Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy sản xuất tôn Phú Thành

.

LỜI NĨI ĐẦU
Trong cơng cuộc xây dựng và đổi mới đất nước ngành công nghiệp

điện lực luôn giữ một vai trò quan trọng. Hiện nay điện lực trở thành dạng
năng lượng không thể thiếu được trong hầu hết các lĩnh vực xây dựng, sinh
hoạt giao thông vận tải. Khi xây dựng một nhà máy mới một khu công
nghiệp, một khu dân cư mới thì việc đầu tiên phải tính đến là xây dựng một hệ
thống cung cấp điện để phụ vụ cho nhu cầu sản xuất và sinh hoạt cho khu vực
đó.
Xuất phát từ nhu cầu thực tế đó em đã được giao đồ án tốt nghiệp “
Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy sản xuất tôn Phú Thành”. Trong quá trình
làm đồ án với sự cố gắng nỗ lực của bản thân cùng với sự hướng dẫn tận tình
của thầy giáo hướng dẫn và thầy cơ trong khoa em đã hoàn thành đồ án này.
Tuy vậy do kiến thức cịn hạn chế nên trong q trình làm đồ án khơng tránh
khỏi những sai sót. Bởi vậy em kính mong được sự nhận xét góp ý của các
thầy cơ để đồ án của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Huy Hoàng

1


CHƢƠNG 1.

GIỚI THIỆU VỀ NHÀ MÁY SẢN XUẤT TÔN PHÚ THÀNH

1.1 QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH.

Khi nền kinh tế phát triển nhu cầu xây dựng cơ sở hạ tầng tăng cao. Nhà
máy sản xuất tôn Phú Thành được khởi công xây dựng tại khu liên hợp sản
xuất gang thép tại Kinh Môn Hải Dương. Tôn Phú Thành được xây dựng trên
nền tảng thiết bị công nghệ cao và hệ thống quản lý sản xuất hiện đại. Các dây
chuyền tôn mạ màu hay tơn mạ kẽm đều được kiểm sốt bởi tiêu chuẩn tiên
tiến hiện đại nhất. Nhà máy tôn Phú Thành được khởi cơng xây dựng có ý
nghĩa tích cực trong việc hạn chế nhập khẩu nguyên liệu, sản phẩm tôn mạ
màu tơn mạ kẽm từ nước ngồi đồng thời hạn chế việc chảy máu ngoại tệ từ
trong nước ra quốc tế. Cung cấp cho thị trường sản phẩm công nghệ cao.

1.2. SỐ LIỆU CỦA NHÀ MÁY.

5
9
4
3
8

2
6
1
TL : 1/2000

Huớng điện đến
Hình 1.1. Sơ đồ mặt bằng nhà máy.

2

7

Bảng 1.1. Bảng thiết bị phân xưởng
Kí hiệu
trên mặt
bằng
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Tên phân xƣởng

Cơng suất đặt
(kW)

Phân xưởng luyện gang
Phân xưởng lị mactin
Phân xưởng máy cán phơi tấm
Phân xưởng cán nóng
Phân xưởng cán nguội
Phân xưởng tơn
Phân xưởng sửa chữa cơ khí
Trạm bơm
Ban quản lý và phịng thí nghiệm

Chiếu sáng phân xưởng

8200
3500
2000
7500
4500
2500
Theo tính tốn
3200
320
Xác định theo
diện tích

Bảng 1.2. Danh sách thiết bị của phân xưởng sửa chữa cơ khí

TT

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

Tên thiết bị

Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy doa tọa độ
Máy doa ngang
Máy phay vạn năng
Máy phay ngang
Máy phay chép hình
Máy phay đứng
Máy phay chép hình
Máy phay chép hình
Máy phay chép hình

Số
Nhãn
lƣợng
hiệu
BỘ PHẬN DỤNG CỤ
4
Ik625
4
IK620
1
2450
1
2614
2
6H82
1

6H84
1
6HK
2
6H12
1
642
1
6461
1
64616

3

Cơng suất
(kW)
10
10
4.5
4.5
7
4.5
5.62
7.0
1.7
0.6
3.0

Ghi chú

12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

14
15

Máy bào ngang
2
7M36
7.0
Máy bào giường 1 trụ
1
MC38
10
Máy xọc
2
7M36
7.0
Máy khoan hướng tâm
1
2A55
4.5
Máy khoan đứng
1
2A125
4.5
Máy mài tròn
1
36151
7.0
Máy mài tròn vạn năng
1
312M

2.8
Máy mài phẳng có trục đứng
1
373
10
Máy mài phẳng có trục nằm
1
371M
2.8
Máy ép thủy lực
1
0-53
4.5
Máy khoan để bàn
1
HC-12A
0.65
Máy mài sắc
2
2.8
Máy ép tay kiểu vít
1
Bàn thợ nguội
10
Máy giũa
1
1.0
Máy mài sắc các dao cắt gọt
1
3A625

