Luận văn tốt nghiệp chuyên ngành điện
Luận văn
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho các
phân xưởng của nhà máy may Hải Dương
1
Luận văn tốt nghiệp chuyên ngành điện
LỜI NÓI ĐẦU
Trong công cuộc xây dựng và phát triển đất nước theo hướng công nghiệp
hoá, hiện đại hoá, ngành công nghiệp điện lực giữ vai trò đặc biệt quan trọng.
Bởi vì điện năng là nguồn năng lượng được sử dụng rộng rãi nhất trong nền kinh
tế quốc dân.
Khi xây dựng nhà máy, khu dân cư, thành phố… trước tiên phải xây dựng hệ
thống cung cấp điện cho máy móc và phục vụ sinh hoạt cho con người.
Ngày nay ngành công nghiệp nước ta đang trên đà phát triển mạnh mẽ, các nhà
máy, xí nghiệp, khu công nghiệp không ngừng được xây dựng. Từ đó giúp nền
kinh tế nước ta có những bước phát triển vượt bậc, hội nhập với khu vực và thế
giới. Ngoài ra còn có nhiều công trình khác xuất hiện, đặc biệt là các công trình
nhà cao tầng, khu chung cư… Để đáp ứng được nhu cầu nói trên thì hệ thống
điện phải được thiết kế theo nhu cầu của xã hội. Xuất phát từ nhu cầu đó, cùng
những kiến thức học được tại bộ môn Hệ Thống Điện trường Đại Học Công
Nghiệp, em đã được nhận đề tài:
“Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho các phân xưởng của nhà máy may
Hải Dương”.
Trong thời gian làm đồ án vừa qua, với sự tìm tòi và nỗ lực của bản thân,
cùng sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô giáo trong bộ môn Hệ Thống Điện,
đặc biệt là sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn, em đã hoàn thành đồ án
thiết kế tốt nghiệp của mình. Mặc dù đã rất cố gắng, xong do hạn chế về kiến
thức và kinh nghiệp thực tế, nên bản đồ án của em không tránh khỏi những thiếu
sót. Em kính mong nhận được những ý kiến góp ý, chỉ bảo tận tình của các thầy
cô để bản đồ án của em được hoàn chỉnh hơn. Em xin trân thành cảm ơn thầy
giáo hướng dẫn và các thầy cô giáo trong bộ môn Hệ Thống Điện đã giúp đỡ em

trong đó có hai bộ phận, bốn
phân xưởng, một trạm bơm, một kho vật liệu trung tâm, một phòng thí nghiệm
và ban quản lý. Các bộ phận và phân xưởng được xây dựng tương đối liền nhau
với tổng công suất dự kiến là 7MW.
4
Luận văn tốt nghiệp chuyên ngành điện
Bảng 1-1: Công suất đặt và diện tích các phân xưởng của nhà máy.
Số
thứ
tự
Tên phân xưởng Diện tích
(m
2
)
Công suất đặt
(KW)
1 Bộ phận sợi 3600 2500
2 Bộ phận dệt 3400 1800
3 Phân xưởng nhuộm 2925 450
4 Phân xưởng là 2250 300
5 Phân xưởng sửa chữa cơ
khí
1950 Theo tính toán
6 Phân xưởng mộc 2125 160
7 Trạm bơm 1350 220
8 Ban Q.lý và phòng thí
nghiệm
2500 150
9 kho vật liệu T.Tâm 2000 70
Dự kiến trong tương lai nhà máy sẽ mở rộng quy mô sản xuất, xây dựng,

Bộ phận dệt
Phân xưởng nhộm
Phân xưởng là
Phòng thí nghiệm
Trạm bơm
Phân xưởng sửa chữa
Sản phẩm
Luận văn tốt nghiệp chuyên ngành điện
- Sợi ngang: Sợi được quấn ống -> quấn suốt -> làm ẩm

