Đồ án môn học cung cấp điện GVHD:Th.S VŨ VĂN CÔNG
Luận văn
Đồ án: “Thiết kế hệ thống Cung cấp điện cho
nhà máy đồng hồ đo chính xác”
SVTH: LÊ HỒNG DUY Lớp : ĐK – ĐTĐ3A
1
Đồ án môn học cung cấp điện GVHD:Th.S VŨ VĂN CÔNG
MỤC LỤC
SVTH: LÊ HỒNG DUY Lớp : ĐK – ĐTĐ3A
2
Đồ án môn học cung cấp điện GVHD:Th.S VŨ VĂN CÔNG
LỜI NÓI ĐẦU

Trong sự nghiệp công nghiệp hóa và hiện đại hóa nước nhà, năng lượng điện năng
vẫn đóng vai trò quan trọng và là nguồn năng lượng được sử dụng chủ yếu trong các nghành
của nền kinh tế quốc dân.
Khi quy hoạch và xây dựng các khu công nghiệp, nhà máy, trường học, khu đô thị…
người ta phải xây dựng hệ thống cung cấp điện để cung cấp điện năng cho các máy móc và
nhu cầu sử dụng của con người.
Do vậy khi thiết kế hệ thống điện cần đảm bảo : hệ thống làm việc có độ tin cậy cao,
đạt tiêu chuẩn kĩ thuật an toàn cho thiết bị và con người, đông thời phải đảm bảo tính kinh tế
và mĩ thuật. Vì thế người thiết kế phải có một độ am hiểu nhất định về các đối tượng cấp
điện để có thể tính toán một cách chính xác và tin cậy đáp ứng được nhu cầu của hệ thống
điện.
Trong quá trình học tập, em đã nhận được đề tài “Thiết kế hệ thống Cung cấp điện
cho nhà máy đồng hồ đo chính xác”. Từ những kiến thức chuyên ngành đã được đào tạo
và sự hướng dẫn tận tình của thầy VŨ VĂN CÔNG cùng các thầy cô giáo trong bộ môn đã
giúp đỡ em hoàn thành đề tài này.
Tuy nhiên do còn thiếu kinh nghiệm cho việc thiết kề và kiến thức còn hạn chế, do
đó đề tài không tránh khỏi những thiếu xót. Kính mong sự chỉ bảo của các thầy cô và các
bạn để đề tài của em được hoàn thiện hơn !

Đồ án môn học cung cấp điện GVHD:Th.S VŨ VĂN CÔNG
SVTH: LÊ HỒNG DUY Lớp : ĐK – ĐTĐ3A
5
NhËn xÐt cña gi¸o viªn ph¶n biÖn



Đồ án môn học cung cấp điện GVHD:Th.S VŨ VĂN CÔNG
Phần I : MỞ ĐẦU
1.1 Lý do thực hiện đồ án môn học
Ngày nay nền kinh tế nước ta phát triển mạnh mẽ, đời sống nhân dân được nâng cao
cùng với sự phát triển của công nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước của công nghệ khoa

1.4 Phương pháp thực hiện
Trong quá trình thực hiện thiết kế đề án môn học từ những kiến thức chuyên ngành
được đào tạo, qua khảo sát thực tế đã thu thập những số liệu phục vụ cho việc thiết và
tham khảo một số tài liệu chuyên nghành. Đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện trình
bày những bước thiết kế cần thiết, dẫn ra những công thức tính toán lựa chọn các phần
tử của hệ thống cung cấp điện trong nhà máy.
SVTH: LÊ HỒNG DUY Lớp : ĐK – ĐTĐ3A
7
Đồ án môn học cung cấp điện GVHD:Th.S VŨ VĂN CÔNG
Phần II : NỘI DUNG ĐỒ ÁN

