Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp

GVHD: Nguyễn Hoàng Việt

LỜI MỞ ĐẦU

Điện năng là 1 phần vô cùng quan trọng trong hệ thống năng lượng quốc gia. Ngày nay,
đất nước ta đang trong thời kỳ Công nghiệp hóa – Hiện đại hóa thì điện năng lại càng góp phần
quan trọng hơn, điện năng là điều kiện quyết định cho việc phát triển nền công nghiệp cũng như
các ngành sản xuất khác. Do nền kinh tế nước ta đang trong thời kỳ phát triển và việc sản xuất
điện năng còn thiếu thốn so với nhu cầu tiêu thụ điện nên việc truyền tải điện, cung cấp điện
cũng như phân phối điện cần được tính toán kỹ lưỡng. Vì vậy, việc thiết kế cung cấp điện sao
cho an toàn, hợp lý về kỹ thuật cũng như về kinh tế có ý nghĩa rất quan trọng.

SVTH: Lìu Chánh Đắc

MSSV: 0851030021


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp

GVHD: Nguyễn Hoàng Việt

LỜI CẢM ƠN

Sau khi hoàn thành các môn học đại cương cũng như chuyên ngành, chúng em có vinh
dự làm luận án tốt nghiệp để chính thức trở thành 1 kỹ sư thật sự. Để có được vinh dư này ngoài
sự nỗ lực của bản thân còn có sự hướng dẫn dạy dỗ rất tận tình của các thầy cô cũng như sự giúp
đỡ của bạn bè.
Để trở thành 1 người kỹ sư thật sự thì sinh viên nào cũng phải trải qua 3 tháng làm luận
án tốt nghiệp và chọn cho mình 1 đề tài để nghiên cứu. Sau thời gian cân nhắc em quyết định

chọn đề tài : “Thiết kế cung cấp điện cho xí nghiệp cơ khí”. Trải qua 3 tháng tìm tòi, nghiên cứu
và được sự giúp đỡ tận tình của thầy Nguyễn Hoàng Việt cũng như bạn bè cuối cùng em cũng
hoàn thành quyển luận án của mình.
Em cảm thấy rất vui và hạnh phúc vì đây là thành quả có giá trị nhất của em sau 4 năm
học ở trường. Đây cũng là thách thức cuối cùng để em vững tin bước vào đời
Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Hoàng Việt là người trực tiếp hướng
dẫn em trong suốt quá trình làm luận án. Xin cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Mở cũng
như thầy cô khoa Xây dựng và Điện đã tạo điều kiện cho em làm luận án này. Và em cũng xin
cảm ơn gia đình , bạn bè đã ủng hộ và giúp đỡ em hoàn thành luận án này. Xin cảm ơn tất cả.
Xin chúc sức khỏe đến tất cả mọi người.
Sinh viên thực hiện
Lìu Chánh Đắc

SVTH: Lìu Chánh Đắc

MSSV: 0851030021


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp

GVHD: Nguyễn Hoàng Việt

MỤC LỤC
Lời mở đầu
Lời cảm ơn
Mục lục
Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG
1. Tổng quan
2. Quy mô của xí nghiệp
3. Giới thiệu phụ tải điện của xí nghiệp

4. Giới thiệu về phân xưởng sản xuất cơ khí
Chương 2: XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI
1. Đặt vấn đề
2. Phân nhóm phụ tải
3. Xác định tâm Tủ động lực (TĐL) và tâm Tủ phân phối (TPP)
Chương 3: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ
1. Khái niệm
2. Các đại lượng và hệ số thường gặp khi xác định phụ tải tính toán
3. Một số phương pháp xác định phụ tải tính toán
4. Xác định phụ tải tính toán của các nhóm thiết bị trong phân xưởng cơ khí
Chương 4: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ
1. Lý thuyết
2. Thiết kế chiếu sáng
3. Tính toán phụ tải chiếu sáng
3.1 Tính toán phụ tải chiếu sáng cho tủ chiếu sáng 1
3.2 Tính toán phụ tải chiếu sáng cho tủ chiếu sáng 2
4. Phụ tải tính toán của toàn xí nghiệp
Chương 5: TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG VÀ
CHỌN MBA CHO XÍ NGHIỆP
1. Bù công suất phản kháng
2. Lựa chọn Máy biến áp (MBA)
3. Lựa chọn máy phát dự phòng
Chương 6: CHỌN DÂY DẪN CHO XÍ NGHIỆP
1. Lý thuyết
2. Tính toán và chọn dây dẫn cho xí nghiệp
Chương 7: KIỂM TRA ĐỘ SỤT ÁP CỦA DÂY DẪN
1. Lý thuyết
2. Tính toán độ sụt áp
2.1 Sụt áp từ MBA tới TPPC
2.2 Sụt áp của dây dẫn tới thiết bị nhóm 1

2.3 Sụt áp của dây dẫn đến thiết bị nhóm 2
2.4 Sụt áp của dây dẫn đến thiết bị nhóm 3
2.5 Sụt áp của dây dẫn đến thiết bị nhóm 4
Chương 8: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH VÀ CHỌN THIẾT BỊ BẢO VỆ
1. Tính toán ngắn mạch
1.1 Lý thuyết
SVTH: Lìu Chánh Đắc

MSSV: 0851030021

1
1
1
1
1
3
3
3
5
11
11
12
16
19
27
27
29
39
40
45

49
50
50
52
54
57
57
61
72
72
72
73
73
74
75
76
81
81
81


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp

GVHD: Nguyễn Hoàng Việt

1.2 Tính toán ngắn mạch 3 pha
1.3 Tính toán ngắn mạch 1 pha
2. Chọn thiết bị bảo vệ
2.1 Chọn CB tổng bảo vệ cho tủ phân phối chính và Máy biến áp
2.2 Chọn CB bảo vệ cho TĐL1

2.3 Chọn CB bảo vệ cho TĐL2
2.4 Chọn CB bảo vệ cho các thiết bị
Chương 9:AN TOÀN ĐIỆN VÀ CHỐNG SÉT
1. An toàn điện
1.1 Các khái niệm cơ bản
1.2 Các biện pháp bảo vệ

81
85
92
92
93
94
95
101
101
101
101

1.3 Một số sơ đồ nối đất
1.4 Lựa chọn sơ đồ nối đất
1.5 Thiết kế hệ thống nối đất
2. Thiết kế hệ thống chống sét
2.1 Các nguyên tắc
2.2 Các hệ thống chống sét hiện nay
2.3 Tính toán và chọn thiết bị chống sét
Phụ lục
Tài liệu tham khảo

102

104
104
109
109
109
110
115
120

SVTH: Lìu Chánh Đắc

MSSV: 0851030021


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp

GVHD: Nguyễn Hoàng Việt

Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG
1. Tổng quan
Hiện nay, nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ để sánh vai cùng các cường
quốc năm châu, đời sống nhân dân ta cũng được nâng cao nhanh chóng. Trong quá trình
công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước thì các loại hình doanh nghiệp nhà nước nói chung
và các xí nghiệp cơ khí nói riêng là những mục tiêu hàng đầu trong việc sản xuất các sản
phẩm để góp phần thúc đẩy nền kinh tế nước ta phát triển.
Các xí nghiệp cơ khí là nơi chuyên nhận lắp đặt, gia công, sữa chữa các chi tiết
máy, các thiết bị cơ khí, cung cấp các sản phẩm cho các nghành công nghiệp góp phần vào
sự phát triển của ngành công nghiệp cũng như sự phát triển của đất nước.
2. Quy mô của xí nghiệp
Xí nghiệp được xây dựng trên diện tích 11700 m2 bao gồm:






Xưởng sản xuất cơ khí
Kho chứa
Khu hành chính
Nhà ăn

3. Giới thiệu phụ tải điện của xí nghiệp
 Các đặc điểm phụ tải điện:
Phụ tải điện của xí nghiệp được chia ra làm 2 loại phụ tải:
 Phụ tải động lực : có chế độ làm việc dài hạn, điện áp yêu cầu đến thiết bị là
điện áp 3 pha 380V/ 50Hz.
 Phụ tải chiếu sáng: là phụ tải 1 pha có công suất không lớn và thường dung
điện áp 1 pha 220V/50Hz.
Xí nghiệp lấy điện từ nguồn điện lưới quốc gia cấp điện áp 22 kV, sau đó qua 1
máy biến áp chuyển xuống mức 0,4 kV để cung cấp cho phụ tải của xí nghiệp.
 Yêu cầu về cung cấp điện cho xí nghiệp
Các yêu cầu cung cấp điện phải dựa vào phạm vi và mức độ quan trọng của các
thiết bị để từ đó vạch ra phương thức cấp điện cho từng thiết bị cũng như cho các
khu vực trong xí nghiệp.
4. Giới thiệu về phân xưởng sản xuất cơ khí
Phân xưởng cơ khí là phân xưởng sản xuất của nhà máy với diện tích phân xưởng
là 2800m2 (Chiều dài 70m x Chiều rộng 40m, Chiều cao 6,5m tính từ mặt đất ) với 1 cửa
ra vào chính và 1 cửa phụ ở bên. Bên trong phân xưởng đặt các thiết bị.
Phân xưởng gồm có tổng số 28 máy, toàn bộ các máy đều sử dụng động cơ 3 pha
với công suất 7,5-25,5 kW. Các thiế t bi ̣đề u có chế đô ̣ làm viê ̣c dài ha ̣n.
SVTH: Lìu Chánh Đắc

MSSV: 0851030021

Trang 1


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp

GVHD: Nguyễn Hoàng Việt

Danh sách các thiết bị trong phân xưởng sản xuất cơ khí và một số thông số cơ bản của
thiết bị :

STT

Tên máy

Công suất KW

Ký
hiệu

Số
lượng

1 Máy

Toàn bộ

Hiệu

suất ƞ

1

Máy dập thể tích

1

02

25,5

51

0,95

2

Máy rèn tự do

2

04

20,0

80,0

0,91

3

Máy đột dập

3

01

21,5

21,5

0,85

4

Máy ép trục vít

4

01

18,5

18,5

0,92

5

Máy phay vạn năng

5

02

12,5

25,0

0,85

6

Máy mài tròn

6

03

9,5

28,5

0.90

7

Máy mài phẳng

7

03

9,0

27,0

0,92

8

Máy nén khí

8

01

10,0

10,0

0,9

9

Máy khoan đứng

9

03

7,5

22,5

0,95

10

Máy khoan bàn

10

03

8,0

24,0

0,93

11

Máy tiện ren

11

01

7,5

7,5

0,90

12

Máy uốn

12

01

8,5

8,5

0,95

13

Máy cắt liên hợp

13

02

10,5

21,0

0,90

14

Máy bào

14

01

8,0

8,0

0,9

SVTH: Lìu Chánh Đắc

MSSV: 0851030021

Trang 2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp

GVHD: Nguyễn Hoàng Việt

Chương 2: XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI

1. Đặt vấn đề
Trọng tâm phụ tải là một số liệu quan trọng giúp người thiết kế tìm vị trí đặt các trạm biến áp, trạm
phân phối, tụ động lực nhằm giảm tối đa tổn thất năng lượng, chi phí lắp đặt cũng như giúp cho các
xí nghiệp trong việc quy hoạch phát triển sản xuất trong tương lai. Vị trí lắp đặt tủ còn tùy thuộc
vào yếu tố mỹ quan, thuận tiện thao tác.
Các nguyên tắc để phân nhóm phụ tải:

+ Các thiết bị trong một nhóm phải có vị trí gần nhau trên mặt bằng phân bố
các thiết bị.
+ Các thiết bị trong một nhóm phải được phân bố để tổng công suất của các
nhóm ít chênh lệch nhất.
+ Số thiết bị trong cùng một nhóm không nên quá nhiều.
+ Các thiết bị trong cùng một nhóm có cùng chế độ làm việc.
Tuy nhiên rất khó để thỏa mãn được cùng lúc các điều kiện trên vì vậy mà cần phải
lựa chọn cách phân nhóm thiết bị sao cho hợp lý nhất.
2. Phân nhóm phụ tải
Ý nghĩa:
 Việc phân nhóm thiết bị trong phân xưởng, nhà máy là bước đầu tiên và có
ý nghĩa quan trọng trong thiết kế cung cấp điện.
 Phân nhóm phụ tải là phân bố thiết bị sao cho tiện lợi trong vận hành, dễ
dàng xử lý sự cố và phân bố công suất phụ tải hợp lý trên mặt bằng tổng thể
để việc lựa chọn lắp đặt thuận lợi.
Tùy theo từng trường hợp cụ thể và số thiết bị mà ta có thể phân nhóm các thiết bị
trong nhà máy như sau:
 Phân nhóm theo mặt bằng
 Phân nhóm theo chế độ làm việc
 Phân nhóm theo dây chuyền sản xuất
 Phân nhóm theo cấp điện áp
Dựa theo dây chuyền công nghệ và vị trí phân bổ thiết bị, theo công suất mà ta tiến hành
phân chia các thiết bị theo nhóm, mỗi nhóm thích ứng với từng tủ cấp điện. Nếu động cơ

có công suất lớn trội thì có thể đặt riêng tủ.
Căn cứ theo những nguyên tắc phân nhóm phụ tải điện đã nêu ở trên thì có thể chia các
thiết bị trong phân xưởng cơ khí thành 4 nhóm:

Nhóm 1:
SVTH: Lìu Chánh Đắc

MSSV: 0851030021

Trang 3


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp

STT

Tên thiết bị

GVHD: Nguyễn Hoàng Việt

Ký hiệu trên
Số
mặt bằng lượng

Pdm(kW)
1 máy

Toàn bộ

Hiệu

suất ƞ

1

Máy dập thể tích

1

1

25,5

25,5

0,95

2

Máy rèn tự do

2

1

20,0

20,0

0,91

3

Máy phay vạn năng

5

1

12,5

12,5

0,85

4

Máy mài phẳng

7

2

9,0

18,0

0,92

5

Máy khoan đứng

9

1

7,5

7,5

0,95

6

Máy khoan bàn

10

1

8,0

8,0

0,93

Tổng

7

91,5

Nhóm 2:

STT

Tên thiết bị

Ký hiệu trên
Số
mặt bằng lượng

Pdm(kW)
1 máy

Toàn bộ

Hiệu
suất ƞ

1

Máy dập thể tích

1

1

25,5

25,5

0,95

2

Máy ép trục vít

4

1

18,5

18,5

0,92

3

Máy phay vạn năng

5

1

12,5

12,5

0,85

4

Máy mài tròn

6

1

9,5

9,5

0,9

5

Máy nén khí

8

1

10,0

10,0

0,9

6

Máy cắt liên hợp

13

1

10,5

10,5

0,9

7

Máy bào

14

1

8,0

8,0

0,9

Tổng

7

94,5

Nhóm 3:
SVTH: Lìu Chánh Đắc

MSSV: 0851030021

Trang 4


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp

STT

Tên thiết bị

GVHD: Nguyễn Hoàng Việt

Ký hiệu trên
Số
mặt bằng lượng

Pdm(kW)
1 máy

Toàn bộ

Hiệu

suất ƞ

1

Máy rèn tự do

2

1

20,0

20,0

0,91

2

Máy đột dập

3

1

21,5

21,5

0,85

3

Máy mài phẳng

7

1

9,0

9,0

0,92

4

Máy khoan đứng

9

2

7,5

15

0,95

5

Máy tiện ren

11

1

7,5

7,5

0,9

6

Máy uốn

12

1

8,5

8,5

0,95

Tổng

7

81,5

Nhóm 4:

3
STT

Tên thiết bị

Ký hiệu trên
Số
mặt bằng lượng

Pdm(kW)
1 máy

Toàn bộ

Hiệu
suất ƞ

1

Máy rèn tự do

2

2

20,0

40,0

0,91

2

Máy mài tròn

6

2

9,5

19

0,9

3

Máy khoan bàn

10

2

8,0

16,0

0,93

4

Máy cắt liên hợp

13

1

10,5

10,5

0,9

Tổng

7

85,5

3. Xác định tâm Tủ động lực (TĐL) và tâm Tủ phân phối (TPP)
Tâm phụ tải được xác định theo các biểu thức sau:
𝑋=

∑𝑛
𝑖=1 𝑥𝑖. 𝑃đ𝑚𝑖
∑𝑛

𝑖=1 𝑃đ𝑚

𝑌=

∑𝑛
𝑖=1 𝑦𝑖 .𝑃đ𝑚𝑖
∑𝑛
𝑖=1 𝑃đ𝑚

Trong đó:
SVTH: Lìu Chánh Đắc

MSSV: 0851030021

Trang 5


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp

GVHD: Nguyễn Hoàng Việt

n: số thiết bị trong nhóm.
𝑃𝑑𝑚𝑖 : công suất định mức của thiết bị thứ i.
𝑥𝑖 , 𝑦𝑖 : tọa độ của thiết bị thứ i trong nhóm (phân xưởng).
𝑃d𝑚𝑖 : Tổng công suất của nhóm (phân xưởng).
Chọn gốc tọa độ tại góc trên bên phải của nhà xưởng.
Nhóm 1:

STT

Tên thiết bị

Ký hiệu trên
Số
mặt bằng lượng

Pdm(kW)

X(m)

Y(m)

1

Máy dập thể tích

1

1

25,5

54

12

2

Máy rèn tự do

2

1

20,0

62

9

3

Máy phay vạn năng

5

1

12,5

46

15

4

Máy mài phẳng

7

1

9,0

54

6

5

Máy mài phẳng

7

1

9,0

54

18

6

Máy khoan đứng

9

1

7,5

46

9

7

Máy khoan bàn

10

1

8,0

62

15

7

91,5

Tổng

𝑋=

∑7𝑖=1 𝑃𝑑𝑚𝑖 . 𝑥𝑖 25,5.54 + 20.62 + 12,5.46 + 9.54 + 9.54 + 7,5.46 + 8.62
=

= 54,7
∑71 𝑃𝑑𝑚𝑖
91,5

𝑌=

∑7𝑖=1 𝑃𝑑𝑚𝑖 . 𝑦𝑖 25,5.12 + 20.9 + 12,5.15 + 9.6 + 9.18 + 7,5.9 + 8.15
=
= 11,7
∑71 𝑃𝑑𝑚𝑖
91,5

Vậy tâm phụ tải nhóm 1 là: ĐL1=( 54,7;11,7)
Để thuận tiện thao tác và vẻ mỹ quan ta dời tủ động lực về tọa độ mới
là:ĐL1=(54;3)

Nhóm 2:
SVTH: Lìu Chánh Đắc

MSSV: 0851030021

Trang 6


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp

STT

Tên thiết bị

Ký hiệu trên
Số
mặt bằng lượng

Pdm
(kW)

X(m)

Y(m)

1

Máy dập thể tích

1

1

25,5

54

32

2

Máy ép trục vít

4

1

18,5

46

29

3

Máy phay vạn năng

5

1

12,5

46

35

4

Máy mài tròn

6

1

9,5

62

35

5

Máy nén khí

8

1

10,0

54

26

6

Máy cắt liên hợp

13

1

10,5

62

29

7

Máy bào

14

1

8,0

54

38

7

94,5

Tổng

𝑋=

GVHD: Nguyễn Hoàng Việt

∑7𝑖=1 𝑃𝑑𝑚𝑖 . 𝑥𝑖 25,5.54 + 18,5.46 + 12,5.46 + 9,5.62 + 10.54 + 10,5.62 + 8.54

=
= 53
∑71 𝑃𝑑𝑚𝑖
94,5

∑7𝑖=1 𝑃𝑑𝑚𝑖 . 𝑦𝑖 25,5.32 + 18,5.29 + 12,5.35 + 9,5.35 + 10.26 + 10,5.29 + 8.38
𝑌=
=
= 31,7
∑71 𝑃𝑑𝑚𝑖
94,5

Vậy tâm phụ tải nhóm 2 là: ĐL2=( 53;31,7)
Để thuận tiện thao tác và vẻ mỹ quan ta dời tủ động lực về tọa độ mới
là:ĐL2=(54;42)

SVTH: Lìu Chánh Đắc

MSSV: 0851030021

Trang 7


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp

GVHD: Nguyễn Hoàng Việt

Nhóm 3:

STT

Tên thiết bị

Ký hiệu
trên mặt
bằng

Số
lượn
g

Pdm
(kW)

X(m)

Y(m)

1

Máy rèn tự do

2

1

20,0

20

32

2

Máy đột dập

3

1

21,5

28

29

3

Máy mài phẳng

7

1

9,0

12

29

4

Máy khoan đứng

9

1

7,5

12

35

5

Máy khoan đứng

9

1

7,5

20

38

6

Máy tiện ren

11

1

7,5

28

35

7

Máy uốn

12

1

8,5

20

26

7

81,5

Tổng

∑7𝑖=1 𝑃𝑑𝑚𝑖 . 𝑥𝑖 20.20 + 21,5.28 + 9.12 + 7,5.12 + 7,5.20 + 7,5.28 + 8,5.20
𝑋=
=
= 21,2
∑71 𝑃𝑑𝑚𝑖
81,5
𝑌=

∑7𝑖=1 𝑃𝑑𝑚𝑖 . 𝑦𝑖 20.32 + 21,5.29 + 9.29 + 7,5.35 + 7,5.38 + 7,5.35 + 8,5.26
=
= 31,4
∑71 𝑃𝑑𝑚𝑖
81,5

