BÁO CÁO THỰC TẬP
Đồ án Thiết kế cung cấp điện
cho Phân xưởng cơ khí
MỤC LỤC
BÁO CÁO THỰC TẬP 1
Đồ án Thiết kế cung cấp điện cho Phân xưởng cơ khí 1
MỤC LỤC 2
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, trong xu thế hội nhập, quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước đang
diễn ra một cách mạnh mẽ. Trong quá trình phát triển đó, điện năng đóng vai trò rất
quan trọng. Nó là một dạng năng lượng đặc biệt, có rất nhiều ưu điểm như: dễ chuyển
hóa thành các dạng năng lượng khác( như cơ năng, hóa năng, nhiệt năng…), dễ dàng
truyền tải và phân phối… Do đó ngày nay điện năng được sử dụng rộng rãi trong hầu
hết các lĩnh vực của đời sống, Cùng với xu hướng phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế,
đời sống xã hội ngày càng được nâng cao, nhu cầu sử dụng điện năng trong các lĩnh
vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ,… tăng lên không ngừng. Để đảm bảo những
nhu cầu to lớn đó, chúng ta phải có một hệ thống cung cấp điện an toàn và tin cậy.
Với: “Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí”, sau một thời gian làm
đồ án, dưới sự hướng dẫn của thầy Th.s Nguyễn Phúc Huy và tài liệu tham khảo
không thể thiếu của TS. Trần Quang Khánh :
- Hệ thống cung cấp điện : Ts. Trần Quang Khánh
- Bài tập cung cấp điện : Ts. Trần Quang Khánh
Đến nay, về cơ bản em đã hoàn thành nội dung đồ án môn học này. Do trình độ và thời
gian có hạn nên không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong được sự chỉ bảo,
châm chước, giúp đỡ của các thầy cô để bài làm này của em được hoàn thiện hơn.
Đồng thời giúp em nâng cao trình độ chuyên môn, đáp ứng nhiệm vụ công tác sau này.
Em xin chân thành cảm ơn !
Hà Nội, tháng 06 năm 2011

Sinh viên thực hiện
Nguyễn Danh Đức

là 200×10
3
đ/kVAr, chi phí vận hành tụ bằng 2% vốn đầu tư, suất tổn thất trong tụ
ΔP
b
= 0,0025 kW/kVAr. Giá điện trung bình g=1000 đ/kWh. Điện áp lưới phân phối là
22kV.
SƠ ĐỒ MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG N
0
3
6000
6000
36000
A
B
C
D
E
1
2
5
6
7
4
3
1
2
3
17
18

h
1

H h Hình 1.1
h
2
chiếu sáng còn phụ thuộc vào quang thông, màu sắc ánh sáng, sự lựa chọn hợp lý cùng
sự bố trí chiếu sáng vừa đảm bảo tính kinh tế và mỹ quan hoàn cảnh. Thiết kế chiếu
sáng phải đảm bảo các yêu cầu sau:
- Không bị loá mắt
- Không loá do phản xạ
- Không có bóng tối
- Phải có độ rọi đồng đều
- Phải đảm bảo độ sáng đủ và ổn định
- Phải tạo ra được ánh sáng giống ánh sáng ban ngày.
Các hệ thống chiếu sáng bao gồm chiếu sáng chung, chiếu sáng cục bộ và chiếu
sáng kết hợp ( kết hợp giữa cục bộ và chung ). Do yêu cầu thị giác cần phải làm việc
chính xác, nơi mà các thiết bị cần chiếu sáng mặt phẳng nghiêng và không tạo ra các
bóng tối sâu thiết kế cho phân xưởng thường sử dụng hệ thống chiếu sáng kết hợp.
Chọn loại bóng đèn chiếu sáng: gồm 2 loại: bóng đèn sợi đốt và bóng đèn huỳnh
quang. Các phân xưởng thường ít dung đèn huỳnh quang vì đèn huỳnh quang có tần số
là 50Hz thường gây ra ảo giác không quay cho các động cơ không đồng bộ, nguy hiểm
cho người vận hành máy, dễ gây ra tai nạn lao động. Do đó người ta thường sử dụng
đèn sợi đốt cho các phân xưởng sửa chữa cơ khí.
Việc bố trí đèn khá đơn giản, thường được bố trí theo các góc của hình vuông hoặc
hình chữ nhật .
1.1. Tính toán lựa chọn đèn
Kích thước trên bản vẽ phân xưởng cơ khí N
0
3: 24×36 (m