Chương I : XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN
CỦA CÁC PHÂN XƯỞNG VÀ TOÀN NHÀ MÁY
1.1 Giới thiệu chung về nhà máy
1.1.1 Quy mô, công nghệ nhà máy
Nhà máy đồng hồ đo chính xác nằm trên địa bàn huyện Gia lâm thành phố Hà
Nội. Nhà
máy
có quy mô khá lớn với 9 phân xưởng sản xuất và nhà
làm

việc
STT Tên phân xưởng Công suất đặt
( Kwh)
Diện tích
( m
2
)
1 Phân xưởng tiện cơ khí 1800 2250
2 Phân xưởng dập 1500 2475

máy vẫn không
khai thác hết dung lượng công suất dự trữ dẫn đến lãng phí.Theo quy trình trang
bị
điện
SVTH: LÊ HỒNG DUY Lớp : ĐK – ĐTĐ3A
8
Đồ án môn học cung cấp điện GVHD:Th.S VŨ VĂN CÔNG
và công nghệ của nhà máy ta thấy khi ngừng cung cấp điện sẽ ảnh hưởng đến chất
lượng của
nhà
máy gây thiệt hại về nền kinh tế quốc dân do đó ta xếp nhà máy vào phụ
tải loại I , cần được
bảo
đảm cung cấp điện liên tục và an toàn . Trong nhà máy có :
Phòng thiết kế , phân xưởng sửa chữa cơ
khí
, phòng thực nghiệm là hộ loại III , các
phân xưởng còn lại là hộ loại I
1.1.2
Giới thiệu các quy trình công nghệ nhà máy
- Theo quy trình trang bị điện và quy trình công nghệ sản xuất của xí nghiệp thì việc
ngừng
cung
cấp điện sẻ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm gây thiệt hại về kinh
tế do đó ta xếp xí nghiệp
vào
phụ tải loại
2
- Để quy trình sản xuất của xí nghiệp đảm bảo vận hành tốt thì phải đảm bảo chất
lượng điện

bởi dòng điện xoay chiều tần số f = 50Hz
- Phụ tải chiếu sáng thườn là phụ tải 1 pha, công suất không lớn. Phụ tải chiếu sáng bằng
phẳng, ít thay đổi và thường dùng dòng điện xoay chiều tần số f = 50Hz
1.2 Phương pháp xác định phụ tải tính toán các phân xưởng và toàn nhà máy
1.2.1 Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình (P
tb
) và hệ số cực đại(K
max
)
Theo phương pháp này
P
tt
= K
Max
. P
tb
= K
Max
. K
sd
. P
đm
Trong đó :
P
tb
- công suất trung bình của phụ tải trong ca mang tải lớn
nhất.
P
đm
- công suất định mức của phụ

phương :
Công thức :

P
tt
= P
tb
±
β . σ
tb
(1-2)
Trong
đó:
P
tb
- Phụ tải trung bình của đồ thị nhóm phụ
tải.
β
- Bộ số thể hiện mức tán xạ
tb
σ
- Độ lệch của đồ thị nhóm phụ tải
Phương pháp này thường được dùng để tính toán phụ tải cho các nhóm thiết bộ của
phân xưởng hoặc của toàn bộ xí nghiệp. Tuy nhiên phương pháp này ít được dùng trong tính
toán thiết kế mới vì nó đòi hỏi khá nhiều thông tin về phụ tải nên chỉ phù hợp với các hệ
thống đang vận hành.
1.2.3 Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số hình dạng.
Công thức :
P
tt

; K
hdq
- Hệ số hình dạng (tác dụng và phản kháng) của đồ
thị
phụ
tải.
Phương pháp này có thể áp dụng để tính phụ tải tính toán ở thanh cái tủ phân phối
phân xưởng hoặc thanh cái hạ áp trạm biến áp phân xưởng. Phương pháp này ít được dùng
trong tính toán thiết kế bởi vì nó yêu cầu có đồ thị phụ tải nhóm.
SVTH: LÊ HỒNG DUY Lớp : ĐK – ĐTĐ3A
11
Đồ án môn học cung cấp điện GVHD:Th.S VŨ VĂN CÔNG
1.2.4 Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu .
Công thức :
P
tt
= K
nc
. P
đ
(1-5)
Trong
đó:
K
nc
- Hệ số nhu cầu của nhóm phụ
tải.
P
đ
- Công suất đặt của nhóm phụ

quả
không chính xác. Tuy vậy nó vẫn có thể được dùng cho một số phụ tải đặc biệt mà
chi
tiêu
tiêu thụ điện phụ thuộc vào diện tich hoặc có sự phân bố phụ tải khá đồng đều
trên diện tích
sản

suất.
1.2.6 Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng trên một đươn vị sản
phẩm và tổng sản lượng .
Công thức :
P
tb
=
T
M
a
o
.
SVTH: LÊ HỒNG DUY Lớp : ĐK – ĐTĐ3A
12
Đồ án môn học cung cấp điện GVHD:Th.S VŨ VĂN CÔNG
P
tt
= K
m
.P
tb
Trong đó :

