thể đưa điện năng tới các phụ tải cần xây dựng các hệ thống cung cấp
điện cho các phụ tải này. Lĩnh vực cung cấp điện hiện là một lĩnh vực đang
có rất nhiều việc phải làm. Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của sản xuất,
truyền tải điện năng nói chung và thiết kế cung cấp điện nói riêng. Để đảm
bảo, tiết kiểm những chi phí, tổn hao trong lắp đặt, vận hành và sửa chữa
nên cung cấp điện là mĩnh vực quan trọng trong công nghiệp và hộ dân cư.
Tăng tính an toàn và chất lượng điện năng tốt đó chính là công việc của môn
học Cung Cấp Điện.
Trong nhiệm vụ thiết kế đồ án, em được phân công về phần thiết kế
cung cấp điện cho phân xưởng Cơ Khí 2. Được sự hướng dẫn, giảng dạy
nhiệt tình của các thầy, cô giáo trong bộ môn và đặc biệt là của cô Nguyễn
Minh Thư, em đã hoàn thành nhiệm vụ được giao. Mặc dù đã rất cố gắng
nhưng kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế nên đồ án của em có thể còn
nhiều sai sót, em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy, cô trong bộ môn.
Em xin chân thành cảm ơn Cô giáo Nguyễn Minh Thư cùng các thầy
cô giáo khác trong bộ môn.

Vinh, ngày 05 tháng 01 năm 2011
Sinh viên thực hiện:

Sinh viên:

1

Đồ án: Cung Cấp Điện

Trường ĐHSP Kỹ Thuật Vinh

Chương mở đầu : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY
Ngành cơ khí chế tạo máy đã từ lâu là một trong những ngành then
chốt của nền kinh tế quốc dân. Với nhiệm vụ sửa chữa, sản xuất phụ tùng
thay thế chế tạo các máy công cụ, máy móc cơ giới... đáp ứng nhu cầu của
sự phát triển kinh tế. Các nhà máy cơ khí chiếm một số lượng lớn và phân
bố rộng rãi trên khắp đất nước ta. Ngày nay, cùng với sự phát triển của các
ngành công nghiệp khác, cơ khí chế tạo máy cũng không ngừng phát triển cả
về số lượng và chất lượng. Nhà máy cơ khí trung quy mô là nhà máy thuộc
ngành cơ khí chế tạo máy. Nhà máy có tổng diện tích mặt bằng là: 39963

m

2

. Với các phân xưởng và các phòng làm việc cho ở bảng:

Bảng1-1: Số liệu phụ tải tính toán các phân xưởng trong nhà máy
TT
1
2
3
4
5
6
7

8
9
10
11
12

Tên phân xưởng
Cơ điện
Cơ khí
Cơ khí 2
Rèn, dập
Đúc thép
Đúc gang
Mộc mẫu
Lắp ráp
Kiểm nghiệm
Kho 1(Sảnphẩm)
Kho2 (Vật tư)
Nhà hành chính

Sinh viên:

Ptt (KW)
150
150
Ptt
165
200
170
100

110
70
50
50
70

Qtt(KVar)
130
130
Qtt
125
160
150
70
90
50
35
25
40

Loại hộ
2
2
1
2
1
1
1
2
1

2
2
1

2


ỏn: Cung Cp in

Trng HSP K Thut Vinh
35kV
12m

Đúc gang

Rèn dập

Cơ khí 1

Đúc thép

Cơ khí 2

Mộc mẫu

Cơ điện

Lắp ráp

Kho vật tu

Kiểm nghiệm

Nhà
hành
chính

Kho
sản
phẩm

Ga ra
Bảo vệ

Sơ đồ mặt bằng nhà máy
Sinh viờn:

3


Đồ án: Cung Cấp Điện

Trường ĐHSP Kỹ Thuật Vinh

Dây chuyền công nghệ của nhà máy

Méc mÉu
Nguyªn
liÖu

§óc
RÌn

KhÝ nÐn

Gia
C«ng

L¾p r¸p

KiÓm tra

Thµnh
phÈm

Nhiªn
liÖu
D©y chuyÒn c«ng nghÖ

Giai đoạn đầu tiên của quy trình công nghệ là tạo phôi. Kim loại
đượcđưa vào nấu chảy và đúc phôi, giai đoạn này thường sử dụng các lò nấu
kim loại đốt bằng than hoặc bằng lò điện trở, lò hồ quang, lò trung tần. Sau
khi đúc xong thì phôi được làm sạch, cắt bỏ phần thừa và đưa sang bộ phận
rèn dập, một phần sau khi đúc đưa sang gia công cắt gọt kim loại để gia
công thành các chi tiết máy, ở quá trình này có rất nhiều máy công cụ như
máy tiện, phay, bào mài v.v... Với các công suất khác nhau, có thể làm việc
độc lập hoặc có thể làm theo đây chuyền.ở đây các chi tiết máy được hoàn
thiện để đưa sang quy trình lắp ráp.
Một số chi tiết nhà máy chịu mài mòn như bánh răng, trục máy... sau
khi gia công cắt gọt còn phải gia công nhiệt luyện như tôi, công đoạn này thường dùng các lò tôi.

Lắp ráp là quá trình cuối cùng của dây chuyền sản xuất, ở giai đoạn
này các chi tiết máy được lắp ráp thành khối và thành máy hoàn chỉnh.

Sinh viên:

4


Đồ án: Cung Cấp Điện

Trường ĐHSP Kỹ Thuật Vinh

Nhà máy được xây dựng mới với trình độ tự động hoá cao, một số máy
làm việc theo dây chuyền nên phụ tải nhà máy được xếp vào phụ tải loại 1.
Nhà máy làm việc 2 ca thời gian sử dụng công suất cực đại là Tmax= 4500h.
Với những đặc điểm và tính chất sản xuất đó, nhà máy cần được cung cấp
điện liên tục và an toàn, đảm bảo chất lượng điện năng tốt.

Chương 1 : PHÂN TÍCH YÊU CẦU CCĐ CHO HỘ PHỤ TẢI.
1.Đăc điểm của Hộ tiêu thụ .
* Hộ tiêu thụ là bộ phận quan trọng của hệ thống cung cấp điện. Tuỳ theo
mức độ quan trọng mà hộ tiêu thụ được phân thành ba loại:
1.Hộ loại 1:Là hộ tiêu thụ mà khi bị ngừng cung cấp điện sẽ dẫn đến nguy
hiểm đối với tính mạng con người ,gây thiệt hại lớn về kinh tế (hư hỏng máy
móc ,thiết bị ,gây ra hàng loạt phế phẩm ) ảnh hưởng lớn đến an ninh quốc
gia...vv...
*Đối với hộ loại 1 phải được cung cấp điện với độ tin cậy cao, thường
dùng 2 nguồn đi đến, đường dây 2 lộ đến,có nguồn dự phòng v.v...Nhằm hạn
chế đến mức thấp nhất việc mất điện.Thời gian mất điện thường được coi
bằng thời gian tự động đóng nguồn dự trữ.

2. Hộ loại 2: Là hộ tiêu thụ mà khi ngừng cung cấp điện sẽ gây ra thiệt hại
lớn về kinh tế như hư hỏng một bộ phận máy móc thiết bị ,gây ra phế
phẩm ,ngừng trệ sản xuất mà tiêu biểu nhà máy cơ khí ta đang xét.
*Để cung cấp cho hộ loại 2 ta có thể dùng phương án có hoặc không có
nguồn dự phòng, đường dây một lộ hay đường dây kép việc chọn phương
án cần dựa vào kết quả so sánh giữa vốn đầu tư phải tăng thêm và giá trị

Sinh viên:

5


Đồ án: Cung Cấp Điện

Trường ĐHSP Kỹ Thuật Vinh

thiệt hại kinh tế do ngừng cung cấp điện.ở hộ loại 2 cho phép ngừng cung
cấp điện trong thời gian đóng nguồn dự trữ bằng tay.
3. Hộ loại 3:Là những hộ tiêu thụ điện còn lại như khu dân cư, trường học,
phân xưởng phụ, nhà kho của các nhà máy v.v...
Để cung cấp điện cho hộ loại 3 ta có thể dùng một nguồn điện hoặc
đường dây một lộ.
2. Những yêu cầu và nội dung chủ yếu khi thiết kế hệ thống cung cấp
điện .
Mục tiêu chính của thiết kế cung cấp điện là đảm bảo cho hộ tiêu thụ
luôn luôn đủ điện năng với chất lượng nằm trong phạm vi cho phép.
Một phương án cung cấp điện xí nghiệp được xem là hợp lý khi thoả
mãn những yêu cầu sau:
+)Vốn đầu tư nhỏ, chú ý đến tiết kiệm được ngoại tệ quý vật tư hiếm .
+)Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cao tuỳ theo tính chất hộ tiêu thụ.

+)Chi phí vận hành hàng năm thấp .
+)Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.
+)Thuận tiện cho vận hành, sửa chữa v.v...
+)Đảm bảo chất lượng điện năng, chủ yếu là đảm bảo độ lệch và độ dao
động điện áp bé nhất và nằm trong phạm vi giá trị cho phép so với định mức.
Ngoài ra, khi thiết kế cung cấp điện cũng phải chú ý đến nhữngyêu cầu
khác như: có điều kiện thuận lợi nếu có yêu cầu cần phát triển phụ tải sau
này, rut ngắn thời gian xây dựng v.v...

Sinh viên:

6


Đồ án: Cung Cấp Điện

Trường ĐHSP Kỹ Thuật Vinh

CHƯƠNG 2
XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN
Khi thiết kế cung cấp điện cho một công trình (cụ thể là nhà máy ta
đang thiết kế) thì nhiệm vụ đầu tiên của người thiết kế là phải xác định được
nhu cầu điện của phụ tải công trình đó (hay là công suất đặt của nhà máy...).
Tuỳ theo quy mô của công trình (hay của nhà máy...) mà phụ tải điện
phải được xác định theo phụ tải thực tế hoặc còn phải kể đến khả năng phát
triển trong tương lai. Cụ thể là muốn xác định phụ tải điện cho một xí
nghiệp, nhà máy thì chủ yếu dựa vào các máy móc thực tế đặt trong các
phân xưởng và xét tới khả năng phát triển của cả nhà máy trong tương lai
(đối với xí nghiệp nhà máy công nghiệp thì chủ yếu là tương lai gần) còn đối
với công trình có quy mô lớn (như thành phố, khu dân cư...) thì phụ tải phải

kể đến tương lai xa. Như vậy, việc xác định nhu cầu điện là giải bài toán dự
báo phụ tải ngắn hạn (đối với các xí nghiệp, nhà máy công nghiệp) còn dự
báo phụ tải dài hạn (đối với thành phố, khu vực...). Nhưng ở đây ta chỉ xét
đến dự báo phụ tải ngắn hạn vì nó liên quan trực tiếp đến công việc thiết kế
cung cấp điện nhà máy ta.
Dự báo phụ tải ngắn hạn là xác định phụ tải của công trình ngay sau khi
công trình đi vào sử dụng. Phụ tải này thường được gọi là phụ tải tính toán.
Người thiết kế cần phải biết phụ tải tính toán để chọn các thiết bị điện như:
máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng, cắt, bảo vệ... để tính các tổn thất
công suất, tổn thất điện áp, để lựa chọn các thiết bị bù... Chính vì vậy, phụ
tải tính toán là một số liệu quan trọng để thiết kế cung cấp điện. Phụ tải điện
phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: công suất và số lượng các thiết bị điện, chế
độ vận hành của chúng, quy trình công nghệ của mỗi nhà máy, xí nghiệp,

Sinh viên:

7


Đồ án: Cung Cấp Điện

Trường ĐHSP Kỹ Thuật Vinh

trình độ vận hành của công nhân v.v... Vì vậy, xác định chính xác phụ tải
tính toán là một nhiệm vụ khó khăn nhưng lại rất quan trọng. Bởi vì, nếu phụ
tải tính toán được xác định nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ
của các thiết bị điện, có khả năng dẫn đến đến cháy nổ rất nguy hiểm. Nếu
phụ tải tính toán lớn hơn phụ tải thực tế nhiều thì các thiết bị điện được chọn
sẽ quá lớn so với yêu cầu, gây lãng phí và không kinh tế.
Do tính chất quan trọng như vậy, nên đã có nhiều công trình nghiên cứu

và có nhiều phương pháp tính toán phụ tải điện.
Nhưng vì phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố như đã trình bày ở
trên và sự biến động theo thời gian nên thực tế chưa có phương pháp nào
tính toán chính xác và tiện lợi phụ tải điện. Nhưng hiện nay đang áp dụng
một số phương pháp sau để xác định phụ tải tính toán:
+ Phương pháp tính theo công suất đặt và hệ số nhu cầu.
+ Phương pháp tính theo hệ số cực đại và công suất trung bình.
+ Phương pháp tính theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản
phẩm.
+ Phương pháp tính theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản
xuất.
Trong quá trình chuẩn bị thiết kế thì tuỳ theo quy mô, đặc điểm của
công trình (nhà máy, xí nghiệp...) tuỳ theo giai đoạn thiết kế là sơ bộ hay kỹ
thuật thi công mà chọn phương pháp tính toán phụ tải cho thích hợp. Sau
đây sẽ trình bày một số đại lượng, hệ số tính toán và các phương pháp tính
phụ tải tính toán.
I. CÁC ĐẠI LƯỢNG CẦN LƯU Ý
1.1 Số thiết bị tiêu thụ điện năng hiệu quả (nhq) :

Sinh viên:

8


Đồ án: Cung Cấp Điện

Trường ĐHSP Kỹ Thuật Vinh

Xét một nhóm gồm có nhiều n thiết bị có công suất định mức và chế
độ làm việc khác nhau. Thì nhq được gọi là số thiết bị tiêu thụ điện năng hiệu

quả của nhóm, đó là một số quy đổi gồm có n hq thiết bị có công suất định
mức và chế độ làm việc như nhau tạo nên phụ tải tính toán bằng phụ tải tiêu
thụ thực tế bởi n thiết bị của nhóm đang xét.
Khi số thiết bị n ≤ 5 thì hệ số thiết bị hiệu quả được xác định

2

 n

 ∑ Pdm ÷

nhq =  in=1
∑ Pdm 2

( ∗)

i =1

Nếu mà nhóm có tất cả các thiết bị cùng có công suất định mức như
nhau thì:
( n.Pdm ) 2
nhq = n.P 2 dm = n

Nếu n >5 thì việc tính n hq theo công thức (*) khá phức tạp nên

th-

ường sử dụng phương pháp đơn giản hoá để tính nhq với sai số cho phép
trong phạm vi ±10%. Trình tự tính toán:
- Xác định số thiết bị trong nhóm n và tổng công suất định mức

∑ Pđmn
- Chọn những thiết bị có công suất mà công suấy định mức của mỗi
thiết bị này nhỏ hơn, hoặc bằng một nửa công suất của thiết bị có công suất
lớn nhất trong nhóm thiết bị xét.

Sinh viên:

9


Đồ án: Cung Cấp Điện

Trường ĐHSP Kỹ Thuật Vinh

- Xác định số n1: Là số thiết bị có công suất nhỏ hơn một nửa công
suất của thiết bị công suất lớn nhất, và ứng với số n 1 thiết bị xác định tổng
công suất định mức: ∑Pđmn1
- Tìm giá trị

n
n∗ = 1
n

,

P∗ =

∑P
∑P

dmn1

dmn

Sau khi xác định được (n* , P* ) ta tra bảng nhq* : nhq = nhq* .n
1.2 Hệ số sử dụng ( Ksd):
Là tỉ số giữa phụ tải tác dụng trung bình với công suất đặt trong
khoảng thời gian xem xét.
Đối với một thiết bị:
Ptb
Ksd =
Pđm
Đối với một nhóm thiết bị :
Ptb
Ksd = Pdm

n

∑P
i =1
n

=

tbi

∑P
i =1

dmi

Hệ số sử dụng có ý nghĩa là hệ số nói lên mức độ sử dụng, mức độ
khai thác công suất của thiết bị trong khoảng thời gian xem xét.
1.3 Hệ Số nhu cầu (Knc):

Sinh viên:

10


Đồ án: Cung Cấp Điện

Trường ĐHSP Kỹ Thuật Vinh

Là tỷ số giữa công suất tính toán hoặc công suất tiêu thụ với công suất đặt
( công suất định mức) của nhóm hộ tiêu thụ:
Ptt
Knc = P dm

Ptt
Ptb
= P tb . P dm = k max .ksd

Hệ số nhu cầu thường dùng tính cho các phụ tải tác dụng. Trong thực
tế hệ số nhu cầu thường do kinh nghiệm vận hành tổng kết lại. Nó có giá trị
nhỏ hơn một : Knc ≤ 1
Với động cơ điện làm việc ở chế độ lặp lại ví dụ như: Cầu trục, máy hàn thì
khi tính toán phụ tải điện của chúng phải thực hiện quy đổi về công suất
định mức làm việc ở chế độ dài hạn tức là phải quy đổi về chế độ làm việc
có hệ số tiếp điện: e% = 100%.

Gọi P’đm là công suất định mức đã quy đổi về chế độ làm việc dài
hạn thì P’đm đợc xác định:
Pđặt = P’đm = Pđm . ε dm
S'đm= Sđm. cosϕ. ε %
Với Pđm, eđm: Cho trong lý lịch máy.
Với máy biến áp hàn : Pđm = Sđm .cosửđm
2. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN:
2.1 Xác định công suất chiếu sáng cho phân xưởng
Công thức tính: Ptt = Po .F
Trong đó: Po – suất phụ tải trên 1m2 diện tích sản xuất, KW/m2 ( thường được tra trong sổ tay kỹ thuật).

Sinh viên:

11


Đồ án: Cung Cấp Điện

Trường ĐHSP Kỹ Thuật Vinh

F

- Diện tích sản xuất, m2.

Po

- Suất phụ tải tính trên một đơn vị diện tích sản xuất phụ thuộc

vào dạng sản xuất và theo số liệu thống kê.
2.2 Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu:

Phụ tải tính toán của nhóm thiết bị có cùng chế độ làm việc đợc tính
theo công thức :
n

Ptt = Knc .

∑

i= 1

Pđmi

Qtt = Ptt .tgử
Trong đó: Knc

- Hệ số nhu cầu ( tra trong bảng ).

N - Là số thiết bị trong nhóm.
tgử

- Ứng với cos ử của các thiết bị trong nhóm không giống

nhau thì phải tính hệ số công suất trung bình theo công thức:
n

∑ P cos ϕ
i

i =1

cos ử Σ

=
n

∑P
i =1

i

Phương pháp tính phụ tải theo công suất đặt và hệ số nhu cầu có ưu
điểm là đơn giản, tính toán đơn giản. Nhưng có nhược điểm là độ chính xác
không cao vì Knc tra trong bảng kỹ thuật.
2.2 Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại K max và công suất trung
bình Ptb (hay phương pháp số thiết bị hiệu quả nhq):

Sinh viên:

12


Đồ án: Cung Cấp Điện

Trường ĐHSP Kỹ Thuật Vinh

Để nâng cao độ chính xác của phụ tải tính toán hoặc khi không có các
số liệu để áp dụng các phương pháp đơn giản thì sử dụng phương pháp xác
định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại và công suất trung bình. Theo phưn

ơng pháp này phụ tải tính toán được tính:

Ptt = Kmax.P t = Kmax .Ksd .

∑

=1
Piđmi

Trong đó: Kmax - Hệ số cực đại được tra bảng dựa theo nhq và Ksd.
Ksd của các thiết bị không giống nhau nên khi tính toán ta
phảI tính Ksd Σ
n

K sd =

∑ Pi.K
i =1

sd

n

∑ Pi
i =1

Phương pháp này cho kết quả tương đối chính xác vì khi xác định số
thiết bị hiệu quả thì đã xét đến một loạt các yếu tố quan trọng như: ảnh hưởng của số lượng thiết bị trong nhóm, số thiết bị có công suất lớn nhất, sự
khác nhau về chế độ làm việc của các thiết bị …
Khi tính phụ tải theo phương pháp này, trong một số trường hợp có
thể dùng các công thức gần đúng sau để xác định phụ tải tính toán:
- Trường hợp n ≤ 3, nhq < 4:

n

n

Ptt =

∑P
i= 1

Qtt =

đmi

- Trờng hợp n > 3 và nhq
Ptt =

n

∑K

pti

∑

i= 1

Qđmi

<4

.Pđmi

i= 1

Trong đó: Kpti – hệ số phụ tải của thiết bị thứ i.

Sinh viên:

13


Đồ án: Cung Cấp Điện

Trường ĐHSP Kỹ Thuật Vinh

- Nếu nhq > 30 và Ksd < 0,5 thì hệ số cực đại K max sẽ lấy ứng với nhq =
30. Còn nếu nhq > 30 và Ksd ≥ 0,5 thì:
Ptt = 1,05.Ksd.Pđm
3. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỤ THỂ:
Tuỳ theo thông tin thu nhập được của phụ tải điện mà ta chọn phương
pháp xác định phụ tải tính toán cho hợp lý. Trong phần thiết kế này sử dụng:
Đối với phân xởng sửa chữa cơ khí do biết rõ các thông tin về phụ tải
nh: Công suất đặt, đặc tính kỹ thuật của máy, mặt bằng bố trí các máy, …
nên ta xác định phụ tải tính toán P tt theo hệ số cực đại và công suất trung
bình .
Đối với các phân xưởng khác của nhà máy do mới chỉ biết công suất
đặt của từng xưởng nên ta xác định phụ tải tính toán theo phương pháp công
suất đặt và hệ số nhu cầu.
Đối với phụ tải chiếu sáng thì ta xác định phụ tải tính toán theo
phương pháp suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất.

3.1 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng cơ khí:
3.1.1 Giới thiệu và phân nhóm về phân xưởng cơ khí.
Phân xưởng cơ khí 2 có diện tích là: 665 m2 với số lượng máy công cụ
là (26 máy).
Để tính toán phụ tải chính xác, rõ ràng và dễ quản lý nếu xảy ra sự cố
ta cần phân nhóm phụ tải điện. Phân nhóm phụ tải dựa trên nguyên tắc:
- Các thiết bị trong cùng một nhóm phải có vị trí gần nhau.

Sinh viên:

14


Đồ án: Cung Cấp Điện

Trường ĐHSP Kỹ Thuật Vinh

- Các thiết bị trong cùng một nhóm nên có cùng chế độ làm việc giống
nhau.
- Công suất của các nhóm nên xấp xỉ nhau.
Tuy nhiên các yêu cầu trên thường mâu thuẫn với nhau phải căn cứ
vào vị trí, số lượng, chế độ làm việc và công suất của các thiết bị mà ta tiến
hành phân nhóm phụ tải sao cho hợp lý .
Trên cơ sở đó với phân xưởng cơ khí 2 ta phân thành 4 nhóm:
Nhóm 1: 1,3,4,5,6,9,21.
Nhóm 2: 2,9,14,15,16,17,18.
Nhóm 3: 7,8,10,12,14,22.
Nhóm 4: 11,13,20,23,24,25.
Bảng phụ tải nhóm 1:
TT

1
2
3
4
5
6
7

Tên máy
Ký hiệu
Máy tiện
1
Máy bào
3
Máy tiện
4
Máy bào
5
Máy phay
6
Máy tiện
9
Máy cắt thép
21
Bảng phụ tải nhóm 2:

Công suất (KW)
8,5
4,5
12

8
7
4,5
13

cos ϕ
0,65
0,8
0,8
0,7
0,75
0,6
0,65

Ksd
0,18
0,16
0,15
0,15
0,16
0,2
0,17

TT
1
2
3
4
5
6

7

Tên máy
Ký hiệu
Máy tiện
2
Máy tiện
9
Máy doa
14
Máy cắt thép
15
Máy bào
16
Máy tiện
17
Máy phay
18
Bảng phụ tải nhóm 3:

Công suất (KW)
7
4,5
10
13
4,5
4,5
15

cos ϕ

0,6
0,6
0,6
0,65
0,8
0,6
0,6

Ksd
0,19
0,15
0,2
0,17
0,16
0,2
0,17

TT

Tên máy

Công suất (KW)

cos ϕ

Ksd

Sinh viên:

Ký hiệu

15


Đồ án: Cung Cấp Điện

Trường ĐHSP Kỹ Thuật Vinh

1
2
3

Máy mài tròn
Máy bào
Máy BA hàn

7
8
10

11
4,5
15 kVA
ε dm = 40%

4
5
6

380/65V

Máy chuốt
12
Máy doa
14
Máy bào
22
Bảng phụ tải nhóm 4:

TT
1
2
3
4
5
6

Tên máy
Máy phay
Máy sọc
Máy tiện
Máy tiện
Máy tiện
Máy doa

Ký hiệu
11
13
20
23
24

25

0,65
0,8
0,65

0,19
0,16
0,15

4,5
10
4,5

0,65
0,6
0,8

0,18
0,2
0,16

Công suất (KW)
7,5
5
12
4,5
6,5
12

cos ϕ
0,75
0,6
0,8
0,6
0,65
0,6

Ksd
0,2
0,16
0,15
0,2
0,18
0,2

cos ϕ
0,65
0,8
0,8
0,7
0,75
0,6
0,65

Ksd
0,18
0,16
0,15
0,15

0,16
0,2
0,17

3.1.2 Xác định phụ tải tính toán cụ thể .
*) Xác định phụ tải tính toán cho nhóm 1:
Bảng phụ tải nhóm 1:
TT Tên máy
Ký hiệu
Công suất (KW)
1
Máy tiện
1
8,5
2
Máy bào
3
4,5
3
Máy tiện
4
12
4
Máy bào
5
8
5
Máy phay
6
7

6
Máy tiện
9
4,5
7
Máy cắt thép
21
13
Tổng số thiết bị trong nhóm 1 la n=7
Tổng công suất đặt của nhóm là: P =

7

∑P
i

1

Sinh viên:

16


Đồ án: Cung Cấp Điện

Trường ĐHSP Kỹ Thuật Vinh

P = 8,5+4,5+12+8+7+4,5+13=60 (KW)
Thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm là Máy cắt thép :Pmax =13KW
Số thiết bị có công suất lớn hơn nửa công suất của máy có công suất

lớn nhất là n1 = 5
Công suất định mứccủa số thiết bị n1 là :
P1 = 8,5+12+8+7+13 = 48,5 KW
Tỷ số n* , p* được xác dịnh :
P1 48,5
=
= 0,8
P
60

p* =

,

n* =

n1 5
= = 0, 71
n 7

Tra bảng ta được: nhq*=f(n*, p*)
nhq* = 0,9
suy ra

nhq = n . nhq* =7 . 0,9 = 6,3
n

K sd =

Ta có :

∑ Pi.K
i =1

sd

n

∑ Pi
i =1

K sd =

8,5 * 0,18 + 4,5 * 0,16 + 12 * 0,15 + 8 * 0,15 + 7 * 0,16 + 4,5 * 0, 2 + 13* 0,17
= 0,16
8,5 + 4,5 + 12 + 8 + 7 + 4,5 + 13

Từ (Ksd,nhq) = (0,16;6,3) tra bảng ta có Kmax = 2,64
n

cos ϕ =

∑ P cos ϕ
i =1

i

n

∑P

i =1

cosϕ =

i

8,5 * 0, 65 + 4,5 * 0,8 + 12 * 0,8 + 8 * 0, 7 + 7 * 0, 75 + 4,5 * 0, 6 + 13* 0, 65
= 0, 67
8,5 + 4,5 + 12 + 8 + 7 + 4,5 + 13

=> tgϕ = 1, 08
Phụ tải tính toán của nhóm 1 dược xác định :

Sinh viên:

17


Đồ án: Cung Cấp Điện

Trường ĐHSP Kỹ Thuật Vinh

Ptt = Ksdtb.Kmax. ∑Pđm = 0,16.2,64.60 = 25,34 (KW)
Công suất phản kháng tính toán :
Qtt = Ptt. tgử = 25,34 . 1,08 = 27,37 (KVAr)
Công suất toàn phần tính toán :
Stt =

Ptt
27,97

= 0, 67 =37,82 (KVA)
cos ϕ

Tính toán tương tự ta có:
*) Xác định phụ tải tính toán nhóm 2 :
Bảng phụ tải nhóm 2:
TT
1
2
3
4
5
6
7

Tên máy
Máy tiện
Máy tiện
Máy doa
Máy cắt thép
Máy bào
Máy tiện
Máy phay

n=7

Ký hiệu
2
9
14

15
16
17
18

Công suất (KW)
7
4,5
10
13
4,5
4,5
15

cos ϕ
0,6
0,6
0,6
0,65
0,8
0,6
0,6

Ksd
0,19
0,15
0,2
0,17
0,16
0,2

0,17

P∑=58,5 KW

n1= 4 => n* =

n1
=0,57
n

P1= 45 KW => P* =

P1
= 0,77
P

Tra bảng (n*,P*) ta được nhq*= 0,87 => nhq= 6,09
n

K sd =

∑ P .k
i

i =1

sd

n

∑P

=0,17 =>Kmax=2,64

i

i =1
n

cos ϕ =

∑ P .cosϕ
i =1

i

n

∑ Pi

=0,62 => tgϕ=1,24

i =1

Sinh viên:

18


Đồ án: Cung Cấp Điện

Trường ĐHSP Kỹ Thuật Vinh

Vậy phụ tảI tính toán nhóm 2 là:
n

Ptt = kmax .k sd .∑ P1 =2,64.0,17.58,5= 26,25 (KW)
1

Qtt = Ptt .tgϕ =26,25.1,24= 32,55 (kVAr)
Stt =

Ptt
26, 25
= 0, 62 = 42,33 (kVA)
cos ϕ

*) Xác định phụ tải tính toán nhóm 3 :
Bảng phụ tải nhóm 3:
TT
1
2
3

Tên máy
Máy mài tròn
Máy bào
Máy BA hàn

Ký hiệu

7
8
10

Công suất (KW)
11
4,5
15 kVA

ε dm = 40%
380/65V
4
Máy chuốt
12
4,5
5
Máy doa
14
10
6
Máy bào
22
4,5
Quy đổi máy BA hàn về chế độ làm việc dài hạn:

cos ϕ
0,65
0,8
0,65

Ksd
0,19
0,16
0,15

0,65
0,6
0,8

0,18
0,2
0,16

P’đm = Sđm . cosϕ. ε dm = 15.0,65. 40% = 6,2 (KW)

n=6

P∑= 40,7 KW

n1= 3 => n* =

n1
= 0,5
n

P1= 27,2 KW => P* =

P1
= 0,66
P

Tra bảng (n*,P*) ta được nhq*= 0,82 => nhq= 4,92
n

K sd =

∑ P .k
i

i =1

n

∑P
i =1

Sinh viên:

sd

=0,18 =>Kmax=2,24

i

19


Đồ án: Cung Cấp Điện

Trường ĐHSP Kỹ Thuật Vinh

n

cos ϕ =

∑ P .cosϕ
i

i =1

n

∑P
i =1

=0,67 => tgϕ=1,11

i

Vậy phụ tảI tính toán nhóm 3 là:
n

Ptt = kmax .k sd .∑ P1 =2,24.0,18.44= 17,7 (KW)
1

Qtt = Ptt .tgϕ =26,25.1,11= 19,65 (kVAr)
Stt =

Ptt
17, 7

= 0, 67 = 26,4 (kVA)
cos ϕ

*) Xác định phụ tải tính toán nhóm 3 :
Bảng phụ tải nhóm 4:
TT
1
2
3
4
5
6

Tên máy
Máy phay
Máy sọc
Máy tiện
Máy tiện
Máy tiện
Máy doa

n=6

Ký hiệu
11
13
20
23
24
25

Công suất (KW)
7,5
5
12
4,5
6,5
12

cos ϕ
0,75
0,6
0,8
0,6
0,65
0,6

Ksd
0,2
0,16
0,15
0,2
0,18
0,2

P∑=47,5 KW

n1= 4 => n* =

n1

=0,67
n

P1= 38 KW => P* =

P1
= 0,8
P

Tra bảng (n*,P*) ta được nhq*= 0,9 => nhq= 5,4
n

K sd =

∑ P .k
i

i =1

n

∑P
i =1

Sinh viên:

sd

=0,18 =>Kmax= 2,42

i

20


Đồ án: Cung Cấp Điện

Trường ĐHSP Kỹ Thuật Vinh

n

cos ϕ =

∑ P .cosϕ
i

i =1

n

∑P
i =1

=0,68 => tgϕ=1,07

i

Vậy phụ tảI tính toán nhóm 4 là:
n

Ptt = kmax .k sd .∑ P1 =2,42.0,18.38= 20,69 (KW)
1

Qtt = Ptt .tgϕ =20,69.1,07= 22,24 (kVAr)
Stt =

Ptt
20, 69
== 0, 68 = 30,42 (kVA)
cos ϕ

3.2 Xác định công suất phụ tải tính toán cho toàn phân xưởng :
Sau khi tính toán phụ tải tính toán các nhóm ta có bảng sau:
Bảng phụ tải tính toán các nhóm trong phân xưởng :
Nhóm

Pđm

Nhóm1
Nhóm2
Nhóm3
Nhóm4

(KW)
60
58,5
44
38

Ksd

0,16
0,17
0,18
0,18

cosϕ Nhq
0,67
0,62
0,67
0,68

6,3
6,09
4,92
5,4

Kmax

Ptt

Qtt

Stt

2,64
2,64
2,24
2,42

(KW)

25,34
26,25
17,7
20,69

(KVAr)
27,37
32,55
19,65
22,24

(KVA)
37,82
42,33
26,4
30,42

Ta có diện tích phân xưởng Cơ khí 2 là : 665 m2
Tra bảng ta có suất phụ tải chiếu sáng phân xưởng là:
Po = 13W/ m2
Công suất chiếu sáng tính toán của toàn phân xưởng là :
Pcspx = Po. F = 13. 665 = 8,64 (KW)
Phụ tải tính toán của toàn phân xưởng cơ khí 2 là:

Sinh viên:

21


Đồ án: Cung Cấp Điện

Trường ĐHSP Kỹ Thuật Vinh

4

Ptt =Kpt. Kđt.

∑P

tt

1

Trong đó :Kđt = 0,85 :Hệ số đồng thời của toàn phân xưởng
4

∑P

tt

: Tổng công suất tác dụng tính toán của 4 nhóm .

1

Vậy:
Phụ tảI tác dụng của toàn phân xưởng là
4

∑P

Pttpx= Kpt.Kđt.

tt

= 0,85. (25,34+26,25+17,7+20,69) = 89,98 (KW)

1

Phụ tải phản kháng tính toán của toàn phân xưởng là :
n

cos ϕ =

∑ P .cosϕ
i =1

tt

n

∑P
i =1

=0,65

tt

Qttpx =Ptt.tgϕ = 89,98. 0,65 = 103,05(KVAr)
Công suất toàn phần tính toán của toàn phân xưởng là :

Sttpx =

(P

ttpx

+ Pcs ) + Q 2 =
2

( 89,98 + 8, 64 )

2

+ 103, 052 = 142,64 (KVA)

Số liệu phụ tải tính toán các phân xưởng trong nhà máy
Stt
1.
2.

