“THIẾT kế cấp điện CHO PHÂN XƯỞNG sửa CHỮA THIẾT bị điện”

NHÓM 1

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
MÔN CUNG CẤP ĐIỆN
ĐỀ TÀI 01: “THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA THIẾT BỊ
ĐIỆN”

Nhóm 1: Gồm các sinh viên:
1) TRỊNH NGỌC ĐỨC
2) CAO THẾ TÀI
3) TRẦN QUANG QUYẾT
Thời gian thực hiện: Từ ngày 1/9 đến ngày 11/11
Dữ liệu phục vụ thiết kế
- Mặt bằng bố trí thiết bị của phân xưởng:


NHÓM 1

60

-

00

Ký hiệu và công suất đặt của thiết bị trong nhà xưởng:
Số
hiệu
trên sơ đồ

Tên thiết bị

Hệ số ksd

cosϕ

Công suất đặt
P, kW

1

Bể ngâm dung dịch kiềm

0,35

1

15i

2

Bể ngâm nước nóng

0,32

1

12i

3

Bể ngâm tăng nhiệt

0,3

1

4i

4

Tủ sấy

0,36

1

12i

5

Máy quấn dây

0,57

0,80

1,2i

6

Máy quấn dây

0,60

0,80

2,2i

7

Máy khoan bàn

0,51

0,78

2,2i

8

Máy khoan đứng

0,55

0,78

7,5i


NHÓM 1

9

Bàn thử nghiệm

0,62

0,85

6,5i

10

Máy mài

0,45

0,70

4,5i

11

Máy hàn

0,53

0,82

5,5i

12

Máy tiện

0,45

0,76

8i

13

Máy mài tròn

0,4

0,72

3,2i

14

Cần cẩu điện

0,32

0,8

7,5i

15

Máy bơm nước

0,46

0,82

3,2i

16

Máy hàn xung

0,32

0,55

20i

Bàn lắp ráp và thử nghiệm

0,53

0,69

10i; 12i

19

Máy ép nguội

0,47

0,70

20i

20

Quạt gió

0,45

0,83

8,5i

17, 18

-

Biết i được tính theo công thức sau: i = 2 + N2/800

Nguồn cấp điện cho nhà xưởng lấy từ đường dây 22kV cách nhà xưởng
250m
Điện trở suất của vùng đất xây dựng nhà xưởng đo được ở mùa khô là ρ đ
= 60Ωm

NHIỆM VỤ CẦN THỰC HIỆN

I.

Thuyết minh

1.

Tính toán phụ tải điện

1.1.

Phụ tải chiếu sáng

1.2.

Phụ tải thông thoáng và làm mát

1.3. Phụ tải động lực: phân nhóm thiết bị, xác định phụ tải từng nhóm, tổng
hợp phụ tải động lực
1.4.

Tổng hợp phụ tải của toàn phân xưởng


NHÓM 1
1.5.

Nhận xét và đánh giá
2. Xác định sơ đồ cấp điện của phân xưởng

2.1.

Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng

2.2.

Các phương án cấp điện cho phân xưởng

(3 đến 4 phương án, sơ bộ chọn tiết dây dẫn, tính toán các loại tổn thất trong mạng
điện)
2.3.

Đánh giá lựa chọn sơ đồ nối điện tối ưu
3. Lựa chọn và kiểm tra các thiết bị điện

3.1.

Tính toán ngắn mạch

3.2.

Chọn và kiểm tra dây dẫn

3.3. Chọn và kiểm thiết bị trung áp (dao cách ly, cầu chảy, chống sét van,
v.v…)
3.4. Chọn thiết bị hạ áp (loại tủ phân phối, thanh cái, sử đỡ, thiết bị chuyển
mạch bằng tay và tự động đóng/cắt nguồn tự động, aptomat/cầu chảy, khởi động
từ v.v…)
3.5.

Chọn thiết bị đo lường: máy biến dòng, ampe mét, vol mét, công tơ v.v.

3.6.

Kiểm tra chế độ mở máy động cơ

3.7.

Nhận xét và đánh giá
4.

Thiết kế trạm biến áp

4.1.

Tổng quan về trạm biến áp

4.2.

Chọn phương án thiết kế xây dựng trạm biến áp

4.3.

Tính toán nối đất cho trạm biến áp

4.4. Sơ đồ nguyên lý, mặt bằng, mặt cắt của trạm biến áp và sơ đồ nối đất của
TBA
4.5.

Nhận xét

5.

