Ngô hoàng phơng TBĐ-Đt1-K49
- 1 -
Chơng I: Giới thiệu chung về nhà máy sản
xuất vòng bi
I. Giới thiệu chung về nhà máy
Đây là nhà máy sản xuất vòng bi với các phân xởng có số liệu trong bảng 1,
và sơ đồ mặt bằng toàn nhà máy nh ở hình 1.
Các số liệu ban đầu:
1. Phụ tải điện của nhà máy (hình 1 & bảng 1)
2. Phụ tải điện của phân xởng sữa chữa cơ khí (hình 2 & bảng 2)
3. Điện áp nguồn :
m
22( )U kV
4. Dung lợng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm biến áp khu vực:
250MVA
5. Đờng dây cung cấp điện cho nhà máy, dùng dây nhôm lõi thép (AC)
treo trên không.
6. Khoảng cách từ nguồn đến nhà máy: 12Km
7. Công suất của nguồn điện: Vô cùng lớn
8. Nhà máy làm việc: 3 ca,
ax
3600
m
T h
II. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
1. Xác địn phụ tải tính toán của phân xởng sữa chữa cơ khí và toàn nhà
máy.
2. Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy
3. Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xởng sữa chữa cơ khí.
III.Các hình vẽ:
1. Biểu đồ phụ tải toàn nhà máy

I
6
PX sửa chữa cơ khí
Theo tính toán
III
7
Lò ga
400
I
8
PX rèn
1600
I
9
Bộ phận nén ép
600
I
10
Trạm bơm
150
III
11
Chiếu sáng phân xởng
Theo diện tích
Hình 1: Sơ đồ mặt bằng toàn nhà máy chế tạo vòng bi
Ngô hoàng phơng TBĐ-Đt1-K49
- 3 -
Bảng 2:Danh sách thiết bị của PXSCCK
P
dm

1
2,5
7
Đe hai mỏ
2
-
8
Máy ép ma sát
1
10
9
Lò điện
1
15
10
Bàn nắn
1
-
11
Dầm treo có pa-lăng điện
1
4,8
12
Máy mài sắc
1
3,2
13
Quạt ly tâm
1
7

Lò điện để rèn
1
36
22
Lò điện
1
20
23
Lò điện
1
20
24
Bể dầu
1
4
Ngô hoàng phơng TBĐ-Đt1-K49
- 4 -
25
Thiết bị tôi bánh răng
1
18
26
Bể dầu tăng nhiệt độ
1
3
27
Bể nớc
1
-
28

-
36
Bàn
1
-
37
Thiết bị đo bi
1
23
38
Tủ đụng bi
1
-
39
Bàn
1
-
40
Máy nén khí
1
45
Bộ phận mộc
41
Máy bào gỗ
1
6,5
42
Máy khoan
1
4,2

Quạt số 14
1
18
Ng« hoµng ph¬ng TB§-§t1-K49
- 5 -
H×nh 2: s¬ ®å ph©n xëng söa ch÷a c¬ khÝ
Ngô hoàng phơng TBĐ-Đt1-K49
- 6 -
Chơng II : Xác định Phụ tảI tính toán
của phân xởng sửa chữa cơ khí và toàn
nhà máy
I. đặt vấn đề
Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu không đổi, tơng đơng với phụ tải
thực tế về mặt tác dụng lớn nhất.
Xác định đợc phụ tải tính toán là điều kiện để xác định dây dẫn, thiết bị bảo
vệ không những vậy mà còn phục vụ cho việc tính toán ngắn mạch, tổn thất
công suất, tổn thất đi ện áp
Phụ tải tính toán là số liệu đầu vào quan trọng nhất của bài toán thiết kế, vận
hành hệ thống cung cấp điện. Việc xác định sai phụ tải tính toán có thể gây nên
nhiều tổn thất không mong muốn.
Nếu phụ tải tính toán đợc xác định nhỏ hơn phụ tải thự c tế sẽ làm giảm tuổi
thọ của thiết bị, có khả năng dẫn đến các sự cố nh cháy nổ, quá tải còn nếu
ngợc lại thì các thiết bị đợc lự a chọn sẽ d thừa công suất dẫn tới lãng phí, gia
tăng tổn thất điện năng, tăng vốn đầu t.
Hiện nay có nhiều phơng phá p xác định phụ tải tính toán. Do vậy nhiệm vụ
của ngời thiết kế là phải lựa chọn phơng pháp định phụ tải thích hợp với điều
kiện tính toán có đợc cũng nh độ tin cậy của kết quả cuối cùng.
II. các phơng pháp xác định Phụ tảI tính toán (pttt)
1. Xác định pttt theo hệ số nhu cầu và công suất đặt
m

ncn
i
P K P
tt dmi



Tra sổ tay thiết kế
tgCos
nc
K
Ngô hoàng phơng TBĐ-Đt1-K49
- 7 -
dm
U.3
tt
S
tt
I
cos
tt
P
tt
S
tg.
tt
P
tt
Q


sd
K).2,11,1(
d
K
sd
K
t
K
Phơng pháp này kém chính sác vì không tính đến chế độ làm việc của phụ tải
vì vậy dùng để xác định phụ tải sơ bộ khi rất thiếu thông tin của phụ tải.
2. Xác định PTTT theo hệ số hình dáng và công suất trung
bình
P
tbbp
K
hd
P
tb

Nếu phụ tải có đồ thị tơng đối bằng phẳng thì
1,1 1,2
hd
K
Phơng pháp này sử dụng khi có đồ thị phụ tải.
Phơng pháp chỉ cho kết quả tơng đ ối chính sác và áp dụng ở các nút có
nhiều phụ tải.
3. Xác định PTTT Theo công suất trung bình và độ lệch khỏi
giá trị trung bình
TtbT
.P


Phơng pháp sử dụng khi biết dạng của đồ thị phụ tải.
4.Xác định PTTT theo hệ số cực đại và công suất trung bình
tb
p
max
p
max
k
với P
max
: công suất cực đại
tb
p
tt
p
max
k
0
T3
Trong đó T
0
: Hằng số phát nóng của vật liệu
dm
P
sd
K
max
K
tb

dm
P
2
n
1i
idm
P
hq
n
- Nếu số thiết bị
5n
áp dụng công thức
- Nếu số thiết bị
5n
áp dụng công thức sẽ gây ra sai số

ta sử dụng
phơng pháp tính gần đúng 10% sau:
Có:
min
P
max
P
m
với
max
P
: công suất định mức lớn nhất
min
P

: công suất định mức của phụ tải thứ i trong nhóm
Ngô hoàng phơng TBĐ-Đt1-K49
- 9 -
max
P
dm
:công suất định mức lớn nhất của phụ tảI trong nhóm
Nếu
2.0
sd
K,3m
đồ thị không bằng phẳng
Xác định n
hq
theo trình tự sau:
+Bớc 1/ tính n
1
và P
1
n
1
: số thiết bị có công suất
2
1

công suất của thiết bị có
công suất lớn nhất trong nhóm.
1
P
: tổng công suất của n

n
Tra sổ tay thiết kế
n
hq
n
hq
n
hq
n




Công thức kinh nghiệm:















n1

P
tt
P



Với K
ti
: hệ số tải của phụ tải thứ i trong nhóm
Thiết bị làm việc theo chế độ dài hạn: K
ti
= 0.9
Thiết bị làm việc theo chế độ ngắn hạn lặp lại: K
ti
= 0.7
-Nếu
hq
n
> 300 :
homn
P
sd
K05.1
tt
P5.0
sd
K
300
hq
n5.0

homntt
P
dt
K
Phơng pháp này xác định phụ tải tính toán tại các nút thứ cấp của cấc trạm
biến áp, trạm phân phối trung tâm.
6.Xác định PTTT theo công suất tiêu thụ điện năng trên một
đơn vị sản phẩm
T
0
W
T
M
tt
P


Trong đó: M
T
: sản lợng trong thời gian T
W
0
: KWh/sp
M
T
.W
0
= A
t
Với A

Phân xởng có nhiều thiết bị có công suất khác nhau, để xác định phụ tải tín h
toán đợc chính xác cần phân nhóm thiết bị trên. Việc phân nhóm tuân theo
nguyên tắc sau:
Các thiếtbị trong 1 nhóm nên để gần nhau để giảm đờng dây hạ áp nhờ vậy
tiết kiệm đợc vốn đầu t và tổn thất trên đờng dây hạ áp trong phân xởng.
Chế độ làm việc của các thiết bị trong cùng 1 nhóm giống nhau để xác định
phụ tải tính toán chính xác hơn và thuạn lợi cho việc lựa chọn phơng án cấp điện
cho nhóm.
Tổng công suất của các nhóm nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại tủ động lực
cần dùng cho phân xởng và t oàn nhà máy. Số thiết bị trong 1 nhóm cũng không
nên quá nhiều bởi đầu ra của các tủ động lực thờng từ 8 -12.
Để tính toán công suất định mức của các nhóm thì ta phải quy đổi các thiết bị
về điều kiện làm việc chuẩn ( 3 fa , dài hạn). Cụ thể trong các phụ tải thì chỉ có 3
thiết bị cần quy đổi là:
- Dầm treo có pa- lăng điện (11) :
. 4,8. 0,25 2,4( )
dmqd dm dong
P P K KW
- Máy biến áp hàn (17) :
3. . 3.2,2. 0,25 3,3( )
dmqd dm dong
P P K KW
- Cần trục cánh có pa -lăng điện (33) :
. 1,3. 0,25 0,65( )
dmqd dm dong
P P K KW
Ta có bảng phân nhóm phụ tải và cô ng suất định mức sau khi quy đổi nh sau:
P
dm
-sau quy đổi

10
10
Lò điện
1
9
H-15
15
15
Quạt ly tâm
1
13
B3N8
7
7
Máy biến áp
2
17
3,3
6,6
Tống
9
105,1
Nhóm 2
Búa hơi để rèn
2
1
M-42
10
20
Lò rèn

Nhóm 3
Lò điện
1
20
H-30
30
30
Lò điện để rèn
1
21
H-32
36
36
Lò điện
1
23
B-20
20
20
Bể dầu
1
24
MB-40
4
4
Thiết bị tôi bánh răng
1
25
Y3
18

33
0,65
0,65
Tổng
4
140,65
Nhóm 5
Thiết bị cao tần
1
34
-605
80
80
Thiết bị đo bi
1
37
23
23
Tổng
2
103
Nhóm 6
Máy đo độ cứng đầu côn
1
28
TX
0,6
0,6
Máy mài sắc
1

CP6-5T
10
10
Máy ca tròn
1
47
-5
7
7
Quạt gió trung gian
1
48
9
9
Quạt gia số 9,5
1
49
12
12
Quạt số 14
1
50
18
18
Tổng
11
117,05
Ngô hoàng phơng TBĐ-Đt1-K49
- 13 -
1.Phụ tải tính toán các nhóm

)(
KW71P
Tbi3n
1
1
Vậy n
*
=
n
n
1
=
9
3
=0,333
P
*
=
1homn
1
P
P
=
1105
71
,
=0,676
- Tra sổ tay thiết kế cấp điện ta đợc n
hq
*

Q
tt
=P
tt
.tg

= 45,25.1,52= 68,78 (kvar)
S
tt
=
cos
P
tt
=
550
2545
,
,
= 82,27 (kva)
- Tơng tự ta có bảng tính toán phụ tải tính toán của các nhóm còn lại nh sau.
Nhóm
homn
P
n
m
1
n
p
1
n

2,87
45,25
68,78
87,27
0,519
2
35,4
7
3,13
2
20
0,29
0,53
0,7
5
2,87
15,24
23,16
27,71
0,549
3
111
6
12
4
104
0,67
0,94
0,69
4

5
2,87
50,39
76,59
91,62
0,549
Ngô hoàng phơng TBĐ-Đt1-K49
- 14 -
- Tính P
tt
cho nhóm 4.
Do số thiết bị là n=4< 5 (t hiết bị ) nên ta có
n
hq
=




2
1i
2
dmi
2
1i
2
dmi
P
)P(
= 2<4(thiết bị)

- Tính P
tt
cho nhóm 5
Do số thiết bị là n=2< 5 ( thiết bị ) nên ta có
n
hq
=




2
1i
2
dmi
2
1i
2
dmi
P
)P(
= 1<4(thiết bị )
vậy P
tt
=

2
1
dmi
P

Pxscck
= 39.21= 819 (m
2
)
Tra sách thiét kế cấp điện PL.I.2 ta có : P
0
=13ữ16 (w/m
2
)
Chọn P
0
=14 (w/m
2
) ta có:
P
cs
=14.819= 11466 (w)=11,466 (kw)
Chọn thiêt bị chiếu sáng là đèn sợi đốt có
cos
=1 => Q
cs
=0
Ngô hoàng phơng TBĐ-Đt1-K49
- 15 -
3.Tính toán phụ tải tính toán của toàn bộ phân xởng s ửa
chữa cơ khí.
6
1
.
PXSCCK CS dt tti

=
2
Pxscck
2
Pxscck
QP
= 613,01 (kva)
Nh vậy phụ tải tính toán của toàn bộ phân xởng sửa chữa cơ khí là
PXSCCK
P
= 344,88 (kw)
PXSCCK
Q
= 506,79 (kvar)
PXSCCK
S
= 613,01 (kva)
IV. xác định pTTT cho các phân xởng còn lại
Phòng thí nghiệm.
Phòng thí nghiệm đặt ở vị trí số 1 với diện tích : F= 66.18 = 1188 (m
2
)
Công suất đặt : P
đ
= 120 (kw)
Tra phụ lục P.L I.3 sách thiết kế cấp đ iện ta có





Công suất tính toán chiếu sáng
P
cs
= P
0
. F
Tra phục lục P.L.I.2 sách thiết kế cấp điện ta có P
0
= 20 (w/m
2
)
P
cs
= 20.1188 = 23760 (w) = 23,76 (kw)
Chọn thiết bị chiếu sáng là đèn sợi đốt ta có : Cos
CS

= 0
Vậy ta có phụ tải tính toán của toàn phòng thí nghiệm là:
P
PTN
=P
CS
+ P
đl
= 23,76 + 90 = 113,76 (kw)
Q
PTN
= Q
CS

ĐL
kwAr
P
0
w/m
2
P
CS
kw
P
TT
kw
Q
TT
kvAr
S
TT
kvA
Phòng
thí
nghiệm
120
1188
0,75
0,75
90
79,2
20
23,76
113,76

0,65
1035
1209,92
15
29,7
1064,7
1029,92
1611,67
PX số 4
2500
1881
0,345
0,65
862,5
1008,26
15
28,22
890,72
1008,26
1345,35
PXSCCK
819
14
11,466
344,88
506,79
613,01
Lò ga
400
819

7,49
397,49
343,98
525,66
Trạm
bơm
150
819
0,65
0,75
97,5
86,0
10
8,19
105,69
86,0
136,26
Ngô hoàng phơng TBĐ-Đt1-K49
- 17 -
Chú ý : với các phân xởng số 1,2,3,4 thì có








1613P
7,06,0Cos

(kw)
Q
TT
(kvAr)
S
TT
(kvA)
1
Phòng thí nghiệm
120
103,76
79,2
130,53
2
PX số 1
3500
1246
1411,6
1882,85
3
PX số 2
4000
1420,37
1613,2
2149,39
4
PX số 3
3000
1064,7
1029,92

10
Trạm bơm
150
105,69
86,0
136,26
Tổng
6647,75
7227,67
Ngô hoàng phơng TBĐ-Đt1-K49
- 18 -
V.Xác định phụ tảI tính toán của toàn nhà máy
- Chọn hệ số đồng thời : K
ĐT
= 0,85
- Phụ tải tác dụng tính toán của toàn nhà máy là:
P
NM
= K
ĐT
.


10
1i
tti
P
= 0,85 . 6647,75 = 5650,6 (kw)
- Phụ tải phản kháng tính toán của toàn nhà máy là:
Q

S
P
=
97,8346
6,5650
= 0,677
-Vậy phụ tải tính toán của toàn nhà máy là:
P
NM
=5650,6 (KW)
Q
NM
=6143,5 (KVAR)
S
NM
=8346,97 (KVA)
Cos

=0,677
VI.Biểu đồ phụ tảI toàn nhà máy
Biểu đồ phụ tải là có tâm đặt tại trọng tâm phụ tải , diện tích tỷ lệ với công
suất phụ tải . Biểu đồ phụ tải giúp việc hình dung sự phân bố phụ tảI điện một
cách rõ ràng.
Biểu đồ phụ tải điện gồm 2 phần
- Phụ tải động lực : gạch chéo.
- Phụ tải chiếu sáng : phần để trống.
Bán kính đờng tròn của tâm phụ tảI thứ i là R
i
tính theo công thức:
R

Tên phân xởng
P
CS
(KW)
P
PX
(KW)
S
PX
(KVA)
R
i
(mm)
CS

(độ)
1
Phòng thí nghiệm
23,76
103,76
130,53
3,22
82,44
2
PX số 1
38,48
1246
1882,85
12,24
11,12

10,65
170,65
208,62
4,08
22,47
8
PX rèn
23,49
903,49
1369,15
10,44
9,36
9
Bộ phận nén ép
7,49
397,49
525,66
6,47
6,78
10
Trạm bơm
8,19
105,69
136,26
3,29
27,90
Ta có biểu đồ phụ tải toàn nhà máy nh sau :
Ngô hoàng phơng TBĐ-Đt1-K49
- 20 -
Chơng III: Thiết kế mạng cao áp cho


10
1i
i
10
1i
ii
S
x.S
; Y
0
=




10
1i
i
10
1i
ii
S
y.S
Trong đó : S
i
là phụ tải tính toán của phân x ởng thứ i.
x
i
,y

= 130,53 . 37 + 1882,85 . 63,5 + 2149,39 . 22 + 1611,6 7 . 21
+1345,35 . 63,5 + 613,01 . 16,5 + 208,62 . 16,5 + 1369,15 . 55
+525,66 . 68 + 136,26 . 34,5
=420257,96
Thay vào công thúc tính toạ độ tâm phụ tảI ta có .
X
0
=
574935,45
9972,49
= 57,7 (mm)
Y
0
=
420257,96
9972,49
= 42,1 (mm)
Vậy toạ độ tâm phụ tải của nhà máy là (57,7 ; 42,1)
III. Các phơng án, sơ đồ cấp điện
1.Điều kiện về các trạm biến áp phân xởng
Vị trí các trạm biến áp phân xởng (TBAPX)
- Phải ở gần tâm phụ tải.
- Thuận lợi cho việc vận chuyển, lắp đặt, vận hành và sửa chữa
- Đảm bảo an toàn, dễ phòng chống cháy nổ, ô nhiễm môi trờng.
- Hợp lý về mặt kinh tế
Số lợng máy biến áp đặt trong TBAPX đợc c họn theo yêu cầu về độ
tin cậy của phụ tải
- Phụ tải loại I: Trạm đặt 2 máy biến áp (MBA)
- Phụ tải loại II: Trạm đặt 1 hoặc 2 MBA
- Phụ tảI loại III: Trạm đặt 1 MBA

S
: Phụ tải tính toán của phân xởng.
ttscpx
S
: Phụ tải tính toán sự cố của phân xởng
- Nếu ở điều kiện sự cố:
( 1). .
ttscpx
dmBA
B qt hc
S
S
N k k


Với
qt
K
: hệ số quá tải của MBA chọn
1,4
qt
K
Khi có sự cố ở 1 MBA ta có thể loại bỏ 1 số phụ tải không quan trọng
để giảm nhẹ dung lợng của các MBA, nhờ vậy có thể giảm đợc vốn đầu
t và hạn chế tổn thất của các MBA trong điều kiện làm việc bình thờng.
dm I II
S S S
Theo giả thiết trong phụ tải loại I có
30%
phụ tải loại I thì đợc cấp

8346,97
4173,485
. 2
S
ttnm
S kVA
dmB
N K
B hc

Chọn máy biến áp theo tiêu chuẩn do nhà máy Thiết bị điện Đông Anh chế
tạo: S
đm
= 5600(kVA)
Kiểm tra dung lợng MBA theo điều kiện quá tải sự cố :


0.7
1 1
0,7.7710,1
3855,05( ) 5600( )
2 1 .1.1,4
S S
ttscnm ttnmI
N K K N K K
B hc qt B hc qt
kVA kVA
S
dmB


.
ttpx
dmBA
B hc
S
S
N k

Đây là phụ tải loại I nên
2
B
N
, còn với phụ tảI loại III
1
B
N
130,53
65,265( )
. 2.1
ttpx
dmBA
B hc
S
S kVA
N k

Vậy ta chọn MBA có
100( )
dmBA
S kVA

100
2
B2
1000
2
B3
1250
2
B4
1000
2
B5
750
2
B6
630
1
B7
180
2
B8
750
2
B9
320
2
B10
180
1
Ngô hoàng phơng TBĐ-Đt1-K49

B
N
, còn với phụ tảI loại III
1
B
N
130,53
65,265( )
. 2.1
ttpx
dmBA
B hc
S
S kVA
N k

Vậy ta chọn MBA có
100( )
dmBA
S kVA
do Công Ty Thiết Bị Điện Đông
Anh chế tạo.
Kiểm tra dung lợng MBA theo điều kiện quá tả i sự cố coi
0,7
ttscpx I
S S
0,7.130,53
65,265( )
( 1). . (2 1).1.1,4
ttscpx