Đồ Án Môn Học GVHD : Nguyễn Thị Thu Hiền
TRƯỜNG ĐH HẢI PHÒNG
KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN
NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN
NHIỆM VỤ THIẾT KẾ MÔN HỌC
Họ và tên sinh viên: NGUYỄN VĂN QUYỀN
Lớp : CNKT ĐIỆN K8
ĐỀ SỐ 12
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ
I.CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU
Mặt bằng và các số liệu ban đầu ghi trong bản kèm theo.
1) . Sơ đồ mặt bằng nhà máy.
Tỷ lệ : 1: 4500
Thiết Kế Cung Cấp Điện -1- SVTH: Nguyễn Văn Quyền
5
9

6
8
1
2
3
7
Đồ Án Môn Học GVHD : Nguyễn Thị Thu Hiền
2) Danh sách và công suất của các phân xưởng nhà máy như sau:
3)
Số trên mặt
bằng.

1210
1700
Theo tính toán
540
750
550
60
750
Xác định theo S
3) Danh sách thiết bị trong phân xương sửa chữa cơ khí.
Tên thiết bị Ký hiệu
trên mặt
bằng
Số
lượng
Công suất đặt
(Kw)
Ghi chú
Bộ phận dụng cụ
Máy tiện ren 1 4 10,0
Máy tiện ren 2 4 10,0
Máy doa tọa độ 3 1 4,5
Máy doa ngang 4 1 4,5
Máy phay vạn năng 5 2 7,0
May phay ngang 6 1 4,5
Máy phay chép hình 7 1 5,62
Máy phay đứng 8 2 7,0
Máy phay chép hình 9 1 1,7
Máy phay chép hình 10 1 0,6
Thiết Kế Cung Cấp Điện -2- SVTH: Nguyễn Văn Quyền

Máy phay vạn năng 7’ 1 4,5
Máy bào ngang 8’ 1 5,8
Máy mài tròn vạn năng 9’ 1 2,8
Máy mài phẳng 10’ 1 4,0
May cưa 11’ 1 2,8
Máy mài hai phía 12’ 2 2,8
Máy khoan bàn 13’ 2 0,65
Máy ép tay 14’ 2 *
Bàn thợ nguội 15’ 3 *
Thiết Kế Cung Cấp Điện -3- SVTH: Nguyễn Văn Quyền
Đồ Án Môn Học GVHD : Nguyễn Thị Thu Hiền
II. NỘI DUNG VÀ CÁC PHẦN THUYẾT MINH TÍNH TOÁN.
• Tổng quan về nhà máy.
• Xác định phụ tải tính toán của nhà máy.
- Xác định phụ tải phân xưởng sửa chữa cơ khí.
- Xác định phụ tải cho toàn nha máy.
• Thiết kế mạng cao áp.
- Chọn vị trí đặt trạm,số lượng và dung lượng máy biến áp.
- Chọn phương án nối dâycho mạng cung cấp điện cho nhà máy.
- Tính toán các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của mạng điện thiết kế.
- Nhà máy lấy điện từ trạm biến áp khu vực cách nhà máy l=8km
- Điện áp ở thanh cái hạ áp của tram biến áp khu vực U=10kv.
• Thiết kế mạng hạ áp (phân xưởng sửa chữa cơ khí)
• Bù công suất phản kháng
• Chiếu sang phân xương sửa chữa cơ khí.
III. CÁC BẢN VẼ
• Sơ đồ nguyên lý các phương án nối dây.
• Sơ đồ nguyên lý mạng cao áp nhà máy.
• Mặt bằng phân xưởng.
Thiết Kế Cung Cấp Điện -4- SVTH: Nguyễn Văn Quyền

chế nên bản đồ án của em có thể còn nhiều sai sót, em rất mong được sự chỉ bảo của
các thầy, cô.
Em xin chân thành cảm ơn cô giáo Nguyên Thị Hiền cùng các thầy cô giáo,cá
bạn sinh viên lớp CNKT Điện K8 Trường ĐH Hải Phòng.
Hải Phòng, tháng năm 2010
Sinh viên thực hiện:
Nguyễn Văn Quyền
Thiết Kế Cung Cấp Điện -5- SVTH: Nguyễn Văn Quyền
Đồ Án Môn Học GVHD : Nguyễn Thị Thu Hiền
Chương 1:
TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY .
• Nhà máy cơ khí được xây dưng trên diện tích 255542
2
m
có quy mô lớn.
• Có công suất vô cùng lớn
• Phụ tải điện của khu công nghiệp được cấp điện từ nguồn hệ thống có khoảng
cách 8 km qua đường dây trên không AC nhôm lõi thép với cấp điện áp là 35kv
Dung lượng ngắn mạch về phía hạ áp của trạm biến áp khu vực 250 MVA.
• Nhà máy làm việc liên tục 3 ca.
• Gồm 9 phân xưởng.
Bảng 1.1. Tên và công suất đặt cho các phân xưởng trong nhà máy.
Số
trên
mặt
bằng.

Tên phân xưởng Công suất đăt
(kw)
1

Thiết Kế Cung Cấp Điện -6- SVTH: Nguyễn Văn Quyền
Đồ Án Môn Học GVHD : Nguyễn Thị Thu Hiền
Hình 1.1.Sơ đồ mặt bằng của nhà máy sửa chửa cơ khí.Chương 2:
XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA NHÀ MÁY CƠ KHÍ
2.1 ĐẶT VẤN ĐỀ
Phụ tải là số liệu ban đầu, để giải quyết những vấn đề tổng hợp về kinh tế,
kỹ thuật phức tạp xuất hiện khi thiết kế cung cấp điện cho các xí nghiệp công
nghiệp hiện đại, xác định phụ tải là giai đoạn đầu tiên của công tác thiết kế hệ
thống cung cấp điện nhằm mục đích lựa chọn kiểm tra các phần tử mang điện và
biến áp theo phương pháp phát nóng và các chỉ tiêu kinh tế.
Tính toán độ lệch và dao động điện áp lựa chọn thiết bị bù, thiết bị bảo vệ
Việc lựa chọn hợp lý sơ đồ và các phần tử của hệ thống cung cấp điện dùng
các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của nó (Vốn đầu tư, phí tổn vận hành hàng năm, chi
phí qui đổi, chi phí kim loại màu, tổn thất điện năng) đều phụ thuộc vào đánh giá
đúng đắn kỳ vọng tính toán ( Giá trị trung bình) của phụ tải điện.
Thiết Kế Cung Cấp Điện -7- SVTH: Nguyễn Văn Quyền
5
9

6
8
1
2
3
7
Đồ Án Môn Học GVHD : Nguyễn Thị Thu Hiền
Vì vậy thiết hệ thống cung cấp điện để xác định phụ tải điện người ta dùng

Thiết Kế Cung Cấp Điện -8- SVTH: Nguyễn Văn Quyền
Đồ Án Môn Học GVHD : Nguyễn Thị Thu Hiền
Ta có công thức:
P
tt
=k
max
.k
sd
.P
dm
Với k
max
:Hệ số cực đại,dựa vào k
sd
và n hiệu quả
k
sd
:Hệ số sử dụng
n
hq
:Số thiết bị hiệu quả
-Để thuận tiện tính toán cho phân xưởng sửa chữa cơ khí ta chon hệ số sử dụng và hệ
số công suất (
ϕ
Cos
) theo giá trị kỹ thuật.(tra bản PL1.1 trang 324 sách Hệ thống
cung cấp điện xí nghiệp công nghiệp đô thị và nhà cao tầng)
k
sd

