Mặt bằng xí nghiệp 40m x 40m
Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: T.S Trần Thanh Ngọc
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN
Đề tài: Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho xưởng cơ khí
SƠ ĐỒ MẶT BẰNG
Ký hiệu trên mặt
bằng
Tên phân xưởng
I Bộ phận máy
II Bộ phận sửa chữa
III Nhà xưởng
IV Khu văn phòng
Danh sách các thiết bị trong các phân xưởng
DHDI6A 1
Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: T.S Trần Thanh Ngọc
Stt Tên máy Công suất - kw
I. Bộ phận máy
A 1 Máy cưa kiểu đại 3
A 2 Khoan bàn 3.3
A 3 Máy mài thô 2.7
A 4 Máy xọc 6.7
A 5 Máy phay răng 4.5
A 6 Máy tiện ren 18
A 7 Máy khoan đứng 12
A 8 Máy bào ngang 10
II. Bộ phận sữa chữa
B 1 Cầu trục 32
B 2 Bể tăng nhiệt 10
B 3 Bể ngâm nước nóng 15
B 4 Tủ sấy 20
B 5 Lò điện 8

Chương 4: Tính toán tổn thất và bù nâng cao hệ số công suất 71
Tài liệu tham khảo 78
DHDI6A 4
Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: T.S Trần Thanh Ngọc
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN DHDI6A 5
Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: T.S Trần Thanh Ngọc

phát triển công nghiệp, đẩy mạnh công cuộc đổi mới đất nước đã gắn liền với sự
phát triển của ngành công nghiệp Điện.
Khi xây dựng một nhà máy mới, một khu công nghiệp mới hay một khu
dân cư mới… thì việc đầu tiên phải tính toán tới là xây dựng một hệ thống cung
cấp điện để phục vụ cho nhu cầu sản xuất và sinh hoạt trong khu vực đó.
Trong công cuộc công nghiệp hóa hiện đại hóa, hiện đại hóa, ngành công
nghiệp nước ta ngày càng khởi sắc, các nhà máy, xí nghiệp không ngừng được
xây dựng. Gắn liền với các công trình đó là hệ thống cung cấp điện đc thiết kế
và xây dựng. Xuất phát từ yêu cầu thực tế đó, cung với những kiến thức được
học tài trường ĐH Công Nghiệp Tp HCM, chúng em đã nhận được đề tài thiết
kế môn học: Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho xưởng cơ khí. Đây là một
đề tài thiết kế rất bổ ích và thiết thực, giúp chúng em trau dồi, bổ sung những
kiến thức cồn thiếu xót trong chuyên ngành của mình, từ đó có thể hoàn thiện
mình và đi lên.
Trong thời gian làm bài tập dài vừa qua, với sự nỗ lực của bản thân cùng sự
chỉ dẫn nhiệt tình của thầy giáo hướng dẫn Trần Thanh Ngọc, chúng em đã
hoàn thành xong bài tập của mình.
Một lần nữa chúng em xin chân thành gửi đến thầy Trần Thanh Ngọc cùng
các thầy cô bộ môn lòng biết ơn sâu sắc nhất.
CHƯƠNG I
XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN PHỤ TẢI
DHDI6A 7
Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: T.S Trần Thanh Ngọc
CỦA TỪNG KHU VÀ CỦA TOÀN PHÂN XƯỞNG.
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với
phụ tải thực tế (biến đổi ) về mặt hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ hủy hoại cách
điện. Nói cách khác, phụ tải tính toán cũng đốt nóng thiết bị lên đến nhiệt độ
tương tự như phụ tải thực tế gây ra, vì vậy chọn các thiết bị theo phụ tải tính toán
sẽ đảm bảo an toàn cho thiết bị về mặt phát nóng .