5 5
2
3 2
< ≤
và
4,5 4,5
2,25
3 2
< ≤
Như vậy việc bố trí đèn là hợp lý và số lượng đèn tối thiểu để đảm bảo độ đồng đều
chiếu sáng là N
min
= 40 bóng
Lấy độ phản xạ của trần và đèn lần lượt là:
tran
σ
= 50% và
tuong
σ
= 30% kết hợp với chỉ
số phòng (Bảng 47.pl) được hệ số sử dụng là : K
sd
(=0,59), n= 40
lấy hệ số dự trữ k= 1,3 và hệ số tính toán Z= 1,1 xác định được quang thông của mỗi
đèn như sau :
F
yc
=
yc

6000
3 1× ×
= 9,1 (A)
(cosφ = 1 với đèn sợi đốt)
I
cp
≥
1 2 3
CS
I
k k k× ×
=
9,1
0,95 1 1× ×
= 9,6 (A)
Trong đó :
k
1
: hệ số thể hiện ảnh hưởng của cách thức lắp đặt, cáp treo trên trần k
1
= 0,95.
k
2
: hệ số thể hiện ảnh hưởng tương hỗ của các mạch đặt kề nhau, lấy k
2
= 1
k
3
: Hệ số ảnh hưởng của nhiệt độ tương ứng với dạng cách điện, Do
o

0,95 0,97 1× ×
= 4,44 (A)
Trong đó : k
1
= 0,95: Cáp treo trên trần
k
2
= 0,7 (ví dụ tất cả 8 mạch cáp đi trong cùng máng cáp)
Chọn cáp đồng hai lõi vỏ, mã chữ tiết diện 1,5 mm
2
có I
cp
= 13,5 A, do CADIVI chế tạo.
Nhánh 4 bóng : P= 150×4= 600 (W)= 0,6 (kW)
 I
lvmax
=
0,6
0,22
= 2,73 (A)
 I
cp
≥
max
1 2 3
lv
I
k k k× ×
=
2,73

Áp tô mát nhánh EA52G
380 2 10
Sơ đồ đi dây mạng đèn phân xưởngnhư sau:

Hình 1.3
 Kiểm tra điều kiện chọn dây kết hợp aptomat
Điều kiện kiểm tra: I
cp
≥
1 2 3
1,25
1,5
dmA
I
k k k× ×
×
×
- Mạch chiếu sáng tổng dùng dây 4×6 mm
2
, bảo vệ bằng aptomat I
dm
= 20A
I
cp
= 20 A ≥
1,25 20
1,5 0,95 1
×
× ×
= 17,54 (A)

Trong đó: k
đt
: hệ số đồng thời của phụ tải chiếu sáng
N : số bóng cần thiết
P
đ
: công suất mỗi bóng đèn được lựa chọn.
Vì dùng đèn sợi đốt halogen nên hệ số cosφ= 1. Do đó, ta có công suất toàn phần của
nhóm chiếu sáng là:
S
cs
=
cos
cs
P
ϕ
=
6
1
= 6 (kW) Q
cs
= 0 kVAr
2.2 Phụ tải tính toán nhóm thôn thoáng làm mát
Lưu lượng gió tươi cần cấp vào xưởng là: Q= n,V= 6×24×36×4,3= 22291 (m
3
)
Với số liệu cho: MODEL : DLHCV40-PG4SF co lượng gió 4500 (m
3
/h)
Ta chọn q= 4500 m

Phụ tải tính toán nhóm phụ tải thông thoáng-làm mát:
P
lm
= k
nc
qh

1
n
dmqi
i
P
=
∑
= 0,834×300×5= 1,251 (kW)
S
lm
=
lm
P
cos
φ
=
1,251
0,8
= 1,5638 (kW)
Q
lm
=
2 2

