Đặng Ngọc Thạch
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 Bách Khoa Hà Nội, em đã được nhận đề tài:
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: ThS. Trần Tấn Lợi, 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 Trần Tấn Lợi và các
thầy cô giáo trong bộ môn Hệ Thống Điện đã giúp đỡ em hoàn thành bản thiết kế này.
1
Đặng Ngọc Thạch
PHẦN I
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN
CHO NHÀ MÁY DỆT
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY LIÊN HỢP DỆT
1. Loại ngành nghề, quy mô và năng lực của nhà máy.
1.1. Loại ngành nghề.

(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, mở
rộng thêm một số phân xưởng và lắp đặt, thay thế các thiết bị, máy móc tiên tiến hơn
để sản xuất ra nhiều sản phẩm đạt chất lương cao hơn đáp ứng nhu cầu trong và ngoài
nước.
Đứng về mặt cung cấp điện thì việc thiết kế cung cấp điện phải đảm bảo sự gia
tăng phụ tải trong tương lai. Về mặt kỹ thuật và kinh tế phải đề ra phương thức cấp
điện sao cho không gây ra quá tải sau vài năm sản xuất và cũng không gây quá dư thừa
dung lượng mà sau nhiều năm nhà máy vẫn không khai thác hết công suất dự trữ dẫn
đến lãng phí.
4
Đặng Ngọc Thạch
2.Giới thiệu qui trình sản xuất của nhà máy.
2.1. Tóm tắt qui trình sản xuất.
Chuẩn bị nguyên liệu
Bộ phận sợi

5
Bộ phận dệt
Phân xưởng nhộm
Phân xưởng sửa chữa

* 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 tải:
- Phụ tải động lực.
- Phụ tải chiếu sáng.
7
Đặng Ngọc Thạch
Phụ tải động lực thường có chế độ làm việc dài hạn, điện áp yêu cầu trực tiếp
đến thiết bị là 380/220V, công suất của chúng nằm trong dải từ 1 đến hàng chục kW
và được cung cấp bởi dòng điện xoay chiều có tần số công nghiệp f=50Hz.
Phụ tải chiếu sáng thường là phụ tải một pha, công suất không lớn. Phụ tải
chiếu sáng bằng phẳng, ít thay đổi và thường dùng dòng điện xoay chiều có tần số
f=50Hz. Độ chênh lệch điện áp trong mạng chiếu sáng ∆U
cp
% = 2,5%.
3.2. Các yêu cầu về cung cấp điện của nhà máy.
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 phương thức cấp điện cho từng thiết bị cũng như cho các
phân xưởng trong nhà máy. Ở đây, căn cứ vào chức năng của các phân xưởng và công
suất đặt ta có thể sơ bộ phân loại được hộ phụ tải.

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.
9
Đặng Ngọc Thạch
• Tính toán nối đất cho các trạm biến áp phân xưởng.
CHƯƠNG II
XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA CÁC PHÂN XƯỞNG
VÀ TOÀN NHÀ MÁY
Nội dung chính của chương này bao gồm việc tính toán tất cả các phụ tải tính toán của
từng phụ tải ,từng cụm phụ tải ,của từng phân xưởng và của toàn bộ xí nghiệp.
Mục đích:Lấy số liệu phục vụ cho chương 3 :Thiết kế mạng điện cao áp cho nhà máy
liên hợp dệt.
1. Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng sửa chữa cơ khí.
1.1. Phân loại và phân nhóm phụ tải điện trong phân xưởng sửa chữa cơ khí.
Để phân nhóm phụ tải ta dựa theo nguyên tắc sau:
10
Đặng Ngọc Thạch
- Các thiết bị trong nhóm nên có cùng chế độ làm việc.
- Các thiết bị trong nhóm nên gần nhau để tránh chồng chéo và giảm
chiều dài dây dẫn hạ áp.
- Công suất thiết bị trong nhóm cũng nên cân đối để khỏi quá chênh
lệch giữa các nhóm nhằm giảm chủng loại tủ động lực.
- Số lượng thiết bị trong nhóm nên có một giới hạn.
Căn cứ vào vị trí, công suất của các máy công cụ bố trí trên mặt bằng phân
xưởng ta chia làm 5 nhóm thiết bị (phụ tải) như sau, theo kí hiệu trên mặt bằng:
- Nhóm 1: 1;41;42;44;46;47;48;49;50;52;53;55;56;69.

b. Các phương pháp xác định phụ tải tính toán.
1. Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực đại.
2. Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và độ lệch trung bình
bình phương.
3. Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số hình dạng.
4. Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu.
5. Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất.
6. Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản
phẩm và tổng sản lượng.
12
Đặng Ngọc Thạch
7. Xác định phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị.
1.3. Tính phụ tải tính toán cho các nhóm thiết bị của phân xưởng sửa chữa cơ
khí.
Với phân xưởng sửa chữa cơ khí đề thiết kế đã cho các thông tin khá chi tiết về
phụ tải vì vậy để có kết quả chính xác ta chọn phương pháp tính toán là: Tính phụ tải
tính toán theo công suất trung bình P
tb
và hệ số cực đại k
max
.
a. Tính phụ tải tính toán cho nhóm 1.
Stt Tên thiết bị Kí hiệu
trên
mặt
bằng
Số
lượng
Công
suất

13
Đặng Ngọc Thạch
1
1
1
1
ax
min
.
21,036
0,48
43,95
. os
33,03
os 0,75
43,95
0,88
10
16,67 3, 0,2
0,6
n
dmi sdi
tb i
SD
n
dm
dmi
i
n
dmi i