2.8
BỘ PHẬN SỬA CHỮA CƠ KHÍ VÀ ĐIỆN
Máy tiện ren
3
IA62
7.0
Máy tiện ren
2
I616
4.5
Máy tiện ren
2
IE6IM
3.2
Máy tiện ren
2
I63A
10
Máy khoan đứng
2
2A125
2.8
Máy khoan đứng
1
2A150
7
Máy khoan vạn năng
1
6H81
4.5

Máy bào ngang
1
7A35
5.8
Máy mài tròn vạn năng
2
3130
2.8
Máy mài phẳng
1
4.0
Máy cưa
2
872A
2.8
Máy mài hai phía
2
2.8
Máy khoan bàn
7
HC-12A
0.65
Máy ép tay
2
P-4T
Bàn thợ nguội
3
-

4

27

kho linh

9

9

10

28

1

2

kiện điện hỏng
14
3

7

1

phòng thử nghiệm

3

2

4

Bộ phận sửa chữa cơ khí

13
13

5

1

12

12

phòng thử nghiệm

14

Bộ phận sửa chữa điện

5

13

kho phụ
tùng
3

11
6

4

13

13

11

13

15

15

15

13

1

1

26

1

1

2

2

26

2

22

7

10

10

4

2

24

26

Bộ phận dụng cụ
8

21

13

6

18

15

5
12
14

19

11

7

5

9

Hỡnh 1.2. Bản vẽ mặt bằng số 1.

5

12

CHƢƠNG 2.

XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CHO CÁC PHÂN XƢỞNG
VÀ TOÀN NHÀ MÁY
2.1. CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN (PTTT).
2.1.1. Phƣơng pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất đặt và hệ số
nhu cầu knc.
Ptt = kmax.ksd.Pdm
Trong đó:
kmax -hệ số cực đại tra trong sổ tay kĩ thuật
ksd - hệ số sử dụng tra trong sổ tay kĩ thuật
Pdm - công suất định mức của thiết bị hoặc nhóm thiết bị(kW)
2.1.2. Phƣơng pháp xác định phụ tải tính tốn theo suất tiêu hao điện
năng cho một đơn vị sản phẩm.
Ptt =
Trong đó:
a0 - suất chi phí điện năng cho một đơn vị sản phẩm (kWh/đvsp)
M - số sản phẩm sản xuất được trong một năm
Tmax - thời gian sử dụng công suất lớn nhất (h)
2.1.3. Phƣơng pháp xác định phụ tải tính tốn theo suất trang bị điện
trên đơn vị diện tích.
Ptt = p0.F
Trong đó:
p0 – suất trang bị điện trên một đơn vị diện tích
F – diện tích bố trí thiết bị (

).

6

2.1.4. Phƣơng pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất đặt và hệ số
nhu cầu.
Ptt = knc.Pđ
Trong đó:
Knc – hệ số nhu cầu tra trong sổ tay kĩ thuật
Pđ – cơng suất đặt của thiết bị hoặc nhóm thiết bị
2.1.5. Phƣơng pháp xác định phụ tải tính tốn theo hình dáng của đồ thị
phụ tải và cơng suất trung bình.
Ptt = khd.Ptb
Trong đó:
khd – hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải, tra trong sổ tay kĩ thuật
Ptb – cơng suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị (kW)
Ptb =

=

2.1.6. Phƣơng pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình
và độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình.
Ptt = Ptb ± βδ
Trong đó:
Ptb – cơng suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị (kW)
δ – độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình
β – hệ số tán xạ của δ
Trong đồ án này đối với phân xưởng sửa chữa cơ khí ta đã biết vị trí
cơng
suất đặt và chế độ làm việc của từng thiết bị trong phân xưởng. Nên khi tính
tốn phụ tải động lực của phân xưởng có thể sử dụng phương pháp xác định
phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình và hệ số cực đại. Các phân xưởng
khác do chỉ biết diện tích và cơng suất đặt của nó nên để xác định phụ tải