I
đn
= I
kđ (max)
+ (I
tt
- k
sd
. I
đm (max)
)
Trong
đó:
I
kđ (max)
- dòng khởi động của thiết bị có dòng khởi động lớn nhất
trong
nhóm

máy.
I
tt
- dòng điện tính toán của nhóm
máy.
I
đm (max)
- dòng định mức của thiết bị đang khởi
động.
k
sd

tính
toán theo công suất trung bình và hệ số cực đại . Các phân xưởng còn lại do
chỉ
biết diện
tích và công suất đặt của nó nên để xác định phụ tải động lực của các phân xưởng này ta
áp
dụng phương pháp tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu . Phụ tải chiếu sáng
của các
phân
xưởng được xác định theo phương pháp suất chiếu sáng trên một đơn vị
diện tích sản xuất
1.4 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng sửa chữa cơ khí
Phân xưởng sữa chữa cơ khí có diện tích bố trí thiết bị là 1800 m
2
.
Trong
phân xưởng có 60 thiết bị ,công suất khác nhau , lớn nhất là 90KW song cũng có những
thiết bị
công
suẩt rất nhỏ ( < 0,5Kw ) . Dựa vào hệ số tải(k
t
) để xem chế độ làm việc của
thiết bị . Hầu hết các
thiết
bị làm việc ở chế độ dài hạn
(có
k
t
=0,9)
Với phân xưởng sửa chữa cơ khí theo các đề thiết kế giáo học thường cho các

P
đm – Công suất đinh mức
K
sd- Hệ số sử dụng của nhóm thiết bị
K
max- hệ số cực đại của nhóm thiết bị
- Hệ số sử dụng (k
sd
) :Là tir số giũa phụ tải tác dụng trung bình với công suất
đặt(hay công suất định mức của thiết bị) trong một khoảng thời gian xem xét
( giờ, ca, ngày,đêm )
Công thức :
SVTH: LÊ HỒNG DUY Lớp : ĐK – ĐTĐ3A
14
Đồ án môn học cung cấp điện GVHD:Th.S VŨ VĂN CÔNG
K
sd
=
Pđđ
Ptb
=
∑
∑
=
=
n
i
đmi
n
i

=
∑
∑
=
=
1
0
2
2
1
0
)(
)(
n
n
đmi
Pđđm
P
*) Một số trường hợp riêng
Trường hợp 1:Tính n
hq
theo bảng tra hoặc đường cong
n
*
=
n
n
1
; p
*

*
hq
Trường hợp 2 : m =
min
max
đm
đm
P
P
3≤
và K
sd
≤

0,4 thì n
hq
=n
SVTH: LÊ HỒNG DUY Lớp : ĐK – ĐTĐ3A
15
Đồ án môn học cung cấp điện GVHD:Th.S VŨ VĂN CÔNG
Trong đó: P
đm max
– công suất định mức của thiết bị lớn nhất trong nhóm
P
đm min
– công suất định mức của thiết bị nhỏ nhất trong nhóm
Trường hợp 3 :Khi m >3 ; K
sd
≥


