Đồ án tốt nghiệp về nhà máy đồng hồ chính xác

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (973.85 KB, 122 trang )

Đồ án Tốt nghiệp

CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY ĐỒNG HỒ CHÍNH XÁC
I. Loại ngành nghề, qui mơ và năng lực của nhà máy:
1.1: Loại ngành nghề
Ngành Cơ khí đóng vai trị rất quan trọng trong sự nghiệp cơng nghiệp hoá
và hiện đại hoá ở nước ta hiện nay. Trong đó phải kể đến nhà máy Đồng hồ
chính xác nó có nhiệm vụ sản xuất ra các loại đồng hồ chính xác để phục vụ cho
cơng tác đo lường cần có độ chính xác cao, đặc biệt đối với điều kiện nước ta
hiện nay, Nhà máy Đồng hồ chính xác đã góp phần rất lớn cho sự nghiệp cơng
nghiệp hố, hiện đại hố.
Trong nhà máy Đồng hồ chính xác có nhiều hệ thống máy móc khác nhau
rất đa dạng, phong phú và phức tạp, mỗi loại máy đảm nhiệm những chức năng
khác nhau trong dây truyền sản xuất nhưng chúng lại có liên quan chặt chẽ với
nhau tạo ra một dây truyền sản xuất khép kín. Các hệ thống máy móc này có tính
cơng nghệ cao và hiện đại do đó việc cung cấp điện cho nhà máy Đồng hồ chính
xác phải đảm bảo chất lượng điện năng và đạt được độ tin cậy cao.
1.2 Qui mô, năng lực của nhà máy:
a/Giới thiệu về tổng mặt bằng của nhà máy.
Nhà máy Đồng hồ chính xác có tổng diện tích mặt bằng là 156750 m2
trong đó bao gồm bộ phận hành chính và ban quản lý, phân xưởng cơ khí, phân
xưởng dập, phân xưởng lắp ráp số 1, phân xưởng lắp ráp số 2, phân xưởng sửa
chữa cơ khí, phịng thí nghiệm trung tâm, phân xưởng chế thử, bộ phận KCS,
kho thành phẩm, trạm bơm và khu nhà xe. Các bộ phận và phân xưởng được xây
dựng tương đối liền nhau với tổng công suất dự kiến là 10 MW.
-Công suất đặt và diện tích của các phân xưởng được thống kê trong bảng sau:
TT

TÊN PHÂN XƯỞNG

DIỆN TÍCH (
M2)

CƠNG SUẤT ĐẶT
(KW )

1

Phân xưởng cơ khí

2250

1800

2

Phân xưởng dập

2025

1500

Đồ án Tốt nghiệp
3

Phân xưởng lắp ráp số 1

2675

900

4

Phân xưởng lắp ráp số 2

2475

1200

5

Phân xưởng sửa chữa cơ khí

1321

Theo tính tốn

6

Phịng thí nghiệm trung tâm

1000

160

7

Phân xưởng chế thử

1625

500

8

Trạm bơm

1575

120

9

Bộ phận hành chính và Ban quản lý

2637

50

10

Bộ phận KCS và kho thành phẩm

2812

470

11

Khu nhà xe

4125

41,25

12

Phụ tải chiếu sáng các phân xưởng

24520

245,2

Tính toán chiếu sáng sơ bộ cho các phân xưởng, phương pháp tính này chỉ cần
xác định được cơng xuất ánh sáng trên một đơn vị
diện tích (w/m2 )
Ta có Ptổng = P.S (w)
Trong đó : P là cơng suất trên đơn vị mét vng (w/m2)
S là diện tích cần chiếu sáng
Với P = 10w/m2 ; S = 24520 m2
Ta có P = 10. 24520 = 245200 w = 245,2Kw
b/ Giới thiệu về tống sản lượng dự kiến SX ra trong một năm.
Sản lượng của nhà máy sản xuất ra trong một năm , với giá thành dự tính cho
một sản phẩm = 150.000 đồng.
Sản lượng của nhà máy sản xuất ra trong một năm là 500.000 sản phẩm.Với giá
thành cho một sản phẩm =150.000 đồng.
c/ Tổng công suất điện dự kiến của nhà máy:10 MW
3-1 Dự kiến về tổng doanh thu hàng năm và mức độ phát triển tương lai
a/ Doanh thu về sản phẩm chính của nhà máy:

Bt =50.000 x 150.000 = 75 tỷ/năm
b/ Doanh thu về sản phẩm phụ của nhà máy:
Doanh thu về sản phẩm phụ của nhà máy theo dự kiến bằng
2/100 x 75 tỷ =1,5 tỷ/ năm
Tổng doanh thu của nhà máy:
75 tỷ + 1,5 tỷ= 76,5 tỷ đồng/năm