= = = > >
∑
∑
∑
∑
⇒
số thiết bị sử dụng điện hiệu quả được xác định như sau:
max
ax
2.
2.43,5
8,79 9
10
9, 0,48 1,37
dmi
hq
dm
tra
hq sd m
P
n
P
n K K
∑
= = = ≈
= = → =
-Tính phụ tải tính toán cho nhóm 1:
14
max
1

tt
A
U
P
Q
P
Q
S
P
S
I
φ
=
= = =
= = =
= + = + =
= = =
∑
b. Tính phụ tải tính toán cho các nhóm còn lại (2-3- 4-5).
+ Quy đổi công suất các thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại (máy hàn
điểm ở nhóm 2 và cầu trục ở nhóm 5) sang chế độ dài hạn:

qd dm d
P P K=
(Lấy
% 25% 0,25
d
K = =
)
14

Idm
( A)
Phụ tải tính toán
Ptt
(Kw)
Qtt
(Kvar
)
Stt
(Kva)
Itt
(A)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Nhóm 1
Máy cưa kiểu đai 1 1 1,0 0,16 0,6/1,33 2,53
Bể ngâm dung dịch kiềm 1 41 3,0 0,5 0,7/1,02 6,51
Bể ngâm nước nóng 1 42 3,0 0,5 0,7/1,02 6,51
Máy cuộn dây 1 46 1,2 0,16 0,6/1,33 3,04
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
Chỉnh lưu sê-lê-nium 1 69 0,6 0,5 0,7/1,02 1,30
16
Đặng Ngọc Thạch

Kết quả tính nhóm 4 3 44 0,16 0,6/1,33 44 58,52 73,22 111,24
Nhóm 5
Máy khoan đứng 1 18 0,85 0,16 0,6/1,33 2,15
Cầu trục 1 19 12,1 0,16 0,6/1,33 30,64
Máy khoan bàn 1 22 0,85 0,16 0,6/1,33 2,15
Bể dầu có tăng nhiệt 1 26 2,5 0,5 0,7/1,02 5,43
Máy cạo 1 27 1,0 0,16 0,6/1,33 2,53
Máy mài thô 1 30 2,8 0,16 0,6/1,33 7,09
Máy nén cắt liên hợp 1 31 1,7 0,16 0,6/1,33 4,30
Máy mài phá 1 33 2,8 0,16 0,6/1,33 7,09
Quạt lò rèn 1 34 1,5 0,6 0,7/1,02 3,26
Máy khoan đứng 1 38 0,85 0.16 0,6/1,33 2,15
Kết quả tính nhóm 5 10 26,95 0,22 0,61/1,28 5 2,42 14,35 18,37 22,31 35,42
18
Đặng Ngọc Thạch
1.4. Tính phụ tải tính toán cho toàn bộ phân xưởng sửa chữa cơ khí.
a. Phụ tải tính toán động lực của toàn phân xưởng.
Ta có :

=
=
∑
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

: Suất phụ tải chiếu sáng trên đơn vị diện tích (W/m
2
)
F : Diện tích cần được chiếu sáng (m
2
)
19
Đặng Ngọc Thạch
- Trong phân xưởng sửa chữa cơ khí, hệ thống chiếu sáng sử dụng đèn sợi đốt, tra
sách hệ thống cung cấp điện ta tìm được p
o
=15W/m
2
, cosϕ=1, tgϕ=0, Q
cs
=0.
- Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng:
P
cs
=P
0
. F = 15 × 1950 = 29,25 kW
c. Phụ tải tính toán của toàn bộ phân xưởng sữa chữa cơ khí.
Công thức tính toán:
P
ttpx
= k
đt
∑∑
==

I
ttpx
=
đm
ttpx
U
S
3Trong đó:
k
đt
: Hệ số đồng thời của toàn phân xưởng (k
đt
= 0,85).
m : Số nhóm thiết bị động lực trong phân xưởng.
P
ttpx
= 106,24 + 29,25 = 135,49kW
Q
ttpx
= 0,85.(25,43 + 25,37 +24,83 +58,52 +18,37)=129,64kVAr
20
Đặng Ngọc Thạch
S
ttpx
=
2 2
135,49 129,64

.I
đmmax
+ (I
tt
- k
sd
.I
đm(max)
)
Trong đó:
I
kđmax
- Dòng điện khởi động của thiết bị có dòng điện khởi
động lớn nhất trong nhóm máy, A
I
tt
- Dòng điện tính toán của nhóm máy, A
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:
21

Cách tính tương tự như nhóm 1. Ta được kết quả cụ thể như sau:
- Nhóm 2 : I
đn2
=89,63 (A)
- Nhóm 3 : I
đn3
= 195,97 (A)
- Nhóm 4 : I
đn4
= 407,04 (A)
- Nhóm 5 : I
đn5
= 214,42 (A)
* Tính toán cho toàn phân xưởng:
Trong phân xưởng SCCK, máy có dòng khởi động lớn nhất là máy tiện ren có
công suất 20 kW và cosϕ=0,6 ;k
sd
=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.

P
cspx
= p
0
. F
Trong đó :
P
cspx
- Công suất chiếu sáng của phân xưởng, kW
p
0
- Công suất phụ tải chiếu sáng trên một đơn vị diện tích, W/m
2
F - Diện tích cần được chiếu sáng, m
Công thức tính phụ tải tính toán của toàn bộ phân xưởng:
P
tt
= P
đl
+ P
cspx
; Q
tt
= Q
đl
23
Đặng Ngọc Thạch

S
tt

= P
đl
+ P
cspx
= 1625 + 54 = 1679 kW
Q
tt
= P
đl
. tgϕ = 1625.0,75 = 1218,75 kVAR
S
tt
=
22
tttt
QP
+
= 2074,70kVA
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: