Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho công ty cổ phần nhựa năm châu

Trường Đại học Vinh

Đồ án tốt nghiệp

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
VIỆN KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Đề tài:

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO CÔNG TY
CỔ PHẦN NHỰA NĂM CHÂU

Giảng viên hướng dẫn : TS. Nguyễn Tiến Dũng
Cán bộ phản biện

: Trần Đình Dũng

Sinh viên thực hiện

: Nguyễn Văn Trang

MSSV

: 135D5103010077

Lớp

: 54K1 - CNKT Điện, Điện tử

Vinh, tháng 06 năm 2018

Nguyễn Văn Trang – 54K1 – CNKTĐĐT

Niên khóa: 2013-2018


Trường Đại học Vinh

Đồ án tốt nghiệp
MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU ...................................................................................................................
CHƯƠNG I:GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY .....................................................1
1.1. Tổng quan về nhà máy ..........................................................................................1
1.1.1. Ngành nghề kinh doanh ..................................................................................1
1.1.2. Sản phẩm dịch vụ............................................................................................1
1.1.3. Ngành nghề ứng dụng .....................................................................................2
1.2. Sơ đồ mặt bằng cơng ty .........................................................................................4
CHƯƠNG II: TÍNH TỐN PHỤ TẢI ............................................................................5
2.1. Yêu cầu của hệ thống cung cấp điện .....................................................................5
2.1.1. Độ tin cậy cung cấp điện ................................................................................5
2.1.2. Chất lượng điện...............................................................................................6
2.1.3. Tính kinh tế .....................................................................................................6
2.1.4. Tính an tồn ....................................................................................................7
2.2. Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn.........................................................7
2.2.1. Giới thiệu chung .............................................................................................7
2.2.2. Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn ..................................................7
2.3. Xác định phụ tải tính tốn. ..................................................................................12
2.4 Tính tốn phụ tải của toàn nhà máy .....................................................................19
CHƯƠNG III: CHỌN PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN VÀ CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN

CHO NHÀ MÁY ...........................................................................................................21
3.1 Phương án cấp điện .............................................................................................21
3.2 Phương án nối dây mạng điện cho phân xưởng. ..................................................22
3.3 Chọn máy biến áp, chọn dây dẫn và cáp từ hệ thống về trạm biến áp và từ trạm
biến áp về các tủ động lực. .........................................................................................23
3.3.1 Chọn máy biến áp ..........................................................................................23
3.3.2 Chọn dây dẫn từ hệ thống về trạm TBA của nhà máy ..................................25
3.3.3 Chọn cáp từ tủ phân phối tới các tủ động lực ................................................26
3.3.4. Tính tốn bù cơng suất phản kháng cho nhà máy.........................................27
3.3.5 Tính tốn ngắn mạch .....................................................................................31
3.3.6 Lựa chọn và kiểm tra các thiết bị...................................................................36
CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ MẠNG HẠ ÁP CHO NHÀ MÁY .....................................39
4.1 Tổng quan chung về cấp điện cho nhà máy .........................................................39
4.2 Lựa chọn các phần tử của hệ thống cấp điện cho nhà máy ..................................39
Nguyễn Văn Trang – 54K1 – CNKTĐĐT

Niên khóa: 2013-2018


Trường Đại học Vinh

Đồ án tốt nghiệp

4.2.1 Chọn cáp từ TBA về tủ phân phối chính của nhà máy ..................................39
4.2.2 Chọn Aptomat đầu nguồn ..............................................................................39
4.2.3. Chọn tủ phân phối cho nhà máy ...................................................................40
4.2.4. Chọn cáp từ tủ phân phối chính tới các tủ động lực .....................................41
4.2.5 Chọn các tủ động lực .....................................................................................42
4.2.6 Lựa chọn Cầu Chì bảo vệ cho các tủ động lực: ............................................43
4.2.7. Lựa chọn dây dẫn từ các tủ ĐL tới từng động cơ .........................................48

CHƯƠNG V: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO NHÀ MÁY .......................................56
5.1. Thiết kế chiếu sáng cho nhà máy ........................................................................56
5.2 Thiết kế mạng điện chiếu sáng .............................................................................58
5.3. Thiết kế chiếu sáng cho phòng làm việc .............................................................60
5.4. Thiết kế chiếu sáng bằng phần mềm Dialux 4.13 ...............................................63
5.4.1.Giới thiệu về Dialux 4.13 ..................................................................................63
5.4.2. Thiết kế chiếu sáng...........................................................................................64
Chương VI: THIẾT KẾ CHỐNG SÉT VÀ NỐI ĐẤT AN TOÀN CHO NHÀ MÁY .69
6.1. Nối đất an toàn ....................................................................................................69
6.1.1 Mục tiêu .........................................................................................................69
6.1.2 Điện trở nối đất ..............................................................................................69
6.1.3. Điện trở suất của đất .....................................................................................69
6.1.4. Các loại nối đất .............................................................................................69
6.1.5. Phương pháp tính hệ thống nối đất ...............................................................72
6.2. Chống sét .............................................................................................................80
6.2.1.Tổng quan về chống sét .................................................................................80
6.2.2. Lựa chọn phương pháp .................................................................................83
6.2.3. Tính tốn ảnh hưởng của 2 cột thu lôi nằm ngang ......................................85
6.2.4. Tính tốn ảnh hưởng của 2 cơt thu lơi nằm dọc. .........................................85
KẾT LUẬN ...................................................................................................................87
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................88

