Thiết kế hệ thống điện và tủ điện chữa cháy tự động cho xưởng sản xuất công ty TNHH PTDA việt nam

MỤC LỤC
PHẦN I: MỞ ĐẦU ……………………………………………………………………………..1
1 Lý do chọn đề tài ……………………………………………………………………………1
2. Mục tiêu nghiên cứu ………………………………………………………………………..1
3. Nội dung nghiên cứu ……………………………………………………………………….2
4. Đối tượng, phạm vi, phương pháp nghiên cứu ………………………………………….2
5. Kế hoạch nghiên cứu.................................................................................................. 2
6. Dự kiến kết quả đạt được của đề tài và khả năng ứng dụng...................................... 2
7. Nội dung đồ án ……………………………………………………………………………….2
PHẦN II: NỘI DUNG ………………………………………………………………………….4
CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU TỔNG QUAN VỀ CƠNG TY TNHH PTDA VIỆT NAM …….4
1.1.1 Tên, địa chỉ công ty ……………………………………………………………………...4
1.1.2. Quá trình hình thành và phát triển của cơng ty TNHH PTDA VIỆT NAM ……...4
1.1.3. Quy mô của công ty TNHH PTDA Việt Nam ………………………………………..4
1.2. GIỚI THIỆU VỀ PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT CỦA CÔNG TY TNHH PTDA VIỆT
NAM ………………………………………………………………………………………………5
1.2.1. Đặc điểm về phân xưởng sản xuất ……………………………………………………5
1.2.2. Thiết bị trong phân xưởng sản xuất …………………………………………………..5
CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT ..7
2.1. ĐẶT VẤN ĐỀ ………………………………………………………………………………7
2.2. CÁC ĐẠI LƯỢNG VÀ CÁC HỆ SỐ THƯỜNG GẶP KHI XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI
TÍNH TỐN…………………………………………………………………………………… 7
2.2.1. Cơng suất định mức (Pđm) …………………………………………………………….7
2.2.2. Phụ tải trung bình (Ptb) ………………………………………………………………..8
2.2.3. Phụ tải cực đại (Pmax) ………………………………………………………………….8
2.2.4. Phụ tải tính toán (Ptt) ………………………………………………………………….9
2.2.5. Hệ số sử dụng Ksd ………………………………………………………………………9
2.2.6. Hệ số cực đại (Kmax) ………………………………………………………………….10
2.2.7. Hệ số nhu cầu (Knc) …………………………………………………………………..10
2.2.8. Hệ số đồng thời (Kđt) …………………………………………………………………10
2.2.9. Hệ số thiết bị điện có hiệu quả (nhq) ………………………………………………..10

2.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN ………………………11


2.3.1. Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo công suất đặt và hệ số nhu
cầu Knc ………………………………………………………………………………………….11
2.3.2. Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình ……………12
2.4. Xác định phụ tải tính tốn của từng dây chuyền phụ tải ……………………………16
2.4.1. Xác định phụ tải tính tốn các dây chuyền …………………………………………16
2.4.2. Xác định phụ tải chiếu sáng cho toàn phân xưởng sản xuất …………………….18
2.4.3. Xác định phụ tải tính tốn tồn phân xưởng sản xuất ……………………………20
2.4.4. Lựa chọn trạm biến áp cho phân xưởng sản xuất. ………………………………..20
CHƯƠNG III: THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN ……………………………………21
3.1. Thiết kế mạng hạ áp cho phân xưởng sản xuất..................................................... 21
3.1.1. Đặt vấn đề.......................................................................................................... 21
3.1.2. Một số sơ đồ cung cấp điện cho mạng hạ áp phân xưởng. ………………………22
3.1.3. Lựa chọn sơ đồ cung cấp điện cho mạng điện hạ áp của phân xưởng sản
xuất…………………………………………………………………………………………….. 25
3.2. Chọn vị trí Trạm biến áp ……………………………………………………………….25
3.3. Phương án kỹ thuật đường dây 22KV………………………………………………… 25
3.4. Xác định ví trí số lượng cơng suất các tủ phân phối hạ áp................................... 26
3.4.1. Ý Nghĩa …………………………………………………………………………………26
3.4.2. Số lượng tủ biến áp phân phối ………………………………………………………26
CHƯƠNG IV: TÍNH TỐN LỰA CHỌN THIẾT BỊ CHO PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 27
4.1. Vấn đề chung ……………………………………………………………………………..27
4.2. Chọn khí cụ cho vị trí đấu nối ………………………………………………………….28
4.2.1. Chọn dao cách ly (LBS) ………………………………………………………………28
4.2.2. Lựa chọn chống sét…………………………………………………………………… 29
4.3. Thiết bị trong trạm biến áp…………………………………………………………….. 32
4.3.1. Thiết bị cho tủ RMU………………………………………………………………….. 32
4.3.1.1. Chọn cầu chì (FCO)………………………………………………………………... 32

4.3.2. Tủ máy biến áp………………………………………………………………………… 32
4.3.3. Chọn tủ phân phối hạ áp.................................................................................... 34
4.3.3.1 Chọn áptomat cho tủ phân phối và áptomat xuất tuyến................................... 35
4.3.3.2. Ngăn đo lường ……………………………………………………………………….41
4.4. Chọn dây dẫn - Thanh góp.................................................................................... 41