Vậy tâm phụ tải nhóm 3 là: ĐL3=(21,2;31,4 )
Để thuận tiện thao tác và vẻ mỹ quan ta dời tủ động lực về tọa độ mới
là:ĐL3=(20;42)

SVTH: Lìu Chánh Đắc

MSSV: 0851030021

Trang 8


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp

GVHD: Nguyễn Hoàng Việt

Nhóm 4:

STT

Tên thiết bị

Ký hiệu trên
mặt bằng

Số
lượng

Pdm
(kW)

X(m)

Y(m)

1

Máy rèn tự do

2

1

20,0

12

9

2

Máy rèn tự do

2

1

20,0

12

15

3

Máy mài tròn

6

1

9,5

20

6

4

Máy mài tròn

6

1

9,5

20

18

5

Máy khoan bàn

10

1

8,0

20

12

6

Máy khoan bàn

10

1

8,0

28

9

7

Máy cắt liên hợp

13

1

10,5

28

15

7

85,5

Tổng

𝑋=

∑7𝑖=1 𝑃𝑑𝑚𝑖 . 𝑥𝑖 20.12 + 20.12 + 9,5.20 + 9,5.20 + 8.20 + 8.28 + 10,5.28
=
= 18
∑71 𝑃𝑑𝑚𝑖
85,5

𝑌=

∑7𝑖=1 𝑃𝑑𝑚𝑖 . 𝑦𝑖 20.9 + 20.15 + 9,5.6 + 9,5.18 + 8.12 + 8.9 + 10,5.15
=
= 12
∑71 𝑃𝑑𝑚𝑖
85,5

Vậy tâm phụ tải nhóm 4 là: ĐL4=(18;12 )
Để thuận tiện thao tác và vẻ mỹ quan ta dời tủ động lực về tọa độ mới
là:ĐL4=(20;3)
Tâm tủ phân phối chính (TPPC):
𝑋=

𝑌=

∑4𝑖=1 𝑃𝑑𝑚𝑖 . 𝑥𝑖 91,5.54,7 + 94,5.53 + 81,5.21,2 + 85,5.18
=

= 37,6
∑41 𝑃𝑑𝑚𝑖
91,5 + 94,5 + 81,5 + 85,5

∑4𝑖=1 𝑃𝑑𝑚𝑖 . 𝑦𝑖 91,5.11,7 + 94,5.31,7 + 81,5.31,4 + 85,5.12
=
= 21,7
∑41 𝑃𝑑𝑚𝑖
91,5 + 94,5 + 81,5 + 85,5

Vậy tâm tủ phân phối chính là: TPPC=(37,6;21,7 )

SVTH: Lìu Chánh Đắc

MSSV: 0851030021

Trang 9


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp

GVHD: Nguyễn Hoàng Việt

Để thuận tiện thao tác và vẻ mỹ quan ta dời tủ động lực về tọa độ mới là:
TPPC=(46;42)

BẢNG KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI ĐỘNG LỰC
STT

Tên tủ

𝑃𝑑𝑚 (kW)

X(m)

Y(m)

1

ĐL1

91,5

54,7

11,7

2

ĐL2

94,5

53

31,7

3

ĐL3

81,5

21,2

31,4

4

ĐL4

85,5

18

12

5

TPPC

353

37,6

21,7

SVTH: Lìu Chánh Đắc

MSSV: 0851030021

Trang 10


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp

GVHD: Nguyễn Hoàng Việt

Chương 3: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ
1. Khái niệm
Khi thiết kế cung cấp điện cho một công trình nào đó, nhiệm vụ đầu tiên của chúng
ta là xác định phụ tải điện của công trình ấy. Tuỳ theo quy mô của công trình mà phụ tải
điện được xác định theo phụ tải thực tế hoặc còn kể đến khả năng phát triển của công trình
trong tương lai 5 năm, 10 năm hoặc lâu hơn. Phụ tải tính toán (phụ tải ngắn hạn) là phụ tải
giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ tải thực tế (biến đổi) 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 việc chọn các thiết bị theo
phụ tải tính toán sẽ đảm bảo an toàn thiết bị về mặt phát nóng.
Người thiết kế phải biết phụ tải tính toán để chọn các thiết bị như: Máy biến áp, dây
dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ,.v.v... Để tính các tổn thất công suất, điện áp và chọn các
thiết bị bù. Như 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 máy, chế
độ vận hành của chúng, quy trình công nghệ sản xuất, 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 rất
quan trọng. Bởi vì nếu phụ tải tính toán được xác định nhỏ hơn thực tế thì sẽ làm giảm tuổi
thọ các thiết bị điện, có khi dẫn tới cháy nổ, rất nguy hiểm. Ngược lại, nếu phụ tải tính toán
được xác định lớn hơn thực tế thì sẽ gây lãng phí.
Do tính chất quan trọng như vậy nên rất nhiều công trình nghiên cứu và phương
pháp tính toán phụ tải điện. Song vì phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố nên vẫn chưa
có phương pháp nào hoàn toàn chính xác và tiện lợi. Những phương pháp đơn giản thuận

tiện cho việc tính toán thì lại thiếu chính xác, còn nếu nâng cao được độ chính xác thì
phương pháp lại phức tạp. Có thể kể ra một số phương pháp sau:

+ Phương pháp xác định phụ tải tính toán (PTTT) theo công suất đặt và hệ số nhu cầu
Knc.

+ Phương pháp xác định PTTT theo hệ số hình dáng Khd của đồ thị phụ tải và công
suất trung bình.

+ Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình và độ lệch của đồ thị phụ tải
ra khỏi giá trị trung bình.

+ Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình và hệ số cực đại.
+ Phương pháp xác định PTTT theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản
phẩm.
SVTH: Lìu Chánh Đắc

MSSV: 0851030021

Trang 11


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp

GVHD: Nguyễn Hoàng Việt

+ Phương pháp xác định PTTT theo suất trang bị điện trên cho một đơn vị diện tích
sản xuất.

+ Phương pháp xác định trực tiếp.

2. Các đại lượng và hệ số thường gặp khi xác định phụ tải tính toán
2.1 Công suất định mức (𝑷𝒅𝒎 ):
Công suất định mức thường được các nhà chế tạo ghi sẵn trên lý lịch hoặc nhãn hiệu
máy. Đối với động cơ điện, công suất định mức là công suất trên động cơ. Đứng về mặt
cung cấp điện, ta chỉ quan tâm đến công suất đầu vào của động cơ gọi là công suất đặt.
Công suất động cơ được tính như sau:
𝑃𝑑𝑚
𝑃𝑑 =

η𝑑𝑐

Trong đó:
𝑃𝑑 : công suất đặt của động cơ.
𝑃𝑑𝑚 :công suất định mức của động cơ.
η𝑑𝑐 : hiệu suất định mức của động cơ.
Hiệu suất định mức của động cơ tương đối cao (đối với động cơ đồng bộ rotor lồng
sóc,ηđ𝑐 =0,8÷0,65 ) người ta thường cho phép bỏ qua hiệu suất nên:
𝑃𝑑 = 𝑃𝑑𝑚
Đối với các thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại, khi tính phụ tải của chúng, ta
phải quy đổi về công suất định mức ở chế độ làm việc dài hạn, tức là quy đổi về chế độ
làm việc có hệ số tiếp điện 𝜀% = 100%. Công thức quy đổi như sau:


Đối với động cơ điện: 𝑃𝑑𝑚 = 𝑃𝑑𝑚 √𝜀𝑑𝑚



Đối với máy hàn: 𝑃𝑑𝑚 = 𝑆𝑑𝑚 . 𝑐𝑜𝑠𝜑𝑑𝑚 √𝜀𝑑𝑚

Trong đó:

𝑃𝑑𝑚 : công suất định mức đã quy đổi về chế độ dài hạn.
𝑃𝑑𝑚 , 𝑆𝑑𝑚 , 𝑐𝑜𝑠𝜑𝑑𝑚 , 𝜀𝑑𝑚 : các thông số định mức đã cho trong lý lịch máy.
2.2 Phụ tải trung bình (𝑷𝒕𝒃 )
Phụ tải trung bình là đặc trưng tĩnh của phụ tải trong một khoảng thời gian nào đó.
Tổng phụ tải trung bình của các thiết bị điện cho ta cơ sở để đánh giá giới hạn dưới của
phụ tải tính toán.
Trong thực tế công thức dùng để tính phụ tải trung bình là:
𝑃𝑡𝑏 =

𝑊
𝑡

Trong đó:
W : điện năng tiêu thụ trong khoảng thời gian khảo sát.
t : thời gian khảo sát(h).
SVTH: Lìu Chánh Đắc

MSSV: 0851030021

Trang 12


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp

GVHD: Nguyễn Hoàng Việt

Phụ tải trung bình của nhóm thiết bị được tính theo công thức sau:
𝑛

𝑃𝑡𝑏 = ∑ 𝑝𝑖

𝑖=1

Biết phụ tải trung bình, chúng ta có thể đánh giá được mức độ sử dụng thiết bị. Phụ
tải trung bình là một số liệu quan trọng để xác định phụ tải tính toán, tính tổn hao điện
năng. Thông thường phụ tải trung bình được xác định ứng với thời gian khảo sát là một ca
làm việc, một tháng hoặc một năm.
2.3 Phụ tải cực đại 𝑷𝒎𝒂𝒙
Phụ tải cực đại có 2 dạng:
 Phụ tải cực đại 𝑃𝑚𝑎𝑥
Phụ tải cực đại 𝑃𝑚𝑎𝑥 là phụ tải trung bình lớn nhất trong khoảng thời gian tương đối ngắn
∆𝑡 (thường lấy trong khoảng thời gian từ 10-30 phút). Trị số này có thể dung để chọn các
thiết bị điện theo điều kiện phát nóng. Nó cho phép đánh giá giới hạn trên của phụ tải tính
toán.
Người ta dung phụ tải cực đại để tính toán tổn thất công suất lớn nhất, để chọn các thiết bị,
chọn dây dẫn và dây cáp theo điều kiện mật độ kinh tế…
 Phụ tải đỉnh nhọn 𝑃đ𝑛 :
Phụ tải đỉnh nhọn 𝑃đ𝑛 là phụ tải cực đại xuất hiện trong khoảng thời gian từ 1-2 giây. Phụ
tải đỉnh nhọn dung để kiểm tra dao động điện áp, điều kiện tự khởi động của động cơ,kiểm
tra điều kiện làm việc của cầu chì, tính dòng điện khởi động của relay bảo vệ…
2.4 Phụ tải tính toán 𝑷𝒕𝒕
Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ tải thực
tế (biến đổi) về mặt hiệu ứng nhiệt lớn nhất.
Như vậy nếu chọn các thiết bị điện theo phụ tải tính toán thì đảm bảo an toàn về
mặt phát nóng cho các thiết bị trong mọi trạng thái vận hành.
Quan hệ giữa phụ tải tính toán với các phụ tải khác:
𝑃𝑚𝑎𝑥 ≥ 𝑃𝑡𝑡 ≥ 𝑃𝑡𝑏
Phụ tải tính toán còn gọi phụ tải nữa giờ 𝑃30 vì người ta thường lấy trị số trung bình
của phụ tải lớn nhất xuất hiện trong khoảng thời gian 30 phút để làm phụ tải tính toán.
2.5 Hệ số nhu cầu phụ tải 𝑲𝒏𝒄

SVTH: Lìu Chánh Đắc

MSSV: 0851030021

Trang 13


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp

GVHD: Nguyễn Hoàng Việt

Hệ số nhu cầu phụ tải là tỷ số của công suất tiêu thụ tải cực đại trên tổng công suất
định mức nối với hệ thống. Hệ số nhu cầu tiêu thụ của phụ tải có thể tính từng phần của hệ
thống như trong phụ tải công nghiệp và thương mại, 𝐾𝑛𝑐 < 1.
𝐾𝑛𝑐 = 𝐷. 𝐹 =

𝑃ℎụ 𝑡ả𝑖 𝑐ự𝑐 đạ𝑖
𝑇ổ𝑛𝑔 𝑝ℎụ 𝑡ả𝑖 ℎệ 𝑡ℎố𝑛𝑔

2.6 Hệ số sử dụng 𝑲𝒔𝒅
mức

Hệ số sử dụng là tỷ số của nhu cầu sử dụng công suất cực đại trên công suất định
của
hệ
thống.
𝑃max 𝐻𝑇
𝐾𝑠𝑑 = 𝐹𝑡𝑡 =
𝑃đ𝑚 𝐻𝑇

Công suất định mức của hệ thống có thể được chọn theo trị số nhỏ nhất trong các công suất
tính theo điều kiện phát nóng và điều kiện sụt áp.
2.7 Hệ số phụ tải 𝑲𝒑𝒕
Hệ số phụ tải là tỷ số công suất phụ tải trung bình trên công suất tải cực đại trong khoảng
thời gian khảo sát.
𝐾𝑝𝑡 = 𝐹𝐿𝐷 =
𝐾𝑝𝑡 = 𝐹𝐿𝐷 =

𝑃𝑡𝑏
𝑃𝑚𝑎𝑥

𝑃𝑡𝑏 . 𝑇
𝐴
=
𝑃𝑚𝑎𝑥 . 𝑇 𝑃𝑚𝑎𝑥 . 𝑇

𝐾𝑝𝑡 = 𝐹𝐿𝐷𝑛ă𝑚 =

𝑁ă𝑛𝑔 𝑙ượ𝑛𝑔 𝑡𝑖ê𝑢 𝑡ℎụ 𝑛ă𝑚
𝑃𝑚𝑎𝑥 .8760

T- thời gian ứng có thể là ngày, tuần, tháng, năm ứng với 24,168,730,8760 giờ.
2.8 Hệ số phân tán 𝑲𝒑𝒕á𝒏
Hệ số phân tán là tỷ số tổng các công suất cực đại riêng lẻ từng phần khác nhau hệ thống
trên công suất cực đại toàn thể của hệ thống (𝐾𝑝𝑡á𝑛 > 1).
𝐾𝑝𝑡á𝑛

