Website: Email : Tel : 0918.775.368Website: Email : Tel : 0918.775.368LỜI NÓI ĐẦU
Trong lịch sử phát triển xã hội ,con người luôn tìm mọi cách để khai thác
và sử dụng các nguồn tài nguyên phomg phú của tự nhiên nhằm tạo ra nhiều
của cải , vật chất giúp thoả mãn nhu cầu của mình. Cùng với sự phát triển
của khoa học và kỹ thuật, vấn đề sử dụng các nguồn năng lượng luôn được
con người quan tâm. Việc phát hiện và ứng dụng năng lượng điện đã làm
thay đổi về chất một cách cơ bản quá trình tạo ra của cải cho xã hội. Hệ
thống cung cấp điện là yếu tố cốt lõi, đặc biệt quan trọng để đảm bảo quá
trìng sản suất của các doanh nghiệp .
Thiết kế hệ thống cung cấp điện là một nội dung rất quan trọng khi xây
dựng cơ sở sản xuất , đặc biệt là nhà máy sản xuất cơ khí. Đồ án Thiết kế
trình bày hệ thống cung cấp điện của “Nhà máy đường”. Đồ án giới thiệu
chung về nhà máy, vị trí địa lýù, đặc điểm công nghệ, phân bố phụ tải…
Đồng thời, đồ án cũng xác định phụ tải tính toán , thiết kế mạng điện cao áp,
hạ áp và hệ thống chiếu sáng cho phân xưởng cũng như toàn nhà máy. Thông
qua thiết kế và tính toán, đồ án cũng nêu cách chọn số lượng , dung lượng
và vị trí đặt các trạm biến áp, trạm phân phối điện năng trung tâm, cũng như
tính chọn bù công suất phản kháng cho hệ thống cung cấp điện toàn nhà
máy… Các sơ đồ nguyên lý hệ thống cung cấp điện của nhà máy và phân
xưởng “ Sửa chữa cơ khí ” được trình bày trên khổ giấy A
0
.
Để thực hiện các nội dung trên, đồ án xử lý các số liệu tính toán thiết kế
và lựa chọn các chỉ tiêu, đặc tính kỹ thuật các hạng mục trên các quan điểm
hợp lý, an toàn, tin cậy vầ kinh tế. Đồ án bám sát phần lý thuyết chuyên

Tên phân xưởng Công suất đặt ( kW)
1 Kho củ cải đường 360
2 Phân xưởng thái và nấu củ cải đường 700
3 Bộ phận cô đặc 550
4 Phân xưởng tinh chế 750
5 Kho thành phẩm 150
6 Phân xưởng sửa chữa cơ khí Theo tính toán
7 Trạm bơm 600
8 Nhà máy nhiệt điện ( tự dùng 12% ) Theo tính toán
9 Kho than 350

Nhà máy là một trong những hộ tiêu thụ có công suất lớn . Do tầm quan
trọng của nhà máy nên ta có thể xếp nhà máy vào loại hộ tiêu thụ loại I , can
được cung cấp điện an toàn và liên tục.
Nguồn điện cấp cho nhà máy lấy từ trạm biến áp trung gian cách nhà
máy 15 Km. Điện được đưa về bằng đường dây lộ kép kéo trên không, dung
lượng ngắn mạch phía hạ áp của máy biến áp trung gian là 250 MVA. Nhà
máy làm việc 3 ca, có thời gian sử dụng công suất cực đại là T
maõ
= 6000h.
Trong nhà máy có Kho củ cải đường, Kho thành phẩm, Kho than, Phân
xưởng thái và nấu củ cải đường là hộ tiêu thụ loại III, còn lại là hộ tiêu thụ
loại II.

