Thiết kế cung cấp điện công ty chế biến gỗ thanh bình
- 128 trang
- file .pdf
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành công nghiệp GVHD: PGS.TS PHAN QUỐC DŨNG
LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay nền kinh tế nước ta đang tăng trưởng nhanh, đời sống xã hội ngày càng được
nâng cao vì vậy nhu cầu điện năng trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ và sinh
hoạt càng càng tăng. Do đó việc thiết kế cung cấp điện nhằm phục vụ cho các nhu cầu trên một
cách tốt nhất là một phần quan trọng không thể thiếu trong việc phục vụ cho các nhu cầu trong
đời sống cũng như sản xuất kinh doanh.
Muốn giải quyết tốt nhất những vấn đề nêu trên, cần có những hiểu biết sâu sắc, toàn diện
không những về cung cấp điện, thiết bị điện, mà còn cả về hệ thống năng lượng. Tuy nhiên, việc
tính toán thiết kế cung cấp điện là một công việc hết sức khó khăn, đòi hỏi ở nhà thiết kế ngoài
lĩnh vực kỹ thuật chuyên môn còn có sự hiểu biết về mọi mặt như: môi trường, xã hội, đối tượng
cấp điện,...trong quá trình thiết kế cấp điện, một phương án được xem là hợp lý và tối ưu khi nó
thỏa các yêu cầu sau:
Vốn đầu tư nhỏ báo độ tin cậy cung cấp điện tùy theo mức độ tính chất của phụ
tải.
Chi phí vận hành hàng năm thấp.
Bảo đảm an toàn cho người và thiết bị.
Thuận tiện cho việc vận hành, bảo quản, và sửa chữa.
Đảm bảo chất lượng điện năng( nhất là đảm bảo độ lệch và độ dao động điện áp
bé nhất và nằm trong giới hạn cho phép so với định mức.)
Tuy nhiên, do đây là lần đầu tiên trong thiết kế cung cấp còn hạn chế về kiến thức, kinh
nghiệm thực tế, tài liệu tham khảo thời gian thực hiện nên luận văn không thể tránh khỏi những
thiếu sót. Vì vậy em mong nhận được sự thông cảm và tận tình chỉ dẫn của các thầy cô để luận
văn được hoàn thành một cách tốt nhất.
Em xin chân thành cảm ơn.
TpHCM, Ngày 20 Tháng 01 Năm 2013
Sinh viên thực hiện
Đặng Thành Thảo
ĐẶNG THÀNH THẢO 0851030073
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành công nghiệp GVHD: PGS.TS PHAN QUỐC DŨNG
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành được luận văn tốt nghiệp này, lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn thầy
Phan Quốc Dũng, các thầy cô giảng dạy tại khoa Xây Dựng- Điện và các bạn sinh viên cùng
nhóm làm luận văn tốt nghiệp đã luôn quan tâm hướng dẫn, động viên và giúp đỡ em trong suốt
quá trình học tập tại trường cũng như trong thời gian làm luận văn tốt nghiệp
Sinh viên thực hiện
Đặng Thành Thảo
ĐẶNG THÀNH THẢO 0851030073
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành công nghiệp GVHD: PGS.TS PHAN QUỐC DŨNG
GIỚI THIỆU CÔNG TY CHẾ BIẾN GỖ THANH BÌNH
Công ty chế biến gỗ Thanh Bình được đặt ở thị trấn Bình Dương huyện Phù Mỹ tỉnh
Bình Định. Vi trí công ty nằm gần quốc lộ 1A rất thuân tiện cho việc vận chuyển và trao đổi
hàng hóa vói các tỉnh thành trong cả nước.
Công ty chuyên sản xuất và lắp ráp các vật liệu dân dụng và trang trí nội thất được chế
biến từ gỗ.
Nhà máy làm việc với tính chất dây chuyền, làm việc theo chế độ một ca với gần 100
thiết bị phụ vụ cho sản suất.
Mặt bằng công ty gồm các khu vực sau:
- Khu nhà ăn.
- Khu nhà nghỉ công nhân.
- Kho vật tư.
- Kho thành phẩm.
- Phòng giám đốc.
- Phòng hành chính – quản trị.
- Phòng tạo mẫu.
- Khu vực sản xuất.
- Khu vực sơn.
- Khu vực lắp ráp.
- Nhà để xe và phòng bảo vệ.
