thiết kế tính chọn dây cáp và thiết bị ðiện của mạng ðộng lực hệ thống ccð cho phân xýởng mở rộng

Trường Cao Đẳng Nghề CN Hà Nội

Đồ Án Môn Học CC Điện

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………….…………
………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………….…………
………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………….…………
………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………….…………
………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………….…………
………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………….…………
………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………….…………

Giáo viên hướng dẫn

Trang 1


Trường Cao Đẳng Nghề CN Hà Nội

Đồ Án Môn Học CC Điện

MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU
CHƯƠNG I: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA PXMR&KVMR
1.1 Mở đầu
1.2 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng mở rộng
CHƯƠNG II: CHỌN NGUỒN CCĐ CHO PHÂN XƯỞNG MỞ RỘNG
VÀ KHU VỰC MỞ RỘNG
2.1 Kiêm tra và xác định hệ số phụ tải của các trạm BA T1 & T2 của nhà máy
2.2 Tính cọn nguồn cung cấp điện cho KVMR và PXMR
CHƯƠNG III: THIÊT KẾ TÍNH CHỌN DÂY CÁP VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN
CỦA HỆ THỐNG CCĐ CHO KHU VỰC MỞ RỘNG
3.1 Giới thiệu phương án đi dây

3.2 Thiết kế hệ thống CCĐ cho KVMR
CHƯƠNG IV : THIẾT KẾ TÍNH CHỌN DÂY CÁP VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN
CỦA MẠNG ĐỘNG LỰC HỆ THỐNG CCĐ CHO PHÂN XƯỞNG MỞ
RỘNG
4.1 Giới thiệu phương án đi dây
4.2 Thiết kế hệ thống CCĐ cho PXMR
CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN CHUYÊN NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT
CHO PXMR
5.1 Mục đích của việc nâng cao hệ số công suất.
5.2 Các biện pháp nâng cao hệ số công suất.
5.3 Tính toán để nâng cao hệ số công suất cho PXMR và KVMR.

Trang 2


Trường Cao Đẳng Nghề CN Hà Nội

Đồ Án Môn Học CC Điện

LỜI NÓI ĐẦU
Công nghiệp luôn là khách hàng tiêu thụ điện lớn nhất. Trong tình hình
kinh tế thị trường hiện nay, các xí nghiệp lớn nhỏ, các tổ hợp sản xuất đều phải
hoạch toán kinh doanh trong cuộc cạnh tranh quyết liệt về chất lượng và giá cả
sản phẩm. Điện năng thực sự đóng góp một phần quan trọng vào lỗ lãi của xí
nghiệp. Nếu 1 tháng xảy ra mất điện 1, 2 ngày xí nghiệp không có lãi, nếu mất
điện lâu hơn xí nghiệp sẽ thua lỗ. Chất lượng điện xấu (chủ yếu là điện áp thấp)
ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm. Chất lượng điện áp thực sự quan
trọng với xí nghiệp may, xí nghiệp hoá chất, xí nghiệp lắp đặt chế tạo cơ khí,
điện tử chính xác. Vì thế, đảm bảo độ tin cậy cấp điện áp và nâng cao chất
lượng điện năng là mối quan tâm hàng đầu của đề án thiết kế cấp điện cho khu

xí nghiệp.
Xí nghiệp cơ khí có 15 phân xưởng cần cung cấp một lượng điện tương
đối lớn nguồn điện được lấy từ nguồn cao áp qua trạm biến áp trung gian về
nhà máy cung cấp đến các phân xưởng. Đồ án giới thiệu chung về nhà máy, vị
trí địa lý, đặc điểm công nghệ, phân bố phụ tải . . . Đồng thời đồ án cũng xác
định phụ tải tính toán, thiết kế mạng điện hạ áp . . .
Để hoàn thành tốt đồ án này, em đã được sự giúp đỡ tận tình của các
thầy cô trong khoa điện, đặc biệt là của cô giáo Nguyễn Minh Hương.
Do kiến thức và thời gian có hạn, bản đồ án không tránh khỏi sai sót,
kính mong các thầy, cô góp ý kiến để bản đồ án được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn !

Trang 3


Trường Cao Đẳng Nghề CN Hà Nội

Đồ Án Môn Học CC Điện

CHƯƠNG I
XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA PHÂN
XƯỞNG MỞ RỘNG VÀ KHU VỰC MỞ RỘNG

Trang 4


Trường Cao Đẳng Nghề CN Hà Nội

Đồ Án Môn Học CC Điện

1.1: Mở đầu:
a/ Giới thiệu chung về hệ thống cung cấp điện :
Trong sự nghiệp hiện đại hoá công nghiệp hoá, công nghiệp điện lực giữ vai
trò đặc biệt quan trọng, bởi vì điện năng được dùng rộng rãi nhất trong việc
phục vụ sản xuất cũng như trong sinh hoạt.
Điện năng hiện nay được dùng rất phổ biến, sản lượng tiêu thụ cũng như
số lượng sản xuất ngày càng tăng. Điện năng là nguồn năng lượng chính của
các ngành công nghiệp, là điều quan trọng để phát triển các khu đô thị và dân
cư.
Sở dĩ điện năng được dùng thông dụng như vậy là vì nó có nhiều ưu điểm
như: Dễ dàng chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác (cơ, hoá,
nhiệt…)dễ truyền tải đi xa, hiệu suất cao….
b/ Giới thiệu hệ thống cung cấp điện của Việt Nam
Hệ thống điện của Việt Nam bao gồm: Nguồn điện truyền tải và tiêu thụ
điện.
Nguồn điện là các máy như: (Thuỷ điện, nhiệt điện….). Tiêu thụ điện bao gồm
tất cả các đối tượng tiêu thụ điện năng trong các lĩnh vực kinh tế và đời sống
như: công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ, lâm nghiệp, giao thông vận tải ….
Để truyền tải điện năng từ nguồn phát đến các hộ tiêu thụ điện người ta sử
dụng lưới điện. Lưới điện bao gồm đường dây tải điện và trạm biến áp.
Hiện nay nước ta đang sử dụng các cấp điện áp sau đây:
+ Cấp cao áp:
- 500kV: Dùng cho hệ thống điện quốc gia nối liền 3 vùng Bắc, Trung,
Nam.
- 220kV: Dùng cho mạng điện khu vực.
- 110kV: Dùng cho mạng phân phối, cung cấp cho các phụ tải lớn
+ Cấp trung gian:
- 22kV: Trung tính nối đất trực tiếp, dùng cho mạng địa phương, cung cấp
cho các nhà máy vừa và nhỏ, cung cấp cho các khu dân cư .
+ Cấp hạ áp:

- 380/220v Dùng cho mạng hạ áp trung tính nối đất trực tiếp. Do lịch sử để
lại, hiện nay nước ta cấp trung áp còn dùng 66,35,15,10 và 6 kV. Nhưng trong
tương lai các cấp điện áp nêu trên sẽ được cải tạo để dùng thống nhất cấp 22
kV.
Ngoài ra còn nhiều cách chia khác. Ví dụ như căn cứ vào phạm vi cấp điện
chia ra lưới khu vực, lưới địa phương, căn cứ vào số pha chia ra làm 1 pha, 2
pha, 3 pha. Căn cứ vào đối tượng cấp điện chia ra lưới công nghiệp, nông
nghiệp, đô thị…
c/ Giới thiệu hệ thống cung cấp điện của nhà máy
Trang 5


Trường Cao Đẳng Nghề CN Hà Nội
Đồ Án Môn Học CC Điện
Hệ thống cung cấp điện của nhà máy gồm có một trạm biến áp trung gian
và hai trạm biến áp T1 và T2 có công suất: T1 có công suất 600 kVA, T2 có
công suất 400 kVA. Điện áp là 10/0,4 kV. Đường dây từ hệ thống nguồn tới
trạm trung Gian là đường dây trên không, dùng cáp AC – 70. Khoảng cách là
5 km. Mạng điện cũ của nhà máy dùng cáp lõi nhôm ACB. Nhà máy làm việc
2 ca, thời gian sử dụng công suất lớn nhất Tmax =4500 h. Dòng ngắn mạch
tính tại thanh cái trạm BA In = 5 kA.

1.2: Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng mở rộng
a/ Mục đích của việc xác định phụ tải tính toán:
Khi thiết kế cho một công trình thì nhiệm vụ là phải xác định được nhu cầu
điện của công trình đó. Tuỳ theo quy mô của công trình mà nhu cầu điện được
xác định theo phụ tải thực tế hoặc tính đến sự phát triển sau này.
Do đó xác định nhu cầu điện là giải bài toán dự báo phụ tải ngắn hạn hoặc
dài hạn.
Dự báo phụ tải ngắn hạn là xác định phị tải của công trình ngay sau khi vào

khai thác, vận hành. Phụ tải thường được gọi là phụ tải tính toán. Như vậy phụ
tải tính toán là một số liệu quan trọng để thiết kế hệ thống cung cấp điện.
Phụ tải điện phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố, do vậy xác định chính xác phụ
tải tính toán được xác định nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ giảm bớt tuổi thọ của
thiết bị, có khi dẫn đến cháy nổ gây nguy hiểm cho người và thiết bị. Nếu phụ
tải tính toán lớn phụ tải thực tế thì các thiết bị được chọn sẽ quá lớn gây lãng
phí.
Các phương pháp xác định phụ tải tính toán được chia làm 2 nhóm chính:
+ Nhóm I: Là nhóm dựa vào kinh nghiệm thiết kế và vận hành để tổnh kết
và đưa ra các hệ số tính toán. Đặc điểm của phương pháp là thuận tiện nhưng
nó cho kết quả gần đúng.
+ Nhóm II: Là nhóm dựa trên cơ sở lý thuyết xác suất và thống kê. Đặc
điểm của phương pháp là có kể đến ảnh hưởng của nhiều yếu tố. Do vậy kết
quả tính toán có chính xác hơn song việc tính toán khá phức tạp.
b/ Giới thiệu phân xưởng mở rộng:
Phân xưởng mở rộng là một phân xưởng cơ khí mở rộng nhằm đáp ứng nhu
cầu của nhà máy. Phân xưởng có diện tích là 36000 x 20000 (mm), trong phân
xưởng được chia thành nhiều khu vực bao gồm:
+ Văn phòng phân xưởng
+ Nhà kho
+ Các máy phục vụ sản xuất
Các phụ tải trong phân xưởng có sự phân bố không đều, công suất không
đồng đều nhau do đó việc tính chọn, đi dây và lắp đặt gặp rất nhiều khó khăn.