Mặt bằng các phân xưởng của nhà máy được phân bố như sau:
3
3
Website: Email : Tel : 0918.775.368
không đổi, tương đương với phụ tải thực tế ( biến đổi ) vè mặt hiệu quả phát
nhiệt hoặc mức độ hủy hoại cách điện. Phụ tải tính toán cũng đốt nóng thiết
bị giống như phụ tải thực tế gây ra. Chính vì vậy, xác định phụ tải tính toán
là giai đoạn đầu tiên của quá trình thiết kế hệ thống cung cấp điện, việc lựa
chọn các thiết bị điện theo phụ tải tính toán sẽ đảm bảo cho thiết bị về mặt
phát nóng.
Phụ tải tính toán được sử dung để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong
hệ thống cung cấp điện như : máy biến áp dây dẫn, các thiết bị đóng cắt bảo
vệ … tính toán tổn thất công suất, điện năng, điện áp, lựa chọn bù công suất
phản kháng. Hiện nay có nhiều phương pháp khoa học để xác định phụ tải
tính toán. Các phương pháp này ngày càng được hoàn thiện về phương diện
lý thuyết trên cơ sở quan sát các phụ tải điện tại các xí nhgiệp đang vận
hành. Thông thường, những phương pháp đơn giản, thuận tiện lại cho kết
quả không thật chính xác, còn muốn chính xác cao thì việc tính toán rất phức
tạp. Do đó, tuỳ theo giai đoạn thiết kế, thi công và yêu cầu cụ thể mà chọn
phương pháp tính toán cho phù hợp.
Có thể đưa ra đây một số phương pháp thường dùng để xác định phụ
tải tính toán khi quy hoạch và thiết kế các hệ thống cung cấp điện :
2.1.1. Phương pháp xác định phụ tải tính toán ( PTTT ) theo công suất
đặt và hệ số nhu cầu:

Ta có công thức sau:
5
5
Website: Email : Tel : 0918.775.368Website: Email : Tel : 0918.775.368
hd
: hệ số hình dáng của đồ thị tra trong sổ tay kỹ thuật
P
tb
: công suất trung bình của thiết bị hay nhóm thiết bị,{kW}

2.1.3. Phương pháp xác định phụ tải tính toán ( PTTT ) theo công suất
trung bình và độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình:
Ta có công thức:
P
tt
= P
tb
±
α
.β
Trong đó :

α
: độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình
β : hệ số tán xạ của
α
2.1.4. Phương pháp xác định phụ tải tính toán ( PTTT ) theo công suất
trung bình và hệ số cực đại:
Ta có công thức:
P
tt
= P
tb
. K
2.1.5. Phương pháp xác định phụ tải tính toán ( PTTT ) theo suất tiêu
hao điện năng cho một đơn vị:
Ta có công thức:
P
tt
=
max
0
.
T
Ma
Trong đó :
a
0
: suất chi phí điện năng cho một đơn vị sản phẩm
M : số sản phẩm sản xuất được trong môït năm
T
max
: thời gian sử dụng công suất lớn nhất (h)
2.1.6. Phương pháp xác định phụ tải tính toán ( PTTT ) theo suất trang
bị điện trên đơn vị diện tích:
Ta có công thức:
P
tt
= p
0
.F
Trong đó :

Phân xưởng sửa chữa cơ khí có ký hiệu 6 trên sơ đồ mặt bằng của nhà
máy. Phân xưởng có tổng cộng 51 thiết bị tiêu thụ điện và nằm trên diện tích
1137,5 m
2
. Công suất của các thiết bị khá khác nhau ,thiết bị có công suất
lớn nhất là 24,6 kW, còn thiết bị có công suất nhỏ nhất là 0,65 kW. Các thiết
bị ở đây có thể coi đều làm việc ở chế độ dài hạn.
2.2.1.Trình bày phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình
và hệ số cực đại:
Theo phương pháp này phụ tải tính toán được xác định theo biểu thức
P
tt
= P
tb
. K
max
= K
max
.K
sd
∑
n
dm
P
1
Trong đó :
P
dm
: công suất định mức của thiết bị thứ i trong nhóm
n : số thiết bị trong nhóm

hq
P
P
n
1
2
2
1
)(
)(
Trong đó :
8
8
Website: Email : Tel : 0918.775.368Website: Email : Tel : 0918.775.368
dm
P
: công suất định mức của thiết bị thứ i trong nhóm
n : số thiết bị trong nhóm
Khi n lớn thì việc xác định n
hq
theo công thức trên là rất khó khăn nên ta
có thể tính toán nó theo phương pháp gần đúng với sai số nhỏ vào khoảng ±
10%
a) Trường hợp

nhóm
P
mindm
: công suất định mức của thiết bị có công suất nhỏ nhất trong
nhóm
b) Trường hợp
min
max
dm
dm
P
P
m
=
> 3 và
dm
K
≥ 0,2 thì n
hq
= n sẽ được xác
định theo biểu thức:
max
1
.2
dm
n
dm
hq
P
P

: số thiết bị có trong nhóm

1
P
và P là công suất tổng của
1
n
và
n
thiết bị
9
9
Website: Email : Tel : 0918.775.368Website: Email : Tel : 0918.775.368 Sau khi tính toán được
*
n
và
*
P
tra theo sổ tay kỹ thuật ta tìm được
*
hq
n
= f(
*

PP
1
+ Nếu
n
> 3 và
hq
n
> 4 thì PTTT được tính theo công thức :