* Phân xưởng nhuộm : Có nhiệm vụ nhuộm mầu và in hoa văn theo chỉ tiêu và
đơn đặt hàng.
* Phân xưởng là: Có nhiệm vụ làm phẳng khổ vải và cuộn thành súc.
* Phòng thí nghiệm : Có nhiệm vụ kiểm tra nguyên liệu, phụ liệu, các tái chế
phẩm, bán thành phẩm, thành phẩm để chỉ đạo sản xuất.
* Phân xưởng sửa chữa cơ khí có nhiệm vụ kiểm tra sửa chữa các thiết bị trong
nhà máy đáp ứng kịp thời cho sản xuất.
* Trạm bơm : Có nhiệm vụ cung cấp đầy đủ nước theo yêu cầu sản xuất .
2.3. Mức độ tin cậy cung cấp điện đòi hỏi từ qui trình công nghệ.
Để cho quá trình sản xuất của nhà máy đảm bảo tốt thì việc cung cấp điện
cho nhà máy và cho các bộ phận quan trọng của nhà máy như bộ phận
sợi,dệt,nhuộm, phân xưởng là…phải đảm bảo chất lượng điện năng và độ tin cậy
cao.
Theo qui trình công nghệ sản xuất của nhà máy thì việc ngừng cung cấp
điện sẽ ảnh hưởng rất nhiều đến chất lượng sản phẩm, gây thiệt hại lớn về kinh
tế và làm rối loạn các qui trình công nghệ. Do đó, nhà máy cần phải được cung
cấp điện liên tục.
3. Giới thiệu phụ tải điện của toàn nhà máy.
3.1. Các đặc điểm của phụ tải điện.
Phụ tải điện trong các nhà máy công nghiệp có thể phân ra làm 2 loại phụ

II
Phân xưởng nhuộm
II
Phân xưởng là
II
Phân xưởng sửa chữa cơ khí
III
Phân xưởng mộc
III
Trạm bơm
II
BBan Q.lý và phòng thí nghiệm
III
kho vật liệu T.Tâm
III
Đánh giá tổng thể toàn nhà máy ta thấy tỉ lệ (%) của phụ tải loại I và II
theo công suất là khoảng 92%. Phụ tải loai III chỉ chiếm một tỉ lệ khoảng 8%, do
đó nhà máy được đánh giá là hộ phụ tải loại I và vì vậy yêu cầu cung cấp điện
phải được đảm bảo liên tục.
4. Phạm vi đề tài.
Đề tài thiết kế tốt nghiệp này có mục đích thiết kế hệ thống cung cấp điện
cho nhà máy liên hợp dệt nhưng do thời gian có hạn nên việc tính toán chính xác
và tỉ mỉ cho toàn bộ công trình là một khối lượng lớn, đòi hỏi thời gian dài, do
đó ta chỉ tính toán chọn cho những hạng mục quan trọng của công trình.
Dưới đây là những nội dung chính mà bản đồ án thiết kế sẽ đề cập:
• Tính toán, thiết kế mạng điện cao áp của nhà máy.
• Thiết kế mạng điện phân xưởng sửa chữa cơ khí.
• Tính toán bù công suất phản kháng cho mạng điện nhà máy.
• Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa cơ khí.
• Tính toán nối đất cho các trạm biến áp phân xưởng.

