Thiết kế cung cấp điện công ty cổ phần TM và SX tôn tân phước khanh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KỸ SƯ NGÀNH CÔNG NGHIỆP

THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CÔNG TY
CỔ PHẦN TM & SX TÔN TÂN PHƯỚC
KHANH

SVTH : TRẦN DUY THỊNH
MSSV : 0851030076
GVHD : PGS TS.PHAN QUỐC DŨNG

TP. Hồ Chí Minh, tháng … năm …


LỜI MỞ ĐẦU

Trong Xã Hội hiện nay ngày càng phát triển mức sống của con người ngày càng được
nâng cao, dẫn đến nhu cầu tiêu dùng tăng, các Doanh Nghiệp, Công Ty cần phải gia
tăng sản xuất, mặt khác nhu cầu tiêu dùng của con người đòi hỏi cả về chất lượng sản
phẩm, dồi dào mẫu mã. Chính vì thế mà các Công Ty, Xí Nghiệp luôn cải tiến trong
việc thiết kế và lắp đặt các thiết bị tiên tiến để sản xuất ra những sản phẩm đạt hiệu
quả đáp ứng được yêu cầu của người tiêu dùng. Trong hàng loạt các Công Ty, Xí
Nghiệp kể trên có cả những nhà máy, cụ thể là CÔNG TY CỔ PHẦN TM & SX TÔN
TÂN PHƯỚC KHANH. Do đó nhu cầu sử dụng điện ở các nhà máy này ngày càng
cao, đòi hỏi ngành công nghiệp năng lượng điện phải đáp ứng kịp thời theo sự phát
triển đó. Hệ thống điện ngày càng phức tạp, việc thiết kế cung cấp có nhiệm vụ đề ra
những phương án cung cấp điện hợp lý và tối ưu. Một phương pháp cung cấp điện
tối ưu sẽ giảm được chi phí đầu tư xây dựng hệ thống điện và chi phí vận hành tổn

thất điện năng và đồng thời vận hành đơn giản, thuận tiện trong sửa chữa.
Việc làm luận văn cũng như việc tìm hiểu tại nhà máy đã giúp cho em có được
nhiều kiến thức bổ ích về thực tế bổ sung những kiến thức đã được học ở trong nhà
trường.
Tuy nhiên do còn hạn chế về kiến thức kinh nghiệm thực tế tài liệu tham khảo,
nên tập luận văn không thể tránh khỏi những thiếu sót, kính mong thầy hướng dẫn
cùng các thầy cô bộ môn góp ý xây dựng cho luận văn ngày càng hoàn thiện hơn.


LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo trong khoa Xây dựng và Điện trường
đại học Mở TPHCM, quý Thầy, Cô trong Khoa Điện – Điện Tử bộ môn Thiết Bị
Điện trường Đại Học Bách Khoa. Đặc biệt là thầy PHAN QUỐC DŨNG, đã dành
thời gian quý báo, tận tình hướng dẫn em thực hiện hoàn thành luận văn này
đúng thời hạn. Ngoài việc củng cố kiến thức, đề tài luận văn còn luyện khả năng,
tư duy, tính toán thiết kế một cách khoa học. Từ việc tìm hiểu, lựa chọn phương
pháp, công thức, đến việc đưa ra kết quả thiết kế là một quá trình bao gồm : Phân
nhóm thiết bị, tính tâm phụ tải, tính toán phụ tải, thiết kế chiếu sáng, chọn dây
dẫn, tính sụt áp, chọn máy biến áp, máy phát dự phòng, bù công suất phản
kháng, tính toán ngắn mạch, tính toán thiết bị bảo vệ. Sau cùng lựa chọn thiết kế
bảo vệ an toàn và tiếp địa phân xưởng. Chống sét.
Đề tài luận văn về thiết kế cung cấp điện xí nghiệp là môn học giúp cho sinh
viên hệ thống lại kiến thức đã học, trong đó chủ yếu là các môn của ngành Kỹ
Thuật Điện.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn Thầy hướng dẫn đã tận tình giúp đỡ
em hoàn thành luận án này.
Xin chân thành cảm ơn !

Mục Lục
Lời mở đầu
Lời cảm ơn
Mục lục

PHẦN A:GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT ĐỀ TÀI ................................................ 1
CHƯƠNG 1. :TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN TẠI CÔNG TY CỔ
PHẦN TM & SX TÔN TÂN PHƯỚC KHANH
CHƯƠNG 2. :PHẠM VI THỰC HIỆN ĐỀ TÀI, ĐẶC ĐIỂM CỦA CÔNG NGHỆ
SỬ DỤNG TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN TM & SX TÔN TÂN PHƯỚC KHANH ........... 2

PHẦN B:TÍNH TOÁN HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN TẠI CÔNG TY
CỔ PHẦN TM & SX TÔN TÂN PHƯỚC KHANH
................... 3
CHƯƠNG 1. :PHÂN NHÓM PHỤ TẢI VÀ XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN
Error! Bookmark not defined.
1.1.

Phân nhóm thiết bị và xác định tâm phụ tải:..................... Error! Bookmark not defined.

1.1.1.

Cơ sở lý thuyết ................................................. Error! Bookmark not defined.

1.1.2. Phân nhóm phụ tải ,xác định tâm phụ tải (TPT) và chọn vị trí đặt tủ động lực/
tủ phân phối ................................................................... Error! Bookmark not defined.
1.2.

Tính toán phụ tải .............................................................................................................. 11

1.2.1.

Các phương pháp tính toán phụ tải .................................................................. 11

1.2.2.

Xác định phụ tải tính tóan cho từng tủ động lực.............................................. 13

1.2.3.

Xác định phụ tải Tủ phân phối chính:.............................................................. 22

CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG ....................................................................... 24
2.1.

Giới thiệu chung ............................................................................................................... 24

2.1.1.

