ỏn Cung Cp in GVHD : Th.S Lờ Th Minh Trang
Phần I
Thiết kế cung cấp điện
cho nhà máy cơ khí địa Phơng
Chơng I
Giới thiệu chung về xí nghiệp
1. Loại ngành nghề, quy mô và năng lực của xí nghiệp
1.1. Loại ngành nghề:
Ngày nay, nền kinh tế nớc ta đang phát triển mạnh mẽ, đời sống nhân dân cũng đợc
nâng cao nhanh chóng. Trong quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nớc thì các loại
hình doanh nghiệp Nhà nớc nói chung và nhà máy cơ khí địa phơng nói riêng là những
mục tiêu hàng đầu trong việc sản xuất ra sản phẩm và phát triển nền kinh tế quốc dân.
- Nhà máy cơ khí mà em thiết kế là nhà máy ch. Nhiệm vụ sản xuất chủ yếu của nhà
máy là chế tạo, lắp đặt những kết cấu kim loại, gia công, sửa chữa lắp ráp cơ khí phục vụ
cho sự nghiệp cơ khí hoá sản xuất nông nghiệp địa phơng, các mặt hàng thiết yếu dùng
trong xây dựng, sinh hoạt. Ngoài những mặt hàng trên nhà máy còn có dây chuyền sản
xuất bi gang, phục vụ cho các máy nghiền than của các nhà máy Xi măng và các nhà máy
Nhiệt điện.
Để thực hiện tốt nhiệm vụ sản xuất chiến lợc của mình, không những chỉ đòi hỏi về
tính chất công nghệ mà còn yêu cầu đảm bảo chất lợng và độ tin cậy cao trong lĩnh vực
cung cấp điện cho nhà máy.
1.2. Quy mô, năng lực của xí nghiệp:
- Xí nghiệp có tổng diện tích là 22525m
2
nhà xởng, bao gồm 10 phân xởng, đợc xây
dựng tập trung tơng đối gần nhau, với tổng công suất dự kiến phát triển sau 10 năm sau là
12MVA.
- Dự kiến trong tơng lai xí nghiệp sẽ đợc mở rộng và đợc thay thế, lắp đặt các thiết
bị máy móc hiện đại hơn. Đứng về mặt cung cấp điện thì việc thiết kế cấp điện phải đảm
Phm Tin Dng Lp 5H5B Page 1
ỏn Cung Cp in GVHD : Th.S Lờ Th Minh Trang

trọng trong xí nghiệp.
3 . Giới thiệu phụ tải điện của toàn xí nghiệp.
3.1. Các đặc điểm của phụ tải điện.
- Phụ tải điện trong xí nghiệp công nghiệp có thể phân ra làm hai loại phụ tải:
+ Phụ tải động lực
+ Phụ tải chiếu sáng.
- Phụ tải động lực thờng có chế độ làm việc dài hạn, điện áp yêu cầu trực tiếp đến
thiết bị với độ lệch điện áp cho phép U
Cf
= 5% U
đm
. Công suất của chúng nằm trong
dải từ một đến hàng chục kw, và đợc cấp bởi tần số f=50Hz.
- Phụ tải chiếu sáng thờng là phụ tải một pha, công suất không lớn. Phụ tải chiếu
sáng bằng phẳng, ít thay đổi và thờng dùng dòng điện tần số f = 50Hz. Độ lệch điện áp
trong mạng điện chiếu sáng U
Cf
= 2,5%.
3.2 . Các yêu cầu về cung cấp điện của xí nghiệp.
- Các yêu cầu cung cấp điện phải dựa vào phạm vi và mức độ quan trọng của các
thiết bị để từ đó vạch ra phơng thức cấp điện cho từng thiết bị cũng nh cho các phân xởng
trong xí nhiệp, đánh giá tổng thể toàn xí nghiệp cơ khí ta thấy tỷ lệ (%) của phụ tải loại II
là 67%. Phụ tải loại II lớn gấp 2 lần phụ tải loại III, do đó xí nghiệp đợc đánh giá là hộ
phụ tải loại II, vì vậy yêu cầu cung cấp điện phải đợc đảm bảo liên tục.
4. Phạm vi đề tài.
- Đây là một đề tài thiết kế tốt nghiệp, nhng do thời gian có hạn nên việc tính toán
chính xác và tỷ mỉ cho công trình là một khối lợng lớn, đòi hỏi thời gian dài, do đó ta chỉ
tính toán chọn cho những hạng mục quan trọng của công trình.
- Sau đây là những nội dung chính mà bản thiết kế sẽ đề cập đến:
Phm Tin Dng Lp 5H5B Page 3