Nguyễn Văn Trang – 54K1 – CNKTĐĐT

Niên khóa: 2013-2018


Trường Đại học Vinh

Đồ án tốt nghiệp

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, điện năng đã đi vào mọi mặt của đời sống, trên tất cả các lĩnh vực, từ
công nghiệp cho tới đời sống sinh hoạt. Trong nền kinh tế đang đi lên của chúng ta,
ngành cơng nghiệp điện năng càng đóng một vai trò quan trọng hơn bao giờ. Để xây
dựng một nền kinh tế phát triển thì khơng thể khơng có một nền cơng nghiệp điện
năng vững mạnh, do đó khi quy hoạch phát triển các khu dân cư, đô thị hay các khu
cơng nghiệp… thì cần phải hết sức chú trọng vào phát triển mạng điện, hệ thống điện
ở đó nhằm đảm bảo cung cấp điện cho các khu vực đó. Hay nói cách khác, khi lập kế
hoạch phát triển kinh tế xã hội thì kế hoạch phát triển điện năng phải đi trước một
bước, thỏa mãn nhu cầu điện năng khơng chỉ trước mắt mà cịn cho sự phát triển trong
tương lai.
Hiện nay, xã hội phát triển, rất nhiều nhà máy được xây dựng.Việc quy hoạch,
thiết kế hệ thống cung cấp điện cho các nhà máy là công việc thiết yếu và vơ cùng
quan trọng. Để có thể thiết kế được một hệ thống cung cấp điện an tồn và đảm bảo tin
cậy địi hỏi người kỹ sư phải có được trình độ và khả năng thiết kế. Xuất phát từ điều
đó, bên cạnh những kiến thức giảng dạy ở trên giảng đường, mỗi sinh viên nghành Hệ
thống điện đều được giao bài tập dài về thiết kế một mạng điện cho một xí nghiêp, nhà
máy nhất định. Bản thân em được nhận đề tài đồ án tốt nghiệp: “THIẾT KẾ HỆ
THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO CÔNG TY CỔ PHẦN NHỰA NĂM CHÂU” với
những số liệu sản phẩm trực tiếp lấy từ công ty.
Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp vừa qua với sự giúp đỡ tận tình của thầy
“Nguyễn Tiến Dũng” em đã hồn thành đồ án tốt nghiệp của mình. Tuy đã cố gắng,
say mê với đồ án, đã bỏ nhiều công sức cho đề tài này nhưng do kiến thức cịn hạn
chế, chắc khó tránh khỏi có nhiều khuyết điểm. Em mong nhận được sự nhận xét và
chỉ bảo của các thầy để em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Văn Trang

Nguyễn Văn Trang – 54K1 – CNKTĐĐT

Niên khóa: 2013-2018


Trường Đại học Vinh

Đồ án tốt nghiệp

Nhận xét của giảng viên hướng dẫn
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................

Nguyễn Văn Trang – 54K1 – CNKTĐĐT

Niên khóa: 2013-2018


Trường Đại học Vinh

Đồ án tốt nghiệp
CHƯƠNG I

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY

1.1. Tổng quan về nhà máy
 Tên công ty: Cơng Ty Cổ Phần Nhựa Năm Châu
 Loại hình cơng ty: Nhà sản xuất
 Thị trường chính: Tồn quốc, Quốc tế
 Mã số thuế: 2901838721
 Năm thành lập: 2015
 Số lượng nhân viên: Từ 11 - 50 người


Chuyên sản xuất và xuất khẩu mặt hàng hạt phụ gia nhựa Filler Masterbatch

(Hạt taical PP PE) với quy mô sản lượng 20.000 tấn/năm. Sản phẩm được sản xuất từ
Calcium Carbonate (CaCO3) trên nền nhựa nguyên sinh và các chất phụ gia khác để
ứng dụng trong ngành công nghiệp sản xuất các sản phẩm.
Hạt phụ gia nhựa FC PLASTICS giúp cải thiện cơ lý tính của sản phẩm cuối
cùng. FC PLASTICS tự tin có đủ nguồn lực và khả năng cung cấp đầy đủ cho mọi
ngành cơng nghiệp.
Nhà máy đóng ngay vùng nguyên liệu bột đá trắng CaCO3, được chế biến trên
dây chuyền công nghệ hiện đại, đồng bộ của Hãng Hosokawa Alpine. Nguyên liệu
khác được nhập khẩu từ những nhà cung cấp có uy tín từ nước. Đội ngũ CBCNV năng
động, chuyên nghiệp với nhiều năm kinh nghiệm làm việc trong các nhà máy sản xuất
bột đá và sản xuất hạt taical. Giá cả cạnh tranh được trên thị trường.
1.1.1. Ngành nghề kinh doanh
 Phụ gia ngành nhựa
 Bột đá trắng siêu mịn CaCO3
1.1.2. Sản phẩm dịch vụ
 Hạt phụ gia nhựa
 CaCO3 Filler Masterbatch
 Filler Masterbatch
 Hạt Taical
 Hạt Phụ Gia CaCO3
 Hạt Phụ Gia Nhựa FC Plastic
Nguyễn Văn Trang – 54K1 – CNKTĐĐT