động lực của các phân xưởng này, ta áp dụng phương pháp tính theo công

7


suất đặt và hệ số nhu cầu. Phụ tải chiếu sáng của các phân xưởng được xác
định theo phương pháp suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích sản xuất.
2.2. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CỦA PHÂN XƢỞNG SỬA
CHỮA CƠ KHÍ.
2.2.1. Phân nhóm phụ tải.
Trong 1 phân xưởng thường có nhiều thiết bị có cơng suất và chế độ
làm việc rất khác nhau, muốn xác định PTTT được chính xác cần phải phân
nhóm thiết bị điện. Việc phân nhóm thiết bị điện cần tuân theo các nguyên tắc
sau:
- Các thiết bị trong cùng 1 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 các
đường dây hạ áp trong phân xưởng.
- Chế độ làm việc của các thiết bị trong cùng 1 nhóm nên giống nhau
để việc xác định PTTT được chính xác và thuận lợi cho việc lựa chọn phương
thức cung cấp điện cho nhóm.
- Tổng cơng suất các nhóm nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tủ động
lực cần dùng trong phân xưởng và toàn nhà máy số thiết bị trong 1 nhóm cũng
khơng nên q nhiều bởi số đầu ra của các tủ động lực thường ≤ (8 ÷ 12).
Tuy nhiên thường thì rất khó thoả mãn cùng 1 lúc cả 3 nguyên tắc trên
do vậy người thiết kế cần phải lựa chọn cách phân nhóm sao cho hợp lý nhất.
Dựa theo nguyên tắc phân nhóm phụ tải điện đã nêu ở trên và căn cứ
vào vị trí, cơng suất của các thiết bị bố trí trên mặt bằng phân xưởng có thể
chia các thiết bị sửa chữa cơ khí thành 4 nhóm. Kết quả phân nhóm phụ tải
điện được trình bày trong bảng 2.1

8


Bảng 2.1. Biến thiên công suất phát theo nhà máy
Stt

Tên thiết bị

1
2
3
4
5
6
7

Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy khoan vạn năng
Máy bào ngang
Máy mài tron vạn năng
Máy mài phẳng
Tổng

1
2
3
4
5

6
7

Máy tiện ren
Máy doa tọa độ
Máy phay chép hình
Máy bào ngang
Máy bào giường 1trụ
Máy mài sắc
Máy giũa
Tổng

1
2
3
4
5
6

Máy tiện ren
Máy khoan đứng
Máy khoan đứng
Máy cưa
Máy mài hai phía
Máy khoan bàn
Tổng

1
2
3

4
5
6

Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy phay chép hình
Máy phay chép hình
Máy khoan để bàn
Máy mài sắc
Tổng

Số
lƣợng

Kí hiệu
Pdm (kW)
trên
1 máy Tồn
mặt
bộ
bằng
Nhóm 1
2
2
4,5
9
2
3
3,2

6,4
1
4
10
10
1
7
4,5
4,5
1
8
5,8
5,8
2
9
2,8
5,6
2
10
4
8
11
49,3
Nhóm 2
3
1
7
21
1
3

4,5
4,5
1
11
3
3
1
12
7
7
1
13
10
10
1
24
2,8
2,8
1
27
1
1
9
49,3
Nhóm 3
1
4
10
10
2

5
2,8
5,6
1
6
7
7
1
11
2.8
2,8
1
12
2,8
2,8
6
13
0,65
3,9
12
32,1
Nhóm 4
4
1
10
40
4
2
10
40

1
7
5,62
5,62
1
10
0,6
0,6
1
22
0,65
0,65
1
23
2,8
2,8
12
89,67
Nhóm 5

9

Idm (A)

22,79
16,2
25,32
11,39
14,68
14,18

20,25
198,28
53,17
11,39
7,59
17,72
25,32
7,09
2,53
231,19
25,32
28,36
17,72
7,09
7,09
59,25
144,84
405,16
405,16
14,23
1,51
1,64
7,09
834,81


1
2
3
4

5
6
7

Máy phay vạn năng
Máy phay ngang
Máy phay chép hình
Máy bào ngang
Máy bào giường 1 trụ
Máy khoan hướng tâm
Máy mài trịn
Tổng

2
5
1
6
1
11
2
12
1
13
1
15
1
17
9
Nhóm 6
1

4
2
8
1
9
2
14
1
16
1
18

1
2
3
4
5
6
7

Máy doa ngang
Máy phay đứng
Máy phay chép hình
Máy xọc
Máy khoan đứng
Máy mài trịn vạn năng
Máy mài trịn có trục
đứng
1
19

8 Máy mài tron có trục
nằm
1
20
9 Máy ép thủy lực
1
21
Tổng
11
2.2.2. Xác định PTTT của các nhóm phụ tải.

7
4,5
3
7
10
4,5
7

14
4,5
1
14
10
4,5
7
57

70,9
11,39

7,59
70,9
25,32
11,39
17,72
215,24

4,5
7
1,7
7
4,5
2,8

4,5
14
1,7
14
4,5
2,8

11,39
70,9
4,3
70,9
11,39
7,09

10

10

25,32

2,8
4,5

2,8
4,5
58,8

7,09
11,39
219,8

2.2.2.1 Tính tốn cho nhóm 1.
Bảng 2.2. Danh sách thiết bị thuộc nhóm 1
Stt

1
2
3
4
5
6
7

Tên thiết bị

Máy tiện ren

Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy khoan vạn
năng
Máy bào ngang
Máy mài tron vạn
năng
Máy mài phẳng
Tổng

Số
lƣợng

2
2
1

Kí hiệu
trên mặt
bằng
Nhóm 1
2
3
4

Pdm (kW)
1 máy Toàn
bộ

Idm (A)

4,5
3,2
10

9
6,4
10

22,79
16,2
25,32

1
1

7
8

4,5
5,8

4,5
5,8

11,39
14,68

2
2

11

9
10

2,8
4

5,6
8
49,3

14,18
20,25
198,28

10


Nhóm 1 thuộc phân xưởng sửa chữa cơ khí nên ta có:
ksd = 0,15 và cosφ = 0,6
(Tra bảng PL 1.1/Thiết kế cấp điện /Trang 253)
Ta có:
Tổng số thiết bị trong nhóm 1 là n = 11
Tổng số thiết bị có cơng suất ≥ cơng suất danh định max của nhóm là n1 = 6.
n* =

=

P* =

=

= 0,54
= 0,9

nhq* = 0,63 (Tra bảng PL 1.5/Thiết kế cấp điện /Trang 255)
Số thiết bị dùng điện hiệu quả:
nhq = nhq*.n = 0,63.11 = 6,93 (lấy nhq =7)
Tra bảng PL 1.6/Thiết kế cấp điện /Trang 256 với ksd = 0,15 và nhq = 7 ta tìm
được kmax =2,48
Phụ tải tính tốn của nhóm 1 là:
Ptt = kmax.ksd.Pdm = 2,48.0,15.49,3 = 18,33 (kW)
Qtt = Ptt.tgφ = 18,33.1,33= 24,44 (kVAr)
Stt =
Itt =

=

=30,55 (kVA)

= 46,4 (A)

=

2.2.2.2. Tính tốn cho nhóm 2.
Bảng 2.3. Danh sách thiết bị thuộc nhóm 2
Stt

Tên thiết bị

Số
lƣợng

1
2
3
4
5
6
7

Máy tiện ren
Máy doa tọa độ
Máy phay chép hình
Máy bào ngang
Máy bào giường 1trụ
Máy mài sắc
Máy giũa
Cộng nhóm 2

3
1
1
1
1
1
1
9

Kí hiệu
trên mặt
bằng
Nhóm 2
1
3
11
12
13
24
27

11

Pdm (kW)
1 máy Tồn
bộ
7
4,5
3
7
10
2,8
1

21
4,5
3
7
10

2,8
1
49,3

Idm (A)

53,17
11,39
7,59
17,72
25,32
7,09
2,53
231,19


Nhóm 2 thuộc phân xưởng sửa chữa cơ khí nên ta có:
ksd = 0,15 và cosφ = 0,6
(Tra bảng PL 1.1/Thiết kế cấp điện /Trang 253)
Ta có:
Tổng số thiết bị trong nhóm 2 là n = 9
Tổng số thiết bị có cơng suất ≥ cơng suất danh định max của nhóm là n1 = 3.
n* =

= = 0,3

P* =

=

= 0,7

nhq* = 0,53 (Tra bảng PL 1.5/Thiết kế cấp điện /Trang 255)
Số thiết bị dùng điện hiệu quả:
nhq = nhq*.n = 0,53.9 = 4,77 (lấy nhq =5)
Tra bảng PL 1.6/Thiết kế cấp điện /Trang 256 với ksd = 0,15 và nhq = 5 ta tìm
được kmax =2,87
Phụ tải tính tốn của nhóm 2 là:
Ptt = kmax.ksd.Pdm = 2,87.0,15.49,3 = 21,22 (kW)
Qtt = Ptt.tgφ = 21,22.1,33= 24 (kVAr)
Stt =
Itt =

=

=35,37 (kVA)

= 53,74 (A)

=

2.2.2.3. Tính tốn cho nhóm 3.
Bảng 2.4. Danh sách thiết bị thuộc nhóm 3
Stt

1
2
3
4
5

6

Tên thiết bị

Máy tiện ren
Máy khoan đứng
Máy khoan đứng
Máy cưa
Máy mài hai phía
Máy khoan bàn
Cộng nhóm 3

Số
lƣợng

1
2
1
1
1
6
12

Kí hiệu
trên mặt
bằng
Nhóm 3
4
5
6

11
12
13

12

Pdm (kW)
1 máy Tồn
bộ
10
2,8
7
2.8
2,8
0,65

10
5,6
7
2,8
2,8
3,9
32,1

Idm (A)

25,32
28,36
17,72
7,09

7,09
59,25
144,84


Nhóm 3 thuộc phân xưởng sửa chữa cơ khí nên ta có:
ksd = 0,15 và cosφ = 0,6
(Tra bảng PL 1.1/Thiết kế cấp điện /Trang 253)
Ta có:
Tổng số thiết bị trong nhóm 3 là n = 12
Tổng số thiết bị có cơng suất ≥ cơng suất danh định max của nhóm là n1 = 3.
n* =

=

P* =

=

= 0,25
= 0,7

nhq* = 0,37 (Tra bảng PL 1.5/Thiết kế cấp điện /Trang 255)
Số thiết bị dùng điện hiệu quả:
nhq = nhq*.n = 0,37.12 = 4,44 (lấy nhq =5)
Tra bảng PL 1.6/Thiết kế cấp điện /Trang 256 với ksd = 0,15 và nhq = 5 ta tìm
được kmax =2,87
Phụ tải tính tốn của nhóm 3 là:
Ptt = kmax.ksd.Pdm = 2,87.0,15.32,1= 13,81 (kW)
Qtt = Ptt.tgφ = 13,81.1,33= 18,37 (kVAr)

Stt =
Itt =

=

=23,01 (kVA)

= 34,96 (A)

=

2.2.2.4. Tính tốn cho nhóm 4.
Bảng 2.5. Danh sách thiết bị thuộc nhóm 4
Stt

1
2
3
4
5
6

Tên thiết bị

Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy phay chép hình
Máy phay chép hình
Máy khoan để bàn
Máy mài sắc

Cộng nhóm 4

Số
lƣợng

4
4
1
1
1
1
12

Kí hiệu
trên mặt
bằng
Nhóm 4
1
2
7
10
22
23

13

Pdm (kW)
1 máy Tồn
bộ
10

10
5,62
0,6
0,65
2,8

40
40
5,62
0,6
0,65
2,8
89,67

Idm (A)

405,16
405,16
14,23
1,51
1,64
7,09
834,81


Nhóm 4 thuộc nhóm bộ phận dụng cụ nên ta có:
ksd = 0,7 và cosφ = 0,7
(Tra bảng PL 1.1/Thiết kế cấp điện /Trang 253)
Ta có:
Tổng số thiết bị trong nhóm 4 là n = 6

Tổng số thiết bị có cơng suất ≥ cơng suất danh định max của nhóm là n1 = 2.
n* =

= = 0,33

P* =

=

= 0,89

nhq* = 0,41 (Tra bảng PL 1.5/Thiết kế cấp điện /Trang 255)
Số thiết bị dùng điện hiệu quả:
nhq = nhq*.n = 0,41.6 = 2,46
Vì n>3 và nhq<4 nên phụ tải tính tốn của nhóm 4 được tính theo cơng thức:
Phụ tải tính tốn của nhóm 4 là:
Ptt =

= 0,7.89,67 = 62,76 (kW)

Qtt = Ptt.tgφ = 62,76.1,02 = 64,02 (kVAr)
Stt =
Itt =

=

= 89,65 (kVA)

=

= 136,21 (A)

2.2.2.5. Tính tốn cho nhóm 5.
Bảng 2.6. Danh sách thiết bị thuộc nhóm 5
Stt

Tên thiết bị

1
2
3
4
5
6
7

Máy phay vạn năng
Máy phay ngang
Máy phay chép hình
Máy bào ngang
Máy bào giường 1 trụ
Máy khoan hướng tâm
Máy mài trịn
Cộng nhóm 5

Số
Kí hiệu
Pdm (kW)
lƣợng trên mặt 1 máy Tồn
bằng

bộ
Nhóm 5
2
5
7
14
1
6
4,5
4,5
1
11
3
1
2
12
7
14
1
13
10
10
1
15
4,5
4,5
1
17
7
7

9
57
14

Idm (A)

70,9
11,39
7,59
70,9
25,32
11,39
17,72
215,24


Nhóm 5 thuộc nhóm bộ phận dụng cụ nên ta có:
ksd = 0,7 và cosφ = 0,7
(Tra bảng PL 1.1/Thiết kế cấp điện /Trang 253)
Ta có:
Tổng số thiết bị trong nhóm 5 là n = 9
Tổng số thiết bị có cơng suất ≥ cơng suất danh định max của nhóm là n1 = 4.
n* =

= = 0,44

P* =

=

= 0,78

nhq* = 0,64 (Tra bảng PL 1.5/Thiết kế cấp điện /Trang 255)
Số thiết bị dùng điện hiệu quả:
nhq = nhq*.n = 0,64.9 = 5,76 (lấy nhq =7)
Tra bảng PL 1.5/Thiết kế cấp điện /Trang 256 với ksd = 0,7 và nhq = 8 ta tìm
được kmax = 1,2
Phụ tải tính tốn của nhóm 5 là:
Ptt = kmax.ksd.Pdm = 1,2.0,7.57 = 47,88 (kW)
Qtt = Ptt.tgφ = 47,88.1,02 = 48.83 (kVAr)
Stt =
Itt =

=
=

= 68.4 (kVA)
= 103,92 (A)

15


2.2.2.6. Tính tốn cho nhóm 6.
Bảng 2.7. Danh sách thiết bị thuộc nhóm 6
Stt Tên thiết bị

1
2
3
4

5
6
7
8
9

Máy doa ngang
Máy phay đứng
Máy phay chép hình
Máy xọc
Máy khoan đứng
Máy mài trịn vạn
năng
Máy mài trịn có trục
đứng
Máy mài tron có trục
nằm
Máy ép thủy lực
Cộng nhóm 6