4.4.1. Chọn dây dẫn …………………………………………………………………………..41
4.4.1.1. Chọn dây dẫn cao áp ………………………………………………………………..42
4.4.1.2. Chọn cáp từ MBA về tủ hạ thế …………………………………………………….42
4.4.1.3. Chọn cáp đến tủ tụ bù ………………………………………………………………42
4.4.1.4. Lựa chọn dây hạ thế từ trạm biến áp đến các tủ phân phối ……………………43
4.4.2. Chọn thanh cái ………………………………………………………………………..45
4.4.3. Chọn sứ đở cho thanh cái ……………………………………………………………46
4.5 Thiết kế hệ thống chữa cháy tự động ………………………………………………….46
4.5.1 Khái niệm, chức năng …………………………………………………………………46
4.5.2 Các thành phần của một hệ thống báo cháy tự động ……………………………..46
4.5.3.Tủ điện chữa cháy tự động ……………………………………………………………48
PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ …………………………………………………..53
3.1. Kết luận ……………………………………………………………………………………53
TÀI LIỆU THAM KHẢO ……………………………………………………………………..54


DANH MỤC SƠ ĐỒ, BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Thông số các phân xưởng của công ty …………………………………………..4
Bảng 1.2: Danh sách các thiết bị trong phân xưởng và một số thông số cơ bản của
thiết bị ……………………………………………………………………………………………5
Bảng 2.1.Dây chuyền phụ tải trong phân xưởng sản xuất ……………………………….15
Bảng 2.2. Số liệu phụ tải dây chuyền I ……………………………………………………..16

Bảng 2.3. Tổng kết phụ tải tính toán của các phân xưởng sản xuất …………………..17
Bảng 4-1: Bảng thông số kỹ thuật dao cách ly SERIES ………………………………….28
Bảng 4-2: Bảng thông số kỹ thuật chống sét van LA-24 kV ……………………………..30
Bảng 4.3 Bảng đặc tính kỹ thuật chơng sét văn GZ500…………………………………. 31
Bảng 4-4: Bảng thơng số kỹ thuật Cầu chì ống cao áp loại 3GD1 403-4B…………... 32
Bảng 4-5: Bảng thông số kỹ thuật Aptomat LV563305 - 500A 3P 36kA
LV563305- 500A 3P 36kA………………………………………………………………….. 36
Bảng 4-6: Bảng thông số kỹ thuật Aptomat kiểu EZC250F3100 3P 100A Schneider 36
Bảng 4-7: Bảng thông số kỹ thuật Aptomat kiểu ) Schneider EZC250N3150, 3P,
150A …………………………………………………………………………………………….37
Bảng 4-8: Bảng thông số kỹ thuật Aptomat kiểu EZC250F3100 3P 100A Schneider 38
Bảng 4-9: Bảng thông số kỹ thuật Aptomat kiểu EZC250F3100 3P 100A Schneider 38
Bảng 4-10: Bảng thông số kỹ thuật Aptomat kiểu EZC250F3100 3P 100A
Schneider ………………………………………………………………………………………39
Bảng 4-11 Tính chọn dây từ máy biến áp tới tủ phân phối ……………………………..45
Bảng 4-12: Thông số kỹ thuật thanh cái. ………………………………………………….46


Hình 2.1 Sơ đồ mặt bằng phân xưởng sản xuất …………………………………………..14
Hình 2.2 Sơ đồ đi dây mạng điện chiếu sáng tồn phân xưởng sản xuất ……………...19
Hình 3.1. Sơ đồ mạng điện hạ áp kiểu hình tia. …………………………………………..22
Hình 3.2.sơ đồ đường trục cung cấp điện cho các thiết bị phân xưởng. ………………23
Hình 3.3 sơ đồ hổn hợp ……………………………………………………………………..24
Hình 4.1 Dao cách ly ……………………………………………………………..………….29
Hình 4.2 Sơ đồ phân bố tủ phân phối ………………………………………………………40
Hình 4.3 Cấu trúc dây ………………………………………………………………………..44
Hình 4.4 Tủ điều khiển 2 bơm động cơ điện và 1 bơm bù áp
……………………………Error! Bookmark not defined.

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.s Đoàn Cường Quốc
C.n Lương Duy Minh
PHẦN I: MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài
Trong sự nghiệp cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa nước nhà hiện nay thì ngành cơng
nghiệp điện đang trở thành ngành cơng nghiệp mũi nhọn và vai trị của nó đối với
ngành công nghiệp khác ngành càng được khẳng định. Phân xưởng sản xuất là một
trong những khâu quan trọng trong nhà máy sản xuất cơng nghiệp, là mắt xích quan
trọng để tạo nên một sản phẩm cơng nghiệp hồn chỉnh. Loại phân xưởng chun mơn
hóa một loại sản phẩm nó phát huy được mặt mạnh của mình, đóng góp vào việc thúc
đẩy sự phát triển của ngành cơng nghiệp nói chung của nước nhà. Trong thời kì cơng
nghiệp hóa, hiện đại hóa thì sản xuất cơng nghiệp càng được chú trọng hơn bao giờ
hết, được đầu tư trang bị các máy móc hiện đại có khả năng tự động hóa cao để không
bị lạc hậu so với các nước trong khu vực và trên thế giới. Vì vậy phân xưởng sản xuất
địi hỏi phải có nguồn điện cung cấp tin cậy.
Tầm quan trọng của tiến trình cơng nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước địi hỏi phải
có nhiều thiết bị, máy móc. Vì thế nhà máy có tầm quan trọng rất lớn. Là một nhà máy
sản xuất các thiết bị công nghiệp vì vậy phụ tải của nhà máy đều làm việc theo dây
chuyền, có tính chất tự động hóa cao. Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn đó, với kiến thức
được học tại trường em đã đi sâu nghiên cứu và chọn đồ án: “Thiết kế hệ thống điện và
tủ điện chữa cháy tự động cho xưởng sản xuất công ty TNHH PTDA Việt Nam”. Qua
đồ án này em mong muốn hoàn thiện kiến thức đã học ở trường và bước đầu có những
kinh nghiệm về thiết kế hệ thống cung cấp điện trong thực tế
2. Mục tiêu nghiên cứu
 Mục tiêu chung
Thiết kế hệ thống điện và tủ điện chữa cháy tự động cho xưởng sản xuất của
công ty TNHH PTDA Việt Nam