Đồ án Tốt nghiệp
c/ Mức dự kiến phát triển
Dự kiến trong tương lai nhà máy Đồng hồ chính xác sẽ mở rộng và thay thế
các thiết bị, máy móc tiên tiến cho phù hợp để sản xuất ra nhiều sản phẩm có
chất lượng cao hơn phù hợp với sự phát triền của toàn xã hội,dự kiến mức độ
phát triển là 5%/năm.
Do đó sản phẩm chính tăng:
500.000 x 5% = 25000 cái
Doanh thu tăng 5% năm = 76,5 x 5% = 3,83 tỷ
II. Giới thiệu các qui trình cơng nghệ của nhà máy
2.1 Qui trình cơng nghệ chi tiết
a/ Bản vẽ tóm tắt qui trình cơng nghệ :
b/ Chức năng của từng khối trong dây truyền công nghệ của nhà máy:
- Giai đoạn đầu tiên của q trình cơng nghệ là giai đoạn tạo phôi, nguyên liệu
chủ yếu của nhà máy là kim loại đen như gang thép, ngồi ra cịn sử dụng một
phần nhỏ kim loại màu như đồng, nhôm.
- Kim loại được vào nấu chảy và đúc phôi, phôi được làm sạch bằng đất cát,
bằng búa máy chạy bằng khí nén .
Phơi sau khi được làm sạch, cắt bỏ các phần thừa, đầu ngót, ba via, được đưa
sang cắt gọt kim loại hoặc rèn dập để tiếp tục quá trình tạo phơi. Ở q trình này
có rất nhiều các máy móc cơng cụ như: tiện, phay, bào gọt, mài, khoan, doa với
các cỡ khác nhau. Các loại máy móc này có thể làm việc riêng biệt hoặc làm việc

trong dây truyền tự động. Thông thường phân xưởng gia công cắt gọt là phân
xưởng chủ yếu của nhà máy cơ khí chế tạo máy. Ở đây các chi tiết máy được
hồn thiện và đưa sang q trình lắp ráp.
- Một số chi tiết máy chịu mài mòn như các loại bánh răng, trục máy, sau công
đoạn gia công cắt gọt cịn phải qua gia cơng nhiệt luyện như TƠI, RAM, Ủ.
Cơng đoạn này thường dùng các lị tơi, ram, lị cao tần.
- Sau khi gia công nhiệt luyện các chi tiết máy được tiến hành gia cơng chính
xác lần cuối. Sau đó mang lắp ráp và tiến hành thí nghiệm chạy thử rồi qua
bộ phận KCS kiểm nghiệm chất lượng sản phẩm.
- Phân xưởng sửa chữa cơ khí có nhiệm vụ sửa chữa thiết bị cho toàn nhà máy
- Ban quản lý và phòng thiết kế chỉ đạo chung cho toàn nhà máy
c /Mức độ tin cậy cần thiết để đảm bảo cho qui trình vận hành tốt.

Đồ án Tốt nghiệp
- Để cho quá trình Đồng hồ chính xác của nhà máy đảm bảo tốt thì việc cung
cấp điện cho toàn nhà máy và các bộ phận quan trọng như: Phân xưởng cơ
khí gia cơng chi tiết, phân xưởng dập, phân xưởng sửa chữa cơ khí phải đảm
bảo chất lượng và đạt độ tin cậy cao.
- Theo qui trình cơng nghệ của nhà máy thì việc ngừng cung cấp điện của nhà
máy sẽ ảnh hưởng đến chất lượng và số lượng sản phẩm, gây thiệt hại về kinh
tế. Vì vậy theo “Qui phạm trang bị điện” thì nhà máy Đồng hồ chính xác
được xếp vào hộ tiêu thụ loại II.
3 . Giới thiệu phụ tải điện của toàn nhà máy.
3.1. Các đặc điểm của phụ tải điện.
- Phụ tải điện trong nhà máy cơng nghiệp có thể phân ra làm hai loại phụ tải:
+ Phụ tải động lực
+ Phụ tải chiếu sáng.
- Phụ tải động lực thường có chế độ làm việc dài hạn, điện áp yêu cầu trực tiếp
đến thiết bị là 380/220V , công suất của chúng nằm trong dải từ 1 đến hàng

chục Kw và được cung cấp bởi dòng điện xoay chiều tần số công nghiệp
f=50Hz.
- Phụ tải chiếu sáng thường là phụ tải một pha , công suất không lớn. Phụ tải
chiếu sáng bằng phẳng, ít thay đổi và thường dùng dịng điện xoay chiều tần số
f=50Hz.
3.2 . Các yêu cầu về cung cấp điện của nhà máy.
- Căn cứ theo qui trình cơng nghệ sản xuất của nhà máy và đặc điểm của các
thiết bị, máy móc trong các phân xưởng ta thấy tỷ lệ phần trăm phụ tải loại II
lớn hơn phụ tải loại III, do đó nhà máy được đánh giá là hộ phụ tải loại II và
việc cung cấp điện yêu cầu phải được đảm bảo liên tục.
4. Phạm vi đề tài.
- Đây là loại đề tài thiết kế tốt nghiệp nhưng do thời gian có hạn nên việc tính
tốn chính xác và tỷ mỉ cho cơng trình là một khối lượng lớn đòi hỏi thời
gian dài ,do đó ta chỉ tính tốn chọn cho những hạng mục quan trọng của
cơng trình.
- Sau đây là những nội dung chính mà bản thiết kế sẽ đề cập :
+ Thiết kế mạng điện phân xưởng.

