Thiết kế cấp điện cho phân xưởng cơ khí

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.41 MB, 96 trang )

Khoa Điện-Tự Động Hóa

Lớp ĐH KTĐ–K5

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA

Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
Cung Cấp Điện

Họ và tên : Đỗ Hữu Minh (mã sinh viên:1300117)
Nguyễn Văn Lượng
Nguyễn Xuân Minh
Lớp: ĐH Điện K5, nghành học : Công nghệ kỹ thuật điện.
Tên đề tài : Thiết kế cấp điện cho phân xưởng cơ khí.
Số liệu cơ bản (các số liệu trong phụ lục kèm theo. Động cơ các máy công tắc
đều là động cơ 3 pha ). Diện tích chiếm chỗ một máy công tác là 3×3=9 m2. Trạm biến
áp 22/0,4 kV đặt trong nhà.
Nội dung nhiệm vụ :
–

–

Xác định phụ tải tính toán (động lực và chiếu sáng) cho phân xưởng.
Lập sơ đồ và thiết kế mạng điện cung cấp cho toàn phân xưởng.
Thiết kế trạm biến áp phân phối 22/0,4 kV cấp điện cho phân xưởng.

Kiểm tra tổn thất điện áp lớn nhất, xác định tổn thất công suất và chi phí
điện năng cho phân xưởng, biết phân xưởng làm việc với Tmax =
4500h/năm.
Tính chiếu sáng cho phân xưởng, đảm bảo độ rọi E = 80lx.

Phụ tải phân xưởng sửa chữa cơ khí
TT

1

Tên thiết bị
Nhóm 1
Máy tiện ren

Môn Đồ án Cung Cấp Điện

Số
lượng

Pđm,kW
1 máy

Tổng

1

4,5

4,5

1

Iđm ,A

11,4

Ghi chú

Khoa Điện-Tự Động Hóa
2
3
4
5
6
7
8
9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1

2
3
4
5
6
7
8
1
2
3
4
1
2
3
4
5
6

Máy tiện tự động
Máy tiện tự động
Máy tiện tự động
Máy tiện tự động
Máy tiện
Phay vạn năng
Phay đứng
Cưa sắt
Tổng
Nhóm 2
Phay ngang
Phay đứng

Bào ngang
Xọc
Xọc
Doa ngang
Khoan hướng tâm
Mài phẳng
Mài trong
Mài tròn
Cưa máy
Cộng
Nhóm III
Phay vạn năng
Mài
Khoan vạn năng
Mài dao cắt gọt
Khoan bàn
Ép trục khuỷu
Mài thô
Cưa tay
Cộng
Nhóm IV
Lò kiểu buồng
Lò điện kiểu đứng
Lò điện kiểu bể
Bể điện phân
Cộng
Nhóm V
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy tiện ren

Phay ngang
Phay vạn năng
Phay răng

Môn Đồ án Cung Cấp Điện

Lớp ĐH KTĐ–K5
3
2
2
1
3
1
2
1
16

5,1
14
5,6
2,2
1,7
3,4
14
1,35

15,3
28
11,2
2,2

5,1
3,4
28
1,35
99,05

38,73
70,9
28,36
5,57
12,9
8,61
70,9
3,42
250,79

1
1
2
3
1
1
1
2
1
1
1
15

1,8

7
9
8,4
2,8
4,5
1,7
9
2,8
5,6
1,7

1,8
7
18
25,2
2,8
4,5
1,7
18
9
2,8
1,7
92,5

4,56
17,73
45,58
63,81
7,09
11,4

4,3
45,58
7,09
14,18
4,3
235,79

1
1
1
1
2
1
1
1
9

3,4
2,2
4,5
2,8
0,65
1,7
3
1,7

3,4
2,2
4,5
2,8

0,65
1,7
3
1,7
20,6

8,61
5,57
11,4
7,09
3,3
4,3
7,6
4,3
52,17

1
1
1
1
4

30
25
30
10

30
25
30

10
95

47,98
39,98
47,98
15,99
151,93

2
1
1
1
3
1

10
7
4,5
2,8
2,8
2,8

20
7
4,5
2,8
8,4
2,8

50,64
17,73
11,4
7,09
21,27
7,09

2

Khoa Điện-Tự Động Hóa
7
8
9
10
11
12
13
14
1
2
3
4
5
6

Xọc
Bào ngang
Mài tròn
Búa khí nén

Quạt
Biến áp hàn
Mài thô
Khoan
Cộng
Nhóm VI
Bàn nguội
Máy quấn dây
Bàn thí nghiệm
Bể tẩm có đốt
nóng
Tủ sấy
Khoan bàn
Cộng

Lớp ĐH KTĐ–K5
1
2
1
1
1
1
1
1
18

2,8
7,6
7
10

3,2
7,3
3,2
0,6

2,8
15,2
7
10
3,2
7,3
3,2
0,6
87,17

7,09
38,5
17,73
25,32
8,1
31,68
8,1
1,52
234,01

3
1
1
1

0,5
0,5
15
4

1,5
0,5
15
4

1,27
1,27
37,98
10,13

1
1
8

0,85
0,65

0,85
0,65
22,50

2,15
1,65
54,44

Sản phẩm:
–

Thuyết minh tính toán : 01 quyển.
Bản vẽ: Các phương án cấp điện; Sơ đồ mạng điện động lực và chiếu sáng; Sơ
đồ nguyên lý và sơ đồ kết cấu trạm biến áp phân xưởng.

Phụ lục
Phụ lục hình ảnh:
Chương I: II. 3: Hình 1: Minh họa các đại lượng Ptt,Ptb,Pđm.
Chương II: I. 1: Hình 2: Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện từ MBA.
Chương II: I. 3. 3.12: Hình 3: Sơ đồ cấp điện hình tia.
Chương IV: V. 4. 4.12: Hình 4: Sơ đồ phân bố công suất trong xí nghiệp cơ khí.
Hình 5: Sơ đồ nguyên lý và lắp đặt tụ bù.
Hình 6: Sơ đồ cung cấp điện cho xí nghiệp với phương án 1:
Mạng hình tia.
Chương V: V: Hình 7: Trạm biến áp kiểu kín (xây, trong nhà) 1 máy biến áp và 1
máy phát dự phòng.
Chương VII: III: Hình 8: Sơ đồ nguyên lý chiếu sáng phân xưởng cơ khí.
Môn Đồ án Cung Cấp Điện

3

Khoa Điện-Tự Động Hóa

Lớp ĐH KTĐ–K5

Phụ lục bảng:
Chương I: III: Bảng 1: Thống kê danh sách các phụ tải của phân xưởng cơ khí.

Chương IV: II. 1: Bảng 2: Bảng chọn mật độ dòng kinh tế.
Chương IV: III: Bảng 3: Số liệu tính toán tiết diện dây dẫn.
Chương IV: III. 3: Bảng 4: Cáp từ tủ phân phối đến các tủ động lực.
Chương IV: V. 4. 4. 4: Bảng 5: Bảng chọn các thông số tụ bù.
Bảng 6: Lựa chọn dây dẫn.
Bảng 7: Bảng chọn áptômát đầu ra cho tủ động lực.
Bảng 8: Bảng tính chọn áptômát cho từng máy nhóm I.
Bảng 9: Bảng tính chọn áptômát cho từng máy nhóm II.
Bảng 10: Bảng tính chọn áptômát cho từng máy nhóm III.
Bảng 11: Bảng tính chọn áptômát cho từng máy nhóm IV.
Bảng 12: Bảng tính chọn áptômát cho từng máy nhóm V.
Bảng 13: Bảng tính chọn áptômát cho từng máy nhóm VI.
Chương V: III: Bảng 14: Bảng tra cứu các máy phát điện.

Lời Mở Đầu
Điện năng là một dạng năng lượng có nhiều ưu điểm như: Dễ dàng chuyển thành
các dạng năng lượng khác (nhiệt, cơ, hóa, …) dễ dàng truyền tải và phân phối. Chính
vì vậy điện năng được sử dụng rất rộng rãi trong mọi lĩnh vực hoạt động của con
người. Điện năng là nguồn năng lượng chính của các nghành công nghiệp, là điều kiện
quan trọng trong phát triển đô thị và các khu vực dân cư. Ngày nay nền kinh tế nước ta
đang từng bước phát triển, đời sống nhân dân đang từng bước được nâng cao, cùng với
nhu cầu đó thì nhu cầu về điện năng trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch
vụ và sinh hoạt cũng từng bước phát triển không ngừng. Đặc biệt với chủ trương kinh
tế mới của nhà nước, vốn nước ngoài tăng lên làm cho các nhà máy, xí nghiệp mới
mọc lên càng nhiều.
Do đó đòi hỏi phải có hệ thống cung cấp điện an toàn, tin cậy để sản xuất và sinh
hoạt. Để làm được điều này thì nước ta cần phải có một đội ngũ con người đông đảo
và tài năng để có thể kế thừa, đưa ứng dụng công nghệ điện vào trong đời sống. Sau
Môn Đồ án Cung Cấp Điện

4

Khoa Điện-Tự Động Hóa

Lớp ĐH KTĐ–K5

khi học môn Cung Cấp điện, em được giao đề tài đồ án: “ Thiết kế cấp điện cho
phân xưởng cơ khí”
Tuy nhiên chúng em đã thực hiện đồ án này dưới sự hướng dẫn của thầy Nguyễn
Khắc Tiến nhưng do lượng kiến thức còn hạn chế, nên có đôi phần thiếu sót. Chúng
em rất mong sự đóng góp ý kiến, sự phê bình và sửa chữa từ các quý thầy cô và các
bạn sinh viên để đồ án này được hoàn thiện hơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!

Chương I :Xác định phụ tải tính toán cho phân xưởng
I. Khái niệm về phụ tải điện:

Phụ tải điện là số liệu đầu tiên quan trọng nhất để tính toán thiết kế hệ thống
cung cấp điện. Xác định phụ tải điện quá lớn so với thực tế sẽ dẫn đến chọn thiết bị
quá lớn làm tăng vốn đầu tư. Xác định phụ tải điện quá nhỏ sẽ bị quá tải gây cháy nổ
hư hại công trình làm mất điện.
Xác định chính xác phụ tải điện là việc làm khó. Công trình điện thường phải
thiết kế lắp đặt trước khi có đối tượng sử dụng điện. Ví dụ, cần thiết kế và lắp đặt trạm
biến áp trung gian để cấp điện cho khu chế xuất ngay từ giai đoạn xây dựng cơ sở hạ
tầng(đường giao thông, điện nước) sau đó mời các xí nghiệp vào mua đất xây dựng
nhà máy. Khi thiết kế lắp đặt đường dây cao áp và trạm biến áp trung gian cấp điện
cho khu chế xuất người thiết kế chỉ biết các thông tin rất ít : Diện tích khu chế xuất và
tính chất của các xí nghiệp sẽ xây dựng tại đó (công nghiệp nặng,nhẹ).
Phụ tải cần xác định trong giai đoạn tính toán thiết kế hệ thống cung cấp điện gọi

là phụ tải tính toán. Cần lưu ý phân biệt phụ tải tính toán và phụ tải thực tế. Phụ tải
tính toán là phụ tải gần đúng chỉ dùng để tính toán thiết kế hệ thống cung cấp điện, còn
Môn Đồ án Cung Cấp Điện

5

Khoa Điện-Tự Động Hóa

Lớp ĐH KTĐ–K5

phụ tải thực tế là phụ tải chính xác có thể xác định được bằng đồng hồ đo điện trong
quá trình vận hành.
Có nhiều phương pháp xác định phụ tải điện. Cần căn cứ vào lượng thông tin thu
nhận được qua từng giai đoạn thiết kế để lựa chọn phương pháp phù hợp. Càng nhiều
thông tin về đối tượng sử dụng càng lựa chọn được phương án chính xác.
II. Phụ tải động lực:
1. Cơ sở lý luận :
a. Đặc điểm hộ tiêu thụ:
– Thiết bị hay còn gọi là thiết bị tiêu thụ là những thiết bị tiêu thụ điện năng như :

động cơ điện,lò điện, đèn điện…
– Hộ tiêu thụ là một bộ phận quan trọng của hệ thống cung cấp điện, nơi biến đổi
điện năng thành các dạng năng lượng khác để sử dụng sản xuất dân dụng…
– Phụ tải điện là một đại lượng đặc trưng cho công suất tiêu thụ của các thiết bị
hoặc các hộ tiêu thị điện năng.
– Xác định phụ tải là công việc đầu tiên của công tác thiết kế hệ thống điện nhằm
mục lựa chọn và kiểm tra các phần tử mang điện và máy biến áp theo điều kiện
phát nóng, lựa chọn các thiết bị bảo vệ …
– Khi thiết kế và vận hành hệ thống điện cung cấp cho xí nghiệp chú ý 3 thông số

cơ bản sau :
Công suất tác dụng P.
Cống suất phản kháng Q.
Dòng điện I.
– Tùy theo tầm quan trọng trong ngành kinh tế xã hội, các hộ tiêu thụ được cung
cấp điện với mức độ tin cậy khác nhau và phân thành 3 loại :
+ Hộ tiêu thụ loại 1 : Là những hộ tiêu thụ khi ngừng sự cung cấp điện sẽ gây
nên những hậu quả nguy hiểm đến tính mạng con người, làm thiệt hại lớn về kinh tế
dẫn đến sự hư hỏng thiết bị, gây rối loạn và công nghệ phức tạp, làm hư hỏng hàng
loạt sản phẩm hoặc có ảnh hưởng không tốt về nhiều phương diện.
VD : Xí nghiệp luyện kim, xí nghiệp hóa chất, cơ quan nhà nước…
Đối với loại này phải có 2 nguồn độc lập hoặc có nguồn dự phòng.
+ Hộ tiêu thụ loại 2 : Là những hộ ngừng cung cấp điện dẫn đến thiệt hại về
kinh tế do ngừng sản xuất, hư hỏng sản phẩm, lãng phí lao động.
VD : Nhà máy cơ khí, nhà máy thực phẩm công nghệ nhẹ…
Đối với loại này hoặc không có thêm nguồn dự phòng thuộc vào sự so sánh
giữa vốn đầu tư và hiệu quả kinh tế khi ngừng cung cấp điện. Cho phép mất điện 1 đến
2 giờ.
+ Hộ tiêu thụ loại 3 : Là tất cả các hộ tiêu thụ còn lại, ngoài hộ loại 1 và 2, cho
phép cung cấp điện tin cậy cho phép thấp. nghĩa là cho phép mất điện trong thời gian
sửa chữa khắc phục sự cố, cho phép từ 4 đến 5 giờ.
b. Những yêu cầu cần thiết trong cung cấp điện:
– Độ tin cậy cung cấp điện: tùy thuộc vào loại hộ tiêu thụ trong điều kiện cho
phép ta cố gắng chọn phương án độ tin cậy càng cao.
Môn Đồ án Cung Cấp Điện

