Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí địa phương
MỤC LỤC
LỜI
NÓI
ĐẦU.......................................................................................................4
CHƯƠNG I. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA CÁC PHÂN XƯỞNG
VÀ TOÀN NHÀ MÁY.........................................................................................5
I.Giới thiệu chung về nhà máy..............................................................................5
IICỏc phương pháp xác định phụ tải tính toán......................................................6
1.Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt..................................................6
2.Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình......................................7
III.Xỏc định phụ tải tính toán của phân xưởng sửa chữa cơ khí...........................8
1.Phõn
nhúm
cỏc
phụ
tải.....................................................................................8
2.Xác
định
phụ
tải
tính
toán
cho
cỏc
nhúm
phụ
tải...........................................10
3.Tớnh
toán

phụ
tải
chiếu
sáng..........................................................................14
4. Phụ tải tính toán toàn phân xưởng................................................................14
IV. Xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng còn lại.................................14
V.Xỏc định phụ tải tính toán của nhà máy..........................................................20
VI.Xác định tâm phụ tải điện và vẽ biểu đồ........................................................20
1.Biểu đồ phụ tải...............................................................................................20
2.Xác định tâm phụ tải điện..............................................................................21
CHƯƠNG II.
THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CAO ÁP CHO TOÀN NHÀ MÁY..........................23
I.Chọn cấp điện áp vận hành...............................................................................23
II. Vạch các phương án cung cấp điện................................................................23
1.Phương án về các trạm biến áp phân xưởng..................................................23
1.1.Phương án 1: Đặt 7 trạm biến áp phân xưởng..........................................24
1.2.Phương án 2: Đặt 6 trạm biến áp phân xưởng..........................................27
2.Xác định vị trí đặt các trạm biến áp phân xưởng...........................................29
3.Phương án cung cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng.........................30
3.1.Các phương án cung cấp điện cho các trạm biến áp phân xưởng............30
3.2.Xác định vị trí đặt các trạm biến áp trung gian, trạm phân phối trung
tâm.......................................................................................................................36
III.Tớnh
toán
kinh
tế
lựa
chọn
phương
án.........................................................36

III.1.Phương án 1.................................................................................................36
1.Chọn máy biến áp phân xưởng và xác định tổn thất điện năng ΔA trong các
trạm biến áp.........................................................................................................36
2.Chọn cáp và xác định tổn thất công suất, tổn thất điện năng trong mạng
điện......................................................................................................................38
3.Chi phí tính toán cho phương án 1.................................................................43
III.2.Phương án 2.................................................................................................43
Sinh viên : Vũ Hải Đông_Lớp HTĐ3_K47

1


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí địa phương
1.Chọn máy biến áp phân xưởng và xác định tổn thất điện năng ΔA trong các
trạm biến áp.........................................................................................................44
2.Chọn cáp và xác định tổn thất công suất, tổn thất điện năng trong mạng
điện......................................................................................................................45
3.Chi phí tính toán cho phương án 2.................................................................46
III.3.Phương án 3.................................................................................................48
1.Chọn máy biến áp phân xưởng và xác định tổn thất điện năng ΔA trong các
trạm biến áp........................................................................................................ 49
2.Chọn cáp và xác định tổn thất công suất, tổn thất điện năng trong mạng
điện......................................................................................................................49
3.Chi phí tính toán cho phương án 3.................................................................51
III.4.Phương án 4.................................................................................................51
1.Chọn máy biến áp phân xưởng và xác định tổn thất điện năng ΔA trong các
trạm biến áp.........................................................................................................52
2.Chọn cáp và xác định tổn thất công suất, tổn thất điện năng trong mạng
điện......................................................................................................................53

3.Chi phí tính toán cho phương án 4.................................................................54
IV. Thiết kế chi tiết cho phương án 4..................................................................56
1.Chọn dây dẫn từ nguồn điện về nhà máy.......................................................56
2.Trạm
phân
phối
trung
tâm..............................................................................57
3.Trạm biến áp phân xưởng..............................................................................59
3.1.Chọn dao cách ly......................................................................................60
3.2.Chọn
cầu
chì
cao
áp..................................................................................60
3.3. Chọn ỏptụmat và thanh dẫn cho tủ phân phối hạ
áp................................61
4. Tính toán ngắn mạch và kiểm tra các thiết bị điện ......................................67
4.1 Tính toán ngắn mạch phía cao áp.............................................................67
4.2.Tớnh
toán
ngắn
mạch
phía
hạ
áp...............................................................70
CHƯƠNG III. THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP CHO PHÂN XƯỞNG SỬA
CHỮA CƠ KHÍ...................................................................................................78
I.Phương án cấp điện cho trạm biến áp phân xưởng...........................................78
1.Yêu

cầu
chung................................................................................................78
2.Lựa chọn phương án......................................................................................79
II.Lựa chọn các thiết bị cho phân xưởng.............................................................80
1.Chọn ỏptụmỏt đặt tại trạm biến áp B5 ..........................................................80
2.Chọn
cáp
từ
trạm
biến
áp
B5
về
tủ
phân
phối................................................80
3.Chọn tủ phân phối..........................................................................................81

Sinh viên : Vũ Hải Đông_Lớp HTĐ3_K47

2


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí địa phương
4.Chọn
cáp
từ
tủ
phân

phối
tới
tủ
động
lực.......................................................82
5.Chọn ỏptụmỏt
tổng
và thanh góp cho các tủ
đông
lực...................................83
III.Tớnh toán ngắn mạch phía hạ áp của phân xưởng sửa chữa cơ
khí................83
1.Các
thông
số
của
sơ
đồ
thay
thế.....................................................................84
2.Tớnh
toán
ngắn
mạch
và
kiểm
tra
thiết
bị
đã

chọn.........................................85
III.Chọn
ỏptụmỏt
và
dây
dẫn
cho
các
thiết
bị......................................................90
1.Chọn
ỏptụmỏt
và
cáp
cho
nhóm
1..................................................................91
2.Chọn
ỏptụmỏt
và
cáp
cho
nhóm
còn
lại.........................................................92
CHƯƠNG IV.
THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ..................96
I.Giới thiệu chung................................................................................................96
1.Một số hình thức chiếu sáng..........................................................................96
2.Một số thiết bị dùng cho chiếu sáng..............................................................96

3.Yêu cầu dối với hệ thống chiếu sáng............................................................ 97
4.Phương pháp tính toán chiếu sáng theo hệ số sử dụng................................. 97
II.Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng SCCK................................................... 98
1.Xác định số lượng, công suất bóng đèn........................................................ 98
2.Thiết kế mạng chiếu sáng............................................................................. 99
CHƯƠNG V.BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG CHO NHÀ MÁY...............103
I.í nghĩa của việc bù công suất phản kháng.....................................................103
II.Tớnh
toán
bự
công
suất
phản
kháng
để
nâng
cao
cosϕ..................................104
1.Xác
định
dung
lượng
bù...............................................................................104
2.Chọn
thiết
bị
bù............................................................................................104
3.Vị trí đặt thiết bị bù......................................................................................105
4.Phân
phối

dung
lượng
bù
trong
mạng
hình
tia.............................................105
III.bự công suất phản kháng cho nhà máy.........................................................106
1.Xác định dung lượng và lựa chọn thiết bị bù...............................................106
2.Phân bố dung lượng bù cho các trạm biến áp phân xưởng..........................107
CHƯƠNG VI.THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP PHÂN XƯỞNG ........................111
I.Giới thiệu chung..............................................................................................111
II.Lựa chọn các thiết bị chính cho trạm.............................................................111
Sinh viên : Vũ Hải Đông_Lớp HTĐ3_K47