Các yêu cầu chung đối với hệ thống chiếu sáng .............................................. 24

2.1.2.

Các khái niệm cơ bản về kĩ thuật chiếu sáng: .................................................. 24

2.2.

Thiết kế chiếu sáng:.......................................................................................................... 29

2.2.1.

Thiết kế chiếu sáng cho từng phòng: ................................................................ 29

2.2.2.

Tính toán phụ tải chiếu sáng – sinh hoạt: ........................................................ 39

2.2.3. Tính toán thông số cho tủ phân phối chiếu sáng-sinh hoạt:.. Error! Bookmark
not defined.
CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ LẮP ĐẶT TỤ ĐIỆN BÙ NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG
SUẤT CHO CÔNG TY ...................................................................................................... 47
3.1. Tác dụng của việc bù công suất phản kháng: ................................................................ 47
3.2. Thiết kế lắp đặt tụ điện bù : ............................................................................................ 47

CHƯƠNG 4. CHỌN MÁY BIẾN ÁP,MÁY PHÁT DỰ PHÒNG,CHỌN THIẾT BỊ
BẢO VỆ……….. ................................................................................................................. 52
4.1.

Đặt vấn đề: ........................................................................................................................ 52

4.2.

Chọn máy biến áp, máy phát dự phòng,chọn thiết bị bảo vệ: ...................................... 54


4.2.1.

Tổng hợp phụ tải tính toán của công ty: .......................................................... 54

4.2.2.

Tính toán cụ thể: .............................................................................................. 55

CHƯƠNG 5. CHỌN DÂY DẪN ĐIỆN VÀ TÍNH TOÁN KIỂM TRA SỤT ÁP ....... 60
5.1.

Lựa chọn dây dẫn và cáp trong mạng điện:................................................................... 60

5.1.1.Phương pháp lựa chọn dây dẫn và cáp trong mạng điện………………………..60
5.1.2.Lựa chọn dây dẫn cho mạng điện phân xưởng công ty…………………………62
5.2.

Tính toánvà kiểm tra sụt áp: ........................................................................................... 69

5.2.1.Phương pháp tính sụt áp………………………………………………………...69
5.2.2.Tính toán sụt áp…………………………………………………………………71
CHƯƠNG 6. TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH-CHỌN THIẾT BỊ BẢO VỆ-KIỂM TRA
TÍNH CẮT CHỌN LỌC CỦA CB .................................................................................... 78
6.1.

Tính toán ngắn mạch-chọn thiết bị bảo vệ: ................................................................... 78

6.1.1.Lý thuyết………………………………………………………………………...78
6.1.2.Tính toán ngắn mạch 3 pha-chọn CB cho phân xưởng công ty…………………83
6.2.

Kiểm tra tính chọn lọc của CB ............................................ Error! Bookmark not defined.

6.2.1.Tính cắt chọn lọc………………………………………………………………..90
6.2.2.Lựa chọn phương án chọn lọc của CB…………………………………………91

6.2.3.Kiểm tra tính chọn lọc của CB trong phân xưởng công ty……………………...92
CHƯƠNG 7. THIẾT KẾ BẢO VỆ AN TOÀN ĐIỆN ................................................ 100
7.1.

Lý thuyết: ........................................................................................................................ 100

7.1.1.

Mục đích và ý nghĩa của việc nốt đất: ........................................................... 100

7.1.2.

Chọn sơ đồ bảo vệ an toàn: ............................................................................ 100

7.2.

Thiết kế hệ thống nối đất: .............................................................................................. 104

7.2.1.

Tính toán nối đất ............................................................................................ 105

7.2.2.

Tính toán an toàn chống chạm điện trực tiếp ................................................. 109

7.2.3.

Tính toán ngắn mạch 1 pha trường hợp máy phát: ........................................ 115

CHƯƠNG 8. THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHỐNG SÉT CHO PHÂN XƯỞNG: ........ 120
8.1.

Tống quan: ...................................................................................................................... 120

8.2.

Lựa chọn phương án chống sét cho phân xưởng công ty: .......................................... 122

8.3. Tính toán chống sét cho nhà máy……………………………………………...125

PHẦN C:KẾT LUẬN....................................................................... …………130


Luận văn tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp

GVHD:PGSTS.Phan Quốc Dũng

PHẦN A:GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT ĐỀ TÀI
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN TẠI CÔNG TY
CỔ PHẦN TM & SX TÔN TÂN PHƯỚC KHANH
Thiết kế mạng cung cấp điện là quá trình thu thập số liệu và biểu diễn chúng,
trong đó ngừơi kỹ sư thiết kế đóng vai trò ảnh hưởng lên đối tượng thiết kế thông qua
các phương tiện thiết kế, quá trình thiết kế có thể phân chia thành các giai đoạn sau:
1. Tìm hiểu công nghệ sản xuất được sử dụng tại nhà máy, từ đó đưa ra
phương án thiết kế khả thi.
2. Tìm hiểu vai trò, chức năng của phần tử tiêu thụ điện trong sản xuất, định
mức độ tin cậy, mối tương quan theo công nghệ sản xuất, vị trí phân bố để
phân ra các nhóm thiết bị và các phương án thiết kế mạng cung cấp điện.

3. Xác định các thông số kỹ thuật của các phần tử thiết kế: CB, dây dẫn, tủ
động lực, tủ phân phối, . . .
4. Các tính toán kinh tế- kỹ thuật sao cho mang lại hiệu quả cao nhất, tiết kiệm
nhất
5. Tính toán các thông số của mạng theo yêu cầu thiết kế
6. Kiểm tra tính đúng đắn và chất lượng của lưới thiết kế phù hợp với các tiêu
chuẩn về thiết kế mạng điện

Thiết kế mạng điện cho nhà máy, xưởng nhằm giúp sinh viên làm quen với
công việc thiết kế mạng điện đồng thời cũng giúp sinh viên có đựoc một tác phong làm
việc độc lập.