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 bảng PL1.1 trang 321 sách Hệ
thống cung cấp điện xí nghiệp công nghiệp đô thị và nhà cao tầng)
k
sd
=0,14
÷
0,2
ϕ
Cos
=0,5
÷
0,6
Ta chọn thông số kỹ thuật là: k
sd
=0,2

ϕ
Cos

1
/P
dm
n
hq
: số thiết bị hiệu quả. n
hq
=n*
hq
.n
n*
hq
: được tra trong bảng dựa vào n* và P*,tra bảng PL 1.4 trang 326
k
max
: hệ số cực đại,tra trong bảng PL 1.5 trang 327
k
sd
: hệ số sử dụng.
T
max
: thời gian sử dụng công suất cực đại.
P
tt
: công suất tác dụng tính toán.
Q
tt
: công suất phản kháng tính toán.
S
tt

Ksd =
Ta có Tra bảng 1.4 ta có
+ Công suất tác dụng tính toán nhóm máy 1 :
P
tt1
=k
max
.k
sd
.P
dm
=2.64.0,2.37.85 =19.99 (kW)
+ Công suất phản kháng tính toán nhóm máy 1 :
Cosφ=0,6 do đó tgφ=1,33
Q
tt1
=P
tt1
.tgφ=19.99.1,33 = 26.59 (kVAr)
+ Công suất toàn phần nhóm máy 1 :

222
1
2
1
59.2699.19
+=+=
tttttt
QPS
=33.266 (kVA)

P=107.4 (kW) = 71 ta có / P =0.66
+Tổng thiết bị nhóm 2
Có n=10 ta có n = 0.3
+ Tra bảng PL 1.5 trang 326 ta được n*
hq
=0,6
+ Số thiết bị hiệu quả :
n
hq
=n*
hq
.n= 0,6.10 = 6 (thiết bị)
k
sd
=0,2 và n
hq
=6 tra bảng PL 1.4 trang 327 ta được : k
max
=2,24
+ Công suất tác dụng tính toán nhóm máy 2 :
P
tt2
=k
max
.k
sd
.P
dm
=2,24.0,2.107.4 =48.115 (kW)
+ Công suất phản kháng tính toán nhóm máy 2 :

=121.64 (A)
Phạm Tiến Dũng – Lớp Đ5H5B Page 8
Đồ án Cung Cấp Điện GVHD : Th.S Lê Thị Minh Trang
2. Tính phụ tải tính toán của nhóm 3:
Bảng số liệu phụ tải của nhóm 3
Stt Tên máy Số lượng Loại Công suất
(kW)
Toàn bộ
(kW)
20 Lò điện 1 H-30 30 30
21 Lò điện để rèn 1 TH-30 36 36
23 Lò điện 1 B-20 20 20
24 Bể dầu 1 4 4
25 Thiết bị để tôi
bánh răng
1 Y3W 18 18
26 Bể dầu có tăng
nhiệt
1 3 3
27 Bể nước 1 - -
34 Thiết bị cao
tầng
1 AT-606 80 80
35 Tủ 1
36 Bàn 1
37 Thiết bị đo bi 1 23 23
38 Tủ đựng bi 1
39 bàn 1
+Tổng công suất nhóm 3
P=214 (kW) = 146 ta có / P =0.68

+ Công suất phản kháng tính toán nhóm máy 3 :
Q
tt3
=P
tt3
.tgφ=103,58.1,33 =137.76 (kVAr)
+ Công suất toàn phần tính toán nhóm máy 3 :

222
3
2
33
76.13758.103
+=+=
tttttt
QPS
=172.36(kVA)
+ Dòng điện tính nhóm máy 3 :
I
tt3
=
đm
tt
U
S
.3
3
=
38,0.3
36.172

+ Tra bảng PL 1.5 trang 326 ta được n*
hq
=0,39
Phạm Tiến Dũng – Lớp Đ5H5B Page 10
Đồ án Cung Cấp Điện GVHD : Th.S Lê Thị Minh Trang
+ Số thiết bị hiệu quả :
n
hq
=n*
hq
.n= 0.39 6 2 (thiết bị)
k
sd
=0,2 và n
hq
=2 tra bảng PL 1.4 trang 327 ta được : k
max
=3
+ Công suất tác dụng tính toán nhóm máy 4 :
P
tt4
=k
max
.k
sd
.P
dm
=3.0,2.142.1 =85.26 (kW)
+ Công suất phản kháng tính toán nhóm máy 4 :
Q