6
7
4
3
1
2
3
17
18
4
12
13
14
20
5
6
7
8
9
10
11
16
20
28
27
23
24
31
29
30

i
n
i
i
P k
P
=
=
×
∑
∑
= 0,3488
 Số lượng hiệu dụng: n
hd
=
2
1
2
1
( )
( )
n
i
i
n
i
i
P
P
=

×
1
n
i
i
P
=
∑
= 39,556(kW)
 Hệ số công suất của phụ tải động lực: Cosφ
tb1
=
1
1
. os
n
i
i
n
i
i
P c
P
φ
=
=
∑
∑
= 0,642
 Công suất toàn phần: S

 Nhóm 2: Bao phồm các phụ tải thuộc phần tư thứ II

Số hiệu Tên thiết bị
Hệ số k
sd
Cosφ Công suất(kW)
17 Cửa cơ khí 0,37 0,7 2,8
18 Quạt gió 0,45 0,83 10
19 Cần cẩu 10T,ε=0,4 0,23 0,65 22
21 Bàn lắp ráp và thử nghiệm 0,53 0,69 10
22 Bàn lắp ráp và thử nghiệm 0,53 0,69 12
20 Quạt gió 0,35 0,67 7,5
 Hệ số tổng hợp: K
sd
2
∑
=
1
1
n
i sdi
i
n
i
i
P k
P
=
=
×

∑
= K
sd
2
∑
+
2
1
sd
hd
k
n
−
∑
= 1
 Tổng công suất phụ tải động lực: P
đl2
= k
nc
2
∑
×
1
n
i
i
P
=
∑
= 72,8 (kW)

= 104,369 (kW)
 Công suất phản kháng Q
đl2
=
2 2
dli
dli
S P−
= 74,786 (kVAr)
 I
đl2
=
2
3
dl
dm
S
U×
=
104,369
3 380×
= 0,1586 (kA) = 158,6 (A)
 Nhóm 3: Bao phồm các phụ tải thuộc phần tư thứ III
Hệ số Tên thiết bị Hệ số ksd Cosφ Công suất (kW)
9 Máy tiện ren 0,3 0,58 2,2
10 Quạt gió 0,35 0,67 5,5
11 Máy bào dọc 0,41 0,63 12
15 Máy tiện ren 0,3 0,58 7,5
16 Máy bào dọc 0,41 0,63 18
20 Quạt gió 0,35 0,67 7,5

n
i
i
n
i
i
P
P
=
=
∑
∑
= 4,52. Lấy làm tròn là n
hd
= 5
 Hệ số nhu cầu: k
nc
= K
sd
3
∑
+
3
1
sd
hd
k
n
−
∑

φ
=
=
×
∑
∑
= 0,63
 Công suất toàn phần: S
đl3
=
os
dlj
tbj
P
c
φ
= 54,692 (kW)
 Công suất phản kháng Q
đl3
=
2 2
dli
dli
S P−
= 42,45 (kVAr)
 I
đl3
=
3
3

i
i
P k
P
=
=
×
∑
∑
= 0,386
 Số lượng hiệu dụng: n
hd
=
2
1
2
1
( )
( )
n
i
i
n
i
i
P
P
=
=
∑

i
P
=
∑
= 61,576 (kW)

 Hệ số công suất của phụ tải động lực: Cosφ
tb4
=
1
1
os
n
i
i
n
i
i
P c
P
φ
=
=
×
∑
∑
= 0,664
 Công suất toàn phần: S
đl4
=

Nhóm ksd Cosφ Pđl
I 0,3488 0,642 39,556
II 0,4222 0,695 72,8
III 0,375 0,63 34,49
IV 0,386 0,664 61,576
 Hệ số sử dụng: k
sd
∑
=
1
1
n
j sdj
i
n
j
i
P k
P
=
=
×
∑
∑
= 0,3988
 Số lượng hiệu dụng: n
hd
=
2
1

n
−
∑
= 0,695
 Tổng công suất phụ tải động lực: P
ttđl
= k
nc
∑
×
1
n
j
i
P
=
∑
= 140 (kW)
 Hệ số công suất của phụ tải động lực: Cosφ
tttb
=
1
1
os
n
j
i
n
j
i