Đồ án Tốt nghiệp
+ Thiết kế mạng điện nhà máy.
+ Tính tốn bù cơng suất phản kháng cho mạng điện nhà máy.
+ Tính tốn nối đất cho các trạm biến áp phân xưởng.
+ Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sữa chữa cơ khí.

CHƯƠNG II
XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CÁC PHÂN XƯỞNG
VÀ TOÀN NHÀ MÁY.
I. Xác định phụ tải tính tốn cho phân xưởng sữa chữa cơ khí.
I.1-Phân loại và phân nhóm phụ tải điện trong phân xưởng sữa chữa cơ khí

.
- Các thiết bị điện đều làm việc ở chế độ dài hạn.
- Để phân nhóm phụ tải ta dựa theo nguyên tắc sau :
+ Các thiết bị trong nhóm nên có cùng một chế độ làm việc
+ Các thiết bị trong nhóm nên gần nhau tránh trồng chéo và giảm chiều dài
dây dẫn hạ áp.
+ Công suất thiết bị trong nhóm cũng nên cân đối để khỏi quá chênh lệch
giữa các nhóm nhằm giảm chủng loại tủ động lực.
+ Số lượng thiết bị trong nhóm khơng nên bố trí q nhiều vì các tủ động lực
được chế tạo thường không quá 8 lộ ra.
- Căn cứ vào vị trí , cơng suất của các máy cơng cụ bố trí trên mặt bằng xưởng
ta chia ra làm 6 nhóm thiết bị (phụ tải ) như sau :
Bộ phận dụng cụ:
+ Nhóm 1 : 12; 12; 13; 13; 13; 17; 17; 10; 8; 20; 29
+ Nhóm 2 : 2; 2; 2; 3; 3; 4; 4; 5; 14
+ Nhóm 3 : 1; 6; 7; 9; 9; 16; 18; 28; 19

Đồ án Tốt nghiệp
+ Nhóm 4: 7; 15; 21; 22; 23; 27; 32; 33
+ Nhóm 5 : 11; 24; 31; 34; 45; 48; 50; 51
+ Nhóm 6: 43; 43; 44; 46; 47; 49; 50; 52; 53; 54
- Bảng công suất đặt tổng của các nhóm:
B 1-1
Nhóm phụ
tải
Cơng suất
tổng (kW)

1

2

3

4

5

6

58,2

59,5

58,05

70

65,8

52,5

Bảng 2-2: Bảng phân nhóm thiết bị điện của phân xưởng sửa chữa cơ khí
Cơng
Ký hiệu
T
Số
suất đặt Ghi chú
Tên nhóm và tên thiết bị

trên mặt
T
lượng
(kW)
bằng
Nhóm 1
1 Máy bào ngang
12
2
9
2 Máy xọc
13
3
8,4
3 Máy khoan hướng tâm
17
1
1,7
4 Máy phay đứng
10
1
7,0
5 Máy phay ngang
8
1
1,8
6 Máy mài trong
20
1
2,8

7 Cưa máy
29
1
1,7
Cộng nhóm 1
10
58,2
Nhóm 2
8 Máy tiện tự động
2
3
5,1
9 Máy tiện tự động
3
2
14
10 Máy tiện tự động
4
2
5,6
11 Máy tiện tự động
5
1
2,2
12 Máy xọc
14
1
2,8
9
59,5

CỘNG NHĨM
2

Nhóm 3
13 Máy tiện ren
14 Máy tiện rê vôn ve

1
6

1
1

4,5
1,7

Đồ án Tốt nghiệp
15
16
17
18
19
20

21
22
23
24

25
26
27
28

29
30
31
32
33
34
35
36

37
38

Máy phay vạn năng
Máy phay đứng
Máy doa ngang
Máy mài phẳng
Cưa tay

MÁY MÀI
TRỊN
CỘNG THEO
NHĨM 3
Nhóm 4
Máy phay vạn năng
Máy khoan vạn năng

Máy mài dao cắt gọt
Máy mài sắc vạn năng
Máy khoan bàn
Máy mài phá
Lò điện kiểu đứng
Lò điện kiểu bể
Cộng theo nhóm 4
Nhóm 5
Máy mài
Máy ép kiểu trục khuỷu
Lò điện kiểu buồng
Bể điện phân
Máy tiện ren
Máy phay răng
Máy bào ngang
Máy mài trịn
Cộng theo nhóm 5
Nhóm 6
Máy tiện ren
MÁY TIỆN REN

7
9
16
18
28
19

1
2

1
1
1
1

3,4
14
4,5
9
1,35
5,6

9

58,05

7
15
21
22
23
27
32
33

1
1
1
1
1

1
1
1
8

3,4
4,5
2,8
0,65
0,65
3
25,5
30
70

11
24
31
34
45
48
50
51

1
1
1
1
1
1

1
1
8

2,2
1,7
30
10
4,5
2,8
7,6
7,0
65,8

43
44

2
1

10
7

Đồ án Tốt nghiệp
39
40
41
42
43

44
45

Máy phay vạn năng
Máy phay vạn năng
Máy xọc
Máy bào ngang
Máy khoan đứng
Máy nén khí
Quạt
Cộng theo nhóm 6
Tổng cơng suất phụ tải
động lực tồn phân xưởng

46
47
49
50
52
53
54

1
1
1
1
1
1
1
10

2,8
2,8
2,8
7,6
1,8
10
3,2
58
369,55

I.2 - Giới thiệu các phương pháp tính phụ tải tính tốn:
a- Khái niệm về phụ tải tính tốn :
Phụ tải tính tốn là phụ tải khơng có thực, nó cần thiết cho việc chọn các
trang thiết bị CCĐ trong mọi trạng thái vận hành của hệ thống CCĐ. Trong thực
tế vận hành ở chế độ dài hạn người ta muốn rằng phụ tải thực tế khơng gây ra
những phát nóng các cho trang thiết bị CCĐ ( dây dẫn, máy biến áp, thiết bị
đóng cắt v.v...), ngồi ra ở các chế độ ngắn hạn thì nó khơng 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 không 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,
khơng đổi tương đương với phụ tải thực tế, biến thiên về hiệu quả 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 1 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 làm nhẩy 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.
b- Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn:

Đồ án Tốt nghiệp
1. Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình và hệ
số cực đại:
Cơng thức tính : Ptt =Km. Ptb =Km .Ksd. Pđm (2 –1)
Trong đó :
Pđmi: Cơng suất định mức của phụ tải
Kmax: Hệ số cực đại công suất tác dụng với khoảng thời gian
trung bình hố T= 30 phút.
Ksd :Hệ số sử dụng công suất của phụ tải.
Phương pháp này thường được dùng để tính tốn phụ tải cho một nhóm phụ
tải, cho các tủ động lực trong toàn bộ phân xưởng. Nó cho một kết quả khá chính
xác nhưng địi hỏi một lượng thông tin khá đầy đủ về các phụ tải như: chế độ làm
việc của từng phụ tải, công suất đặt của từng phụ tải, số lượng thiết bị trong
nhóm (Ksdi, Pđmi, Cosϕ …)
2/ Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình và độ
lệch trung bình bình phương .
Theo phương pháp này:
(2-2)
Ptt = Ptb ± β . σtb
Trong đó :
Ptb - Phụ tải trung bình của đồ thị nhóm phụ tải.
β - Bộ số thể hiện mức tán xạ.
σtb - Độ lệch của đồ thị nhóm phụ tải.
Phương pháp này thường được dùng để tính tốn phụ tải cho các nhóm thiết bị

của phân xưởng hoặc của tồn bộ xí nghiệp. Tuy nhiên phương pháp này ít được
dùng trong tính tốn thiết kế mới vì nó địi hỏi khá nhiều thơng tin về phụ tải mà
chỉ phù hợp với các hệ thống đang vận hành.
3) Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình và hệ số hình dạng:
Theo phương pháp này:
Ptt = Khd . Ptb
Qtt = Khdq . Qtb hoặc Qtt = Ptt . tgϕ

(2-3)
(2-4)

Trong đó:
Ptb ; Qtb - Phụ tải tác dụng và phản kháng trung bình trong ca mang
tải lớn nhất.

Đồ án Tốt nghiệp
Khd ; Khdq - Hệ số hình dạng (tác dụng và phản kháng) của đồ thị phụ
tải.
Phương pháp này có thể áp dụng để tính phụ tải tính tốn ở thanh cái tủ phân
phối phân xưởng hoặc thanh cái hạ áp của trạm biến áp phân xưởng. Phương
pháp này ít được dùng trong tính tốn thiết kế mới vì nó u cầu có đồ thị của
nhóm phụ tải.
4) Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất đặt và hệ số nhu cầu: theo
phương pháp này thì:
Ptt = Knc . Pđ

(2-5)

Trong đó:

Knc - Hệ số nhu cầu của nhóm phụ tải.
Pđ - Cơng suất đặt của nhóm phụ tải.
Phương pháp này cho kết quả khơng chính xác lắm, tuy vậy lại đơn giản và có
thể nhanh chóng cho kết quả cho nên nó thường được dùng để tính phụ tải tính
tốn cho các phân xưởng, cho tồn xí nghiệp khi khơng có nhiều các thơng tin về
các phụ tải hoặc khi tính tốn sơ bộ phục vụ cho việc qui hoạch .v.v...
5) Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản
suất: theo phương pháp này thì:
Ptt = p0 . F

(2-6)

p0 - Suất phụ tải tính tốn cho một đơn vị diện tích sản xuất.
Trong đó;
F - Diện tích sản suất có bố trí các thiết bị dùng điện.
Phương pháp này thường chi được dùng để ước tính phụ tải điện vì nó cho kết
quả khơng chính xác. Tuy vậy nó vẫn có thể được dùng cho một số phụ tải đặc
biệt mà chi tiêu tiêu thụ điện phụ thuộc vào diện tich hoặc có sự phân bố phụ tải
khá đồng đều trên diện tích sản suất.
6) Xác định phụ tải tính tốn theo suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị
sản phẩm và tổng sản lượng: theo phương pháp này

Đồ án Tốt nghiệp
M .a 0
T

(2-7)

Ptt = KM . Ptb

(2-8)

Ptb =

Trong đó:
a0 - [kWh/1đv] suất chi phí điện cho một đơn vị sản phẩm.
M - Tổng sản phẩm sản xuất ra trong khoảng thời gian khảo sát T (1
ca; 1 năm)
Ptb - Phụ tải trung bình của xí nghiệp.
KM - Hệ số cực đại công suất tác dụng.
Phương pháp này thường chỉ được sử dụng để ước tính, sơ bộ xác định phụ tải
trong công tác qui hoạch hoặc dùng để qui hoạch nguồn cho xí nghiệp.
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
đang làm việc bình thường và được tính theo cơng thức sau:
Iđn = Ikđ (max) + (Itt - ksd . Iđm (max))

(2-9)

Trong đó:
Ikđ (max) - dịng khởi động của thiết bị có dịng khởi động lớn nhất
trong nhóm máy.
Itt
- dịng điện tính tốn của nhóm máy.
Iđm (max) - dịng định mức của thiết bị đang khởi động.
ksd
- hệ số sử dụng của thiết bị đang khởi động.
I.3 Tính phụ tải tính tốn cho các nhóm thiết bị của phân xưởng sửa chữa

cơ khí:
a/ Giới thiệu phương pháp sử dụng:
Với phân xưởng sửa chữa cơ khí theo các đề thiết kế giáo học thường cho
các thông tin khá chi tiết về phụ tải và vì vậy để có kết quả chính xác nêu chọn
phương pháp tinh tốn là: “Tính phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình và hệ
cực đại”. Dưới đây là nội dung cơ bản của phương pháp này:
Ptt = KM . Ptb = KM . Ksd . Pđm
Trong đó:

(2-10)

Đồ án Tốt nghiệp
Ptb - Cơng suất trung bình của phụ tải trong ca mang tải lớn nhất.
Pđm - Công suất định mức của phụ tải. (tổng công suất định mức của nhóm
phụ tải).
Ksd - Hệ số sử dụng cơng suất tác dụng của phụ tải (hệ số sử dụng chung
của nhóm phụ tải có thể được xác định từ hệ số sử dụng của từng thiêts bị
đơn lẻ trong nhóm).
KM - Hệ số cực đại cơng suất tác dụng của nhóm thiết bị (hệ số này sẽ
được xác định theo số thiết bị điện hiệu quả và hệ số sử dụng của nhóm
máy)
Như vậy để xác định phụ tải tính tốn theo phương pháp này chúng ta cần phải
xác định được hai hệ số Ksd và KM.
Hệ số sử dụng: theo định nghĩa là tỷ số giữa công suất trung bình và cơng suất
định mức. Trong khi thiết kế thông thường hệ số sử dụng của từng thiết bị được
tra trong các bảng của sổ tay và vì vậy chúng ta có thể xác định được hệ số sử
dụng chung của tồn nhóm theo cơng thức sau:

n

K sd

P
= tb =
Pdm

∑p
i =1

dmi

.k sdi

n

∑p
i =1

(2-11)

dmi

Trong đó:
pđmi - cơng suất định mức của phụ tải thứ i trong nhóm thiết bị
ksdi - hệ số sử dụng công suất tác dụng của phụ tải thứ i trong nhóm.
n - tổng số thiết bị trong nhóm.
Ksd - hệ số sử dụng trung bình của cả nhóm máy.
Cùng một khái niệm tương tự chúng ta có thể cũng xác định được hệ số sử
dụng đối với cơng suất phản kháng. Tuy nhiên ít có các tài liệu để tra được hệ số

sử công suất phản kháng, nên ở đây không đề cập đến công thức tính tốn.
Hệ số cực đại KM:là một thơng số phụ thuộc chế độ làm việc của phụ tải và số
thiết bị dùng điện có hiệu quả của nhóm máy, Trong thiết kế hệ số này được tra
trong bảng theo Ksd và nhq của nhóm máy.
Số thiết bị dùng điện hiệu quả: “là số thiết bị giả thiết có cùng cơng suất, cùng
chế độ làm việc gây ra một phụ tải tính tốn bằng phụ tải tính tốn của nhóm
thiết bị điện thực tế có cơng suất và chế độ làm việc khác nhau”. Số thiết bị điện
hiệu quả có thể xác định được theo công thức sau:

Đồ án Tốt nghiệp
n

nhq =

(∑ p dmi ) 2
i =1
n

∑(p
i =1

dmi

)

(2-12)

2

Các trường hợp riêng để xác định nhanh nhq:
Trường hợp 1:

Khi

m=

và K sd ≥ 0,4

nhq = n

Thì
Trong đó:

p dm max
≤3
p dm min

pdm max - công suất định mức của thiết bị lớn nhất trong nhóm.
pdm min - cơng suất định mức của thiết bị nhỏ nhất trong nhóm.
Ksd - hệ số sử dụng cơng suất trung bình của nhóm máy.

Trường hợp 2: Khi trong nhóm có n1 thiết bị có tổng công suất định mức
nhỏ hơn hoặc bằng 5% tổng cơng suất định mức của tồn nhóm.
n1

n

i =1

i =1

∑ S dmi ≤ 5%∑ S dmi

thì

nhq = n - n1

Trường hợp 3: Khi m > 3 và Ksd ≥ 0,2
n

n hq =

2.∑ Pdmi

(2-13)

i =1

Pdm max

Chú ý: nếu khi tính ra nhq > n thì lấy

nhq = n

Trường hợp 4: Khi khơng có khả năng sử dụng các cách đơn giản để
ϕtính nhanh nhq thì có thể sử dụng các đường cong hoặc bảng tra. Thông thường
các đường cong và bảng tra được xây dựng quan hệ giữa n *hq (số thiết bị hiệu quả
*
tương đối) với các đại lượng n* và P* . Và khi đã tìm được

thì số thiết bị
* n hq

điện hiệu quả của nhóm máy sẽ được tính;

nhq = n . n hq

Đồ án Tốt nghiệp
Trong đó:
n* =

n1
n

và

P* =

Pdm1
Pdm

n1 - số thiết bị có cơng suất lớn hơn một nửa cơng suất của thiết bị
có cơng suất lớn nhất trong nhóm máy.
Pđm1 - tổng công suất định mức của n1 thiết bị.
Pđm - tổng công suất định mức của n thiết bị (tức của tồn bộ
nhóm).
b) Tính phụ tải tính tốn cho nhóm i:
Tính cho nhóm 1: n =10.
Tổng cơng suất:

Pđm= 58,2 KW.
Cơng suất của thiết bị có cơng suất lớn nhất: Pđm max = 9KW
Cơng suất của thiết bị có cơng suất nhỏ nhất: Pđm min = 1,7KW
Tra bảng P L 1-1 ta có: Ksd = 0,2
cosϕ = 0,5 – 0,6 lấy cosϕ =0,6 => tgϕ =1,33
+ Tính m: m = Pđm max/ Pđm min = 9/1,7 = 5,3 > 3
Theo trường hợp 3: m = 5,3 > 3 và Ksd ≥ 0,2. Nên ta áp dụng cơng thức( 2-13) để
tính số thiết bị làm việc hiệu quả:
n

n hq =

2.∑ Pdmi
i =1

Pdm max

=

2.58,2
= 11,64
10

nhq = 10

Lấy:

Từ Ksd = 0,2 và nhq = 10 tra phụ lục 1-5 của tài liệu Hệ thống cung cấp điện
của Nguyễn Công Hiền ta được:
Kmax = 1,84

+ Tính phụ tải tính tốn của nhóm 1:
Ptt = Kmax.Ksd.

10

∑p
i =1

dmi

= 1,84 . 0,2 . 58,2 = 21,418 kW

Qtt = Ptt . tgφ = 21,418 . 1,33 = 28,485 kVAR
= 21 , 418 + 28 , 485 = 35,64 kVA
Stt = P + Q
2

tt

2

tt

2

2

Đồ án Tốt nghiệp
Itt =

s

tt

3.U

=

35,64
3. 0,38

= 54,154 A

c- Tính phụ tải tính tốn cho các nhóm cịn lại (2-3-4-5-6)
Bằng phương pháp và cách tính giống như với nhóm I ta được các kết quả
ghi trong bảng 2-3.
Chú ý:
Nhóm nào có hệ số Cos không giống nhau và Ksd không giống nhau ta phải tính
Cos trung bình Ksd trung bình.
Theo cơng thức:
n

Cosϕ tb =

∑P

dmi

.Cosϕ

1

i

n

∑P

dmi

1

n

Ksd tb =

∑K

sdi

.Pdmi

1

n

∑P

dmi

1

( Bảng kết qủa tính tốn B 2-3 ở trang sau)

Đồ án Tốt nghiệp
Trang 114

Tháng 9/2002

Phạm Cao Bính - Khoa Tại chức Hệ thống điện - Trường Đại
Học Bách Khoa Hà Nội

Đồ án Tốt nghiệp
Trang 115

Tháng 9/2002

Phạm Cao Bính - Khoa Tại chức Hệ thống điện - Trường Đại
Học Bách Khoa Hà Nội

Đồ án Tốt nghiệp
Trang 116

Tháng 9/2002

Phạm Cao Bính - Khoa Tại chức Hệ thống điện - Trường Đại

Học Bách Khoa Hà Nội

Đồ án Tốt nghiệp
Trang 117

Tháng 9/2002

1-4/ Tính phụ tải tính tốn cho tồn bộ phân xưởng sửa chữa cơ khí
a/ Phụ tải tính tốn động lực của tồn phân xưởng
Ta có :

P

ttdl

=

n

K dt .∑ Pi
i =1

(2-14)

Trong đó : Pttdl : là cơng suất tác dụng tính tốn động lực của phân xưởng kđt:
Là hệ số đồng thời đạt giá trị max công suất tác dụng ( thông thường Kđt = 0,85
–1) ta chọn Kđt
Pttnhi : Là công suất tác dụng tính tốn nhóm thứ i
m : Là số nhóm.