1
/n
P
1
: tổng công suất ưng với n
1
thiết bị.
∑
=
=
1
1
1
n
i
dmi
PP
P
dm
: tổng công suất định mức ứng với n thiết bị.
Thiết Kế Cung Cấp Điện -9- SVTH: Nguyễn Văn Quyền
Đồ Án Môn Học GVHD : Nguyễn Thị Thu Hiền
∑
=
=
n
i
dmidm
PP
1

tt
: công suất tính toán.
2.2.2 Phân nhóm và tính toán phụ tải trong phân xưởng sửa chữa cơ khi.
1.tính phụ tải tính toán của nhóm 1:
Bảng 2.1. Bảng số liệu phụ tải của nhóm 1
Stt Tên thiết bị Số
lượng
Kí hiệu trên
mặt bằng
P
dm
,kW
I
dm
,A
1máy Toàn bộ
1 Máy tiên ren 1A62 1 1 7 7
2 Máy tiên ren 1616 1 2 4,5 4,5
3 Máy tiên ren IE6EM 1 3 3,2 3,2
4 Máy khoan hướng tâm 1 4 10 10
5 Máy mài tròn 1 5 2,8 2,8
Thiết Kế Cung Cấp Điện -10- SVTH: Nguyễn Văn Quyền
Đồ Án Môn Học GVHD : Nguyễn Thị Thu Hiền
6 Máy khoan để bàn 1 6 7 7
7 1 11 2,8 2,8
8 1 12 4,5 4,5
9 Máy mài sắc 6 13 0,65 3,9
Tổng 14 45,7
Ta có:
n=11 thiết bị

hq
.n=0,8x11=8,8 ≈ 9 thiết bị
k
sd
=0,15 và n
hq
=9 tra bảng PL 1.5 trang 327 ta được
k
max
=2,20
Phụ tải tính toán nhóm 1:
P
tt1
=k
max
.k
sd
.P
dm
=2,20x0,15x69,55=22,95(k W)
Cosφ=0,6 do đó tgφ=1,33
Q
tt1
=P
tt1
.tgφ=22,95x1,33=30,53(kVAr)
Vậy
222
1
2

P
dm
=
3
.U
dm
.I
dm
.Cosφ
I
dm
=P
dm
/
3
.U
dm
.Cosφ
Kêt quả tính toán được ghi trong bảng 2.1
2.Tính phụ tải tính toán nhóm 2:
Bảng 2.2.Bảng số liệu phụ tải nhóm 2
Stt Tên thiết bị Số
lượng
Kí hiệu trên
mặt bằng
P
dm
,kW
I
dm

Tra bảng PL 1.4 trang 326: n*
hq
=0,85
Số thiết bị hiệu quả trong nhóm 2: n
hq
=n*
hq
.n=0,85x12=10,2≈10 thiết bị
Ta có : k
sd
=0,15 n
hq
=10 thiết bị
Tra bảng PL 1.5 trang 327 ta được k
max
=2,1
Phụ tải tính toán nhóm 2:
P
tt2
=k
max
.k
sd
.P
dm
=2,1x0,15x62,32=18,7 (kW)
Cosφ=0,6 do đó tgφ=1,33
Thiết Kế Cung Cấp Điện -12- SVTH: Nguyễn Văn Quyền
Đồ Án Môn Học GVHD : Nguyễn Thị Thu Hiền
Q

=
dm
tt
U
S
=47,28 (A)
-Dòng điện định mức cho mỗi thiết bị :
Ta áp dụng công thức :
P
dm
=
3
.U
dm
.I
dm
.Cosφ
I
dm
=P
dm
/
3
.U
dm
.Cosφ
-Kêt quả tính toán được ghi trong bảng 2.2
3.Tính phụ tải tính toán nhóm 3:
Bảng 2.3. Bảng số liệu phụ tải nhóm 3
Stt Tên thiết bị Số

1
=5 thiết bị
n*=n
1
/n=5/13=0,38
P
1
=4.10+10=50 (kW)
P
dm
=40+4,5+4,5+2,8+10+2,8+4,5+1+2,8+2,8= 75,7 (kW)
P*=P
1
/P=50/75,7=0,66
Tra bảng PL 1.4 trang 326 ta được n*
hq
=075
Do đó n
hq
=n*
hq
.n=0,75x13=9,75≈10 thiết bị
Tra bảng PL 1.5 trang 327 ta được k
max
=2,1
Phụ tải tính toán nhóm 3:
P
tt3
=k
max

tt3
=
380.3
10.7,39
.3
3
3
=
dm
tt
U
S
=60,3 (A)
-Dòng điện định mức cho mỗi thiết bị :
Ta áp dụng công thức :
P
dm
=
3
.U
dm
.I
dm
.Cosφ
Thiết Kế Cung Cấp Điện -14- SVTH: Nguyễn Văn Quyền
Đồ Án Môn Học GVHD : Nguyễn Thị Thu Hiền
I
dm
=P
dm

Ta có: n=12 thiết bị n
1
=5thiết bị
n*=n
1
/n=5/12=0,42
P
1
=14+10,0+ 7,0+5,8=36,8(KW)
P
dm
=14+4,5+6,4+10,0+61,8+7,0+4,5+5,8+2,8+4,0+2,8
=61,8 (kW)
P*=P
1
/P=36,8/61,8=0,55
Tra bảng PL 1.4 trang 326 sách cung cấp điện ta được: n*
hq
=0,81
Số thiết bị hiệu quả nhóm 4: n
hq
=n*
hq
.n=0,81.12=9,72≈10 thiết bị
Tra bảng PL 1.5 trang 327 sách cung cấp điện ta được: k
max
=2,1
Phụ tải tính toán nhóm 4:
P
tt4

=380(V)
-Dòng điện tính toán cho cả nhóm 2:
I
tt4
=
380.3
10.5,32
.3
3
4
=
dm
tt
U
S
=49,35 (A)
-Dòng điện định mức cho mỗi thiết bị :
Ta áp dụng công thức :
P
dm
=
3
.U
dm
.I
dm
.Cosφ
I
dm
=P

/n=6/8=0,75
P
1
=2,8+11,2+2,8+4,5+4,5=20,2 (kW)
P
dm
=2,8+11,2+1,3+2,8+4,5+4,5=21,5 (kW)
Thiết Kế Cung Cấp Điện -16- SVTH: Nguyễn Văn Quyền
Đồ Án Môn Học GVHD : Nguyễn Thị Thu Hiền
P*=P
1
/P=20,2/21,5=0,94
Tra bảng PL 1.4 trang 326 sách cung cấp điện ta được: n*
hq
=0,78
Số thiết bị hiệu quả trong nhóm: n
hq
=n*
hq
.n=0,78.8=6,24≈6 thiết bị
Tra bảng PL 1.5 trang 327 sách cung cấp điện ta được: k
max
=2,64
Phụ tải tính toán nhóm 5:
P
tt5
=k
max
.k
sd

3
5
=
dm
tt
U
S
=52,77 (A)
-Dòng điện định mức cho mỗi thiết bị :
Ta áp dụng công thức : P
dm
=
3
.U
dm
.I
dm
.Cosφ
I
dm
=P
dm
/
3
.U
dm
.Cosφ
- Kêt quả tính toán được ghi trong bảng 2.5
2.2.3. Tính toán phụ tải chiếu sáng cho cả phân xưởng sửa chữa cơ khí:
Phụ tải tính toán chiếu sáng ta tính theo suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích sản

ϕ
vậy
0
=
ϕ
tg
Thiết Kế Cung Cấp Điện -17- SVTH: Nguyễn Văn Quyền
Đồ Án Môn Học GVHD : Nguyễn Thị Thu Hiền
Vậy
0.
==
ϕ
tgPQ
CSCS
2.2.4. Phụ tải động lực của toàn phân xương sửa chữa cơ khí.
Phụ tải động lực:
∑∑
==
==
5
11
.
i
ttidt
n
i
ttidtdl
PkPkP
Hệ số đồng thời tra trang 38: k
dt

Phụ tải công suất phản kháng:

dlcstt
QQQ
+=
= 0+112 =112 (KVAr)
Phụ tải công suất toàn phần tính toán:
S
tt
=
2222
11258,117
+=+
tttt
QP
=162,4 (kVA)
Hệ số công suất toàn nhà máy: Cosφ=P
tt
/S
tt
=117,58/162,4=0,72
2.3 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA CÁC PHÂN XƯỞNG CÒN LẠI
CỦA NHÀ MÁY CƠ KHÍ:
Nhà máy cơ khí có 9 phân xưởng ,mỗi phân xưởng có diện tích mặt bằng nhất định
và phân bố tương đối đều trên mặt bằng của nhà máy.Công suất đặt của mỗi phân
xưởng cho trước .Do đó ta xác định phụ tải tính toán cho từng phân xưởng theo công
suất đặt và hệ số nhu cầu:
Thiết Kế Cung Cấp Điện -18- SVTH: Nguyễn Văn Quyền
Đồ Án Môn Học GVHD : Nguyễn Thị Thu Hiền
-Suất chiếu sáng của phân xưởng tra bảng PL 1.7 trang 328

2
Phân xưởng dập 1500

15 0,5 4050 0,6
3
Phân xưởng lắp ráp số 1 900

14 0,4 2025 0,6
4
Phân xưởng lăp ráp số 2 2200 14 0,4 6014 0,6
5
Phân xưởng sửa chữa cơ
khí

15 2430
˚
Phòng thí nghiêm trung
tâm
160 20 0,8 6075 0,75
7
Phòng thực nghiệm 500

15 0,7 1721,3 0,75
8
Trạm bơm 120 13 0,6 1640,3 0,75
9
Phòng thiết kế 100 15 0,7 2733,8 0,75
Thiết Kế Cung Cấp Điện -19- SVTH: Nguyễn Văn Quyền
Đồ Án Môn Học GVHD : Nguyễn Thị Thu Hiền
2.3.1.phụ tải tính toán cho các phân xương.

=P
0
.S=14.5670=79380 W=79,38(kW)
Công suất tác dụng tính toán : P
tt1
=P
dl1
+P
cs1
=540+79,38=619,38 (kW)
Công suất phản kháng động lực: Qdl=Pdl.tgφ =540.1,33=718,2 (kVAr)
Q
tt2
=Qcs2+Qdl2=0+718,2
Công suất toàn phần tác dụng : S
tt1
=
222
1
2
1
2,718540
+=+
tttt
QP
=898,6 (kVA)
2)Phân xương dập
Ta có: Công suất đặt: P
d
=1500 (kW)

tt2
=P
dl2
+P
cs2
=450+60,752=810,75 (kW)
Công suất phản kháng đông lực: Q
dl2
=P
dl2
.tgφ=750.1,33=997,5 (kVAr)
Chọn loại đèn chiếu sang cho phân xưởng là đèn sợi đốt nên Cosφ=1 vậy tgφ=0
Vậy Q
cs2
= P
cs2.
tgφ=0
Công suất phản kháng tính toán: Q
tt2
=Qcs2+Qdl2=0+997,5=997,5 (kVAr)
Công suất toàn phần tính toán: S
tt2
=
222
2
2
2
5,99775,810
+=+
tttt

nc
=900.0,4=360 (kW)
Công suất chiếu sáng:P
cs3
=P
0
.S=2025.14=28350 W=28,35(kW)
Công suất tác dụng tính toán: P
tt3
=P
dl3
+P
cs3
=360+28,35=388,35 (KW)
Công suất phản kháng đông lực: Q
dl3
=P
dl3
.tgφ=360.1,33=478,8 (kVAr)
Chọn loại đèn chiếu sang cho phân xưởng là đèn sợi đốt nên Cosφ=1 vậy tgφ=0
Vậy Q
cs3
= P
cs3
tgφ=0
Công suất phản kháng tính toán: Q
tt3
=Qcs3+Qdl3=0+478,8=478,8 (kVAr)
Công suất toàn phần tính toán: S
tt3

Chọn Cosφ=0,6 do đó tgφ=1,33
Công suất động lực: P
dl4
=P
d
.k
nc
=2200.0,4=880 (KW)
Công suất chiếu sáng:P
cs4
=P
0
.S=6014.14=8419,6W=84,2(kW)
Công suất tác dụng tính toán: P
tt4
=P
dl4
+P
cs4
=880+84,2=964,2 (KW)
Công suất phản kháng đông lực: Q
dl4
=P
dl4
.tgφ=880.1,33=1170,4(KVAr)
Chọn loại đèn chiếu sang cho phân xưởng là đèn sợi đốt nên Cosφ=1 vậy tgφ=0
Vậy Q
cs4
= P
cs4