 Mục tiêu cụ thể
Tìm hiểu chung về công ty và phân xưởng sản xuất của công ty TNHHPTDA
Xác định phụ tải tính tốn cho phân xưởng sản xuất
- Thiết kế bố trí thiết bị và chọn thiết kế bảo vệ cho phân xưởng sản xuất
- Thiết kế mạng điện chiếu sáng cho phân xưởng sản xuất

SVTH: Mai Trọng Nghĩa

1


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.s Đoàn Cường Quốc
C.n Lương Duy Minh

3. Nội dung nghiên cứu
- Tìm hiểu, thu thập số liệu về công suất, chức năng và công dụng của từng máy
trong xưởng.
- Nghiên cứu, đề xuất phương án cấp điện phù hợp với vị trí từng máy để phù
hợp với chức năng và thuận lợi cho việc cấp điện.
- Tính tốn, thiết kế hệ thống chiếu sáng, chọn các thiết bị cho phân xưởng.
- Nghiên cứu đề ra các phương pháp cung cấp điện cho phân xưởng, vẽ sơ đồ
ngun lý cấp điện đến tủ.
- Tính tốn lựa chọn dây dẫn đảm bảo tính an tồn phù hợp với thiết bị, công suất
từng loại máy.
4. Đối tượng, phạm vi, phương pháp nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống cấp nguồn điện cho phân xưởng sản xuất
- Phạm vi nghiên cứu: Hệ thống cấp nguồn điện từ máy biến áp tại phân xưởng
phân phối đến các máy.

- Phương pháp nghiên cứu: Thực trạng – Lý thuyết => Giải pháp.
5. Kế hoạch nghiên cứu
- Nghiên cứu số liệu về các loại máy, thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân
xưởng.
- Viết báo cáo.
- Hoàn thiện và báo cáo đề tài tại Trường đại học Quảng Bình
6. Dự kiến kết quả đạt được của đề tài và khả năng ứng dụng
- Thiết kế được hệ thống cấp điện cho phân xưởng sản xuất
- Đề xuất một phương án cấp nguồn thiết thực nhằm phục vụ tốt nhất cho hoạt
động của phân xưởng.
7. Nội dung đồ án
-

Ngoài lời mở đầu và kết luận, đồ án gồm có 4 chương:

-

Chương I: Tìm hiểu chung về công ty và phân xưởng sản xuất của cơng ty
TNHH PTDA Việt Nam

-

Chương II: Tính tốn phụ tải

-

Chương III: Thiết kế phương án cấp điện

-

Chương IV: Tính chọn thiết bị cho phương án thiết kế

SVTH: Mai Trọng Nghĩa

2


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.s Đoàn Cường Quốc
C.n Lương Duy Minh

Ngày …….tháng

năm 2018

Giảng viên hướng dẫn

Sinh viên thưc hiện

Th.s Đoàn Cường Quốc

Mai Trọng Nghĩa

C.n Lương Duy Minh

SVTH: Mai Trọng Nghĩa

3

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.s Đoàn Cường Quốc
C.n Lương Duy Minh
PHẦN II: NỘI DUNG

CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY TNHH PTDA
VIỆT NAM
1.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY
1.1.1 Tên, địa chỉ công ty
Địa chỉ: Xã Lý Trạch, huyện Bố Trạch, tỉnh Quảng Bình
Mã số thuế: 3100974587 (19/02/2014)
Người ĐDPL: Phạm Thị Ngọc Tú
Ngày hoạt động: 05/03/2014
Giấy phép kinh doanh: 3100974587
Lĩnh vực: Xử lý và tiêu huỷ rác thải không độc hại
1.1.2. Quá trình hình thành và phát triển của công ty TNHH PTDA VIỆT NAM
Đi vào hoạt động từ 05 tháng 03 năm 2014, Công ty TNHHPTDA Việt Nam đã
vượt qua điều kiện khó khăn của buổi đầu thành lập; dưới sự lãnh đạo của ban giám
đốc, cán bộ cơng nhân viên và lao động cơng ty đã đồn kết, xây dựng công ty ngày
càng phát triển
Bên cạnh lĩnh vực xử lý và tiêu hủy rác thải không độc hại, công ty TNHH PTDA
Việt Nam đang triển khai phát triển về công nghiệp xản xuất. Trong từng bước phát
triển, cơng ty khơng dừng lại ở đó mà tiếp tục xây dựng thêm phân xưởng sản xuất với
máy móc, cơng nghệ hiện đại, chú trọng vào nguồn điện cung cấp để nâng cao năng
suất lao động.
1.1.3. Quy mô của công ty TNHH PTDA Việt Nam
Công ty TNHH PTDA Việt Nam được xây dựng trên địa bàn xã Lý Trạch, huyện
Bố Trạch, tinh Quảng Bình với diện tích gần 10.000 m2 để sử dụng vào mục đích xây

