THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÁY KÉO
CHƯƠNG I:
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY .
o0o
§1.1. LOẠI NGÀNH NGHỀ – QUY MÔ NĂNG LỰC CỦA NHÀ MÁY.
1.1.1. Loại ngành nghề.
Công nghiệp chế tạo máy nói chung và nhà máy sản xuất máy kéo nói riêng là một
ngành sản xuất quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, có nhiệm vụ cung cấp các loại
máy kéo cho nhu cầu trong nước và xuất khẩu.
Trong nhà máy chế tạo máy kéo có nhiều hệ thống máy móc khác nhau rất đa dạng,
phong phú và phức tạp. Các hệ thống máy móc này có tính công nghệ cao và hiện đại
do vậy mà việc cung cấp điện cho nhà máy phải đảm bảo chất lượng và độ tin cậy cao.
1.1.2. Quy mô, năng lực của nhà máy.
Nhà máy sản xuất có quy mô khá lớn bao gồm 10 phân xưởng và nhà làm việc.
Đứng về mặt cung cấp điện thì việc thiết kế điện phải bảo đảm sự gia tăng
phụ tải trong tương lai. Về mặt kỹ thuật và kinh tế phải đề ra phương pháp cấp
điện sao cho không gây 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 dung
lượng công suất dự trữ dẫn đến lãng phí.
§1.2. GIỚI THIỆU PHỤ TẢI ĐIỆN CỦA TOÀN NHÀ MÁY
1.2.1. Các phân xưởng trong nhà máy.
Bảng 1.1- danh sách các phân xưởng và nhà làm việc trong nhà máy.
SỐ TRÊN
MẶT
BẰNG
TÊN PHÂN XƯỞNG
CÔNG SUẤT ĐẶT
(kW)
DIỆN
TÍCH
(m

+ Phụ tải động lực.
+ Phụ tải chiếu sáng.
- 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 tần số công nghiệp f = 50 Hz.
- Phụ tải chiếu sáng thường 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 = 50
Hz. Độ lệch điện áp trong mạng chiếu sáng
∆
U
cp
% =
±
2,5%.
1.2.4. Các yêu cầu về cung cấp điện của nhà máy.
Theo dự kiến của nghành điện, nhà máy sẽ được cấp điện từ trạm biến áp
trung gian cách nhà máy 6 km.
Nhà máy làm việc theo chế độ 2 ca, thời gian sử dụng công suất cực đại T
max
= 3960
h. Trong nhà máy có phân xưởng sửa chữa cơ khí, ban quản lý và phòng thiết kế,
kho vật liệu là hộ loại III, các phân xưởng còn lại đều thuộc hộ loại I. Mặt bằng bố
trí các phân xưởng và nhà làm việc của nhà máy được trình bày trên đề bài.
§1.3. PHẠM VI ĐỀ TÀI.
Các nội dung thiêt kế:
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy sản xuất máy kéo.
1. Xác định phụ tải tính toán.
2. Thiết kế mạng cao áp nhà máy.
3. Thiết kế mạng hạ áp phân xưởng SCCK.
4. Thiết kế chiếu sáng phân xưởng SCCK.

n
di
i 1
P
( 2 – 1 )
Q
tt
= P
tt
. tg
ϕ
( 2 – 2 )
S
tt
=
+ =
ϕ
2 2
tt
tt tt
P
P Q
cos
( 2 – 3 )
Trong đó:
k
nc
- hệ số nhu cầu của nhóm hộ tiêu thụ, tra trong sổ tay kỹ thuật.
P
di

tt
– công suất tác dụng, phản kháng và toàn phần tính
toán của nhóm thiết bị (kW, kVAR, kVA)
2. Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình và hệ số cực đại
P
tt
= k
max
. P
tb
= k
max
. k
sd
. P
đm
( 2 – 4a )
Trong đó:
P
tb
- công suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị
[ ]
kW
.
k
max
- hệ số cực đại, tra trong sổ tay kỹ thuật theo quan hệ
k
max
= f( n