Trang 1

Niên khóa: 2013-2018

Trường Đại học Vinh

Đồ án tốt nghiệp

 Hạt Phụ Gia Nhựa Filler Masterbatch
 Hạt Taical PE
 Hạt Taical PP
 Bột đá siêu mịn CaCO3
 Đá Hộc
 Bột Đá Trắng Siêu Mịn CaCO3
 CaCO3 Hạt Chíp
 CaCO3 Hạt Cát
 CaCO3 Tráng Phủ Acid
1.1.3. Ngành nghề ứng dụng
 Sản Xuất Bao Bì PP
 Sản Xuất Giầy Dép, Đồ Gia Dụng
 Sản Xuất Màng Nhựa
 Sản Xuất Vải Không Dệt
 Sản Xuất Vật Liệu Xây Dựng
 Thổi Film, Ép Phun, Ép Thổi, Ép Đù
Một số hình ảnh minh họa sản phẩm và các ứng dụng của sản phẩm:

Hình 1.1: Hạt nhựa

Nguyễn Văn Trang – 54K1 – CNKTĐĐT

Trang 2

Niên khóa: 2013-2018

Trường Đại học Vinh

Đồ án tốt nghiệp

Hình 1.2: Bột đá

Hình 1.3: Một số ứng dụng thực tế

Nguyễn Văn Trang – 54K1 – CNKTĐĐT

Trang 3

Niên khóa: 2013-2018


Trường Đại học Vinh

Đồ án tốt nghiệp

1.2. Sơ đồ mặt bằng cơng ty

Hình 1.4: Sơ đồ mặt bằng

Nguyễn Văn Trang – 54K1 – CNKTĐĐT

Trang 4

Niên khóa: 2013-2018

Trường Đại học Vinh

Đồ án tốt nghiệp

CHƯƠNG II: TÍNH TỐN PHỤ TẢI

2.1. Yêu cầu của hệ thống cung cấp điện
Mục tiêu chính của thiết kế cung cấp điện là đảm bảo cho hộ tiêu thụ luôn đủ
điện năng với chất lượng trong phạm vi cho phép và một phương án cung cấp điện
được xem là hợp lý khi thỏa mãn các yêu cầu sau:
- Vốn đầu tư nhỏ, chú ý tiết kiệm ngoại tệ và các vật tư hiếm.
- Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện tùy theo tính chất hộ tiêu thụ.
- Chi phí vận hành hàng năm thấp.
- Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.
- Thuận tiện cho vận hành và sửa chữa.
- Đảm bảo chất lượng điện năng.
- Đạt yêu cầu về kỹ thuật và mỹ thuật.
- Ngồi ra cịn phải chú ý đến các điều kiện khác như: môi trường, sự phát triển
của phụ tải, thời gian xây dựng…
2.1.1. Độ tin cậy cung cấp điện
Tùy theo tính chất của hộ dùng điện có thể chia thành 3 loại:
-

Hộ loại 1: Là những hộ mà khi có sự cố dừng cung cấp điện có thể gây

nên những hậu quả nguy hiểm đến tính mạng con người, gây thiệt hại lớn về kinh tế,
hư hỏng thiết kế, gây rối loạn q trình cơng nghiệp hoặc có ảnh hưởng khơng tốt về
phương diện chính trị. Đối với hộ loại 1 phải cung cấp với độ tin cậy cao, thường
dùng hai nguồn điện đến, có nguồn dự phòng nhằm hạn chế mức thấp nhất việc mất

điện. Thời gian mất điện thường được coi bằng thời gian đóng nguồn dự trữ. Ví dụ
như sân bay, hải cảng, khu quân sự, ngoại giao, các khu công nghiệp, bệnh viện…
-

Hộ loại 2: Là những hộ tiêu thụ khi ngừng cung cấp điện chỉ gây thiệt hại

về kinh tế, hư hỏng sản phẩm, sản xuất bị đình trệ, gây rối loạn q trình cơng nghệ.
Để cung cấp điện cho hộ loại 2 ta sử dụng phương pháp có hoặc khơng có nguồn dự
phòng, ở hộ loại 2 cho phép ngừng cung cấp điện trong thời gian đóng nguồn dự trữ
bằng tay. Ví dụ như các nhà máy, xí nghiệp, trường đại học…
-

Hộ loại 3: là những hộ cho phép với mức độ tin cậy điện thấp, cho phép

mất điện trong thời gian sửa chữa, thay thế thiết bị sự cố nhưng thường không cho
Nguyễn Văn Trang – 54K1 – CNKTĐĐT

Trang 5

Niên khóa: 2013-2018


Trường Đại học Vinh

Đồ án tốt nghiệp

phép quá 1 ngày đêm bao gồm các khu nhà ở, nhà kho, trường học...Với các phụ tải
loại này khơng cần có nguồn dự phòng.
Cách chia hộ như vậy chỉ là tạm thời trong giai đoạn nền kinh tế còn chưa phát
triển, đang hướng đến mục tiêu các hộ đều là hộ loại 1 và được cấp điện liên tục.