SVTH:TRẦN DUY THỊNH.

MSSV:0851030076

Trang 1


Luận văn tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp

GVHD:PGSTS.Phan Quốc Dũng

CHƯƠNG 2
PHẠM VI THỰC HIỆN ĐỀ TÀI, ĐẶC ĐIỂM CỦA CÔNG
NGHỆ SỬ DỤNG TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN TM & SX TÔN
TÂN PHƯỚC KHANH
Đề tài này được thực hiện trong phạm vi thiết kế hệ thống cung cấp, phân phối
điện phù hợp với quy trình sản xuất của nhà máy, đảm bảo cho nhà máy vận hành liên
tục, hạn chế đến mức thấp nhất sự cố có thể xảy ra về hệ thống cung cấp điện.

Công ty cổ phần TM & SX Tôn Tân Phước Khanh được thành lập từ năm 1993
qua nhiều năm sản xuất và kinh doanh trên thị trường với mặt hàng chính là tôn mạ kẽm
Ngoài những sản phẩm tôn mạ kẽm và mạ màu, công ty tôn Phước Khanh còn là
Đại lý chính thức trong khu vực miền Nam của công ty BlueScope (tập đoàn thép BHB
Australia trước đây)
Chi Nhánh:
Thành phố Đà Nẵng Địa chỉ: 241 Trường Chinh, Thanh Khê, Đà Nằng
Điện thoại: 0511.3266697 – Fax: 0511. 3720353 – MST: 0301422157-003
Tỉnh Đồng Nai Địa chỉ: 159 Thanh Hóa, Hố Nai 3, Trảng Bom, Đồng Nai
Điện thoại: 061.3984853 – Fax: 061.3984851 – MST: 0301422157-006
Tỉnh Tiền Giang Địa chỉ: 278 ấp Phước Thuận, xã Phước Thạnh, Châu Thành, Tiền
Giang
Điện thoại: 073.855572 – Fax: 073.868194 – MST: 0301422157-004
Tỉnh Vĩnh Long Địa chỉ: Lô 16 – ô 9-10-11-12 ấp Phước Hòa, xã Hòa Phú, Long
Hồ, Vĩnh LongĐiện thoại: 070.982729 – Fax: 070962728 – MST: 0301422157-005

SVTH:TRẦN DUY THỊNH.

MSSV:0851030076

Trang 2


Luận văn tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp

GVHD:PGSTS.Phan Quốc Dũng

PHẦN B:TÍNH TOÁN HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN
TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN TM & SX TÔN TÂN PHƯỚC
KHANH

Các bước thiết kế trong cung cấp điện
Bước 1:

Thu thập dữ liệu ban đầu

-

Nhiệm vụ và mục đích thiết kế

-

Phân loại hộ tiêu thụ

-

Yêu cầu của hệ thống cung cấp điện

-

Đặt điểm của quá trình công nghệ và công trình được cung cấp điện
Bước 2:

Phụ tải tính toán

-

Danh mục thiết bị điện

-

Xác định tâm phụ tải

-

Tính phụ tải động lực phân phối, chọn vị trí đặt các tủ động lực, tủ phân phối
Bước 3:

Thiết kế chiếu sáng:

-

Tính chọn số đèn, loại đèn, công suất tổng cộng chiếu sáng

-

Tính phụ tải chiếu sáng

-

Tính lại công suất tính toán của nhà máy, tủ PP nhóm, tủ phân phối chính
Bước 4:

-

Bù công suất phản kháng để giảm công suất của nhà máy
Bước 5:

-

Chọn CB

Chọn CB
Bước 6:

-

Bù công suất phản kháng và chọn máy biến áp

Chọn dây dẫn

Tính toán dòng điện để chọn dây dẫn
Bước 7:

Tính toán và kiểm tra sụt áp,ngắn mạch

-

Tính toán và kiểm tra sụt áp

-

Tính toán và kiểm tra ngắn mạch

-

Chọn lọc CB
Bước 8:

Thiết kế nối đất an toàn

-

Tính dòng chạm vỏ

-

Tính nối đất

-

Tính chống sét
SVTH:TRẦN DUY THỊNH.

MSSV:0851030076

Trang 3


Luận văn tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp

Bước 9:

GVHD:PGSTS.Phan Quốc Dũng

Hồ sơ cung cấp điện

-

Bảng thống kê dữ liệu ban đầu

-

Bảng vẽ mặt bằng và công trình phân bố phụ tải

-

Bảng vẽ sơ đồ nguyên lý

-

Bảng vẽ mặt bằng và sơ đồ đi dây

SVTH:TRẦN DUY THỊNH.

MSSV:0851030076

Trang 4


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp

GVHD :PGS TS. PHAN QUỐC DŨNG

CHƯƠNG 1
PHÂN NHÓM PHỤ TẢI VÀ XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN




1.1. PHÂN NHÓM THIẾT BỊ VÀ XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI:

1.1.1.Cơ sở lí thuyết
Phân nhóm thiết bị:
Tuỳ theo từng trường hợp cụ thể và số thiết bị mà chúng ta phân bố các nhóm như
sau:
- Phân nhóm theo mặt bằng.
- Phân nhóm theo chế độ làm việc.
- Phân nhóm theo dây chuyền sản xuất.
Trong toàn bộ CÔNG TY CỔ PHẦN TM VÀ SX TÔN TÂN PHƯỞC KHANH được
chia thành 3 phân xưởng:Khuôn mẫu,Cơ khí,Cán tôn.
Nhằm đạt được hiệu quả cao khi vận hành động cơ điện ta tiến hành phân chia nhóm
phụ tải để mỗi động cơ điện vận hành tối đa công suất của nó.Sự phân chia nhóm
phụ tải còn tùy thuộc vào dây chuyền sản xuất và vị trí phân bố thiết bị tại nhà máy
nhằm đạt yêu cầu của việc phân chia nhóm phu tải.Dựa vào mặt bằng và công suất
thiết bị ta phân chia phân xưởng thành 5 nhóm thiết bị chính
Xác định tâm phụ tải:
Sau khi phân nhóm các thiết bị, mỗi nhóm tương ứng với một tủ động lực được cung
cấp nguồn bởi tủ phân phối.
Việc đặt tủ động lực (tủ phân phối) ở tâm phụ tải là nhằm cung cấp điện với tổn thất
điện áp và tổn thất công suất nhỏ, chi phí kim loại màu hợp lý. Bên cạnh đó còn xét đến
yếu tố mỹ quan, thuận tiện trong vận hành sản xuất …
Công thức xác định tâm phụ tải:
n