3


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí địa phương
1.Chọn máy biến áp........................................................................................112
2.Chọn thiết bị cao áp.....................................................................................112
II.Kết cấu trạm biến áp phân xưởng..................................................................116
III.Nối đất trạm biến áp.....................................................................................117
CHƯƠNG VII.
THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY TRUNG ÁP CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY..........120
I.Cỏc số liệu về dây AC-50 phục vụ cho tính toán............................................120
II.Lựa chọn các phần tử của đường dây............................................................120
III.Tớnh ứng suất, độ võng và kiểm tra khoảng cách an
toàn............................121

1.Tính
ứng
suất
và
độ
võng.............................................................................121
2.Kiểm
tra
khoảng
cách
an
toàn......................................................................124
IV.Kiểm tra khả năng chịu uốn ........................................................................124
1. Kiểm tra khả năng chịu uốn cột trung gian.................................................125
2.Kiểm tra khả năng chịu uốn cột góc............................................................126
3.Kiểm tra khả năng chịu uốn cột cuối...........................................................126
V.Thiết kế và kiểm tra móng, cột. ....................................................................127
1. Móng cột trung gian....................................................................................127
2.Móng cột néo...............................................................................................128
3.Kiểm tra móng cột góc và cột cuối..............................................................130
VI. Nối đất cho cột điện....................................................................................131
TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................132

LỜI NÓI ĐẦU
Điện năng là một dạng năng lượng phổ biến và có tầm quan trọng không thể
thiếu được trong bất kì ngành kinh tế quốc dân của mỗi nước. Như chúng ta xác
định và thống kê được rằng khoảng 70% điện năng được sản xuất ra dùng trong
các xí nghiệp và nhà máy công nghiệp. Vấn đề đặt ra cho chúng ta là đã sản
xuất ra được điện năng nhưng làm thế nào để cung cấp điện cho các phụ tải
điện hiệu quả và tin cậy.Vỡ vậy cung cấp điện cho các nhà máy xí nghiệp công

nghiệp có ý nghĩa to lớn đối với nền kinh tế quốc dân.
Trong đồ án tốt nghiệp này ta thiết kế hệ thống cấp điện cho nhà máy cơ khí
địa phương. Nhà mỏy có 10 phân xưởng sản xuất với công suất đặt cỡ khoảng
10MW, do yêu cầu về điện năng cho sản xuất nhà máy được xếp vào phụ tải
loại 1. Nguồn điện cấp cho nhà máy được lấy từ đường cao áp 110 kV qua trạm
biến áp trung gian xuống cấp 35kV đưa về nhà máy, đường điện cao áp cách
nhà máy 5 Km.

Sinh viên : Vũ Hải Đông_Lớp HTĐ3_K47

4


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí địa phương
Đồ án tốt nghiệp là cơ hội cho mỗi sinh viên một lần nữa kiểm tra và đánh
giá những kiến thức mà mỡnh đó thu lượm được sau 5 năm trên ghế nhà trường
trước khi bước vào công việc thực tế. Việc thiết kế cấp điện cho một nhà máy
đòi hỏi người thiết kế phải có kinh nghiệm có hiểu biết sâu rộng về vấn đề liên
quan. Chỉ như vậy mới có một bản thiết kế hoàn chỉnh chính xác. Trong phạm vi
đồ án chắc chắn không tránh khỏi những sai sót, kính mong thầy giáo và các
bạn góp ý để bản thiết kế được hoàn chỉnh hơn.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Ngô Hồng Quang đã tận tình giúp đỡ
em hoàn thành tốt bản thiết kế hệ thống cung cấp điện này.
Sinh viên thực hiện
Vũ Hải Đông

CHƯƠNG I
XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA CÁC PHÂN XƯỞNG VÀ TOÀN
NHÀ MÁY

I.Giới thiệu chung về nhà máy.
Nhà máy cơ khí địa phương là nhà máy có quy mô lớn, gồm có 11 phân xưởng
và bộ phận sản xuất với tổng công suất cỡ khoảng 10MW. Nhà máy là một hộ
tiêu thụ điện năng lớn vì vậy cần đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện năng và chất
lượng điện năng cho toàn nhà máy
Phụ tải của nhà máy chia làm hai loại:
+ Phụ tải động lực
+ Phụ tải chiếu sáng
Mặt bằng nhà máy cơ khí địa phương

Sinh viên : Vũ Hải Đông_Lớp HTĐ3_K47

5


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí địa phương

Bảng 1.1. Phụ tải nhà máy cơ khí địa phương
Số trên
mặt
bằng
1
2
3
4
5
6
7
8

9
10
11

Tên phân xưởng

Công suất đặt (kW)

Phân xưởng kết cấu kim loại
Phân xưởng lắp ráp cơ khí
Phân xưởng đúc
Phân xưởng nén khí
Phân xưởng rèn
Trạm bơm
Phân xưởng sửa chữa cơ khí
Phân xưởng gia công gỗ
Bộ phận hành chính và ban quản lý
Bộ phận thử nghiệm
Chiếu sáng các phân xưởng

2500
2100
1500
800
1200
450
theo tính toán
350
120( Chưa kể chiếu sáng)
270

Xác định theo diện tích

II.Các phương pháp xác định phụ tải tính toán.
Tùy theo quy mô công trình mà phụ tải điện phải được xác định theo phụ tải
thực tế hoặc còn phải kể đến khả năng phát triển của công trình trong tương lai 5
năm, 10 năm hoặc lâu hơn nữa. Như vậy việc xác định phụ tải tính toán là phải
giải bài toán dự báo phụ tải ngắn hạn hoặc dài hạn.
Dự báo phụ tải ngắn hạn tức là xác định phụ tải của công trình ngay sau khi
công trình đi vào vận hành. Phụ tải đó được gọi là phụ tải tính toán.
Dựa vào đó người thiết kế sẽ lựa chọn các thiết bị: Máy biến áp, các thiết bị
đóng cắt, bảo vệ…để tớnh cỏc tổn thất công suất,điện áp, chọn các thiết bị bự…
vv.Việc xác định chính xác phụ tải tính toán thường rất khó bởi nó phụ thuộc
vào nhiều yếu tố: Công suất, số lượng thiết bị… nhưng nó rất quan trọng bởi vì
nếu phụ tải tính toán được nhỏ hơn phụ tải thực tế sẽ làm giảm tuổi thọ các thiết
bị, có khi dẫn đến cháy nổ. Ngược lại thì các thiết bị được chọn sẽ quỏ lớn gây
Sinh viên : Vũ Hải Đông_Lớp HTĐ3_K47