Tính bù công suất phản kháng nâng cao hệ số công suất

5.1.

Ý nghĩa của việc bù công suất phản kháng

5.2.
0,9

Tính toán bù công suất phản kháng để cosφ mong muốn sau khi bù đạt

5.3.

Đánh giá hiệu quả bù công suất phản kháng

5.4.

Nhận xét và đánh giá
6.

Tính toán nối đất và chống sét

6.1.

Tính toán nối đất

6.2.

Tính chọn thiết bị chống sét

6.3.

Nhận xét và đánh giá


NHÓM 1
7.

Dự toán công trình

7.1.

Kê danh mục các thiết bị

7.2.

Lập dự toán công trình Nhận xét và đánh giá
Kết luận

II.Bản vẽ
1.
Sơ đồ mạng điện trên mặt bằng phân xưởng với sự bố trí của các tủ phân
phối, các thiết bị;
2.
Sơ đồ nguyên lý của mạng điện có chỉ rõ các mã hiệu và các tham số của
thiết bị được chọn;
3.
Sơ đồ trạm biến áp gồm: sơ đồ nguyên lý, sơ đồ mặt bằng và mặt cắt

trạm biến áp;
4.

Sơ đồ tủ phân phối, sơ đồ chiếu sáng và sơ đồ nối đất;

5.
Bảng số liệu tính toán mạng điện: phụ tải, so sánh các phương án; giải
tích chế độ xác lập của mạng điện; dự toán công trình.


NHÓM 1

BÀI LÀM
Với N=5 thì ta tính được i = 2 + N2/800=2.03
Ta có bảng số liệu sau đây:
Số hiệu trên
sơ đồ

Tên thiết bị

Hệ số
ksd

cosϕ

Công suất
đặt P, kW

1
2

3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

Bể ngâm dung dịch kiềm
Bể ngâm nước nóng
Bể ngâm tăng nhiệt
Tủ sấy
Máy quấn dây
Máy quấn dây
Máy khoan bàn
Máy khoan đứng
Bàn thử nghiệm
Máy mài
Máy hàn

Máy tiện
Máy mài tròn
Cần cẩu điện
Máy bơm nước
Máy hàn xung
Bàn lắp ráp và thử nghiệm
Bàn lắp ráp và thử nghiệm
Máy ép nguội
Quạt gió

0.35
0.32
0.30
0.36
0.57
0.60
0.51
0.55
0.62
0.45
0.53
0.45
0.40
0.32
0.46
0.32
0.53
0.53
0.47
0.45

1
1
1
1
0.8
0.8
0.78
0.78
0.85
0.7
0.82
0.76
0.72
0.8
0.82
0.55
0.69
0.69
0.7
0.83

30.47
24.38
8.13
24.38
2.44
4.47
4.47
15.23

13.20
9.14
11.17
16.25
6.50
15.23
6.50
40.63
20.31
24.38
40.63
17.27

1 .TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN
1. xác định phụ tải chiếu sáng
Thông số phụ tải chiếu sáng:
Diện tích: F=A*B=36*24=864 m2 (A:chiều dài(m),B:chiểu rộng(m))
Công suất trên 1 đơn vị diện tích: P0 =0.015 kW/m2
Hệ số chiếu sáng:
(Theo tiêu chuẩn 7114:2006)


NHÓM 1
Công suất chiếu sáng: cs =F*P0 =864*0.015=12.96 kW
Công suất toàn phần: Scs=
Công suất phản kháng:kVAR
 Kiểm tra lại
Độ rọi yêu cầu cho 1 phân xưởng sửa chữa cơ khí là từ 100 ÷ 400 lux ,
độ rọi được chọn là : Eyc = 400 lux .Với độ rọi này theo biểu đồ Kruithof , nhiệt độ
màu cần thiết là 30000 K sẽ cho môi trường sáng tiện nghi .Vì xưởng sửa chữa có

nhiều máy điện quay nên sẽ chọn đèn huỳnh quang ới công suất là 36W quang thông F
= 5600 lumen .
• chọn độ cao treo đèn là h’=0,5m
• chiều cao mặt bằng làm việc h2=0,8m
• do đó chiều cao tính toán là h = H-h2 - h’= 8-0,8-0,5=6,7m.