2.1.2. Chất lượng điện
Chất lượng điện được thể hiện qua hai thông số là tần số (f) và điện áp (U). Các
trị số này phải nằm trong phạm vi cho phép.
Trung tâm điều độ quốc gia và các trạm điện có nhiệm vụ giữ ổn định các thông
số này: tần số được giữ 50 ± 0,5Hz và điện áp yêu cầu độ lệch:
│δU│=│U -

≤ 5%

2.1.3. Tính kinh tế
Tính kinh tế của một phương án cung cấp điện thể hiện qua 2 chỉ tiêu: vốn đầu tư
và chi phí vận hành.
- Vốn đầu tư một cơng trình điện bao gồm tiền mua vật tư, thiết bị, tiền vận
chuyển, thí nghiệm, thử nghiệm, mua đất đai, đền bù, tiền khảo sát thiết kế, lắp đặt và
nghiệm thu.
- Phí tổn vận hành bao gồm các khoản tiền phải chi phí trong q trình vận hành
cơng trình điện: lương cho cán bộ quản lí, kỹ thuật, vận hành, chi phí bảo dưỡng và
sửa chữa, chi phí cho thí nghiệm thử nghiệm do tổn thất điện năng trên cơng trình
điện.
Thơng thường hai loại tiêu chí này mâu thuẫn nhau. Phương án cấp điện tối ưu là
phương án dung hòa hai chi phí trên, đó là phương án có chi phí tính tốn hằng năm
nhỏ nhất.
Z=(

).K + c.ΔA  min

Trong đó:
hệ số vận hành (đường dây trên không lấy 0,04; cáp, trạm biến áp lấy 0,1).
là hệ số thu hồi vốn tiêu chuẩn.
K là vốn đầu tư.

ΔA là tổn thất điện năng trong 1 năm.
c là giá tiền tổn thất điện năng (đ/KWh).

Nguyễn Văn Trang – 54K1 – CNKTĐĐT

Trang 6

Niên khóa: 2013-2018


Trường Đại học Vinh

Đồ án tốt nghiệp

2.1.4. Tính an tồn
An toàn thường được đặt lên hàng đầu khi thiết kế, lắp đặt và vận hành cơng
trình điện. An tồn cho cán bộ vận hành, cho thiết bị, cơng trình, cho người dân và các
cơng trình xung quanh.
Người thiết kế và vận hành cơng trình điện phải tuyệt đối tn thủ các quy tắc an
toàn điện.
2.2. Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn
2.2.1. Giới thiệu chung
Phụ tải tính tốn là phụ tải khơng có thực, nó cần thiết cho việc chọn các trang
thiết bị cung cấp điện trong mọi trạng thái vận hành của hệ thống cung cấp điện. Trong
thực tế vận hành ở chế độ dài hạn người ta muốn rằng phụ tải thực tế không gây ra
những phát nóng quá mức các trang thiết bị cung cấp điện (dây dẫn, máy biến áp, thiết
bị đóng cắt vv...), ngồi ra ở các chế độ ngắn hạn thì nó không được gây tác động cho
các thiết bị bảo vệ (ví dụ ở các chế độ khởi động của các phụ tải thì cầu chì hoặc các
thiết bị bảo vệ khác khơng được cắt). Như vậy phụ tải tính tốn thực chất là phụ tải giả
thiết tương đương với phụ tải thực tế về một vài phương diện nào đó. Trong thực tế

thiết kế người ta thường quan tâm đến hai yếu tố cơ bản do phụ tải gây ra đó là phát
nóng và tổn thất và vì vậy tồn tại hai loại phụ tải tính tốn cần phải được xác định: Phụ
tải tính tốn theo điều kiện phát nóng và phụ tải tính tốn theo điều kiện tổn thất.
Phụ tải tính tốn theo điều kiện phát nóng: Là phụ tải giả thiết lâu dài, không đổi
tương đương với phụ tải thực tế, biến thiên về hiệu quả phát nhiệt lớn nhất.
Phụ tải tính tốn theo điều kiện tổn thất (thường gọi là phụ tải đỉnh nhọn): Là phụ
tải cực đại ngắn hạn xuất hiện trong một thời gian ngắn từ 1 đến 2 giây, chúng chưa
gây ra phát nóng cho các trang thiết bị nhưng lại gây ra các tổn thất và có thể là nhảy
các bảo vệ hoặc làm đứt cầu chì. Trong thực tế phụ tải đỉnh nhọn thường xuất hiện khi
khởi động các động cơ hoặc khi đóng cắt các thiết bị cơ điện khác.
2.2.2. Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn
1. Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình và hệ số cực đại.
2. Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình và độ lệch trung bình bình
phương.
3. Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình và hệ số hình dạng.
Nguyễn Văn Trang – 54K1 – CNKTĐĐT

Trang 7

Niên khóa: 2013-2018


Trường Đại học Vinh

Đồ án tốt nghiệp

4. Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất đặt và hệ số nhu cầu.
5. Xác định phụ tải tính tốn theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất.
6. Xác định phụ tải tính tốn theo suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản
phẩm và tổng sản lượng.