dựng Nhà máy phân loại xử lý rác thải, sản xuất biogas và phân bón khống hữu cơ.
Bảng 1.1: Thơng số các phân xưởng của cơng ty
Ký hiệu Tên phân xưởng

Pđặt (kW)

Diện tích (m2)

1

Khu hành chính

85

1000

2

Kho chứa rơm

30

600

3

Nhà xưởng và nơi kiểm tra

35

800

SVTH: Mai Trọng Nghĩa

4


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.s Đoàn Cường Quốc
C.n Lương Duy Minh

4

Nhà xưởng sản xuất

138.716

5000

5

Kho tổng hợp

35

500

6

Băng chuyền

30

500

7

Kho thiết bị phân loại rác sinh 35

1400

hoạt
Phụ tải chiếu sang phân xưởng 65

8

5000

sản xuất

1.2. GIỚI THIỆU VỀ PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT CỦA CÔNG TY
TNHH PTDA VIỆT NAM
1.2.1. Đặc điểm về phân xưởng sản xuất
Phân xưởng sản xuất là phân xưởng số 4 trong 7 phân xưởng của công ty
TNHHPTDA Việt Nam với diện tích gần 5000 m2 với 1 cửa ra vào chính và 1 cửa
phụ.
Bên trong phân xưởng cịn có kho, phần mặt bằng còn lại là đặt thiết bị.
1.2.2. Thiết bị trong phân xưởng sản xuất
Thiết bị gồm có tổng số 12 máy, với công suất từ 3 – 46 kW.

Bảng 1.2: Danh sách các thiết bị trong phân xưởng và một số thông số cơ bản của
thiết bị

T
T

Tên thiết bị

Công

Ký

hiệu

trên

mặt Số lượng

bằng

suất

Pđm (kW)
1

Tồn

máy

bộ

cosφ

Ksd

1

Quạt thơng gió

1

5

3

15

0,7

0,65

2

Máy nghiền rác thải sinh 2

1

46

46

0,65

0,18

hoạt
3

Máy nghiền rác thải rắn

3

1

38

38

0,6

0,35

4

Máy phân loại tạp chất

4

1

26

26

0,7

0,35

5

Máy trộn và ủ rác hữu cơ

5

1

27

27

0,65

0,25

6

Máy tạo viên phân NPK

6

1

24

24

0,65

0,19

SVTH: Mai Trọng Nghĩa

5


Đồ án tốt nghiệp

7

Máy đóng gạch từ rác thải 7

GVHD: Th.s Đồn Cường Quốc
C.n Lương Duy Minh
1

18

18

0,6

0,2

1

25

25

0,7

0,2

rắn
8

Dây chuyền xử lí nhựa phế 8
liệu

Trong đó: Quạt thơng gió đã được quy đổi công suất về dài hạn ba pha.
Công suất quy đổi của quạt thơng gió:

SVTH: Mai Trọng Nghĩa

6


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.s Đoàn Cường Quốc

C.n Lương Duy Minh

CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CHO PHÂN XƯỞNG
SẢN XUẤT
2.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Phụ tải tính tốn là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đồng với phụ tải
thực tế (biến đổi) về mặt hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ hủy hoại cách điện.Nói cách
khác, phụ tải tính tốn cũng đốt nóng thiết bị lên tới nhiệt độ tương tự như phụ tải thực
tế gây ra. Do đó, chọn thiết bị theo phụ tải tính tốn sẽ đảm bảo an toàn cho thiết bị về
mặt phát nóng.
Phụ tải tính tốn được sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệ thống
cung cấp điện như: Máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ,... tính tốn tổn
thất điện năng, tổn thất cơng suất, tổn thất điện áp. Phụ tải tính tốn phụ thuộc vào
nhiều yếu tố như: Cơng suất, số lượng, chế độ làm việc của các thiết bị điện, trình độ,
và phương thức vận hành hệ thống. Vì vậy, xác định chính xác phụ tải tính tốn là một
nhiệm vụ khó khăn nhưng rất quan trọng. Bởi vì nếu phụ tải tính tốn xác định nhỏ
hơn phụ tải thực tế thì sẽ giảm tuổi thọ các thiết bị điện, có khi dẫn đến sự cố cháy nổ,
rất nguy hiểm.Nếu phụ tải tính tốn lớn hơn thực tế nhiều thì các thiết bị điện được
chọn sẽ quá lớn so với u cầu, do đó gây lãng phí.
2.2. CÁC ĐẠI LƯỢNG VÀ CÁC HỆ SỐ THƯỜNG GẶP KHI XÁC ĐỊNH
PHỤ TẢI TÍNH TỐN
2.2.1. Cơng suất định mức (Pđm)
Cơng suất định mức của các thiết bị điện thường được nhà chế tạo ghi sẵn trong
lý lịch máy. Đối với động cơ công suất ghi trên nhãn hiệu máy chính là cơng suất trên
trục động cơ.Công suất đầu vào của động cơ gọi là cơng suất đặt (Pđ).