=
3
dl
S
U
dm
∑
×
=
217,78
3 380×
= 0,33088 (kA)= 330,88 (kA)
2.4 Phụ tải tổng hợp toàn phân xưởng.
Công suất tác dụng toàn phân xưởng:
P
ttpx
= k
đt
(P
ttđl
+ P
cs
+P
lm
) =1(140 + 6 +1,251)= 147 (kW)
Với k
dt
=1
Hệ số công suất trung bình toàn phân xưởng,


ttpx
P
S
c
φ
= = =
(kW)
Q
ttpx
=
2 2
ttpx ttpx
S P−
=
2 2
260 176,4−
= 191 (kVAr)
CHƯƠNG III: XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN PHÂN XƯỞNG
3.1 Lựa chọn công suất và số lượng máy biến áp.
3.1.1 Vị trí đặt trạm biến áp
Việc chọn vị trí của trạm biến áp trong một xí nghiệp cân phải tiến hành so sánh kinh
tế - kỹ thuật. Muốn tiến hành so sánh kinh tế - kỹ thuật cân phải sợ bộ xác định phương
án cung cấp điện trong nội bộ xí nghiệp. Trên cơ sở các phương án đã được chấp thuận
mới có thể tiến hành so sánh kinh tế - kỹ thuật để chọn vị trí số lượng trạm biến áp
trong xí nghiệp.
Vị trí của trạm biến áp cần phải thỏa mãn các yêu cầu cơ bản:
- An toàn và liên tục cấp điện.
- Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp đi tới.
- Thao tác, vận hành, quản lý dễ dàng.
- Tiết kiệm vốn đầu tư và chi phí vận hành nhỏ.

=
25
25
0,12(1 0,12)
(1 0,12) 1
+
+ −
= 0,1275
Hệ số khấu hao trạm biến áp tra theo bảng 3.1, sách cung cấp điện có giá trị là
k
kh
= 0,065
p là hằng số tiêu chuẩn sử dụng vốn và khấu hao thiết bị, và được tính là:
p = a
tc
+ k
kh
Như vậy hệ số p
B
= 0,1275+0,065= 0,1925
) = ح0,124+10
-4

×
T
max
)
2
× 8760 (h) = (0,124 + 10
-4


1
1
2
0,85
1,4
ttpx
dmB
ttpx
dmB
S
S
S
S







≥
×
≥

1
1
260
130
158

, %
2×160 0,5 2,95 4,0

- Tính được hàm chi phí qui dẫn của phương án:
Vốn đầu tư 2 máy biến áp: V
B1
= 1,6 (m+ n×S
đmB1
) = 1,6 (24,18+0,18×160)
= 84,768 (10
6
đ)
Tổn thất 2 máy biến áp:
∆A
B1
= 2 × ∆P
0
× t +
2
1
2
ttpx
k
dmB
P
S
S
 
∆
 ÷

= + ∆ +× ×
= 0,1925×84,768+20717×1000×10
-6
+7,9326 = 45 (10
6
đ)
2) Phương án 2: trạm có 1 máy biến áp và 1 máy phát diesel dự phòng
Công suất MBA được lựa chọn thỏa mãn điều kiện:
S
đmB2
≥ S
ttpx

Và máy phát điện thỏa mãn: S
đmMF
≥ 0,85× S
đmMF
Như vậy; ta chọn S
đmB2
= 300 kVA và máy phát điện S
đmMF
= 350 kVA
S
đm
, kVA ∆P
0
, kW ∆P
k
, kW
315 0,72 4,85

B2
= ∆P
0
× 8760 +
2
2
ttpx
k
dmB
P
S
S
 
∆
 ÷
 
× ح
=0,72×8760+
2
260
315
4.85
 
 ÷
 
×3070 = 16451 (kVAh)
(Bỏ qua tổn thất trong Máy phát điện và coi MPĐ như một phần tử của trạm biến áp)
Tính được hàm chi phí qui dẫn của phương án:
Z
B2