(với H là chiều cao của xưởng lấy H = 8 m)
 tỷ số treo đèn

 Để đảm bảo độ rọi đồng đều chọn loại bóng loại B
 nmax=6,7.1,1=7,37
• Số đèn chọn theo chiều rộng: Na=
• Số đèn chọn theo chiều rộng:
• Xác định quang thông của bộ đèn
Tra bảng 4.4 kỹ thuật chiếu sáng lấy phản xạ của trần là 0.5, tường là 0.5 sàn
0,1 hệ số dự trữ σdt =1.35, hiệu suất đèn η =0.9, xác định quang thông tổng theo công
thức:

Thay số ta được : = lm
Số lượng bóng đèn cần thiết cho 1 bộ đèn là:
Số lượng bộ bóng là 51 bộ bóng.


NHÓM 1

Suy ra
Chọn dây có tiếp diện PCB-2,5 mm2 với giá 56.106 đ
PHỤ TẢI THÔNG THOÁNG VÀ LÀM MÁT
Cách tính và chọn quạt thông gió cho nhà xưởng:
Bước 1: Bước đầu tiên chúng ta nên tính thể tích nhà xưởng cần lắp quạt thông

gió công nghiệp. Thể tích nhà xưởng: V= Dài x rộng x cao (m3)
Bước 2: Tính tổng lượng không khí cần dùng: Tg = X x V (m3/h)
Bước 3: Tính số lượng quạt thông gió cần dùng cho nhà xưởng N = Tg / Q (c)
Trong đó:
V : thể tích
Tg : Tổng lượng không khí cần dùng (m3/h)
N : Số quạt cần dùng cho nhà xưởng
X : Số lần thay đổi không khí
Q : Lưu lượng gió của quạt(m3/h)
Số liệu như sau: Dài=36 m, Rộng=24 m, Cao=8 m
-

Thể tích nhà xưởng V= Dài x rộng x cao=36248= 6912 m3.

-

Tính lưu lưu lượng khí lưu thông một giờ với tần xuất thay đổi không
khí X=40:
Tg=X x V=6912 x 40= 276480 (m3/h)

-

Chọn quạt thông gió:

Phi
cánh

Công suất

Tốc độ

ĐC

Điện
áp

Lưu
lượng

Cột áp

(mm)

(kW)

(V/P)

(V)

()

(Pa)

(H2O)

Kích thước cơ bản
Dài

Rộng

Cao

NHÓM 1

1000

0.75

1390

380

3000035000

6-4

1150

1150

455

Thông số quạt thông gió lựa chọn cho nhà xưởng
-

Tính số lượng quạt cần dùng:
N=Tg/ lưu lượng quạt = 276480/30000 = 9 cái quạt

Tổng công suất quạt sử dụng với (Ks=1) là:
Pttp=ks x N x Pdmp = 1 x 9 x 0.75= 6.75 kW

Để đảm bảo khi gặp sự cố hỏng hóc ta sử dụng quạt dự phòng: số lượng 1 cái
quạt
Mỗi bên tường 5 cái quạt thông gió
3. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI ĐỘNG LỰC
3.1 cơ sở lý thuyết:
Trong một phân xưởng thường có nhiều thiết bị có công suất và chế độ làm việc
khác nhau, muốn xác định phụ tải tính toán được chính xác cần phải phân nhóm thiết
bị điện.
• Các thiết bị điện trong cùng một nhóm nên ở gần nhau để giảm chiều dài đường
dây hạ áp. Nhờ vậy có thể tiết kiệm được vốn đầu tư và tổn thất trên đường dây hạ
áp trong phân xưởng.
• Chế độ làm việc của các thiết bị điện trong nhóm nên giống nhau để xác định phụ
tải tính toán được chính xác hơn và thuận tiện trong việc lựa chọn phương thức
cung cấp điện cho nhóm.
• Tổng công suất của các nhóm thiết bị nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tủ động
lực cần dùng trong phân xưởng và trong toàn nhà máy. Số thiết bị trong một nhóm
cũng không nên quá nhiều bởi số đầu ra của các tủ động lực thường là 4 ÷ 10.
 Xác định hệ số sử dụng theo tổng hợp của nhóm theo công thức sau:
 Xác định số thiết bị hiệu dụng của mỗi nhóm nhd theo công thức sau:


NHÓM 1
2

 n 
 ∑ Pi ÷
 i =1 
n

∑P

Nhq=

2
i

i =1

Các bước tính hệ số nhp thông qua n* tương đối và công suất tương đối p * trong
nhóm:
Bước 1:

Trong đó:
• n là số thiết bị trong nhóm.
• n1 số thiết bị có công suất không nhỏ hơn một nửa công suất của thiết bị có
công suất lớn trong nhóm.
• P và P1 tổng công suất tương ứng n và n1 thiết bị.
Bước 2:

nhp*
Bước 3:
nhp=n.nhp*
Hệ số thiết bị hiệu quả là một số liệu quan trọng để xác định phụ tải tính toán,
đặc biệt khi tính toán phụ tải nhà máy phân xưởng.
 Hệ số nhu câu của nhóm:
k sd +

Knc=

1 − ksd
nhq

 Tính cosφ cho toàn nhóm theo công thức:
n

∑ P .cosϕ
i =1

i

n

∑P
Cos φtb=

i =1

i

 Phụ tải tính toán của cả nhóm:

i


NHÓM 1
n

∑P
Pttn=Knc .

i =1

i

Qttn=Pttn.tan
Pttn 2 + Qttn 2

=
Sttn
 Cho toàn phân xưởng:
1

kđt .∑Pttni

Ptt =

i =1

1

kđt .∑Qttni

Qtt =
Stt =

i =1

Ptt 2 + Qtt 2

Cosφt= Ptt/ Stt
Phân nhóm thiết bị

Dựa vào nguyên tắc phân nhóm ở trên và căn cứ vào vị trí, công suất của các thiết
bị được bố trí trên mặt bằng phân xưởng. Ta có thể chia các phụ tải thành 4 nhóm:

STT

1
2
3
4
5

Tên thiết bị

Bể ngâm dung dịch
kiềm
Bể ngâm nước nóng
Máy khoan đứng

Máy hàn
Máy tiện
tổng

Số
hiệu
số lượng
trên sơ
đồ
nhóm 1

Hệ số

ksd

cosϕ

Công
suất
P(kW)

1

1

0.35

1

30.47

1
1
1
1

2
8
11
12

0.32
0.55

0.53
0.45

1
0.78
0.82
0.76

24.38
15.23
11.17
16.25

5

97.5
nhóm 2

1
2
3

Bể ngâm tăng nhiệt
Tủ sấy
Máy quấn dây

1
1
1

3
4
5

0.3
0.36
0.57

1
1
0.8

8.13
24.38
2.44


NHÓM 1
4
5

Máy khoan bàn
Bàn thử nghiệm
tổng

1
1

7
18

0.51
0.53

0.78
0.69

5

4.47
24.38
63.8

nhóm 3
1
2
3
4

bàn thử nghiệm
Cần cẩu điện
Máy hàn xung
máy ép nguội
tổng

1
1
1
1

9
14
16
19

0.62
0.32
0.32
0.47

0.85
0.8
0.55
0.7

4

13.2
15.23
40.63
40.63
109.69

nhóm 4
1
2
3
4
5
6

máy quấn dây
Máy mài
Máy mài tròn
Máy bơm nước
Bàn lắp ráp
Quạt gió
tổng

1
1
1
1
1
1

6
10
13
15
17
20

0.6
0.45
0.4
0.46
0.53
0.45

0.8
0.7
0.72
0.82
0.69
0.83

6

4.47
9.14
6.5
6.5
20.31
17.27
64.19

Tính toán từng nhóm thiết bị:
Nhóm 1:

STT

1
2
3
4
5

Tên thiết bị

Bể ngâm dung dịch
kiềm
Bể ngâm nước nóng
Máy khoan đứng

Máy hàn
Máy tiện
tổng

Số
hiệu
số lượng
trên sơ
đồ
nhóm 1

Hệ số
ksd

cosϕ

Công
suất
P(kW)

1

1

0.35

1

30.47

1
1
1
1

2
8
11
12

0.32
0.55
0.53
0.45

1
0.78
0.82
0.76

24.38
15.23
11.17
16.25

5

97.5

Công suất lớn nhất P1max=30.47 kW. Ta có (P1max/2)=15.24 kW
Trong đó: công suất và số thiết bị trong nhóm 1:

và


NHÓM 1

nhp*=0.66
nhp=n.nhp*=0.66 x 5=3.3
•

Chọn nhp=4

 Hệ số nhu câu của nhóm:

Knc==0.71
 Xác định hệ số sử dụng:
n

∑ P .cosϕ
i

i =1

i

n

∑P
i

i =1

Cos φtb=

=0.91

 Phụ tải tính toán của cả nhóm:
n

∑P
Pttn=Knc .
Sttn=

i =1

i

=0.71 x 97.5=69.23 kW

Pttn 2 + Qttn 2

=( Pttn/ Cos φtb)=(69.23/0.91)=76.08 kVA

Qttn==31.55 kVAr

Nhóm 2:

1
2
3
4
5

Bể ngâm tăng nhiệt
Tủ sấy
Máy quấn dây
Máy khoan bàn
Bàn thử nghiệm
tổng

nhóm 2
1
1
1
1
1

3
4
5
7
18

0.3
0.36

0.57
0.51
0.53

1
1
0.8
0.78
0.69

5

Công suất lớn nhất P1max=24.38 kW. Ta có (P1max/2)=12.19 kW
Trong đó: công suất và số thiết bị trong nhóm 1: và

8.13
24.38
2.44
4.47
24.38
63.8


NHÓM 1

nhp*=0.54
nhp=n.nhp*=0.54 x 5=2.7
•

Chọn nhp=3

 Hệ số nhu câu của nhóm:

Knc==0.76
 Xác định hệ số sử dụng:
n

∑ P .cosϕ
i

i =1

i

n

∑P
i =1

Cos φtb=

i

=0.86

 Phụ tải tính toán của cả nhóm:
n

∑P
Pttn=Knc .

Sttn=

i =1

i

=0.76 x 63.8=48.49 kW

Pttn 2 + Qttn 2

=( Pttn/ Cos φtb)=(48.49/0.86)=56.38 kVA

Qttn==28.77 kVAr

Nhóm 3:

1
2
3
4

bàn thử nghiệm
Cần cẩu điện
Máy hàn xung
máy ép nguội
tổng

nhóm 3
1
9

1
14
1
16
1
19

0.62
0.32
0.32
0.47

0.85
0.8
0.55
0.7

4

Công suất lớn nhất P1max=40.63 kW. Ta có (P1max/2)=20.32 kW
Trong đó: công suất và số thiết bị trong nhóm 1: và

13.2
15.23
40.63
40.63
109.69


NHÓM 1

nhp*=0.63
nhp=n.nhp*=0.54 x 5=2.5
•

Chọn nhp=3

 Hệ số nhu câu của nhóm:

Knc= =0.75
 Xác định hệ số sử dụng:
n

∑ P .cosϕ
i

i =1

i

n

∑P
i =1

Cos φtb=

i

=0.68

 Phụ tải tính toán của cả nhóm:
n

∑P
Pttn=Knc .
Sttn=

i =1

i

=0.75 x 109.69=82.27 kW

Pttn 2 + Qttn 2

=( Pttn/ Cos φtb)=(82.27/0.68)=120.98 kVA

Qttn==88.7 kVAr

Nhóm 4:

1
2
3
4
5
6

máy quấn dây

Máy mài
Máy mài tròn
Máy bơm nước
Bàn lắp ráp
Quạt gió
tổng

nhóm 4
1
6
1
10
1
13
1
15
1
17
1
20

0.6
0.45
0.4
0.46
0.53
0.45

0.8
0.7

0.72
0.82
0.69
0.83

6

Công suất lớn nhất P1max=20.31 kW. Ta có (P1max/2)=10.16 kW
Trong đó: công suất và số thiết bị trong nhóm 1: và

4.47
9.14
6.5
6.5
20.31
17.27
64.19


NHÓM 1

nhp*=0.57
nhp=n.nhp*=0.57 x 6=3.4
•

Chọn nhp=4

 Hệ số nhu câu của nhóm:

Knc==0.74

 Xác định hệ số sử dụng:
n

∑ P .cosϕ
i

i =1

i

n

∑P
i =1

Cos φtb=

i

=0.75

 Phụ tải tính toán của cả nhóm:
n

∑P
Pttn=Knc .
Sttn=

i =1

i

=0.74 x 64.19= 47.5kW

Pttn 2 + Qttn 2

=(Pttn/ Cos φtb)=(47.5/0.75)=63.33 kVA

Qttn==41.89 kVAr

Tính cho toàn phân xưởng.
Tên
Nhóm 1
Nhóm 2
Nhóm 3
Nhóm 4
Chiếu sáng
Thông gió
Tổng