 Pñmi * Xi
X=

i 1

n

 Pñmi
i 1

n

 Pñmi * Y i
Y=

i 1

n

 Pñmi
i 1

Với:

n: tổng số thiết bị trong nhóm
Pđmi: công suất định mức thiết bị thứ i của nhóm (Kw)
Xi, yi: toạ độ của thiết bị thứ i trong nhóm.

SVTH : TRẦN DUY THỊNH

MSSV : 0851030076

Trang 5


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp

GVHD :PGS TS. PHAN QUỐC DŨNG

Trên hệ trục tọa độ OXY(trục hoành là X, trục tung là Y) chọn gốc tọa độ tại góc trái
dưới của phân xưởng khuôn mẫu
1.1.2.Phân nhóm phụ tải,xác định tâm phụ tải(TPP) và chọn vị trí đặt tủ động lực/tủ
phân phối
Thiết bị và tâm phụ tải nhóm 1
STT

KHMB

1

3

2

Bảng 1.1
Tên Thiết Bị

Pđm(Kw)

X(m)

Y(m)

Quạt thông gió

3

2

27

12

Máy hàn điện

8.6

5

30

3

21

Máy hút chân không

3

5

25

4

25

Bào nhiệt

7

3

28

5

27

Tủ sấy

13

3

26

6

27

Tủ sấy

13

3

24

7

28

Máy hàn TIG

13

3

30

8

30

Máy hàn lớn

23

7

26

9

31

Máy ép nhựa

28

5

26

10

32

Lò tôi

33

5

28

Tổng

144.6

 X .P
 P
10

Xnhóm 1 =

i
i 1
21
i 1

dmi

SVTH : TRẦN DUY THỊNH

10

= 4.619

Ynhóm 1 =

X =2 m

Y =29 m

i 1 i
21
i 1

dmi

Chọn vị trí đặt tủ:

 Y .P
 P

MSSV : 0851030076

dmi

=26.971

dmi

Trang 6


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp

GVHD :PGS TS. PHAN QUỐC DŨNG

Thiết bị và tâm phụ tải nhóm 2
STT

KHMB

1

1

2

Bảng 1.2
Tên Thiết Bị

Pđm(Kw)

X(m)

Y(m)

Máy khoan bàn

3

12

24

2

Máy mài 2 đá

6

7

29

3

3

Quạt thông gió

3

7

22

4

3

Quạt thông gió

3

10

22

5

3

Quạt thông gió

3

15

22

6

8

Máy tiện

3.5

13

27

7

8

Máy tiện

3.5

15

27

8

9

Máy nén khí

8.5

7

24

9

11

Máy phay

12.5

12

29

10

17

Cầu trục

18

15

29

11

19

Máy khắc chữ

4.5

13

24

12

20

Tủ lạnh CN

6

13

29

13

22

Máy khoan cần

4

12

27

14

22

Máy khoan cần

4

10

24

15

23

Máy mài nhỏ

5

9

29

16

24

Máy phun cát

8.5

9

24

17

26

Máy mài trung

16

10

27

18

26

Máy mài trung

16

9

27

19

29

Máy phay tự động

17

10

29

Tổng

145

 X .P
 P

= 10.838

Chọn vị trí đặt tủ:

X =11 m

19

Xnhóm 2 =

i
i 1
19
i 1

SVTH : TRẦN DUY THỊNH

dmi

 Y .P
 P
19

Ynhóm 2 =

i 1 i
19
i 1

dmi

dmi

=26.989

dmi

Y =22 m

MSSV : 0851030076

Trang 7


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp

GVHD :PGS TS. PHAN QUỐC DŨNG

Thiết bị và tâm phụ tải nhóm 3
STT

Bảng 1.3
Tên Thiết Bị

KHMB

Pđm(Kw)

X(m)

Y(m)

1

1

Máy khoan bàn

3

5

36

2

3

Quạt thông gió

3

2

35

3

5

Máy dập nhỏ

6

3

34

4

5

Máy dập nhỏ

6

3

33

5

6

Máy đột

5

5

34

6

7

Máy bẻ tôn

8.5

5

35

7

8

Máy tiện

3.5

7

33

8

8

Máy tiện

3.5

9

33

9

8

Máy tiện

3.5

11

33

10

10

Máy bào

9.5

7

36

11

11

Máy phay

12.5

7

34

12

11

Máy phay

12.5

9

34

13

11

Máy phay

12.5

11

34

14

13

Máy vê chỏm cầu

14

7

35

15

15

Máy lốc tôn 3 trục

16

9

35

16

16

Máy dập lớn

16.5

3

35

17

18

Máy bào giường

15

11

35

Tổng

150.5

 X .P
 P
17

Xnhóm 3 =

i
i 1
17
i 1

dmi

SVTH : TRẦN DUY THỊNH

17

=

7.173

Ynhóm 3 =

i 1 i
17
i 1

dmi

Chọn vị trí đặt tủ:

 Y .P
 P

X =8 m

dmi

=34.542

dmi

Y =31 m

MSSV : 0851030076

Trang 8


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp

GVHD :PGS TS. PHAN QUỐC DŨNG

Thiết bị và tâm phụ tải nhóm 4
STT

KHMB

1

1

2

Bảng 1.4
Tên Thiết Bị

Pđm(Kw)

X(m)

Y(m)

Máy khoan bàn

3

11

36

2

Máy mài 2 đá

6

15

35

3

2

Máy mài 2 đá

6

15

34

4

3

Quạt thông gió

3

5

39

5

3

Quạt thông gió

3

9

39

6

3

Quạt thông gió

3

13

39

7

4

Máy cắt sắt

2

9

36

8

4

Máy cắt sắt

2

13

36

9

8

Máy tiện

3.5

5

33

10

9

Máy nén khí

8.5

13

33

11

10

Máy bào

9.5

13

34

12

12

Máy hàn điện

8.6

13

38

13

12

Máy hàn điện

8.6

14

38

14

12

Máy hàn điện

8.6

15

38

15

12

Máy hàn điện

8.6

16

38

16

12

Máy hàn điện

8.6

13

37

17

12

Máy hàn điện

8.6

14

37

18

12

Máy hàn điện

8.6

15

37

19

12

Máy hàn điện

8.6

16

37

20

14

Máy cắt tôn

12

13

35

21

17

Cầu trục

18

15

33

Tổng

Xnhóm 4 =

148.3

 X .P
 P
21
i
i 1
21
i 1

dmi

Ynhóm 4 =

21
i 1 i
21
i 1

dmi

Chọn vị trí đặt tủ:
SVTH : TRẦN DUY THỊNH

=13.575

 Y .P
 P

X =16 m

dmi

=35.941

dmi

Y =36 m

MSSV : 0851030076

Trang 9

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp

GVHD :PGS TS. PHAN QUỐC DŨNG

Thiết bị và tâm phụ tải nhóm 5
STT

KHMB

1

33

2
3

Bảng 1.5
Tên Thiết Bị

Pđm(Kw)

X(m)

Y(m)

Máy cán tôn nhỏ

90

19

36

34

Máy cán tôn lớn

104

18

38

34

Máy cán tôn lớn

104

20

38

Tổng

298

 X .P
 P

3

Xnhóm 5 =

i 1
3

i

i 1

dmi

3

= 19

Ynhóm 5 =

i 1 i
3

dmi

i 1

dmi

Chọn vị trí đặt tủ:

 Y .P
 P

X =19 m

Y=

=37.396

dmi

39m

Tâm phụ tải tủ phân phối chính
Bảng 1.6
STT

KHMB

Tên Thiết Bị

Pđm(Kw)

X(m)

Y(m)

1

TDL1

Tủ động lực 1

144.6

4.619

26.971

2

TDL2

Tủ động lực 2

145

10.838

26.989

1

TDL3

Tủ động lực 3

150.5

7.173

34.542

2

TDL4

Tủ động lực 4

148.3

13.575

35.941

5

TDL5

Tủ động lực 5

298

19

37.396

Tổng

886.4

 X .P
 P
5

Xtủ ppc =

i 1
5

i 1

i

dmi

5

=12.403

Ytủ ppc =

SVTH : TRẦN DUY THỊNH

i 1 i
5
i 1

dmi

Chọn vị trí đặt tủ:

 Y .P
 P

X =16 m

dmi

=33.265

dmi

Y =34 m

MSSV : 0851030076

Trang 10


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp

GVHD :PGS TS. PHAN QUỐC DŨNG

1.2.TÍNH TOÁN PHỤ TẢI:
1.2.1.Các phương pháp tính toán phụ tải
-Các phương pháp tính toán, công thức, cách lựa chọn, lắp đặt các thiết bị điện,
thiết bị bảo vệ trong tập luận văn này chủ yếu dựa vào tài liệu HƯỚNG DẪN
THIẾT KẾ LẮP ĐẶT ĐIỆN theo tiêu chuẩn Quốc Tế IEC, KỸ THUẬT CHIẾU
SÁNG và một số sách tài liệu khác.

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

n

P

Ptt  K nc *

ñm

i 1

Qtt  Ptt * t g 

Có thể lấy: Pđ = Pđm
Ptt  K nc *

n

P

ñm

i 1

Pđi , Pđmi : Công suất đặt và công suất định mức thứ i (Kw)
Ptt, Qtt: Công suất tác dụng, phản kháng của nhóm thiết bị (Kw,KVar)
n: Số thiết bị trong nhóm.
Nếu hệ số công suất của các thiết bị trong nhóm không giống nhau:

n

Cos  tb 

P
i 1

dm

* Cos  i

n

P
i 1

dm

Nhận xét: phương pháp này đơn giản, tính toán thuận tiện nhưng kém chính xác,
nên thường được sử dụng trong giai đoạn thiết kế sơ bộ.
■Phương pháp 2: Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện
tích sản xuất.
Ptt  P0 . F

Po: suất phụ tải trên 1 m2 diện tích sản xuất (Kw/m2)
F : diện tích sản xuất (m2)
Nhận xét : phương pháp này chỉ cho kết quả gần đúng , nên thường được dùng
trong giai đoạn thiết kế sơ bộ, đồng thời nó cũng được sử dụng để tính phụ tải các phân
xưởng có mật độ máy móc sản xuất tương đối đều như phân xưởng gia công cơ khí , dệt ,
sản xuất ô tô…

■Phương pháp 3: xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng cho một
đơn vị sản phẩm.
M * w0
Ptt 
Tmax

SVTH : TRẦN DUY THỊNH

MSSV : 0851030076

Trang 11


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp

GVHD :PGS TS. PHAN QUỐC DŨNG

M: số đơn vị sản phẩm sản xuất ra trong 1 năm
W0: suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm (Kwh/đơn vị sản phẩm)
■Phương pháp 4: xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại kmax và công suất
trung bình Ptb (phương pháp số thiết bị hiệu quả): đây là phương pháp được sử
dụng để xác định phụ tải tính toán trong luận văn.
-

Trường hợp 1: nếu n  3 và nhq < 4 :
n

Pttnh   Pñm
i 1

Qttnh  Pttnh * t g  nh

-

Trường hợp 2: nếu n > 3 và nhq < 4 :
n

Pttnh   Pñm * K pti
i 1

Qttnh  Pttnh * t g  nh

-

Trường hợp 3: nếu nhq  4 :
Pttnh  Ptb * K max
n

Ptt   Pñm * K max
i 1

Qttnh  Ptt * t g  nh

nếu 4 < nhq  10:
Qtt = 1,1 * Qtb
nếu nhq > 10:
Qtt = Qtb
Trong tất cả các trường hợp trên, ta đều có:
n

Cos tb 

P

ñm

i 1

. Cos  i

n

P
i 1

I ttnh 

ñm

Sttnh
3 . Pdm

2
2
Sttnh  Pttnh
 Qttnh
n

K sdnh 

P
i 1

ñm

* k sdi

n

P
i 1

ñm

Với:
SVTH : TRẦN DUY THỊNH

MSSV : 0851030076

Trang 12


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp

GVHD :PGS TS. PHAN QUỐC DŨNG

kpti : hệ số mang tải.
 kpti = 0,9: thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn .
 kpti = 0,75: thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lập lại.
cosnh: hệ số công suất của cả nhóm thiết bị.

Pttnh: phụ tải tác dụng tính toán nhóm thiết bị (Kw)
Qttnh: phụ tải phản kháng tính toán nhóm thiết bị (KVar)
Sttnh: phụ tải biểu kiến tính toán nhóm thiết bị (KVA)
Ittnh: dòng tính toán nhóm thiết bị (A)
Ptbnh: phụ tải tác dụng trung bình nhóm thiết bị (Kw)
Qtbnh: phụ tải phản kháng trung bình nhóm thiết bị (KVar)
ksdnh: hệ số sử dụng nhóm thiết bị .
kmax: hệ số cực đại.
nhq: số thiết bị hiệu quả.
Nhận xét: phương pháp này cho kết quả tương đối chính xác vì khi xác
định số thiết bị hiệu quả nhq, chúng ta 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 cũng như sự khác nhau về chế độ làm việc của chúng.
1.2.2.Xác định phụ tải tính toán cho từng tủ động lực
Để cung cấp điện cho phân xưởng sản xuất ta sử dụng phương pháp tính theo hệ
số phụ tải cực đại kmax và công suất trung bình (dựa vào hệ số sử dụng ksd và số
thiết bị hiệu quả nhq)

SVTH : TRẦN DUY THỊNH

MSSV : 0851030076

Trang 13


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp

GVHD :PGS TS. PHAN QUỐC DŨNG

* Tính toán cho thiết bị nhóm 1

Bảng1.7
STT KHMB

Tên Thiết Bị

Pđm(Kw)

Ksd

cos φ

Idm(A)

Imm(A)

1

3

Quạt thông gió

3

0.85

0.56

8.139

40.695

2

12

Máy hàn điện

8.6

0.57

0.65

20.102

100.51

3

21

Máyhútchânkhông

3

0.56

0.7

6.511

32.555

4

25

Bào nhiệt

7

0.6

0.65

16.362

81.81

5

27

Tủ sấy

13

0.77

0.9

21.946

109.73

6

27

Tủ sấy

13

0.77

0.9

21.946

109.73

7

28

Máy hàn TIG

13

0.63

0.66

29.926

149.63

8

30

Máy hàn lớn

23

0.73

0.7

49.921

249.605

9

31

Máy ép nhựa

28

0.7

0.87

48.898

244.49

10

32

Lò tôi

33

0.86

0.9

55.709

278.545

Iđmmax

Immmax

=55.709

=278.545

Tổng



Tổng công suất nhóm 1 :

144.6

Pđm = 144.6 (Kw)



(cos .Pdmi ) 116.06
=
=0.803
10
144
.
6
P
 dmi

10



i 1

Hệ số công suất của nhóm : cosφ =

i 1

Từ cosφ = 0.803  tgφ = 0.742



10



Hệ số sử dụng của nhóm :

( K sdi .Pdmi ) 106.312
=
==0.735=0.7
10
144.6
 Pdmi

i 1

Ksdnh =

i 1

(i1 Pdmi ) 2
10



Số thiết bị hiệu quả :

nhq =



10
i 1

( Pdmi )

2

=

20909.16
=6.855=7
3049.96

Dựa vào Ksd=0.7 và nhq=7, tra bảng  Kmax=1.21 (sách hướng dẫn đồ án môn học
thiết kế cung cấp điện bảng A2/trang 9).
Vì nhq = 7 < 10 
SVTH : TRẦN DUY THỊNH

MSSV : 0851030076

Trang 14

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp

GVHD :PGS TS. PHAN QUỐC DŨNG

 Công suất tác dụng
10
Ptb = i1 Pdmi * K sdi = 106.312 (Kw)
Ptt = Kmax . Ptb = 1.21 * 106.312 = 128.638 (Kw)


Công suất phản kháng

Qtb = Ptb . tgφ = 106.312*0.742 =78.884 (KVar)
Qtt = 1.1*Qtb = 1.1*78.884=86.772 (KVar)


Công suất biểu kiến
2
2
Stt = Ptt  Qtt = 128.6382  86.7722 = 155.168 (KVA)


Dòng phụ tải tính tóan của nhóm
Stt
155.168
Itt =
=
= 223.966 (A)

0,4. 3
Ud . 3


Dòng đỉnh nhọn của nhóm thiết bị

Iđn = Immmax + [ Itt – ( Iđmmax . Ksd ) ] = 278.545 + [ 223.966 – (55.709 *0,742) ] =
461.175(A)
* Tính toán cho thiết bị nhóm 2
Bảng 1.8
STT KHMB

Tên Thiết Bị

Pđm(Kw) Ksd

cos φ

Idm(A)

Imm(A)

1

1

Máy khoanbàn

3

0.6

0.66

6.906

34.53

2

2

Máy mài 2 đá

6

0.6

0.73

12.488

62.44

3

3

Quạt thông gió

3

0.85

0.56

8.139

40.695

4

3

Quạt thông gió

3

0.85

0.56

8.139

40.695

5

3

Quạt thông gió

3

0.85

0.56

8.139

40.695

6

8

Máy tiện

3.5

0.6

0.65

8.181

40.905

7

8

Máy tiện

3.5

0.6

0.65

8.181

40.905

8

9

Máy nén khí

8.5

0.65

0.76

16.993

84.965

9

11

Máy phay

12.5

0.63

0.7

27.131

135.655

10

17

Cầu trục

18

0.6

0.7

39.069

195.345

11

19

Máy khắc chữ

4.5

0.6

0.7

9.767

48.835

SVTH : TRẦN DUY THỊNH

MSSV : 0851030076

Trang 15


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp

GVHD :PGS TS. PHAN QUỐC DŨNG

12

20

Tủ lạnh CN

6

0.7

0.9

10.129

50.645

13

22

Máykhoancần

4

0.6

0.6

10.129

50.645

14

22

Máy khoancần

4

0.6

0.6

10.129

50.645

15

23

Máy mài nhỏ

5

0.6

0.6

12.661

63.305

16

24

Máy phun cát

8.5

0.6

0.7

18.449

92.245

17

26

Máy mài trung

16

0.6

0.7

34.728

173.64

18

26

Máy mài trung

16

0.6

0.7

34.728

173.64

19

29

Máyphaytựđộng

17

0.8

0.6

43.048

215.24

Iđmmax

Immmax

=39.069

=195.345

Tổng



145

Tổng công suất nhóm 2 :

Pđm = 145 (Kw)



(cos .Pdmi ) 98.66
=
=0.680

19
145
 Pdmi

19



Hệ số công suất của nhóm : cosφ=

i 1

i 1

Từ cosφ = 0.680  tgφ = 1.078



19



Hệ số sử dụng của nhóm :

i 1

Ksdnh =

( K sdi .Pdmi )



19
i 1

(i1 Pdmi ) 2

Pdmi

19



Số thiết bị hiệu quả :

nhq =



19
i 1

( Pdmi ) 2

=

=

94.05
==0.649=0.6

145

21025
=12.85=12
1635.5

Dựa vào Ksd=0.6 và nhq=12, tra bảng  Kmax=1.23 (sách hướng dẫn đồ án môn
học thiết kế cung cấp điện bảng A2/trang 9).
Vì nhq = 12 >10 
 Công suất tác dụng
19
Ptb = i1 Pdmi * K sdi = 94.05 (Kw)
Ptt = Kmax . Ptb = 1.23 * 94.05 = 115.682 (Kw)


Công suất phản kháng

SVTH : TRẦN DUY THỊNH

MSSV : 0851030076

Trang 16


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp

GVHD :PGS TS. PHAN QUỐC DŨNG

Qtb = Ptb . tgφ = 94.05*1.078 =101.386 (KVar)
Qtt = Qtb =101.386 (KVar)



Công suất biểu kiến
2
2
Stt = Ptt  Qtt = 115.6822  101.3862 = 153.823 (KVA)


Dòng phụ tải tính tóan của nhóm
Stt
153.823
Itt =
=
= 222.024 (A)
0,4. 3
Ud . 3


Dòng đỉnh nhọn của nhóm thiết bị

Iđn = Immmax + [ Itt – ( Iđmmax . Ksd ) ] = 195.345 + [ 222.024 – (39.069 * 0,649) ] =
392.013(A)
* Tính toán cho thiết bị nhóm 3
Bảng 1.9
Stt

KHMB

Tên Thiết Bị

Pđm(Kw)

Ksd

cos φ

Idm(A)

Imm(A)

1

1

Máy khoan bàn

3

0.6

0.66

6.906

34.53

2

5

Máy dập nhỏ

6

0.66

0.75

12.155

60.775

3

5

Máy dập nhỏ

6

0.66

0.75

12.155

60.775

4

6

Máy đột

5

0.87

0.73

10.406

52.03

5

7

Máy bẻ tôn

8.5

0.6

0.77

16.772

83.86

6

8

Máy tiện

3.5

0.6

0.65

8.181

40.905

7

8

Máy tiện

3.5

0.6

0.65

8.181

40.905

8

8

Máy tiện

3.5

0.6

0.65

8.181

40.905

9

10

Máy bào

9.5

0.67

0.6

24.056

120.28

10

11

Máy phay

12.5

0.63

0.7

27.131

135.655

11

11

Máy phay

12.5

0.63

0.7

27.131

135.655

12

11

Máy phay

12.5

0.63

0.7

27.131

135.655

13

13

Máyvêchỏmcầu

14

0.75

0.63

33.763

168.815

14

15

Máylốctôn3trục

16

0.65

0.7

34.728

173.64

15

16

Máy dập lớn

16.5

0.68

0.78

32.139

160.695

16

18

Máybàogiường

15

0.73

0.72

31.653

158.265

SVTH : TRẦN DUY THỊNH

MSSV : 0851030076

Trang 17


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp

17

3

Quạt thông gió

Tổng



GVHD :PGS TS. PHAN QUỐC DŨNG

3

0.85

0.56

150.5

Tổng công suất nhóm 3 :

8.139

40.695

Idmmax

Immmax

=34.728

=173.64

Pđm = 150.5 (Kw)