, kVA ∆P
0
, kW ∆P
k
, kW
315 0,72 4,85
Vốn đầu tư máy biến áp: V
B3
= m + n,S
đmB2
= 24,18+0,18×300 = 80,88 (10
6
đ)
Thiệt hại do mất điện khi sự cố hỏng MBA:
Y
th1
= S
ttpx
,cosφ,t
f
,g
th
= 260×0,678×24×7500= 31,73 (10
6
đ)
Tổn thất máy biến áp:
∆A
B3
= ∆P
0

-6
+31,73
= 63,75 (10
6
Đ)
Vốn đầu tư, 10
6
đ Thiệt hại, 10
6
đ Z, 10
6
đ
Phương án 1 84,768 7,9326 45
Phương án 2 763,38 7,9326 184,5
Phương án 3 80,88 31,73 63,75
Nhận xét: + Vốn đầu tư ở phương án 2 lớn hơn ở hai phương án kia.
+ Tổn thất ở phương án 1 là lớn nhất .
+ Thiệt hại do mất điện ở phương án 3 là lớn nhất.
+ Phương án 1 có tổng chi phí quy đổi thấp hơn phương án 2 và 3.
+ Phương án 1 có độ tin cậy cung cấp điện cao hơn.
+ Mặt khác việc lựa chọn phương án dùng 2 máy biến áp còn có lợi là có
thể cắt bớt một máy khi phụ tải quá nhỏ, điều đó tránh cho máy biến áp phải làm việc
non tải, do đó giảm được tổn thất và nâng cao chất lượng điện. Với cách chọn máy
biến áp như thế ở những năm cuối của chu kỳ thiết kế, máy có thể làm việc quá tải
trong một khoảng thời gian nhất định mà không làm ảnh hưởng đến tuổi thọ của máy.
Vậy ta chọn phương án 1 với việc sử dụng 2 máy biến áp làm việc song song, mỗi máy
có công suất S = 315 kVA.
3.2 Lựa chọn phương án cấp điện trong phân xưởng
3.2.1 Sơ bộ chọn phương án
Mỗi một nhóm thiết bị động lực được cấp điện từ một tủ động lực, đặt gần tâm phụ tải

24
31
29
30
25
26
15
Hình 3.1
• Chọn dây dẫn từ trạm biến áp nguồn, cách L m, tới tủ hạ thế tổng (THT).
Ta có, khoảng cách từ trạm biến áp đến trung tâm phân xưởng (tới tủ hạ thế tổng
(THT) là 12 m
Chọn dây dẫn đến phân xưởng là cáp đồng 3 pha được lắp đặt trong rãnh ngầm.
I
lvmax
=
260
3 3 0,38
ttpx
dm
S
U
=
× ×
= 395 (A)
Vậy tiết diện dây cáp là: F =
max
395
3,1
lv
kt

Tương tự ta tính được dây các nhóm:
• Cho nhánh cấp điện cho tủ động lực 1 (THT →TĐL1 & TĐL1 – MÁY)
Đoạn
dây
Công suất
Cosφ
Dòng Tiết diện F
tc
L,
m
R, Ω X, Ω
S,
kVA
P, kW Q, kVAr I, A F, mm
2
mm
2
A1 61,62 39,556 47,2477 0,642 93,612 30,1975 35 8 0,57 0,26
A1-1 4,4776
3
3,324 0,67 6,803 2,19453 2,5 18 8 0
A1-2 10,345
6
8,42707 0,58 15,717 5,07011 6 15 3,33 0,32
A1-3 20,69
12
16,8541 0,58 31,435 10,1402 16 14 1,25 0,29
A1-4 16,923
11
12,8604 0,65 25,712 8,29418 10 2 2 0,31

tc
L, m R, Ω X, Ω
S, kVA
P,
kW
Q,
kVAr
I, A F, mm
2
mm
2
A2
104,74
8
72,8 75,315 0,695 159,15 51,3382 70 8 0,4 0,25
A2-17 4
2,8
2,85657
0,7
6,0774 1,96044 2,5 12 8 0
A2-18
12,048
2 10
6,7200
4 0,83
18,305 5,90495 6 20 3,33 0,32
A2-19 33,8462
22
25,7209
0,65

Q,
kVAr
I, A F, mm
2
mm
2
A3 54,746 34,49 42,5155 0,63 83,178 26,8316 35 10 0,57 0,26