MỤC LỤC
ĐẶNG THÀNH THẢO 0851030073
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành công nghiệp GVHD: PGS.TS PHAN QUỐC DŨNG
Lời mở đầu
Lời cảm ơn
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn
Nhận xét của giáo viên phản biện
Giới thiệu công ty chế biến gỗ Thanh Bình
Mục lục
CHƯƠNG I: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN ....................................................................1
LÝ THUYẾT..................................................................................................................................1
TÍNH TOÁN.................................................................................................................................10
I. Xác định tâm phụ tải.......................................................................................................10
II. Tính toán phụ tải động lực của các nhóm......................................................................15
III. Tính phụ tải chiếu sáng...................................................................................................27
CHƯƠNG II: TRẠM BIẾN ÁP VÀ MÁY PHÁT DỰ PHÒNG.............................................48
I. Khát quát về máy biến áp...............................................................................................48
II. Máy phát dự phòng.........................................................................................................50
CHƯƠNG III: THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP...................................................................51
I. Chọn dây dẫn và thiết bị bảo vệ.....................................................................................51
II. Tính toán cụ thể...............................................................................................................53
CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN SỤT ÁP TRÊN ĐƯỜNG DÂY................................................75
I. Lý thuyết..........................................................................................................................75
II. Tính toán xác định sụt áp trên dây dẫn........................................................................76
CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH.............................................................................91
I. Lý thuyết..........................................................................................................................91
II. Tính toán .........................................................................................................................91
CHƯƠNG VI: BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG...............................................................100
I. Ý nghĩa của việc nâng cao hệ số cosφ..........................................................................100
II. Các biện pháp nâng cao hệ số cosφ.............................................................................100
III. Bù công suất phản kháng cho nhà máy......................................................................101
CHƯƠNG VII: AN TOÀN ĐIỆN...........................................................................................105
ĐẶNG THÀNH THẢO 0851030073
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành công nghiệp GVHD: PGS.TS PHAN QUỐC DŨNG
I. Phương pháp lựa chọn.................................................................................................105
II. Các dạng sơ đồ nối đất................................................................................................105
III. Chọn sơ đồ nối đất cho nhà máy................................................................................108
IV. Tính toán nối đất làm việc..........................................................................................108
V. Tính dòng ngắn mạch một pha..................................................................................111
CHƯƠNG VIII: CHỐNG SÉT..............................................................................................117
I. Các nguyên tắc thực hiện............................................................................................117
II. Các hệ thống chống sét hiện nay................................................................................117
III. Tính toán và chọn thiết bị chống sét..........................................................................118
ĐẶNG THÀNH THẢO 0851030073
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành công nghiệp GVHD: PGS.TS PHAN QUỐC DŨNG
CHƯƠNG I
XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN
A. LÝ THUYẾT:
I. XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI :
1. Cơ sở lý thuyết :
Mạng điện phân xưởng là mạng điện có nhiệm vụ phân phối và truyền tải điện năng đến
thiết bị dùng điện.
Trong việc thiết kế một hệ thống cung cấp điện cho xí nghiệp thì việc thiết kế mạng điện
phân xưởng có ảnh hưởng rất lớn đến độ tin cậy, tổn thất điện năng, cũng như vốn đầu tư của hệ
thống ví mạng điện phân xưởng được thiết lập dựa vào qui trình công nghệ cũng như công suất
và vị trí lắp đặt của từng thiết bị hay nhóm thiết bị.
Vì vậy vấn đề phụ tải tính toán mang tính chất quyết định cho việc thiết kế được tốt nhất
và để có một phương pháp tính toán phù hợp với tình hình cụ thẻ của công ty, thì người thiết kế
cần phải phân tích kỹ càng để chọn được phương pháp tối ưu.
2. Mục đích :
Xác định tâm phụ tải là nhằm xắc định vị trí hợp lí để đặt các tủ phân phối(hoặc tủ động
lực). Vì khi đặt tủ phân phối (hoặc đông lực) tai vị trí đó thì ta thực hiện được việc cung cấp điện
với điện áp tổn thất và tổn thất công suất nhỏ , chi phí vào loại hợp lí nhất. Tuy nhiên , việc lựa
chọn vị trí cuối cùng còn phụ thuộc vào yếu tố khác như : đảm bảo tính mỹ quan, tính thuậ tiện
và an toàn trong thao tác,v.v..