6

Khoa Điện-Tự Động Hóa

Lớp ĐH KTĐ–K5

Chất lượng điện: Đánh giá bằng tần số và điện áp. Tần số do cơ quan hệ thống
điện điều chỉnh. Do đó người thiết kế chỉ quan tâm đến chất lượng điện áp. Nói
chung điện áp ở cao thế và trung thế chỉ có thể giao động quanh giá trị ± 5%
điện áp định mức.
– An toàn trong cung cấp điện : Hệ thống cung cấp điện phải vận hành với người
và thiết bị. Do đó phải chọn hồ sơ hợp lý, mạch lạc, rõ ràng.
– Kinh tế : So sánh đánh giá thông qua tính toán từ đó chọn phương án hợp lý ít
tốn kém.
2. Xác định phụ tải tính toán:
Hiện nay có nhiều phương pháp xác định phụ tải tính toán. Thông thường
những phương pháp đơn giản thì cho kết quả không chính xác, ngược lại muốn độ
chính xác cao thì phương pháp tính toán lại phức tạp. Do vậy, phải biết cân nhắc để
lựa chọn phương pháp tính cho phù hợp.
Nguyên tắc chung để tính toán phụ tải là tính từng thiết bị dùng điện trở
ngược về phía nguồn.
Mục đích của việc tính toán phụ tải:
– Chọn tiết diện dây dẫn của lưới điện cung cấp một cách kinh tế.
– Chọn số lượng và công suất máy biến áp hợp lý.
– Chọn tiết diện thanh dẫn của thiết bị phân phối có tính kinh tế.
– Chọn các thiết bị chuyển mạch bảo vệ hợp lý.
–

Sau đây là một số phương án tính toán :
Xác định phụ tải theo công suất tiêu hao điện năng trên đơn vị sản phẩm:
Đối với các hộ tiêu thụ có đồ thị phụ tải không thay đổi hoặc ít thay đổi, phụ tải
tính toán được lấy bằng giá trị trung bình của các phụ tải lớn nhất, hệ số đóng điện của
các hộ tiêu thụ này bằng 1, còn hệ số phụ tải thay đổi rất ít. Phụ tải tính toán được tính

theo công suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản phẩm, khi cho trước tổng sản
phẩm sản xuất trong một khoảng thời gian.

2.1.

Ptt = Ptb =

Trong đó:

M ca .W0
Tca

Mca: Số sản phẩm sản xuất trong 1 ca.
Tca: Thời gian của ca phụ tải lớn nhất.
W0 : Suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản phẩm

(kwh/1đvsp).
Khi biết W0 và tổng sản phẩm sản xuất trong năm M của phân xưởng hay xí
nghiệp, phụ tải tính toán sẽ là :
Ptt =

M
Tmax

Tmax: Thời gian sử dụng công suất lớn nhất.

Môn Đồ án Cung Cấp Điện

7

Khoa Điện-Tự Động Hóa

Lớp ĐH KTĐ–K5

Được sử dụng tính toán đối với các thiết bị có đồ thị phụ tải ít biến đổi như
quạt gió, bơm nước … Khi đó kết quả tương đối chính xác.
2.2.

Xác định phụ tải tính toán theo công suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản
phẩm:
Ptt = P0 .F

F: Diện tích bố trí nhóm hộ tiêu thụ.
P0 : Suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất là m2, kw/m2
Phương pháp này chỉ cho kết quả gần đúng. Nó được dùng để tính các phụ tải
phân xưởng. Có mật độ máy móc sản xuất phân bố tương đối đều.
2.3.
Xác định phụ tải theo công suất đặt:
n

Ptt = K nc .∑ Pdi
i =1

Qtt = Ptt .tan ϕ
Stt = Ptt2 + Qtt2 =

Ptt
cosϕ

3. Xác định đồ thị phụ tải theo hệ số Kmax và công suất trung bình Ptb:

Phụ tải tính toán cho một nhóm n máy xác định theo công thức căn cứ vào công
suất trung bình Ptt và hệ số cực đại Kmax.
n

Ptt = K max .Ptb = K max .K sd .∑ Pdmi
1

Qtt = Ptt .tan ϕ
n

Ptt = K sd .∑ Pdmi
1

Trong đó: Với
là công suất trung bình của nhóm này trong thời
gian khảo sát, thường lấy là 1 ca hay 1 ngày đêm.
Ptt – Công suất định mức của máy, nhà chế tạo cho.
Ksd – Hệ số sử dụng, tra bảng 1.1 trang 225 Giáo trình Cung cấp điện, ví dụ với
nhóm máy gia công kim loại ( tiện, cưa, khoan, bào ) của phân xưởng cơ khí tra
được Ksd = 0,2 – 0,4.
Cosφ – Hệ số suất của nhóm máy gia công Cosφ = 0,6 – 0,7.

Môn Đồ án Cung Cấp Điện

8

Khoa Điện-Tự Động Hóa

–

Lớp ĐH KTĐ–K5

Hình 1. Minh họa các đại lượng Ptt,Ptb,Pdm.
Kmax hệ số cực đại, tra bảng 1.4 trang 227 Giáo trình Cung cấp điện ( theo
nhq và ksd ), nhq là số thiết bị dùng hiệu quả, nếu số thiết bị giả thuyết có công
suất bằng nhau, có cùng chế độ làm việc và gây ra 1 phụ tải tính toán đúng gần
bằng phụ tải tính toán do nhóm thiết bị thực tế gây ra.
Ý nghĩa thực tế của nhq là ở chỗ : một nhóm máy bất kỳ bao gồm nhiều
máy có công suất khác nhau, đặc tính kỹ thuật khác nhau, chế độ làm việc, quá
trình công nghệ khác nhau rất khó tính toán phụ tải điện. Người ta đưa vào đại
lượng trung gian nhq nhằm giúp cho việc xác định phụ tải điện của nhóm máy
dễ dàng tiện lợi mà sai số phạm phải là cho phép.
Các bước xác định như sau :
Xác định n1 – Số động cơ có công suất lớn hơn hoặc bằng 1 nửa công suất động
cơ lớn nhất.

Xác định P1- Công suất của n1 động cơ trên.
n1

Pn1 = ∑ Pdmi
i =1

–

Xác định các tỷ số :
n1

n
P
N * = 1, P* = 1 =
n
Pdm

∑P

dmi

1
n

∑P

dmi

1

Tra bảng 1.5 trang 228 Giáo trình Cung cấp điện ( theo n* và P* ) tìm được nhq*.
–

Xác định nhq theo biểu thức:
nhq = n. nhq*

Môn Đồ án Cung Cấp Điện

9

Khoa Điện-Tự Động Hóa

Lớp ĐH KTĐ–K5

4. Tính toán đỉnh nhọn :
Phụ tải đỉnh nhọn kéo dài từ 1 đến 2 giây thì được họi là phụ tải đỉnh nhọn.
Phụ tải đỉnh nhọn thường được tính dưới dòng đỉnh nhọn Iđn. Dòng điện này dùng
để kiểm tra độ lệch điện áp, chọn các thiết bị bảo vệ tính toán khởi động của động cơ.
Đối với 1 máy : Iđn = Imax = Kmin.Iđm
Kmin: Hệ số máy của động cơ.
Đối với động cơ điện không đồng bộ roto lồng sóc Kmin = 5 ÷ 7.
Đối với động cơ điện một chiều hoặc roto dây quấn Kmin= 2,5.
Đối với lò điện Kmin=1.
Lò điện hồ quang và máy biến áp hàn Kmin = 3.
Đối với nhóm máy lò điện đỉnh nhọn xuất hiện khi có dòng mở máy lớn
nhất trong nhóm máy:

I dn = I mmmax + (Itt − K ad I dm max ).
5. Phụ tải tính toán:

Stt = Pn2 + Qn2

Với tủ động lực:
Với tủ phân phối:
I tt =

Stt = K d (∑ Ptt + Pcs ) 2 + (∑ Qtt + Pcs ) 2

Stt
3.U dm

Với kd là hệ số đóng điện
III. Xác định phụ tải tính toán phân xưởng
Căn cứ vào số liệu phụ tải đã cho trong các nhóm trên sơ đồ ta lập được bảng
phụ tải phân xưởng như sau:
Bảng 1: Thống kê danh sách các phụ tải của phân xưởng cơ khí
TT

1
2
3
4
5
6
7
8
9

Tên thiết bị
Nhóm I
Máy tiện ren
Máy tiện tự động
Máy tiện tự động
Máy tiện tự động
Máy tiện tự động
Máy tiện
Phay vạn năng
Phay đứng
Cưa sắt
Tổng

Môn Đồ án Cung Cấp Điện

Số
lượng

Pđm,Kw
1 máy

Tổng

1
3
2
2
1
3
1
2
1
16

4,5
5,1
14
5,6
2,2
1,7
3,4
14

1,35

4,5
15,3
28
11,2
2,2
5,1
3,4
28
1,35
99,05

10

Iđm ,A

11,4
38,73
70,9
28,36
5,57
12,9
8,61
70,9
3,42
250,79

Ghi chú

Khoa Điện-Tự Động Hóa

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1
2
3
4
5
6
7
8
1
2
3
4
1
2
3
4

5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

Nhóm II
Phay ngang
Phay đứng
Bào ngang
Xọc
Xọc
Doa ngang
Khoan hướng tâm
Mài phẳng
Mài trong
Mài tròn
Cưa máy
Cộng
Nhóm III
Phay vạn năng
Mài
Khoan vạn năng
Mài dao cắt gọt
Khoan bàn

Ép trục khuỷu
Mài thô
Cưa tay
Cộng
Nhóm IV
Lò kiểu buồng
Lò điện kiểu đứng
Lò điện kiểu bể
Bể điện phân
Cộng
Nhóm V
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Phay ngang
Phay vạn năng
Phay răng
Xọc
Bào ngang
Mài tròn
Búa khí nén
Quạt
Biến áp hàn
Mài thô
Khoan
Cộng

Môn Đồ án Cung Cấp Điện

Lớp ĐH KTĐ–K5

1
1
2
3
1
1
1
2
1
1
1
15

1,8
7
9
8,4
2,8
4,5
1,7
9
2,8
5,6
1,7

1,8
7
18
25,2

2,8
4,5
1,7
18
9
2,8
1,7
92,5

4,56
17,73
45,58
63,81
7,09
11,4
4,3
45,58
7,09
14,18
4,3
235,79

1
1
1
1
2
1
1
1

9

3,4
2,2
4,5
2,8
0,65
1,7
3
1,7

3,4
2,2
4,5
2,8
0,65
1,7
3
1,7
20,6

8,61
5,57
11,4
7,09
3,3
4,3
7,6
4,3
52,17

1
1
1
1
4

30
25
30
10

30
25
30
10
95

47,98
39,98
47,98
15,99
151,93

2
1
1
1
3
1

1
2
1
1
1
1
1
1
18

10
7
4,5
2,8
2,8
2,8
2,8
7,6
7
10
3,2
7,3
3,2
0,6

20
7
4,5
2,8
8,4

2,8
2,8
15,2
7
10
3,2
7,3
3,2
0,6
87,17

50,64
17,73
11,4
7,09
21,27
7,09
7,09
38,5
17,73
25,32
8,1
31,68
8,1
1,52
234,01

11

Khoa Điện-Tự Động Hóa

1
2
3
4
5
6

Nhóm VI
Bàn nguội
Máy quấn dây
Bàn thí nghiệm
Bể tẩm có đốt
nóng
Tủ sấy
Khoan bàn
Cộng

Lớp ĐH KTĐ–K5

3
1
1
1

0,5
0,5
15
4

1,5
0,5
15
4

1,27
1,27
37,98
10,13

1
1
8

0,85
0,65

0,85
0,65
22,50

2,15
1,65
54,44

Phụ tải tính toán
Căn cứ các phương pháp trên ta chọn phương pháp xác định phụ tải tính toán
cho phân xưởng cơ khí theo phương pháp công suất trung bình và hệ số cực đại (k max ).
Trình tự xác định phụ tải tính toán các nhóm thiết bị trong phân xưởng cơ khí :

– B1: Xác định số thiết bị của 1 nhóm và công suất của nhóm.
n – Số thiết bị
P – Công suất
– B2: Xác định
n1: là số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng 1 nửa của thiết bị
có công suất lớn nhất.
P1: Tổng công suất của n1 thiết bị.
n* =
–

B3: Tính
P* =

–

n1
.
n

P1
.
P

B4 : Tra bảng từ n* và P* suy ra nhq*.
Tính nhq = n. nhq*
B5 : Tra bảng tìm được Kmax từ nhq và Ksd
Ptt = K max .K sd .∑ Pdm

Suy ra
Nhóm I

TT

1
2
3
4
5

Tên thiết bị
Nhóm I
Máy tiện ren
Máy tiện tự động
Máy tiện tự động
Máy tiện tự động
Máy tiện tự động

Môn Đồ án Cung Cấp Điện

Số
lượng

Pđm,kW
1 máy

Tổng

1
3
2
2

1

4,5
5,1
14
5,6
2,2

4,5
15,3
28
11,2
2,2

12

Iđm ,A

11,4
38,73
70,9
28,36
5,57

Ghi chú

Khoa Điện-Tự Động Hóa
6
7

8
9

Lớp ĐH KTĐ–K5

Máy tiện
Phay vạn năng
Phay đứng
Cưa sắt
Tổng

3
1
2
1
16

1,7
3,4
14
1,35

5,1
3,4
28
1,35
99,05

12,9
8,61

70,9
3,42
250,79

n

Ptt = K max .K sd .∑ Pdm
i =1

Nhóm 1 có số lượng máy n = 16;
Tổng công suất của nhóm 1 : P1 = 99,05kW
Thiết bị có công suất lớn nhất là máy tiện tự động và phay đứng ( P13 = P18 =
1
1
P13 = P18 = 14kW
2
2

28kW ) ,
.
Số lượng thiết bị có n1 ≥ 14kW là: n1 = 7
Tổng công suất Pn1= 71,3(kW)
Ta có:
n* =
P* =

n1 7
= = 0, 438
n 16

Pn1
71,3
=
= 0, 72
P1 99, 05

Từ n* và P* ta tra bảng (Bảng 1.5 Trang 228 sách Giáo trình Cung cấp điện Ninh
⇒

Văn Nam ) Ta có nhq* = 0,69 nhq = nhq*.n = 0,69.16 = 11,04
Đối với xưởng cơ khí tra bảng ( Bảng 1.1 trang 225 sách Giáo trình Cung cấp
điện Ninh Văn Nam ) Ta có ksd = 0,3 ; cosφ = 0,55 ; tanφ = 1,52
Từ ksd và nhq tra bảng ( Bảng 1.4 trang 227 sách Giáo trình Cung cấp điện Ninh
Văn Nam) Ta có kmax = 1,6
Công suất tác dụng:
Ptt1 = K sd .K max .P1 = 0,3.1,6.99, 05 = 47,54

Công suất phản kháng tính toán
Qtt1 = Ptt1.tan ϕ = 47,54.1,52 = 72, 26
Công suất tính toán toàn phần
Stt = Ptt2 + Qtt2 ⇒ Stt1 = 47, 542 + 72, 26 2 = 86,5(kVA)

Dòng điện tính toán
I tt1 =

Ptt1
3U dm .cos ϕ

=

Môn Đồ án Cung Cấp Điện

47,54
= 124, 76(A)
3.0, 4.0,55

13

Khoa Điện-Tự Động Hóa

Lớp ĐH KTĐ–K5

Nhóm II
TT

Tên thiết bị
Nhóm II
Phay ngang
Phay đứng
Bào ngang
Xọc
Xọc
Doa ngang
Khoan hướng tâm
Mài phẳng
Mài trong
Mài tròn
Cưa máy
Cộng

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

Số
lượng

Pđm,kW

Iđm ,A

1 máy

Tổng

1
1
2
3
1
1

1
2
1
1
1
15

1,8
7
9
8,4
2,8
4,5
1,7
9
2,8
5,6
1,7

1,8
7
18
25,2
2,8
4,5
1,7
18
9
2,8
1,7

92,5

Ghi chú

4,56
17,73
45,58
63,81
7,09
11,4
4,3
45,58
7,09
14,18
4,3
235,79

n

Ptt = K max .K sd .∑ Pdm
i =1

Nhóm 1 có số lượng máy n = 15;
Tổng công suất của nhóm 1 : P2 = 92,5kW
Thiết bị có công suất lớn nhất là máy tiện tự động và phay đứng ( P24 = 25,2kW
1
P24 = 12, 6kW
2

),

.
Số lượng thiết bị có n1 ≥ 12,6kW là: n1 = 7
Tổng công suất Pn1= 61,2(kW)
Ta có:
n* =

n1 7
= = 0, 47
n 15

P* =

Pn1 61, 2
=
= 0, 66
P2 92,5

Từ n* và P* ta tra bảng (Bảng 1.5 Trang 228 sách Giáo trình Cung cấp điện Ninh
⇒

Văn Nam ) Ta có nhq* = 0,81 nhq = nhq*.n = 0,81.15 = 12,15
Đối với xưởng cơ khí tra bảng ( Bảng 1.1 trang 225 sách Giáo trình Cung cấp
điện Ninh Văn Nam ) Ta có ksd = 0,3 ; cosφ = 0,55 ; tanφ = 1,52

Môn Đồ án Cung Cấp Điện

14

Khoa Điện-Tự Động Hóa

Lớp ĐH KTĐ–K5

Từ ksd và nhq tra bảng ( Bảng 1.4 trang 227 sách Giáo trình Cung cấp điện Ninh
Văn Nam) Ta có kmax = 1,52
Công suất tác dụng:
Ptt 2 = K sd .K max .P2 = 0,3.1,52.92,5 = 42,18(kW)

Công suất phản kháng tính toán
Qtt 2 = Ptt 2 .tan ϕ = 42,18.1,52 = 64,11(kAVr)
Công suất tính toán toàn phần
Stt = Ptt2 + Qtt2 ⇒ Stt 2 = 42,182 + 64,112 = 76, 74(kVA)

Dòng điện tính toán
I tt 2 =

Ptt 2
3U dm .cos ϕ

=

42,18
= 110, 69(A)
3.0, 4.0,55

Nhóm III
TT

1
2

3
4
5
6
7
8

Tên thiết bị
Nhóm III
Phay vạn năng
Mài
Khoan vạn năng
Mài dao cắt gọt
Khoan bàn
Ép trục khuỷu
Mài thô
Cưa tay
Cộng

Số
lượng

Pđm,kW

Iđm ,A

1 máy

Tổng

1
1
1
1
2
1
1
1
9

3,4
2,2
4,5
2,8
0,65
1,7
3
1,7

3,4
2,2
4,5
2,8
0,65
1,7
3
1,7
20,6

Ghi chú

8,61
5,57
11,4
7,09
3,3
4,3
7,6
4,3
52,17

n

Ptt = K max .K sd .∑ Pdm
i =1

Nhóm 1 có số lượng máy n = 9;
Tổng công suất của nhóm 1 : P3 = 20,6kW
Thiết bị có công suất lớn nhất là máy tiện tự động và phay đứng ( P33 = 4,5kW ) ,
1
P33 = 2, 25kW
2

.

Số lượng thiết bị có n1 ≥ 2,25kW là: n1 = 4
Tổng công suất Pn1= 13,7(kW)
Ta có:
n* =

n1 4
= = 0, 44
n 9

Môn Đồ án Cung Cấp Điện

15

Khoa Điện-Tự Động Hóa
P* =

Lớp ĐH KTĐ–K5

Pn1 13, 7
=
= 0, 67
P3 20, 6

Từ n* và P* ta tra bảng (Bảng 1.5 Trang 228 sách Giáo trình Cung cấp điện Ninh
⇒

Văn Nam ) Ta có nhq* = 0,75 nhq = nhq*.n = 0,75.9 = 6,75
Đối với xưởng cơ khí tra bảng ( Bảng 1.1 trang 225 sách Giáo trình Cung cấp
điện Ninh Văn Nam ) Ta có ksd = 0,3 ; cosφ = 0,55 ; tanφ = 1,52
Từ ksd và nhq tra bảng ( Bảng 1.4 trang 227 sách Giáo trình Cung cấp điện Ninh
Văn Nam) Ta có kmax = 1,88
Công suất tác dụng:
Ptt 3 = K sd .K max .P3 = 0,3.1,88.20, 6 = 11, 62

Công suất phản kháng tính toán
Qtt 3 = Ptt 3. tan ϕ = 11, 62.1,52 = 17, 66
Công suất tính toán toàn phần
Stt = Ptt2 + Qtt2 ⇒ Stt 3 = 11, 622 + 17, 662 = 21,14(kVA)

Dòng điện tính toán
I tt 3 =

Ptt 3
3U dm .cos ϕ

=

11, 62
= 30,5(A)
3.0, 4.0, 55

Nhóm IV
TT

1
2
3
4

Tên thiết bị
Nhóm IV
Lò kiểu buồng
Lò điện kiểu đứng
Lò điện kiểu bể

Bể điện phân
Cộng

Số
lượng

Pđm,kW

Iđm ,A

1 máy

Tổng

1
1
1
1
4

30
25
30
10

30
25
30
10
95

Ghi chú

47,98
39,98
47,98
15,99
151,93

n

Ptt = K max .K sd .∑ Pdm
i =1

Nhóm 1 có số lượng máy n = 4;
Tổng công suất của nhóm IV : P4 = 95kW
Thiết bị có công suất lớn nhất là máy tiện tự động và phay đứng ( P41 = P43 =
1
1
P41 = P43 = 15kW
2
2

30kW ) ,
.
Số lượng thiết bị có n1 ≥ 15kW là: n1 = 3
Tổng công suất Pn1= 85(kW)
Môn Đồ án Cung Cấp Điện

16

Khoa Điện-Tự Động Hóa

Lớp ĐH KTĐ–K5

Ta có:
n* =

n1 3
= = 0, 75
n 4

P* =

Pn1 85
=
= 0,89
P4 95

Từ n* và P* ta tra bảng (Bảng 1.5 Trang 228 sách Giáo trình Cung cấp điện Ninh
⇒

Văn Nam ) Ta có nhq* = 0,9 nhq = nhq*.n = 0,9.4 = 3,6
Đối với xưởng cơ khí nhóm lò điện làm việc lien tục tra bảng ( Bảng 1.1 trang
225 sách Giáo trình Cung cấp điện Ninh Văn Nam ) Ta có ksd = 0,7 ; cosφ = 0,9 ; tanφ
= 0,48
Từ ksd và nhq tra bảng ( Bảng 1.4 trang 227 sách Giáo trình Cung cấp điện Ninh
Văn Nam) Ta có kmax = 1,29
Công suất tác dụng:

Ptt 4 = K sd .K max .P4 = 0, 7.1, 29.95 = 85, 79

Công suất phản kháng tính toán
Qtt 4 = Ptt 4 .tan ϕ = 85, 79.0, 48 = 41,18
Công suất tính toán toàn phần
Stt = Ptt2 + Qtt2 ⇒ Stt 4 = 85, 792 + 41,182 = 95,16(kVA)

Dòng điện tính toán
I tt 4 =

Ptt 4
3U dm .cos ϕ

=

85, 79
= 225,14(A)
3.0, 4.0,55

Nhóm V
TT

1
2
3
4
5
6
7
8

9
10
11

Tên thiết bị
Nhóm V
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Máy tiện ren
Phay ngang
Phay vạn năng
Phay răng
Xọc
Bào ngang
Mài tròn
Búa khí nén
Quạt

Môn Đồ án Cung Cấp Điện

Số
lượng

Pđm,kW
1 máy

Tổng

2
1

1
1
3
1
1
2
1
1
1

10
7
4,5
2,8
2,8
2,8
2,8
7,6
7
10
3,2

20
7
4,5
2,8
8,4
2,8
2,8
15,2

7
10
3,2

17

Iđm ,A

50,64
17,73
11,4
7,09
21,27
7,09
7,09
38,5
17,73
25,32
8,1

Ghi chú

Khoa Điện-Tự Động Hóa
12
13
14

Lớp ĐH KTĐ–K5

Biến áp hàn
Mài thô
Khoan
Cộng

1
1
1
18

7,3
3,2
0,6

7,3
3,2
0,6
87,17

31,68
8,1
1,52
234,01

n

Ptt = K max .K sd .∑ Pdm
i =1

Nhóm 1 có số lượng máy n = 16;

Tổng công suất của nhóm 5 : P5 = 87,17kW
Thiết bị có công suất lớn nhất là máy tiện tự động và phay đứng ( P51 = 20kW )
1
P51 = 10kW
2

,
.
Số lượng thiết bị có n1 ≥ 10kW là: n1 = 5
Tổng công suất Pn1= 45,2(kW)
Ta có:
n* =

n1 5
= = 0, 28
n 18

P* =

Pn1 45, 2
=
= 0,52
P5 87,17

Từ n* và P* ta tra bảng (Bảng 1.5 Trang 228 sách Giáo trình Cung cấp điện Ninh
⇒

Văn Nam ) Ta có nhq* = 0,71 nhq = nhq*.n = 0,71.18 = 12,78
Đối với xưởng cơ khí và quạt, nhóm hàn tra bảng ( Bảng 1.1 trang 225 sách Giáo
trình Cung cấp điện Ninh Văn Nam ) Ta có ksd = 0,5 ; cosφ = 0,5 ; tanφ = 1,73

Từ ksd và nhq tra bảng ( Bảng 1.4 trang 227 sách Giáo trình Cung cấp điện Ninh
Văn Nam) Ta có kmax = 1,28
Công suất tác dụng:
Ptt 5 = K sd .K max .P5 = 0,5.1, 28.87,17 = 55, 79

Công suất phản kháng tính toán
Qtt 5 = Ptt 5 .tan ϕ = 55, 79.1,73 = 95,52
Công suất tính toán toàn phần
Stt = Ptt2 + Qtt2 ⇒ Stt 5 = 55, 792 + 95,522 = 110, 62(kVA)

Dòng điện tính toán
I tt 5 =

Ptt 5
3U dm .cos ϕ

=

55, 79
= 146, 41(A)
3.0, 4.0,55

Nhóm VI
TT

Tên thiết bị

Môn Đồ án Cung Cấp Điện

Số

Pđm,kW
18

Iđm ,A

Ghi chú

Khoa Điện-Tự Động Hóa

Lớp ĐH KTĐ–K5

Nhóm VI
Bàn nguội
Máy quấn dây
Bàn thí nghiệm
Bể tẩm có đốt
nóng
Tủ sấy
Khoan bàn
Cộng

1
2
3
4
5
6

lượng

1 máy

Tổng

3
1
1
1

0,5
0,5
15
4

1,5
0,5
15
4

1,27
1,27
37,98
10,13

1
1
8

0,85
0,65

0,85
0,65
22,50

2,15
1,65
54,44

n

Ptt = K max .K sd .∑ Pdm
i =1

Nhóm 1 có số lượng máy n = 8;
Tổng công suất của nhóm 1 : P1 = 22,5kW
Thiết bị có công suất lớn nhất là máy tiện tự động và phay đứng ( P53 = 15kW )
1
P53 = 7,5kW
2

,
.
Số lượng thiết bị có n1 ≥ 7,5kW là: n1 = 1
Tổng công suất Pn1= 15(kW)
Ta có:
n* =

n1 1
= = 0,13
n 8

P* =

Pn1
15
=
= 0, 67
P6 22,5

Từ n* và P* ta tra bảng (Bảng 1.5 Trang 228 sách Giáo trình Cung cấp điện Ninh
⇒

Văn Nam ) Ta có nhq* = 0,22 nhq = nhq*.n = 0,22.8 = 1,76
Đối với xưởng cơ khí tra bảng ( Bảng 1.1 trang 225 sách Giáo trình Cung cấp
điện Ninh Văn Nam ) Ta có ksd = 0,3 ; cosφ = 0,55 ; tanφ = 1,52
Từ ksd và nhq tra bảng ( Bảng 1.4 trang 227 sách Giáo trình Cung cấp điện Ninh
Văn Nam) Ta có kmax = 2,14
Công suất tác dụng:
Ptt 6 = K sd .K max .P6 = 0,3.2,14.22,5 = 14, 45

Công suất phản kháng tính toán
Qtt 6 = Ptt 6 .tan ϕ = 14, 45.1,52 = 21,96
Công suất tính toán toàn phần
Stt = Ptt2 + Qtt2 ⇒ Stt1 = 14, 452 + 21,96 2 = 26, 29(kVA)

Dòng điện tính toán
Môn Đồ án Cung Cấp Điện

19

Khoa Điện-Tự Động Hóa
Ptt 6

I tt 6 =

3U dm .cos ϕ

=

Lớp ĐH KTĐ–K5
14, 45
= 37,92(A)
3.0, 4.0,55

B.Phụ tải chiếu sáng
– Khi chiếu sáng nên dùng đèn sợi đốt vì đèn tuýp nhạy cảm với điện áp ( U <
180v thì đèn tắt ) và ánh sáng không thật.
– Tra bảng với phân xưởng cơ khí phụ tải chiếu sáng là P0 = 15W/m2.
– Diện tích của phân xưởng: S = S1. n = 9. 70 = 630 m2
Trong đó: S1: là diện tích chiếm chỗ trung bình của một máy công tác.
n: Tổng số máy công tác trong phân xưởng.
Vậy công suất chiếu sáng cho toàn bộ xưởng là:
Pcsx = P0 .S = 15.630 = 9, 45(kW)

– Ngoài chiếu sáng chung ra cần trang bị thêm mỗi máy công tác 1 đèn sợi đốt
công suất 100W ( trừ quạt). Như vậy cần thêm 69 bóng. Pcsm=69.0,1=6,9(kW)

-Vậy tổng công suất chiếu sáng là: Pcst = 9,45 + 6,9 = 16,35 (kW).
-Bố trí đèn trong khu vực theo dãy.
C. Phụ tải tính toán của các thiết bị trong phân xưởng:
Phụ tải tác dụng của phân xưởng:
6

Pttpx = K dt .∑ Ptti = 0,8.(47,54 + 42,18 + 11, 62 + 85, 79 + 55, 79 + 14, 45) = 205,9(kW)
1

Trong đó: Kdt là hệ số đồng thời của toàn phân xưởng, vì n = 6 lấy Kdt = 0,8
Phụ tải phản kháng của phân xưởng:
6

Qttpx = K dt .∑ Qtti = 0,8.(72, 26 + 64,11 + 17,66 + 41,18 + 95,52 + 21,96) = 250,152(kVAr)
1

D. Phụ tải tính toán toàn phân xưởng
2
Sttpx = (Ppx + Pcs ) 2 + Q px
= (205,9 + 16,35) 2 + 250,152 2 = 334, 62(kVA)

I ttpx =

Sttpx

cos ϕ =

3U

=

334, 62
= 482,98(A)
30, 4

Pttpx + Pcs
Sttpx

=

205,9 + 16,35
= 0, 66
334, 62

Chương II: Lập sơ đồ và thiết kế mạng điện cung cấp cho toàn bộ phân
xưởng
I. Khái quát chung

Môn Đồ án Cung Cấp Điện

20

Khoa Điện-Tự Động Hóa

Lớp ĐH KTĐ–K5

Sơ đồ nguyên lý, sơ đồ đi dây là một bộ phận quan trọng của hệ thống cung cấp
điện. Đây là bước quan trọng trong quá trình thiết kế, bởi có thiết kế được sơ đồ đi dây
gọn nhẹ, tiết kiệm thì mới đảm bảo được các yêu cầu kinh tế, kỹ thuật. Căn cứ vào các

sơ đồ nguyên lý mà ta có phương hướng chọn dây dẫn, dây cáp cho phù hợp.
 Sơ đồ nối dây mạng điện áp thấp
Mạng điện áp là mạng động lực hoặc chiếu sáng trong phân xưởng với cấp điện
áp thường là 380v/220v, 220v/127v.
Sơ đồ mạng động lực:
Có 2 dạng: Dạng hình tia và dạng phân nhánh
 Mạng hình tia:
Sơ đồ mạng hình tia cung cấp cho phụ tải phân bố trên diện tích rộng như các
khu dân cư phân xưởng có độ tin cậy cao.
Ưu điểm:
Sơ đồ nối dây rõ ràng, đơn giản, độ tin cậy cao, vận hành thao tác thuận tiện.
Nhược điểm:
Tốn nhiều dây dẫn nên ảnh hưởng đến kinh tế và vốn đầu tư.
 Dạng phân nhánh:
Sơ đồ nối dây mạng phân nhánh thường dùng trong các phân xưởng có phụ tải
không quan trọng.
 So sánh 2 dạng mạng nối dây hình tia và phân nhánh:
Sơ đồ cung cấp điện bằng đường dây chính có độ tin cậy kém hơn so với hình
tia.
Sơ đồ cấp điện bằng đường dây chính rẻ tiền hơn hình tia.
Sơ đồ cung cấp điện bằng đường dây chính có dòng ngắn mạch lớn hơn so với
hình tia, tổn thất điện áp nhỏ hơn.
Từ MBA có các đường dây cung cấp điện cho các thanh cái, từ các thanh cái có
các đường dây cung cấp điện cho các tủ động lực hoặc tải có công suất lớn. Nhờ có hệ
thống thanh cái nên được dùng cho tải có công suất lớn, tổn hao nhỏ và thường dùng
cho phân xưởng có phụ tải phân bố tương đối đều.
1. Sơ đồ nguyên lý và sơ đồ đi dây trong phân xưởng

a. Phía cao áp:
– Phân xưởng cơ khí là phụ tải loại 3 với quy mô không lớn nên yêu cầu cung cấp

điện không cao, ta chỉ cần dùng 1 MBA có 1 nguồn cấp.
– Đối với các xí nghiệp quy mô nhỏ có 1 trạm MBA thì đưa thẳng cáp trung áp
cấp điện đến trạm.
b. Phía hạ áp:
– Căn cứ vào 2 dạng mạng hình tia và phân nhánh với những ưu nhược điểm của
chúng, và với các phụ tải phân bố là tương đối đều. Vì vậy ta nên chọn sơ đồ đi dây
mạng hình tia.
– Để đảm bảo việc cấp điện liên tục nên ta phải thêm 1 máy phát điện cho phân
xưởng.
Môn Đồ án Cung Cấp Điện

21

Khoa Điện-Tự Động Hóa

Lớp ĐH KTĐ–K5

c.Các thiết bị sử dụng trong sơ đồ nguyên lý
– Cầu dao cách ly
– Chống sét van
– Cầu chì cao áp
– Aptomat
– Máy biến áp nối theo kiểu Y/Y0, sơ đồ Y. thứ cấp Y0
– Máy biến dòng TI.
Giải thích thiết bị dùng trong trạm:
 Cầu dao cách ly chỉ được phép đóng cắt khi không tải, sau khi cắt phải đóng về bộ
phận tiếp đất để đảm bảo an toàn cho công nhân vận hành, sửa chữa khi có sự cố.
– Cầu chì cao áp dùng để bảo vệ ngắn mạch.
– Aptomat có nhiệm vụ đóng, cắt mạch điện và bảo vệ quá tải, ngắn mạch.

– Chống sét van, dùng để chống song quá điện áp truyền từ đường dây vào trạm
biến áp.
– Máy biến dòng có nhiệm vụ biến đổi dòng điện từ trị số lớn xuống trị số nhỏ
( 5A) cung cấp cho phụ tải và các thiết bị đo lường.
– Thanh cái để phân phối điện đến các lưới hạ áp.
Sơ đồ của trạm có 1 máy biến áp có:
– Ưu điểm:
Sơ đồ có kết cấu đơn giản.
Thiết bị rẻ tiền và vốn đầu tư ít.
Kích thước trạm nhỏ gọn.
Dễ vận hành và sửa chữa.
– Nhược điểm:
Cầu dao cách ly chỉ được dùng để đóng, cắt khi không có tải. Sau mỗi lần
cầu chì cao áp tác động thì việc thay thế gặp nhiều khó khăn.

Môn Đồ án Cung Cấp Điện

22

Khoa Điện-Tự Động Hóa

Lớp ĐH KTĐ–K5

Hình 2: Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện từ MBA
2. Chọn dung lượng MBA và số lượng MBA

Một số phương pháp xác định công suất MBA như sau:
– Xác định công suất MBA theo mật độ phụ tải:
+Mật độ phụ tải được xác định:

σ=

p
(kVA/ m 2 )
F .c osφ

n

1.P = K nc .∑ Pdt
1

là phụ tải tính toán trong điều kiện làm việc bình thường:
Trạm 1 MBA: Sdm ≥ Stt.
Trạm n MBA: Sdm ≥ Stt.
Trong điều kiện làm việc sự cố MBA hoặc sự cố đường dây: Trong điều kiện khi
có sự cố ở trạm có nhiều MBA mà 1 MBA có sự cố hoặc sự cố đường dây lân cận
cung cấp đến 1 MBA:
Trạm 1 MBA: Kqt.Sđm ≥ Ssc
Trạm n MBA: ( n-1 ).Kqt.Sđm ≥ Ssc
Trong đó Kqt: Hệ số quá tải MBA
Sđm: Công suất mức của MBA
Ssc: Phụ tải của trạm cần truyền tải khi có sự cố
Một cách gần đúng: Kqt = 1,4 với điều kiện hệ số phụ tải của máy móc trước sự
cố không quá 0,93 và quá tải không quá 5 ngày đêm và mỗi ngày không 6h. khi chọn
Môn Đồ án Cung Cấp Điện

23

Khoa Điện-Tự Động Hóa

Lớp ĐH KTĐ–K5

cống suất MBA cần chú ý hiệu quả theo môi trường (thường là các máy do liên xô chế
tạo):
Nhiệt độ trung bình trong năm :
Nhiệt độ lớn nhất trong năm:

+50 C

+350 C
+50 C

Khi nhiệt độ môi trường làm việc lớn hơn
phải hiệu chỉnh lại.
Căn cứ vào điều kiện chọn MBA, với phân xưởng cơ khí số 2 này, ta chọn MBA
có công suất:
Sđm ≥ Stt
Trong trường hợp xảy ra sự cố thì:
Kqt.Sđm ≥ Stt.
Để xác định dung lượng TBA thì ta căn cứ vào phụ tải toàn công trình công suất
của trạm được xác định như sau:
SđmMBA ≥ Stt.
Dựa vào kết quả tính toán ta có các thông số sau:
Stt = 334,62 (kVA)
Dòng điện tính toán của toàn công trình là:
Itt = 482,98 (A)
Để xác định dung lượng và số lượng MBA ta cần phải tiến hành tính toán kinh tế
kĩ thuật cho nhiều phương án, sau đó chọn phương án tối ưu nhất.
Tổn hao điện năng được xác định theo công thức:

2

 S 
∆A = ∆P .t + ∆P.  tt  .τ
 S dmMBA 
‘
0

‘
N

(kWh)

Trong đó:
∆P0′

: tổn thất công suất tác dụng không tải kể cả phần công suất phản kháng gây

ra.
∆P0′ = P0 + K kt .∆Q0

P0: tổn thất công suất không tải của máy biến áp được ghi trên nhã máy.
Kkt: Hệ số dung lượng kinh tế thường chọn Kkt = 0,05 (kW/kVA)
t là thời gian sử dụng MBA trong một năm t=8760 giờ.
τ

:thời gian tổn thất công suất lớn nhất.

τ = (0, 0124 + Tmax .10−4 ) 2 .8760

Với Tmax là thời gian sử dụng công suất lớn nhất
∆Q0

: tổn thất công suất phản kháng lúc không tải do lõi thép.

∆Q0 =

I 0 %.S dmMBA
100

(kVA)

Môn Đồ án Cung Cấp Điện

24

Khoa Điện-Tự Động Hóa

Lớp ĐH KTĐ–K5

I0 %

:dòng điện không tải của MBA
SđmMBA: Dung lượng định mức của máy biến áp
∆PN’

:tổn thất điện áp lúc ngắn mạch kể cả công suất phản kháng gây ra

∆P = ∆P + K kt .∆QN

‘
N

Với

∆PN’

:tổn thất lúc ngắn mạch

∆QN

∆QN =

:tổn thất công suất lúc ngắn mạch gây ra.

U N %.S dmMBA
100

(kVAr)
UN%: điện áp ngắn mạch %.
2

 S 
1
∆A = n.∆P .t + ∆PN’.  tt  .τ
n
 SdmMBA 
‘
0

(kWh)
Trong đó:
SđmMBA: Dung lượng định mức MBA
∆PN’

:Tổn thất điện áp lúc ngắn mạch kể cả công suất phản kháng gây ra

∆P

‘
0

:Tổn thất công suất tác dụng không tải kể cả phần do công suất phản kháng

gây ra.
n: Số lượng MBA mắc song song.
t: thời gian sử dụng MBA trong một năm t=8760 giờ
τ

: thời gian tổn thất công suất lớn nhất

τ = (0, 0124 + Tmax .10−4 ) 2 .8760

Tmax: thời gian sử dụng công suất lớn nhất.
Tmax = 4500 (giờ/năm)
τ = (0,0124 + 4500.10−4 ) 2 .8760 = 1873
Thời gian tổn thất công suất lớn nhất :
giờ.
Dựa vào phụ tải toàn phân xưởng là: Sttpx = 334,62 kVA ta đưa ra nhiều phương
án lựa chọn máy biến áp sao cho phù hợp theo tiêu chuẩn:

TCVN 1983-1994 điện áp 15kV;22kV ± 2×2,5%/0,4kV
Đối với công trình ta đang xét thì ta đưa ra 2 phương án chọn:
2.1.
Phương án 1:
Dùng 1 MBA 3 pha có dung lượng: 400 kVA
Hãng sản xuất thiết bị ABB
– Có các thông số kĩ thuật sau:
• Công suất định mức: SđmMBA = 400 kVA
• Điện áp định mức sơ cấp 22kV
Môn Đồ án Cung Cấp Điện

25

Kiểm tra tổn thất điện áp lớn nhất, xác lập tổn thất hiệu suất và chi phíđiện năng cho phân xưởng, biết phân xưởng thao tác với Tmax = 4500 h / năm. Tính chiếu sáng cho phân xưởng, bảo vệ độ rọi E = 80 lx. Phụ tải phân xưởng thay thế sửa chữa cơ khíTTTên thiết bịNhóm 1M áy tiện renMôn Đồ án Cung Cấp ĐiệnSốlượngPđm, kW1 máyTổng4, 54,5 Iđm, A11, 4G hi chúKhoa Điện-Tự Động Hóa1011Máy tiện tự độngMáy tiện tự độngMáy tiện tự độngMáy tiện tự độngMáy tiệnPhay vạn năngPhay đứngCưa sắtTổngNhóm 2P hay ngangPhay đứngBào ngangXọcXọcDoa ngangKhoan hướng tâmMài phẳngMài trongMài trònCưa máyCộngNhóm IIIPhay vạn năngMàiKhoan vạn năngMài dao cắt gọtKhoan bànÉp trục khuỷuMài thôCưa tayCộngNhóm IVLò kiểu buồngLò điện kiểu đứngLò điện kiểu bểBể điện phânCộngNhóm VMáy tiện renMáy tiện renMáy tiện renPhay ngangPhay vạn năngPhay răngMôn Đồ án Cung Cấp ĐiệnLớp ĐH KTĐ – K5165, 1145,62,21,73,4141,3515,32811,22,25,13,4281,3599,0538,7370,928,365,5712,98,6170,93,42250,79151,88,42,84,51,72,85,61,71,81825,22,84,51,7182,81,792,54,5617,7345,5863,817,0911,44,345,587,0914,184,3235,793,42,24,52,80,651,71,73,42,24,52,80,651,71,720,68,615,5711,47,093,34,37,64,352,1730253010302530109547,9839,9847,9815,99151,93104,52,82,82,8204,52,88,42,850,6417,7311,47,0921,277,09 Khoa Điện-Tự Động Hóa1011121314XọcBào ngangMài trònBúa khí nénQuạtBiến áp hànMài thôKhoanCộngNhóm VIBàn nguộiMáy quấn dâyBàn thí nghiệmBể tẩm có đốtnóngTủ sấyKhoan bànCộngLớp ĐH KTĐ – K5182, 87,6103,27,33,20,62,815,2103,27,33,20,687,177,0938,517,7325,328,131,688,11,52234,010,50,5151,50,5151,271,2737,9810,130,850,650,850,6522,502,151,6554,44 Sản phẩm : Thuyết minh giám sát : 01 quyển. Bản vẽ : Các giải pháp cấp điện ; Sơ đồ mạng điện động lực và chiếu sáng ; Sơđồ nguyên tắc và sơ đồ cấu trúc trạm biến áp phân xưởng. Phụ lụcPhụ lục hình ảnh : Chương I : II. 3 : Hình 1 : Minh họa những đại lượng Ptt, Ptb, Pđm. Chương II : I. 1 : Hình 2 : Sơ đồ nguyên tắc cung cấp điện từ MBA.Chương II : I. 3. 3.12 : Hình 3 : Sơ đồ cấp điện hình tia. Chương IV : V. 4. 4.12 : Hình 4 : Sơ đồ phân bổ hiệu suất trong xí nghiệp sản xuất cơ khí. Hình 5 : Sơ đồ nguyên tắc và lắp ráp tụ bù. Hình 6 : Sơ đồ cung cấp điện cho nhà máy sản xuất với giải pháp 1 : Mạng hình tia. Chương V : V : Hình 7 : Trạm biến áp kiểu kín ( xây, trong nhà ) 1 máy biến áp và 1 máy phát dự trữ. Chương VII : III : Hình 8 : Sơ đồ nguyên tắc chiếu sáng phân xưởng cơ khí. Môn Đồ án Cung Cấp ĐiệnKhoa Điện-Tự Động HóaLớp ĐH KTĐ – K5Phụ lục bảng : Chương I : III : Bảng 1 : Thống kê list những phụ tải của phân xưởng cơ khí. Chương IV : II. 1 : Bảng 2 : Bảng chọn tỷ lệ dòng kinh tế tài chính. Chương IV : III : Bảng 3 : Số liệu đo lường và thống kê tiết diện dây dẫn. Chương IV : III. 3 : Bảng 4 : Cáp từ tủ phân phối đến những tủ động lực. Chương IV : V. 4. 4. 4 : Bảng 5 : Bảng chọn những thông số kỹ thuật tụ bù. Bảng 6 : Lựa chọn dây dẫn. Bảng 7 : Bảng chọn áptômát đầu ra cho tủ động lực. Bảng 8 : Bảng tính chọn áptômát cho từng máy nhóm I.Bảng 9 : Bảng tính chọn áptômát cho từng máy nhóm II.Bảng 10 : Bảng tính chọn áptômát cho từng máy nhóm III.Bảng 11 : Bảng tính chọn áptômát cho từng máy nhóm IV.Bảng 12 : Bảng tính chọn áptômát cho từng máy nhóm V.Bảng 13 : Bảng tính chọn áptômát cho từng máy nhóm VI.Chương V : III : Bảng 14 : Bảng tra cứu những máy phát điện. Lời Mở ĐầuĐiện năng là một dạng nguồn năng lượng có nhiều ưu điểm như : Dễ dàng chuyển thànhcác dạng nguồn năng lượng khác ( nhiệt, cơ, hóa, … ) thuận tiện truyền tải và phân phối. Chínhvì vậy điện năng được sử dụng rất thoáng rộng trong mọi nghành nghề dịch vụ hoạt động giải trí của conngười. Điện năng là nguồn nguồn năng lượng chính của những nghành công nghiệp, là điều kiệnquan trọng trong tăng trưởng đô thị và những khu vực dân cư. Ngày nay nền kinh tế tài chính nước tađang từng bước tăng trưởng, đời sống nhân dân đang từng bước được nâng cao, cùng vớinhu cầu đó thì nhu yếu về điện năng trong những nghành công nghiệp, nông nghiệp, dịchvụ và hoạt động và sinh hoạt cũng từng bước tăng trưởng không ngừng. Đặc biệt với chủ trương kinhtế mới của nhà nước, vốn quốc tế tăng lên làm cho những xí nghiệp sản xuất, nhà máy sản xuất mớimọc lên càng nhiều. Do đó yên cầu phải có mạng lưới hệ thống cung cấp điện bảo đảm an toàn, đáng tin cậy để sản xuất và sinhhoạt. Để làm được điều này thì nước ta cần phải có một đội ngũ con người đông đảovà năng lực để hoàn toàn có thể thừa kế, đưa ứng dụng công nghệ tiên tiến điện vào trong đời sống. SauMôn Đồ án Cung Cấp ĐiệnKhoa Điện-Tự Động HóaLớp ĐH KTĐ – K5khi học môn Cung Cấp điện, em được giao đề tài đồ án : “ Thiết kế cấp điện chophân xưởng cơ khí ” Tuy nhiên chúng em đã thực thi đồ án này dưới sự hướng dẫn của thầy NguyễnKhắc Tiến nhưng do lượng kỹ năng và kiến thức còn hạn chế, nên có đôi phần thiếu sót. Chúngem rất mong sự góp phần quan điểm, sự phê bình và sửa chữa thay thế từ những quý thầy cô và cácbạn sinh viên để đồ án này được hoàn thành xong hơn. Chúng em xin chân thành cảm ơn ! Chương I : Xác định phụ tải thống kê giám sát cho phân xưởngI. Khái niệm về phụ tải điện : Phụ tải điện là số liệu tiên phong quan trọng nhất để giám sát thiết kế hệ thốngcung cấp điện. Xác định phụ tải điện quá lớn so với thực tiễn sẽ dẫn đến chọn thiết bịquá lớn làm tăng vốn góp vốn đầu tư. Xác định phụ tải điện quá nhỏ sẽ bị quá tải gây cháy nổhư hại khu công trình làm mất điện. Xác định đúng chuẩn phụ tải điện là việc làm khó. Công trình điện thường phảithiết kế lắp ráp trước khi có đối tượng người dùng sử dụng điện. Ví dụ, cần thiết kế và lắp ráp trạmbiến áp trung gian để cấp điện cho khu công nghiệp ngay từ quy trình tiến độ thiết kế xây dựng cơ sở hạtầng ( đường giao thông vận tải, điện nước ) sau đó mời những nhà máy sản xuất vào mua đất xây dựngnhà máy. Khi thiết kế lắp ráp đường dây cao áp và trạm biến áp trung gian cấp điệncho khu công nghiệp người thiết kế chỉ biết những thông tin rất ít : Diện tích khu công nghiệp vàtính chất của những nhà máy sản xuất sẽ thiết kế xây dựng tại đó ( công nghiệp nặng, nhẹ ). Phụ tải cần xác lập trong quá trình giám sát thiết kế mạng lưới hệ thống cung cấp điện gọilà phụ tải đo lường và thống kê. Cần chú ý quan tâm phân biệt phụ tải giám sát và phụ tải trong thực tiễn. Phụ tảitính toán là phụ tải gần đúng chỉ dùng để thống kê giám sát thiết kế mạng lưới hệ thống cung cấp điện, cònMôn Đồ án Cung Cấp ĐiệnKhoa Điện-Tự Động HóaLớp ĐH KTĐ – K5phụ tải trong thực tiễn là phụ tải đúng chuẩn hoàn toàn có thể xác lập được bằng đồng hồ đeo tay đo điện trongquá trình quản lý và vận hành. Có nhiều giải pháp xác lập phụ tải điện. Cần địa thế căn cứ vào lượng thông tin thunhận được qua từng tiến trình thiết kế để lựa chọn chiêu thức tương thích. Càng nhiềuthông tin về đối tượng người tiêu dùng sử dụng càng lựa chọn được giải pháp đúng mực. II. Phụ tải động lực : 1. Cơ sở lý luận : a. Đặc điểm hộ tiêu thụ : – Thiết bị hay còn gọi là thiết bị tiêu thụ là những thiết bị tiêu thụ điện năng như : động cơ điện, lò điện, đèn điện … – Hộ tiêu thụ là một bộ phận quan trọng của mạng lưới hệ thống cung cấp điện, nơi biến đổiđiện năng thành những dạng nguồn năng lượng khác để sử dụng sản xuất gia dụng … – Phụ tải điện là một đại lượng đặc trưng cho hiệu suất tiêu thụ của những thiết bịhoặc những hộ tiêu thị điện năng. – Xác định phụ tải là việc làm tiên phong của công tác làm việc thiết kế mạng lưới hệ thống điện nhằmmục lựa chọn và kiểm tra những thành phần mang điện và máy biến áp theo điều kiệnphát nóng, lựa chọn những thiết bị bảo vệ … – Khi thiết kế và quản lý và vận hành mạng lưới hệ thống điện cung cấp cho xí nghiệp sản xuất quan tâm 3 thông sốcơ bản sau : Công suất tính năng P.Cống suất phản kháng Q.Dòng điện I. – Tùy theo tầm quan trọng trong ngành kinh tế tài chính xã hội, những hộ tiêu thụ được cungcấp điện với mức độ đáng tin cậy khác nhau và phân thành 3 loại : + Hộ tiêu thụ loại 1 : Là những hộ tiêu thụ khi ngừng sự cung cấp điện sẽ gâynên những hậu quả nguy khốn đến tính mạng con người con người, làm thiệt hại lớn về kinh tếdẫn đến sự hư hỏng thiết bị, gây rối loạn và công nghệ tiên tiến phức tạp, làm hư hỏng hàngloạt loại sản phẩm hoặc có tác động ảnh hưởng không tốt về nhiều phương diện. VD : Xí nghiệp luyện kim, xí nghiệp sản xuất hóa chất, cơ quan nhà nước … Đối với loại này phải có 2 nguồn độc lập hoặc có nguồn dự trữ. + Hộ tiêu thụ loại 2 : Là những hộ ngừng cung cấp điện dẫn đến thiệt hại vềkinh tế do ngừng sản xuất, hư hỏng loại sản phẩm, tiêu tốn lãng phí lao động. VD : Nhà máy cơ khí, xí nghiệp sản xuất thực phẩm công nghệ tiên tiến nhẹ … Đối với loại này hoặc không có thêm nguồn dự trữ thuộc vào sự so sánhgiữa vốn góp vốn đầu tư và hiệu suất cao kinh tế tài chính khi ngừng cung cấp điện. Cho phép mất điện 1 đến2 giờ. + Hộ tiêu thụ loại 3 : Là tổng thể những hộ tiêu thụ còn lại, ngoài hộ loại 1 và 2, chophép cung cấp điện an toàn và đáng tin cậy được cho phép thấp. nghĩa là được cho phép mất điện trong thời giansửa chữa khắc phục sự cố, được cho phép từ 4 đến 5 giờ. b. Những nhu yếu thiết yếu trong cung cấp điện : – Độ đáng tin cậy cung cấp điện : tùy thuộc vào loại hộ tiêu thụ trong điều kiện kèm theo chophép ta cố gắng nỗ lực chọn giải pháp độ an toàn và đáng tin cậy càng cao. Môn Đồ án Cung Cấp ĐiệnKhoa Điện-Tự Động HóaLớp ĐH KTĐ – K5Chất lượng điện : Đánh giá bằng tần số và điện áp. Tần số do cơ quan hệ thốngđiện kiểm soát và điều chỉnh. Do đó người thiết kế chỉ chăm sóc đến chất lượng điện áp. Nóichung điện áp ở cao thế và trung thế chỉ hoàn toàn có thể giao động quanh giá trị ± 5 % điện áp định mức. – An toàn trong cung cấp điện : Hệ thống cung cấp điện phải quản lý và vận hành với ngườivà thiết bị. Do đó phải chọn hồ sơ hài hòa và hợp lý, mạch lạc, rõ ràng. – Kinh tế : So sánh nhìn nhận trải qua giám sát từ đó chọn giải pháp hài hòa và hợp lý íttốn kém. 2. Xác định phụ tải đo lường và thống kê : Hiện nay có nhiều chiêu thức xác lập phụ tải đo lường và thống kê. Thông thườngnhững chiêu thức đơn thuần thì cho tác dụng không đúng mực, ngược lại muốn độchính xác cao thì giải pháp thống kê giám sát lại phức tạp. Do vậy, phải biết xem xét đểlựa chọn chiêu thức tính cho tương thích. Nguyên tắc chung để thống kê giám sát phụ tải là tính từng thiết bị dùng điện trởngược về phía nguồn. Mục đích của việc giám sát phụ tải : – Chọn tiết diện dây dẫn của lưới điện cung cấp một cách kinh tế tài chính. – Chọn số lượng và hiệu suất máy biến áp hài hòa và hợp lý. – Chọn tiết diện thanh dẫn của thiết bị phân phối có tính kinh tế tài chính. – Chọn những thiết bị chuyển mạch bảo vệ hài hòa và hợp lý. Sau đây là 1 số ít giải pháp thống kê giám sát : Xác định phụ tải theo hiệu suất tiêu tốn điện năng trên đơn vị chức năng loại sản phẩm : Đối với những hộ tiêu thụ có đồ thị phụ tải không biến hóa hoặc ít đổi khác, phụ tảitính toán được lấy bằng giá trị trung bình của những phụ tải lớn nhất, thông số đóng điện củacác hộ tiêu thụ này bằng 1, còn thông số phụ tải đổi khác rất ít. Phụ tải giám sát được tínhtheo hiệu suất tiêu tốn điện năng trên một đơn vị chức năng loại sản phẩm, khi cho trước tổng sảnphẩm sản xuất trong một khoảng chừng thời hạn. 2.1. Ptt = Ptb = Trong đó : M ca. W0TcaMca : Số loại sản phẩm sản xuất trong 1 ca. Tca : Thời gian của ca phụ tải lớn nhất. W0 : Suất tiêu tốn điện năng trên một đơn vị chức năng loại sản phẩm ( kwh / 1 đvsp ). Khi biết W0 và tổng sản phẩm sản xuất trong năm M của phân xưởng hay xínghiệp, phụ tải đo lường và thống kê sẽ là : Ptt = TmaxTmax : Thời gian sử dụng hiệu suất lớn nhất. Môn Đồ án Cung Cấp ĐiệnKhoa Điện-Tự Động HóaLớp ĐH KTĐ – K5Được sử dụng thống kê giám sát so với những thiết bị có đồ thị phụ tải ít đổi khác nhưquạt gió, bơm nước … Khi đó tác dụng tương đối đúng chuẩn. 