Công suất
tổng(kW)
43,95 41,4 44,2 44 39,05
Số lượng thiết bị 14 9 8 3 10
10
Luận văn tốt nghiệp chuyên ngành điện
1.2.Khái niệm về phụ tải tính toán.
a. Khái niệm về phụ tải tính toán
Phụ tải tính toán là phụ tải không có thực, nó cần thiết cho việc chọn các
trang thiết bị CCĐ trong mọi trạng thái vận hành của hệ thống CCĐ. Trong thực
tế vận hành ở chế độ dài hạn người ta muốn rằng phụ tải thực tế không gây ra
những phát nóng quá mức các trang thiết bị CCĐ (dây dẫn, máy biến áp, thiết bị
đóng cắt v.v ), ngoài ra ở các chế độ ngắn hạn thì nó không được gây tác động
cho các thiết bị bảo vệ (ví dụ ở các chế độ khởi động của các phụ tải thì cầu chì
hoặc các thiết bị bảo vệ khác không được cắt). Như vậy phụ tải tính toán thực
chất là phụ tải giả thiết tương đương với phụ tải thực tế về một vài phương diện
nào đó. Trong thực tế thiết kế người ta thường quan tâm đến hai yếu tố cơ bản
do phụ tải gây ra đó là phát nóng và tổn thất và vì vậy tồn tại hai loại phụ tải
tính toán cần phải được xác định: Phụ tải tính toán theo điều kiện phát nóng và
Phụ tải tính toán theo điều kiện tổn thất.
Phụ tải tính toán theo điều kiện phát nóng: Là phụ tải giả thiết lâu dài,
không đổi tương đương với phụ tải thực tế, biến thiên về hiệu quả phát nhiệt lớn
nhất.
Phụ tải tính toán theo điều kiện tổn thất: (thường gọi là phụ tải đỉnh
nhọn):Là phụ tải cực đại ngắn hạn xuất hiện trong 1 thời gian ngắn từ 1 đến 2
giây, chúng chưa gây ra phát nóng cho các trang thiết bị nhưng lại gây ra các tổn
thất và có thể là nhẩy các bảo vệ hoặc làm đứt cầu chì. Trong thực tế phụ tải
đỉnh nhọn thường xuất hiện khi khởi động các động cơ hoặc khi đóng cắt các
thiết bị cơ điện khác.
b. Các phương pháp xác định phụ tải tính toán.

suất
đặt
(KW)
Hệ số
sử
dụng
Cosϕ
1 Máy cưa kiểu đai 1 1 1,0 0,16 0,6
2 Bể ngâm dung dịch kiềm 41 1 3,0 0,5 0,7
3 Bể ngâm nước nóng 42 1 3,0 0,5 0,7
4 Máy cuộn dây 46 1 1,2 0,16 0,6
5 Máy cuộn dây 47 1 1,0 0,16 0,6
6 Bể ngâm tẩm có tăng nhiệt 48 1 3,0 0,5 0,7
7 Tủ sấy 49 1 3,0 0,7 0,9
8 Máy khoan bàn 50 1 0,65 0,16 0,6
9 Máy mài thô 52 1 2,5 0,16 0,6
10 Bàn thử thiết bị điện 53 1 7,0 0,16 0,6
11 Bể khử dầu mỡ 55 1 3,0 0,5 0,7
12 Lò điện để luyện nhôm 56 1 5,0 0,7 0,9
13 Lò điện để nấu chảy babit 57 1 10,0 0,7 0,9
14 Chỉnh lưu sê-lê-nium 69 1 0,6 0,5 0,7
Tổng 14
12
Luận văn tốt nghiệp chuyên ngành điện
(Tra bảng PLI.1 tr253 sách thiết kế cấp điện /NGÔ HỒNG QUANG –VŨ VĂN
TẨM tìm được các k
sd
; cos
ϕ
của các thiết bị)

tb
n
dmi
i
tb
m
sd
P K
P
K
P
P
P c
C
P
tg
P
m K
P
φ
φ
φ
=
=
=
=
= = = =
= = =
⇒ =
= = = > >

1
1
2
2
2 2
1
3
1
1
. . 1,37.0,48.43,95 28,90
. 28,90.0,88 25,43 var
28,90 25,43 38,50( )
1
1
38,50.10
58,49( )
3. 3.380
sd dmi
tt
n
tt
tt
tt
tt
tt
k k P Kw
tg K
Kva
tt
tt

+Máy hàn điểm:
25 0,25
qd
P =
=12,5kw
+Cầu trục :
24,2 0,25
qd
P =
=12,1kw

14
Luận văn tốt nghiệp chuyên ngành điện
Bảng 2.2: Kết quả xác định phụ tải tính toán cho các nhóm trong phân xưởng sửa chữa cơ khí
Tên nhóm và thiết bị
Số
lượ
ng
Kí
hiệ
u
Công
suất
đặt
dm
P
(Kw)
Hệ số sử
dụng
Ksd

