TRNG I HC M THÀNH PH H CHÍ MINH

KHOA XÂY DNG VÀ IN
 ÁN TT NGHIP
K S NGÀNH CÔNG NGHIP

THIT K CUNG CP IN CHO
NHÀ MÁY SI QUYT THNG

SVTH : V HOÀNG ANH

MSSV : 0851030003

GVHD : PGS.TS PHAN QUC DNG

t lng đin áp đc bit quan trng đi vi xí nghip may, xí nghip hóa cht, xí
nghip ch to lp đt c khí đin t chính xác. Vì th đm bo đ tin cy cp đin và nâng
cao cht lng đin nng là mi quan tâm hàng đu ca đ án thit k cung cp đin cho xí
nghip công nghip.
Thng mi, dch v chi
m mt t trng ngày càng tng trong nn kinh t quc dân và
đã tht s tr thành khách hàng quan trng ca nghành đin lc. Khách sn quc doanh,
liên doanh, t nhân ngày càng nhiu, ngày càng cao tng, kèm theo đó là thit b ni tht
ngày càng cao cp, càng sang trng. Mc sng tng nhanh, khách trong và ngoài nc đn
khách sn ngày càng tng. c bit vi chính sách m ca, các khách sn ngày càng thu
hút khách quc t nh khách tham quan, du lch, công tác, ti Vit Nam. Bên c
nh đó,
các siêu th mc lên nhanh chóng, trong đó ngi mua k bán lúc nào cng tp np, hàng
hóa thì đy p. Vic mua bán trong các siêu th hu nh không phút ngng ngh, nu mt
đin đt ngt s gây ln xn, mt trt t và trm cp, mt đin lâu hn s làm các sn phm
đông lnh b h hng. Ngoài đ tin cy cp đin, h th
ng đin cp cho siêu th đc bit
chú ý v vn đ cháy n. Ngi thit k và lp đt h thng cp đin cho khu vc ch, siêu
th cn ht sc thn trng và có lng tâm ngh nghip. Mt s lp đt cu th thiu tuân
th quy tc an toàn, mt s tính toán la chn dây dn và các thit b đóng c
t không đm
bo tiêu chun cho phép s d dàng gây cháy n đin làm thit hi mt khi lng tài sn
ln và nguy him đn tính mng con ngi.
 án tt nghip k s công nghip GVHD : PGS.TS Phan Quc Dng
SVTH : V Hoàng Anh MSSV : 0851030003

Nông thôn là mt ph ti đin khng l, 80% dân s nc ta đang sng bng ngh

gây cháy n
làm thit hi đn tính mng và tài sn ca nhân dân.
Xut phát t nhng nhu cu thc tin đó,cùng vi nhng kin thc quý báu mà em đã
hc đc  Khoa Xây Dng & in-Trng H M TP.HCM, em đã đc nhn đ tài tt
nghip
Tp.H Chí Minh, ngày 30 tháng 07 nm 2013
SVTH: V Hoàng Anh

 án tt nghip k s công nghip GVHD : PGS.TS Phan Quc Dng
SVTH : V Hoàng Anh MSSV : 0851030003 LI CÁM N Trong thi gian làm lun vn va qua, vi s c gng ca bn thân và s giúp đ ca
thy cô trong b môn Cung Cp in và quý báu hn là s giúp đ và hng dn tn tình
ca thy hng dn PGS.TS Phan Quc Dng. n nay em đã hoàn thành tt lun vn ca
mình. Tuy nhiên, thi gian có hn, kin thc còn hn ch nên không th tránh khi nh
ng
điu thiu sót.
Em kính mong đc s đóng góp và ch bo ca quý thy, cô đ em có nhng kinh
nghim quý báu cho công vic sau này. Mt ln na em xin chân thành cm n thy hng
dn PGS.TS Phan Quc Dng và toàn b các thy cô trong b môn Cung Cp in.

Tp.H Chí Minh, ngày 30 tháng 07 nm 2013
SVTH: V Hoàng Anh

2.4.2. Các bc tính toán chiu sáng 31
2.4.3. Tính toán chiu sáng cho phân xng 33
2.4.4. Xác đnh ph ti chiu sáng 37
2.5. Xác đnh ph ti sinh hot 38
2.6. Xác đnh t chiu sáng và sinh hot 40
2.7. Tng công sut thit b nhà máy 43
Chng III: LA CHN THIT B BÙ VÀ MÁY BIN ÁP 47
3.1. Bù công sut phn kháng 47
3.1.1. Tác dng ca vic bù công sut phn kháng 47
3.1.2. Xác đnh v trí và dung lng đt t bù cho phân xng 51
3.2. La chn máy bin áp 52
3.2.1. C s lý thuyt 52
3.2.2.La chn máy bin áp cho phân xng 54
 án tt nghip k s công nghip GVHD : PGS.TS Phan Quc Dng
SVTH : V Hoàng Anh MSSV : 0851030003

3.3. La chn máy phát d phòng 54
3.4. Chn h thng ATS 54
Chng 4: CHN DÂY DN – TÍNH ST ÁP 55
4.1. Xác đnh cách đi dây 55
4.2. Chn tit din dây dn 55
4.3. Kim tra st áp 67
4.3.1. Kiêm tra st áp  ch đ làm vic bình thng 67
4.3.2. Kim tra st áp  ch đ khi đng 71
Chng 5: TÍNH TOÁN NGN MCH VÀ LA CHN THIT B BO V 80
5.1. Khái nim v ngn mch 80
5.2. Tính toán ngn m


SVTH: V Hoàng Anh MSSV: 0851030003 Trang 1

CHNG 1
TNG QUAN V NHÀ MÁY

1.1. Gii thiu chung v h thng đin
Ngày nay đt nc ta đã và đang tin lên công nghip hoá hin đi hoá đng thi
sn xut cnh tranh hàng hoá ngày càng đc nâng cao, t nhng yu t đó đt nc ta đã
m ra nhiu nhà máy xí nghip đ sn xut trên khp đt nc, đc bit là trong sn xut
đin là rt quan trng đ phc v trong sn xut, sinh hot , có th nói đin nng là ngun
nng lng đin không th thiu trong sn xut và đi sng hàng ngày hin nay.
H thng đin ca nc ta ngày càng đc m rng và ngày càng đc đm bo
cung cp đin thng xuyên. Nhng yêu cu đt ra đi vi ngành đin nc ta là: m bo
cung cp đin đy đ nhu cu v đin nng cho nn kinh t quc dân.
Vn đ cht lng đin nng: Vic đm bo cung cp đin mt cách thng xuyên
và liên tc cùng vi đin áp, tn s n đnh luôn là u tiên hàng đu. iu này đc bit
quan trong đi vi ngành công nghip đòi hi chính xác nh đin t, hoá cht vì nu cht
lng đin không đt yêu cu s nh hng xu đn cht lng sn phm, hiu sut lao
đng.
Vn đ v an toàn: in nng đc s dng nh mt con dao hai li, s rt hu
dng nu ta bit rõ v nó và s dng đin mt cách an toàn, đúng quy trình quy phm k
thut. Ngc li, s thiu an toàn trong quá trình s dng đin nng s dn đn nhng hu
qu không lng nh cháy n, đin git làm thit hi v tài sn, c s vt cht và có th
nguy him đn tính mng con ngi.
Vn đ kinh t: Trong nn kinh t th trng hin nay, mi quá trình sn xut, kinh
doanh phi đm bo hai yu t v kinh t và k thut. Các xí nghip ln nh, các t hp
sn xut đu phi t hoch toán kinh doanh trong cuc cnh tranh rt quyt lit v cht
lng và giá thành sn phm thì đin nng cng đóng góp mt phn vào li nhun ca xí
nghip.

5 Máy si thô 11.37 0.75 0.8
6 Máy ghép 8 0.75 0.8
7 Máy si con 19.12 0.75 0.8
8 Qut hút bi di đng 3 0.75 0.8
9 Máy đánh ng 4.5 0.75 0.8
10 Máy nén khí 30 0.7 0.8
11 Máy tách m 2.5 0.8 0.8
12 Qut hút gió nóng 6 0.7 0.8
13 Máy mài sut 1.5 0.6 0.8
14 Máy ra sut 0.35 0.65 0.8
15 Máy mài kim 1.5 0.2 0.8
16 Máy rp kim mui 3 0.2 0.8
17 Máy tin 5.5 0.2 0.8
18 Máy khoan 0.75 0.2 0.8
19 Máy ct 3.5 0.25 0.8
20 Máy hàn 13 0.3 0.5
21 Bm cha cháy 11.25 0.1 0.8
22 Bm cp nc 1.5 0.7 0.8
23 Máy điu hòa nhit đ 2.2 0.6 0.8
24 Máy kim tra cht lng si 0.37 0.75 0.8
25 Máy mài 2.8 0.2 0.8
26 Máy ép kin bông ph 3 0.3 0.8
27 Qut thông gió 1 0.8 0.8
28 Qut hút ( kênh ngm ) 30 0.8 0.8

1.4. Quy trình sn xut sn phm
 án tt nghip k s công nghip GVHD : PGS.TS Phan Quc Dng

đóng gói và xut ra ngoài.
V c cu mày móc ca nhà máy si nh sau:
 Máy xé kin bông t đng
 Máy cp bông
 Máy chi thô
 Máy ghép
 Máy si thô
 án tt nghip k s công nghip GVHD : PGS.TS Phan Quc Dng
SVTH: V Hoàng Anh MSSV: 0851030003 Trang 4

 Máy si con
 Máy đánh ng
Ngoài ra còn có mt s máy móc nh: máy ra sut, máy mài sut, các cm qut hút,
máy tin, hàn….
Nhng máy móc trên có trong bn v mt bng và bn lit kê.
Mt máy si con vi s lng cc si là: 498
Nhà máy kéo si sn xut liên tc 24/24, chia thành 3 ca sn xut, nhà máy làm vic
luôn c ngày ch nht, gi cao đim và ch ngh trong các ngày l ln ca đt nc.
S  CÔNG NGH KÉO SI BÔNG CHI THÔ NHÀ MÁY SI
QUYT THNG Nguyên liu
(Kin bông)

- Công sut mi nhóm ph ti nên chn :P
nhóm
< 300kW đ chn thit b bo v d
dàng hn và gim chi phí đu t, vì các thit b bo v (CB ) có dòng ct càng ln thì chi
phí đu t càng cao.
- S lng thit b trong t không quá ln (đn 20-25 thit b)
 Vic phân chia nhóm ph ti thông thng ngi ta s dng mt trong hai phng
pháp:
 Phân nhóm theo dây chuyn sn xut và tính cht công vic:
 u đim: đm bo tính linh hot cao trong vn hành cng nh bo trì, sa cha.
Chng hn nh khi nhà máy sn xut thit k thì có th cho ngng làm vic mt vài dây
chuyn mà không làm nh hng đn hot đng ca các dây chuyn khác, hoc khi bo trì,
sa cha thì có th ngng hot đng ca tng dây chuyn riêng l,
 Nhc đim: s đ phc tp, chi phí lp đt khá cao do có th các thit b trong
cùng mt nhóm li không nm gn nhau cho nên dn đn tng chi phí đu t v dây dn,
ngoài ra thì đòi hi ngi thit k cn nm vng quy trình công ngh ca nhà máy.
 Phân nhóm theo v trí trên mt bng:
 u đim: d thit k, thi công, chi phí lp đt thp, tit kim dây dn.
 Nhc đim: kém linh hot khi vn hành sa cha so vi phng pháp th nht.
 Do vy mà tu vào điu kin thc t mà ngi thit k la chn phng án cho phù
hp.
Ta chia phân xng thành 10 nhóm vi 10 t đng lc thit b nh sau:  án tt nghip k s công nghip GVHD: PGS.TS Phan Quc Dng
SVTH: V Hoàng Anh MSSV: 0851030003 Trang 6


TNG 33.0
Nhóm 2, 3, 4 :
Ký hiu Tên thit b S lng P
đm
(kW) P
tng
(kW)
7

Máy s

i con

10

19.12

191.2

8

Qu

t hút b

i di đông

2

3.0

48.0

TNG 116.22
Nhóm 6 :
Ký hiu Tên thit b S lng P
đm
(kW) P
tng
(kW)
4

Máy ch

i thô

18

5.65

101.7

TNG 101.7
Nhóm 7 :
Ký hiu Tên thit b S lng P
đm
(kW) P
tng
(kW)
1


p bông

2

12.0

24.0

26

Máy ép ki

n

1

3.0

3.0

TNG 79.11
Nhóm 8 :
Ký hiu Tên thit b S lng P
đm
(kW) P
tng
(kW)
15

Máy mài kim


23

Máy đi

u hòa nhi

t đ


2

2.2

4.4

24

Máy ki

m tra ch

t l

ng s

i

1


TNG 55.52  án tt nghip k s công nghip GVHD: PGS.TS Phan Quc Dng
SVTH: V Hoàng Anh MSSV: 0851030003 Trang 7

Nhóm 9 :
Ký hiu Tên thit b S lng P
đm
(kW) P
tng
(kW)
17

Máy ti

n

1

5.5

5.5

18

Máy khoan


Máy mài

1

2.8

2.8

TNG 25.55
Nhóm 10 :
Ký hiu Tên thit b S lng P
đm
(kW) P
tng
(kW)
10

Máy nén khí

2

30.0

60.0

11

Máy tách


1.5

14

Máy r

a su

t

1

0.35

0.35

22

Bm c

p n

c

2

1.5

3.0




đ



Vi: P
đmi
: Công sut đnh mc ca thit b th i
X
i
, Y
i
: to đ ca thit b th i
n : s thit b ca nhóm
2.2.2. Xác đnh tâm ph ti t đng lc:
Ta chn to đ O(0;0)  góc trái ca mt bng sn xut  án tt nghip k s công nghip GVHD: PGS.TS Phan Quc Dng
SVTH: V Hoàng Anh MSSV: 0851030003 Trang 8

 Xác đnh tâm ph ti đng lc nhóm 1 :
Bng 2.1:

đ




đ





= 4.09 (m) Y =




đ




đ





= 44.5 (m)
 đm bo tính m quan cng nh thun tin thao tác,vv Nên ta di t đng lc
N1 (L1) v v trí sát tng, có to đ là:
SVTH: V Hoàng Anh MSSV: 0851030003 Trang 9

T bng 2.2 ta đc:
X =




đ




đ





= 19 (m) Y =




đ




8 Máy si con 7 19 40.5 19.12
9 Máy si con 7 19 42.5 19.12
10 Máy si con 7 19 44.5 19.12
11 Qut hút bi di đng 8 19 34.5 3
12 Qut hút bi di đng 8 19 40.5 3
T đng lc N3 L3 19 35.5 197.2

T bng 2.3 ta đc:
X =




đ




đ





= 19 (m) Y =




đ

Bng 2.4:
STT

TÊN THIT B KHMB X
i
(m) Y
i
(m) P
đm
(kW)
1 Máy si con 7 19 46.5 19.12
2 Máy si con 7 19 48.5 19.12
3 Máy si con 7 19 50.5 19.12
4 Máy si con 7 19 52.5 19.12
5 Máy si con 7 19 54.5 19.12
6 Máy si con 7 19 56.5 19.12
7 Máy si con 7 19 58.5 19.12
8 Máy si con 7 19 60.5 19.12
9 Máy si con 7 19 62.5 19.12
10 Máy si con 7 19 64.5 19.12
11 Qut hút bi di đng 8 19 56.5 3
12 Qut hút bi di đng 8 19 62.5 3
T đng lc N4 L4 19 55.6 197.2

T bng 2.4 ta đc:
X =





X= 32.4 (m) Y= 55 (m)

 Xác đnh tâm ph ti đng lc nhóm 5 :
Bng 2.5:
STT

TÊN THIT B KHMB X
i
(m) Y
i
(m) P
đm
(kW)
1 Máy si thô 5 47.4 45 11.37
2 Máy si thô 5 54.4 45 11.37
3 Máy si thô 5 61.4 45 11.37
4 Máy si thô 5 47.4 59 11.37
5 Máy si thô 5 54.4 59 11.37
6 Máy si thô 5 61.4 59 11.37
7 Máy ghép 6 67.9 44.25 8
8 Máy ghép 6 72.3 44.25 8
9 Máy ghép 6 67.9 52.75 8
10 Máy ghép 6 72.3 52.75 8
11 Máy ghép 6 67.9 61.25 8
12 Máy ghép 6 72.3 61.25 8
T đng lc N5 L5 60.8 52.3 116.22

 án tt nghip k s công nghip GVHD: PGS.TS Phan Quc Dng
đ





= 52.3 (m)
 đm bo tính m quan cng nh thun tin thao tác,vv Nên ta di t đng lc
N5 (L5) v v trí sát tng, có to đ là:
X= 42.4 (m) Y= 52 (m)

 Xác đnh tâm ph ti đng lc nhóm 6 :
Bng 2.6:
STT

TÊN THIT B KHMB X
i
(m) Y
i
(m) P
đm
(kW)
1 Máy chi thô 4 45.9 30.5 5.65
2 Máy chi thô 4 48.9 30.5 5.65
3 Máy chi thô 4 51.9 30.5 5.65
4 Máy chi thô 4 54.9 30.5 5.65
5 Máy chi thô 4 57.9 30.5 5.65
6 Máy chi thô 4 60.9 30.5 5.65
7 Máy chi thô 4 63.9 30.5 5.65
8 Máy chi thô 4 66.9 30.5 5.65





đ




đ





= 33.25 (m)
 đm bo tính m quan cng nh thun tin thao tác,vv Nên ta di t đng lc
N6 (L6) v v trí sát tng, có to đ là:
X= 42.4 (m) Y= 33 (m)  án tt nghip k s công nghip GVHD: PGS.TS Phan Quc Dng
SVTH: V Hoàng Anh MSSV: 0851030003 Trang 12


đ





= 63.3 (m) Y =




đ




đ





= 14.7 (m)
 đm bo tính m quan cng nh thun tin thao tác,vv Nên ta di t đng lc
N7 (L7) v v trí sát tng, có to đ là:
X= 42.4 (m) Y= 18 (m)

 Xác đnh tâm ph ti đng lc nhóm 8:
Bng 2.8:
STT




đ





= 36.9 (m) Y =




đ




đ





= 23.8 (m)
 đm bo tính m quan cng nh thun tin thao tác,vv Nên ta di t đng lc
N8 (L8) v v trí sát tng, có to đ là:
X= 40.4 (m) Y= 24 (m)
 án tt nghip k s công nghip GVHD: PGS.TS Phan Quc Dng





đ





= 46.1 (m) Y =




đ




đ





= 70.2 (m)
 đm bo tính m quan cng nh thun tin thao tác,vv Nên ta di t đng lc
N9 (L9) v v trí sát tng, có to đ là:
X= 46 (m) Y= 68 (m)

đ




đ





= 18.3 (m) Y =




đ




đ





= 70.4 (m)
 đm bo tính m quan cng nh thun tin thao tác,vv Nên ta di t đng lc
N10 (L10) v v trí sát tng, có to đ là:

33 0 45.5
Qut thông gió 6 1
2 L2
Máy si con 10 19.12
197.2 32.4 18
Qut hút bi di đng 2 3
3 L3
Máy si con 10 19.12
197.2 32.4 35
Qut hút bi di đng 2 3
4 L4
Máy si con 10 19.12
197.2 32.4 55
Qut hút bi di đng 2 3
5 L5
Máy si thô 6 11.37
116.22 42.4 52
Máy ghép 6 8
6 L6 Máy chi thô 18 5.65 101.7 42.4 33
7 L7
Qut hút bông ph 1 30.75
79.11 42.4 18
Máy xé kin bông t đng 2 10.68
Máy cp bông 2 12
Máy ép kin bông ph 1 3
8 L8
Máy mài kim 1 1.5
55.52 40.4 24
Máy rp kim mui 1 3
Bm cha cháy 1 11.25


2.2.3. Xác đnh tâm ph ti t phân phi ph
X=




đ






đ




Y=




đ






2 T đng lc 6 L6 42.4 33 101.7
3 T đng lc 9 L9 46 68 25.55
T phân phi ph 1 TPPP1 42.7 45.7 243.47

 T bng 2.12 ta đc:
X=




đ






đ







=42.7(m) Y=





2 T đng lc 8 L8 40.4 24 55.52
T phân phi ph 2 TPPP2 41.5 20.4 134.63

 T bng 2.13 ta đc:
X=




đ






đ







=41.5(m) Y=




đ


X
i
(m) Y
i
(m) P
đm
(kW)
1 T đng lc 2 L2 32.4 18 197.2
2 T đng lc 3 L3 32.4 35 197.2
3 T đng lc 4 L4 32.4 55 197.2
T phân phi ph 3 TPPP3 32.4 36 591.6

 T bng 2.14 ta đc:
X=




đ






đ




Bng 2.15:
stt TÊN THIT B KHMB X
i
(m) Y
i
(m) P
đm
(kW)

1 T đng lc 1 L1 0 45.5 33
2 T đng lc 10 L10 18 73 81.85
T phân phi ph 4 TPPP4 12.8 65.1 114.85

 T bng 2.15 ta đc:
X=




đ






đ




X=




đ





đ



Y=




đ





đ




P
đm

(kW)
1

T phân phi ph 1 TPPP1 42.4

45

243.47

2

T phân phi ph 2 TPPP2 42.2

21

134.63

3

T phân phi ph 3 TPPP3 32.4

40

591.6

4






=32.4(m) Y=




đ






đ







=37 (m)
  đm bo tính m quan cng nh thun tin thao tác,vv Nên ta di t phân phi
chính ( TPPC ) v v trí có to đ là:
X= 33(m) Y=75 (m)

Kt qu tính toán tâm ph ti toàn nhà máy :


4

T đng lc 4 L4 32.4

55

197.2

5

T đng lc 5 L5 42.4

52

116.22

6

T đng lc 6 L6 42.4

33

101.7

7

T đng lc 7 L7 42.4

18


45

243.47

12

T phân phi ph 2 TPPP2 42.2

21

134.63

13

T phân phi ph 3 TPPP3 32.4

40

591.6

14

T phân phi ph 4 TPPP4 0

65

114.85

15


đ


H s s dng :


=




đ




đ



H s công sut :

cos=




đ


Dòng m máy ca thit b:


 


đ

Dòng đin đnh nhn:

đ


 

 


đ

H s m máy K
mm
:
 i vi đng c có công sut ≤ 10kW: Chn K
mm
= 4-7
 i vi đng c có công sut ≤ 30kW: Chn K
mm
= 3-4
 i vi đng c có công sut ≥ 30kW: Chn K

F : Din tích s dng (m
2
)
Nhn xét : Phng pháp này ch cho kt qu gn đúng , nên thng đc dùng
trong giai đon thit k s b, đng thi nó cng đc s dng đ tính ph ti các phân
 án tt nghip k s công nghip GVHD: PGS.TS Phan Quc Dng
SVTH: V Hoàng Anh MSSV: 0851030003 Trang 19

xng có mt đ máy móc sn xut tng đi đu nh phân xng gia công c khí , dt ,
sn xut ô tô…
Phng pháp 3
: Xác đnh ph ti tính toán theo h s s dng K
u
( theo IEC ) và
h s đng thi K
đt
:
Công thc: P

 K
đ

K

P
đ


 Nu n
hq
< 4 và: n ≥ 4 thì: P



P
đ
k



Q



P
đ


tg
đ
k


 Nu n
hq
≥ 4 thì: Tìm K
max
theo n

P

tg

K

P
đ
nu n
hq
> 10
Vi:

k
pti
: H s mang ti.
 k
pti
= 0,9: Thit b làm vic  ch đ dài hn .
 k
pti
= 0,75: Thit b làm vic  ch đ ngn hn lp li.
cos: H s công sut.
P
tt
: Công sut tác dng tính toán (kW)
Q
tt
: Công sut phn kháng tính toán (KVar)
S