Trong đó:
Pđ: Cơng suất đặt của động cơ (KW).
Pđm: Công suất định mức của động cơ (KW).
ηđc: Hiệu suất định mức của động cơ.

Nhưng để tính toán đơn giản, thường chọn ηđc = 1 nên Pđm = Pđ người ta cho
phép lấy: Pđm = Pđ

SVTH: Mai Trọng Nghĩa

7


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.s Đoàn Cường Quốc
C.n Lương Duy Minh

Đối với các thiết bị làm việc ngắn hạn lặp lại như cầu trục, máy hàn và các thiết bị làm
việc dài hạn như quạt thơng gió. Khi tính phụ tải điện của nó ta phải quy đổi về cơng
suất định mức chế độ làm việc dài hạn, tức là quy đổi về chế độ làm việc có hệ số tiếp
điện tương đối ε% = 100. Công thức quy đổi như sau:
- Đối với quạt thơng gió:
- Đối với máy biến áp hàn:

(2.2)
(2.3)

Trong đó:
- P’đm: Cơng suất định mức đã quy đổi về ε% = 100.
- Pđm, Sđm, Cosφđm: Là các tham số đã cho trong lý lịch máy
2.2.2. Phụ tải trung bình (Ptb)
Phụ tải trung bình là một đặc trưng tĩnh của phụ tải trong một khoảng thời gian nào đó.
Tổng phụ tải trung bình của các thiết bị cho ta khả năng đánh giá được giới hạn dưới
của phụ tải tính Trong thực tế phụ tải trung bình được xác định bằng biểu thức sau:

- Đối với thiết bị:

Trong đó:
Ap, Aq: Là điện năng thiêu thụ trong thời gian khảo sát (KWh, KVArh).
t: Là thời gian khảo sát (h).
- Đối với nhóm thiết bị

Biết phụ tải trung bình ta có thể đánh giá được mức độ sử sụng thiết bị.Phụ tải trung
bình là một số liệu quan trọng để xác định phụ tải tính tốn, tính tổn hao điện năng.
Thơng thường phụ tải trung bình được xác định ứng với thời gian khảo sát là một ca
làm việc, một tháng hoặc một năm.
2.2.3. Phụ tải cực đại (Pmax)
Phụ tải cực đại được chia làm 2 nhóm:
 Phụ tải cực đại ổn định Pmax là phụ tải trung bình lớn nhất tính trong khoảng

SVTH: Mai Trọng Nghĩa

8


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.s Đoàn Cường Quốc
C.n Lương Duy Minh

thời gian tương đối ngắn (thường từ 10÷30 phút) trị số này có thể dùng để chọn các
thiết bị điện theo điều kiện phát nóng. Nó cho phép ta đánh giá được giới hạn trên của
phụ tải tính tốn. Thường người ta tính phụ tải cực đại ổn định là phụ tải trung bình
lớn nhất xuất hiện trong thời gian 10÷30 phút của ca có phụ tải lớn nhất trong ngày.
 Phụ tải đỉnh nhọn Pđn: Là phụ tải cực đại xuất hiện trong khoảng thời gian rất

ngắn 1 đến 2 giây thưởng xảy ra khi mở máy động cơ. Chúng ta không những chỉ quan
tâm đến trị số phụ tải đỉnh nhọn mà còn quan tâm tời tần suất xuất hiện của nó. Bởi vì
số lần xuất hiện của phụ tải đỉnh nhọn càng tăng thì càng ảnh hưởng đến sự làm việc
bình thường của các thiết bị dùng điện khác ở trong cùng một mạng điện. Phụ tải đỉnh
nhọn được dùng 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 dịng điện kinh tế v.v...
2.2.4. Phụ tải tính toán (Ptt)
Khi thiết kế cung cấp điện cần có một số tài liệu cơ bản là phụ tải tính tốn. Có
số liệu đó ta có thể chọn các thiết bị điện, tính tốn tổn thất cơng suất, tổn thất điện áp,
tính và chọn các thiết bị rơle bảo vệ v.v....
Quan hệ giữa phụ tải tính toán với các đại lượng khác Ptb ≤ Ptt ≤ Pmax.
2.2.5. Hệ số sử dụng Ksd
Hệ số sử dụng Ksd là một chỉ tiêu cơ bản để tính phụ tải tính tốn. Hệ số sử dụng của
thiết bị là tỉ số giữa phụ tải tác dụng trung bình với cơng suất định mức của thiết bị đó.
Các cơng thức để tính hệ số sử dụng:
- Đối với một thiết bị

- Đối với một nhóm thiết bị
n

K sd

P
 tb 
Pđm

P
i 1
n

tbi

 Pđmi

(2.7)

i 1

Hệ số sử dụng nói lên mức độ sử dụng, mức độ khai thác công suất của mức độ điện
trong một chu kỳ làm việc.

SVTH: Mai Trọng Nghĩa

9


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.s Đoàn Cường Quốc
C.n Lương Duy Minh

2.2.6. Hệ số cực đại (Kmax)
Hệ số cực đại là tỉ số giữa phụ tải tính tốn với phụ tải trung bình trong khoảng thời
gian đang xét.