C/ Các phương pháp xác định PTTT:
Trang 6


Trường Cao Đẳng Nghề CN Hà Nội
Đồ Án Môn Học CC Điện

Hiện nay có nhiều phương pháp để tính PTTT. Thông thường những phương
pháp đơn giản, tính toán thuận tiện nhưng cho kết quả không thật chính xác,
muốn có đọ chính xác cao thì phương pháp tính toán lại phức tạp. Do vậy tuỳ
theo giai đoạn thiết kế và yêu cầu cụ thể mà chọn phương pháp tính cho thích
hợp.
C.1: Xác định PTTT theo công suất đặt và hệ số nhu cầu:
Phụ tải tính toán của nhóm thiết bị có cùng chế độ làm việc được tính theo
biểu thức:
n

Ptt = K nc × ∑ Pđi

(W – kW)

i =1

Trong đó: Knc : Hệ số nhu cầu
Ptt : Công suất đặt thứ I của thiết bị
- Công suất phản kháng tính toán:

Qtt = Ptt × tgϕ

(VAr - kVAr)

- Công suất toàn phần tính toán:

Stt = Ptt2 + Qtt2 =

Ptt
Cosϕtb

(VA – kVA)

- Dòng điện tính toán:

Itt =

Stt
3 ×U đm

(A – kA)

Trong đó: Pđm được ghi trên nhãn động cơ (kW)
- Chú ý: Khi tính phụ tải tính toán tất cả các thiết bị phải được quy đổi về
chế độ làm việc dài hạn và phụ tải 3 pha.
Tg ϕ ứng với cos ϕ , đặc trưng cho nhóm thiết bị.
cos ϕ của các thiết bị có thể lấy trên nhãn máy hoặc trong các bảng tra. Nếu
cos ϕ của các thiết bị không giống nhau thì phải tính cos ϕ tb của nhóm.

Cosϕtb =

P1 × Cosϕ1 + P2 × Cosϕ2 + ..... + Pn × Cosϕn
P1 + P2 + .... + Pn

+ Đặc điểm của phương pháp:
- Ưu điểm: Tính toán đơn giản thuận tiện
- Nhược điểm: Kém chính xác vì Knc phải tra các sổ tay kỹ thuật nên chỉ
cho kết quả gần đúng.
C.2: Xác định PTTT theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích:
- Công suất tác dụng tính toán:

Ptt = P0 × F
(W - Kw)
Trang 7


Trường Cao Đẳng Nghề CN Hà Nội
- Công suất phản kháng tính toán:

Đồ Án Môn Học CC Điện

Qtt = Ptt × tgϕ

(VAr - kVAr)

- Công suất toàn phần tính toán:

Stt = Ptt2 + Qtt2 =

Ptt
Cosϕtb

(VA – kVA)

- Dòng điện tính toán:

Itt =

Stt
3 ×U đm

(A – kA)

Trong đó:
P0 : Suất phụ tải trên 1 đơn vị sản xuất (W – Kw/m 2 ); tra trong các sổ
tay kỹ thuật.
F: Diện tích khu vực sản xuất (m 2 )
+ Đặc điểm của phương pháp:
- Ưu điểm: Tính toán đơn giản
- Nhược điểm: Kém chính xác vì Po phải tra trong các sổ tay kỹ thuật nên
chỉ cho kết quả gần đúng.
- Thường áp dụng cho nhóm thiết bị có mật độ máy phân bố đều như phân
xưởng dệt, may .... hoặc ở các trường học có khu giảng đường, khu hành chính
ký túc xá.....
C.3: Xác định PTTT theo suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản
phẩm;
- Công suất tác dụng tính toán:

Ptt = M × Wo
Tmax

(W - Kw)

- Công suất phản kháng tính toán:

Qtt = Ptt × tgϕ

(VAr - kVAr)

- Công suất toàn phần tính toán:

Stt = Ptt2 + Qtt2 =

Ptt
Cosϕtb

(VA - kVA)

- Dòng điện tính toán:

Itt =

Stt
3 ×U đm

(A – kA)

Trong đó:
M : Là số sản phẩm xuất ra trong 1 năm (sản lượng) của nhà máy hay
phân xưởng.
Trang 8


Trường Cao Đẳng Nghề CN Hà Nội

Đồ Án Môn Học CC Điện

Wo : Suất tiêu hao điện năng cho 1 đơn vị sản phẩm (Wh – kWh)
Tmax : Thời gian sử dụng công suất lớn nhất (h) → Tra bảng
+ Đặc điểm của phương pháp:
- Ưu điểm: Tính toán đơn giản

- Nhược điểm: kém chính xác do sản phẩm ít khi cố định cho 1 xí nghiệp
- Phạm vi áp dụng: Chỉ áp dụng cho các phân xưởng hay nhà máy có sản
phẩm không thay đổi hoặc ít biến đổi.
C.4: Xác định PTTT theo số thiết bị hiệu quả:
- Công suất tác dụng tính toán:
n

Pttn1 = Kmax × K sdđ× ∑ P m
i =1

(W – kW)

- Công suất phản kháng tính toán:

Qtt = Ptt × tgϕ

(VAr – kVAr)

- Công suất toàn phần tính toán;

Ptt
Cosϕtb

Stt = Ptt2 + Qtt2 =

(VA – kVA)

- Dòng điện tính toán:

Itt =

Stt
3 ×U đm

(A – kA)

Trong đó:
n

Pđmi : Tổng công suất định mức của toàn bộ n thiết bị
∑
i =1

Kmax : Hệ số cực đại, phụ thuộc vào K sd và nhq
Cosϕtb : Hệ số công suất trung bình của nhóm máy

+ Đặc điểm của phương pháp:
- Ưu điểm: đây là phương pháp tương đối chính xác vì khi xác định số
thiết bị hiệu quả là ta đã xét tới các yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hệ số

Kmax

- Nhược điểm: Tính toán phức tạp
- Thường áp dụng cho những phân xưởng hay nhà máy cần tính toán, thiết
kế cụ thể, chính xác.

d/ Phân tích lựa chọn phương pháp xác định PTTT cho phân xưởng mở
rộng:
Như ta đã biết việc xác định PTTT cho phân xưởng phụ thuộc vào nhiều
yếu tố và yêu cầu khác nhau. Cũng có nhiều phương pháp xác định PTTT cho

phân xưỏng, chúng đều có các ưu, nhược điểm khác nhau như ta đã trình bày ở
Trang 9


Trường Cao Đẳng Nghề CN Hà Nội
Đồ Án Môn Học CC Điện
phần trước. Mỗi phương pháp lại có phạm vi áp dụng khác nhau, cho từng
trường hợp cụ thể:
Ví dụ như: Phương pháp xác định PTTT theo công suất đặt và hệ số nhu
cầu chỉ áp dụng cho tính toán sơ bộ, cho những tải có cùng công suất. Phương
pháp xác định
PTTT theo suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản phẩm chỉ áp dụng cho
các phân xưởng mà khi sản xuất sản phẩm là cố định. Phưong pháp xác định
PTTT theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích cũng chỉ dễ tính toán sơ bộ và
dùng để tính phụ tải các phân xưởng có mật độ máy móc sản xuất phân bố
tương đối đều.
Vì thế mà cách tính của các phương pháp này không mấy hiệu qủa và chưa
có tính ưu việt.
Do chỉ áp dụng cho từng loại sản phẩm cụ thể là:
+ Máy móc có công suất lớn.
+ Thường xuyên phải duy trì bảo dưỡng .
+ Cường độ làm việc cao.
+ Đảm bảo độ cung cấp điện.
+ Máy móc đa dạng với nhiều loại khác nhau......
Do những yêu cầu trên mà khi xác định PTTT phục vụ cho thiết kế cung
cấp điện cho phân xưởng ta phải chọn phương pháp có thể đáp ứng nhu cầu
đặt ra.
Vì vậy ta chọn phương pháp “ Xác định PTTT theo số thiết bị hiệu quả ”. Vì
phương pháp này có độ chính xác cao, áp dụng với nhiều loại máy móc khác
nhau trong phân xưởng.

Kết luận: Để xác đinh PTTT cho phân xưởng em xin chọn phương pháp “
Xác
định
PTTT
theo
số
thiết
bị
hiệu
quả
”.

Trang 10


Trường Cao Đẳng Nghề CN Hà Nội

Đồ Án Môn Học CC Điện

e/ Xác định PTTT cho phân xưởng mở rộng:
PHỤ TẢI CỦA NHÀ MÁY TRONG PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ
TÊN MÁY
Máy tiện
Máy phay
Máy bào
Máy cưa
Máy mài
Máy khoan
Máy búa
Máy hàn

Quạt gió
Máy doa

Ký hiệu
mặt bằng
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Số
lượng
4
3
4
5
3
2
3
1
2
3

U (V) P (kW) cos ϕ

η%

380
380
380
380
380
380
380
220
380
380

75
71
65
69
75
70
65
ε =25%
82
74

4,5
7,0
7,0
4,5
2,8

4,5
14
20kVA
1,7
10

0.62
0.68
0.52
0.73
0.83
0.64
0.62
0.74
0.65
0.61

 Chia nhóm phụ tải :
Do các máy có cùng chủng loại phân bố ở các vị trí khác nhau trong phân
xưởng và dựa vào điều kiện phân nhóm phụ tải .
Các điều kiện để phân nhóm phụ tải :
-Các máy ở gần nhau nên đặt vào 1 nhóm.
-Công suất các máy trong nhóm không lệch nhau quá 10kW.
-Tổng công suất các máy trong nhóm không lệch nhau 15kW.
-Các máy có cùng công suất và cùng chủng loại nên cho vào 1 nhóm.
Vi vậy, chúng ta có 2 phương án chia nhóm :
-Phương án 1: chia làm 2 nhóm mỗi nhóm được cấp bời 1 tủ động lực.
-Phương án 2: chia làm 4 nhóm mỗi nhóm được cấp bởi 1 tủ động lực.