=160 (kW)
Diện tích: S=6075 (m
2
)
Suất chiếu sáng tra bảng PL 1.7 trang 328: P
0
=20 (W/m
2
)
Hệ số nhu cầu tra bảng PL 1.3 trang 325 : k
nc
=0,8
Hệ số công suất tra bảng PL 1.3 trang 325 :Cosφ=0,75
Do đó tgφ=0,88
Công suất động lực: P
dl6
=P
d
.k
nc
=160.0,8=128 (KW)
Công suất chiếu sáng:P
cs6
=P
0
.S=6075.20=121500W=121,5(KW)
Thiết Kế Cung Cấp Điện -22- SVTH: Nguyễn Văn Quyền
Đồ Án Môn Học GVHD : Nguyễn Thị Thu Hiền
Công suất tác dụng tính toán: P
tt6

=273,75(kVA)
7).Phòng thực nghiệm:
Ta có: Công suất đặt : P
d
=500 (kW)
Diện tích: S=1721 (m
2
)
Suất chiếu sáng tra bảng PL 1.7 trang 328: P
0
=15 (W/m
2
)
Hệ số nhu cầu tra bảng PL 1.3 trang 325 : k
nc
=0,7
Hệ số công suất tra bảng PL 1.3 trang 325 :Cosφ=0,75
Do đó tgφ=0,88
Công suất động lực: P
dl7
=P
d
.k
nc
=500.0,7=350 (KW)
Công suất chiếu sáng:P
cs7
=P
0
.S=1721.15=25815W=25,8(KW)

tttt
QP
=486(kVA)
8).Trạm bơm:
Ta có: Công suất đặt : P
d
=120 (kW)
Diện tích: S=1640,25 (m
2
)
Suất chiếu sáng tra bảng PL 1.7 trang 328: P
0
=13 (W/m
2
)
Hệ số nhu cầu tra bảng PL 1.3 trang 325 : k
nc
=0,6
Hệ số công suất tra bảng PL 1.3 trang 325 :Cosφ=0,7
Thiết Kế Cung Cấp Điện -23- SVTH: Nguyễn Văn Quyền
Đồ Án Môn Học GVHD : Nguyễn Thị Thu Hiền
Do đó tgφ=1,02
Công suất động lực: P
dl8
=P
d
.k
nc
=120.0,6=72 (KW)
Công suất chiếu sáng:P

2
8
44,7332,93
+=+
tttt
QP
=118,75(kVA)
9).Phòng thiết kế:
Ta có: Công suất đặt : P
d
=100 (kW)
Diện tích: S=2733,75 (m
2
)
Suất chiếu sáng tra bảng PL 1.7 trang 328: P
0
=15 (W/m
2
)
Hệ số nhu cầu tra bảng PL 1.3 trang 325 : k
nc
=0,7
Hệ số công suất tra bảng PL 1.3 trang 325 :Cosφ=0,75
Do đó tgφ=0,88
Công suất động lực: P
dl9
=P
d
.k
nc

222
9
2
9
35,92111
+=+
tttt
QP
=144,4(kVA)
Thiết Kế Cung Cấp Điện -24- SVTH: Nguyễn Văn Quyền
Đồ Án Môn Học GVHD : Nguyễn Thị Thu Hiền
Bảng 2.7.Phụ tải tính toán tất cả các phân xưởng
St
t
Tên phân xưởng
k
nc
Cosφ P
d
kW
P
W/m
2
P
dl
kW
P
cs

Kw

T
ổn
g
3680 4063,2
2.3.2Xác định phụ tải tính toán cho toàn nhà máy.
1).Phụ tải tính toán tác dụng nhà máy cơ khí P
ttnm
bằng tổng phụ tải tính toán của từng
phân xưởng trong nhà máy nhân với hệ số đồng thời:
Ta chọn hệ số đồng thời : k
dt
=0.85
P
ttnm
=k
dt
.
∑
9
1
P
tti
Thiết Kế Cung Cấp Điện -25- SVTH: Nguyễn Văn Quyền