∑ ∑
2
n n
2
hq dmi dmi
i 1 i 1
n P P
( làm tròn số ) ( 2 -5 )
Trong đó:
P
đmi
- 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 biểu thức trên khá phiền phức nên có thể
xác định n
hq

theo các phương pháp gần đúng với sai số tính toán nằm trong
khoảng
≤
±
10%.
a. Trường hợp m =
≤
dm max
dm min
P

P
P
> 3 và k
sdp

≥
0,2; n
hq
sẽ được xác định theo :
n
hq
=
=
≤
∑
n
dmi
i 1
dm max
2 P
n
P
( 2 – 5’)
c. Khi không áp dụng được các trường hợp trên, việc xác định n
hq
phảiđược
tiến hành theo trình tự :
Trước hết tính: n
*
=

P
*
), từ đó tính n
hq
theo công thức: n
hq
= n
hq*
.n
Sinh viên: Nguyễn Khoa Dũng Lớp: HTĐ
4
– K48
4
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÁY KÉO
Khi xác định phụ tải tính toán theo phương pháp số thiết bị dùng điện hiệu quả
n
hq
, trong một số trường hợp cụ thể có thể dùng các công thức gần đúng sau:
* Nếu n
≤ 3
và n
hq
< 4, phụ tải tính toán được tính theo công thức:
P
tt
=
=
∑
n
dmi

= 0,75 đối với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại.
* Nếu n > 300 và k
sd

≥
0,5 phụ tải tính toán được tính theo công thức:
P
tt
=1,05. k
sd
.
=
∑
n
dmi
i 1
P
( 2 – 4
d
)
Đối với thiết bị có đồ thị phụ tải bằng phẳng ( các máy bơm, quạt nén khí,…)
phụ tải tính toán có thể lấy bằng phụ tải trung bình:
P
tt
= P
tb
= k
sd
.
=

ε
dm
.P
đm
Trong đó:
ε
đm
- hệ số đóng điện tương đối phần trăm, cho trong lý lịch máy.
3. Phương pháp xác định PTTT theo suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích:
Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng được xác định theo phương pháp suất
chiếu sáng trên một đơn vị diện tích:
P
cs
= p
o
. F ( 2- 5 )
Trong đó:
p
0
- suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích chiếu sáng
2
W / m
 
 
.
Sinh viên: Nguyễn Khoa Dũng Lớp: HTĐ
4
– K48
5
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÁY KÉO

1. Phân nhóm phụ tải:
Trong một phân xưởng thường có nhiều thiết bị có công suất và chế độ làm việc
rất khác nhau, muốn xác định phụ tải tính toán được chính xác cần phải phân nhóm
thiết bị điện. Việc phân nhóm thiết bị điện cần tuân theo các nguyên tắc sau:
* Các thiết bị trong cùng một nhóm nên ở gần nhau để giảm chiều dài đường
dây hạ áp nhờ vậy có thể tiết kiệm được vốn đầu tư và tổn thất trên các đường
dây hạ áp trong phân xưởng.
* Chế độ làm việc của các thiết bị trong cùng một nhóm nên giống nhau để việc
xác định PTTT được chính xác hơn và thuận lợi cho việc lựa chọn phương thức
cung cấp điện cho nhóm.
* Tổng công suất các nhóm nên xấp xỉ nhau để giảm chủng loại các tủ động lực
cần dùng trong phân xưởng và toàn nhà máy. Số thiết bị trong một nhóm cũng
không nên quá nhiều bởi số đầu ra của các tủ động lực thường
≤
(8- 12).
Tuy nhiên thường thì rất khó thoả mãn cùng một lúc cả 3 nguyên tắc trên, do
vậy người thiết kế cần phải lựa chọn cách phân nhóm sao cho hợp lý nhất.
Dựa theo nguyên tắc phân nhóm phụ tải điện đã nêu ở trên và căn cứ vào vị
trí, công suất của các thiết bị bố trí trên mặt bằng phân xưởng có thể chia các
Sinh viên: Nguyễn Khoa Dũng Lớp: HTĐ
4
– K48
6
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÁY KÉO
thiết bị trong phân xưởng Sửa chữa cơ khí thành 5 nhóm. Kết quả phân nhóm
phụ tải điện được trình bày trong bảng 2.1.
Bảng 2.1- Tổng hợp kết quả phân nhóm phụ tải
TT
Tên thiết bị
Số

