Đồ án tốt nghiệp
Nhà máy đồng hồ chính
xác

Đồ án Tốt nghiệp

chữa cơ khí, phòng thí nghiệm trung tâm, phân xưởng chế thử, bộ phận KCS,
kho thành phẩm, trạm bơm và khu nhà xe. Các bộ phận và phân xưởng được xây
dựng tương đối liền nhau với tổng công suất dự kiến là 10 MW.
-Công suất đặt và diện tích của các phân xưởng được th
ống kê trong bảng sau:
TT TÊN PHÂN XƯỞNG DIỆN TÍCH (
M
2
)
CÔNG SUẤT ĐẶT
(KW )
1 Phân xưởng cơ khí 2250 1800
2 Phân xưởng dập 2025 1500
Đồ án Tốt nghiệp

3 Phân xưởng lắp ráp số 1 2675 900
4 Phân xưởng lắp ráp số 2 2475 1200
5 Phân xưởng sửa chữa cơ khí 1321 Theo tính toán
6 Phòng thí nghiệm trung tâm 1000 160
7 Phân xưởng chế thử 1625 500
8 Trạm bơm 1575 120
9 Bộ phận hành chính và Ban quản lý 2637 50
10 Bộ phận KCS và kho thành phẩm 2812 470
11 Khu nhà xe 4125 41,25
12 Phụ tải chiếu sáng các phân xưởng 24520 245,2
Tính toán chiếu sáng sơ bộ cho các phân xưởng, phương pháp tính này chỉ cần
xác định được công xuất ánh sáng trên một đơn vị
diện tích (w/m
2
)

các thiết bị, máy móc tiên tiến cho phù hợp để sản xuất ra nhiều sản phẩm có
chất lượng cao hơn phù hợp với sự phát triền của toàn xã hội,dự kiến mức độ
phát triển là 5%/năm.
Do đó sản phẩm chính tăng:
500.000 x 5% = 25000 cái
Doanh thu tăng 5% năm = 76,5 x 5% = 3,83 tỷ
II. Giới thi
ệu các qui trình công nghệ của nhà máy
2.1 Qui trình công nghệ chi tiết
a/ Bản vẽ tóm tắt qui trình công nghệ :
b/ Chức năng của từng khối trong dây truyền công nghệ của nhà máy:
- Giai đoạn đầu tiên của quá trình công nghệ là giai đoạn tạo phôi, nguyên liệu
chủ yếu của nhà máy là kim loại đen như gang thép, ngoài ra còn sử dụng một
phần nhỏ kim loại màu như đồng, nhôm.
- Kim loại được vào nấu chảy và đúc phôi, phôi được làm sạch b
ằng đất cát,
bằng búa máy chạy bằng khí nén .
Phôi sau khi được làm sạch, cắt bỏ các phần thừa, đầu ngót, ba via, được đưa
sang cắt gọt kim loại hoặc rèn dập để tiếp tục quá trình tạo phôi. Ở quá trình này
có rất nhiều các máy móc công cụ như: tiện, phay, bào gọt, mài, khoan, doa với
các cỡ khác nhau. Các loại máy móc này có thể làm việc riêng biệt hoặc làm việc
trong dây truyền tự động. Thông thường phân xưởng gia công cắt gọt là phân
xưởng chủ y
ếu của nhà máy cơ khí chế tạo máy. Ở đây các chi tiết máy được
hoàn thiện và đưa sang quá trình lắp ráp.
- Một số chi tiết máy chịu mài mòn như các loại bánh răng, trục máy, sau công
đoạn gia công cắt gọt còn phải qua gia công nhiệt luyện như TÔI, RAM, Ủ.
Công đoạn này thường dùng các lò tôi, ram, lò cao tần.
- Sau khi gia công nhiệt luyện các chi tiết máy được tiến hành gia công chính
xác lần cuối. Sau đó mang lắp ráp và tiến hành thí nghiệm chạy thử rồi qua

- Căn cứ theo qui trình công nghệ sản xuất của nhà máy và đặc điểm của các
thiết bị, máy móc trong các phân xưởng ta thấy tỷ lệ phần trăm phụ tải loại II
lớn hơn phụ tải loại III, do đó nhà máy được
đánh giá là hộ phụ tải loại II và
việc cung cấp điện yêu cầu phải được đảm bảo liên tục.
4. Phạm vi đề tài.
- Đây là loại đề tài thiết kế tốt nghiệp nhưng do thời gian có hạn nên việc tính
toán chính xác và tỷ mỉ cho công trình là một khối lượng lớn đòi hỏi thời
gian dài ,do đó ta chỉ tính toán chọn cho những hạng mục quan trọng của
công trình.
- Sau đ
ây là những nội dung chính mà bản thiết kế sẽ đề cập :
+ Thiết kế mạng điện phân xưởng.
Đồ án Tốt nghiệp

+ Thiết kế mạng điện nhà máy.
+ Tính toán bù công suất phản kháng cho mạng điện nhà máy.
+ Tính toán nối đất cho các trạm biến áp phân xưởng.
+ Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng sữa chữa cơ khí.
CHƯƠNG II
XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CÁC PHÂN XƯỞNG
VÀ TOÀN NHÀ MÁY.

I. Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng sữa chữa cơ khí.
I.1-Phân loại và phân nhóm phụ tải điện trong phân xưởng sữa chữa cơ khí
.
- Các thiết bị điện đều làm việc ở chế độ dài hạn.

T
T
Tên nhóm và tên thiết bị
Ký hiệu
trên mặt
bằng
Số
lượng
Công
suất đặt
(kW)
Ghi chú

Nhóm 11 Máy bào ngang 12 2 9
2 Máy xọc 13 3 8,4
3 Máy khoan hướng tâm 17 1 1,7
4 Máy phay đứng 10 1 7,0
5 Máy phay ngang 8 1 1,8
6 Máy mài trong 20 1 2,8
7 Cưa máy 29 1 1,7
Cộng nhóm 1 10 58,2

Nhóm 28 Máy tiện tự động 2 3 5,1
9 Máy tiện tự động 3 2 14


Nhóm 421 Máy phay vạn năng 7 1 3,4
22 Máy khoan vạn năng 15 1 4,5
23 Máy mài dao cắt gọt 21 1 2,8
24 Máy mài sắc vạn năng 22 1 0,65
25 Máy khoan bàn 23 1 0,65
26 Máy mài phá 27 1 3
27 Lò điện kiểu đứng 32 1 25,5
28 Lò điện kiểu bể 33 1 30

Cộng theo nhóm 4

8 70 Nhóm 529 Máy mài 11 1 2,2
30 Máy ép kiểu trục khuỷu 24 1 1,7
31 Lò điện kiểu buồng 31 1 30
32 Bể điện phân 34 1 10
33 Máy tiện ren 45 1 4,5
34 Máy phay răng 48 1 2,8
35 Máy bào ngang 50 1 7,6
36 Máy mài tròn 51 1 7,0


động lực toàn phân xưởng

369,55
I.2 - Giới thiệu các phương pháp tính phụ tải tính toán:
a- Khái niệm về phụ tải tính toán :
Phụ tải tính toán là phụ tải không có thực, nó cần thiết cho việc chọn các
trang thiết bị CCĐ trong mọi trạng thái vận hành của hệ thống CCĐ. Trong thực
tế vận hành ở chế độ dài hạn người ta muốn rằng phụ tải thực tế không gây ra
những phát nóng các cho trang thiết bị CCĐ ( dây dẫn, máy bi
ến áp, thiết bị
đóng cắt v.v...), ngoài ra ở các chế độ ngắn hạn thì nó không được gây tác động
cho các thiết bị bảo vệ ( ví dụ ở các chế độ khởi động của các phụ tải thì cầu chì
hoặc các thiết bị bảo vệ khác không được cắt). Như vậy phụ tải tính toán thực
chất là phụ tải giả thiết tương đương với phụ tải thực t
ế về một vài phương diện
nào đó. Trong thực tế thiết kế người ta thường quan tâm đến hai yếu tố cơ bản do
phụ tải gây ra đó là phát nóng và tổn thất và vì vậy tồn tại hai loại phụ tải tính
toán cần phải được xác định: Phụ tải tính toán theo điều kiện phát nóng và phụ
tải tính toán theo điều kiện tổn thất.
- Phụ tải tính toán theo đi
ều kiện phát nóng: Là phụ tải giả thiết lâu dài,
không đổi tương đương với phụ tải thực tế, biến thiên về hiệu quả nhiệt lớn nhất.
- Phụ tải tính toán theo điều kiện tổn thất: (thường gọi là phụ tải đỉnh nhọn).
Là phụ tải cực đại ngắn hạn xuất hiện trong 1 thời gian ngắn từ 1 đến 2 giây,
chúng chưa gây ra phát nóng cho các trang thiế
t bị nhưng lại gây ra các tổn thất
và có thể làm nhẩy các bảo vệ hoặc làm đứt cầu chì. Trong thực tế phụ tải đỉnh

:Hệ số sử dụng công suất của phụ tải.
Phương pháp này thường được dùng để tính toán phụ tải cho một nhóm phụ
tải, cho các tủ động lực trong toàn bộ phân xưởng. Nó cho một kết quả khá chính
xác nhưng đòi hỏi một lượng thông tin khá đầy đủ về các phụ tải như: chế độ làm
việc của từng phụ tải, công suất đặt của từng phụ t
ải, số lượng thiết bị trong
nhóm (K
sdi
, P
đmi
, Cosϕ …)
2/ Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và độ
lệch trung bình bình phương .
Theo phương pháp này:
P
tt
= P
tb
± β . σ
tb
(2-2)

Trong đó :
P
tb
- Phụ tải trung bình của đồ thị nhóm phụ tải.
β - Bộ số thể hiện mức tán xạ.
σ
tb
- Độ lệch của đồ thị nhóm phụ tải.

P
tb
; Q
tb
- Phụ tải tác dụng và phản kháng trung bình trong ca mang
tải lớn nhất.
Đồ án Tốt nghiệp

K
hd
; K
hdq
- Hệ số hình dạng (tác dụng và phản kháng) của đồ thị phụ
tải.

Phương pháp này có thể áp dụng để tính phụ tải tính toán ở thanh cái tủ phân
phối phân xưởng hoặc thanh cái hạ áp của trạm biến áp phân xưởng. Phương
pháp này ít được dùng trong tính toán thiết kế mới vì nó yêu cầu có đồ thị của
nhóm phụ tải.

4) Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu: theo
phương pháp này thì:

P
tt
= K
nc
. P
đ
(2-5)

quả không chính xác. Tuy vậy nó vẫn có thể được dùng cho một số phụ tải đặc
biệt mà chi tiêu tiêu thụ điện phụ thuộc vào diện tich hoặc có sự phân b
ố phụ tải
khá đồng đều trên diện tích sản suất.

6) Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị
sản phẩm và tổng sản lượng: theo phương pháp này
Đồ án Tốt nghiệp

T
aM
P
tb
0
.
=
(2-7)
P
tt
= K
M
. P
tb
(2-8)

Trong đó:
a
0
- [kWh/1đv] suất chi phí điện cho một đơn vị sản phẩm.
M - Tổng sản phẩm sản xuất ra trong khoảng thời gian khảo sát T (1

kđ (max)
- dòng khởi động của thiết bị có dòng khởi động lớn nhất
trong nhóm máy.
I
tt
- dòng điện tính toán của nhóm máy.
I
đm (max)
- dòng định mức của thiết bị đang khởi động.
k
sd
- hệ số sử dụng của thiết bị đang khởi động.

I.3 Tính phụ tải tính toán cho các nhóm thiết bị của phân xưởng sửa chữa
cơ
khí:
a/ Giới thiệu phương pháp sử dụng:

Với phân xưởng sửa chữa cơ khí theo các đề thiết kế giáo học thường cho
các thông tin khá chi tiết về phụ tải và vì vậy để có kết quả chính xác nêu chọn
phương pháp tinh toán là: “Tính phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ
cực đại”. Dưới đây là nội dung cơ bản của phương pháp này:

P
tt
= K
M
. P
tb
= K

M
.
Hệ số sử dụng: theo định nghĩa là tỷ số giữa công suất trung bình và công suất
định mức. Trong khi thiết kế thông thường hệ số sử dụng của từng thiết bị được
tra trong các bảng của sổ tay và vì vậy chúng ta có thể xác định được hệ số sử
dụng chung của toàn nhóm theo công thức sau:
∑
∑
=
=
==
n
i
dmi
n
i
sdidmi
dm
tb
sd
p
kp
P
P
K
1
1

Đồ án Tốt nghiệp

∑
∑
=
=
=
n
i
dmi
n
i
dmi
hq
p
p
n
1
2
2
1
)(
)(

(2-12)Các trường hợp riêng để xác định nhanh n
hq
:

Khi trong nhóm có n
1
thiết bị có tổng công suất định mức
nhỏ hơn hoặc bằng 5% tổng công suất định mức của toàn nhóm. ∑∑
==
≤
n
i
dmi
n
i
dmi
SS
11
%5
1
thì

Trường hợp 3: Khi m > 3 và K
sd
≥ 0,2

(2-13)


n
hq
= n

n
hq
= n . n
*
hqmax
1
.2
dm
n
i
dmi
hq
P
P
n
∑
=
=

Đồ án Tốt nghiệp Trong đó:

nhóm).

b) Tính phụ tải tính toán cho nhóm i:
Tính cho nhóm 1: n =10.
Tổng công suất: P
đm
= 58,2 KW.
Công suất của thiết bị có công suất lớn nhất: P
đm max
= 9KW
Công suất của thiết bị có công suất nhỏ nhất: P
đm min
= 1,7KW
Tra bảng P L 1-1 ta có: K
sd
= 0,2
cosϕ = 0,5 – 0,6 lấy cosϕ =0,6 => tgϕ =1,33
+ Tính m: m = P
đm max
/ P
đm min
= 9/1,7 = 5,3 > 3
Theo trường hợp 3: m = 5,3 > 3 và K
sd
≥ 0,2. Nên ta áp dụng công thức( 2-13) để
tính số thiết bị làm việc hiệu quả: max
1


+ Tính phụ tải tính toán của nhóm 1:
P
tt
= K
max
.K
sd
.

∑
=
10
1i
dmi
p
= 1,84 . 0,2 . 58,2 = 21,418 kW
Q
tt
= P
tt
. tgφ = 21,418 . 1,33 = 28,485 kVAR
S
tt
=
tttt
QP
22
+
=

dmi
n
i
dmi
tb
P
CosP
Cos
1
1
.
ϕ
ϕ∑
∑
=
n
dmi
n
dmisdi
tb
P
PK
Ksd
1
1
.



Đồ án Tốt nghiệp Tháng 9/2002
Trang
115
Phạm Cao Bính - Khoa Tại chức Hệ thống điện - Trường Đại
Học Bách Khoa Hà Nội


Đồ án Tốt nghiệp Tháng 9/2002
Trang
117
Phạm Cao Bính - Khoa Tại chức Hệ thống điện - Trường Đại
Học Bách Khoa Hà Nội

ttđlpx
=0,85 .(20,48 + 20,32 +21,14 +20,61+ 14,65 +16,86) = 114,08 KW
b/ Tính phụ tải chiếu sáng cho toàn bộ phân xưởng:
(2-14)
∑
=
=
n
i
idtttdl
PKP
1
.
Đồ án Tốt nghiệp Tháng 9/2002
Trang
118
Phạm Cao Bính - Khoa Tại chức Hệ thống điện - Trường Đại
Học Bách Khoa Hà Nội

Phụ tải chiếu sáng được tính theo công suất chiếu sáng trên một đơn vị diện
tích theo công thức sau :
P
cs
=P
0
.F. (1-15)
P

Diện tích phân xưởng cơ khí theo bảng 1-1: F =1321 m
2

Pcs =16.1321 =21136 W =21,136 KW
c / Phụ tải tính toán của toàn bộ phân xưởng sữa chữa cơ khí:
Công thức tính: 2-20

2-21

2-22
2-18

2-19
(2-16)
U
S
I
dm
ttpx
ttpx
.3
=
S
P

dt
ttpx
QPS
Q
k
Q
pp
k
P
+=
=
+=
∑
∑∑
=

Trong đó :
K
đt
,K
dtr
hệ số đồng thời công suất tác dụng và công suất phản kháng = 0,85

m :số nhóm thiết bị động lực trong phân xưởng
K số khu vực chiếu sáng khác nhau trong phân xưởng, thay các số liệu đã có
vào công thức ta có:
P
ttpx
=0,85 . 151,626 + 21,136 =150,02 KW
Q

+(I
t tn
-k
sd
. I
đmmax
) = k
mn
. I
đmmax
+ (I
tt
– k
sd
. I
đmmax
)
Trong đó : I
kđmax
là dòng điện khởi động của thiết bị có dòng điện khởi động
lớn nhất trong nhóm máy.
I
ttn
là dòng điện tính toán của nhóm máy
I
đmmax
là dòng điện định mức của thiết bị đang khởi động
k
mm
: là hệ số mở máy của động cơ (k

ở

trên ta được :
I
đn1
= 136,74 + (54,15 – 0,2 . 22,79) = 186,332 A
- Tính toán cho nhóm máy 2 : trong nhóm có máy tiện tự động có công suất
lớn nhất là 14 kw - cosϕ = 0,6.
Ta có I
đmmax
= 35,45A (kết quả bảng 2-3)
Lấy k
mm
= 6 => I
kđmmax
= k
mm
. I
đmmax
=6 .35,45 = 212,7A
I
tt
=57,16A (Kết quả bảng 2-3)
Thay số vào công thức tính I
đn
ở

trên ta được :
I
đn2

đmmax
= 65,1A (kết quả bảng 2-3)
I
kđmax
= 6 . 65,1 = 390,6 A
Đồ án Tốt nghiệp Tháng 9/2002
Trang
121
Phạm Cao Bính - Khoa Tại chức Hệ thống điện - Trường Đại
Học Bách Khoa Hà Nội

I
tt
= 86,72A (Kết quả bảng 2-3)

I
đn5
= 390,6 + (86,72 – 0,5 .65,1) = 444,86 A
-Tính toán cho nhóm 6 : trong nhóm có máy tiện ren có công suất lớn nhất
là 10 kw; cosϕ =0,6
Ta có I
đmmax
= 25,32 A (kết quả bảng 2-3)
I
kđmax
=6 .25,32 = 151,92 A
I

II. Xác định phụ tải tính toán cho các phân xưởng khác trong toàn nhà
máy
2-1 Giới thiệu phương pháp hệ số nhu cầu.
a/Lựa chọn phương pháp tính:
Trong đồ án giáo học thông thường đề bài chỉ cho các thông tin đơn giản về
phụ tải của các phân xưởng như: Tổng công suất đặt của chúng, tổng diện
tích mặt bằng và tên các phân xưởng.Sự phân bố phụ tải trên mặt bằng và
tên thiết bị là không biết vì vậy ch
ỉ có thể xác định được phụ tải tính toán
Đồ án Tốt nghiệp Tháng 9/2002
Trang
122
Phạm Cao Bính - Khoa Tại chức Hệ thống điện - Trường Đại
Học Bách Khoa Hà Nội

của chúng theo các phương pháp tính gần đúng. Trong phần này ta chọn
phương pháp tính là: (xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số
nhu cầu)
b/Giới thiệu phương pháp hệ số nhu cầu
Theo phương pháp này thì phụ tải tính toán của nhóm hộ tiêu thụ được xác
định bằng biểu thức sau:
Công thức tính toán : P
tt
=k
nc
. P
Σđmi

K
nc
= 0,4 , cosϕ = 0,6 , tgφ = 1,33 , P
đ
= 1800 KW
P
ttđl
=k
nc
.P
đ
= 0,4 .1800 = 720 KW
-Tính phụ tải chiếu sáng cho phân xưởng cơ khí( Gia công chi tiết):
Công thức tính toán : P
cspx
=P
0
.F
Trong đó: P
cspx
là công suất chiếu sáng của phân xưởng
ϕ
cos
22
tt
tttttt
P
QPS
=+=