Hệ số cực đại thường được tính với ca làm việc có phụ tải lớn nhất.
Hệ số cực đại phụ thuộc vào số thiết bị hiệu quả và nhiều yếu tố khác đặc trưng cho
chế độ làm việc của các thiết bị điện trong nhóm.
Cơng thức tính Kmax rất phức tạp. Trong thực tế người ta tính Kmax theo đường cong
Kmax = f.(Ksd, nhq) hoặc tra bảng.

2.2.7. Hệ số nhu cầu (Knc)
Là tỷ số giữa phụ tải tính tốn với cơng suất định mức. Hệ số nhu cầu được tính
theo cơng thức sau:

Cũng giống như hệ số cực đại, hệ số nhu cầu thường tính cho phụ tải tác dụng của một
nhóm máy.
2.2.8. Hệ số đồng thời (Kđt)
Là tỉ số giữa công suất tác dụng tính tốn cực đại tại nút khảo sát của hệ thống cung
cấp điện với tổng các công suất tác dụng tính tốn cực đại của các nhóm hộ tiêu thụ
riêng biệt nối vào nút đó, tức là:

K đt 

Ptt
n

 Ptti

(2.10)

i 1

2.2.9. Hệ số thiết bị điện có hiệu quả (nhq)
Hệ số thiết bị hiệu quả nhq là số thiết bị giả thiết có cùng cơng suất và chế độ làm việc,
chúng địi hỏi phụ tải bằng phụ tải tính tốn của nhóm phụ tải thực tế. Người ta tính nhq
theo bảng hoặc theo công thức:

nhq

 n


 (∑ Pđmi ) 2 

  ni 1
∑ ( Pđmi ) 2

(2.11)

i 1

SVTH: Mai Trọng Nghĩa

10


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.s Đoàn Cường Quốc
C.n Lương Duy Minh

Khi số thiết bị trong nhóm > 5 thì số thiết bị hiệu quả được tính:
Trước hết tính:

Trong đó:
n1: Số thiết bị có cơng suất khơng nhỏ hơn một nửa cơng suất của thiết bị có cơng suất
lớn nhất.
n: Số thiết bị trong nhóm.
P1: Tổng cơng suất của n1 thiết bị.
P: Tổng cơng suất của n thiết bị.
Sau khi tính được n* và P* thì tra bảng đường cong ta tìm được nhq*:

nhq = n.nhq*
2.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN
2.3.1. Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất đặt và hệ số nhu cầu
Knc

Nói một cách gần đúng có thể coi Pđ = Pđm
Khi đó:

Trong đó:
Pđi: Cơng suất định mức của thiết bị thứ i (KW).
Pđmi: Công suất định mức của thiết bị thứ i (KW).
Ptt, Qtt, Stt: Công suất tác dụng, công suất phản kháng, cơng suất tồn phần tính
tốn của nhóm thiết bị (KW, KVAr, KVA).
n: Số thiết bị trong nhóm.

SVTH: Mai Trọng Nghĩa

11


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.s Đoàn Cường Quốc
C.n Lương Duy Minh

Nếu hệ số công suất cos φ của các thiết bị trong nhóm khơng giống nhau, ta phải
tính hệ số cơng suất trung bình theo cơng thức sau:

Hệ số nhu cầu của các loại máy khác nhau có trong các sổ tay.
Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo hệ số nhu cầu có ưu điểm là đơn

giản, thuận tiện. Nhược điểm chủ yếu của phương pháp này là kém chính xác. Bởi vì
hệ số nhu cầu Knc tra được trong sổ tay là một số liệu cố định cho trước, không phụ
thuộc vào chế độ vận hành và số thiết bị trong nhóm máy.
2.3.2. Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình
Cơng thức tính:

Trong đó:
Pđm, Ptb: Cơng suất định mức và cơng suất trung bình của thiết bị (W).
Kmax, Ksd: Hệ số cực đại và hệ số sử dụng.
Hệ số sử dụng Ksd của các nhóm máy có thể tra trong sổ tay cịn hệ số cực đại
tính từ Ksd, nhq.
Phương pháp này cho kết quả tương đối chính xác vì khi xác định số thiết bị hiệu
quả nhq chúng ta đã xét tới một loạt các yếu tố như: Ảnh hưởng của một số thiết bị
trong nhóm, số thiết bị có cơng suất lớn nhất và sự khác nhau về chế độ làm việc của
chúng.
Khi tính tốn theo phương pháp này, trong một số trường hợp có thể dùng cơng
thức sau:
* Trường hợp n ≤ 3 và nhq <4, phụ tải tính tốn được tính theo cơng thức:

* Trường hợp khi n>3 và nhq<4 phụ tải tính tốn được tính theo cơng thức sau:

SVTH: Mai Trọng Nghĩa

12


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.s Đoàn Cường Quốc
C.n Lương Duy Minh

Trong đó:
Kti: Hệ số phụ tải từng máy, nếu khơng có số liệu chính xác có thể lấy gần đúng như
sau:
+ Kti = 0,9 đối với thiết bị làm việc dài hạn.
+ Kti = 0,75 đối với thiết bị làm việc ngắn hạn lặp lại
* Đối với các thiết bị có phụ tải bằng phẳng (máy bơm, quạt gió....) phụ tải tính tốn
có thể lấy bằng phụ tải trung bình:
Ptt = Ptb = Ksd.Pđm

