Đồ án thiết kế môn học CCĐ


GVHD: Trần Thị Thoi SVTH: Đỗ Ngọc Linh
1
Trờng đh s.p.k.t Nam định

đồ án môn học

Khoa điện - điện tử Họ tên sinh viên : Đỗ Ngọc Linh
Lớp : ĐKH- CCĐ K34A Khoá : 34
Môn học : Cung cấp điện
Ngy nhận đề23/ 10/ 2007 Ngy nộp đồ án :23/12/ 2007
Đề : Thiết kế hệ thống cung cấp điện
phân xởng sửa chữa số 2 - Nh máy chế tạo cơ khí
I. Số liệu kỹ thuật
1. sơ đồ mặt bằng bảng thống kê phụ tải
2. điện áp nguồn cung cấp 22 KV
3.Nhiệt độ lm việc môi trờng xung quanh 35
0
C ,đất 25
0
C
4. Phân xởng lm việc 3 ca liên tục

II. Yêu cầu cụ thể
1.Xác định phụ tải tính toán
2.Chọn vị trí, số lợng, dung lợng trạm biến áp

cos
K
sd

1 Máy tiện Rơvonve1341 1 7,5 3 0,65 0,2
2 Máy tiện Rơvonve1431 2 11 1 0,65 0,2
3 Máy tiện nặng 1660 3 15 2 0,65 0,2
4 Máy tiện TUD 40 5 7 1 0,65 0,2
5 Máy tiện T616 6 4,5 3 0,65 0,2
6 Máy bo giờng 7210 8 25 2 0,65 0,2
7 Máy bo giờng 7110 9 20 1 0,65 0,2
8 Máy bo giờng 10 15 2 0,6 0,2
9 Máy doa vạn năng 2620B 12 10 4 0,65 0,2
10 Máy mi SW10 16 5,5 3 0,7 0,2
11 Máy mi trục khuỷu 17 7 1 0,7 0,2
12 Máy mi 2 đá 18 2,8 9 0,6 0,2
13 Máy khoan cần K325 19 4,5 2 0,6 0,2
14 Máy khoan đứng K125 20 3,1 2 0,6 0,2
15 Máy phay UF222 21 11 1 0,65 0,2
16 Máy phay MS320 22 6,5 3 0,65 0,2
17 Máy phay vạn năng F53 26 7,5 2 0,6 0,2
18
Máy hn % = 40%
29 25KVA 4 0,5 0,2
19 Máy nén khí 30 6 1 0,85 0,2
20 Lò tôi cao tần 31 6,5 1 0,6 0,2
21 Lò điện trở 32 4,5 3 0,95 0,2
22 Bn thử nghiệm 39 10 3 0,6 0,2
23 Máy thử bugi 40 5 1 0,75 0,2



----------Đồ án thiết kế môn học CCĐ


GVHD: Trần Thị Thoi SVTH: Đỗ Ngọc Linh
5Nhận xét của giáo viên phản biện

----------................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................ ----------

thiết kế sai sẽ gây ra hậu quả không tốt . Vấn đề đặt ra l chúng ta phải thiết
kế hệ thống điện nh thế no để đảm bảo độ tin cậy, đảm bảo chất lợng điện
năng, an ton v tiết kiệm điện trong hệ thống cung cấp điện.
L một sinh viên ngnh ĐKH CCĐ, nhận đợc đề ti thiết kế hệ thống
cung cấp điện cho phân xởng cơ khí số 2 nh máy cơ khí. Bằng những kiến
thức đã học, sự tìm tòi của bản thân cùng với sự hớng dẫn, giúp đỡ tận tình
của giáo viên hỡng dẫn Trần Thị Thoi, em sẽ cố gắng hon thnh đồ án đúng
kỳ hạn.
Trong quá trình thực hiện đồ án, vì trình độ v kiến thức có hạn nên đồ án
sẽ không tránh khỏi những sai sót. Em rất mong đợc sự chỉ dẫn, giúp đỡ tận
tình của thầy cô để em hon thnh nhiệm vụ đợc giao.
Em xin chân thnh cảm ơn!
Đồ án thiết kế môn học CCĐ


GVHD: Trần Thị Thoi SVTH: Đỗ Ngọc Linh
7
Phần nội dung

Chơng I : Xác định phụ tải tính toán

I/ Cơ sở lý luận
:
I-1. Mục đích và ý nghĩa của việc xác định phụ tải tính toán:
-Khi thiết kế cung cấp điện cho một công trình thì nhiệm vụ đầu tiên l
phải xác định nhu cầu cung cấp điện cho công trình đó , hay l dự báo đợc
phụ tải điện .

Đồ án thiết kế môn học CCĐ


GVHD: Trần Thị Thoi SVTH: Đỗ Ngọc Linh
8
gây ra. Nên ta dùng phụ tải tính toán để chọn thiết bị điện, nó sẽ dảm bảo an
ton cho thiết bị trong mọi tình trạng lm việc.
Hiện nay có nhiều phơng pháp để xác định phụ tải tính toán. Song ta có
thể chia các phơng pháp đó thnh 2 nhóm chính nh sau:
- Nhóm 1: l nhóm dựa vo kinh nghiệm thiết kế, vận hnh v tổng kết
đa ra một số các hệ số tính toán. Các phơng pháp ny tính toán đơn giản,
thuận tiện chỉ đa ra kết quả gần đúng, chẳng hạn nh:
+ Tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích.
+ Tính toán theo suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản phẩm.
+ Tính toán theo công suất đặt v hệ số nhu cầu.
- Nhóm 2: l nhóm các phơng pháp dựa trên cơ sở lý thuyết xác xuất v
thống kê toán học, phơng pháp ny có kể đến ảnh hởng của nhiều yếu tố.
Do vậy, tính toán rất phức tạp, nhng lại cho ta kết quả chính xác hơn, chẳng
hạn nh:
+ Tính toán theo thông số thống kê.
+ Tính toán theo công suất trung bình v hệ số cực đại hay còn gọi l
phơng pháptính toán theo số thiết bị điện có hiệu quả.
Vì vậy, tuỳ theo giai đoạn thiết kế, yêu cầu cụ thể m chọn phơng pháp
cho phù hợp.
I-2-1. Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị
diện tích sản xuất:
a. Công thức tính:
P
tt
= P

22
tt
tttttt
P
QPS =+=

Đồ án thiết kế môn học CCĐ


GVHD: Trần Thị Thoi SVTH: Đỗ Ngọc Linh
9

dm
tt
tt
U
S
I
.3
=

b. Ưu , nhợc điểm của phơng pháp:
- Ưu điểm: tính toán đơn giản, thuận lợi.
- Nhợc điểm: chỉ cho ta kết quả gần đúng.
c. Phạm vi ứng dụng:
- Phơng pháp ny dùng cho tính toán sơ bộ.
- Tính toán cho các phân xởng có mật độ máy móc tơng đối
đồng đều(nh: phân xởng dệt, sản xuất vòng bi, )
I-2-2. Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng trên
một đơn vị sản phẩm:

.tg

(KVAR) , tg

đợc tính từ cos

phân xởng xí nghiệp


cos
22
tt
tttttt
P
QPS =+=dm
tt
tt
U
S
I
.3
=

Nếu biết đợc tổng sản phẩm sản xuất trong 1 năm l M thì P
tt
sẽ đợc tính:


i
dinctt
PKP
1
.
tgPQ
tttt
.=
cos
22
tt
tttttt
P
QPS =+=dm
tt
tt
U
S
I
.3
=

tt
, S
tt
công suất tác dụng, công suất phản kháng, v công
suất ton phần tính toán của nhóm thiết bị, KW, KVAR, KVA.
n l số thiết bị trong nhóm.
Nếu hệ số

cos
của thiết bị trong nhóm khác nhau, thì phải tính hệ số

cos
theo công thức sau:
Đồ án thiết kế môn học CCĐ


GVHD: Trần Thị Thoi SVTH: Đỗ Ngọc Linh
11



=
=
=
n
i
dmi
n
i
idmi

P
tt
= K
max
.P
tb

M P
tb
= K
sd
.P
đm
do vậy, ta có:
P
tt
= K
max
.K
sd
.P
đm

Trong đó:
P
đm
công suất định mức( kw).
K
max
, K



GVHD: Trần Thị Thoi SVTH: Đỗ Ngọc Linh
12

875,0
.
dmdm
tt
S
S

=

* Khi tổng số thiết bị n > 3 v n
hq
< 4, phụ tải tính toán đợc xác định
theo công thức sau:


=
=
n
i
dmiptitt
PKP
1
.

Trong đó:

* Đối với các 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
.P
đm

* Nếu trong mạng có các thiết bị một pha thì phải cố gắng phân phối
đều các thiết bị đó lên 3 pha của mạng.
+ Ưu điểm của phơng pháp: Tính toán đơn giản v đạt độ chính xác cao.
+ Phạm vi ứng dụng:
Khi không có các số liệu cần thiết để áp dụng các phơng pháp tơng
đối đơn giản, hoặc khi cần nâng cao độ chính xác của phụ tải tính toán thì ta
áp dụng phơng pháp ny.
Nhận xét chung:
Trong các phơng pháp xác định tính toán trên, mỗi phơng pháp có u
nhợc điểm riêng , nhng phơng pháp xác định PTTT theo hệ số cực đại v
công suất trung bình cho kết quả chính xác cao nhất . Đây l phơng pháp
thích hợp nhất để tính toán chính xác phụ tải cho phân xởng cơ khí số 6 nh
máy dệt lụa nam định dựa trên những thông tin cần thiết của đề ti nh mặt
bằng , danh sách thiết bị điện cũng nh các thông số kĩ thuật.
Đồ án thiết kế môn học CCĐ


GVHD: Trần Thị Thoi SVTH: Đỗ Ngọc Linh
13


k
sd
1 Máy tiện Rơvonve 1341 1 3 7,5 22,5 0,65 0,2
2 Máy tiện Rơvonve 1431 2 1 11 11 0,65 0,2
3 Máytiện nặng 1660 3 1 15 15 0,65 0,2
4 Máy tiện TUD - 40 5 1 7 7 0,65 0,2
5 Máy bo giờng 7210 8 2 25 50 0,65 0,2
6 Máy tiện T616 6 2 4,5 9 0,65 0,2
7 Máy bo giờng 7110 9 1 20 20 0,65 0,2
8 Máy doa vạn năng 2620B 12 1 10 10 0,65 0,2
9 Máy mi 2 đá 18 2 2,8 5,6 0,6 0,2
10 Máy khoan cần K325 19 1 4,5 4,5 0,6 0,2
Đồ án thiết kế môn học CCĐ


GVHD: Trần Thị Thoi SVTH: Đỗ Ngọc Linh
14
11 Máy hn 29 1 12,5 12,5 0,5 0,2 Căn cứ vo bảng thống kê phụ tải ta có :

+ Từ bảng thống kê phụ tải nhóm I ta có :
n =16, P = 167,1 ( Kw )
P
max

*
, P
*
tra bảng 3-1 / 36 sách CCĐ ta có :n
*
hq
= 0,66
M n
hq
= n
*
hq
. n = 0,66. 16 = 10,56
Hệ số k
max
= f( n
hq
, K
sd
).
Do các máy có K
sd
= 0,2

Từ n
hq
, K
sd
tra bảng 1-6 / 256 TKCĐ ta có k
max

trong nhóm l khác nhau nên ta tính giá trị

cos
trung bình:


cos
tb

=
1,167
71,86
=
0,5
73,1
cos
1

cos
2
=

=
tb
tb
tb
Tg

Công suất phản kháng
Đồ án thiết kế môn học CCĐ


Dòng điện tính toán

)(23,189
38,0.3
123
.3
1
A
u
s
I
dm
tt
tt
===

2. Xác định PTTTnhóm 2

Bảng thống kê phụ tải
dm
P
(KW)
STT
Tên máy
Kí
hiệu
Số
lợng
1 máy Ton bộ máy

1
=
n
n
=0,3
P
*
=
P
P1
=
5,94
58
=0,6
Từ n
*
, P
*
tra bảng 3-1 / 36 sách CCĐ ta có :n
*
hq
= 0,66
M n
hq
= n
*
hq
. n = 0,66. 13 = 8,58
Hệ số k
max

dmi
sdtb
tt
====


Công suất phản kháng

tb
tg
pQ
tttt

.
22
=

Vì hệ số

cos
trong nhóm l khác nhau nên ta tính giá trị

cos
trung bình :


cos
tb

=

Công suất ton phần

)(85,59
6,0
91,35
cos
2
2
KVA
tb
p
s
tt
tt
===


Dòng điện tính toán

)(23,189
38,0.3
85,59
.3
2
2
A
u
s
I
dm

GVHD: Trần Thị Thoi SVTH: Đỗ Ngọc Linh
17
7 Máy khoan VN F53 26 2 7,5 15 0,6 0,2
8 Máy nén khí 30 1 6 6 0,85 0,2
9 Lò tôi cao tần 31 1 6,5 6,5 0,6 0,2
10 Lò điện trở 32 1 4,5 4,5 0,95 0,2

Từ bảng thống kê phụ tải ta có: n=14 , P=91,2(KW)
P
max
= 15 (KW)


2
maxP
= 7,5 (KW)
n
1
= 5 ; P
n1
= 50 ( K w )
n* =
14
5
1
=
n
n
=0,357
P

sd
= 0,2

Từ n
hq
, K
sd
tra bảng 1-6 / 256 TKCĐ ta có k
max
= 1,75

)(92,312,91.2,0.75,1..
max
3
KW
p
kk
p
dmi
sdtb
tt
====


Công suất phản kháng

tb
tg
pQ
tttt

tb
tb
Tg

Công suất phản kháng

)(06,3913,1.92,31.

33
KVAR
tb
tg
pQ
tttt
===

Công suất ton phần
Đồ án thiết kế môn học CCĐ


GVHD: Trần Thị Thoi SVTH: Đỗ Ngọc Linh
18

)(36,48
66,0
92,31
cos
3
3
KVA

(KW)
STT Tên máy
Kí
hiệu
Số
lợng
1 máy Ton bộ máy
Cos

sd
K
1 Máy mi 2 đá 18 2 2,8 5,6 0,6 0,2
2 Máy khoan cần K 125 19 1 4,5 4,5 0,6 0,2
3 Lò điện trở 32 2 4,5 9 0,95 0,2
4 Máy hn 29 3 12,5 37,5 0,5 0,2
5 Bn thử nghiệm 39 3 10 30 0,6 0,2
6 Máy thử Bugi 40 1 5 5 0,75 0,2

Từ bảng thống kê phụ tải ta có: n=12 , P=91,6 (KW)
P
max
= 12 (KW)


2
maxP
= 6,25 (KW)
n
1
= 6 ; P

*
hq
. n = 0,95. 12 = 11,4
Hệ số k
max
= f( n
hq
, K
sd
).
Do các máy có K
sd
= 0,2
Từ n
hq
, K
sd
tra bảng 1-6 / 256 TKCĐ ta có k
max
= 1,75

)(06,326,91.2,0.75,1..
max
4
KW
p
kk
p
dmi
sdtb

tb
=
6,91
11,55
= 0,6
3,1
cos
1

cos
2
=

=
tb
tb
tb
Tg

Công suất phản kháng

)(678,413,1.06,32.

44
KVAR
tb
tg
pQ
tttt
===

dm
tt
tt
===

Phân xởng có 4 nhóm v thiết bị lm việc ở chế độ di hạn nên ta chọn K
dt
=
0,9. Các thông số của phụ tải động lực đợc tính :

( )
)(25,14539,1619,0
PPPPkP
4321
ttttttttdt
tt
kw=ì=
+++=

ì( )
)(35,211833,2349,0
QQQQkQ
4321
ttttttttdt
tt
kw=ì=
+++=

+ Phơng pháp tính sơ bộ theo P
đ
v K
nc)(kw
ncđttcs
kPP ì=

+ Phơng pháp tính sức chiếu sáng trên 1 đơn vị diện tích.

95,0k (kw) FPkP
nc0nccs
=ìì=cs
P
l công suất chiếu sáng.
P
0
l công suất ánh sáng trên 1 đơn vị diện tích (W/m
2
).
F l diện tích của phân xởng cần chiếu sáng (m
2
).
Phơng pháp ny tơng đối thuận tiện, đơn giản.
Ta chọn P
)(35,211QQ
ttdl
ttpx
kvAR
=

=)(94,266QPS
2
ttpx
2
ttpxttpx
kvA
=+=)(251,412 A==
dm
ttpx
ttpx
U3
S
I

P
TT

Chơng 2:
Chọn vị trí, số lợng, dung lợng trạm biến áp
phân xởng

II.1. Chọn vị trí đặt trạm biến áp:
Sau khi xác định đợc PTTT của phân xởng, cần biết sự phân bố phụ
tải trong phân xởng l tập trung hay phân tán. Để bố trí trạm biến áp hợp lý,
ta phải xác định đợc tâm phụ tải bằng cách biểu diễn diễn đồ phụ tải trên mặt
bằng phân xởng. Từ đó chọn vị trí đặt trạm biến áp theo những căn cứ xác
định.
1. Diễn đồ phụ tải phân xởng :
Khái quát
:
- Diễn đồ phụ tải l một hình tròn có tiết diện bằng phụ tải tính
toán cho ton phân xởng theo tỉ lệ đã lựa chọn của ngời thiết kế.
- Vòng tròn phụ tải đợc chia lm 2 phần:
Phần quạt trắng biểu diễn phụ tải chiếu sáng (có góc chiếu sáng

)
o
o
o
24
94,266
36081,17
S
360P
ttpx
ttcs


)(94,2
10
cm
m
S
tt
=
ì
=
ì
=

271,3351
RR
i

Chọn tỉ lệ xích m =10 ( KVA/cm
2
)
- Bán kính diễn đồ phụ tải nhóm I
Đồ án thiết kế môn học CCĐ


GVHD: Trần Thị Thoi SVTH: Đỗ Ngọc Linh
23

)(2
1014,3
123
m

)(3,1
1014,3
36,48
m
S
R
tt3
3
cm=
ì
=
ì
=


- Bán kính diễn đồ phụ tải nhóm IV

)(3,1
1014,3
43,53
m
S
R
tt4
4
cm=
ì
=
ì
=

đợc xác định theo công thức sau :
X
0
=


=
=
n
i
i
n
i
ii
p
xp
1
1
.
; y
0
=


=
=
n
i
i
n

nttntttt
PPP
yPyPyP
+++
+++
.................
...................
21
2211

Đồ án thiết kế môn học CCĐ


GVHD: Trần Thị Thoi SVTH: Đỗ Ngọc Linh
24
Toạ độ tâm nhóm I:
X
1
= 11,4 ( cm )
Y
1
= 6,3 ( cm )
Vậy toạ độ tâm phụ tải nhóm I l (X
1
,Y
1
) = (11,4; 6,3)
Toạ độ tâm nhóm II:
X
2

,Y
4
) =( 11,9 ; 21,9)
Toạ độ tâm diễn đồ phụ tải ton phân xởng:
X
px

)(6,8
4,444
52,3835
cm==

Y
px

)(3,12
4,444
78,5448
cm==

Vậy toạ độ tâm phụ tải phân xởng l (X
px
,Y
px
) = ( 8,6 ; 12,3)
Từ toạ độ (X
px
,Y
px
) ta vẽ đợc diễn đồ phụ tải với tâm M (8,6 ; 12,3) phân