Ptt từng
nhóm
69.23
48.49
82.27
47.5
12.96
6.75
267.2

cosϕ

Ptt.cosϕ

0.91
0.86
0.68
0.75
0.75
0.8

63.00
41.70
55.94
35.63
11.66
5.40
213.33


NHÓM 1
n

∑ P .Cosϕ
i =1

i

i

n

∑P
i =1

i

 Cosφt=
=0.78
 Lấy hệ số Kdt=0.85
1

kdt .∑ Pttn1 + Pttcs + Ptttt
 Ptt=

i =1

=0.85x(69.23+48.49+82.27+47.5)+12.96+6.75=230.08 kW
Ptt 2 + Qtt 2

 Stt=
= (Ptt/ Cos φt )=287.6(kVA)
 Qtt==172.56 kVAr



Thông số

Toàn nhà xưởng

P tính toán (kW)

230.08

Q tính toán (kWAr)

172.56

Cosφ trung bình

0,78

S tính toán (kVA)

287.6

Nhận xét:
-

Phân xưởng nhỏ 24x36 m2, các máy móc trong phân xưởng không nhiều và
có công suất nhỏ do vậy công suất toàn phần tính toán của cả phân xưởng
khá nhỏ
n

∑ P .Cosϕ
i =1

i

i

n

∑P
 Với hệ số công suất Cosφt=

i =1

i

=0.78 hệ số công suất khá
cao, nên việc bù công suất không nhiều.


NHÓM 1


NHÓM 1

Chương 2: Xác định sơ đồ cấp điện của phân xưởng
Xác định vị trí đặt trạm biến áp phân xưởng
Vị trí đặt Trạm Biến Áp
Thỏa mãn các điều kiện sau:
-

Gần tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp điện

-

Vị trí trạm cần phải được đặt ở những nơi thuận tiện cho việc lắp đặt, vận

hành cũng như thay thế và tu sửa sau này (phải đủ không gian để có thể dễ
dàng thay máy biến áp, gần các đường vận chuyển ....)

-

Vị trí trạm phải không ảnh hưởng đến giao thông và vận chuyển vật tư
chính của xí nghiệp.

-

Vị trí trạm còn cần phải thuận lợi cho việc làm mát tự nhiên (thông gió tốt),
có khả năng phòng cháy, phòng nổ tốt đồng thời phải tránh được các bị hoá
chất hoặc các khí ăn mòn của chính phân xưởng này có thể gây ra

-

Tiết kiệm vốn đầu tư và chi phí vận hành.
Vì lý do trên ta chọn Trạm Biến Áp như hình vẽ sau đây:
A

Là Trạm Biến Áp

6000 mm

24000 mm

E

1

2

3

4

36000 mm
5

6
Văn phòng xưởng
7


NHÓM 1

Xác định tâm các nhóm phụ tải của phân xưởng
Tâm qui ước của các nhóm phụ tải của phân xưởng được xác định bởi một điểm
M có toạ độ được xác định : M(X nh,Ynh) theo hệ trục toạ độ xOy. Góc tọa độ O (0,0)
lấy tại điểm thấp nhất của phân xưởng phía bên tay trái.

∑
=
∑

n

X nh

i =1

n

Si xi

i =1

Si

∑
=
∑
n

Ynh

i =1
n

Si yi

i =1

Si

(2.1)

Trong đó:
+

X nh Ynh

,
: toạ độ của tâm các nhóm phụ tải điện của phân xưởng (m).

+

xi yi
, : toạ độ của phụ tải thứ i tính theo một hệ trục toạ độ xOy đã chọn (m).

+
ST
T

Si

: công suất của phụ tải thứ i (kVA).

Tên thiết bị

số
lượn
g

Số hiệu
trên sơ
đồ

cosϕ

Công
suất

P(kW)

S
(kVA)

x (m)

y (m)