- công suất đặt của thiết bị hoặc nhóm thiết bị, trong tính
toán có thể xem gần đúng P
d
=P
dm
(kW).
Khi xác định phụ tải tính toán theo hệ số nhu cầu K
nc
trong cung cấp điện thì độ
chính xác không cao là do sử dụng bảng tra K
nc
cho trước. Nó không phụ thuộc
vào chế độ vận hành của thiết bị trong nhóm mà K
nc
=K
sd
.K
max
, có nghĩa là hệ số
nhu cầu phụ thuộc vào những yếu tố kể trên. Do đó khi chế độ vận hành thay đổi
trong nhóm thi K
nc
hiệu quả sẽ không chính xác.
2. Phương pháp xác định PTTT theo hình dáng của đồ thị phụ tải và
công suất trung bình :
tt hd tb
P k P
= ×
Trong đó:
k

đơn vị sản phẩm:
0
max

tt
p M
P
T
=
Trong đó :
p
0
-suất chi phí điện năng cho một đơn vị sản phẩm (kWh/đvsp).
M-số sản phẩm sản xuất được trong một năm.
T
max
-thời gian sử dụng công suất lớn nhất (h)
Phương pháp này chủ yếu áp dụng cho tính toán phụ tải của các chung cư, khách
sạn, bệnh viện,….có phụ tải của từng phần tử là như nhau và đã biết công suất cho
một phần tử.
5. Phương pháp xác định PTTT theo suất trang bị điện trên đơn vị diện
tích:
0
.
tt
P p F
=
Trong đó:
p
0

max
-hệ số cực đại, tra trong sổ tay kĩ thuật theo quan hệ :
k
max
= f (n
hq
, k
sd
)
k
sd
-hệ số sử dụng, tra trong sổ tay kĩ thuật .
n
hq
-số thiết bị dùng điện hiệu quả .
Hệ số K
sd
trong sổ tay hoặc tính bằng công thức
tb
sd
dm
P
K
P
=
đối với 1 thiết bị hoặc
đối với 1 nhóm thiết bị thì:
1
1
.

i
P P
=
=
∑
Đối với các thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại thì:
0,875
dm dm
tt
P
P
ε
=
DHDI6A 11
Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: T.S Trần Thanh Ngọc
Trường hợp n > 3 và nhq < 4 phụ tải tính toán được xác định theo công thức:
1
.
n
tt pti dmi
i
P k P
=
=
∑
Trong đó k
pt
là hệ số phụ tải từng máy.
Nếu không có số liệu chính xác, hệ số phụ tải có thể lấy gần đúng như sau:
k

Tính toán đối với thiết bị 1 pha:
Khi trong mạng vừa có thiết bị 3 pha (thiết bị cân bằng) và cũng vừa có thiết bị một
pha (thiết bị không cân bằng) thì phải phân bố các thiết bị đó lên ba pha sao cho trị
số không cân bằng là nhỏ nhất. Khi đó phụ tải tính toán được tính như sau:
Nếu tổng công suất của thiết bị không cân bằng nhỏ hơn 15% tổng công suất của
thiết bị ba pha thì các thiết bị một pha xem như là ba pha có công suất tương đương.
Khi đó phụ tải tính toán được tính toán theo công thức sau :
3 1tt tb pha tb pha
P P P= +
∑ ∑
Nếu tổng công suất của thiết bị 1 pha lớn hơn 15% tổng công suất của thiết bị 3 pha
thì các thiết bị một pha quy đổi về ba pha được tính như sau:
Trường hợp các thiết bị một pha đấu điện áp pha:
DHDI6A 12
Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: T.S Trần Thanh Ngọc
1 (max)
3
qd pha
P P=
Trong đó: P
1pha(max)
là phụ tải 1 pha lớn nhất.
Trường hợp các thiết bị một pha đấu điện áp dây:
1 (max)
3
qd pha
P P=
Trường hợp trong mạng lưới điện vừa có thiết bị một pha nối vào điện áp dây và
vừa có thiết bị nối vào điện áp pha thì ta phải quy đổi về cùng một sơ đồ đấu dây.
Khi đó công suất quy đổi được tính như sau:

pha của mạng.
Hệ số quy đổi
Hệ số công suất của phụ tải cosφ
0,3 0,4 0,5 0,6 0,65 0,7 0,8 0,9 1
p(ab)
a
, p(bc)
b
, p(ca)
c
1.4 1.17 1.0 0.89 0.84 0.80 0.72 0.64 0.5
p(ab)
b
, p(bc)
c
, p(ca)
a
-0.4 -0.17 0 0.11 0.16 0.20 0.28 0.36 0.5
q(ab)
a
, q(bc)
b
, q(ca)
c
1.26 0.86 0.58 0.38 0.30 0.22 0.09 -0.05 -0.29
q(ab)
b
, q(bc)
c
, q(ca)

1
= 3
1
*
3
0,375
8
n
n
n
= = =
1
*
18 12 10
0,66
60.2
P
P
P
+ +
= = =
DHDI6A 14
Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: T.S Trần Thanh Ngọc
Tra bảng tra (sách thiết kế cấp điện của Ngô Hồng Quang- trang 270) ta tìm
được n
hq
*
= 0.715
Ta có n
hq

39,73
cos 0,6
tt
tt
P
S
ϕ
= = =
(KVA)
( )
39,73
60,36
3. 3.0.38
tt
tt
S
I A
U
= = =
2. Tính toán phụ tải ở bộ phận sửa chữa
Do đây là phân xưởng sữa chữa cơ khí nên theo bảng tra tra (sách thiết kế cấp
điện của Ngô Hồng Quang- trang 269) ta có K
sd
= 0.15 và cosφ = 0.6.
Tổng số thiết bị nhóm 1 là n = 6.
Công suất lớn nhất của nhóm thiết bị P
max
= 32
Tổng số thiết bị có công suất ≥ công suất max là n
1

Ta có n
hq
= n
hq
*
×n= 0.77×6= 4,62 (lấy n
hq
= 5)
Tra bảng với n
hq
= 5 và k
sd
= 0.15 ta được k
max
= 2,87
Phụ tải tính toán của nhóm bộ phận sữa chữa:
P
tt
= k
max
.k
sd
.P
dm
= 2,87×0,15×95 = 40,9 (kW)
Q
tt
= P
tt
.tanφ= 40,9×1,33=54,4 (kVar)

tan 14,5 1,33 19,3( )
tt tt
Q P kVar
ϕ
= × = × =
14,5
24,2( )
cos 0,6
tt
tt
P
S kVA
ϕ
= = =
DHDI6A 16
Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: T.S Trần Thanh Ngọc
24,2
36,77( )
3 0,38 3 0,38
tt
tt
S
I A= = =
× ×
4. Phụ tải nh toán của khu văn phòng
Thiết bị ở khu văn phòng là các thiết bị 1 pha. Do đó ta phải quy đổi chúng về công suất 3 pha.
Ta có công suất 3 pha tổng của các khu còn lại là

40,9 23,84 14,5 79,24( )
tong suachua bophanmay nhaxuong

tt tt
Q P kVar
ϕ
= × = × =
DHDI6A 17
Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: T.S Trần Thanh Ngọc
2 2 2 2
60 79,8 99,84( )
tt tt tt
S P Q kVA= + = + =
99,84
151,7( )
3 0,38 3 0,38
tt
tt
S
I A= = =
× ×
5. Phụ tải chiếu sáng cho toàn phân xưởng
Trong phân xưởng chửa sửa cơ khí, hệ thống chiếu sáng sử dụng đèn sợi đốt, tra
bảng (sách thiết kế cấp điện của Ngô Hồng Quang - trang 269) ta có p
0
=15
W/m
2
.
Vậy phụ tải chiếu sáng của toàn phân xưởng là:
0
15 40 40 24( )
cs