Máy cuộn dây 1 47 1,0 0,16 0,6/1,33 2,53
Bể ngâm tẩm có tăng nhiệt 1 48 3,0 0,5 0,7/1,02 6,51
Tủ sấy 1 49 3,0 0,7 0,9/0,48 5,06
Máy khoan bàn 1 50 0,65 0,16 0,6/1,33 1,65
Máy mài thô 1 52 2,5 0,16 0,6/1,33 6,33
Bàn thử thiết bị điện 1 53 7,0 0,16 0,6/1,33 17,73
Bể khử dầu mỡ 1 55 3,0 0,5 0,7/1,02 6,51
Lò điện để luyện nhôm 1 56 5,0 0,7 0,9/0,48 8,44
Lò điện để nấu chảy babit 1 57 10,0 0,7 0,9/0,48 16,88
15
Luận văn tốt nghiệp chuyên ngành điện
Chỉnh lưu sê-lê-nium 1 69 0,6 0,5 0,7/1,02 1,30
Kết quả tính nhóm 1 14 43,95 0,48 0,75/0,88 9 1.37 28,90 25,43 38,50 58,49
Nhóm 2
Khoan bàn 1 3 0,65 0,16 0,6/1,33 1,65
Máy mài thô 1 5 2,8 0,16 0,6/1,33 7,09
Máy khoan đứng 1 6 2,8 0,16 0,6/1,33 7,09
Lò điện để mạ thiếc 1 58 3,5 0,7 0,9/0,48 5,91
Quạt lò đúc đông 1 60 1,5 0,6 0,7/1,02 3,26
Máy khoan bàn 1 62 0,65 0,16 0,6/1,33 1,65
Máy uốn các tấm mỏng 1 64 1,7 0,16 0,6/1,33 4,30
Máy mài phá 1 65 2,8 0,16 0,6/1,33 7,09
Máy hàn điểm 1 66 12,5 0,35 0,5/1,73 37,98
Kết quả tính nhóm 2
9
28,9 0,33 0,60/1,33 5 2 19,07 25,37 31,74 48,22
Nhóm 3
Máy bào ngang 1 7 4,5 0,16 0,6/1,33 11,40
Máy xọc 1 8 2,8 0,16 0,6/1,33 7,09
Máy mài tròn vạn năng 1 9 2,8 0,16 0,6/1,33 7,09


=
=
∑
n
tt®l ®t ttnhi
i 1
P k . P (kW)
Trong đó :
P
ttdl
: Là công suất tác dụng tính toán động lực của phân xưởng
k
đt
: Là hệ số đồng thời đạt giá trị cực đại công suất tác dụng
P
ttnhi
: Là công suất tác dụng tính toán nhóm thứ i, kW
n : Là số nhóm.
- Lấy k
đt
= 0,85 và thay P
tt
của nhóm vào công thức ta được
P
ttđlpx
=0,85.( 28,90+19,07+18,67+44+14,35)=106,24kW

b. Tính phụ tải chiếu sáng cho toàn bộ phân xưởng.
Phụ tải chiếu sáng được tính theo công suất chiếu sáng trên một đơn vị

=P
0
. F = 15 × 1950 = 29,25 kW
18
Luận văn tốt nghiệp chuyên ngành điện
c. Phụ tải tính toán của toàn bộ phân xưởng sữa chữa cơ khí.
Công thức tính toán:
P
ttpx
= k
đt
∑∑
==
+
n
i
csi
n
i
ttnhi
PP
11
Q
ttpx
= k
đt
∑
=
n
i

P
ttpx
= 106,24 + 29,25 = 135,49kW
Q
ttpx
= 0,85.(25,43 + 25,37 +24,83 +58,52 +18,37)=129,64kVAr
S
ttpx
=
2 2
135,49 129,64
+
=187,52kVA
Cosϕ=
135,49
187,52
= 0,72
I
ttpx
=
187,52
3.0,38
= 284,91A
19
Luận văn tốt nghiệp chuyên ngành điện
d. Tính toán phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị và phân xưởng.
Phụ tải đỉnh nhọn của thiết bị xuất hiện khi thiết bị có dòng khởi động lớn
nhất mở máy, còn các thiết bị khác trong nhóm đang làm việc bình thường và
được tính theo công thức:
- Công thức tính:

I
dm(max)
- Dòng định mức của thiết bị đang khởi động, A
k
sd
- Hệ số sử dụng của thiết bị đang khởi động.
k
mm
- Hệ số mở máy của động cơ (k
mm
=5÷7)
- Tính toán cho nhóm máy 1:
Trong nhóm,bàn thử thiết bị điện có dòng khởi động lớn nhất:
P=7kw ; Cosϕ=0,6 ; k
sd
=0,16.
Ta có : I
đmmax
=
7
17,73
3 * * os 3.0,38.0,6
dm
P
A
U c
φ
= =

Lấy k

=0,16
Ta có: I
đm max
= 50,64 A
I
ttpx
= 284,91 A
Thay số liệu vào công thức ta được:
I
đnpx
= 6.50,64 + ( 284,91 – 0,16.50,64 ) = 580,65 A
2. Xác định phụ tải tính toán cho các phân xưởng khác trong toàn nhà máy.
2.1. Lựa chọn phương pháp tính.
Đối với các phân xưởng còn lại của nhà máy ta chỉ biết được công suất đặt
tổng và diện tích của toàn phân xưởng, vì vậy để đơn giản, sơ bộ ta dùng
phương pháp tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu.
2.2 Tính phụ tải tính toán cho các phân xưởng.
Công thức tính toán phụ tải động lực:
P
đl
=k
nc
. P
đ
Q
đl
= P
đl
. tgϕ
Trong đó:

tt
= P
đl
+ P
cspx
; Q
tt
= Q
đl

S
tt
=
22
tttt
QP +
a. Tính chi tiết cho phân xưởng sợi.
Tra bảng PLI.3 tr 254 sách ‘ Thiết kế cấp điện – Ngô Hồng Quang-Vũ
Văn Tẩm’với phân xưởng sợi ta tìm được:
k
nc
= 0,65 ; cosϕ = 0,8  tgϕ = 0,75 ; p
o
= 15W/m
2
;
P
đặt
= 2500 kW; F=3600m
2

2074,70
3152,19
3. 3.0,38
tt
tt
tt
S
I A
U
= = =
b. Bảng kết quả tính cho toàn bộ các phân xưởng khác.
Tính tương tự như phân xưởng sợi ta có bảng kết quả như sau:
22
Luận văn tốt nghiệp chuyên ngành điện
23
Luận văn tốt nghiệp chuyên ngành điện
Tên phân xưởng
d
P
(KW)
F
(
2
m
)
Knc
cos
ϕ
0
2

3152,1
9
2 PX. Dệt 1800 3400 0,65 0,8 15 1170 877,5 51 1221 877,5 1503,6
1
2284,5
0
3 PX. Nhộm 450 2925 0,65 0,8 15 292,5 219,38 43,88 336,38 219,38 401,60 610,16
4 PX.Là 300 2250 0,65 0,8 15 195 146,25 33,75 228,75 146,25 271,51 412,51
5 PX. Sửa chữa cơ khí Theo
tính
toán
1950 15 106,24 129,64 29,25 135,49 129,64 187,52 284,91
6 PX. Mộc 160 2125 0,4 0,6 14 64 85,12 29,75 93,75 85,12 126,63 192,39
7 Trạm bơm 220 1350 0,7 0,7 15 154 157,08 20,25 174,25 157,08 234,60 356,44
8 Ban quản lý và phòng
thí nghiệm
150 2500 0,8 0,8 20 120 90 50 170 90 192,35 292,25
9 Kho vật liệu trung 70 2000 0,4 0,6 10 28 37,24 20 48 37,24 60,75 92,30
24
Luận văn tốt nghiệp chuyên ngành điện
tâm
Tổng 3754,7
4
2960,9
6
331,8
8
4086,6
2
2960,9