(2.19)

* Nếu mạng có các thiết bị một pha thì phải cố gắng phân bố đều các thiết bị đó lên 3
pha của mạng.
Dựa vào các thơng tin chính xác về mặt bằng bố trí máy móc, thiết bị, biết được
cơng suất và q trình cơng nghệ của từng thiết bị. Nên chọn phương phù hợp với
phân xưởng.
Để phân nhóm phụ tải ta dựa trên các nguyên tắc sau:
+ Các thiết bị trong nhóm phải có vị trí gần nhau để giảm chiều dài đường dây hạ
áp. Nhờ vậy có thể tiết kiệm được về mặt kinh tế và tổn thất trên các đường dây hạ áp
trong phân xưởng.
+ Các thiết bị trong nhóm nên có cùng chế độ làm việc để xác định phụ tải tính
tốn được chính xác hơn và thuận tiện cho việc lựa chọn thiết bị bảo vệ.
+ Tổng công suất của các nhóm thiết bị khơng nên q chênh lệch, số thiết bị
trong một nhóm cũng khơng nên q nhiều.
Dựa vào những nguyên tắc phân nhóm điện ở trên, căn cứ vào vị trí, cơng suất
làm việc của thiết bị trên mặt bằng phân xưởng. Thiết bị phụ tải được chia thành 5
nhóm. Dưới đây là sơ đồ mặt bằng phân xưởng và bảng phân nhóm phụ tải của phân
xưởng.

SVTH: Mai Trọng Nghĩa

13


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.s Đoàn Cường Quốc
C.n Lương Duy Minh

Hình 2.1 Sơ đờ mặt bằng phân xưởng sản xuất

SVTH: Mai Trọng Nghĩa

14


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.s Đoàn Cường Quốc
C.n Lương Duy Minh

Bảng 2.1.Dây chuyền phụ tải trong phân xưởng sản xuất

Dây

TT

lượng

1 máy

Tồn bộ

ƞ

1

Quạt thơng gió

01

3,0

3.0

0,95

2

Máy nghiền rác

01

46

46

0.95

A

thải sinh hoạt
Tổng dây chuyền I

D

E

49

Quạt thơng gió

01

3,0

3,0

0,95

2

Máy nghiền rác

01

38

38

0.85

thải rắn
02

41

1

Quạt thơng gió

01

3,0

3,0

0,95

2

Máy phân loại tạp

01

26

26

0.85

chất
Tổng dây chuyền III

02

1

Quạt thơng gió

01

3,0

3,0

0,95

2

Máy trộn và ủ rác

01

27

27

0.85

29

hữu cơ
Tổng dây chuyền IV

02

1

Quạt thơng gió

01

3,0

3,0

0,95

2

Máy tạo viên phân

01

24

24

0.90

30

NPK
Tổng dây chuyền V

F

02

1

Tổng dây chuyền II

C

Hiệu suất

Tên thiết bị

chuyền

B

Pđm(kW)

Sớ

02

27

1

Quạt thơng gió

01

3,0

3,0

0,95

2

Máy đóng gạch từ

01

18

21

0.92

rác thải rắn
Tổng dây chuyền VI

SVTH: Mai Trọng Nghĩa

02

24

15


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.s Đoàn Cường Quốc
C.n Lương Duy Minh

1

Quạt thơng gió

01

3,0

3,0

0,95

2

Dây chuyền xử lí

01

25

25

0.90

G

nhựa phế liệu
Tổng dây chuyền VII

02

28

2.4. Xác định phụ tải tính toán của từng dây chuyền phụ tải
Tra phụ lục PL I.1 (trang 253 tài liệu “thiết kế cấp điện” của Ngô Hồng Quang – Vũ
Văn Tẩm – NXB KH&KT-2008) đối với phân xưởng cơ khí ta được: ksd = 0,2; Cosφ =
0,7.
2.4.1. Xác định phụ tải tính tốn các dây chuyền
Bảng 2.2. Số liệu phụ tải dây chuyền I
Dây
chuyền

TT

Tên thiết bị

Pđm(kW)

Sớ
lượng

1 máy

Tồn bộ

Hiệu suất

ƞ

1

Quạt thơng gió

01

3.0

3.0

0,95

2

Máy nghiền rác 01

46

46

0.95

A

thải sinh hoạt
Tổng dây chuyền I

- Số thiết bị trong nhóm:

02

49

n =2 thiết bị.

- Tổng cơng suất của các thiết bị trong nhóm: P =49 (kW).
- Thiết bị có cơng suất lớn nhất: Máy nghiền rác thải sinh hoạt Pmax = 46 (kW).