2.2. Xác định phụ tải giám sát theo hiệu suất phụ tải trên một đơn vị chức năng diện tích quy hoạnh sảnphẩm : Ptt = P0. FF : Diện tích sắp xếp nhóm hộ tiêu thụ. P0 : Suất phụ tải trên một đơn vị chức năng diện tích quy hoạnh sản xuất là mét vuông, kw / m2Phương pháp này chỉ cho hiệu quả gần đúng. Nó được dùng để tính những phụ tảiphân xưởng. Có tỷ lệ máy móc sản xuất phân bổ tương đối đều. 2.3. Xác định phụ tải theo hiệu suất đặt : Ptt = K nc. ∑ Pdii = 1Q tt = Ptt. tan ϕStt = Ptt2 + Qtt2 = Pttcosϕ3. Xác định đồ thị phụ tải theo thông số Kmax và hiệu suất trung bình Ptb : Phụ tải đo lường và thống kê cho một nhóm n máy xác lập theo công thức địa thế căn cứ vào côngsuất trung bình Ptt và thông số cực lớn Kmax. Ptt = K max. Ptb = K max. K sd. ∑ PdmiQtt = Ptt. tan ϕPtt = K sd. ∑ PdmiTrong đó : Vớilà hiệu suất trung bình của nhóm này trong thờigian khảo sát, thường lấy là 1 ca hay 1 ngày đêm. Ptt – Công suất định mức của máy, nhà sản xuất cho. Ksd – Hệ số sử dụng, tra bảng 1.1 trang 225 Giáo trình Cung cấp điện, ví dụ vớinhóm máy gia công sắt kẽm kim loại ( tiện, cưa, khoan, bào ) của phân xưởng cơ khí trađược Ksd = 0,2 – 0,4. Cosφ – Hệ số suất của nhóm máy gia công Cosφ = 0,6 – 0,7. Môn Đồ án Cung Cấp ĐiệnKhoa Điện-Tự Động HóaLớp ĐH KTĐ – K5Hình 1. Minh họa những đại lượng Ptt, Ptb, Pdm. Kmax thông số cực lớn, tra bảng 1.4 trang 227 Giáo trình Cung cấp điện ( theonhq và ksd ), nhq là số thiết bị dùng hiệu suất cao, nếu số thiết bị giả thuyết có côngsuất bằng nhau, có cùng chính sách thao tác và gây ra 1 phụ tải giám sát đúng gầnbằng phụ tải giám sát do nhóm thiết bị thực tiễn gây ra. Ý nghĩa trong thực tiễn của nhq là ở chỗ : một nhóm máy bất kể gồm có nhiềumáy có hiệu suất khác nhau, đặc tính kỹ thuật khác nhau, chính sách thao tác, quátrình công nghệ tiên tiến khác nhau rất khó tính toán phụ tải điện. Người ta đưa vào đạilượng trung gian nhq nhằm mục đích giúp cho việc xác lập phụ tải điện của nhóm máydễ dàng thuận tiện mà sai số phạm phải là được cho phép. Các bước xác lập như sau : Xác định n1 – Số động cơ có hiệu suất lớn hơn hoặc bằng 1 nửa hiệu suất độngcơ lớn nhất. Xác định P1 – Công suất của n1 động cơ trên. n1Pn1 = ∑ Pdmii = 1X ác định những tỷ số : n1N * = 1, P * = 1 = Pdm ∑ Pdmi ∑ PdmiTra bảng 1.5 trang 228 Giáo trình Cung cấp điện ( theo n * và P * ) tìm được nhq *. Xác định nhq theo biểu thức : nhq = n. nhq * Môn Đồ án Cung Cấp ĐiệnKhoa Điện-Tự Động HóaLớp ĐH KTĐ – K54. Tính toán đỉnh nhọn : Phụ tải đỉnh nhọn lê dài từ 1 đến 2 giây thì được họi là phụ tải đỉnh nhọn. Phụ tải đỉnh nhọn thường được tính dưới dòng đỉnh nhọn Iđn. Dòng điện này dùngđể kiểm tra độ lệch điện áp, chọn những thiết bị bảo vệ thống kê giám sát khởi động của động cơ. Đối với 1 máy : Iđn = Imax = Kmin. IđmKmin : Hệ số máy của động cơ. Đối với động cơ điện không đồng nhất roto lồng sóc Kmin = 5 ÷ 7. Đối với động cơ điện một chiều hoặc roto dây quấn Kmin = 2,5. Đối với lò điện Kmin = 1. Lò điện hồ quang và máy biến áp hàn Kmin = 3. Đối với nhóm máy lò điện đỉnh nhọn Open khi có dòng mở máy lớnnhất trong nhóm máy : I dn = I mmmax + ( Itt − K ad I dm max ). 5. Phụ tải giám sát : Stt = Pn2 + Qn2Với tủ động lực : Với tủ phân phối : I tt = Stt = K d ( ∑ Ptt + Pcs ) 2 + ( ∑ Qtt + Pcs ) 2S tt3. U dmVới kd là thông số đóng điệnIII. Xác định phụ tải giám sát phân xưởngCăn cứ vào số liệu phụ tải đã cho trong những nhóm trên sơ đồ ta lập được bảngphụ tải phân xưởng như sau : Bảng 1 : Thống kê list những phụ tải của phân xưởng cơ khíTTTên thiết bịNhóm IMáy tiện renMáy tiện tự độngMáy tiện tự độngMáy tiện tự độngMáy tiện tự độngMáy tiệnPhay vạn năngPhay đứngCưa sắtTổngMôn Đồ án Cung Cấp ĐiệnSốlượngPđm, Kw1 máyTổng164, 55,1145,62,21,73,4141,354,515,32811,22,25,13,4281,3599,0510 Iđm, A11, 438,7370,928,365,5712,98,6170,93,42250,79 Ghi chúKhoa Điện-Tự Động Hóa10111011121314Nhóm IIPhay ngangPhay đứngBào ngangXọcXọcDoa ngangKhoan hướng tâmMài phẳngMài trongMài trònCưa máyCộngNhóm IIIPhay vạn năngMàiKhoan vạn năngMài dao cắt gọtKhoan bànÉp trục khuỷuMài thôCưa tayCộngNhóm IVLò kiểu buồngLò điện kiểu đứngLò điện kiểu bểBể điện phânCộngNhóm VMáy tiện renMáy tiện renMáy tiện renPhay ngangPhay vạn năngPhay răngXọcBào ngangMài trònBúa khí nénQuạtBiến áp hànMài thôKhoanCộngMôn Đồ án Cung Cấp ĐiệnLớp ĐH KTĐ – K5151, 88,42,84,51,72,85,61,71,81825,22,84,51,7182,81,792,54,5617,7345,5863,817,0911,44,345,587,0914,184,3235,793,42,24,52,80,651,71,73,42,24,52,80,651,71,720,68,615,5711,47,093,34,37,64,352,1730253010302530109547,9839,9847,9815,99151,9318104,52,82,82,82,87,6103,27,33,20,6204,52,88,42,82,815,2103,27,33,20,687,1750,6417,7311,47,0921,277,097,0938,517,7325,328,131,688,11,52234,0111 Khoa Điện-Tự Động HóaNhóm VIBàn nguộiMáy quấn dâyBàn thí nghiệmBể tẩm có đốtnóngTủ sấyKhoan bànCộngLớp ĐH KTĐ – K50, 50,5151,50,5151,271,2737,9810,130,850,650,850,6522,502,151,6554,44 Phụ tải tính toánCăn cứ những chiêu thức trên ta chọn chiêu thức xác lập phụ tải tính toáncho phân xưởng cơ khí theo giải pháp hiệu suất trung bình và thông số cực lớn ( k max ). Trình tự xác lập phụ tải thống kê giám sát những nhóm thiết bị trong phân xưởng cơ khí : – B1 : Xác định số thiết bị của 1 nhóm và hiệu suất của nhóm. n – Số thiết bịP – Công suất – B2 : Xác địnhn1 : là số thiết bị có hiệu suất lớn hơn hoặc bằng 1 nửa của thiết bịcó hiệu suất lớn nhất. P1 : Tổng hiệu suất của n1 thiết bị. n * = B3 : TínhP * = n1P1B4 : Tra bảng từ n * và P * suy ra nhq *. Tính nhq = n. nhq * B5 : Tra bảng tìm được Kmax từ nhq và KsdPtt = K max. K sd. ∑ PdmSuy raNhóm ITTTên thiết bịNhóm IMáy tiện renMáy tiện tự độngMáy tiện tự độngMáy tiện tự độngMáy tiện tự độngMôn Đồ án Cung Cấp ĐiệnSốlượngPđm, kW1 máyTổng4, 55,1145,62,24,515,32811,22,212 Iđm, A11, 438,7370,928,365,57 Ghi chúKhoa Điện-Tự Động HóaLớp ĐH KTĐ – K5Máy tiệnPhay vạn năngPhay đứngCưa sắtTổng161, 73,4141,355,13,4281,3599,0512,98,6170,93,42250,79 Ptt = K max. K sd. ∑ Pdmi = 1N hóm 1 có số lượng máy n = 16 ; Tổng hiệu suất của nhóm 1 : P1 = 99,05 kWThiết bị có hiệu suất lớn nhất là máy tiện tự động hóa và phay đứng ( P13 = P18 = P13 = P18 = 14 kW28kW ), Số lượng thiết bị có n1 ≥ 14 kW là : n1 = 7T ổng hiệu suất Pn1 = 71,3 ( kW ) Ta có : n * = P * = n1 7 = = 0, 438 n 16P n171, 3 = 0, 72P1 99, 05T ừ n * và P * ta tra bảng ( Bảng 1.5 Trang 228 sách Giáo trình Cung cấp điện NinhVăn Nam ) Ta có nhq * = 0,69 nhq = nhq *. n = 0,69. 16 = 11,04 Đối với xưởng cơ khí tra bảng ( Bảng 1.1 trang 225 sách Giáo trình Cung cấpđiện Ninh Văn Nam ) Ta có ksd = 0,3 ; cosφ = 0,55 ; tanφ = 1,52 Từ ksd và nhq tra bảng ( Bảng 1.4 trang 227 sách Giáo trình Cung cấp điện NinhVăn Nam ) Ta có kmax = 1,6 Công suất công dụng : Ptt1 = K sd. K max. P1 = 0,3. 1,6. 99, 05 = 47,54 Công suất phản kháng tính toánQtt1 = Ptt1. tan ϕ = 47,54. 1,52 = 72, 26C ông suất thống kê giám sát toàn phầnStt = Ptt2 + Qtt2 ⇒ Stt1 = 47, 542 + 72, 26 2 = 86,5 ( kVA ) Dòng điện tính toánI tt1 = Ptt13U dm. cos ϕMôn Đồ án Cung Cấp Điện47, 54 = 124, 76 ( A ) 3.0, 4.0,5513 Khoa Điện-Tự Động HóaLớp ĐH KTĐ – K5Nhóm IITTTên thiết bịNhóm IIPhay ngangPhay đứngBào ngangXọcXọcDoa ngangKhoan hướng tâmMài phẳngMài trongMài trònCưa máyCộng1011SốlượngPđm, kWIđm, A1 máyTổng151, 88,42,84,51,72,85,61,71,81825,22,84,51,7182,81,792,5 Ghi chú4, 5617,7345,5863,817,0911,44,345,587,0914,184,3235,79 Ptt = K max. K sd. ∑ Pdmi = 1N hóm 1 có số lượng máy n = 15 ; Tổng hiệu suất của nhóm 1 : P2 = 92,5 kWThiết bị có hiệu suất lớn nhất là máy tiện tự động hóa và phay đứng ( P24 = 25,2 kWP24 = 12, 6 kW ), Số lượng thiết bị có n1 ≥ 12,6 kW là : n1 = 7T ổng hiệu suất Pn1 = 61,2 ( kW ) Ta có : n * = n1 7 = = 0, 47 n 15P * = Pn1 61, 2 = 0, 66P2 92,5 Từ n * và P * ta tra bảng ( Bảng 1.5 Trang 228 sách Giáo trình Cung cấp điện NinhVăn Nam ) Ta có nhq * = 0,81 nhq = nhq *. n = 0,81. 15 = 12,15 Đối với xưởng cơ khí tra bảng ( Bảng 1.1 trang 225 sách Giáo trình Cung cấpđiện Ninh Văn Nam ) Ta có ksd = 0,3 ; cosφ = 0,55 ; tanφ = 1,52 Môn Đồ án Cung Cấp Điện14Khoa Điện-Tự Động HóaLớp ĐH KTĐ – K5Từ ksd và nhq tra bảng ( Bảng 1.4 trang 227 sách Giáo trình Cung cấp điện NinhVăn Nam ) Ta có kmax = 1,52 Công suất công dụng : Ptt 2 = K sd. K max. P2 = 0,3. 1,52. 92,5 = 42,18 ( kW ) Công suất phản kháng tính toánQtt 2 = Ptt 2. tan ϕ = 42,18. 1,52 = 64,11 ( kAVr ) Công suất đo lường và thống kê toàn phầnStt = Ptt2 + Qtt2 ⇒ Stt 2 = 42,182 + 64,112 = 76, 74 ( kVA ) Dòng điện tính toánI tt 2 = Ptt 23U dm. cos ϕ42, 18 = 110, 69 ( A ) 3.0, 4.0,55 Nhóm IIITTTên thiết bịNhóm IIIPhay vạn năngMàiKhoan vạn năngMài dao cắt gọtKhoan bànÉp trục khuỷuMài thôCưa tayCộngSốlượngPđm, kWIđm, A1 máyTổng3, 42,24,52,80,651,71,73,42,24,52,80,651,71,720,6 Ghi chú8, 615,5711,47,093,34,37,64,352,17 Ptt = K max. K sd. ∑ Pdmi = 1N hóm 1 có số lượng máy n = 9 ; Tổng hiệu suất của nhóm 1 : P3 = 20,6 kWThiết bị có hiệu suất lớn nhất là máy tiện tự động hóa và phay đứng ( P33 = 4,5 kW ), P33 = 2, 25 kWSố lượng thiết bị có n1 ≥ 2,25 kW là : n1 = 4T ổng hiệu suất Pn1 = 13,7 ( kW ) Ta có : n * = n1 4 = = 0, 44 n 9M ôn Đồ án Cung Cấp Điện15Khoa Điện-Tự Động HóaP * = Lớp ĐH KTĐ – K5Pn1 13, 7 = 0, 67P3 20, 6T ừ n * và P * ta tra bảng ( Bảng 1.5 Trang 228 sách Giáo trình Cung cấp điện NinhVăn Nam ) Ta có nhq * = 0,75 nhq = nhq *. n = 0,75. 9 = 6,75 Đối với xưởng cơ khí tra bảng ( Bảng 1.1 trang 225 sách Giáo trình Cung cấpđiện Ninh Văn Nam ) Ta có ksd = 0,3 ; cosφ = 0,55 ; tanφ = 1,52 Từ ksd và nhq tra bảng ( Bảng 1.4 trang 227 sách Giáo trình Cung cấp điện NinhVăn Nam ) Ta có kmax = 1,88 Công suất công dụng : Ptt 3 = K sd. K max. P3 = 0,3. 1,88. 20, 6 = 11, 62C ông suất phản kháng tính toánQtt 3 = Ptt 3. tan ϕ = 11, 62.1,52 = 17, 66C ông suất giám sát toàn phầnStt = Ptt2 + Qtt2 ⇒ Stt 3 = 11, 622 + 17, 662 = 21,14 ( kVA ) Dòng điện tính toánI tt 3 = Ptt 33U dm. cos ϕ11, 62 = 30,5 ( A ) 3.0, 4.0, 55N hóm IVTTTên thiết bịNhóm IVLò kiểu buồngLò điện kiểu đứngLò điện kiểu bểBể điện phânCộngSốlượngPđm, kWIđm, A1 máyTổng302530103025301095Ghi chú47, 9839,9847,9815,99151,93 Ptt = K max. K sd. ∑ Pdmi = 1N hóm 1 có số lượng máy n = 4 ; Tổng hiệu suất của nhóm IV : P4 = 95 kWThiết bị có hiệu suất lớn nhất là máy tiện tự động hóa và phay đứng ( P41 = P43 = P41 = P43 = 15 kW30kW ), Số lượng thiết bị có n1 ≥ 15 kW là : n1 = 3T ổng hiệu suất Pn1 = 85 ( kW ) Môn Đồ án Cung Cấp Điện16Khoa Điện-Tự Động HóaLớp ĐH KTĐ – K5Ta có : n * = n1 3 = = 0, 75 n 4P * = Pn1 85 = 0,89 P4 95T ừ n * và P * ta tra bảng ( Bảng 1.5 Trang 228 sách Giáo trình Cung cấp điện NinhVăn Nam ) Ta có nhq * = 0,9 nhq = nhq *. n = 0,9. 4 = 3,6 Đối với xưởng cơ khí nhóm lò điện thao tác lien tục tra bảng ( Bảng 1.1 trang225 sách Giáo trình Cung cấp điện Ninh Văn Nam ) Ta có ksd = 0,7 ; cosφ = 0,9 ; tanφ = 0,48 Từ ksd và nhq tra bảng ( Bảng 1.4 trang 227 sách Giáo trình Cung cấp điện NinhVăn Nam ) Ta có kmax = 1,29 Công suất tính năng : Ptt 4 = K sd. K max. P4 = 0, 7.1, 29.95 = 85, 79C ông suất phản kháng tính toánQtt 4 = Ptt 4. tan ϕ = 85, 79.0, 48 = 41,18 Công suất giám sát toàn phầnStt = Ptt2 + Qtt2 ⇒ Stt 4 = 85, 792 + 41,182 = 95,16 ( kVA ) Dòng điện tính toánI tt 4 = Ptt 43U dm. cos ϕ85, 79 = 225,14 ( A ) 3.0, 4.0,55 Nhóm VTT1011Tên thiết bịNhóm VMáy tiện renMáy tiện renMáy tiện renPhay ngangPhay vạn năngPhay răngXọcBào ngangMài trònBúa khí nénQuạtMôn Đồ án Cung Cấp ĐiệnSốlượngPđm, kW1 máyTổng104, 52,82,82,82,87,6103,2204,52,88,42,82,815,2103,217 Iđm, A50, 6417,7311,47,0921,277,097,0938,517,7325,328,1 Ghi chúKhoa Điện-Tự Động Hóa121314Lớp ĐH KTĐ – K5Biến áp hànMài thôKhoanCộng187, 33,20,67,33,20,687,1731,688,11,52234,01 Ptt = K max. K sd. ∑ Pdmi = 1N hóm 1 có số lượng máy n = 16 ; Tổng hiệu suất của nhóm 5 : P5 = 87,17 kWThiết bị có hiệu suất lớn nhất là máy tiện tự động hóa và phay đứng ( P51 = 20 kW ) P51 = 10 kWSố lượng thiết bị có n1 ≥ 10 kW là : n1 = 5T ổng hiệu suất Pn1 = 45,2 ( kW ) Ta có : n * = n1 5 = = 0, 28 n 18P * = Pn1 45, 2 = 0,52 P5 87,17 Từ n * và P * ta tra bảng ( Bảng 1.5 Trang 228 sách Giáo trình Cung cấp điện NinhVăn Nam ) Ta có nhq * = 0,71 nhq = nhq *. n = 0,71. 