7 Máy tiện ren 1 15 4,5 4,5 11,39
8 Máy tiện ren 1 16 10,0 10,0 25,32
9 Máy khoan đứng 1 18 0,85 0,85 2,15
Cộng nhóm II: 9 61,75 156,33
NHÓM III
1 Máy tiện ren 1 17 20,0 20,0 50,65
2 Cầu trục 1 19 24,2 24,2 61,27
3 Máy khoan bàn 1 22 0,85 0,85 2,51
4 Bể dầu có tăng nhiệt 1 26 2,5 2,5 6,33
5 Máy cạo 1 27 1 1 2,53
6 Máy mài thô 1 30 2,8 2,8 7,09
7 Máy nén cắt liên hợp 1 31 1,7 1,7 4,30
8 Máy mài phá 1 33 2,8 2,8 7,09
9 Quạt lò rèn 1 34 1,5 1,5 3,79
10 Máy khoan đứng 1 38 0,85 0,85 2,15
Cộng nhóm III: 10 58,2 147,35
NHÓM IV
1 Bể ngâm dung dịch kềm 1 41 3,0 3,0 7,59
2 Bể ngâm nước nóng 1 42 3,0 3,0 7,59
3 Máy cuộn đây 1 46 1,2 1,2 3,04
Sinh viên: Nguyễn Khoa Dũng Lớp: HTĐ
4
– K48
7
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÁY KÉO
4 Máy cuộn dây 1 47 1,0 1,0 2,53
5
Bể ngâm tẩm tăng
nhiệt
1 48 3,0 3,0 7,59

cos
( 2 – 6 )
Tất cả các nhóm đều lấy cos
ϕ
= 0,6 ; U = 0,38 kV
2. Xác định phụ tải tính toán của các nhóm phụ tải:
a. Tính toán cho nhóm I: Số liệu phụ tải của nhóm I cho trong bảng 2.2.
Bảng 2.2- Danh sách thiết bị thuộc nhóm I.
TT Tên thiết bị
Số
lượn
g
kí hiệu
trên mặt
bằng
P
đm
(kW)
I
đm
(A)
1 máy Toàn
bộ
1 Máy cưa kiểu đai 1 1 1,0 1,0 2,53
2 Khoan bàn 1 3 0,65 0,65 1,65
3 Máy mài thô 1 5 2,8 2,8 7,09
4 Máy khoan đứng 1 6 2,8 2,8 7,09
5 Máy bào ngang 1 7 4,5 4,5 11,39
6 Máy xọc 1 8 2,8 2,8 7,09
Sinh viên: Nguyễn Khoa Dũng Lớp: HTĐ

P
=
+ + +
=
2,8 4,5 2,8 2,8
0,89
14,55

Tra PL 1.4 (TL1) có: n
hq*
= 0,73
Số thiết bị sử dụng hiệu quả: n
hq
= n
hq*
. n = 0,73.6
≈
4
Tra PL 1.5 (TL1) có: k
max
= 3,11
Phụ tải tính toán nhóm I:
P
tt
= k
max
. k
sd
.
=

S
U. 3
=
12,07
0,38. 3
= 18,34
A
b. Tính toán cho nhóm II: Số liệu phụ tải của nhóm II cho trong bảng 2.3.
Bảng 2.3 Danh sách các thiết bị thuộc nhóm II.
TT Tên thiết bị
Số
lượng
Kí hiệu
trên
mặt
bằng
P
đm
( kW)
I
đm
(A)
1 máy
Toàn
bộ
1 Máy mài tròn vạn năng 1 9 2,8 2,8 7.09
2 Máy phay răng 1 10 4,5 4,5 11,39
3 Máy phay vạn năng 1 11 7,0 7,0 17,72
4 Máy tiện ren 1 12 8,1 8,1 20,51
5 Máy tiện ren 1 13 10,0 10,0 25,32