5. Tính phụ tải tính toán của nhóm 5:
Bảng số liệu phụ tải của nhóm 5
Stt Tên máy Số lượng Loại Công suất
(kW)
Toàn bộ
(kW)
40 Máy lén khí 1 25 25
41 Máy bào gỗ 1
C
2.5
4.5
4.5
42 Máy khoan 1 CBIIA 1.0
3.2
3.2
43 Bàn mộc 4
44 Máy cưa đai 1 C80-3 4.5 4.5
45 Bàn 3
46 Máy bào gỗ 1 CP6-5I 7
1.3
1.7
7
47 Máy cưa tròn 1 7 7
48 Quạt gió trung
áp
1 9 9 7
49 Quạt gió số 9.5 1 12 12 12
Phạm Tiến Dũng – Lớp Đ5H5B Page 11
Đồ án Cung Cấp Điện GVHD : Th.S Lê Thị Minh Trang
50 Quạt gió số 14 1

+ Công suất phản kháng tính toán nhóm máy 5 :
Q
tt5
=P
tt5
.tgφ=74.15x1,33 =98.62 (kVAr)
+ Công suất toàn phần tính toán nhóm máy 4 :

222
5
2
55
62.9815.74
+=+=
tttttt
QPS
=123.39 (kVA)
+ Dòng điện tính nhóm máy 5 :
I
tt4
=
đm
tt
U
S
.3
4
=
38.03
88.141

P
ttdl
= K
dt.

∑
=
5
1
.
i
dmi
P
= 0,85.(13,1+41,44 +12+11,2+19 =82,23 (kW)
Công suất tác dụng tính toán của phân xưởng sữa chữa cơ khí :
P
ttpx1
=P
dl
+ P
cs
=82,23+10,8=93,03 (kW)
Công suất phản kháng tính toán phân xưởng sữa chửa cơ khí:
Q
ttpx1
= P
ttpx1
. tgφ=93,03.1,33=123,7 (kWAr)
Công suất toàn phần tính toán phân xưởng sửa chửa cơ khí:
S

Hệ số nhu cầu tra bảng PL 1.3 trang 325: k
nc
=0,3÷0,4. Chọn k
nc
=0,4
Hệ số công suất: Cosφ=0,5÷0,6. Chọn Cosφ=0,6 do đó tgφ=1,33
Phạm Tiến Dũng – Lớp Đ5H5B Page 13
Đồ án Cung Cấp Điện GVHD : Th.S Lê Thị Minh Trang
+ Công suất động lực:
P
dl1
=P
d
.k
nc
=1500.0,4 = 600 (kW)
+ Công suất chiếu sáng:
P
cs1
=P
0
.S=15.1875 =28125 (W) =28.125 (kW)
+ Công suất tác dụng tính toán:
P
tt1
=P
dl1
+P
cs1
=600 + 28.125 = 628.125 (kW)

).
Chọn P
0
=15 (W/m
2
)
Hệ số nhu cầu tra bảng PL 1.3 trang 32 :k
nc
=0,3÷0,4 Chọn k
nc
= 0,3
Hệ số công suất:Cosφ=0,5÷0,6. Chọn Cosφ=0,6 do đó tgφ = 1,33
+ Công suất động lực:
P
dl2
= P
d
.k
nc
= 1850.0,3 = 555 (kW)
+ Công suất chiếu sáng:
P
cs2
=P
0
.S=15x3000 =45000 (W) =45 (kW)
+ Công suất tác dụng tính toán:
P
tt2
=P

2
)
Suất chiếu sáng tra bảng PL 1.7 trang 328: P
0
=12÷15 (W/m
2
).
Chọn P
0
=15 (W/m
2
)
Hệ số nhu cầu tra bảng PL 1.3 trang 325 : k
nc
=0,6÷0,7. Chọn k
nc
=0,7
Hệ số công suất: Cosφ=0,7÷0,8 Chọn Cosφ=0,8 do đó tgφ=0,75
+ Công suất động lực:
P
dl3
=P
d
.k
nc
=1400.0,7=980 (kW)
+ Công suất chiếu sáng:
P
cs3
=P

Ta có: Công suất đặt: P
d
=800 (kW)
Diện tích: S=30x45 (m
2
)
Suất chiếu sáng tra bảng PL 1.7trang 328:P
0
=10÷15 (W/m
2
).
Chọn P
0
=15 (W/m
2
)
Hệ số nhu cầu tra bảng PL 1.3 trang 325 : k
nc
=0,6÷0,7. Chọn k
nc
=0,7
Hệ số công suất: Cosφ=0,8÷0,9. Chọn Cosφ=0,8 do đó tgφ=0,75
+ Công suất động lực:
P
dl4
=P
d
.k
nc
=800x0,7=560 (kW)

187.43525.580
+=+
tttt
QP
=725.3 (kVA)
2.5. Phân xưởng rèn
Ta có: Công suất đặt: P
d
=1600 (kW)
Diện tích: S=20x30(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
=0,6÷0,7. Chọn k
nc
=0,7
Hệ số công suất: Cosφ=0,7÷0,9. Chọn Cosφ=0,9 do đó tgφ=0,48
+ Công suất động lực:
P
dl4
=P
d
.k
nc

+=+
tttt
QP
=1253.33 (kVA)
2.6. Trạm bơm
Ta có: Công suất đặt: P
d
=560 (kW)
Diện tích phân xưởng: S=25x35 (m
2
)
Suất chiếu sáng của phân xưởng tra bảng PL 1.7 trang 32: P
0
=15 (W/m
2
)
Phạm Tiến Dũng – Lớp Đ5H5B Page 16
Đồ án Cung Cấp Điện GVHD : Th.S Lê Thị Minh Trang
Hệ số nhu cầu tra bảng PL 1.3 trang 322: k
nc
=0,6÷0,7. Chọn k
nc
=0,7
Hệ số công suất : Cosφ=0,7÷0,9. Chọn Cosφ=0,9 do đó tgφ=0,48
+ Công suất động lực của phân xưởng:
P
dl6
=P
d
.k

46.194125.405
+=+
tttt
QP
=450(kVA)
2.7. Phân xưởng sửa chữa cơ khí
Công suất chiếu sáng tính toán của phân xưởng sữa chữa cơ khí :
Ta chọn suất phụ tải : P
o
= 15 (W/m2)
Diện tích phân xưởng: S=55x15 (m
2
)
P
cs7
=P
o
.S =15x825 =12375 (W)= 12.375 (kW)
Công suất tính toán đông lực của phân xưởng sữa chữa cơ khí :
P
ttdl
= K
dt.

∑
=
5
1
.
i

Ta có: Công suất đặt: P
d
=400 (kW)
Diện tích phân xưởng: S=25x35 (m
2
)
Suất chiếu sáng của phân xưởng tra bảng PL 1.7 trang 32: P
0
=15 (W/m
2
)
Hệ số nhu cầu tra bảng PL 1.3 trang 322: k
nc
=0,6÷0,7. Chọn k
nc
=0,7
Hệ số công suất : Cosφ=0,7÷0,9. Chọn Cosφ=0,9 do đó tgφ=0,48
Phạm Tiến Dũng – Lớp Đ5H5B Page 17
Đồ án Cung Cấp Điện GVHD : Th.S Lê Thị Minh Trang
+ Công suất động lực của phân xưởng:
P
dl8
=P
d
.k
nc
=560x0,7=392 (kW)
+ Công suất chiếu sáng phân xưởng:
P
cs8

2.9. Bộ phận hành chính và xưởng thiết kế
Ta có: Công suất đặt: P
d
= 50 (kW)
Diện tích phân xưởng: S=(30 x 20) + (15 x 45)(m
2
)
Suất chiếu sáng của phân xưởng tra bảng PL 1.7 trang 32: P
0
=15 (W/m
2
)
Hệ số nhu cầu tra bảng PL 1.3 trang 322: k
nc
=0,6÷0,7. Chọn k
nc
=0,7
Hệ số công suất : Cosφ=0,7÷0,9. Chọn Cosφ=0,9 do đó tgφ=0,48
+ Công suất động lực của phân xưởng:
P
dl9
=P
d
.k
nc
=50x0,7=35 (kW)
+ Công suất chiếu sáng phân xưởng:
P
cs9
=P