Số
Kí hiệu
lƣợng trên mặt
bằng
Nhóm 6
1
4
2
8
1

9
2
14
1
16

Pdm (kW)
1
Tồn
máy bộ

Idm (A)

4,5
7
1,7
7
4,5

4,5
14
1,7
14
4,5

11,39
70,9
4,3
70,9
11,39

1

18

2,8

2,8

7,09

1

19

10

10

25,32

1
1
11

20
21

2,8
4,5

2,8
4,5
58,8

7,09
11,39
219,8

Nhóm 6 thuộc nhóm bộ phận dụng cụ nên ta có:
ksd = 0,7 và cosφ = 0,7
(Tra bảng PL 1.1/Thiết kế cấp điện /Trang 253)
Ta có:
Tổng số thiết bị trong nhóm 6 là n = 11
Tổng số thiết bị có cơng suất ≥ cơng suất danh định max của nhóm là n1 = 3.
n* =

=

P* =

=

= 0,27
= 0,64

nhq* = 0,6 (Tra bảng PL 1.5/Thiết kế cấp điện /Trang 255)
Số thiết bị dùng điện hiệu quả:
nhq = nhq*.n = 0,6.11 = 6,6 (lấy nhq =7)

16


Tra bảng PL 1.5/Thiết kế cấp điện /Trang 256 với ksd = 0,7 và nhq = 7 ta tìm
được kmax = 1,21
Phụ tải tính tốn của nhóm 6 là:
Ptt = kmax.ksd.Pdm = 1,21.0,7.58,8= 49,8 (kW)
Qtt = Ptt.tgφ = 49,8.1,02 = 50,79 (kVAr)
Stt =
Itt =

=
=

= 71,14 (kVA)
= 108,09 (A)

2.2.3. Tính tốn phụ tải chiếu sáng cho phân xƣởng sửa chữa cơ khí.
Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng sửa chữa cơ khí được xác định theo
phương pháp xuất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích:
Pcs= p0.F
Trong đó:
P0 – suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích chiếu sáng (W/m2)
F – diện tích được chiếu sáng (m2)
Trong phân xưởng sửa chữa cơ khí ta có p0=15 (W/m2)
Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng sửa chữa cơ khí là:
Pcs= p0.F =15.3500 = 52500 (W) = 52,5 (kW)
Qcs= 0 vì phân xưởng sử dụng đền sợi đốt.
2.2.4. Xác định phụ tải tính tốn của tồn phân xƣởng.
Phụ tải tác dụng tính tốn toàn xưởng là:

Px= kđt

= 0,85.(18,33+21,22+13,81+62,76+47,88+49,8)= 181,73 (kW)

Phụ tải phản kháng tính tốn tồn xưởng:
Qx= kđt.

= 0,85.(24,44+24+18,37+64,02+48,83+50,79)= 195,88 (kVAr)

Phụ tải tồn phần của cả phân xưởng (tính cả chiếu sáng)

17


Sx =

= 305,34 (kVA)

Ix=

=

cosφx=

= 276,11 (A)
=

= 0,59

2.2.5. Xác định phụ tải tính tốn cho các phân xƣởng cịn lại.

Các phân xưởng cho trước cơng suất đặt và diện tích nên ta sẽ sử dụng
phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất đặt và hệ số nhu cầu
theo biểu thức sau:
Ptt= knc.
Qtt= Ptt.tgφ
Stt=
Một cách gần đúng, có thể lấy Pđ ≈ Pđm → Ptt = knc.
Trong đó:
Pđi,Pđmi: Cơng suất đặt và công suất định mức của thiết bị thứ i
Ptt,Qtt,Stt: Cơng suất tác dụng, phản kháng và tồn phần tính tốn của
nhóm thiết bị
n: Số thiết bị trong nhóm
knc: Hệ số nhu cầu tra trong sổ tay kĩ thuật
Trong trường hợp, hệ số công suất của các thiết bị trong nhóm sai khác nhau
khơng nhiều thì cho phép sử dụng cơng suất trung bình để tính tốn:
cosφtb =
2.2.5.1. Phụ tải tính tốn của phân xƣởng luyện gang.
Cơng suất đặt :8200 (kW)
Diện tích phân xưởng: 950 (m2)
knc= 0,7 và cosφ= 0,7 (Tra bảng PL1.3)
p0= 15 (W/m2)

18


Cơng suất tính tốn động lực:
Pđl= knc.Pđ= 0,7.8200 = 5740 (kW)
Cơng suất tính tốn chiếu sáng:
Pcs= P0.F=15.950 = 14,25 (kW)
Cơng suất tính tốn tác dụng của phân xưởng luyện gang:

Ptt= Pđl + Pcs = 5740 + 14,25 = 5754,25 (kW)
Công suất tính tốn phản kháng của phân xưởng luyện gang:
Qtt= Pđl.tgφ=5740.1,02= 5854,8 (kW)
Cơng suất tính tốn tồn phần của phân xưởng luyện gang:
Stt=

=

=8209,14 (kVA)

Các phân xưởng khác tính tương tự kết quả cho ghi trong bảng sau:
Bảng 2.8. PTTT của các phân xưởng trong nhà máy
Tt

Tên phân
xƣởng

F
m2

Pđ,
kW

knc

cos
φ

P0,
kW

Pcs,
kW

Pđl,
kW

Ptt,
kW

Qtt,
kVAr

Stt,
kVA

1

PX luyện
gang
PX lò
mactin
PX sửa
chữa cơ
khí
PX cán
nóng
PX cán
nguội
PX tơn

PX máy
cán phơi
tấm
Ban quản
lý và
phịng thí
nghiệm
Trạm bơm

950

8200

0,7

0,7

15

14,25

5740

5754,2

5854,8

8209,1

780

3500

0,7

0,7

15

11,7

2450

2461,7

2499

3507,8

3500

538

0,3

0,6

15

52,5

161,3

213,8

215,06

305,34

500

7500

0,6

0,7

15

7,5

4500

4507,5

4590

6433,1

540

4500

0,6

0,7

15

8,1

2700

2708,1

2754

3862,4

465
580

2500
2000

0,3
0,6

0,6
0,7

15
15

69,75
8,7

750
1200

819,75
1208,7

1000
1224

1293,0
1720,2

750

320

0,7

0,7

10

7,5

224

231,5

228,48

325,26

245

3200

0,6

0,7

10

2,45

1920

1922,4

1958,4

2744,2

2

3

4
5
6
7

8

9

19


2.5.1.2. Xác định phụ tải tính tốn của tồn nhà máy.
Pttnm = kđt.

=

0,85.(5754,25+2461,7+213,8+4507,5+2708,1+819,75+1208,7+231,5+1922,4
5) = 16853,58 (kW)
Qttnm = kđt

=

0,85.( 5854,8+2499+215,06+4590+2754+1000+1224+228,48+1958,4) =
17275,17 (kVAr)
Sttnm =

=

24134,51(kVA)

2.2.6. Xác định tâm phụ tải điện và vẽ đồ thị phụ tải điện.
2.2.6.1. Tâm phụ tải điện.
Tâm phụ tải điện là điểm qui ước nào đó sao cho momen phụ tải

đạt giá

trị cực tiều.
Trong đó:
Pi: Cơng suất của phụ tải thứ i
li: Khoảng cách của phụ tải thứ i đến tâm phụ tải
Tọa độ tâm phụ tải M(x0,y0) được xác định theo cơng thức sau:
x0 =

; y0=

;

Trong đó:
Si: Cơng suất tồn phần của phụ tải thứ i
(xi,yi) :Tọa độ của phụ tải thứ I tính theo một hệ trục tọa độ tùy ý chọn
Tâm phụ tải là điểm tốt nhất để đặt các trạm biến áp, tủ phân phối và tủ động
lực nhằm giảm vốn đầu tư và tổn thất trên đường dây.
2.2.6.2. Biểu đồ phụ tải điện.
- Biểu đồ phụ tải điện là một vòng tròn vẽ trên mặt phẳng, có tâm trùng
với tâm của phụ tải điện, có diện tích bằng phụ tải tính tốn của phân xưởng
theo một tỉ lệ lựa chọn.

20


- Mỗi phân xưởng có một biểu đồ phụ tải. Tâm đường tròn biểu đồ phụ
tải trùng với tâm của phụ tải phân xưởng, tính gần đúng có thể coi phụ tải của
phân xưởng đồng đều theo diện tích phân xưởng.
- Mỗi vòng tròn trong biểu đồ phụ tải chia ra thành 2 phần: Phần phụ
tải động lực(phần hình quạt gạch chéo) và phần phụ tải chiếu sáng (phần hình
quạt để trắng).
- Để vẽ được biểu đồ phụ tải phụ tải cho các phân xưởng, ta coi phụ tải
của các phân xưởng phân bố đều theo diện tích phân xưởng, nên tâm phụ tải
có thể lấy trùng với tâm hình học của phân xưởng trên mặt bằng.
- Bán kính vịng tròn phụ tải của phụ tải thứ I được xác định qua biểu
thức:
Ri =
Trong đó:
m: là tỉ lệ xích
- Góc của phụ tải chiếu sáng nằm trong biểu đồ được xác định theo
công thức:
αcs=
Bảng 2.9. Kết quả xác định Ri, αcs của các phân xưởng
T
T
1
2
3
4
5
6
7

8
9

Tên phân xƣởng
PX luyện gang
PX lò mactin
PX sửa chữa cơ khí
PX cán nóng
PX cán nguội
PX tơn
PX máy cán phơi
tấm
Ban quản lý và
phịng thí nghiệm
Trạm bơm

m
R (m2)
(kVA/m2)
3
3,89
3
2,54
3
0,75
3
3,45
3
2,67
3

1,54
3
1,78

Pcs,
kW
14,25
11,7
52,5
7,5
8,1
69,75
8,7

Ptt, kW

Stt, kVA

5754,25
2461,7
213,8
4507,5
2708,1
819,75
1208,7

8209,14
3507,84
305,34
6433,16

3862,42
1293,05
1720,21

7,5

231,5

325,26

3

0,77

11,66

2,45

1922,45

2744,29

3

2,25

0,45

21

0,89
1,71
88,4
0,59
1,07
30,63
2,59


(cm)

y
5

75
65

9

2,45
2744

7,5
4 6433

59
3
51

8,1

3862

52,5
305

8 7,5
325

2 11,7
3507

42
38
1

14,25
8209

6

8,7
7 1720

659,7
1293

23
21
18

12 13

20

35 37
36

52

Hình 2.1. Biểu đồ phụ tải nhà máy

22

60 61

x (cm)


CHƢƠNG 3.

THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP CHO NHÀ MÁY
3.1. CÁC CHỈ TIÊU VÀ PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP.
3.1.1. Chỉ tiêu kĩ thuật khi thiết kế.
1. Đảm bảo các chỉ tiêu về mặt kĩ thuật
2. Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện
3. An toàn đối với người và thiết bị
4. Thuận lợi và dễ dàng trong vận hành và linh hoạt trong xử lý sự cố
5. Dễ dàng phát triển để đáp ứng nhu cầu tăng trưởng của phụ tải điện
6. Đảm bảo các chỉ tiêu về mặt kinh tế
3.1.2. Các bƣớc tính tốn thiết kế.

1. Xác định vị trí trạm phân phối trung tâm
2. Xác định vị trí, số lượng dung lượng các trạm biến áp phân xưởng
3. Phương án đi dây mạng cao áp
4. Lựa chọn sơ đồ trạm phân phối trung tâm và các trạm biến áp phân
xưởng
5. Tính tốn ngắn mạch, kiểm tra các thiết bị đã chọn
3.2. TÍNH TỐN THIẾT KẾ MẠNG CAO ÁP.
Dựa trên số liệu ghi ở bảng và sơ đồ mặt bằng của nhà máy, cần đặt một trạm
phân phối trun g tâm nhận điện từ trạm biến áp trung gian về rồi phân phối
cho các trạm biến áp phân xưởng
3.2.1. Xác định vị trí trạm phân phối trung tâm.
Trên sơ đồ mặt bằng nhà máy, vẽ một hệ tọa độ xoy, có vị trí trọng tâm các
phân xưởng là (xi,yi) sẽ xác định được tọa độ tối ưu M(x,y) để đặt trạm PPTT
như sau:

23


Xi =
=
20,08
Yi=
=
40,67
Vậy M (27,08;40,67) Từ kết quả trên ta xây dựng được biểu đồ phụ tải nhà
máy.

(cm)

y

8,1
5 3862

75
65

2,45
2744

7,5
4 6433

59
51

9

52,5
3 305

8 7,5
325

2 11,7
3507

42
38
1

14,25
8209

6

M
659,7
1293 (27,08;40,67)

8,7
7 1720

23
21
18

12 13

20

35 37
36

52

Hình 3.1. Biểu đồ tâm phụ tải nhà máy.

24

60 61

x (cm)


3.2.2. Xác định vị trí, số lƣợng, dung lƣợng trạm BAPX.
Nhà máy thuộc hộ loại 2, nên đường dây từ

TBATG về trung tâm

cung cấp cho TBATG (hoặc TPPTT) của nhà máy sẽ dùng lộ kép.
Do tính chất quan trọng của một số phân xưởng quan trọng trong nhà
máy nên mang cao áp ta sử dụng sơ đồ hình tia, lộ kép. Sơ đồ này có ưu điểm
là:
Sơ đồ nối dây rõ ràng, các TBA đều được cấp điện từ một đường dây
riêng nên ít ảnh hưởng đến nhau, độ tin cậy cung cấp điện tương đối cao, để
dễ thực hiện biện pháp bảo vệ và tự động hóa, dễ vận hành. Để đảm bảo an
toàn cũng như mỹ quan trong nhà máy, các đường dây cao áp trong nhà máy
đều được đi ngầm theo dọc các tuyến giao thông nội bộ. Từ những phân tích
trên, ta có thể đưa ra các phương án thiết kế mạng cao áp như sau:
Phƣơng án 1

Phƣơng án 2
5

5

9

4

9

4
3

3
8

8

2

2
6

6

7

1

1

Hình 3.2. Các phương án thiết kế mạng cao áp.

25

7