18 = 12,78 Đối với xưởng cơ khí và quạt, nhóm hàn tra bảng ( Bảng 1.1 trang 225 sách Giáotrình Cung cấp điện Ninh Văn Nam ) Ta có ksd = 0,5 ; cosφ = 0,5 ; tanφ = 1,73 Từ ksd và nhq tra bảng ( Bảng 1.4 trang 227 sách Giáo trình Cung cấp điện NinhVăn Nam ) Ta có kmax = 1,28 Công suất tính năng : Ptt 5 = K sd. K max. P5 = 0,5. 1, 28.87,17 = 55, 79C ông suất phản kháng tính toánQtt 5 = Ptt 5. tan ϕ = 55, 79.1,73 = 95,52 Công suất giám sát toàn phầnStt = Ptt2 + Qtt2 ⇒ Stt 5 = 55, 792 + 95,522 = 110, 62 ( kVA ) Dòng điện tính toánI tt 5 = Ptt 53U dm. cos ϕ55, 79 = 146, 41 ( A ) 3.0, 4.0,55 Nhóm VITTTên thiết bịMôn Đồ án Cung Cấp ĐiệnSốPđm, kW18Iđm, AGhi chúKhoa Điện-Tự Động HóaLớp ĐH KTĐ – K5Nhóm VIBàn nguộiMáy quấn dâyBàn thí nghiệmBể tẩm có đốtnóngTủ sấyKhoan bànCộnglượng1 máyTổng0, 50,5151,50,5151,271,2737,9810,130,850,650,850,6522,502,151,6554,44 Ptt = K max. K sd. ∑ Pdmi = 1N hóm 1 có số lượng máy n = 8 ; Tổng hiệu suất của nhóm 1 : P1 = 22,5 kWThiết bị có hiệu suất lớn nhất là máy tiện tự động hóa và phay đứng ( P53 = 15 kW ) P53 = 7,5 kWSố lượng thiết bị có n1 ≥ 7,5 kW là : n1 = 1T ổng hiệu suất Pn1 = 15 ( kW ) Ta có : n * = n1 1 = = 0,13 n 8P * = Pn115 = 0, 67P6 22,5 Từ n * và P * ta tra bảng ( Bảng 1.5 Trang 228 sách Giáo trình Cung cấp điện NinhVăn Nam ) Ta có nhq * = 0,22 nhq = nhq *. n = 0,22. 8 = 1,76 Đối với xưởng cơ khí tra bảng ( Bảng 1.1 trang 225 sách Giáo trình Cung cấpđiện Ninh Văn Nam ) Ta có ksd = 0,3 ; cosφ = 0,55 ; tanφ = 1,52 Từ ksd và nhq tra bảng ( Bảng 1.4 trang 227 sách Giáo trình Cung cấp điện NinhVăn Nam ) Ta có kmax = 2,14 Công suất tính năng : Ptt 6 = K sd. K max. P6 = 0,3. 2,14. 22,5 = 14, 45C ông suất phản kháng tính toánQtt 6 = Ptt 6. tan ϕ = 14, 45.1,52 = 21,96 Công suất thống kê giám sát toàn phầnStt = Ptt2 + Qtt2 ⇒ Stt1 = 14, 452 + 21,96 2 = 26, 29 ( kVA ) Dòng điện tính toánMôn Đồ án Cung Cấp Điện19Khoa Điện-Tự Động HóaPtt 6I tt 6 = 3U dm. cos ϕLớp ĐH KTĐ – K514, 45 = 37,92 ( A ) 3.0, 4.0,55 B.Phụ tải chiếu sáng – Khi chiếu sáng nên dùng đèn sợi đốt vì đèn tuýp nhạy cảm với điện áp ( U < 180 v thì đèn tắt ) và ánh sáng không thật. - Tra bảng với phân xưởng cơ khí phụ tải chiếu sáng là P0 = 15W / mét vuông. - Diện tích của phân xưởng : S = S1. n = 9. 70 = 630 m2Trong đó : S1 : là diện tích quy hoạnh chiếm chỗ trung bình của một máy công tác làm việc. n : Tổng số máy công tác làm việc trong phân xưởng. Vậy hiệu suất chiếu sáng cho hàng loạt xưởng là : Pcsx = P0. S = 15.630 = 9, 45 ( kW ) - Ngoài chiếu sáng chung ra cần trang bị thêm mỗi máy công tác làm việc 1 đèn sợi đốtcông suất 100W ( trừ quạt ). Như vậy cần thêm 69 bóng. Pcsm = 69.0,1 = 6,9 ( kW ) - Vậy tổng hiệu suất chiếu sáng là : Pcst = 9,45 + 6,9 = 16,35 ( kW ). - Bố trí đèn trong khu vực theo dãy. C. Phụ tải đo lường và thống kê của những thiết bị trong phân xưởng : Phụ tải tính năng của phân xưởng : Pttpx = K dt. ∑ Ptti = 0,8. ( 47,54 + 42,18 + 11, 62 + 85, 79 + 55, 79 + 14, 45 ) = 205,9 ( kW ) Trong đó : Kdt là thông số đồng thời của toàn phân xưởng, vì n = 6 lấy Kdt = 0,8 Phụ tải phản kháng của phân xưởng : Qttpx = K dt. ∑ Qtti = 0,8. ( 72, 26 + 64,11 + 17,66 + 41,18 + 95,52 + 21,96 ) = 250,152 ( kVAr ) D. Phụ tải đo lường và thống kê toàn phân xưởngSttpx = ( Ppx + Pcs ) 2 + Q px = ( 205,9 + 16,35 ) 2 + 250,152 2 = 334, 62 ( kVA ) I ttpx = Sttpxcos ϕ = 3U334, 62 = 482,98 ( A ) 30, 4P ttpx + PcsSttpx205, 9 + 16,35 = 0, 66334, 62C hương II : Lập sơ đồ và thiết kế mạng điện cung cấp cho hàng loạt phânxưởngI. Khái quát chungMôn Đồ án Cung Cấp Điện20Khoa Điện-Tự Động HóaLớp ĐH KTĐ – K5Sơ đồ nguyên tắc, sơ đồ đi dây là một bộ phận quan trọng của mạng lưới hệ thống cung cấpđiện. Đây là bước quan trọng trong quy trình thiết kế, bởi có thiết kế được sơ đồ đi dâygọn nhẹ, tiết kiệm chi phí thì mới bảo vệ được những nhu yếu kinh tế tài chính, kỹ thuật. Căn cứ vào cácsơ đồ nguyên tắc mà ta có phương hướng chọn dây dẫn, dây cáp cho tương thích.  Sơ đồ nối dây mạng điện áp thấpMạng điện áp là mạng động lực hoặc chiếu sáng trong phân xưởng với cấp điệnáp thường là 380 v / 220 v, 220 v / 127 v. Sơ đồ mạng động lực : Có 2 dạng : Dạng hình tia và dạng phân nhánh  Mạng hình tia : Sơ đồ mạng hình tia cung cấp cho phụ tải phân bổ trên diện tích quy hoạnh rộng như cáckhu dân cư phân xưởng có độ an toàn và đáng tin cậy cao. Ưu điểm : Sơ đồ nối dây rõ ràng, đơn thuần, độ đáng tin cậy cao, quản lý và vận hành thao tác thuận tiện. Nhược điểm : Tốn nhiều dây dẫn nên ảnh hưởng tác động đến kinh tế tài chính và vốn góp vốn đầu tư.  Dạng phân nhánh : Sơ đồ nối dây mạng phân nhánh thường dùng trong những phân xưởng có phụ tảikhông quan trọng.  So sánh 2 dạng mạng nối dây hình tia và phân nhánh : Sơ đồ cung cấp điện bằng đường dây chính có độ an toàn và đáng tin cậy kém hơn so với hìnhtia. Sơ đồ cấp điện bằng đường dây chính rẻ tiền hơn hình tia. Sơ đồ cung cấp điện bằng đường dây chính có dòng ngắn mạch lớn hơn so vớihình tia, tổn thất điện áp nhỏ hơn. Từ MBA có những đường dây cung cấp điện cho những thanh cái, từ những thanh cái cócác đường dây cung cấp điện cho những tủ động lực hoặc tải có hiệu suất lớn. Nhờ có hệthống thanh cái nên được dùng cho tải có hiệu suất lớn, tổn hao nhỏ và thường dùngcho phân xưởng có phụ tải phân bổ tương đối đều. 1. Sơ đồ nguyên tắc và sơ đồ đi dây trong phân xưởnga. Phía cao áp : - Phân xưởng cơ khí là phụ tải loại 3 với quy mô không lớn nên nhu yếu cung cấpđiện không cao, ta chỉ cần dùng 1 MBA có 1 nguồn cấp. - Đối với những nhà máy sản xuất quy mô nhỏ có 1 trạm MBA thì đưa thẳng cáp trung ápcấp điện đến trạm. b. Phía hạ áp : - Căn cứ vào 2 dạng mạng hình tia và phân nhánh với những ưu điểm yếu kém củachúng, và với những phụ tải phân bổ là tương đối đều. Vì vậy ta nên chọn sơ đồ đi dâymạng hình tia. - Để bảo vệ việc cấp điện liên tục nên ta phải thêm 1 máy phát điện cho phânxưởng. Môn Đồ án Cung Cấp Điện21Khoa Điện-Tự Động HóaLớp ĐH KTĐ – K5c. Các thiết bị sử dụng trong sơ đồ nguyên tắc - Cầu dao cách ly - Chống sét van - Cầu chì cao áp - Aptomat - Máy biến áp nối theo kiểu Y / Y0, sơ đồ Y. thứ cấp Y0 - Máy biến dòng TI.Giải thích thiết bị dùng trong trạm :  Cầu dao cách ly chỉ được phép đóng cắt khi không tải, sau khi cắt phải đóng về bộphận tiếp đất để bảo vệ bảo đảm an toàn cho công nhân quản lý và vận hành, thay thế sửa chữa khi có sự cố. - Cầu chì cao áp dùng để bảo vệ ngắn mạch. - Aptomat có trách nhiệm đóng, cắt mạch điện và bảo vệ quá tải, ngắn mạch. - Chống sét van, dùng để chống tuy nhiên quá điện áp truyền từ đường dây vào trạmbiến áp. - Máy biến dòng có trách nhiệm biến hóa dòng điện từ trị số lớn xuống trị số nhỏ ( 5A ) cung cấp cho phụ tải và những thiết bị thống kê giám sát. - Thanh cái để phân phối điện đến những lưới hạ áp. Sơ đồ của trạm có 1 máy biến áp có : - Ưu điểm : Sơ đồ có cấu trúc đơn thuần. Thiết bị rẻ tiền và vốn góp vốn đầu tư ít. Kích thước trạm nhỏ gọn. Dễ quản lý và vận hành và thay thế sửa chữa. - Nhược điểm : Cầu dao cách ly chỉ được dùng để đóng, cắt khi không có tải. Sau mỗi lầncầu chì cao áp tác động ảnh hưởng thì việc sửa chữa thay thế gặp nhiều khó khăn vất vả. Môn Đồ án Cung Cấp Điện22Khoa Điện-Tự Động HóaLớp ĐH KTĐ – K5Hình 2 : Sơ đồ nguyên tắc cung cấp điện từ MBA2. Chọn dung tích MBA và số lượng MBAMột số chiêu thức xác lập hiệu suất MBA như sau : - Xác định hiệu suất MBA theo tỷ lệ phụ tải : + Mật độ phụ tải được xác lập : σ = ( kVA / m 2 ) F. c osφ1. P = K nc. ∑ Pdtlà phụ tải giám sát trong điều kiện kèm theo thao tác thông thường : Trạm 1 MBA : Sdm ≥ Stt. Trạm n MBA : Sdm ≥ Stt. Trong điều kiện kèm theo thao tác sự cố MBA hoặc sự cố đường dây : Trong điều kiện kèm theo khicó sự cố ở trạm có nhiều MBA mà 1 MBA có sự cố hoặc sự cố đường dây lân cậncung cấp đến 1 MBA : Trạm 1 MBA : Kqt. Sđm ≥ SscTrạm n MBA : ( n-1 ). Kqt. Sđm ≥ SscTrong đó Kqt : Hệ số quá tải MBASđm : Công suất mức của MBASsc : Phụ tải của trạm cần truyền tải khi có sự cốMột cách gần đúng : Kqt = 1,4 với điều kiện kèm theo thông số phụ tải của máy móc trước sựcố không quá 0,93 và quá tải không quá 5 ngày đêm và mỗi ngày không 6 h. khi chọnMôn Đồ án Cung Cấp Điện23Khoa Điện-Tự Động HóaLớp ĐH KTĐ – K5cống suất MBA cần chú ý quan tâm hiệu suất cao theo thiên nhiên và môi trường ( thường là những máy do liên xô chếtạo ) : Nhiệt độ trung bình trong năm : Nhiệt độ lớn nhất trong năm : + 50 C + 350 C + 50 CKhi nhiệt độ môi trường tự nhiên thao tác lớn hơnphải hiệu chỉnh lại. Căn cứ vào điều kiện kèm theo chọn MBA, với phân xưởng cơ khí số 2 này, ta chọn MBAcó hiệu suất : Sđm ≥ SttTrong trường hợp xảy ra sự cố thì : Kqt. Sđm ≥ Stt. Để xác lập dung tích TBA thì ta địa thế căn cứ vào phụ tải toàn khu công trình công suấtcủa trạm được xác lập như sau : SđmMBA ≥ Stt. Dựa vào hiệu quả giám sát ta có những thông số kỹ thuật sau : Stt = 334,62 ( kVA ) Dòng điện đo lường và thống kê của toàn khu công trình là : Itt = 482,98 ( A ) Để xác lập dung tích và số lượng MBA ta cần phải thực thi đo lường và thống kê kinh tếkĩ thuật cho nhiều giải pháp, sau đó chọn giải pháp tối ưu nhất. Tổn hao điện năng được xác lập theo công thức :  S  ∆ A = ∆ P. t + ∆ P.  tt . τ  S dmMBA  ( kWh ) Trong đó : ∆ P0 ' : tổn thất hiệu suất công dụng không tải kể cả phần hiệu suất phản kháng gâyra. ∆ P0 ' = P0 + K kt. ∆ Q0P0 : tổn thất hiệu suất không tải của máy biến áp được ghi trên nhã máy. Kkt : Hệ số dung tích kinh tế tài chính thường chọn Kkt = 0,05 ( kW / kVA ) t là thời hạn sử dụng MBA trong một năm t = 8760 giờ. : thời hạn tổn thất hiệu suất lớn nhất. τ = ( 0, 0124 + Tmax. 10 − 4 ) 2. 8760V ới Tmax là thời hạn sử dụng hiệu suất lớn nhất ∆ Q0 : tổn thất hiệu suất phản kháng lúc không tải do lõi thép. ∆ Q0 = I 0 %. S dmMBA100 ( kVA ) Môn Đồ án Cung Cấp Điện24Khoa Điện-Tự Động HóaLớp ĐH KTĐ – K5I0 % : dòng điện không tải của MBASđmMBA : Dung lượng định mức của máy biến áp ∆ PN ' : tổn thất điện áp lúc ngắn mạch kể cả hiệu suất phản kháng gây ra ∆ P = ∆ P + K kt. ∆ QNVới ∆ PN ' : tổn thất lúc ngắn mạch ∆ QN ∆ QN = : tổn thất hiệu suất lúc ngắn mạch gây ra. U N %. S dmMBA100 ( kVAr ) UN % : điện áp ngắn mạch %.  S  ∆ A = n. ∆ P. t + ∆ PN '.  tt . τ  SdmMBA  ( kWh ) Trong đó : SđmMBA : Dung lượng định mức MBA ∆ PN ' : Tổn thất điện áp lúc ngắn mạch kể cả hiệu suất phản kháng gây ra ∆ P : Tổn thất hiệu suất tính năng không tải kể cả phần do hiệu suất phản khánggây ra. n : Số lượng MBA mắc song song. t : thời hạn sử dụng MBA trong một năm t = 8760 giờ : thời hạn tổn thất hiệu suất lớn nhấtτ = ( 0, 0124 + Tmax. 10 − 4 ) 2. 8760T max : thời hạn sử dụng hiệu suất lớn nhất. Tmax = 4500 ( giờ / năm ) τ = ( 0,0124 + 4500.10 − 4 ) 2. 8760 = 1873T hời gian tổn thất hiệu suất lớn nhất : giờ. Dựa vào phụ tải toàn phân xưởng là : Sttpx = 334,62 kVA ta đưa ra nhiều phươngán lựa chọn máy biến áp sao cho tương thích theo tiêu chuẩn : TCVN 1983 - 1994 điện áp 15 kV ; 22 kV ± 2x2, 5 % / 0,4 kVĐối với khu công trình ta đang xét thì ta đưa ra 2 giải pháp chọn : 2.1. Phương án 1 : Dùng 1 MBA 3 pha có dung tích : 400 kVAHãng sản xuất thiết bị ABB - Có những thông số kỹ thuật kĩ thuật sau : • Công suất định mức : SđmMBA = 400 kVA • Điện áp định mức sơ cấp 22 kVMôn Đồ án Cung Cấp Điện25

Source: https://vh2.com.vn
Category : Chế Tạo