∑
=
n
dmititt
PKP
1
.
Trong đó :
K
ti
: là hệ số phụ tải của thiết bị thứ i. Nếu không có số liệu chính
xác có thể lấy hệ số phụ tải gần đúng như sau:
K
ti
= 0,9 với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn
K
ti
= 0,75 với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại
+ Nếu
n
> 300 và

PP
=
- Nếu thiết bị đầu vào điện áp dây :
max
.3
phaqd
PP =
10
10
Website: Email : Tel : 0918.775.368Website: Email : Tel : 0918.775.368 + Nếu trong nhóm có các thiết bị tiêu thụ điện làm việc ở chế độ ngắn
hạn lặp lại thì phải quy đổi về chế độ dài hạn trước khi xác định
hq
n
theo
công thức :
qd
P
=
dmdm
P.
ε
Trong đó :

dm

Tên Số
lượng
Kí hiệu Công suất
đặt (kW)
Dòng điện định
mức (A)
11
11
Website: Email : Tel : 0918.775.368Website: Email : Tel : 0918.775.3681 Máy tiện ren 2 IA616 7,0 17,7
2 Máy tiện ren 2 IA62 7,0 17,7
Tổng 4 28 70,8
Nhóm 2:
Kí hiệu
trên sơ
đồ
Tên Số
lượng
Kí hiệu Công suất
đặt (kW)
Dòng điện
định mức
(A)
3 Máy tiện ren 2 IK62 10,0 25,3
4 Máy tiện ren cấp

1 3A64 1,75 4,4
18 Máy mài dao cắt 1 3818 0,65 1,65
12
12
Website: Email : Tel : 0918.775.368Website: Email : Tel : 0918.775.368gọt
19 Máy mài mũi
khoan
1 36652 1,5 3,8
20 Máy mài sắc mũi
phay
1 3667 1,0 2,53
21 Máy mài dao
chute
1 360 0,65 1,65
22 Máy mài mũi
khoét
1 3659 2,9 7,34
23 Thiết bị hoá bền
kim loại
1 пп-58 0,8 2
24 Máy giũa 1 2,2 5,6
25 Máy khoan bàn 2 HC125 0,65 1,65
26 Máy để mài tròn 1 1,2 3
27 Máy ép tay kiểu


Website: Email : Tel : 0918.775.36838 Máy bào ngang 1 7A35 2,8 7,1
39 Máy bào ngang 1 7A35 10,0 25,3
40 Máy mài phá 1 5M634 4,5 11,4
41 Bàn 8
42 Máy khoan bào 1 HCI2A 0,65 1,65
43 Máy biến áp hàn 1 CT7-24 24,6 62,3
Tổng 17 127,55 322,95
2) Xác định phụ tải tính toán của từng nhóm phụ tải trong phân xưởng
sửa chữa cơ khí:
a) Tính toán cho nhóm 1:
Do công suất định mức của hai thiết bị là như nhau nên ta có:

hq
n
= n= 4
Với
hq
k
= 0,15 tra bảng , ta có
max
k
= 5,11
Công suất tính toán :
P
tt
= P

S
I
dm
tt
tt
===
Dòng điện đỉnh nhọn:
∑
+=
dmDidmDmmdn
IIkI
max
.
= 3. 17,7 + 70,8 = 123,9 ( A ).
b) Tính toán cho nhóm 2:
Có
n = 14 , n
1
= 6
43,0146
*
1
==⇒
n
14
14
Website: Email : Tel : 0918.775.368Website: Email : Tel : 0918.775.368

= 1,95
Vậy công suất tính toán :
P
tt
= P
∑
. k
sd
.k
max
= 71,9. 0,15. 1,95 = 21 ( kW ).
Q
tt
= P
tt
. tgφ = 21. 1,33 = 28 ( kVAr ).

⇒

)(35
cos
22
kVA
P
QPS
tt
tttttt
==+=
ϕ
Dòng điện tính toán :

=
166
= 0,375
P
∗
=
35,31
9,25,45,48,28,28,2 +++++
=
35,31
3,20
= 0,648
Tra bảng :

⇒
n
hq*
= 0,68
15
15
Website: Email : Tel : 0918.775.368Website: Email : Tel : 0918.775.368Từ đó

⇒
n

tt
tttttt
P
QPS =+=
= 16,5 ( kVA ).
Dòng điện tính toán :
)(25
38,03
5,16
.3
A
U
S
I
dm
tt
tt
===
Dòng điện đỉnh nhọn:
∑
+=
dmDidmDmmdn
IIkI
max
.
= 3. 4,5 + 79,37 = 92,87 ( A ).
d) Tính toán cho nhóm 4:
Có
n = 17 , n
1

n = 0,66. 17 = 11,22
Với k
sd
= 0,15 tra bảng , ta có k
max
= 1,75
Vậy công suất tính toán :
P
tt
= P
∑
. k
sd
.k
max
= 127,55. 0,15. 1,75 = 37,3 ( kW ).
16
16
Website: Email : Tel : 0918.775.368Website: Email : Tel : 0918.775.368 Q
tt
= P
tt
. tgφ = 37,3. 1,33 = 49,74 ( kVAr ).