7. Xác định phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị.
2.2.2.1. Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo công suất đặt và hệ số nhu
cầu.
Một cách gần đúng có thể lấy: Pđ  Pđm
n

Ptt  knc . Pdm
i 1

Qtt  Ptt .tg
Stt 

Ptt 2  Qtt 2 

Ptt
cos

n

Ptt  knc . Pdmi

Khi đó:

i 1

Trong đó:
- Pđi, Pđmi: cơng suất đặt và công suất định mức của thiết bị thứ i (kW).
- Ptt, Qtt, Stt: công suất tác dụng, phản kháng và tồn phần tính tốn của nhóm
thiết bị (kW, kVAR, kVA).
- n: số thiết bị trong nhóm.

- Knc: hệ số nhu cầu của nhóm hộ tiêu thụ đặc trưng tra trong sổ tay tra cứu.
Phương pháp này có ưu điểm là đơn giản, thuận tiện. Nhược điểm của phương
pháp này là kém chính xác. Bởi hệ số nhu cầu tra 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.
2.2.2.2. Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo suất phụ tải trên một đơn vị
diện tích.
Cơng thức tính:

Ptt  P0. F

Trong đó:
- P0: suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất (W/m2). Giá trị P0 được tra
trong các sổ tay.
- F: diện tích sản xuất (m2).
Nguyễn Văn Trang – 54K1 – CNKTĐĐT

Trang 8

Niên khóa: 2013-2018


Trường Đại học Vinh

Đồ án tốt nghiệp

Phương pháp này chỉ cho kết quả gần đúng khi có phụ tải phân bố đồng đều trên
diện tích sản xuất, nên nó được dùng trong giai đoạn thiết kế sơ bộ, thiết kế chiếu
sáng.
2.2.2.3. Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo suất tiêu hao điện năng cho
một đơn vị sản phẩm.

Công thức tính tốn:

Ptt 

M .W0
Tmax

Trong đó:
M: Số đơn vị sản phẩm được sản xuất ra trong một năm.
Wo: Suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm (kWh).
Tmax: Thời gian sử dụng công suất lớn nhất (giờ).
Phương pháp này được dùng để tính tốn cho các thiết bị điện có đồ thị phụ tải ít
biến đổi như: quạt gió, máy nén khí, bình điện phân… Khi đó phụ tải tính tốn gần
bằng phụ tải trung bình và kết quả tính tốn tương đối chính xác.
2.2.2.4. Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình và hệ
số cực đại.
n

Cơng thức tính : Ptt  K max .K sd . Pdmi
i 0

Trong đó:
n: Số thiết bị điện trong nhóm.
Pđmi: Cơng suất định mức thiết bị thứ i trong nhóm.
Kmax: Hệ số cực đại tra trong sổ tay theo quan hệ.
Kmax = f (nhq, Ksd).
nhq: số thiết bị sử dụng điện có hiệu quả 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. (Gồm có các thiết bị có cơng suất và chế độ làm việc khác nhau).
Cơng thức để tính nhq như sau:

nhq

 n

  Pdmi 

 n i 1
 ( Pdmi ) 2
i 1

Nguyễn Văn Trang – 54K1 – CNKTĐĐT

Trang 9

Niên khóa: 2013-2018


Trường Đại học Vinh

Đồ án tốt nghiệp

Trong đó:
Pđm: cơng suất định mức của thiết bị thứ i.
n: số thiết bị có trong nhóm.
Khi n> 3 và Ksd< 0,2 thì nhq được xác định theo trình tự như sau:
Tính n1: số thiết bị có cơng suất ≥ 0,5Pđm max.
N

Tính P1: tổng công suất của n1 thiết bị kể trên: P1   Pdmi

I 1

Tính

n* 

n1
;
n

P* 

P1
P

P: tổng cơng suất của các thiết bị trong nhóm. Dựa vào n*, P* tra bảng xác định
được:

n*hq 

Tính:

0,95
p
(1  p* ) 2

n*
(1  n* )
*2

nhq = nhq*.n

Cần chú ý là nếu trong nhóm có thiết bị tiêu thụ điện làm việc ở chế độ ngắn hạn
lặp lại thì phải quy đổi về chế độ dài hạn khi tính nhq theo cơng thức:
Ptt  Pdm TD%

TD%: hệ số đóng điện tương đối phần trăm.
Cũng cần quy đổi về công suất 3 pha đối với các thiết bị dùng điện 1 pha.
Nếu thiết bị 1 pha đấu vào điện áp pha:
Pqđ = 3.Pđmfa max
Thiết bị một pha đấu vào điện áp dây:
Pqđ = 3 .Pđm
Chú ý: Khi số thiết bị hiệu quả bé hơn 4 thì có thể dùng phương pháp đơn giản
sau để xác định phụ tải tính tốn:
Phụ tải tính tốn của nhóm thiết bị gồm số thiết bị là 3 hay ít hơn có thể lấy
bằng cơng suất danh định của nhóm thiết bị đó:
n

Ptt =  Pđmi
i 1

n: số thiết bị tiêu thụ điện thực tế trong nhóm.
Khi số thiết bị tiêu thụ thực tế trong nhóm lớn hơn 3 nhưng số thiết bị tiêu thụ
hiệu quả nhỏ hơn 4 thì có thể xác định phụ tải tính tốn theo cơng thức:
Nguyễn Văn Trang – 54K1 – CNKTĐĐT

Trang 10

Niên khóa: 2013-2018

Trường Đại học Vinh

Đồ án tốt nghiệp
n

Ptt =

K .P
ti

i1

đmi

Trong đó: Kt là hệ số tải. Nếu khơng biết chính xác có thể lấy như sau:
Kt = 0,9 đối với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn.
Kt = 0,75 đối với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại.
2.2.2.5. Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình và độ
lệch trung bình bình phương.
n

Cơng thức tính:

Ptt  kmax .ksd .  Pdmi 

 kW  .

i 1

Qtt  Ptt . tan  

Stt 

Trong đó

 kVAr  .

( Ptt )2   Qtt  =
2

 kVA

: hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải tra trong sổ tay.
T

P

dt

Ptt 

0

T

2.2.2.6. Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình và hệ
số hình dạng.
Cơng thức tính:
=

.

=

.tgφ

=
Trong đó:

: hệ số hình dạng của đồ thị phụ tải tra trong sổ tay.
=

=

: cơng suất trung bình của nhóm thiết bị khảo sát.
A: điện năng tiêu thụ của một nhóm hộ tiêu thụ trong khoảng thời gian T.
2.2.2.7. Xác định phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị.
Theo phương pháp này thì phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị sẽ xuất hiện khi
thiết bị có dịng khởi động lớn nhất mở máy cịn các thiết bị khác trong nhóm làm việc
bình thường và được tính theo cơng thức sau:
Nguyễn Văn Trang – 54K1 – CNKTĐĐT

Trang 11

Niên khóa: 2013-2018


Trường Đại học Vinh

Đồ án tốt nghiệp
=

+

–

.

Trong đó:
- dịng khởi động của thiết bị có dịng khởi động lớn nhất trong nhóm.
- dịng tính tốn của nhóm máy.
- dịng định mức của thiết bị đang khởi động.
- hệ số sử dụng của thiết bị đang khởi động.
2.3. Xác định phụ tải tính tốn.


Phụ tải của máy Nén hơi

Diện tích phân xưởng: F =7(m2)
Pđ =11(kW)
Knc =0,7
cos   0,7  tan   1,02

Suất chiếu sáng: P0 = 15(W/m2)
Ta có:
Pcs  p0 .F  15.7  105(W)=0,105(kW)
Pđl  Pđ .knc  11.0,7  7,7  kW 
Ptt  Pcs  Pđl  0,105  7,7  7,81  kW 
Qtt  Ptt .tan   7,81.1,02  7,97  kVAr 

Stt 



Ptt
7,97

 11,38(kVA)
cos 0, 7

Phụ tải của Trục Vít

Diện tích phân xưởng: F = 10 (m2)
Pđ = 5,5 (kW), Pđ= 2,2 (kW)
Knc =0,4
cos   0,6  tan   1,33

Suất chiếu sáng: P0= 15(W/m2)
Ta có:
Pcs  p0 .F  15.10  150 W   0,15(kW )
n

Pđl  k nc . pdmi  0,6.(5,5  2, 2)  4,62  kW 
i 1

Nguyễn Văn Trang – 54K1 – CNKTĐĐT

Trang 12

Niên khóa: 2013-2018

Trường Đại học Vinh

Đồ án tốt nghiệp

Ptt  Pcs  Pđl  0,15  4,62  4,77  kW 
Qtt  Ptt .tan   4,77.1,33  6,34  kVAr 
Stt 



Ptt
4, 77

 7,95(kVA)
cos 0, 6

Phụ tải của máy Trộn

Diện tích phân xưởng: F =15 (m2)
Pđ = 132 (kW)
Knc = 0,7
cos   0,7  tan   1,02

Suất chiếu sáng: P0 = 15(W/m2)
Ta có:
Pcs  p0 .F  15.15  225 W   0, 225(kW )

Pđl  Pđ .knc  132.0,7  92, 4  kW 

Ptt  Pcs  Pđl  0, 225  92, 4  92,63  kW 
Qtt  Ptt .tan   92,63.1,02  94, 48  kVAr 
Stt 



Ptt
92, 63

 132,33(kVA)
cos
0, 7

Phụ tải của bộ phận Vít tải

Diện tích phân xưởng: F = 5 (m2)
Pđ = 2,2 (kW)
Knc = 0,2
cos   0,6  tan   1,33

Suất chiếu sáng: P0= 15 (W/m2)
Ta có:
Pcs  p0 .F  15.5  75 W   0,075(kW )
Pđl  Pđ .knc  2, 2.0, 2  0, 44  kW 
Ptt  Pcs  Pđl  0.075  0, 44  0,52  kW 

Qtt  Ptt .tan   0,52.1,33  0,69  kVAr 

Nguyễn Văn Trang – 54K1 – CNKTĐĐT

Trang 13

Niên khóa: 2013-2018


Trường Đại học Vinh
Stt 



Đồ án tốt nghiệp

Ptt
0,52

 0,87(kVA)
cos 0, 6

Phụ tải của bộ phận Cấp liệu ngang

Diện tích phân xưởng: F = 10 (m2)
Pđ =7,5 (kW), Pđ= 5,5 (kW), Pđ = 2,2 (kW)
Knc=0,4
cos   0,6  tan   1,33

Suất chiếu sáng: P0= 15 (W/m2)
Ta có:
Pcs  p0 .F  15.10  150 W   0,15(kW )
n

Pđl  k nc . pdmi  0, 6.(7,5  5,5  2, 2)  9,12  kW 
i 1

Ptt  Pcs  Pđl  0,15  9,12  9, 27  kW 
Qtt  Ptt .tan   9, 27.1,33  12,33  kVAr 
Stt 



Ptt
9, 27

 15, 45(kVA)
cos 0, 6

Phụ tải của máy Đùn

Diện tích phân xưởng: F=12 (m2)
Pđ = 250 (kW)
Knc=0,7
cos   0,7  tan   1,02

Suất chiếu sáng: P0 = 15 (W/m2)
Ta có:
Pcs  p0 .F  15.12  180 W   0,18(kW )
Pđl  Pđ .knc  250.0,7  175  kW 
Ptt  Pcs  Pđl  0,18  175  175,18  kW 
Qtt  Ptt .tan   175,18.1,02  178,68  kVAr 
Stt 

Ptt
355

 250, 26(kVA)
cos 0, 7

Nguyễn Văn Trang – 54K1 – CNKTĐĐT

Trang 14

Niên khóa: 2013-2018


Trường Đại học Vinh


Đồ án tốt nghiệp

Phụ tải của bộ phận Dao

Diện tích phân xưởng: F = 5 (m2)
Pđ = 2,2 (kW)
Knc =0,2
cos   0,6  tan   1,33

Suất chiếu sáng: P0 = 15 (W/m2)
Ta có:
Pcs  p0 .F  15.5  75 W   0,075(kW )

Pđl  Pđ .knc  2, 2.0, 2  0, 44  kW 
Ptt  Pcs  Pđl  0,075  0, 44  0,52  kW 
Qtt  Ptt .tan   0,52.1,33  0,69  kVAr 
Stt 



Ptt
0,52

 0,87(kVA)
cos 0, 6

Phụ tải của máy Vắt

Diện tích phân xưởng: F =8 (m2)
Pđ = 16 (kW)
Knc = 0,5
cos   0,6  tan   1,33

Suất chiếu sáng: P0= 15 (W/m2)
Ta có:
Pcs  p0 .F  15.8  120 W   0,12(kW )
Pđl  Pđ .knc  16.0,5  8  kW 
Ptt  Pcs  Pđl  0,12  8  8,12  kW 
Qtt  Ptt .tan   8,12.1,33  10,8  kVAr 
Stt 



Ptt
8,12

 13,53(kVA)
cos 0, 6

Phụ tải của bộ phận Băng Rung

Diện tích phân xưởng: F = 4 (m2)
Pđ = 2,2 (kW)
Nguyễn Văn Trang – 54K1 – CNKTĐĐT

Trang 15

Niên khóa: 2013-2018


Trường Đại học Vinh

Đồ án tốt nghiệp

Knc= 0,2
cos   0,6  tan   1,33

Suất chiếu sáng: P0 = 15 (W/m2)
Ta có:
Pcs  p0 .F  15.4  60 W   0,06(kW )
Pđl  Pđ .knc  2, 2.0, 2  0, 44  kW 
Ptt  Pcs  Pđl  0,06  0, 44  0,5  kW 
Qtt  Ptt .tan   0,5.1,33  0,67  kVAr 

Stt 



Ptt
0,5

 0,83(kVA)
cos 0, 6

Phụ tải của máy Sấy

Diện tích phân xưởng: F = 10 (m2)
Pđ = 16 (kW), Pđ = 5,5 (kW)
Knc = 0,7
cos   0,8  tan   0,75

Suất chiếu sáng: P0 = 15 (W/m2)
Ta có:
Pcs  p0 .F  15.10  150 W   0,15(kW )
n

Pđl  k nc . pdmi  0, 7.(16  5,5)  15, 05  kW 
i 1

Ptt  Pcs  Pđl  0,15  15,05  15, 2  kW 

Qtt  Ptt .tan   15, 2.0,75  11, 4  kVAr 
Stt 



Ptt
15, 2

 19(kVA)
cos 0,8

Phụ tải của bộ phận Silo đóng hàng

Diện tích phân xưởng: F = 6 (m2)
Pđ = 2,5 (kW)
Knc = 0,4
cos   0,6  tan   1,33
Nguyễn Văn Trang – 54K1 – CNKTĐĐT

Trang 16

Niên khóa: 2013-2018


Trường Đại học Vinh

Đồ án tốt nghiệp

Suất chiếu sáng: P0= 15 (W/m2)
Ta có:
Pcs  p0 .F  15.6  90 W   0.09(kW )
Pđl  Pđ .knc  2,5.0, 4  1 kW 
Ptt  Pcs  Pđl  0,09  1  1,1 kW 

Qtt  Ptt .tan   1,1.1,33  1, 46  kVAr 
Stt 



Ptt
1,1

 1,83(kVA)
cos 0, 6

Phụ tải của Trạm Bơm

Diện tích phân xưởng: F = 5(m2)
Pđ = 7,5 (kW), Pđ = 5,5 (kW), Pđ = 2,2 (kW)
Knc =0,5
cos   0,6  tan   1,33