6


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí địa phương
lãng phí. Khi thiết kế hệ thống cung cấp điện cho xí nghiệp hoặc nhà xưởng
thường dùng hai phương pháp xác định phụ tải tính toán.
1.Xác định phụ tải tính toán (PTTT) theo công suất đặt Pđ.
* Đối với phụ tải động lực:
Ptt=knc.Pđ
Qtt=Ptt.tgϕ
trong đó :
knc: là hệ số nhu cầu, tra trong sổ tay kĩ thuật

Pđ: là công suất đặt của thiết bị hoặc nhóm thiết bị, coi Pđ=Pđm
cosϕ : hệ số công suất tính toán, tra trong sổ tay kĩ thuật, từ đó rút ra tgϕ
Đối với phụ tải chiếu sáng:
Pcs =p0.F
trong đó : p0: suất chiếu sáng trên đơn vị diện tích(W/m 2), trong thiết kế sơ bộ có
thể lấy theo số liệu tham khảo.
F: diện tích cần được chiếu sáng (m2)
Tùy theo từng loại đèn mà ta có hệ số công suất cosϕ khác nhau, nếu sử dụng
đèn sợi đốt thì cosϕ =1 và Qcs=0, nếu sử dụng đèn tuýt thì cosϕ =0,6-0,8 khi đó:
Qcs=Pcs.tgϕ
Từ đó ta tính được phụ tải tính toán toàn phần của mỗi phân xưởng.
Stt= (Ptt + Pcs)2 + (Qtt + Qcs)2
Cuối cùng, phụ tải tính toán xí nghiệp xác định bằng cách lấy tổng phụ tải các
phân xưởng có kể đến hệ số đồng thời.
n

n

PttXN = k®t∑ Pttpxi = k®t∑ (Ptti + Pcsi )
1

1

n

n

QttXN = k®t∑ Qttpxi = k®t∑ (Qtti + Qcsi )
1


SttXN = P

2
ttXN

1

+Q

2
ttXN

P
cosϕ= ttXN
SttXN

kđt : hệ số đồng thời, xét khả năng phụ tải các phân xưởng không đồng thời
cực đại. Có thể lấy:
kđt = 0,9-0,95 khi số phân xưởng n=2-4
kđt = 0,8-0,85 khi số phân xưởng n=5-10
Phụ tải tính toán xác định theo công thức trờn dựng để thiết kế mạng cao áp
của xí nghiệp.
2. Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình.
Sau khi xí nghiệp đó cú thiết kế chi tiết cho từng phân xưởng, ta đó cú cỏc
thông tin chính xác về mặt bằng bố trí máy móc, thiết bị, biết được công suất và
quá trình công nghệ của từng thiết bị, ta có thể bắt tay vào thiết kế mạng điện hạ
áp phân xưởng.
Sinh viên : Vũ Hải Đông_Lớp HTĐ3_K47

7



Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí địa phương
Với một động cơ:
Ptt =Pđm
Với nhóm động cơ n ≤ 3 :
n

Ptt =

∑
1

Pđmi

Với n ≥ 4 phụ tải tính toán của nhóm động cơ xác định theo công thức:
n

Ptt = kmax . ksd . ∑ Pđmi
1

trong đó :
ksd : hệ số sử dụng của nhóm thiết bị, tra sổ tay
kmax : hệ số cực đại, tra đồ thị hoặc tra bảng theo hai đại lượng ksd và nhq
nhq : số thiết bị dùng điện hiệu quả
nhq được xác định như sau:
Xác định n1: số thiết bị có công suất lớn hơn hay bằng một nửa công suất của
thiết bị có công suất lớn nhất.
Xác định P1 : công suất của n thiết bị trên

n

P1= ∑ Pđmi
1

n
n

Xác định n* = 1 ,P* =

P1
P

trong đó :
n : tổng số thiết bị trong nhóm
P∑ : tổng công suất của nhóm
n

P∑ =

∑
1

Pđmi

Từ n*,P* tra bảng được nhq*
Xác định nhq theo công thức:
nhq = n.nhq*
Bảng tra kmax chỉ bắt đầu từ nhq = 4, khi nhq < 4 phụ tải tính toán được xác định
theo công thức:

n

Ptt =

∑
1

kti.Pđmi

trong đó
kti : hệ số tải, có thể lấy trị số gần đúng như sau:
kt =0,9 với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn
kt =0,75 với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại
Phụ tải tính toán toàn phân xưởng với n nhóm.
n

Pttpx = kđt. ∑ Ptti
1

n

Qttpx = kđt . ∑ Qtti
1

Sttpx = (Pttpx + Pcs)2 + (Qttpx + Qcs)2
Sinh viên : Vũ Hải Đông_Lớp HTĐ3_K47

8



Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí địa phương

III.Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng sửa chữa cơ khí.
1.Phõn nhúm cỏc phụ tải.
Căn cứ vào vị trí, công suất của các máy móc công cụ bố trí trên mặt bằng
xưởng, quyết định chia làm 5 nhóm phụ tải.
Bảng 1.2.Bảng phân nhóm thiết bị phân xưởng sửa chữa cơ khí
TT
Tên thiết bị
Số
Kí hiệu
Pđm(kW)
Iđm(A)
lượng trên mặt
1
Toàn
bằng
máy
bộ
1
2
3
4
5
6
7
Nhóm 1
1 Máy tiện ren
4

1
10
40
25,32x4
2 Máy tiện ren
4
2
10
40
25,32x4
3 Máy khoan để bàn
1
22
0,65 0,65
1,65
Tổng
9
80,65 204,21
Nhóm 2
1 Máy doa ngang
1
4
4,5
4,5
11,39
2 Máy phay chép hình
1
10
0,6
0,6

1,52
3 Máy mài tròn
1
17
7,0
7,0
17,7
4 Máy mài phẳng có trục
1
20
2,8
2,8
7,09
nằm
5 Máy mài sắc
2
24
2,8
5,6
7,09x2
6 Máy giũa
1
27
1,0
1,0
2,53
7 Máy mài sắc các dao cắt
1
28
2,8

2,8
7,09
gọt
Tổng
8
29,9
61,5
Nhóm 3
1 Máy phay vạn năng
2
5
7
14
17,7x2
2 Máy phay ngang
1
6
4,5
4,5
11,39
3 Máy phay chép hình
1
7
5,62 5,62
14,23
4 Máy phay chép hình
1
11
3
3

7,6
5 Máy bào ngang
2
12
7
14
17,7x2
6 Máy bào giường một trụ
1
13
10
10
25,32
7 Máy khoan hướng tâm
1
15
4,5
4,5
11,39
Tổng
9
55,62 140,73
Nhóm 4
1 Máy doa tọa độ
1
3
4,5
4,5
11,39
2 Máy phay đứng

2
8
7
14
17,7x2
3 Máy phay chép hình
1
9
1,7
1,7
4,305
4 Máy xọc
2
14
7
14
17,7x2
5 Máy khoan đứng
1
16
4,5
4,5
11,39
Sinh viên : Vũ Hải Đông_Lớp HTĐ3_K47

9


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí địa phương

6 Máy mài tròn vạn năng
1
18
2,8
2,8
7,09
7 Máy mài phẳng có trục
1
19
10
10
25,32
đứng
8 Máy ép thủy lực
1
21
4,5
4,5
11,39
Tổng
10
56
141,685
Nhóm 5
1 Máy tiện ren
2
1
7
14
17,7x2

2 Máy tiện ren
1
2
4,5
4,5
11,39
3 Máy tiện ren
2
3
3,2
6,4
8,1x2
4 Máy tiện ren
1
4
10
10
25,32
5 Máy khoan đứng
1
5
2,8
2,8
7,09
6 Máy khoan đứng
1
6
7
7
17,7

7 Máy phay vạn năng
1
7
4,5
4,5
11,39
8
Máy bào ngang
1
8
5,8
5,8
14,68
9
Máy mài tròn vạn năng
1
9
2,8
2,8
7,09
10 Máy mài phẳng
1
10
4
4
10,13
Tổng
12
61,8
156,39

Nhóm 6
1 Máy tiện ren
1
2
4,5
4,5
11,39
2 Máy khoan đứng
1
5
2,8
2,8
7,09
3 Máy cưa
1
11
2,8
2,8
7,09
4 Máy mài hai phía
2
12
2,8
5,6
7,09x2
5 Máy khoan bàn
3
13
0,65 1,95
1,65

Tổng
8
17,65
41,4
Do thông tin về phụ tải khá đầy đủ nên ta xác định phụ tải tính toán theo công
suất trung bình và hệ số cực đại.Với nhóm máy cơ khí tra bảng được ksd =0,16
và cosϕ=0,6 =>tgϕ=1,33
2.Xác định phụ tải tính toán cho cỏc nhúm phụ tải.
2.1. Phụ tải tính toán nhóm 1.
Số liệu tính toán nhóm 1
TT
Tên thiết bị
Số
Kí hiệu
Pđm(kW)
Iđm(A)
lượng trên mặt
1
Toàn
bằng
máy
bộ
1 Máy tiện ren
4
1
10
40
25,32x4
2 Máy tiện ren
4

2
10
40
25,32x4
3 Máy khoan để bàn
1
22
0,65 0,65
1,65
Tổng
9
80,65 204,21
n=9, n1 = 8
n* =

n1 8
= = 0,89
n 9

Sinh viên : Vũ Hải Đông_Lớp HTĐ3_K47

10


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí địa phương
P* =

P1 4.10+ 4.10
=

= 0,99
P
80,65

Tra bảng được nhq*=0,85 => nhq =0,85.9=7,65 ≈ 8
Với ksd =0,16 và nhq =8 =>kmax =2,31
Phụ tải tính toán nhóm 1
Ptt =2,31.0,16.80,65=29,8 (kW)
Qtt =29,8.tgϕ =29,8.1,33=39,64 (kVAr)
Stt = Ptt2 + Q2tt = 29,82 + 39,642 = 49,59(kVA)
I tt =

Stt
3.U

=

49,59
3.0,38

= 75,35(A)

2.2. Phụ tải tính toán của nhóm 2.
Số liệu tính toán nhóm 2
TT
Tên thiết bị
Số
Kí hiệu
Pđm(kW)
lượng trên mặt

1
Toàn
bằng
máy
bộ
1 Máy doa ngang
1
4
4,5
4,5
2 Máy phay chép hình
1
10
0,6
0,6
3 Máy mài tròn
1
17
7,0
7,0
4 Máy mài phẳng có trục
1
20
2,8
2,8
nằm
5 Máy mài sắc
2
24
2,8

5,6
6 Máy giũa
1
27
1,0
1,0
7 Máy mài sắc các dao cắt
1
28
2,8
2,8
gọt
Tổng
8
29,9

Iđm(A)
11,39
1,52
17,7
7,09
7,09x2
2,53
7,09
61,5

n=8, n1 = 4
n1 4
= = 0,5
n 8

P 4,5+ 7+ 2.5,6
P* = 1 =
= 0,76
P
29,9
n* =

Tra bảng được nhq*=0,76 => nhq =0,76.8=6,08 ≈ 7
Với ksd =0,16 và nhq =7 =>kmax =2,48
Phụ tải tính toán nhóm 2
Ptt =2,48.0,16.29,9=11,86 (kW)
Qtt =11,86.tgϕ =11,86.1,33=15,78 (kVAr)
Stt = Ptt2 + Q2tt = 11,862 + 15,782 = 19,74(kVA)
I tt =

Stt
3.U

=

19,74
3.0,38

= 30(A)

Sinh viên : Vũ Hải Đông_Lớp HTĐ3_K47

11



Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí địa phương
2.3. Phụ tải tính toán của nhóm 3.
Số liệu tính toán nhóm 3
TT
Tên thiết bị
Số
Kí hiệu
Pđm(kW)
lượng trên mặt
1
Toàn
bằng
máy
bộ
1 Máy phay vạn năng
2
5
7
14
2 Máy phay ngang
1
6
4,5
4,5
3 Máy phay chép hình
1
7
5,62 5,62
4 Máy phay chép hình

1
11
3
3
5 Máy bào ngang
2
12
7
14
6 Máy bào giường một
1
13
10
10
trụ
7 Máy khoan hướng tâm
1
15
4,5
4,5
Tổng
9
55,62

Iđm(A)
17,7x2
11,39
14,23
7,6
17,7x2

25,32
11,39
140,73

n=9, n1 = 6
n1 6
= = 0,67
n 9
P 2.7+ 4,62 + 2.7+ 10
P* = 1 =
= 0,77
P
55,62
n* =

Tra bảng được nhq*=0,9 => nhq =0,88.9=7,92 ≈ 8
Với ksd =0,16 và nhq =8 =>kmax =2,31
Phụ tải tính toán nhóm 3
Ptt =2,31.0,16.55,62=20,56 (kW)
Qtt =20,56 .tgϕ =20,56 .1,33=27,34 (kVAr)
Stt = Ptt2 + Q2tt = 20,562 + 27,342 = 34,21(kVA)
I tt =

Stt
3.U

=

34,21
3.0,38


= 51,97(A)

2.4. Phụ tải tính toán của nhóm 4.
Số liệu tính toán nhóm 4
TT
Tên thiết bị
Số
Kí hiệu
Pđm(kW)
lượng trên mặt
1
Toàn
bằng
máy
bộ
1 Máy doa tọa độ
1
3
4,5
4,5
2 Máy phay đứng
2
8
7
14
3 Máy phay chép hình
1
9
1,7

1,7
4 Máy xọc
2
14
7
14
5 Máy khoan đứng
1
16
4,5
4,5
6 Máy mài tròn vạn năng
1
18
2,8
2,8
7 Máy mài phẳng có trục
1
19
10
10
đứng
Sinh viên : Vũ Hải Đông_Lớp HTĐ3_K47

Iđm(A)
11,39
17,7x2
4,305
17,7x2
11,39

7,09
25,32

12


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí địa phương
8 Máy ép thủy lực
1
21
4,5
4,5
Tổng
10
56

11,39
141,685

n=10, n1 = 5
n1 5
=
= 0,5
n 10
P 2.7+ 10+ 2.7
P* = 1 =
= 0,68
P
56

n* =

Tra bảng được nhq*=0,85 => nhq =0,85.10=8,5 ≈ 9
Với ksd =0,16 và nhq =9 =>kmax =2,2
Phụ tải tính toán nhóm 4
Ptt =2,2.0,16.56=19,71 (kW)
Qtt =19,71 .tgϕ =19,71 .1,33=26,22 (kVAr)
Stt = Ptt2 + Q2tt = 19,712 + 26,222 = 32,8(kVA)
I tt =

Stt
3.U

=

32,8
3.0,38

= 49,84(A)

2.5. Phụ tải tính toán của nhóm 5.
Số liệu tính toán nhóm 5
TT
Tên thiết bị
Số
Kí hiệu
Pđm(kW)
lượng trên mặt
1
Toàn

bằng
máy
bộ
1 Máy tiện ren
2
1
7
14
2 Máy tiện ren
1
2
4,5
4,5
3 Máy tiện ren
2
3
3,2
6,4
4 Máy tiện ren
1
4
10
10
5 Máy khoan đứng
1
5
2,8
2,8
6 Máy khoan đứng
1

6
7
7
7 Máy phay vạn năng
1
7
4,5
4,5
8
Máy bào ngang
1
8
5,8
5,8
9
Máy mài tròn vạn năng
1
9
2,8
2,8
10 Máy mài phẳng
1
10
4
4
Tổng
12
61,8
Sinh viên : Vũ Hải Đông_Lớp HTĐ3_K47


Iđm(A)
17,7x2
11,39
8,1x2
25,32
7,09
17,7
11,39
14,68
7,09
10,13
156,39
13


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí địa phương
n=12, n1 = 5
n1 5
=
= 0,42
n 12
P 2.7+ 10+ 7 + 5,8
P* = 1 =
= 0,6
P
61,8
n* =

Tra bảng được nhq*=0,83 => nhq =0,83.12=9,96 ≈ 10

Với ksd =0,16 và nhq =10 =>kmax =2,1
Phụ tải tính toán nhóm 6
Ptt =2,1.0,16.61,8=20,76 (kW)
Qtt =20,76 .tgϕ =20,76 .1,33=27,62 (kVAr)
Stt = Ptt2 + Q2tt = 20,762 + 27,622 = 34,55(kVA)
I tt =

Stt
3.U

=

34,55
3.0,38

= 52,5(A)

2.6. Phụ tải tính toán của nhóm 6.
Số liệu tính toán nhóm 6
TT
Tên thiết bị
Số
Kí hiệu
Pđm(kW)
lượng trên mặt
1
Toàn
bằng
máy
bộ

1 Máy tiện ren
1
2
4,5
4,5
2 Máy khoan đứng
1
5
2,8
2,8
3 Máy cưa
1
11
2,8
2,8
4 Máy mài hai phía
2
12
2,8
5,6
5 Máy khoan bàn
3
13
0,65 1,95
Tổng
8
17,65

Iđm(A)
11,39

7,09
7,09
7,09x2
1,65
41,4

n=8, n1 = 5
n1 5
= = 0,625
n 8
P 4,5+ 2,8+ 2,8+ 2.2,8
P* = 1 =
= 0,89
P
17,65
n* =

Tra bảng được nhq*=0,58 => nhq =0,58.17=9,86 ≈ 10
Với ksd =0,16 và nhq =10 =>kmax =2,1
Phụ tải tính toán nhóm 6
Ptt =2,1.0,16.17,65=5,93 (kW)
Qtt =5,93 .tgϕ =5,93 .1,33=7,89 (kVAr)
Stt = Ptt2 + Q2tt = 5,932 + 7,892 = 9,87(kVA)
I tt =

Stt
3.U

=


9,87
3.0,38

= 15(A)

3.Tính toán phụ tải chiếu sáng.
Sinh viên : Vũ Hải Đông_Lớp HTĐ3_K47

14


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí địa phương
Để tính toán phụ tải chiếu sáng lấy suất chiếu sáng chung cho xưởng là
p0 =12(W/m2 )
Khi đó : Pcs=p0.F =12*(266.10-3.80.10-3)*2502 =15900(W) =15,9(kW)
Qcs= 0
4. Phụ tải tính toán toàn phân xưởng.
n

Pttpx = kđt. ∑ Ptti = 0,8.(29,8+11,86+20,56+19,71+20,76+5,93)
1

=86,9kW)
n

Qttpx = kđt . ∑ Qtti = 0,8.(39,64+15,78+27,34+26,22+34,55+7,89)
1

= 121,14(kVAr)

Sttpx = (Pttpx + Pcs ) + (Qttpx + Qcs )2
2

= (86,9 + 15,9)2 + 121,142 = 158,9(kVA)
Sttpx
158,9
=
= 241,4(A)
Ittpx=
U 3 0,38. 3

IV. Xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng còn lại.
Do chỉ biết trước công suất đặt và diện tích của các phân xưởng nên ở đây sẽ
sử dụng phương pháp xác định PTTT theo công suất đặt và hệ số nhu cầu.
Công suất tính toán động lực Pđl=knc.Pđ
Công suất tính toán chiếu sáng Pcs=P0.F
Công suất tính toán tác dụng của toàn phân xưởng Ptt=Pđl+Pcs
Công suất tính toán phản kháng của toàn phân xưởng Qtt=Ptt.tgφ
- Công suất tính toán toàn phân xưởng Stt=Ptt/cosφ
1.Phân xưởng kết cấu kim loại.
Công suất đặt: Pđ=2500(kW) , diện tớch:F=1500 m2
Tra bảng ta có knc=0,6 và cosφ=0,7 => tgϕ= 1,02 ; p0=15 (W/m2), ở đây ta sử
dụng đèn sợi đốt nờn cú cosφcs=1
Công suất tính toán chiếu sáng:
Pcs=p0.F=15.1500=22500(W)=22,5(kW)
Qcs=Pcs.tgφcs=0
Công suất tính toán động lực:
Pđl=knc.Pđ=0,6.2500=1500(kW)
Qđl=Pđl.tgφ=1500.1,02=1530(kVAr)
Công suất tính toán phân xưởng:

Ptt=Pcs+Pđl=22,5+1500=1522,5(kW)
Qtt=Qđl=1530(kVAr)
Stt= Ptt2 + Q2tt = 1522,52 + 15302 = 2158,45(kVA)
Itt=

Stt
U 3

=

2158,45
0,38. 3

= 3279,4(A)

Sinh viên : Vũ Hải Đông_Lớp HTĐ3_K47

15


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí địa phương
2.Phân xưởng lắp ráp cơ khí.
Công suất đặt: Pđ=2100(kW) , diện tớch:F=2975 m2
Tra bảng ta có knc=0,4 và cosφ=0,6 => tgϕ= 1,33 ; p0=15 (W/m2), ở đây ta sử
dụng đèn sợi đốt nờn cú cosφcs=1
Công suất tính toán chiếu sáng:
Pcs=p0.F=15.2975=44625(W)=44,625(kW)
Qcs=Pcs.tgφcs=0
Công suất tính toán động lực:

Pđl=knc.Pđ=0,4.2100=840(kW)
Qđl=Pđl.tgφ=840.1,33=1117,2(kVAr)
Công suất tính toán phân xưởng:
Ptt=Pcs+Pđl=44,625+840=884,625(kW)
Qtt=Qđl=1117,2 (kVAr)
Stt= Ptt2 + Q2tt = 884,6252 + 1117,22 = 1425,03(kVA)
Itt=

Stt
U 3

=

1425,03
0,38. 3

= 2165,1(A)

3.Phân xưởng đúc.
Công suất đặt: Pđ=1500(kW) , diện tớch:F=2275 m2
Tra bảng ta có knc=0,7 và cosφ=0,8 => tgϕ= 0,75 ; p0=15 (W/m2), ở đây ta sử
dụng đèn sợi đốt nờn cú cosφcs=1
Công suất tính toán chiếu sáng:
Pcs=p0.F=15.2275=34125(W)=34,125(kW)
Qcs=Pcs.tgφcs=0
Công suất tính toán động lực:
Pđl=knc.Pđ=0,7.1500=1050(kW)
Qđl=Pđl.tgφ=1050.0,75=787,5(kVAr)
Công suất tính toán phân xưởng:
Ptt=Pcs+Pđl=34,125+1050=1084,125(kW)

Qtt=Qđl=787,5 (kVAr)
Stt= Ptt2 + Q2tt = 1084,1252 + 787,52 = 1340(kVA)
Itt=

Stt
U 3

=

1340
0,38. 3

= 2035,85(A)

4.Phân xưởng nộn khớ.
Công suất đặt: Pđ=800(kW) , diện tớch:F=2700 m2
Tra bảng ta có knc=0,7 và cosφ=0,8 => tgϕ= 0,75 ; p0=15 (W/m2), ở đây ta sử
dụng đèn sợi đốt nờn cú cosφcs=1
Công suất tính toán chiếu sáng:
Pcs=p0.F=15.2700=40500(W)=40,5(kW)
Qcs=Pcs.tgφcs=0
Công suất tính toán động lực:
Sinh viên : Vũ Hải Đông_Lớp HTĐ3_K47

16


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí địa phương
Pđl=knc.Pđ=0,7.800=560(kW)

Qđl=Pđl.tgφ=560.0,75=420(kVAr)
Công suất tính toán phân xưởng:
Ptt=Pcs+Pđl=40,5+560=600,5(kW)
Qtt=Qđl=420 (kVAr)
Stt= Ptt2 + Q2tt = 600,52 + 4202 = 732,8(kVA)
Itt=

Stt
U 3

=

732,8
0,38. 3

= 1113,38(A)

5.Phân xưởng rèn.
Công suất đặt: Pđ=1200(kW) , diện tớch:F=1250 m2
Tra bảng ta có knc=0,6 và cosφ=0,6 => tgϕ= 1,33 ; p0=15 (W/m2), ở đây ta sử
dụng đèn sợi đốt nờn cú cosφcs=1
Công suất tính toán chiếu sáng:
Pcs=p0.F=15.1250=18750(W)=18,75(kW)
Qcs=Pcs.tgφcs=0
Công suất tính toán động lực:
Pđl=knc.Pđ=0,6.1200=720(kW)
Qđl=Pđl.tgφ=720.0,75=957,6(kVAr)
Công suất tính toán phân xưởng:
Ptt=Pcs+Pđl=18,75+720 =738,75(kW)
Qtt=Qđl=957,6 (kVAr)

Stt= Ptt2 + Q2tt = 738,752 + 957,62 = 1209,44(kVA)
Itt=

Stt
U 3

=

1209,44
0,38. 3

= 1837,56(A)

6.Trạm bơm.
Công suất đặt: Pđ=450(kW) , diện tớch:F=1000 m2
Tra bảng ta có knc=0,7 và cosφ=0,8 => tgϕ= 0,75 ; p0=15 (W/m2), ở đây ta sử
dụng đèn sợi đốt nờn cú cosφcs=1
Công suất tính toán chiếu sáng:
Pcs=p0.F=15.1000=15000(W)=15(kW)
Qcs=Pcs.tgφcs=0
Công suất tính toán động lực:
Pđl=knc.Pđ=0,7.450=315(kW)
Qđl=Pđl.tgφ=315.0,75=236,25(kVAr)
Công suất tính toán phân xưởng:
Ptt=Pcs+Pđl=15+315 =330(kW)
Qtt=Qđl=236,25 (kVAr)
Stt= Ptt2 + Q2tt = 3302 + 236,252 = 405,85(kVA)

Sinh viên : Vũ Hải Đông_Lớp HTĐ3_K47


17


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí địa phương
Itt=

Stt
U 3

=

405,85
0,38. 3

= 616,62(A)

7.Phân xưởng gia công gỗ.
Công suất đặt: Pđ=350(kW) , diện tớch:F=3000 m2
Tra bảng ta có knc=0,5 và cosφ=0,6 => tgϕ= 1,33 ; p0=14 (W/m2), ở đây ta sử
dụng đèn sợi đốt nờn cú cosφcs=1
Công suất tính toán chiếu sáng:
Pcs=p0.F=14.3000=42000(W)=42(kW)
Qcs=Pcs.tgφcs=0
Công suất tính toán động lực:
Pđl=knc.Pđ=0,5.350=175(kW)
Qđl=Pđl.tgφ=175.1,33=232,75(kVAr)
Công suất tính toán phân xưởng:
Ptt=Pcs+Pđl=42+175 =217(kW)
Qtt=Qđl=232,75 (kVAr)

Stt= Ptt2 + Q2tt = 2172 + 232,752 = 318,22(kVA)
Itt=

Stt
U 3

=

318,22
0,38. 3

= 483,5(A)

8.Bộ phận hành chính và ban quản lý.
Công suất đặt: Pđ=120(kW) , diện tớch:F=2200 m2
Tra bảng ta có knc=0,8 và cosφ=0,8 => tgϕ= 0,75 ; p0=10 (W/m2), ở đây ta sử
dụng đèn huỳnh quang nờn có cosφcs=08 => tgϕcs= 0,75
Công suất tính toán chiếu sáng:
Pcs=p0.F=10.2200=22000(W)=22(kW)
Qcs=Pcs.tgφcs=22.0,75 =16,5(kVAr)
Công suất tính toán động lực:
Pđl=knc.Pđ=0,8.120=96(kW)
Qđl=Pđl.tgφ=96.0,75=72(kVAr)
Công suất tính toán phân xưởng:
Ptt=Pcs+Pđl=22+96 =118(kW)
Qtt=Qđl=72+16,5=88,5 (kVAr)
Stt= Ptt2 + Q2tt = 1182 + 88,52 = 147,5(kVA)
Itt=

Stt

U 3

=

147,5
0,38. 3

= 224,1(A)

9.Bộ phận thử nghiệm.
Công suất đặt: Pđ=270(kW) , diện tớch:F=1800 m2
Tra bảng ta có knc=0,7 và cosφ=0,8 => tgϕ= 0,75 ; p0=10 (W/m2), ở đây ta sử
dụng đèn sợi đốt nờn cú cosφcs=1
Sinh viên : Vũ Hải Đông_Lớp HTĐ3_K47

18


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí địa phương
Công suất tính toán chiếu sáng:
Pcs=p0.F=10.1800=18000(W)=18(kW)
Qcs=Pcs.tgφcs=0
Công suất tính toán động lực:
Pđl=knc.Pđ=0,7.270=189(kW)
Qđl=Pđl.tgφ=189.0,75=141,75(kVAr)
Công suất tính toán phân xưởng:
Ptt=Pcs+Pđl=18+189 =207(kW)
Qtt=Qđl=141,75 (kVAr)
Stt= Ptt2 + Q2tt = 2072 + 141,752 = 250,88(kVA)

Itt=

Stt
U 3

=

250,88
0,38. 3

= 381,18(A)

Kết quả tính toán được tổng kết lại trong bảng dưới đây

Sinh viên : Vũ Hải Đông_Lớp HTĐ3_K47

19


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí địa phương
Bảng 1.3.Phụ tải tính toán của các phân xưởng
tt

F,
m2

Pđ ,
kW


knc

cosφ/tgφ

P0,
kW

Pcs ,
kW

Pđl,
kW

Ptt ,
kW

Qtt ,
kVAr

Stt ,
kVA

Itt ,
A

1

1500

2500


0,6

0,7/1,02

15

22,5

1500

1522,5

1530

2158,45

3279,4

2

2975

2100

0,4

0,6/1,33

15


44,625

840

884,625

1117,2

1425,3

2165,1

3

2275

1500

0,7

0,8/0,75

15

34,125

1050

1084,125


787,5

1340

2035,85

4

2700

800

0,7

0,8/0,75

15

40,5

560

600,5

420

732,8

1113,38


5

1250

1200

0,6

0,6/1,33

15

18,75

720

738,75

957, 6

1209,44

1837,56

6

1000

450


0,7

0,8/0,75

15

15

315

330

236,25

405,85

61,62

7

1360

-

-

0,6/1,33

12


15,9

86,9

102,8

121,14

158,9

241,4

8

3000

350

0,5

0,6/1,33

14

42

175

217


232,75

318,22

483,5

9

220

120

0,7

0,8/0,75

10

22

96

118

72

147,5

224,1


10

1800

270

0,7

0,8/0,75

10

18

189

207

141,75

250,88

381,18

5805,3

5616,19

Tổng

Với
tt
1
2
3
4
5

Tên phân xưởng
Phân xưởng kết cấu kim loại
Phân xưởng lắp ráp cơ khí
Phân xưởng đúc
Phân xưởng nén khí
Phân xưởng rèn

Sinh viên : Vũ Hải Đông_Lớp HTĐ3_K47

tt
6
7
8
9
10

Tên phân xưởng
Trạm bơm
Phân xưởng sửa chữa cơ khí
Phân xưởng gia công gỗ
Bộ phận hành chính và ban quản lí
Bộ phận thử nghiệm

19


IV.Xỏc định phụ tải tính toán của nhà máy.
Do nhà máy được chia làm 6 nhúm nờn ta chọn hệ số đồng thời kđt =0,8
Từ kết quả bảng trên ta có:
Phụ tải tính toán tác dụng của toàn nhà máy :
9

Pttnm=kđt. ∑ Ptti
1

=0,8. 5805,13=4644,1(kW)
Phụ tải tính toán phản kháng của toàn nhà máy:
9

Qttnm=kđt. ∑ Qtti
1

=0,8. 5616,19=4492,95(kVAr)
Phụ tải tính toán toàn nhà máy:
2
+ Q2ttnm = 4644,12 + 4492,952 = 6461,76(kVA)
Sttnm= Pttnm
Hệ số công suất nhà máy:
Pttnm

cosφ= S

ttnm


=

4644,1
= 0,72
6461,76

V.Xỏc định tâm phụ tải điện và vẽ biểu đồ.
Biểu đồ phụ tải điện là một vòng tròn vẽ trên mặt phẳng, cú tõm trùng với tâm
của phụ tải điện, có diện tích tương ứng với công suất của phụ tải theo tỉ lệ xích
nào đó tùy chọn. Biểu đồ phụ tải cho phép người thiết kế hình dung được sự
phân bố phụ tải trong một phạm vi nào đó, từ đó có cơ sở để lập các phương án
cung cấp điện.
1.Biểu đồ phụ tải.
Biểu đồ phụ tải được chia thành 2 phần : phần phụ tải động lực (phần gạch) và
phụ tải chiếu sỏng(để trắng)
Si= m.π.Ri2 =>Ri=

Si
mπ

trong đó:
Si: là phụ tải tính toán của phân xưởng thứ i(kVA)
Ri: Bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải phân xưởng thứ i
m: tỉ lệ xích, ta lấy m=6(kVA/mm2)
Góc phụ tải chiếu sáng nằm trong biểu đồ phụ tải được xác định theo công thức
sau:
α cs =

360.Pcs

Ptt

*Tính toán cho phân xưởng kết cấu kim loại:
S1
2158,45
=
= 10,7 (mm)
mπ
6.3,14
360.Pcs 360.22,5
α cs =
=
= 5,32
Ptt
1522,5

R1=


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí địa phương
Kết quả tính toán cho các phân xưởng còn lại được tổng kết trong bảng 1.4

tt

Bảng 1.4.Bán kính và góc αcs của biểu đồ phụ tải
Pcs,kW
Ptt,kW
Stt ,kVA
Tâm phụ tải

R
(mm)
X
Y
(mm)

(mm)

αcs

1

22,5

1522,5

2158,45

68

55

10,7

5,32

2

44,625


884,625

1425,3

89

52

8,7

18,16

3

34,125

1084,125

1340

17

18,5

8,4

11,33

4


40,5

600,5

732,8

63

14

6,2

24,28

5

18,75

738,75

1209,44

52

45

8,0

9,14


6

15

330

405,85

49

10

4,6

16,36

7

15,9

102,8

158,9

45,5

51

2,9


55,68

8

42

217

318,22

25

50,5

4,1

69,68

9

22

118

147,5

84

7,5


2,8

67,12

10

18

207

250,88

42

20

3,6

31,30

2.Xác định tâm phụ tải điện.
Tâm phụ tải điện là điểm thỏa mãn điều kiện mụmen phụ tải đạt giá trị cực
tiểu.Để xác định tọa độ của tâm phụ tải có thể sử dụng công thức sau:
n

X0=

n

∑


Si .X i

1

; Y0=

n

∑ Si
1

∑

S i .Yi

1

n

∑S

i

1

trong đó:
Si : công suất của phân xưởng thứ i
x i ,yi : tọa độ theo phương ngang, dọc của các phân xưởng trên mặt bằng
nhà máy cơ khí địa phương theo hệ trục XOY đã chọn

n

X0=

∑ Si .X i
1

n

∑S

n

=56,9(mm)

Y0=

i

1

∑

S i .Yi

1

=38,9(mm)

n


∑S

i

1

Như vậy tọa độ tâm phụ tải điện là điểm A có tọa độ(56,4;38,4) trên mặt bằng.
Chiếu tọa độ này nên mặt bằng ta thấy vị trí này thuận lợi cho việc xây dựng
trạm biến áp trung gian

Sinh viên : Vũ Hải Đông_Lớp HTĐ3_K47

21


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí địa phương
Biểu đồ phụ tải của nhà máy cơ khí địa phương

Sinh viên : Vũ Hải Đông_Lớp HTĐ3_K47

22


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí địa phương
CHƯƠNG II
THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CAO ÁP CHO TOÀN NHÀ MÁY
I.Chọn cấp điện áp vận hành.

Để đưa ra các phương án cung cấp điện ta cần chọn một cấp điện áp hợp lí.
Tuy nhiên việc lựa chọn cấp điện áp để tính toán là công việc khó khăn, cho nên
trong thực tế tính toán sơ bộ ta sử dụng một số công thức kinh nghiệm để xác
định điện áp. Các công thức này cho thấy điện áp phụ thuộc chủ yếu chiều dài
đường dây l và công suất truyền tải S qua toàn bộ chiều dài đường dây
U=4,34. l + 0,016.P (kV)
trong đó:
P: công suất tính toán của nhà máy
l: khoảng cách từ trạm biến áp trung gian về nhà máy
Như vậy cấp điện áp hợp lý để truyền tải điện năng về nhà máy sẽ là:
U=4,34. 5+ 0,016.4644,1 = 38,65(kV)
Ta chọn cấp điện áp truyền tải cho nhà máy là 35kV.
II. Vạch các phương án cung cấp điện.
Căn cứ vào vị trí, công suất và yêu cầu cung cấp điện của các phân xưởng có
thể đưa ra các phương án cung cấp điện sau:
1.Phương án về các trạm biến áp phân xưởng.
Các trạm biến ỏp(TBA) được lựa chon dựa trên các nguyên tắc sau:
Vị trí đặt TBA phải thỏa mãn các yêu cầu : gần tâm phụ tải ,thuận tiện cho
việc vận chuyển, lắp đặt, vận hành, sửa chữa máy biến áp, an toàn và kinh tế
Số lượng MBA đặt trong trạm TBA được lựa chọn căn cứ vào yêu cầu cung
cấp điện của phụ tải, chế độ làm việc của thiết bị, điều kiện vận chuyển và
lắp đặt
Trạm cung cấp cho các phụ tải quan trọng nên sử dụng 2 máy biến áp, các
phụ tải không quan trọng sử dụng 1 máy biến áp. Trong một số trường hợp
phụ tải không quan trọng không chọn được máy biến áp phù hợp thì ta có
thể sử dụng 2 máy biến áp.
Dung lượng cỏc mỏy biến áp:
n.knc.SđmB≥Stt
và kiểm tra theo điều kiện sự cố một MBA (trong một trạm có nhiều hơn 1
MBA)

(n-1).khc.kqt.Sđm≥Sttsc
1

=> S®m ≥ Sttsc. (n − 1).k .k
hc qt
trong đó :
n: số máy biến áp có trong TBA
khc: hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường, ta chọn MBA chế
tạo ở Việt Nam nên không cần hiệu chỉnh nhiệt độ, k=1

Sinh viên : Vũ Hải Đông_Lớp HTĐ3_K47

23


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí địa phương
kqt: hệ số quá tải sự cố, kqt=1,4 nếu thỏa mãn điều kiện MBA vận hành
quá
tải không quá 5 ngày đêm, thời gian quá tải trong một ngày đêm không vượt quá
6h và trước khi MBA vận hành với hệ số quá tải ≤ 0,93
Sttsc: công suất tính toán sự cố.
Khi xảy ra sự cố một máy biến áp có thể loại bỏ một số phụ tải không quan
trọng để giảm nhẹ dung lượng của các MBA, nhờ vậy có thể giảm nhẹ vốn đầu
tư và tổn thất của trạm trong trạng thái làm việc bình thường.Giả thiết trong các
phụ tải thuộc hộ loại I có 30% là phụ tải loại III nên khi xảy ra sự cố công suất
thực tế MBA phải chịu chỉ còn bằng 70% công suất tính toán của phụ tải
Sttsc=0,7Stt
1.1.Phương án 1: Đặt 7 trạm biến áp phân xưởng.
a.Trạm biến áp B1.

Cấp điện cho phân xưởng kết cấu kim loại, trạm đặt 2 máy biến áp song song:
Stt=2158,45 (kVA)
=> SđmB≥

Stt 2158,45
=
= 1079,225(kVA)
2
2

Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm=1250 kVA
Kiểm tra lại dung lượng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố : S ttsc
lúc này chính là công suất tính toán của phân xưởng kết cấu kim loại sau khi cắt
bớt một số phụ tải không quan trọng trong phân xưởng
Sttsc=0,7Stt
0,7.Stt

0,7.2158,45

= 1079,225(kVA)
=>SđmB≥ 1,4 =
1,4
Vậy trạm biến áp đặt 2 MBA có Sđm=1250 kVA là hợp lí.
b.Trạm biến áp B2.
Cấp điện cho phân xưởng lắp ráp cơ khí, trạm đặt 2 máy biến áp song song:
Stt=1425,3 (kVA)

=> SđmB≥

Stt 1425,3

=
= 712,65(kVA)
2
2

Chọn máy biến áp tiêu chuẩn Sđm=800 kVA
Kiểm tra lại dung lượng máy biến áp đã chọn theo điều kiện quá tải sự cố : S ttsc
lúc này chính là công suất tính toán của phân xưởng kết cấu kim loại sau khi cắt
bớt một số phụ tải không quan trọng trong phân xưởng
Sttsc=0,7Stt
0,7.Stt

0,7.1425,3

= 712,65(kVA)
=>SđmB≥ 1,4 =
1,4
Vậy trạm biến áp đặt 2 MBA có Sđm=800 kVA là hợp lí.
c.Trạm biến áp B3.
Cấp điện cho phân xưởng đúc, trạm đặt 2 máy biến áp song song:
Stt=1340 (kVA)

=> SđmB≥

Stt 1340
=
= 670(kVA)
2
2


Sinh viên : Vũ Hải Đông_Lớp HTĐ3_K47

24