∑
+=
dmDidmDmmdn
IIkI
max
.
= 3. 62,3 + 322,95 = 509,85 ( A ).
3) Xác định phụ tải chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa cơ khí:
Để xác định phụ tải chiếu sáng cho phân xưởng sửa chữa cơ khí ta dùng
phương pháp suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích.
Chọn suất chiếu sáng chung cho toàn phân xưởng là p
0
= 12 ( W/ m
2
) và
dùng đèn chiếu sáng là đèn dây tóc, do vậy có cosφ = 1.
Do phân xưởng sửa chữa cơ khí có diện tích ( theo tỷ lệ trên sơ đồ) là
F = 1137,5 m
2
nên công suất chiếu sáng phân xưởng là :
P
cs
= p
0
.F = 12. 1137,5 = 13650 ( W ) = 13,65 ( kW ).
4) Xác định phụ tải tính toán toàn phân xưởng:
Sau khi đã xác định được phụ tải tính toán của nhóm thiết bị cơ khí và phụ
tải chiếu sáng toàn phân xưởng ta sẽ đi xác định PTTT của toàn phân xưởng.
- Phụ tải tác dụng của toàn phân xưởng được xác định theo công thức sau:
P

- Phụ tải phản kháng của toàn phân xưởng
Q
t tđlpx
= P
t tđlpx
. tgφ = 220. 1,33 = 293,3 ( kVAr ).
Vậy PTTT toàn phân xưởng ( kể cả chiếu sáng ) là:
22
)()(
∑∑
++=
ttcsittidtttpx
QPPKS

22
)3,293()65,13220(.85,0
++=
.
= 318,74 ( kVA ).
- Dòng điện tính toán toàn phân xưởng là :
)(3,484
38,0.3
74,318
.3
A
U
S
I
dm
ttpx

bằng
Công
suất
đặt
(kW)
I
(A)
k n k Phụ tải tính toán
P
(kW)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Nhóm 1
18
18
Website: Email : Tel : 0918.775.368Website: Email : Tel : 0918.775.368Máy tiện ren 2 1 7,0 17,7 0,85 0,45
Máy tiện ren 2 2 7,0 17,7 0,85 0,45
Cộng nhóm 1 4 28 0,45 4 5,11 28,62
Nhóm 2
Máy tiện ren 2 3 10,0 25,3 0,85 0,45
Máy tiện ren cấp chính
xác cao
1 4 1,7 4,3 0,85 0,45
Máy doa toạ độ 1 5 2,0 5,1 0,85 0,45
Máy bào ngang 2 6 7,0 17,7 0,85 0,45
Máy ép tay kiểu vít 1 27
Máy mài thô 1 28 2,8 7,1 0,85 0,45
Bàn đánh dấu 1 29
Bàn thợ nguội 10 30
Cộng nhóm 3 16 31,35 79,4 0,45 11 2,1 9,875

Nhóm 4
Máy tiện ren 3 31 4,5 11,4 0,85 0,45
Máy tiện ren 1 32 7,0 17,7 0,85 0,45
Máy tiện ren 1 33 7,0 17,7 0,85 0,45
Máy tiện ren 3 34 10,0 25,3 0,85 0,45
Máy tiện ren 1 35 14,0 35,5 0,85 0,45
Máy khoan đứng 2 36 4,5 11,4 0,85 0,45
Máy khoan hướng tâm 1 37 4,5 11,4 0,85 0,45
Máy bào ngang 1 38 2,8 7,1 0,85 0,45
Máy bào ngang 1 39 10,0 25,3 0,85 0,45
Máy mài phá 1 40 4,5 11,4 0,85 0,45
Bàn 8 41
Máy khoan bào 1 42 0,65 1,65 0,85 0,45
Máy biến áp hàn 1 43 24,6 62,3 0,85 0,45
Cộng nhóm 4 17 127,55 323 0,45 12 1,95 37,3
20
20
Website: Email : Tel : 0918.775.368Website: Email : Tel : 0918.775.368