Ta có: Công suất đặt: P
d
= 520 (kW)
Diện tích phân xưởng: S=(20 x110 ) (m
2
)
Phạm Tiến Dũng – Lớp Đ5H5B Page 18
Đồ án Cung Cấp Điện GVHD : Th.S Lê Thị Minh Trang
Suất chiếu sáng của phân xưởng tra bảng PL 1.7 trang 32: P
0
=10 (W/m
2
)
Hệ số nhu cầu tra bảng PL 1.3 trang 322: k
nc
=0,6÷0,7. Chọn k
nc
=0,7
Hệ số công suất : Cosφ=0,7÷0,9. Chọn Cosφ=0,9 do đó tgφ=0,48
+ Công suất động lực của phân xưởng:
P
dl10
=P
d
.k
nc
=520x0,7=364 (kW)
+ Công suất chiếu sáng phân xưởng:
P
cs10

2.11.Khu nhà xe
Diện tích :S = 15 x 150 = 2250 (m
2
)
Suất chiếu sáng của nhà xe bảng PL 1.7 trang 32: P
0
=10 (W/m
2
)
Hệ số công suất : Cosφ=0,7÷0,9. Chọn Cosφ=0,9 do đó tgφ=0,48
+ Công suất chiếu sáng nhà xe:
P
cs11
=P
0
.S=10x 2250=22000 (W) =22.5 (kW)
. + Công suất tác dụng tính toán :
P
tt11
= P
cs11
= 22.5 (kW)
+ Công suất phản kháng tính toán:
Q
tt11
=P
tt11
.tgφ=22.5 x0,48 = 10.8 (kVAr)
+ Công suất toàn phần tác dụng :
S

=
α
1. Phân xưởng kết cấu kim loại:
P
tt1
= 628.125(kW) S
tt1
= 1045.2 (kVA) P
cs1
=28.125 (kW)
R
1
=
14,37,0
1045.2
x
= 21.8 (mm)
125.628
28.125360
1
x
cs
=
α
= 16
0
2.Phân xưởng lắp ráp cơ khí:
P
tt2
= 600 (kW) S

R
3
=
14,37,0
1244.69
x
=23.8 (mm)
75.995
75.15360
3
x
cs
=
α
=5.7
0
4. Phân xưởng nén khí:
P
tt4
= 580.25(kW) S
tt4
= 725.3 (kVA) P
cs4
= 20.25 (kW)
R
4
=
14,37,0
725.3
x

α
= 2.9
0
6. Trạm bơm:
P
tt6
= 405.125 (kW) S
tt6
= 450.2 (kVA) P
cs6
= 13.125 (kW)
R
6
=
14,37,0
450.2
x
= 14,3 (mm)
405.125
125.13360
6
×
=
cs
α
= 11.6
0
7.Phòng sửa chữa cơ khí:
P
tt7

= 13.125(kW)
R
8
=
14,37,0
449.4
x
= 14.3 (mm)
405.125
125.13360
8
x
cs
=
α
= 11.7
0
9.Bộ phận hành chính và xưởng thiết kế:
P
tt9
=54.125 (kW) S
tt9
= 60.05 (kVA) P
cs9
=19.125(kW)
R
9
=
14,3.7,0
138,5

=
α
=20
0

11.Khu nhà xe
P
cs11
=22.5 (kW)
R
11
=
14,37,0
22.5
x
= 3.2 (mm)
Phạm Tiến Dũng – Lớp Đ5H5B Page 22
Đồ án Cung Cấp Điện GVHD : Th.S Lê Thị Minh Trang
Bán kính R và góc chiếu sáng của biểu đồ phụ tải các phân xưởng
St
t
Tên phân xưởng
CS chiếu
sáng
P
cs
(kW)
CS tác
dụng
P

9 Bộ phận hành chính và
xưởng thiết kế
19.125 54.125 60.05 8 127
10 Bộ phận KCS và kho
thành phẩm
22 386 428.16 14 20
11 Khu nhà xe 22.5 22.5 25 3.2
12 Tổng 10930 15797,79
Xây dựng và xác định trạm phân phối trung tâm:
Để xây dựng ta vẽ một hệ tọa độ oxy trên sơ đồ mặt bằng của nhà máy có vị trí trọng
tâm là M(x,y) .Trạm phân phối trung tâm đặt tại vị trí này:
Trọng tâm phụ tải của nhà máy được xác định theo công thức sau:
x=
∑
∑
tti
S
.
ttii
Sx
y=
∑
∑
tti
S
.
ttii
Sy
Với x,y là tọa độ vị trí các phân xưởng trên mặt bằng đã cho :
Phạm Tiến Dũng – Lớp Đ5H5B Page 23