5
9
= 0,56
P
*
=
1
P
P
=
10 14 10 8,1 7
61,75
+ + + +
= 0,79
Tra PL 1.4 (TL1) có: n
hq*
= 0,75
Số thiết bị sử dụng hiệu quả : n
hq
= n
hq*
. n = 0,75. 9
≈
7
Tra PL 1.5 (TL1) cã: k
max
= 2,48
Phụ tải tính toán nhóm II:
P
tt

kVA
I
tt
=
tt
S
U. 3
=
40,83
0,38. 3
= 62,03
A
c. Tính toán cho nhóm III: Số liệu phụ tải của nhóm III cho trong bảng 2.4.
Bảng 2.4 Danh sách các thiết bị thuộc nhóm III.
TT Tên thiết bị
Số
lượng
kí hiệu
trên mặt
bằng
P
đm
( kW)
I
đm
(A)
1
máy
Toàn
bộ

dm d%
P K =
24,2
0,25 12.1=
kW
n = 10, n
1
= 2
n
*
=
1
n
n
=
2
10
= 0,2

P
∑
= 46,1.
1
P
=32,1 (do đã qui đổi cầu trục từ làm việc ngắn hạn
về làm việc dài hạn )
P
*
=
1

P
=
∑
= 3,11. 0,16. 46,1 = 22,94
kW
Q
tt
= P
tt
. tg
ϕ
= 22,94. 1,33 = 30,51
kVAr
S
tt
=
tt
P 22,94
38,23
cos 0,6
= =

kVA
I
tt
=
tt
S
U. 3
=

10 Chỉnh lưu se-le-nium 1 69 0,6 0,6 1,52
Sinh viên: Nguyễn Khoa Dũng Lớp: HTĐ
4
– K48
11
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÁY KÉO
Cộng nhóm IV: 10 24.95 63,18
Tra PL 1.1 (TL1) ta có: k
sd
= 0,16 và cos
ϕ
= 0,6
→
tg
ϕ
= 1,33
n = 10, n
1
= 1
n
*
=
1
n
n
=
1
10
= 0,10
P

= k
max
. k
sd
.
n
dmi
i 1
P
=
∑
= 2,48. 0,16. 24,95 = 9,90
kW
Q
tt
= P
tt
. tg
ϕ
= 9,90. 1,33 = 13,17
kVAr
S
tt
=
tt
P 9,90
16,5
cos 0,6
= =


Toàn
bộ
1 Bể khử dầu mỡ 1 55 3,0 3,0 7,59
2 Lò điện để luyện khuôn 1 56 5,0 5,0 12,66
3 Lò điện nấu chảy babit 1 57 10,0 10,0 25,32
4 Lò điện để mạ thiếc 1 58 3,5 3,5 8,86
5 Quạt lò đúc đồng 1 60 1,5 1,5 3,79
6 Máy khoan bàn 1 62 0,65 0,65 1,65
7 Máy uốn các tấm mỏng 1 64 1,7 1,7 4,30
8 Máy mài phá 1 65 2,8 2,8 7,09
9 máy hàn điểm 1 66 25,0 25,0 63,29
Cộng nhóm V: 9 53,15 134,56
Tra PL 1.1 (TL1) ta có: k
sd
= 0,16 và cos
ϕ
= 0,6
→
tg
ϕ
= 1,33
Nhóm 5 có quạt lò đúc đồng P = 1,5 < 2 nên ta phải qui đổi từ 1 pha về 3 pha
( quạt dùng điện áp pha)
P
qd
= P
dm
.3 = 3.1,5 = 4,5 [kW]
Sinh viên: Nguyễn Khoa Dũng Lớp: HTĐ
4

hq*
. n = 0,43. 9
≈
4
Tra PL 1.5 (TL1) có: k
max
= 3,11
Phụ tải tính toán nhóm V:
P
tt
= k
max
. k
sd
.
n
dmi
i 1
P
=
∑
= 3,11. 0,16. 56,15 = 27,94
kW
Q
tt
= P
tt
. tg
ϕ
=27,94. 1,33 = 37,16