Suất chiếu sáng: P0= 15 (W/m2)
Ta có:
Pcs  p0 .F  15.5  75 W   0.075(kW )
n

Pđl  k nc . pdmi  0,5.(2, 2  2, 2  2, 2  2, 2  2, 2)  5,5  kW 
i 1

Ptt  Pcs  Pđl  0,075  5,5  5,58  kW 
Qtt  Ptt .tan   5,58.1,33  7, 42(kVAr)
Stt 



Ptt
5,58

 9,3(kVA)
cos 0, 6

Phụ tải của khu văn phòng và ban quản lý

Diện tích phân xưởng: F = 60 (m2)
Pđ = 15 (kW)
Knc =0,7
cos   0,8  tan   0,75

Suất chiếu sáng: P0= 15(W/m2)

Nguyễn Văn Trang – 54K1 – CNKTĐĐT

Trang 17

Niên khóa: 2013-2018


Trường Đại học Vinh

Đồ án tốt nghiệp

Ta có:
Pcs  p0 .F  15.60  900 W   0,9(kW )

Pđl  Pđ .knc  15.0,7  10,5  kW 
Ptt  Pcs  Pđl  0,9  10,5  11, 4  kW 
Qtt  Ptt .tan   11, 4.0,75  8,55  kVAr 
Stt 



Ptt
11, 4

 14, 25(kVA)
cos 0,8

Phụ tải của kho vật liệu

Diện tích phân xưởng: F = 25(m2)
Pđ = 5 (kW)
Knc = 0,7
cos   0,8  tan   0,75

Suất chiếu sáng: P0 = 15 (W/m2)
Ta có:
Pcs  p0 .F  15.25  375 W   0,375(kW )
Pđl  Pđ .knc  5.0,7  3,5  kW 
Ptt  Pcs  Pđl  0,375  3,5  3,88  kW 

Qtt  Ptt .tan   3,88.0,75  2,91 kVAr 
Stt 

Ptt
3,88

 4,85(kVA)
cos 0,8

Nguyễn Văn Trang – 54K1 – CNKTĐĐT

Trang 18

Niên khóa: 2013-2018


Trường Đại học Vinh

Đồ án tốt nghiệp

Ta rút ra được bảng sau:
Bảng 2-3: Số liệu tính tốn phụ tải của các phân xưởng trong xí nghiệp

TT

Tên phân

P0

xưởng

Knc

(kW)

Pcs

Q đl=Qtt

(kW)

(kVAr)

diện

Pttpx

tích

(kW)

(kVA)

(m2)

1

Máy hơi

15

0,7

0,105

7,97

7,81

11,38

7

2

Kho vật liệu

15

0,7

0,375

2,91

3,88

4,85

25

3

Trục vít

15

0,4

0,15

6,34

4,77

7,95

10

4

Máy trộn

15

0,7

0,225

94,48

92,63

132,33

15

5

Vít tải

15

0,2

0,075

0,69

0,52

0,87

5

6

Cấp liệu ngang

15

0,4

0,15

12,33

9,27

15,45

10

7

Trục đùn

15

0,7

0,18

178,68

175,18

250,26

12

8

Dao

15

0,2

0,075

0,69

0,52

0,87

5

9

Máy vắt

15

0,5

0,12

10,8

8,12

13,53

8

10

Bàn rung

15

0,2

0,06

0,67

0,5

0,83

4

11

Máy sấy

15

0,7

0,15

11,4

15,2

19

10

12

Silo đóng hàng

15

0,4

0,09

1,46

1,1

1,83

6

13

Trạm bơm

15

0,5

0,075

7,42

5,58

9,3

5

14

Khu văn phịng

15

0,7

0,9

8,55

11,4

14,25

60

2.4 Tính tốn phụ tải của tồn nhà máy
Từ bảng số liệu 2-3 ta có:
14

Pttnm = kdt.kpt.

P

ttnmi

= 0,85.1,1.336,48 = 314,61 (kW)

1

14

Qttnm = kdt.kpt.

Q

ttnmi

= 0,85 .1,1.344,39= 322 (kVAr)

1

Trong đó:
Kđt là hệ số đồng thời xét đến khả năng phụ tải lớn nhất của phân xưởng
0,8 0,85 lấy

=

= 0,85

Kpt là hệ số kể đến khả năng phát triển thêm phụ tải trong tương lai của nhà máy:
= 1,05

1,15 lấy

= 1,1

Nguyễn Văn Trang – 54K1 – CNKTĐĐT

Trang 19

Niên khóa: 2013-2018


Trường Đại học Vinh

Đồ án tốt nghiệp

Vậy nên ta có:
Sttnm =

2

2
Pttnm
 Qttnm
= 450,18 (kVA)

Cơng suất biểu kiến tính tốn dự phịng được tính theo cơng thức:
450,18+22,51= 472,69 (kVA)
Ittnm =

Sttnm
3U dm

=

450,18
 683,98 (A)
3.0.38

Hệ số cơng suất tồn nhà máy
Cosφnm =

314,61
Pttnm
 0, 7
=
450,18
Sttnm

Nguyễn Văn Trang – 54K1 – CNKTĐĐT

Trang 20

Niên khóa: 2013-2018