Tên phân xưởng
Cơ điện
Cơ khí 1

Sinh viên:

Ptt(kW)
150
150

Qtt(kVAr)
130
130

Loại hô
2
2

22


Đồ án: Cung Cấp Điện

Trường ĐHSP Kỹ Thuật Vinh

3.
Cơ khí 2
89,98
103,05
4.
Rèn, dập
165
125
5.
Đúc thép
200
160
6.
Đúc gang
170

150
7.
Mộc mẫu
100
70
8.
Lắp ráp
110
90
9.
kiểm nghiệm
70
50
10.
Kho 1(Sản phẩm)
50
35
11.
Kho 2(vật tư)
50
25
12.
Nhà hành chính
70
40
3.3 Xác định công suất chiếu sáng trong nhà máy.

1
2
1

1
1
2
1
2
2
1

a/ Phân xưởng Cơ khí 2.
Diện tích phân xưởng là : 665 m2
Suất chiếu sáng phân xưởng là :Po = 13 W/ m2
Công suất chiếu sáng của phân xưởng Cơ khí 2 là :
Pcspx = Po.F = 13. 665 = 8,64 (KW)
Pttpx = 89,98 (KW)
Qttpx = 103,05 (KVAr)

Sttpx =

( Pttpx + Pcs ) + Q2 =
2

( 89,98 + 8,64 )

2

+ 103,052 = 142,64(KVA)

b/ Không gian trống.
Diện tích là: 30348 m2
Suất chiếu sáng là: Po = 0,15 W/ m2

Công suất chiếu sáng không gian trống là:
Pcspx = Po.F= 0,15.29628 = 4,55 (KW)
4.Xác định phụ tải tính toán nhà máy
Sau khi tính toán ta có bảng tổng kết về phụ tải tính toán của các phân
xưởng :

Sinh viên:

23


Đồ án: Cung Cấp Điện

Trường ĐHSP Kỹ Thuật Vinh

4.1 Phụ tải tính toán các phân xưởng.
Stt
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.

Tên phân xưởng
Cơ điện
Cơ khí 1
Cơ khí 2
Rèn, dập
Đúc thép
Đúc gang
Mộc mẫu
Lắp ráp
kiểm nghiệm
Kho 1(Sản phẩm)
Kho 2(vật tư)
Nhà hành chính

Ptt(kW)
150
150
89,98
165
200
170
100
110
70
50
50
70

Qtt(kVAr)
130

130
103,05
125
160
150
70
90
50
35
25
40

Stt (KVA)
204,05
204,39
142,64
212,9
262,4
232,11
129,8
150,37
92,1
74,99
67
93,36

Phụ tải tính toán của toàn nhà máy được tính theo công thức :
12

1

i =1

i =1

Pttnm = Kpt.Kđt. ∑ Pttpxi + ∑ Pcs
=1,12.0,85.
(150+150+98,63+165+200+170+100+110+70+50+50+70)
+ 4,55 = 1321,53 (KW)
Phụ tải phản kháng tính toán toàn nhà máy là :
12

Qttnm = Kpt.Kđt. ∑ Qttpxi
i =1

=1,12.0,85.(130+130+103,05+125+160+150+70+90+50+35+25+40)
= 1241 (KVAr)
Phụ tải toàn phần tính toán toàn nhà máy là :

Sttnm = Pttnm 2 + Qttnm 2 = 1321,532 + 12412 =1812,88 (KVA)
Hệ số công suất của nhà máy :

Sinh viên:

24


Đồ án: Cung Cấp Điện
Cosử =

Trường ĐHSP Kỹ Thuật Vinh

Pttnm
= 0,73
Sttnm

4.2 Xây dựng biểu đồ phụ tải.
Xây dựng biểu đồ phụ tảI trên mặt bằng xí nghiệp có tác dụng phân
phối hợp lý các trạm bién áp trong phạm vi nhà máy, chọn vị trí đặt trạm
phân phối trung tâm và các trạm biến áp sao cho đạt chỉ tiêu kỹ thuật tốt
nhất.
Để biểu diễn phụ tải mỗi phân xưởng của nhà máy ta dùng một hình
tròn gồm hai phần khác nhau: Phần quạt lớn (được gạch chéo) biểu diễn cho
phụ tải động lực, phần còn lại biểu diễn cho phụ tải chiếu sáng của phân xưởng. Tâm của hình tròn trùng với tâm phụ tải của phân xưởng.
3.2.1 Xác định vòng tròn phụ tải:

S=

m.π
S
=>
R
=
R2
m.π

Trong đó:R - Bán kính của vòng tròn biểu đồ phụ tải phân xưởng
(mm)
S – Phụ tải tính toán toàn phân xưởng (kVA).
m – Tỷ lệ xích m =3 kVA/mm2.

Góc chiếu sáng của biểu đồ phụ tải:

α cs =

360.Pcs
Ptt

Với: αcs- góc của phụ tải chiếu sáng nằm trong phân xưởng, độ.
Pcs - phụ tải chiếu sáng của phân xưởng thứ i, kW
Ptt - phụ tải tác dụng tính toán của phân xưởng thứ i, kW.

Sinh viên:

25