= p
o
. F. ( 2-7 )
Trong đó:
p
0
- suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích chiếu sáng
2
W / m
 
 
F- diện tích được chiếu sáng
2
m
 
 
.
Trong phân xưởng SCCK hệ thống chiếu sáng sử dụng đèn sợi đốt, tra bảng
PL. 1.2 (TL1) có p
0
=12
2
W / m
Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng:
P
cs
= p
0
. F = 12. 675 = 8100
W

Sinh viên: Nguyễn Khoa Dũng Lớp: HTĐ
4
– K48
13
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÁY KÉO
Trong đó:
k
đt
- hệ số đồng thời của toàn phân xưởng, lấy k
đt
= 0,85.
Phụ tải phản kháng của phân xưởng:
Q
px
= k
đt
.
n
tti
i 1
Q
=
∑
= P
px
.tg
ϕ
= 78,5. 1,33 = 104,4
kVAr
Phụ tải toàn phần của phân xưởng kể cả chiếu sáng:

0,64
S 135,88
+
= =
Từ các kết quả trên ta có bảng tổng hợp kết quả xác định phụ tải tính toán
cho phân xưởng SCCK ( bảng 2.8 )
§2.3. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO CÁC PHÂN XƯỞNG CÒN LẠI:

Do chỉ biết trước công suất đặt và diện tích của các phân xưởng nên ở đây sử
dụng phương pháp xác định PTTT theo công suất đặt và hệ số nhu cầu.
1. Ban quản lý và phòng thiết kế :
Công suất đặt ( P
đ
): 80 kW
Diện tích: S = 2275 m
2
Tra bảng PL.1.3 (TL1) có k
nc
= 0,8
Cos
ϕ
= 0,8
→
tg
ϕ
= 0,75
Tra bảng PL 1.2 (TL1) có suất chiếu sáng p
0
= 15 W/m
2

Q
cs
= P
cs
.cos
ϕ
cs
=34,13.062 = 21,16 kVAr
* Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng:
P
tt
= P
đl
+ P
cs
= 64 +34,125 = 98,125
kW
* Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng:
Q
tt
= Q
đl
+ Q
cs
= 48 + 21,16 = 69,16
kVAr
Sinh viên: Nguyễn Khoa Dũng Lớp: HTĐ
4
– K48
14

2
Tra bảng PL.1.3 ( TL1 ) có k
nc
= 0,3
cos
ϕ
= 0,6
→
tg
ϕ
= 1,33
Tra bảng PL 1.2 ( TL1 ) có suất chiếu sáng p
0
= 14 W/m
2
ở đây ta dùng đèn sợi đốt nên cos
ϕ
cs
= 1
* Công suất tính toán động lực:
P
đl
= k
nc
. P
đ
= 0,3. 1500 = 450
kW
Q
đl

= 450 + 49 = 499
kW
* Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng:
Q
tt
= Q
đl
+ Q
cs

l
= 598,5
[ ]
kVAr
* Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng:
S
tt
=
2 2
tt tt
P Q+
=
2 2
499 598,5 799,23
+ =
kVA
I
tt
=
tt

ở đây ta dùng đèn sợi đốt nên cos
ϕ
cs
= 1
* Công suất tính toán động lực:
P
đl
= k
nc
. P
đ
= 0,3. 1800 = 540
kW
Q
đl
= P
đl
. tg
ϕ
= 540. 1,33 = 718,2
kVAr
* Công suất tính toán chiếu sáng:
Sinh viên: Nguyễn Khoa Dũng Lớp: HTĐ
4
– K48
15
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÁY KÉO
P
cs
= p

S
tt
=
2 2
tt tt
P Q+
=
2 2
598,1 718,2 934,63
+ =

kVA
I
tt
=
tt
S
3.U
=
934,63
1420,02
3.0,38
=

A
4. Phân xưởng luyện kim màu:
Công suất đặt P
đ
= 2100
kW

đl
= P
đl
. tg
ϕ
= 1260. 0,75 = 945
kVAr
* Công suất tính toán chiếu sáng:
P
cs
= p
0
. S = 15. 3875. 10
-3
= 58,13
kW
Q
cs
= P
cs
.cos
ϕ
cs
= 0
* Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng:
P
tt
= P
đl
+ P