Pmax
 23
2

 n1 = 1 (thiết bị)
1

 P1   Pđmi = 46 kw

1

 n* 

P* 

n1 1
  0.5 Chọn n* = 0,5
n 2

P1 46

 0.93 Chọn P* = 0,95
p 49

SVTH: Mai Trọng Nghĩa

16


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.s Đoàn Cường Quốc
C.n Lương Duy Minh

Từ n* và P* tra bảng PL I.5 (trang 255 tài liệu “thiết kế cấp điện” của Ngô Hồng
Quang – Vũ Văn Tẩm – NXB KH&KT-2008) ta được: nhq* = 0,93
Ta có: nhq = nhq*.n = 0,93x2 = 1.86 lấy nhq= 6.
Với nhq= 6, ksd = 0,2 tra bảng PL I.6 (trang 256 tài liệu “thiết kế cấp điện” của Ngô
Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm – NXB KH&KT-2006) ta được:

kmax = 2,24.
* Phụ tải tính tốn dây chuyền I:
1

Ptt  k max .k sd . Pđm  2,24.0,2.49  21.95 (kW)
1

S tt 

Ptt
21.95

 31.35 (kVA)
Cos 
0,7

Qtt  S tt2  Ptt2  31.35 2  21.95  22.38 (kVAr)
I tt 

S tt
3.U đm



31.35
3.0,4

 28.61 A

Phụ tải của các dây chuyền cịn lại tính tương tự.

Sau khi tính tốn cho các dây chuyền, ta có bảng tổng kết sau:
Bảng 2.3. Tổng kết phụ tải tính tốn của các phân xưởng sản xuất
Dây chuyền

Ptt

Qtt

Stt

Itt

(KW)

(kVAr)

(kVA)

(A)

Dây chuyền A

21.95

22,38

31.35

28.61

Dây chuyền B

21,32

30,36

40.35

38,65

Dây chuyền C

20,83

28,76

23,25

36,22

Dây chuyền D

17,95

25,64

18,31

38,92

Dây chuyền E

16,96

24,51

17,79

36,72

Dây chuyền F

21,12

30,17

21,54

33,84

Dây chuyền G

24,19

34,56

24,68

52,51

SVTH: Mai Trọng Nghĩa

17


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.s Đoàn Cường Quốc
C.n Lương Duy Minh

2.4.2. Xác định phụ tải chiếu sáng cho toàn phân xưởng sản xuất
Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng được xác định theo phương pháp suất phụ
tải trên một đơn vị diện tích sản xuất.
Cơng thức tính:
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).
Đối với phân xưởng sản xuất chiếu sáng được sử dụng hệ thống đèn sợi đốt, tra
PL I.2 suất phụ tải cho các khu vực (trang 253 tài liệu “thiết kế cấp điện” của Ngô
Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm – NXB KH&KT-2008).
ta lấy: P0 = 13 (W/m2). Cosφ = 1.
Phân xưởng có diện tích 5000m2 (dài 93m x rộng 53.76m).
Phụ tải chiếu sáng cho phân xưởng sản xuất là:
Pcs = P0.F = 13. 5000 = 65000 (W) = 65 (kW).

SVTH: Mai Trọng Nghĩa

18

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.s Đoàn Cường Quốc
C.n Lương Duy Minh

Hình 2.2 Sơ đờ đi dây mạng điện chiếu sáng toàn phân xưởng sản xuất

SVTH: Mai Trọng Nghĩa

19


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.s Đoàn Cường Quốc
C.n Lương Duy Minh

2.4.3. Xác định phụ tải tính toán toàn phân xưởng sản xuất
Phụ tải tác dụng tính tốn của tồn phân xưởng:
8

Pttpx  k đt . Ptti + Pcs
1

Trong đó:

kđt - Hệ số đồng thời của toàn phân xưởng, lấy kđt = 0,8.

Thay số ta có:

8

Pttpx  k đt . Ptti +Pcs=0,8.(21.95+21,32+20,83+17,95+16,96+21,12+24,19)+65=
1

138,716 (kW).
Phụ tải phản kháng tính tốn của tồn phân xưởng:
Qttpx = 0,8.(22,38+30,36+28,76+25,64+24,51+30,17+34,56)=157,48(kVAr).
Phụ tải tồn phần tính tốn của tồn phân xưởng:
S ttpx  Pttpx  Qttpx  138,716 2  157,48 2 = 209,89(kVA).
2

2

Dịng điện tính tốn của tồn phân xưởng:
I ttpx 

S ttpx
3.U đm



209,89

= 318,89 (A).

3.0,38

2.4.4. Lựa chọn trạm biến áp cho phân xưởng sản xuất.
Biến áp là thiết bị quan trọng bậc nhất trong hệ thống cung cấp điện. Việc lựa

chọn đúng và xác định đúng chế độ vận hành của máy biến áp có ảnh hưởng lớn đến
chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của toàn hệ thống cung cấp điện.
Phụ tải tồn phần tính tốn của toàn phân xưởng:
S ttpx  ( Pttpx  Pcs ) 2  Qttpx  (138,716 + 65) 2  157,48 2 =257.488(kVA).
2

Điều kiện chọn máy biến áp
Sđm  B Sttpx = 257.488 (kVA).
Chọn máy biến áp 300 kVA- 22/0,4kV tra bảng PL II. 2. Thông số kỹ thuật máy
biến áp phân phối do THIBIDI chế tạo. (trang 253 tài liệu “thiết kế cấp điện” của Ngô
Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm – NXB KH&KT-2008).
-Thông số kỹ thuật máy biến áp 300kVA
Tổn hao khơng tải Po (W): 510
Dịng điện khơng tải Io (%): 2
Điện áp ngắn mạch Uk (%): 4
Điện áp ngắn mạch Uk (%): 2350

SVTH: Mai Trọng Nghĩa

20