S.x

S.y

21

33

639.87

1005.51

15

32

21

24

365.70

410.04

780.16
468.62

nhóm 1

4

Bể ngâm dung dịch
kiềm
Bể ngâm nước
nóng
Máy khoan đứng
Máy hàn

5

Máy tiện

1

tổng

5

1
2
3

1
2
3
4
5

1
2
3
4

1

1

1

30.47

1

2

1

24.38

1

8

0.78

15.23

24.38
19.53

1

11

0.82

11.17

13.62

16

28

217.95

381.41

12

0.76

16.25

20

28

427.63
2061.1
9

598.68
3234.38

1
1
0.8
0.78
0.69

97.5
nhóm 2
8.13
24.38
2.44
4.47
24.38

21.38
109.3
8

5
2
8
4
8.5

32
23
23
28
28

40.65
48.76
24.40
22.92
300.33
437.07

260.16
560.74
70.15
160.46
989.33
2040.84

0.85
0.8
0.55

0.7

63.8
nhóm 3
13.2
15.23
40.63
40.63

8.13
24.38
3.05
5.73
35.33
76.62
15.53
19.04
73.87
58.04

3
6
10
6

15
8
16
3

46.59
114.23
738.73
348.26

232.94
152.30
1181.96
174.13

Bể ngâm tăng nhiệt
Tủ sấy
Máy quấn dây
Máy khoan bàn
Bàn thử nghiệm
tổng

1
1
1
1
1

bàn thử nghiệm
Cần cẩu điện
Máy hàn xung
máy ép nguội

1
1

1
1

3
4
5
7
18

5
9
14
16
19

30.47


NHÓM 1

tổng
1
2
3
4
5
6

4

máy quấn dây
Máy mài
Máy mài tròn
Máy bơm nước
Bàn lắp ráp
Quạt gió
tổng

1
1
1
1
1
1

6
10
13
15
17
20

0.8
0.7
0.72
0.82
0.69
0.83

109.69

nhóm 4
4.47
9.14
6.5
6.5
20.31
17.27

6

64.19

166.4
8
5.59
13.06
9.03
7.93
29.43
20.81

1247.8
0
20.5
16
21
21.5
20
16

21.5
17
8
17
12
21.5

85.84

114.54
208.91
189.58
170.43
588.70
332.92
1605.0
8

1741.33
120.13
221.97
72.22
134.76
353.22
447.36
1349.65

Ta áp dụng công thức (2.1) được bảng số liệu sau:
STT
nhóm

∑Si

∑Sixi

1
2
3

109.38
76.62
166.48

4
Cs&lm

85.84

2061.1
9
437.07
1247.8
1605.0
8

tổng

438.33

5351.1

4

∑Siyi

Xnh(m)

Ynh(m)

3234.38
2040.84
1741.33

18.84
5.70
7.50

29.57
26.63
10.46

1349.65

18.70
10

15.72
9

Xpx(m) Ypx(m)

12.21

19.09

8366.20

Chọn công suất và số lượng máy biến áp
Chọn số lương máy biến áp
Việc lựa chọn MBA dựa trên cơ sở độ tin cậy cung cấp điện. Các phụ tải thuộc
hộ tiêu thụ loại I, TBA cần đặt từ 2 MBA trở lên nối với các phân đoạn khác nhau của
thanh góp, giữa các phân đoạn có thiết bị đóng cắt khi cần thiết. Hộ tiêu thụ loại III chỉ
cần đặt 1 MBA (yêu cầu trong kho cần có MBA dự trữ).
Ở đây, phân xưởng này có công suất nhỏ Stt=287.6 kVA. Hơn nữa phân xưởng
sửa chữa cơ khí thường đặt tại các khu công nghiệp, vùng thành phố những nơi mà
được cấp điện với độ tin cậy khá cao (Phụ tải loại II), do vậy để tiết kiệm chi phí và
phù hợp với công suất thực ta lựa chọn dùng 1 máy biến áp.
2.2. Chọn công suất máy biến áp
Lựa chọn máy biến áp sao cho trong điều kiện làm việc bình thường trạm đảm


NHÓM 1
bảo cung cấp đủ điện năng cho phụ tải có dự trữ một lượng công suất đề phòng khi sự
cố, đảm bảo độ an toàn cung cấp điện, tuổi thọ máy, tiêu chuẩn kinh tế kỹ thuật. Được
tiến hành dưa trên công suất tính toán toàn phần của phân xưởng và một số tiêu chuẩn
khác ít chủng loại máy, khả năng làm việc quá tải, đồ thị phụ tải… Sau đâylà một số
tiêu chuẩn chọn máy biến áp:
- Khi làm việc ở điều kiện bình thường
≥

n.khc.SđmB Stt (kVA)(2.2)

Trong đó:
-

n: Số máy biến áp của trạm.

-

khc: Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường, lấy khc = 1.
Kiểm tra khi xảy ra sự cố máy biến áp (đối với trạm có nhiều hơn 1 máy biến

áp)
(n-1).khc.kqt.SđmB

≥

Sttsc

(2.3)

Trong đó:
-

kqt: Hệ số quá tải sự cố, lấy kqt = 1,4 nếu thỏa mãn điều kiện MBA vận hành quá
tải không quá 5 ngày đêm. Thời gian quá tải trong một ngày đêm không vượt
quá 6h và trước khi quá tải MBA vận hành thì hệ số tải không quá 0,93.

-

Sttsc: Công suất tính toán sự cố, khi sự cố MBA có thể loại bỏ một số phụ tải
không quan trọng để giảm nhẹ dung lượng của các MBA (các phụ tải loại III),

nhờ vậy có thể giảm được vốn đầu tư và tổn thất của trạm trong trạng thái làm
việc bình thường (kVA).

-

Đồng thời cũng cần hạn chế chủng loại MBA dùng trong nhà máy để tạo điều
kiện thuận lợi cho việc mua sắm, lắp đặt, vận hành, sửa chữa, thay thế.
Lựa chọn:

-

Số lượng máy biến áp: n = 1

-

Stt= 287.6 (kVA). Nên ta chọn máy biến áp công suất 320 kVA> Stt/khc

Lấy khc=1, vì chọn máy biến áp do Việt Nam chế tạo.ABB
SMBA

Điện

Tổn hao

Tổn hao

Dòng

(kVA)

áp

không tải

ngắn mạch

điện

UN%

Vốn đầu tư
MBA (106


NHÓM 1

(kVA)

320

22/0,4

W

385

75oC
(kW)
2,35

không
tải

(%)

đ)

4-6

215

%
2

Các phương án cấp điện cho phân xưởng
Mạng điện phân xưởng thường có các dạng sơ đồ chính sau đây: 3 loại
 Sơ đồ hình tia.
Là loại sơ đồ mà các phụ tải nhận điện trực tiếp từ nguồn. Dùng để cung
cấp cho các phụ tải phân tán. Từ thanh cái các trạm biến áp có các đường dây dẫn đến
các tủ phân phối động lực. Từ tủ phân phối động lực có các đường dây dẫn tới các phụ
tải. loại sơ đồ này có độ tin cậy tương đối cao, thường được dùng trong các thiết bị
phân tán trên diện tích rộng như phân xưởng cơ khí, lắp ráp, dệt v.v...
• Ưu điểm: có ưu điểm là nối dây dễ dàng, các phụ tải được cung cấp ít ảnh
hưởng lẫn nhau, độ tin cậy cung cấp điện tương đối cao, dễ thực hiện các
biện pháp bảo vệ và tự động hóa, dễ vận hành và bảo quản.
• Nhược điểm: vốn đầu tư lớn do tổng chiều dài đường dây và số thiết bị đóng
cắt lớn.
• Phạm vi ứng dụng: Thường dùng khi cung cấp điện cho các phụ tải quan
trọng (phụ tải loại I và II).
 Sơ đồ phân nhánh.

Là loại sơ đồ trong đó các phụ tải nhận điện trực tiếp từ một đường dây
nối với nguồn.
• Ưu điểm: Vốn đầu tư thấp do tổng chiều dài đường dây ngắn và số thiết bị
đóng cắt ít.
• Nhược điểm: Độ tin cậy không cao thậm chí còn thấp do khi gặp sự cố thì
toàn bộ phụ tải đều bị ảnh hưởng. Để tránh nhược điểm này người ta chia


NHÓM 1
đường dây chính thành các dao phân đoạn, tuy nhiên thiết kế chỉnh định bảo
vệ rơle phức tạp.
• Phạm vi ứng dụng: Chỉ dùng sơ đồ này để thiết kế cho các phụ tải ít quan
trọng (phụ tải loại III).
 Sơ đồ hỗn hợp.
Là loại sơ đồ kết hợp giữa sơ đồ hình tia và sơ đồ phân nhánh.
• Ưu và nhược điển: Vốn đầu tư không quá lớn và độ tin cậy cũng không quá
thấp.
• Phạm vi ứng dụng: Đây là loại sơ đồ rất hay được dùng trong thực tế bởi các
phụ tải quan trọng và ít quan trọng đan xen nhau. Những phụ tải quan trọng
được cấp điện theo hình tia những phụ tải ít quan trọng hơn được nhóm lại
thành 1 nhóm và cấp điện bằng đường dây chính.
Phương án cấp điện cho phân xưởng
Căn cứ vào sơ đồ mặt bằng tiến hành xem xét 3 phương án sau:
 Phương án 1: đặt TPP ở giữa phân xưởng và đi dây hình tia cấp điện cho
các tủ động lực và làm mát, chiếu sáng:


NHÓM 1

 Phương án 2: đặt TPP ở giữa phân xưởng và đi dây hỗn hợp hình tia và

phân nhánh cấp điện cho các tủ động lực và làm mát, chiếu sáng.