đmi
P
1
*, Nếu n > 3 và n
hq
< 4
P
tt
=
∑
=
n
i
đmi
P
1
.K
pti
Trong đó K
pti
là hệ số phụ tải của thiết bị thứ i . Nếu không có số liệu chính xác thì
+ K
pti
= 0,9 đối với thiết bị làm việc dài hạn
+ K
pti
= 0,75 đối với thiết bị làm việc chế độ ngắn hạn lặp lại
*, Nếu n > 300 và K
sd


và P
tb
1, Phân loại nhóm phụ tải
Để phân nhóm phụ tải ta dựa vào các nguyên tắc sau :
- Các thiết bị trong một nhóm phải có vị trí gần nhau trên mặt bằng
- Các thiết bị trong nhóm có cùng chế độ làm việc
- Các thiết bị trong nhóm nên được phân bổ để tổng công suất các nhóm ít chênh
lệch nhất
- Số thiết bị trong nhóm không nên quá nhiều vì số lộ ra của một tủ động lực cũng
SVTH: LÊ HỒNG DUY Lớp : ĐK – ĐTĐ3A
16
Đồ án môn học cung cấp điện GVHD:Th.S VŨ VĂN CÔNG
bị khống chế .
- Ngoài ra các thiết bị đôi khi còn được nhóm lại theo các yêu cầu riêng của việc
quản lý hành chính hoặc quản lý hoạch toán riêng biệt của từng bộ phận trong
phân xưởng
Dựa vào các nguyên tắc trên và căn cứ vào vị trí trên sơ đồ mặt bằng ta chia các
thiết bị trong phân xưởng SCCK được thể hiện bảng (1.2)
Bảng 1.2 : Bảng phân nhóm phụ tải phân xưởng SCCK
TT
Tên thiết bị
Số
lượng
P
ĐM
(Kw)
1
Máy
Toàn
bộ

Cộng nhóm 1
: 13 124,75
Nhóm
2
18
Lò băng chạy
điện 1 30 30
19
Lò điện để hoá cứng linh
kiện 1 90 90
22
Lò
điện 1 20 20
28
Máy đo độ cứng đầu
côn 1 0,6 0,6
31
Máy mài
sắc 1 0,25 0,25
33
Cần trục có palăng
điện 1 1,3 1,3
Cộng nhóm 2
: 6 142,15
Nhóm
3
12
Máy mài
sắc 1 3,2 3,2
5

34
Thiết bị cao tần
1 80 80
37
Thiết bị đo
1 23 23
Cộng nhóm 4
3 113
Nhóm 5 :
41
má
Máy bào gỗ
1 6,5 6,5
42
Máy khoan
1 4,2 4,2
44
Máy cưa đai
1 4,5 4,5
46
Máy bào gỗ
1 10 10
47
Máy cưa tròn
1 7 7
40
Máy nén khí
1
1
25 25

sd
.
Σ
p
đmi
Trong đó :
k
sd
: hệ số sử dụng của nhóm thiết bị, tra
bảng
k
max
: hệ số cực đại, tra bảng theo hai đại lượng k
sd
và n
hq
n
hq
: là số thiết bị dùng hiệu
quả
SVTH: LÊ HỒNG DUY Lớp : ĐK – ĐTĐ3A
18
Đồ án môn học cung cấp điện GVHD:Th.S VŨ VĂN CÔNG
b, Xác định phụ tải nhóm 1
T
T
Tên thiết bị
Sốlượng
P
đm

∑
∑
=
=
n
i
đmi
sdi
n
i
đm
P
KP
1
1
.
=
75,124
05,0.85,47,0.156,0.5,925,0.1515,0.4,80 ++++
= 0,26
cos
tb
ϕ
=
đm
tb
P
P
=
∑

1
= 3
Tổng công suất của số thiết bị có công suất lớn hơn hay bằng nửa công suất của thiết bị có
công suất lớn nhất là : P
1
= 71 KW
⇒
n
*
=
23,0
13
3
1
==
n
n
57,0
75,124
71
1
*
===
p
p
p
Tra bảng phụ lục 4 ( sách Giáo trình cung cấp điện T-189) ta được n
*
hq
= 0,56

===
ϕ
)(7,56
66,0
425,37
Kw
tg
P
S
tt
tt
===
ϕ
)(146,86
3
A
U
S
I
tt
tt
==
)(2,422)9,70.26,0146,86(9,70.5).(
maxmax
AIKIII
đmsdttkđđn
=−+=−+=
Trong đó :
I
kđ (max)

Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng được xác định theo phương pháp suất chiếu sáng trên 1
đơn vị diện tích :
P
cs
= p
o
. F
Trong đó :
P
o
– suất chiếu sáng trên 1 đơn vị diện tích chiếu sáng [ W\m
2
]
F – diện tích được chiếu sáng [ m
2
]
Trong phân xưởng SCCK, hệ thống chiếu sáng sử dụng đèn sợi đốt, tra bảng PL 1.7
( Sách Hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp công nghiệp đô thị và nhà cao tầng- T328) ta
được p
o
=12 W\ m
2
Ta có diện tích phân xưởng là : 1800 (m
2
)
⇒
Phụ tải chiếu sáng của toàn phân xưởng :
P
cs
= p

= 0,8
- Phụ tải tính toán của toàn bộ phân xưởng tính cả phụ tải chiếu sáng là :
S
ttpx
=
22
)(
pxpxcs
QPP ++
=
22
272,308)6,21324,344( ++
= 478,468 ( kVA)
I
ttpx =
)(727
3
A
U
S
ttpx
=
cos
72,0
==
ttpx
ttpx
S
P
ϕ

tt
U
S
I
.3
=
Trong đó :
P
đ
– tổng công suất đặt của nhóm phụ tải
K
nc
– hệ số nhu cầu của nhóm phụ tải
tg
ϕ
- tương ứng với cos
ϕ
đặc trưng riêng cho hộ phụ tải
SVTH: LÊ HỒNG DUY Lớp : ĐK – ĐTĐ3A
22
BẢNG TỔNG HỢP KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO PHÂN XƯỞNG SCCK
T
T
Tên thiết
bị
Số
lượng
Công
suất
đặt

tt
(A)
I
đn
(A)
1 2 3 4 6
Nhóm
1
1
Búa hơi để
rèn 2
10
×
2 0,15 0,6/1,33
2*25,3
2
Búa hơi để
rèn 2
28
×
2 0,15 0,6/1,33
2*70,9
3
Lò
rèn 2 4,5
×
2
0,25 0,7/1,02
2*13,4
4

Lò điện để hoá cứng linh
kiện
1 90
0,7 0,9/0,48
152
22
Lò
điện 1 20 0,7 0,9/0,48 33,76
28
Máy đo độ cứng đầu
côn 1 0,6 0,15 0,6/1,33 1,52
31
Máy mài
sắc 1 0,25 0,15 0,6/1,33 0,63
33
Cần trục có palăng
điện 1 1,3 0,05 0,5/1,73 4,93
Cộng nhóm 2
: 6 142,15 0,68 0,89/0,5 2,15 1,4 243,48 127,7 61,31 141,9 215,6 333,1
Đồ án môn học cung cấp điện GVHD:Th.S VŨ VĂN CÔNG
Nhóm
3
12
Máy mài
sắc 1 3,2 0,15 0,6/1,33 8,1
5
Quạt
lò 1 2,8 0,6 0,8/0,75 6,07
20
Lò

đo 1 23 0,15 0,6/1,33 58,24
Cộng nhóm
4: 3 113 0,5 0,7/1,02 1,74 2 257,2 113 115,2 161,4 245,2 679,2
Nhóm
5
41
Máy bào
gỗ 1 6,5 0,15 0,6/1,33 14,46
42
Máy
khoan 1 4,2 0,15 0,6/1,33 10.63
44
Máy cưa
đai 1 4,5 0,15 0,6/1,33 11,4
46
Máy bào
gỗ 1 10 0,15 0,6/1,33 25,32
47
Máy cưa
tròn 1 7 0,15 0,6/1,33 17,72
40
Máy nén
khí 1 25 0,15 0,6/1,33 54,26
48
Quạt gió trung
áp 1 9 0,6 0,8/0,75 19,53
49
Quạt gió số
9,5 1 12 0,6 0,8/0,75 26,04
50

2
, do sử dụng bóng đèn sợi đốt nên
cos
ϕ
= 1
*, Công suất tính toán động lực :
P
đl
= k
nc
.P
đ
= 0,4 . 1800 = 720 ( kW
)
*, Công suất tính toán chiếu sáng :
P
cs
= p
0
. S = 16 . 2250 =36000 ( W )= 36
kW
*, Công suất tác dụng của toàn phân xưởng :
P
tt
= P
đl
+ P
cs
= 756 ( kW
)

22