(cos .Pdmi ) 105.32
=
=0,699
17
150
.
5
P
 dmi

17



Hệ số công suất của nhóm : cosφ =

i 1

i 1

Từ cosφ = 0.699  tgφ = 1.023



17



Hệ số sử dụng của nhóm :

( K sdi .Pdmi ) 101.08
=
=0.672=0.7
17
150.5
 Pdmi

i 1

Ksdnh =

i 1

(i1 Pdmi ) 2
17



Số thiết bị hiệu quả :

nhq =



17
i 1

( Pdmi )

2

=

22650.25
=13.076=14
1732.25

Dựa vào Ksd=0.7 và nhq=14, tra bảng  Kmax=1.13 (sách hướng dẫn đồ án môn
học thiết kế cung cấp điện bảng A2/trang 9).
Vì nhq = 14 > 10 
 Công suất tác dụng
17
Ptb = i1 Pdmi * K sdi = 101.08 (Kw)
Ptt = Kmax . Ptb = 1.13 * 101.08 = 114.220 (Kw)


Công suất phản kháng

Qtb = Ptb . tgφ = 101.08 * 1.023 = 103.405 (KVar)
Qtt = Qtb = 103.405 (KVar)


Công suất biểu kiến
2
2
Stt = Ptt  Qtt = 114.2202  103.4052 = 154.074 (KVA)


Dòng phụ tải tính tóan của nhóm
Stt
154.074
Itt =
=
= 222.387 (A)
0,4. 3
Ud . 3


Dòng đỉnh nhọn của nhóm thiết bị

SVTH : TRẦN DUY THỊNH

MSSV : 0851030076

Trang 18

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp

GVHD :PGS TS. PHAN QUỐC DŨNG

Iđn = Immmax + [ Itt – ( Iđmmax . Ksd ) ] = 173.64 + [ 222.387 – (34.728 * 0.672) ] =
372.689 (A)
*Tính toán cho thiết bị nhóm 4
Bảng1.10
STT

KHMB

Tên Thiết Bị

Pđm(Kw)

Ksd

cos φ

Idm(A)

Imm(A)

1

1

Máy khoanbàn

3

0.6

0.66

6.906

34.53

2

2

Máy mài 2 đá

6

0.6

0.73

12.488

62.44

3

2

Máy mài 2 đá

6

0.6

0.73

12.488

62.44

4

3

Quạt thông gió

3

0.85

0.56

8.139

40.695

5

3

Quạt thông gió

3

0.85

0.56

8.139

40.695

6

3

Quạt thông gió

3

0.85

0.56

8.139

40.695

7

4

Máy cắt sắt

2

0.6

0.62

4.901

24.505

8

4

Máy cắt sắt

2

0.6

0.62

4.901

24.505

9

8

Máy tiện

3.5

0.6

0.65

8.181

40.905

10

9

Máy nén khí

8.5

0.65

0.76

16.993

84.965

11

10

Máy bào

9.5

0.67

0.6

24.056

120.28

12

12

Máy hàn điện

8.6

0.57

0.65

20.102

100.51

13

12

Máy hàn điện

8.6

0.57

0.65

20.102

100.51

14

12

Máy hàn điện

8.6

0.57

0.65

20.102

100.51

15

12

Máy hàn điện

8.6

0.57

0.65

20.102

100.51

16

12

Máy hàn điện

8.6

0.57

0.65

20.102

100.51

17

12

Máy hàn điện

8.6

0.57

0.65

20.102

100.51

18

12

Máy hàn điện

8.6

0.57

0.65

20.102

100.51

19

12

Máy hàn điện

8.6

0.57

0.65

20.102

100.51

20

14

Máy cắt tôn

12

0.65

0.7

26.046

130.23

21

17

Cầu trục

18

0.54

0.69

39.635

198.175

Idmmax

Immmax

=39.635

=198.175

Tổng

SVTH : TRẦN DUY THỊNH

148.3

MSSV : 0851030076

Trang 19


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp



Tổng công suất nhóm 4 :

GVHD :PGS TS. PHAN QUỐC DŨNG

Pđm = 148.3 (Kw)



(cos .Pdmi ) 98.235
=
=0.662
21
148
.
3
P
 dmi

21



i 1

Hệ số công suất của nhóm : cosφ =

i 1

Từ cosφ = 0.662  tgφ = 1.132



21



Hệ số sử dụng của nhóm :

( K sdi .Pdmi ) 89.776
=
=0.605=0.6
21
148.3
 Pdmi

i 1

Ksdnh =

i 1

(i1 Pdmi ) 2
21



Số thiết bị hiệu quả :

nhq =



21

i 1

( Pdmi )

2

=

21992.89
=16.286=16
1350.43

Dựa vào Ksd=0.6 và nhq=16, tra bảng  Kmax=1.18 (sách hướng dẫn đồ án môn
học thiết kế cung cấp điện bảng A2/trang 9).
Vì nhq = 16 > 10 
 Công suất tác dụng
21
Ptb = i1 Pdmi * K sdi = 89.776 (Kw)
Ptt = Kmax . Ptb = 1.18 * 89.776 = 105.936 (Kw)


Công suất phản kháng

Qtb = Ptb . tgφ = 89.776 * 1.132 = 101.626 (KVar)
Qtt = Qtb = 101.626 (KVar)


Công suất biểu kiến
2
2
Stt = Ptt  Qtt = 105.9362  101.6262 = 146.8 (KVA)


Dòng phụ tải tính tóan của nhóm
Stt
146.8
Itt =
=
= 211.888 (A)
U d . 3 0,4. 3


Dòng đỉnh nhọn của nhóm thiết bị

Iđn = Immmax + [ Itt – ( Iđmmax . Ksd ) ] = 198.175 + [ 211.888 – (39.635 * 0.605) ] =
386.084 (A)

SVTH : TRẦN DUY THỊNH

MSSV : 0851030076

Trang 20