1621,88
3464,192
3.0,38

A
5. Phân xưởng luyện kim đen:
Công suất đặt P
đ
= 2300
kW
Diện tích: S = 6700 m
2
Tra bảng PL.1.3 (TL1) có k
nc
= 0,6
cos
ϕ
= 0,8
→
tg
ϕ
= 0,75
Sinh viên: Nguyễn Khoa Dũng Lớp: HTĐ
4
– K48
16
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÁY KÉO
Tra bảng PL 1.2 (TL1) có suất chiếu sáng p
0
= 15 W/m

kW
Q
cs
= P
cs
.cos
ϕ
cs
= 0
* Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng:
P
tt
= P
đl
+ P
cs
= 1380 + 100,5 = 1480,5
kW
* Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng:
Q
tt
= Q
đl
= 1035
kVAr
* Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng:
S
tt
=
2 2

cos
ϕ
= 0,6
→
tg
ϕ
= 1,33
Tra bảng PL 1.2 ( TL1 ) có suất chiếu sáng p
0
= 15 W/m
2
ở đây ta dùng đèn sợi đốt nên cos
ϕ
cs
= 1
* Công suất tính toán động lực:
P
đl
= k
nc
. P
đ
= 0,5. 1350 = 675
kW
Q
đl
= P
đl
. tg
ϕ

tt
= Q
đl
= 897,75
kVAr
* Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng:
S
tt
=
2 2
tt tt
P Q+
=
2 2
742,5 897,75 1165,02
+ =

kVA
Sinh viên: Nguyễn Khoa Dũng Lớp: HTĐ
4
– K48
17
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÁY KÉO
I
tt
=
tt
S
3.U
=

P
đl
= k
nc
. P
đ
= 0,6. 1200 = 720
kW
Q
đl
= P
đl
. tg
ϕ
= 720. 0,75 = 540
kVAr
* Công suất tính toán chiếu sáng:
P
cs
= p
0
. S = 15. 5400. 10
-3
= 81
kW
Q
cs
= P
cs
.cos

kVA
I
tt
=
tt
S
3.U
=
966,02
1467,72
3.0,38
=
A
8. Bộ phận nén khí:
Công suất đặt: P
đ
= 1700
kW
Diện tích: S = 2925 m
2
Tra bảng PL.1.3 ( TL1 ) có k
nc
= 0,6
cos
ϕ
= 0,8
→
tg
ϕ
= 0,75

P
cs
= p
0
. S = 10. 2925. 10
-3
= 29,25
kW
Q
cs
= P
cs
. tg
ϕ
cs
= 0
kVAr
* Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng:
P
tt
= P
đl
+ P
cs
= 1020 + 29,25 = 1049,25
kW

Sinh viên: Nguyễn Khoa Dũng Lớp: HTĐ
4
– K48

1972,89
3.0,38
=
A
9. Kho vật liệu:
Công suất đặt: P
đ
= 60 kW
Diện tích: S = 3600 m
2

Tra bảng PL.1.3 ( TL1 ) có k
nc
= 0,7
cos
ϕ
= 0,8
→
tg
ϕ
= 0,75
Tra bảng PL 1.2 ( TL1 ) có suất chiếu sáng p
0
= 10 W/m
2
ở đây ta dùng đèn sợi đốt nên cos
ϕ
cs
= 1
* Công suất tính toán động lực:

* Công suất tính toán tác dụng của phân xưởng:
P
tt
= P
đl
+ P
cs
= 42 + 36 = 78 kW
* Công suất tính toán phản kháng của phân xưởng:
Q
tt
= Q
đl
= 31,5 kVAr
* Công suất tính toán toàn phần của phân xưởng:
S
tt
=
2 2 2 2
tt tt
P Q 78 31,5 84,12+ = + =
kVA
I
tt
=
tt
S
3.U
=
84,12

tt
(kVAr)
S
tt
(kVA)
BQL và PTK 80 0,8 0,8 15 64 34,13 98,13 69,16 120,05
PX cơ khí số 1 1500 0,3 0,6 14 450 49 499 598,5 779,23
PX cơ khí số 2 1800 0,3 0,6 14 540 58,1 598,1 718,2 934,63
PX LK màu 2100 0,6 0,8 15 1260 58,13 1318,1 945 1621,88
Sinh viên: Nguyễn Khoa Dũng Lớp: HTĐ
4
– K48
19
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÁY KÉO
3
PX LK đen 2300 0,6 0,8 15 1380 100,5 1480,5 1035 1806,4
PX SCCK 12 78,64 8,1 86,74 104,59 135,88
PX rèn 1350 0,5 0,6 15 675 67,5 742,5 897,75 1165,02
PX nhiệt luyện 1200 0,6 0,8 15 720 81 801 540 966,02
Bộ phận nén khí 1700 0,6 0,8 10 1020 29,25
1049,2
5
765 1298,52
Kho vật liệu 60 0,7 0,8 10 42 36 78 31,5 84,12
Cộng các PX
6751,3
5
5704,7
§2.4. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA NHÀ MÁY:
* Phụ tải tính toán tác dụng của nhà máy:

=
∑
Q
tnm
= 0,8.5704,7 = 4563,76 kVAr
* Phụ tải tính toán toàn phần của nhà máy:
S
ttnm
=
2 2 2 2
ttnm ttnm
P Q 5401,0 4563,76 7070,96+ = + =
kVAr
* Hệ số công suất của toàn nhà máy:
cos
nm
ϕ
=
ttnm
ttnm
P
5401,0
0,764
S 7070,96
= =
§2.5. XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI ĐIỆN VÀ VẼ BIỂU ĐỒ PHỤ TẢI:
2.5.1. Tâm phụ tải điện:
Tâm phụ tải điện là điểm thoả mãn điều kiện mô men phụ tải đạt giá trị cực
tiểu
n

=
=
∑
∑
; y
0
=
n
i i
i 1
n
i
i 1
S y
S
=
=
∑
∑
; z
0
=
n
i i
i 1
n
i
i 1
S z
S

đó tùy chọn. Biểu đồ phụ tải cho phép người thiết kế hình dung được sự phân bố
phụ tải trong phạm vi khu vực cần thiết kế, từ đó có cơ sở để lập các phương án
cung cấp điện. Biểu đồ phụ tải được chia thành 2 phần: phần phụ tải động lực
( phần hình quạt gạch chéo ) và phần phụ tải chiếu sáng ( phần hình quạt để trắng ).
S
cs
S
®l
Hình 1. Vòng tròn phụ tải
Để vẽ được biểu đồ phụ tải cho phân xưởng, ta coi phụ tải của các phân xưởng
phân bố đều theo diện tích phân xưởng nên tâm phụ tải có thể lấy trùng với tâm
hình học của phân xưởng trên mặt bằng.
Bán kính vòng tròn biểu đồ phụ tải của phụ tải thứ i được xác định qua biểu thức:
S= m. F = m.
π
.R
2

→
R
i
=
i
S
m.Π
(2 -9)
Trong đó m là tỉ lệ xích, ở đây ta chọn m = 6 kVA/ mm
2
Góc của phụ tải chiếu sáng nằm trong biểu đồ được xác định theo công thức
sau:

(kW)
S
tt
(kVA)
Tâm phụ tải
R
(mm)
α
0
csi
X
(mm)
Y
(mm)
1 BQL và PTK
34,13 98,13 120,05
13,07 4,28 3,57 125,17
2 P/x cơ khí số 1
49 499 779,23
6,16 2,05 9,09 35,35
3 P/x cơ khí số 2
58,10 598,10 934,63
8,67 1,75 9,96 34,97
4 P/x luyện kim màu
58,13 1318,13 1621,88
2,51 7,50 13,12 15,88
5 P/x luyện kim đen
100,50 1480,50 1806,4
8,76 8,21 13,84 24,44
6 P/x sửa chữa cơ khí