Trang 11

Trường Cao Đẳng Nghề CN Hà Nội

Đồ Án Môn Học CC Điện

Phương án 1: Chia làm 2 nhóm mỗi nhóm được cấp bời 2 tủ động lực
Nhóm Tên máy
KHMB
Số
U
P Cos ϕ
lượng
( V) (kW)
Máy cưa
4
5
380
4,5
0.73
Máy phay
2
3
380
7,0
0.68
Máy bào
3
4
380

7,0
0.52
1
Máy cưa
4
5
380
4,5
0.73
Quạt gió
9
1
380
1,7
0.65
Máy mài
5
3
380
2,8
0.83
Máy khoan
6
2
380
4,5
0.64
Máy búa
7
3

380
14
0.62
Máy hàn
8
1
220
20kVA 0.74
2
Quạt gió
9
1
380
1,7
0.65
Máy doa
10
3
380
10
0.61
Phương án 2 : Chia làm 4 nhóm mỗi nhóm được cấp bởi 4 tủ động lực
Nhóm

1
2

3

η (%)

69
71
65
69
82
75
70
65
ε =25%
82
74

Số
U ( V)
lượng

P (kW)

Cos ϕ

η (%)

Máy cưa
Máy mài
Máy hàn
Máy bào
Quạt gió

Ký hiệu
mặt

bằng
4
5
8
3
9

5
3
1
4
1

380
380
220
380
380

4,5
2,8
20kVA
7,0
1,7

0.73
0.83
0.74
0.52
0.65

69
75
ε =25%
65
82

Máy tiện
Máy phay

1
2

4
3

380
380

4,5
7,0

0.62
0.68

75
71

Tên máy

Quạt gió
9
1
380
1,7
0.65
82
Máy búa
7
3
380
14
0.62
65
4
Máy doa
10
3
380
10
0.61
74
Máy khoan 6
2
380
4,5
0.64
70
Lựa chọn phương án
Phân tích ưu nhược điểm của hai phương án:

• Phương án 1 :
- Ưu điểm: đảm bảo được tổng công suất các nhóm không chênh
lênh nhau quá 15 kW.
- Nhược điểm: các máy đặt xa nhau nên đi dây phức tạp. Xảy ra sự
cố khó kiểm tra, sửa chữa.
• Phương án 2
- Ưu điểm: Các thiết bị được đặt gần nhau nên đi dây thuận tiện.
Dễ vận hành và kiểm tra sửa chữa sau này
Trang 12


Trường Cao Đẳng Nghề CN Hà Nội
Đồ Án Môn Học CC Điện
- Nhược điểm: Tổng công suất các nhóm chênh lệch sau quá 15
kW.
 Em lựa chọn phương án 2.
 XÁC ĐỊNH PTTT CHO PHÂN XƯỞNG MỞ RỘNG THEO
PHƯƠNG ÁN 2
Nhóm 1 :
Tổng số máy của nhóm là n = 9.
Đối với máy biến áp hàn (công suất toàn phần và chế độ làm việc ngắn hạn
lặp lại) phải được quy đổi về công suất tác dụng và chế độ làm việc dài hạn:
→ Phđ= S m × cos
ϕ m × ε % = 20 x 0,74 x 25 =7,4 (kW)
đ
Tổng công suất của thiết bị ba pha nhóm này là:

∑ P3 p = 2,8 x 3 + 5 x 4,5=30,9

(kW)

Máy hàn đang làm việc ở chế độ 1 pha nên khi quy đổi về 3 pha ta phải xét
xem công suất của máy có lớn hơn 15% tổng công suất của các máy 3 pha
trong nhóm hay không.
30,9 × 15
Ta có 15% ∑ P3 p =
= 4,63 kW .
100
Mặt khác: Ph = 7,4kW

→ Ph >15% ∑ P3 p
Do vậy ta phải quy đổi máy hàn về chế đồ làm việc 3 pha.
Ph3 p = 3 x Ph = 3 x 7,4 = 22,2(kW)
+Tổng công suất các máy trong nhóm 1 là :
n

P3 p = ∑ P3 p + Ph3 p = 22,2 + 30,9 =53,1 (kW)
∑
i =1

* Công suất lớn nhất Pmax là công suất của máy hàn Pmax = 22,2 kW
=>

1
Pmax = 11,1 (kW)
2

Vậy số máy có công suất lớn hơn

1

Pmax là n 1 = 1
2

*. Tính số thiết bị tương đối .

n
1
n* = 1 = =0,11
n 9

• Tổng công suất của n 1 máy nhóm 1 là :
Trang 13


Trường Cao Đẳng Nghề CN Hà Nội

Đồ Án Môn Học CC Điện

1

P1 =

Pn1đm = 22,2 (kW)
∑
i =1
P* =

∑ Pn1

=

∑ Pn

22,2
= 0,418
53,1

=> Ta xác định được số thiết bị hiệu quả tương đối bằng cách tra PL4
*
nhq
= 047

* Xác định số thiết bị hiệu quả.
* ×n
nhq = nhq

= 0,47 x 9
= 4,23
Công suất tác dụng tính toán của nhóm 1 là:

n

Pttn1 = Kmax × K sdđ× ∑ P m
i =1

Theo đầu bài ta có K sd = 0,6 và nhq = 4,23
Tra bảng phụ lục, ta có K max = 1,43
n

Vậy ta có Pttn1 = K max × K sdđ× ∑ P m

i =1

=1,43 x 0,6 x 53,1
= 45,55 (kW).
* Công suất phản kháng tính toán của nhóm là:

Qtt = Ptt × tgϕ

Mặt khác:

Cosϕtb =

P1 × Cosϕ1 + P2 × Cosϕ 2 + ..... + Pn × Cosϕn
P1 + P2 + .... + Pn

2,8 × 0,83 + 22,2 × 0,74 + 4,5 × 0,73
53,1

=
=0,74

Cosϕtb = 0,74 -> tg ϕ =0,9.
Vậy Qtt = Ptt × tgϕ
= 45,55 x 0,9
= 40,99(kVAr).
Trang 14


Trường Cao Đẳng Nghề CN Hà Nội
* Công suất toàn phần tính toán là:

Stt = Ptt2 + Qtt2 =

Đồ Án Môn Học CC Điện

Ptt
Cosϕtb

45,55 2 + 40,99 2

=

=61,27(kVA)
* Dòng tính toán :

Stt
3 ×U đm

Itt =

61,27

=

3.380

= 93,09 (A)
Tương tự như trên ta xác định được phụ tải của nhóm 1,2,4 theo bảng sau:
Nhóm

K max

cos

tg

ϕ TB

1

1,43

2

ϕ TB

P TT
(kW)

Q TT
S TT
Itt (A)
(kVAr) (kVA)

0,74

0,9

45,55

40,99

61,27

93,99

1,43

0,542

1,55

25,482

39,717

47,188

71,69

3

1,36

0,65

1,16

29,756

34,516

45,517

69,7

4

1,35

0,61

1,299

65,61

85,22

107,55

163

 Xác định phụ tải tính toán toàn phân xưởng:
 Phụ tải động lực:
-Vì số nhóm của phân xưởng mở rộng là n=4 nên ta lấy K đt = 0,9.
Công suất tác dụng tính toán toàn phân xưởng phần động lực là:
n

Ptt = K đt ∑ Pttn
đt

i =1

=0,9 x ( 45,55+25,482+29,756+65,61 )

= 149,7 (kW).
Công suất phản kháng động lực của phân xưởng là:
n

Qtt = Kđt ∑ Qttn
đt

i =1

=0,9 x ( 40,99+39,717+34,516+85,22)
= 180,39 (kVAr).
Công suất toàn phần toàn phân xưởng là :
Phụ tải chiếu sáng. Của của nhà kho và văn phòng trong PNCK
Nhà kho chiếu sáng chung sử dụng bóng đèn sợi đốt có cosφ = 1 và tgφ =
QttCS =0.
0
=>
Chon
P0
=
16
(W/
m 2 ).
Trang 15

Trường Cao Đẳng Nghề CN Hà Nội
Đồ Án Môn Học CC Điện
Văn phòng chiều sang được dung bằng đèn huỳnh quang cosφ = 0.8 và tgφ
= 0.75 . Chon P 0 = 15 (W/ m 2 ).
Các bóng đèn có công suất tiêu thụ như nhau và được phân bố đều trên
diện tích toàn phân xưởng nên ta áp dụng phương pháp tính toán đơn giản là
xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải chiếu sáng trên 1 đơn vị diện tích.

P

ttCS

= P0 × S

Trong đó:
S: Diện tích phân xưởng (m 2 ).
P 0 : Suất phụ tải chiếu sáng (W/ m 2 ).
Tra bảng phụ lục với phân xưởng cơ khí và hàn thì có P 1 = 16W/ m 2
Công suất tác dụng là:
1.

PttCS

= 16x(3,5x3) + 15 x (3,5 x 3) (KW)

=0.325 (kw)
Công suất phản kháng của nhà kho

QttCS = PttCS × tgϕ = 0

Công

suất phản kháng của văn phòng
QttCS = PttCS x tgφ = 0.157x 0.75= 0,118 (kw)
 Xác định phụ tải tính toán toàn phân xưởng mở rộng:
Công suất tác dụng tính toán của phân xưởng là:

PttP / X = Pttđt + PttCS

= 149,7 + 0,325 = 150 (KW)
Công suất phản kháng của phân xưởng mở rộng là:

QttP / X = Qttđt + QttCS

= 180,39 + 0,118
= 180,5 (kVAr).
Công suất toàn phần tính toán của phân xưởng mở rộng là:

SttP / X = PttP / X 2 + QttP / X 2
= 150 2 + 180,5 2

= 234,6 (kVA).
Dòng điện tính toán của phân xưởng mở rộng là:
- IttP / X =
-

SttP / X
=
3U d

Cosφtb =

Ptt
Stt

=

234,6
3.380

=356,4 (kA)

150
=
234,5

0,64

Bảng thống kê phụ tải của phân xưởng
Trang 16


Trường Cao Đẳng Nghề CN Hà Nội

Đồ Án Môn Học CC Điện

Tên

Ptt
(kW)

Qtt
(kVAr)

Stt
(kVA)

Itt
(kA)

Cosφt
b

Phân xưởng cơ khí

150

180,5

234,6

356,4

0,64

CHƯƠNG II
CHỌN NGUỒN CCĐ CHO PHÂN XƯỞNG MỞ
RỘNG VÀ KHU VỰC MỞ RỘNG

Trang 17

Trường Cao Đẳng Nghề CN Hà Nội

Đồ Án Môn Học CC Điện

2.1 Kiểm tra và kết luận về hệ số mang tải của các trạm biến áp
T1 và T2 của nhà máy.
Ta có bảng thống kê phụ tải của các trạm biến áp :
Tên phân xưởng

KHMB P TT (kW)

Q TT (kVAr)

Phòng thường trực
Nhà hành chính
Đúc thép ngang
Cơ khí 1
Nhà kho
Trạm khí nén

1
3
4
2
11
14

3

12
107
127
7
42

5
15
130
135
10
57
Trang 18

Nguồn
cấp

T1

cung


Trường Cao Đẳng Nghề CN Hà Nội
Hàn tán
Gara ô tô
Cơ khí 2
Gẩ ô tô

7
9

10
15

Đồ Án Môn Học CC Điện

110
15
95
20

87
12
88
14

T2

 Kiểm tra
 Hệ số phụ tải của MBA T1 là:
Vì trong xí nghiệp số phân xưởng là 6 nên ta lấy số K đt = 0,8
- Công suất tác dụng tính toán của các phân xưởng là:

Ptt = 0,8 . ( 5 + 15 + 135+ 130 + 10 + 20 ) = 252 ( kW )
- Công suất phản kháng tính toán của các phân xưởng là:
Qtt = 0,85 . ( 127 + 3 + 12 + 107 + 14 + 7 )

= 216 (kVAr )

- Công suất toàn phần tính toán của các phân xưởng là:

Stt =

252 2 + 216 2

Ptt2 + Qtt2 =

= 331 (kVA)

⇒ Hệ số phụ tải của máy biến áp là:
K pt =

S tt
S dmMBA

. 100% =

331
. 100%
630

=

52 (%)

Căn cứ vào hệ số phụ tải của máy biến áp
⇒ MBA T1 non tải.

 Hệ số phụ tải của MBA T2 là :
Vì trong xí nghiệp số phân xưởng là 4 nên ta lấy số K đt = 0,9
- Công suất tác dụng tính toán của các phân xưởng là:

Ptt = 0,9 . (95 +20+ 110 + 15 ) =

216 ( kW )

- Công suất tác dụng tính toán của các phân xưởng là:
Qtt = 0,9 . (87 + 88 + 14 + 12)

=

180,9

(kVAr )

- Công suất toàn phần tính toán của các phân xưởng là:
Stt =

Ptt2 + Qtt2 =

216 2 + 180,9 2

= 281,7 (kVA)

⇒ Hệ số phụ tải của máy biến áp là:
K pt =

S tt
S dmMBA

. 100% =

281
. 100%
400

Căn cứ vào hệ số phụ tải của máy biến áp
Trang 19

=

70 (%)


Trường Cao Đẳng Nghề CN Hà Nội
⇒ MBA T2 làm việc non tải .

Đồ Án Môn Học CC Điện

2.2: Tính chọn nguồn CCĐ cho phân xưởng mở rộng và khu vực mở rộng:
Xét thấy TBA1,2 đang làm việc ở chế độ chua ổn định, T1 đang non tải ,T2
làm việc non tải . Theo vị trí của TBA lúc này ta sẽ san đều phụ tải của trạm
T1,2 những phân xưởng còn lại ta sẽ cho vào trạm T3 như bảng sau:

Tên phân xưởng

KHMB P TT (kW)

Q TT (kVAr)

Phòng thường trực
Nhà hành chính

Đúc thép ngang
Cơ khí 1
Nhà kho
Trạm khí nén
Gia công nguội
Đúc ngang
Hàn tán
Gara ô tô
Cơ khí 2
Gẩ ô tô
Dụng cụ chính xác
Rèn dập mộc
PX Cơ khí mở rộng

1
3
4
2
11
14
12
13
7
9
10
15
8
5
6

3
12
107
127
7
42
95
76
87
12
88
14
66
100
180,5

5
15
130
135
10
57
110
95
110
15
95
20
77
120

150

Nguồn
cấp

cung

T1

T2

T3

 Phụ tải tính toán của các phân xưởng trong XN cơ khí
PTTT của 2 trạm sau khi chia lại là:
 Hệ số phụ tải của MBA T1 là :
Vì trong xí nghiệp số phân xưởng là 8 nên ta lấy số K đt = 0,8
- Công suất tác dụng tính toán của các phân xưởng là:
Ptt = 0,8 . (15 + 5+ 130 + 135 + 10+ 57 + 110+ 95 ) = 445,6