- Lấy kđt = 0,85 và thay Ptt của nhóm vào cơng thức ta được
Pttđlpx=0,85 .(20,48 + 20,32 +21,14 +20,61+ 14,65 +16,86) = 114,08 KW
b/ Tính phụ tải chiếu sáng cho tồn bộ phân xưởng:

Phạm Cao Bính - Khoa Tại chức Hệ thống điện - Trường Đại
Học Bách Khoa Hà Nội

Đồ án Tốt nghiệp
Trang 118

Tháng 9/2002

Phụ tải chiếu sáng được tính theo cơng suất chiếu sáng trên một đơn vị diện
tích theo cơng thức sau :
Pcs =P0.F. (1-15)
Pcspx = ∑ Pcsii

(2-16)

Trong đó :Pcs: Là cơng suất chiếu sáng (KW)
P0 : Suất phụ tải chiếu sáng trên đơn vị diện tích (W/m2)
F : Diện tích cần được chiếu sáng

(m2)

Pcsi (KW) Cơng suất chiếu sáng của bộ phận thứ i trong phân xưởng
k :Số bộ phận giả thiết có yêu cầu mức độ chiếu sáng khác nhau trong
phân xưởng
Tra bảng phụ lục 1-7 (Hệ thống cung cấp điện) với phân xưởng cơ khí

có: Po (W/ m2 ) =13-16 ta chọn Po =16
Diện tích phân xưởng cơ khí theo bảng 1-1: F =1321 m2
Pcs =16.1321 =21136 W =21,136 KW

c / Phụ tải tính tốn của tồn bộ phân xưởng sữa chữa cơ khí:
Cơng thức tính:

S
3.U
P
cos ϕ =
S
I

ttpx

=

2-18

ttpx

ttpx

dm

2-19

ttpx

2-20
2-21
2-22

Phạm Cao Bính - Khoa Tại chức Hệ thống điện - Trường Đại
Học Bách Khoa Hà Nội

Đồ án Tốt nghiệp
Trang 119
P
Q

ttpx

ttpx

=
=

S ttpx =

n

k ∑p
dt

1

k

tt . nhi

+∑
i =1

Tháng 9/2002
p

csi

n

k ∑Q
dt

1

tt . nhi

2
2
Pttpx
+ Q ttpx

Trong đó :
Kđt ,Kdtr hệ số đồng thời công suất tác dụng và công suất phản kháng = 0,85
m :số nhóm thiết bị động lực trong phân xưởng
K số khu vực chiếu sáng khác nhau trong phân xưởng, thay các số liệu đã có
vào cơng thức ta có:

Pttpx=0,85 . 151,626 + 21,136 =150,02 KW
Qttpx=0,85 .(28,485 + 30,07 +29,34 + 75,88 +43,59 + 33,192) = 240,557
KVAR
Sttpx = 150,022+240,5572
cosϕ =
Ittpx=

= 283,48 KVA

150,02
= 0,53
283,48

283,48
= 430,7 A
1,73.0,38

d/ Tính tốn phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị và phân xưởng
Cơng thức tính:
Iđn=Ikđmax+(It tn-ksd. Iđmmax) = kmn. Iđmmax+ (Itt – ksd. Iđmmax)
Trong đó : Ikđmax là dịng điện khởi động của thiết bị có dịng điện khởi động
lớn nhất trong nhóm máy.
Ittn là dịng điện tính tốn của nhóm máy
Iđmmaxlà dòng điện định mức của thiết bị đang khởi động
kmm : là hệ số mở máy của động cơ (kmm=5÷7)
Tính tốn cho nhóm máy 1 : Trong nhóm có máy Bào ngang có cơng suất
lớn nhất là 9 kw - cosϕ = 0,6.

Phạm Cao Bính - Khoa Tại chức Hệ thống điện - Trường Đại
Học Bách Khoa Hà Nội

Đồ án Tốt nghiệp
Trang 120

Tháng 9/2002

Ta có I đmmax = 22,79 A (kết quả bảng 2-3)
Lấy kmm = 6 => Ikđmmax = kmm . Iđmmax =6 .22,79 = 136,74A
Itt =54,17A (Kết quả bảng 2-3)
Thay số vào cơng thức tính Iđn ở trên ta được :
Iđn1 = 136,74 + (54,15 – 0,2 . 22,79) = 186,332 A
- Tính tốn cho nhóm máy 2 : trong nhóm có máy tiện tự động có cơng suất
lớn nhất là 14 kw - cosϕ = 0,6.
Ta có I đmmax = 35,45A (kết quả bảng 2-3)
Lấy kmm = 6 => Ikđmmax = kmm . Iđmmax =6 .35,45 = 212,7A
Itt =57,16A (Kết quả bảng 2-3)
Thay số vào cơng thức tính Iđn ở trên ta được :
Iđn2= 212,7 + (57,16 – 0,2 .35,45) = 262,77 A
- Tính tốn cho nhóm 3:
+ Bằng cách tính như cho nhóm 1 ta được:
Iđn3= 261,38 A
- Tính tốn cho nhóm 4 : trong nhóm có Lị điện kiểu bể có cơng suất lớn
nhất là 30 kw - cosϕ = 0,7
Ta có I đmmax = 65,1A (kết quả bảng 2-3)
Lấy kmm = 6 => Ikđmmax = kmm . Iđmmax =6 .65,1 = 390,6A
Itt = 137,236A (Kết quả bảng 2-3)
Iđn4= 396,6 + (137,236 – 0,5 .65,1) = 479,086 A
-Tính tốn cho nhóm 5 : trong nhóm có Lị điện kiểu buồng có cơng suất
lớn nhất là 30 kw; cosϕ = 0,7