4
– K48
22
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT MÁY KÉO
tõ hÖ thèng
d
iÖn
d
Õn
M
(5,50; 5,16)
10
84,12
1806,00
5
1165,00
74
1621,00
966,00
8
9
1298,00
135,00
6
3
934,00779,23
2
6
1
120,05

+ Tính toán kinh tế – kỹ thuật để lựa chọn phương án hợp lý.
+ Thiết kế chi tiết cho phương án được chọn.
§3.2. VẠCH CÁC PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN:
Trước khi vạch ra các phương án cụ thể cần lựa chọn cấp điện áp hợp lý cho
đường dây tải điện từ hệ thống về nhà máy. Biểu thức kinh nghiệm để lựa chọn
cấp điện áp truyền tải:
U = 4,34.
l 0,016.P+
kV (3 - 1)
Trong đó:
P – công suất tính toán của nhà máy [ kW ]
l – khoảng cách từ trạm biến áp trung gian về nhà máy [ km ]
Như vậy cấp điện áp hợp lý để truyền tải điện năng về nhà máy sẽ là:
U = 4,34.
+ =6 0,016.5401 100.87
kV
Vậy chọn cấp điện áp cung cấp cho nhà máy là 35 kV
Căn cứ vào vị trí, công suất và yêu cầu cung cấp điện của các phân xưởng
có thể đưa ra các phương án cung cấp điện:
3.2.1. Phương án về các trạm biến áp phân xưởng:
Các trạm biến áp ( TBA ) lựa chọn trên các nguyên tắc sau:
1. Vị trí đặt trạm biến áp phải thoả mãn các yêu cầu: gần tâm phụ tải; thuận
tiện cho việc vận chuyển, lắp đặt, vận hành, sửa chữa máy biến áp; an toàn và
kinh tế.
2. Số lượng máy biến áp (MBA) đặt trong các TBA được lựa chọn căn cứ vào
yêu cầu cung cấp điện của phụ tải; điều kiện vận chuyển và lắp đặt; chế độ làm việc
của phụ tải. Trong mọi trường hợp TBA chỉ đặt một MBA sẽ là kinh tế và thuận lợi
Sinh viên: Nguyễn Khoa Dũng Lớp: HTĐ
4
– K48

hc
= 1.
k
qt
- hệ số quá tải sự cố, k
qt
= 1,4 nếu thỏa mãn điều kiện MBA
vận hành quá tải không quá 5 ngày đêm, thời gian quá tải trong một ngày đêm
không vượt quá 6 giờ và trước khi quá tải MBA vận hành với hệ số tải
≤
0,93,
S
ttsc
– công suất tính toán sự cố. Khi sự cố một MBA có thể loại
bỏ một số phụ tải không quan trọng để giảm nhẹ dung lượng của các MBA, nhờ
vậy có thể giảm nhẹ được vốn đầu tư và tổn thất của trạm trong trạng thái làm
việc bình thường. Giả thiết trong các hộ loại I có 30% là phụ tải loại III nên
S
ttsc
= 0,7. S
tt
Đồng thời cũng cần hạn chế chủng loại MBA dùng trong nhà máy để tạo
điều kiện thuận lợi cho việc mua sắm, lắp đặt, vận hành, sửa chữa, thay thế.
3.2.2. Xác định số lượng, dung lượng các trạm biến áp phân xưởng
1. Phương án 1: Đặt 8 trạm biến áp phân xưởng
- Trạm biến áp B
1
: cấp điện cho ban quản lý và phòng thiết kế,phân xưởng sửa
chữa cơ khí và kho vật liệu, trạm đặt 1 máy biến áp do phụ tải là loại III
n. k

= 400 kVA.
Không cần kiểm tra điều kiên sự cố do chỉ có 1 máy biến áp.
- Trạm biến áp B
2
: cấp điện cho phân xưởng luyện kim đen, trạm đặt 2
MBA làm việc song song.
n. k
hc
. S
đmB

≥
S
tt
S
đmB

≥

tt
S
2
=
1806,4
903,6
2
=
kVA
Sinh viên: Nguyễn Khoa Dũng Lớp: HTĐ
4