∑𝑛𝑖=1 𝑃𝑖
= 𝐹𝐷 =
𝑃𝑔

Trong đó:
𝑃𝑖 : công suất cực đại của tải thứ i.
𝑃𝑔 = 𝑃1+2+⋯+𝑛 :công suất cực đại tổng hợp của nhóm n tải hoạt động trong khoảng thời
gian định trước. mỗi phần hệ thống có công suất cực đại riêng và không thường xuất hiện
cùng lúc.
2.9 Hệ số đồng thời 𝑲đ𝒕 :
SVTH: Lìu Chánh Đắc

MSSV: 0851030021

Trang 14


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp

GVHD: Nguyễn Hoàng Việt

Hệ số đồng thời là nghịch đảo của hệ số phân tán.
𝐾đ𝑡 = 𝐹𝑐 =
𝐾đ𝑡 = 𝐹𝑐 =

𝑃𝑔
𝑛
∑𝑖=1 𝑃𝑖

1
1
=
𝐹𝐷 𝐾𝑝𝑡á𝑛

2.10 Hệ số phân bố 𝑲𝒑𝒃
Hệ số phân bố là hệ số phân bố của tải thứ i đối với nhu cầu cực đại của một nhóm phụ tải.
𝐾𝑝𝑏 = 𝑐𝑖 =

𝐶ô𝑛𝑔 𝑠𝑢ấ𝑡 𝑐ủ𝑎 𝑡ả𝑖 𝑡ℎứ 𝑖
𝐶ô𝑛𝑔 𝑠𝑢ấ𝑡 𝑙ớ𝑛 𝑛ℎấ𝑡 𝑐ủ𝑎 𝑛ℎó𝑚 𝑡ả𝑖 đó

𝑃𝑔 = 𝑐1 𝑃1 + 𝑐2 𝑃2 + ⋯ + 𝑐𝑛 𝑃𝑛
Thay vào công suất của hệ số đồng thời:
𝐾đ𝑡 = 𝐹𝑐 =

𝑐1 𝑃1 + 𝑐2 𝑃2 + ⋯ + 𝑐𝑛 𝑃𝑛
∑𝑛𝑖=1 𝑃𝑖

𝐾đ𝑡 = 𝐹𝑐 =

∑𝑛𝑖=1 𝑐𝑖 𝑃𝑖
∑𝑛𝑖=1 𝑃𝑖

Những trường hợp đặc biệt:
 TH1: 𝑃1 = 𝑃2 = ⋯ = 𝑃𝑛 = 𝑃
𝐾đ𝑡 = 𝐹𝑐 =
Hay:

𝐾đ𝑡 = 𝐹𝑐 =

𝑃 ∑𝑛
𝑖=1 𝑐𝑖
𝑛.𝑃

∑𝑛
𝑖=1 𝑐𝑖
𝑛

 TH2: 𝑐1 = 𝑐2 = ⋯ = 𝑐𝑛
𝐾đ𝑡 = 𝐹𝑐 =
Hay:

𝑐.∑𝑛
𝑖=1 𝑃𝑖
∑𝑛
𝑖=1 𝑃𝑖

𝐹𝑐 = 𝑐

2.11 Hệ số tổn thất 𝑲𝒕𝒕𝒉
Hệ số tổn thất là tỷ số tổn thất công suất trung bình trên tổn thất công suất cực đại trong
cùng một khoảng thời gian.
𝐾𝑡𝑡ℎ = 𝐹𝐿𝑆 =

𝐶ô𝑛𝑔 𝑠𝑢ấ𝑡 𝑡ổ𝑛 𝑡ℎấ𝑡 𝑡𝑟𝑢𝑛𝑔 𝑏ì𝑛ℎ
∆𝑃𝑡𝑏
=
𝑇ổ𝑛 𝑡ℎấ𝑡 𝑐ô𝑛𝑔 𝑠𝑢ấ𝑡 𝑐ự𝑐 đạ𝑖
∆𝑃𝑚𝑎𝑥

2.12 Hệ số tiêu thụ điện năng hiệu quả 𝛈𝒉𝒒

SVTH: Lìu Chánh Đắc

MSSV: 0851030021

Trang 15


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp

GVHD: Nguyễn Hoàng Việt

Hệ số cực đại 𝐾𝑚𝑎𝑥 là tỷ số giữa công suất tác dụng tính toán và công suất tác dụng trung
bình trong thời gian khảo sát (có giá trị lớn hơn 1).
Hệ số cực đại phụ thuộc vào số thiết bị hiệu quả và hệ số sử dụng 𝐾𝑠𝑑 . Tra bảng giá trị của
𝐾𝑚𝑎𝑥 theo số thiết bị hiệu quả ηℎ𝑞 và 𝐾𝑠𝑑 . Số thiết bị sử dụng hiệu quả ηℎ𝑞 được định
nghĩa là số thiết bị có cùng chế độ.
ηℎ𝑞

(∑𝑛𝑖=1 𝑃đ𝑚𝑖 )2
=
2
∑𝑛𝑖=1 𝑃đ𝑚𝑖

3. Một số phương pháp xác định phụ tải tính toán
3.1 Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình 𝑷𝒕𝒃 và hệ số cực đại 𝑲𝒎𝒂𝒙
Công thức tính:
Ptt = Kmax.Ptb = Kmax.Ksd.Pdm
Trong đó:
Pdm, Ptb: Công suấ t đinh
̣ mức và công suấ t trung bình của thiế t bi ̣(w).
Kmax : Hê ̣ số cực đa ̣i của công suất tác dụng. Hệ số này phụ thuộc chế độ làm việc
của phụ tải và số thiết bị dùng điện có hiệu quả của nhóm. Trong thiết kế hệ số này được

tra bảng theo Ksd, ηℎ𝑞
Ksd :Hệ số sử dụng công suất tác dụng của phụ tải. Trong thiết kế hệ số này được
tra từ các bảng sổ tay.
Hệ số sử dụng là tỷ số giữa công suất trung bình và công suất định mức của nhóm:
𝐾𝑠𝑑 =

∑𝑛𝑖=1 𝑃𝑑𝑚𝑖 . 𝐾𝑠𝑑𝑖
𝑃𝑡𝑏
=
∑𝑛𝑖=1 𝑃𝑑𝑚𝑖
𝑃𝑑𝑚

Pdmi:Công suất định mức của phụ tải thứ i trong nhóm thiết bị.
Ksd :Hệ số sử dụng của thiết bị thứ i trong nhóm.
n: Tổng số thiết bị trong nhóm.
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 và được xác định bằng công thức sau:
ηℎ𝑞 =

(∑𝑛𝑖=1 𝑃đ𝑚𝑖 )2
2
∑𝑛𝑖=1 𝑃đ𝑚𝑖

Trong một số trường hợp đặc biệt:
 Khi 𝑚 =
SVTH: Lìu Chánh Đắc

𝑃𝑑𝑚𝑚𝑎𝑥
𝑃𝑑𝑚𝑚𝑖𝑛

≤ 3 và 𝐾𝑠𝑑 ≥ 4 thì ηℎ𝑞 = n.
MSSV: 0851030021

Trang 16


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp

GVHD: Nguyễn Hoàng Việt

Pdmmax : công suất định mức lớn nhất của thiết bị trong nhóm.
Pdmmin : công suất định mức nhỏ nhất của thiết bị trong nhóm.
 Khi trong nhóm có n1 thiết bị có tổng công suất định mức nhỏ hơn hoặc
bằng 5% tổng công suất định mức của nhóm:
1
∑𝑛𝑖=1
𝑃𝑑𝑚𝑖 ≤ 5%. ∑𝑛𝑖=1 𝑃𝑑𝑚𝑖 thì ηℎ𝑞 = 𝑛 − 𝑛1 .
 Khi 𝑚 =

𝑃𝑑𝑚𝑚𝑎𝑥
𝑃𝑑𝑚𝑚𝑖𝑛

≥ 3 và 𝐾𝑠𝑑 ≥ 0,2 thì ηℎ𝑞 =

2.∑𝑛
𝑖=1 𝑃𝑑𝑚𝑖
𝑃𝑑𝑚𝑚𝑎𝑥

.

Trong tính toán nếu ηℎ𝑞 ≥ 𝑛 thì lấy ηℎ𝑞 = 𝑛.

Khi không thể tính nhanh ηℎ𝑞 thì có thể dung bảng tra. Ngoài rat a có thể xây dựng
∗
quan hệ giữa 𝑛ℎ𝑞
(số thiết bị hiệu quả tương đối) với các đại lượng 𝑃 ∗ và 𝑛∗ .
Ta tính:
𝑛∗ =

𝑛1
𝑛

và

𝑃∗ =

𝑃𝑑𝑚1
𝑃𝑑𝑚

Trong đó:
n1: Số thiế t bi ̣ có công suấ t không nhỏ hơn mô ̣t nửa công suấ t của thiế t bi ̣ có công
suấ t lớn nhấ t.
n: Số thiế t bi ̣trong nhóm.
Pdm1: Tổ ng công suấ t định mức của n1 thiế t bi.̣
Pdm: Tổ ng công suấ t định mức của n thiế t bi.̣
Sau khi tiń h đươ ̣c n* và P* thì tra bảng đường cong ta tim
̀ đươ ̣c ηℎ𝑞∗ :
ηℎ𝑞 = n. ηℎ𝑞∗
Khi tiń h toán theo phương pháp này, trong mô ̣t số trường hơ ̣p có thể dùng công

thức sau:
 Trường hơ ̣p n≤3 và ηℎ𝑞 <4, phu ̣ tải tiń h toán đươ ̣c tiń h theo công thức:
𝑛

𝑃𝑡𝑡 = ∑

𝑃𝑑𝑚𝑖

𝑖=1

 Trường hơ ̣p khi n>3 và ηℎ𝑞 <4 phu ̣ tải tiń h toán đươ ̣c tiń h theo công thức sau:
𝑛

𝑃𝑡𝑡 = ∑

𝑖=1

𝑃𝑑𝑚𝑖 . 𝐾𝑝𝑡𝑖

Trong đó:

SVTH: Lìu Chánh Đắc

MSSV: 0851030021

Trang 17


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp

GVHD: Nguyễn Hoàng Việt

Kpti: Hê ̣ số phu ̣ tải của thiết bị thứ i, nế u không có số liê ̣u chính xác có thể lấ y gầ n
đúng như sau:
+ Kpti = 0,9 đố i với thiế t bi ̣làm viê ̣c dài ha ̣n.
+ Kpti = 0,75 đố i với thiế t bi ̣làm viê ̣c ngắ n ha ̣n lă ̣p la ̣i
 Đố i với các thiế t bi ̣ có phu ̣ tải bằ ng phẳ ng (máy bơm, qua ̣t gió....) phu ̣ tải tiń h
toán có thể lấ y bằ ng phu ̣ tải trung biǹ h:
Ptt = Ptb = Ksd.Pdm
 Nế u ma ̣ng có các thiế t bi ̣ mô ̣t pha thì phải cố gắ ng phân bố đề u các thiế t bi ̣ đó
lên 3 pha của ma ̣ng. 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: Pqd=3.Pphamax
 Nếu thiết bị 1 pha đấu vào điện áp dây: 𝑃𝑞𝑑 = √3. 𝑃𝑝ℎ𝑎𝑚𝑎𝑥
 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 làm việc dài hạn trước khi xác định nhq theo công thức:
𝑃𝑞𝑑 = √𝜀. 𝑃𝑑𝑚
Trong đó 𝜀 là hệ số đóng điện tương đối phần trăm.
Phương pháp này cho kế t quả tương đố i chiń h xác vì khi xác đinh
̣ số thiế t bi ̣ hiê ̣u
quả nhq chúng ta đã xét tới mô ̣t loa ̣t các yế u tố như: Ảnh hưởng của mô ̣t số thiế t bi ̣ trong
nhóm, số thiế t bi ̣có công suấ t lớn nhấ t và sự khác nhau về chế đô ̣ làm viê ̣c của chúng. Tuy
nhiên nó cần một lượng thông tin khá đầy đủ về phụ tải chế độ làm việc, công suất đặt của
từng phụ tải, số lượng thiết bị.
3.2 Xác định phụ tải tính toán theo công suất phụ tải trên 1 đơn vị diện tích sản xuất
Công thức tiń h như sau:
Ptt = P0.F
Trong đó:
P0: Suấ t phu ̣ tải trên mô ̣t đơn vi ̣ diê ̣n tić h sản xuấ t, (KW/m2). Tri ̣ số của P0
có thể tra trong các sổ tay. Tri ̣ số P0 của từng loa ̣i phân xưởng do kinh nghiê ̣m vâ ̣n hành

thố ng kê la ̣i mà có.
F: Diê ̣n tić h sản xuấ t có bố trí các thiết bị dung điện (m2).
Phương pháp này chỉ cho kế t quả gầ n đúng khi có phu ̣ tải phân bố đồ ng đề u trên
diê ̣n tić h sản xuấ t, nên nó thường đươ ̣c dùng trong giai đoa ̣n thiế t kế sơ bô ̣, thiế t kế chiế u
sáng. Nó cũng đươ ̣c dùng để tiń h phu ̣ tải các phân xưởng có mâ ̣t đô ̣ máy móc sản xuấ t
phân bố tương đố i đề u như phân xưởng gia công cơ khi,́ dê ̣t, san xuấ t ôtô v.v..
3.3 Lựa chọn phương pháp tính
SVTH: Lìu Chánh Đắc

MSSV: 0851030021

Trang 18


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp

GVHD: Nguyễn Hoàng Việt

Tùy theo yêu cầ u tiń h toán và những thông tin có đươ ̣c về phu ̣ tải, người thiế t kế có
thể lựa cho ̣n các phương pháp thích hơ ̣p để xác đinh
̣ phu ̣ tải tính toán.
Trong bản đồ án này với phân xưởng cơ khí , em đã biế t vi ̣tri,́ công suấ t đă ̣t và chế
đô ̣ làm viê ̣c của thiế t bi ̣ trong phân xưởng nên khi tiń h toán phu ̣ tải đô ̣ng lực của phân
xưởng có thể sử du ̣ng phương pháp xác đinh
̣ phu ̣ tải tiń h toán theo hê ̣ số cực đa ̣i và công
suấ t trung biǹ h. Phu ̣ tải chiế u sáng của các phân xưởng đươ ̣c xác đinh
̣ theo phương pháp
suấ t phu ̣ tải trên mô ̣t đơn vi ̣diê ̣n tić h sản xuấ t.
4. Xác định phụ tải tính toán của các nhóm thiết bị trong phân xưởng cơ khí
Phân xưởng cơ khí là phân xưởng sản xuất của nhà máy với diện tích phân xưởng

là 2800m2 (Chiều dài 70m x Chiều rộng 40m, Chiều cao 6,5m tính từ mặt đất ) với 1 cửa
ra vào chính và 1 cửa phụ ở bên. Bên trong phân xưởng đặt các thiết bị.
Phân xưởng gồm có tổng số 28 máy, toàn bộ các máy đều sử dụng động cơ 3 pha
với công suất 7,5-25,5 kW. Các thiế t bi ̣đề u có chế đô ̣ làm viê ̣c dài ha ̣n.
 Dòng định mức: 𝐼𝑑𝑚 =

𝑃𝑑𝑚
√3.𝑈𝑑𝑚 .cos 𝜑

(𝐴)

 Công suất tác dụng tính toán: 𝑃𝑡𝑡 = 𝐾𝑚𝑎𝑥 . 𝐾𝑠𝑑 . ∑ 𝑃𝑑𝑚𝑖 (𝑘𝑊)
 Công suất phản kháng tính toán: 𝑄𝑡𝑡 = tan 𝜑. 𝑃𝑡𝑡 (𝑘𝑉𝑎𝑟)
𝑃

2
 Công suất tính toán tổng: 𝑠𝑡𝑡 = √𝑃𝑡𝑡2 + 𝑄𝑡𝑡
= cos𝑡𝑡𝜑 (𝑘𝑉𝐴)

 Dòng tính toán: 𝐼𝑡𝑡 =

𝑆𝑡𝑡
√3.𝑈𝑑𝑚

(𝐴)

 Dòng đỉnh nhọn: 𝐼𝑑𝑛 = 𝐾𝑚𝑚 . 𝐼𝑑𝑚𝑚𝑎𝑥 + 𝐼𝑡𝑡 − 𝐾𝑠𝑑 . 𝐼𝑑𝑚𝑚𝑎𝑥 (𝐴)
Trong đó: Kmm là hệ số mở máy:
 Động cơ không đồng bộ hoặc roto lồng sóc Kmm=5-7
 Động cơ DC hoặc roto dây quấn Kmm=2,5.

Tra phụ lục B1.1 trị số trung bình ksd và Cosφ của các nhóm thiết bị điện (trang 269 tài
liệu “giáo trình thiết kế cấp điện” của Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm – NXB GIÁO DỤC
VIỆT NAM-2009) đối với phân xưởng cơ khí ta được: ksd = 0,2; Cosφ = 0,7.

SVTH: Lìu Chánh Đắc

MSSV: 0851030021

Trang 19


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp

GVHD: Nguyễn Hoàng Việt

4.1 Xác định phụ tải tính toán nhóm 1

STT

Ký hiệu trên
Số
mặt bằng lượng

Tên thiết bị

Pdm(kW)
1 máy

Toàn bộ

Hiệu
suất ƞ

1

Máy dập thể tích

1

1

25,5

25,5

0,95

2

Máy rèn tự do

2

1

20,0

20,0

0,91

3

Máy phay vạn năng

5

1

12,5

12,5

0,85

4

Máy mài phẳng

7

2

9,0

18,0

0,92

5

Máy khoan đứng

9

1

7,5

7,5

0,95

6

Máy khoan bàn

10

1

8,0

8,0

0,93

Tổng

Số thiết bị trong nhóm:

7

91,5

n = 7 thiết bị.

Tổng công suất của các thiết bị trong nhóm: P = 91,5 (kW).
Thiết bị có công suất lớn nhất: Máy dập thể tích Pmax = 25,5 (kW).
=>

𝑃𝑚𝑎𝑥
2

= 12,75 (kW)

=> 𝑛1 = 2 (thiết bị)
=> 𝑃1 = ∑21 𝑃𝑑𝑚𝑖 = 20 + 25,5 = 45,5 (kW)
𝑛∗ =

𝑛1

𝑃∗ =

𝑃1

𝑛

𝑃

2

= 7 = 0,29 chọn n*=0,3
45,5

= 91,5 = 0,5

Từ n* và P* tra bảng phụ lục B.1.5.Bảng tính n*hq theo n* và P* (trang 270 tài liệu
“giáo trình thiết kế cấp điện” của Vũ Văn Tẩm – Ngô Hồng Quang – NXB GIÁO DỤC
VIỆT NAM -2009) ta được: n*hq = 0,8
Ta có số thiết bị làm việc hiệu quả: nhq = n*hq.n = 0,8.7 = 5,6 lấy nhq= 6.
SVTH: Lìu Chánh Đắc

MSSV: 0851030021

Trang 20


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp

GVHD: Nguyễn Hoàng Việt

Với nhq= 6, ksd = 0,2 tra bảng phụ lục B.1.6.Bảng tra trị số kmax theo ksd và nhq
(trang 271 tài liệu “giáo trình thiết kế cấp điện” của Vũ Văn Tẩm – Ngô Hồng Quang –
NXB GIÁO DỤC VIỆT NAM - 2009) ta được:
kmax = 2,24.
 Phụ tải tính toán nhóm 1:
𝑃𝑡𝑡 = 𝑘𝑚𝑎𝑥 . 𝑘𝑠𝑑 . ∑71 𝑃𝑑𝑚𝑖 = 2,24.0,2.91,5 = 41 (kW)
𝑃

41

𝑆𝑡𝑡 = cos𝑡𝑡𝜑 = 0,7 = 58,6 (kVA)
2
𝑄𝑡𝑡 = √𝑆𝑡𝑡
− 𝑃𝑡𝑡2 = √58,62 − 412 = 41,9 (kVAr)

𝐼𝑡𝑡 =

𝑆𝑡𝑡
√3.𝑈𝑑𝑚

=

58,6
√3.0,38

= 89 (A)

4.2 Xác định phụ tải tính toán nhóm 2

STT

Ký hiệu trên
Số
mặt bằng lượng

Tên thiết bị

Pdm(kW)

1 máy

Toàn bộ

Hiệu
suất ƞ

1

Máy dập thể tích

1

1

25,5

25,5

0,95

2

Máy ép trục vít

4

1

18,5

18,5

0,92

3

Máy phay vạn năng

5

1

12,5

12,5

0,85

4

Máy mài tròn

6

1

9,5

9,5

0,9

5

Máy nén khí

8

1

10,0

10,0

0,9

6

Máy cắt liên hợp

13

1

10,5

10,5

0,9

7

Máy bào

14

1

8,0

8,0

0,9

Tổng
Số thiết bị trong nhóm:

7

94,5

n = 7 thiết bị.

Tổng công suất của các thiết bị trong nhóm: P = 94,5 (kW).
Thiết bị có công suất lớn nhất: Máy dập thể tích Pmax = 25,5 (kW).
=>

𝑃𝑚𝑎𝑥
2

= 12,75 (kW)

SVTH: Lìu Chánh Đắc

MSSV: 0851030021

Trang 21