( kW )

- Công suất tác dụng tính toán của các phân xưởng là:
Qtt = 0,8 . (3 + 12 + 107 + 127 + 7+ 42 + 95+76) = 375 (kVAr )

- Công suất toàn phần tính toán của các phân xưởng là:
Trang 20


Trường Cao Đẳng Nghề CN Hà Nội

Stt =

Ptt2 + Qtt2 =

Đồ Án Môn Học CC Điện

445,6 2 + 3752

= 581 (kVA)

⇒ Hệ số phụ tải của máy biến áp là:
K pt =

S tt
S dmMBA

. 100% =

581
. 100%
630

=

92 (%)

Căn cứ vào hệ số phụ tải của máy biến áp
⇒ MBA T1 tối ưu .

 Hệ số phụ tải của MBA T2 là :

Vì trong xí nghiệp số phân xưởng là 5 nên ta lấy số K đt = 0,9
- Công suất tác dụng tính toán của các phân xưởng là:
Ptt = 0,9 . (110 + 15+ 95 + 20 + 77) = 285

( kW )

- Công suất tác dụng tính toán của các phân xưởng là:
Qtt = 0,9 . (87 + 66 + 12 + 88+14) = 240 (kVAr )

- Công suất toàn phần tính toán của các phân xưởng là:
Stt =

Ptt2 + Qtt2 =

2852 + 240 2

= 372 (kVA)

⇒ Hệ số phụ tải của máy biến áp là:
K pt =

S tt
S dmMBA

. 100% =

372
. 100%
400

Căn cứ vào hệ số phụ tải của máy biến áp
⇒ MBA T2 tối ưu .

Trang 21

=

93 (%)


Trường Cao Đẳng Nghề CN Hà Nội

Đồ Án Môn Học CC Điện

 Những khu mở rộng được cấp nguồn từ trạm biến áp mới T3
Nguồn cung cấp

Tên phân xưởng
Đúc thép ngang
Phân xưởng Ck MR

Trạm T3

Ptt(kW)

Qtt(KVAr)

120

100

150

160,5

 Phụ tải tính toán của 2 phân xưởng còn lại trong khu mở rộng
Vì còn 2 phân xưởng là nên ta lấy số K đt = 1
- Công suất tác dụng tính toán của các phân xưởng là:
Ptt = 1. (120 + 150 ) = 270 ( kW )

- Công suất phản kháng tính toán của các phân xưởng là:
Qtt = 1. (100 + 180) =

280

(kVAr )

- Công suất toàn phần tính toán của các phân xưởng là:

Stt = Ptt2 + Qtt2

=

270 2 + 280 2 = 389

(kVA)

 Tra bảng chọn máy biến áp theo điều kiện phát nóng:

S đmMBA > Stt

Chọn máy biến áp do Việt Nam chế tạo có thông số như sau :

Loại

Công
suất
định
mức

Điện áp định mức

Tổn thất
η đm %

(kVA)

Cao
áp(kV)

Hạ
áp(kV)

Δ P0

Δ PN

400

10

0,4

840

5750

4,5

362
. 100% = 97
400

(%)

⇒ Hệ số phụ tải của máy biến áp là:

K pt =

S tt
S dmMBA

. 100% =

Trang 22

UN

%

in

%


Trường Cao Đẳng Nghề CN Hà Nội
Căn cứ vào hệ số phụ tải của máy biến áp

Đồ Án Môn Học CC Điện

⇒ MBA T1 làm việc ở chế độ tối ưu.

 Xác định vị trí đặt máy biến áp
- Công suất toàn phần tính toán của phân xưởng Đúc ngang thép là:
Stt =

Ptt2 + Qtt2 =

120 2 + 1002 =

156,2

(kVA)

- Công suất toàn phần tính toán của phân xưởng PXCK mở rộng là:
Stt = 234,5 (kVA)

Ta có :

X0 =
Y0 =

(156 × 8,7) + (234 × 12,8)
= 11,1
156 + 234

(156 × 17,3) + (234 × 17,8)
= 17,6
156 + 234

= 2,3
=> Vị trí của trạm T3 trên bản vẽ là : (11,1 ; 17,6 )
Do vị trí trung tâm phụ tải của T3 năm trên đường đi nên em sẽ đăt MBA T3
cạnh phân xưởng như hình vẽ :

Trang 23


Trường Cao Đẳng Nghề CN Hà Nội

Trang 24

Đồ Án Môn Học CC Điện


Trường Cao Đẳng Nghề CN Hà Nội

Đồ Án Môn Học CC Điện

CHƯƠNG III
THIẾT KẾ, TÍNH CHỌN DÂY CÁP VÀ THIẾT BỊ

ĐIỆN CỦA HỆ THỐNG CCĐ CHO KHU VỰC MỞ
RỘNG

Trang 25