Ta có I đmmax = 65,1A (kết quả bảng 2-3)
Ikđmax = 6 . 65,1 = 390,6 A

Phạm Cao Bính - Khoa Tại chức Hệ thống điện - Trường Đại
Học Bách Khoa Hà Nội

Đồ án Tốt nghiệp
Trang 121

Tháng 9/2002

Itt = 86,72A (Kết quả bảng 2-3)
Iđn5 = 390,6 + (86,72 – 0,5 .65,1) = 444,86 A
-Tính tốn cho nhóm 6 : trong nhóm có máy tiện ren có cơng suất lớn nhất
là 10 kw; cosϕ =0,6
Ta có I đmmax = 25,32 A (kết quả bảng 2-3)
Ikđmax =6 .25,32 = 151,92 A
Itt = 64,48A (Kết quả bảng 2-3)
Iđn7 = 151,92 + (64,48 – 0,2 .25,32) = 211,236 A
-Tính tốn cho tồn phân xưởng : trong phân xưởng máy lớn nhất có cơng
suất là 30kw và cosϕ = 0,7
Xác định theo công thức : Iđnpx =( Ikđmax + Ittpx-Ksd . Ikđmax)
Ta có : Iđmmax= 65,1 A(Kết quả bảng 2-3)
Ikđmax= 390,6A (tính tốn trên)
Ittpx= 455,516 A
Iđnpx = 390,6 +(455,516 – 0,2 .65,1 ) = 833,1 A
II. Xác định phụ tải tính tốn cho các phân xưởng khác trong toàn nhà
máy
2-1 Giới thiệu phương pháp hệ số nhu cầu.

a/Lựa chọn phương pháp tính:
Trong đồ án giáo học thơng thường đề bài chỉ cho các thông tin đơn giản về
phụ tải của các phân xưởng như: Tổng công suất đặt của chúng, tổng diện
tích mặt bằng và tên các phân xưởng.Sự phân bố phụ tải trên mặt bằng và
tên thiết bị là khơng biết vì vậy chỉ có thể xác định được phụ tải tính tốn

Phạm Cao Bính - Khoa Tại chức Hệ thống điện - Trường Đại
Học Bách Khoa Hà Nội

Đồ án Tốt nghiệp
Trang 122

Tháng 9/2002

của chúng theo các phương pháp tính gần đúng. Trong phần này ta chọn
phương pháp tính là: (xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất đặt và hệ số
nhu cầu)
b/Giới thiệu phương pháp hệ số nhu cầu
Theo phương pháp này thì phụ tải tính tốn của nhóm hộ tiêu thụ được xác
định bằng biểu thức sau:
Cơng thức tính tốn : Ptt=knc. PΣđmi

(2-24)

Qtt=Ptt . tgϕ
S tt = Ptt2 + Qtt2 =

I ttpx =

S ttpx

(2-25)
Ptt
cos ϕ

(2-26)
(2-27)

3.U dm

Trong đó: PΣđm là tổng suất đặt của phân xưởng
knc là hệ số nhu cầu của phân xưởng
tgϕ tương ứng với cosϕ đặc trưng riêng của các hộ phụ tải,
thông số này có thể tra trong các tài liệu chuyên mơn.

2-2 Tính tốn phụ tải động lực và chiếu sáng cho các phân xưởng.
a- Tính tốn chi tiết phụ tải cho phân xưởng rèn:
- Phụ tải động lực của phân xưởng rèn
Theo phụ lục 1-3 (hệ thống cung cấp điện)ta có:
Knc = 0,4 , cosϕ = 0,6 , tgφ = 1,33 , Pđ = 1800 KW
Pttđl =knc .Pđ = 0,4 .1800 = 720 KW
-Tính phụ tải chiếu sáng cho phân xưởng cơ khí( Gia cơng chi tiết):
Cơng thức tính tốn : Pcspx=P0.F
Trong đó: Pcspx là cơng suất chiếu sáng của phân xưởng

Phạm Cao Bính - Khoa Tại chức Hệ thống điện - Trường Đại
Học Bách Khoa Hà Nội

Đồ án Tốt nghiệp
Trang 123

Tháng 9/2002

P0 là suất phụ tải chiếu sáng trên một đơn vị diện tích
F là diện tích cần được chiếu sáng
- Theo bảng 1-1 chương 1 ta có : FCK = 2250 m2
Ư Pcspx=16 .2250 = 36000 W = 36 KW
b- Tính chi tiết cho các phân xưởng cịn lại:
-Bằng cách tính tương tự như phân xưởng rèn ta tính được phụ tải tính tốn cho
các phân xưởng khác còn lại trong nhà máy. Kết quả tính tốn được ghi trong
bảng 2-4.

B ảng 2-4
Tên phân xưởng

Pđ

Kn

Kw

c

ϕ

Phân xưởng
cơkhí( Gia cơng
chi tiết)