QPS +=

3.U
S
I
tt
tt
=
1) Kho củ cải đường:
Theo bản vẽ thiết kế kho củ cải đường có
+ Diện tích F = 8775 m
2

+ Công suất đặt là P
d
= 350 ( kW )
Tra bảng ta có : k
nc
= 0,85 ; cosφ = 0,8 ; p
0
= 12 ( W/ m
2
)

⇒
Công suất tính toán động lực : P
dl
= 0,85. 350 = 297,5 ( kW )
Công suất chiếu sáng : P
cs

S
I
tt
tt
===
2) Phân xưởng thái và nấu củ cải đường:
21
21
Website: Email : Tel : 0918.775.368Website: Email : Tel : 0918.775.368 Theo bản vẽ thiết kế phân xưởng thái và nấu củ cải đường có
+ Diện tích F = 4050 m
2

+ Công suất đặt là
d
P
= 700 ( kW )
Tra bảng ta có : k
nc
= 0,85 ; cosφ = 0,8 ; p
0
= 12 ( W/ m
2
)


( )
A
U
S
I
tt
tt
1190
3.38,0
2,783
3.
===

3) Bộ phận cô đặc:
Theo bản vẽ thiết kế bộ phận cô đặc có
+ Diện tích F = 3375 m
2

+ Công suất đặt là P
d
= 550 ( kW )
Tra bảng ta có : k
nc
= 0,85 ; cosφ = 0,8 ; p
0
= 12 ( W/ m
2
)

⇒

A
U
S
I
tt
tt
982
3.38,0
25,646
3.
===
22
22
Website: Email : Tel : 0918.775.368Website: Email : Tel : 0918.775.3684) Phân xưởng tinh chế:
Theo bản vẽ thiết kế phân xưởng tinh chế có
+ Diện tích F = 2250 m
2

+ Công suất đặt là P
d
= 750 ( kW )
Tra bảng ta có : k
nc
= 0,85 ; cosφ = 0,8 ; p

13,47825,671
+
= 824,13 ( kVA )
Dòng điện tính toán :

( )
A
U
S
I
tt
tt
13,1252
3.38,0
13,824
3.
===

5) Kho thành phẩm:
Theo bản vẽ thiết kế kho thành phẩm có
+ Diện tích F = 4000 m
2

+ Công suất đặt là P
d
= 150 ( kW )
Tra bảng ta có : k
nc
= 0,85 ; cosφ = 0,8 ; p
0

+
= 201,6 ( kVA )
Dòng điện tính toán :
23
23
Website: Email : Tel : 0918.775.368Website: Email : Tel : 0918.775.368
( )
A
U
S
I
tt
tt
3,306
3.38,0
6,201
3.
===

6) Phân xưởng sửa chữa cơ khí:
Theo tính toán ở trên có:
P
tt
= 220 ( kW )


⇒
Công suất tính toán :
P
tt
= 360 + 19,5 = 379,5 ( W)
Q
tt
= P
dl
.tgφ = 360.1,33 = 480 ( kVAr )

22
tttttt
QPS +=
=
22
4805,379
+
= 612 ( kVA )
Dòng điện tính toán :

)(930
3.38,0
612
3.
A
U
S
I
Công suất chiếu sáng : P
cs
= 12. 4875 = 58500 ( W )
= 58,5 ( kW )

⇒
Công suất tính toán :
P
tt
= 279,5 + 58,5 = 338 ( W)
Q
tt
= P
dl
.tgφ = 297,5.075 = 223,13 ( kVAr )

22
tttttt
QPS +=
=
22
13,223338
+
= 405 ( kVA )
Dòng điện tính toán :

( )
A

(W/m)
P
(kW)
P
(kW)
P
(kW)
Q
( kVAr )
S
(kVA)
Kho củ cải đường
350 8775 0,85 0,8 12 297,5 103,5 384,8 223,13 444,8
Phân xưởng thái và nấu củ cải đường
700 4050 0,85 0,8 12 595 48,6 643,6 446,25 783,2
Bộ phận cô đặc
550 3375 0,85 0,8 12 476,5 40,5 517 387,75 646,25
Phân xưởng tinh chế
750 2250 0,85 0,8 15 637,5 33,75 671,25 478,13 824,13
Kho thành phẩm
150 400 0,85 0,8 12 127,5 48 177,5 95,625 201,6
Phân xưởng sửa chữa cơ khí
1137,5 0,85 0,8 12 13,65 220 293,3 318,74
Trạm bơm
600 1300 0.6 0,8 15 360 19,5 379,5 480 612
Kho than
25
25