S P P Q kVA= + + = + + =
223,79
340( )
3 3 0,38
ttpx
ttpx
S
I A
U
= = =
× ×
7. Tính toán dòng định mức cho từng thiết bị
Đối với phân xưởng sửa chữa cơ khí thì hệ số cosφ =0,6.Từ đó ta có thể tính
được I
đm
của từng thiết bị thông qua công suất của chúng .
3 cos
m
đ
đ
m
P
I
U
ϕ
=
× ×
Dựa vào công thức trên ta tính được dòng định mức của các thiết bị theo bảng
sau:
STT Tên máy Công suất I

1. Tâm phụ tải điện.
Tâm phụ tải điện là điểm quy ước nào đó sao cho mô men phụ tải
.
i i
P l
∑
đạt giá
trị cực tiểu.
Trong đó:
P
i
: Công suất của phụ tải thứ i.
l
i
: Khoảng cách của phụ tải thứ I đến tâm phụ tải.
Tọa độ tâm phụ tải M( x
0
, y
0
, z
0
) được xác định như sau:
1 1 1
0 0 0
1 1 1
. . .
; ;
n n n
i i i i i i
i i i

Stt Tên máy Công suất (kw) X(m) Y(m)
I. Bộ phận máy
A 1 Máy cưa kiểu đại 3 3 18
A 2 Khoan bàn 3.3 9 18
A 3 Máy mài thô 2.7 3 13.5
A 4 Máy xọc 6.7 9 13.5
A 5 Máy phay răng 4.5 3 9
A 6 Máy tiện ren 18 9 9
A 7 Máy khoan đứng 12 3 3.5
A 8 Máy bào ngang 10 9 3.5
II. Bộ phận sửa chữa
B 1 Cầu trục 32 16.5 30
B 2 Bể tăng nhiệt 10 22.5 30
B 3 Bể ngâm nước nóng 15 28.5 30
B 4 Tủ sấy 20 34.5 30
B 5 Lò điện 8 10 24
B 6 Bàn thử nghiệm 10 31.5 24
III. Nhà xưởng
C 1 Máy bơm 4.8 3 30
C 2 Máy bơm 9.7 9 30
C 3 CHIẾU SÁNG
IV. KHU VĂN PHÒNG
MÁY VI TÍNH 20
MÁY ĐIỀU HOÀ 2 3
Xác định tâm phụ tải ở khu bộ phận máy:
DHDI6A 21
Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: T.S Trần Thanh Ngọc
1
0
1

=
=
= =
∑
∑
Sau khi xác định trên tâm phụ tải được đánh dấu X trên bản vẽ ta chọn đặt tủ
động lực ở gần tâm phụ tải và cửa ra vào như hình trên.
Xác định tâm phụ tải ở khu bộ phận sửa chữa:
1
0
1
.
23.8( )
n
i i
i
n
i
i
P x
x m
P
=
=
= =
∑
∑
1
0
1

i
i
P x
x m
P
=
=
= =
∑
∑
1
0
1
.
30( )
n
i i
i
n
i
i
P y
y m
P
=
=
= =
∑
∑
Sau khi xác định trên tâm phụ tải được đánh dấu X trên bản vẽ ta chọn đặt tủ

i
i
P y
y m
P
=
=
= =
∑
∑
Sau khi xác định trên tâm phụ tải trên bản vẽ ta chọn đặt tủ phân phối ở vị trí
như hình trên.
DHDI6A 23
Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: T.S Trần Thanh Ngọc
DHDI6A 24
Sơ đồ đi dây phân xưởng
Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: T.S Trần Thanh Ngọc
CHƯƠNG II
CHỌN THIẾT BỊ CHO PHÂN XƯỞNG
I. Chọn máy biến áp
Ta có S
tt
toàn phân xưởng là 223,79 (KVA). Ta chọn máy biến áp của ABB có
các thông số kỹ thuật như sau:
S
đm
(MVA)
U
TC
(kV) U