Ta có thể xác định tâm phụ tải cho nhóm thiết bị (để định vị trí đặt tủ động lực của một
phân xưởng, vài phân xưởng hoặc toàn bộ nhà máy (để xác định vị trí tủ phân phối) Nhưng để
đơn giản công việc tính toán thì ta cần xác định tâm phụ tải cho các vị trí đặt tủ phân phối. Còn
vị trí đặt tủ động lực cần xác một vị trí tương đối bằng ước lượng sao cho và đầu tiên gần các
động cơ có công suất lớn.
3. Công thức tính :
Tâm phụ tải được xác định theo thứ tự từng nhóm nhỏ, sau cùng là toàn bộ các phân
xưởng trong nhà máy.
Tính tâm phụ tải tùng nhóm :
Công thức :
ĐẶNG THÀNH THẢO 0851030073 Trang 1
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành công nghiệp GVHD: PGS.TS PHAN QUỐC DŨNG
∑𝑛
𝑖=1 𝑥𝑖 𝑋 𝑃đ𝑚𝑖 ∑𝑛
𝑖=1 𝑦𝑖 𝑋 𝑃đ𝑚𝑖
X= ; Y=
∑𝑛
𝑖=1 𝑃đ𝑚𝑖 ∑𝑛
𝑖=1 𝑃đ𝑚𝑖
Trong đó: X,Y là hoành độ và tung độ của tâm phụ tải nhóm
x i ,y i là hoành độ và tung độ của thiết bị thứ i
P dmi là công suất định mức của thiết bị thứ i.
Tính tâm phụ tải toàn công ty :
Công thức :
∑𝑛
𝑖=1 𝑋𝑖 𝑋 𝑃𝑖 ∑𝑛
𝑖=1 𝑌𝑖 𝑋 𝑃𝑖
Xct = ; Yc t=
∑𝑛
𝑖=1 𝑃𝑖 ∑𝑛
𝑖=1 𝑃𝑖
Trong đó: Xct,Yct là hoành độ và tung độ của tâm phụ tải công ty
X i ,Y i là hoành độ và tung độ của tâm phụ tải nhóm
Pi là công suất của từng nhóm
II.PHÂN NHÓM PHỤ TẢI :
1. Ý nghĩa :
Việc phân nhóm thiết bị trong một phân xưởng, nhà máy...là bước đầu tiên và có ý nghĩa
quan trọng trong thiết kế cung cấp điện.
Phân nhóm phụ tải là phân bố thiết bj sao cho tiện lợi trong vận hành, dễ dàng xử lý sự
cố và phân bố công suất phụ tải hợp lý trên mặt bằng tổng thể để việc lựa chọn lắp đặt thuận lợi.
2. Khái niệm chung:
Khi thiết kế cung cấp điện cho một nhà máy ,phân xưởng , xí nghiệp , hộ tiêu thụ thì một
trong những công việc rất quan trọng mà ta phải làm đó là tiến hành xác định phụ tải tính toán
cho nhà máy hay phân xưởng đó.
- Phụ tải tính toán(PTTT) : Phụ tải tính toán toán theo điều kiện phát nóng là phụ tải giả
thiết(không đổi) lâu dài của các phần tử trong hệ thống cung cấp điện tương đương với phụ tải
thực tế(biến đổi) theo điều kiện tắc dụng nhiệt nặng nề nhất. Nói cách khác phụ tải tính toán
cũng làm dây dẫn nóng tới nhiệt độ bằng với nhiệt độ lớn nhất do phụ tải tính toán gây ra. Do
vậy , về phương diện phát nóng nếu ta chọn thiết bị điện theo điều kiện tính toán có thể đảm bảo
an toàn cho thiết bị đó trong một trạng thái vận hành bình thường.
3. Nguyên tắc phân nhóm thiết bị :
ĐẶNG THÀNH THẢO 0851030073 Trang 2
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành công nghiệp GVHD: PGS.TS PHAN QUỐC DŨNG
Tùy từng trường hợp cụ thể và số thiết bị mà ta có thể phân nhóm các thiết bị như sau :
- Phân nhóm theo mặt bằng.
- Phân nhóm theo chế độ làm việc.
- Phân nhóm theo dây chuyền sản xuất.
- Phân nhóm theo cấp điện áp
4. Mục đích xác định phụ tải tính toán :
Xác định phụ tải tính toán là một công đoạn rất quan trọng trong thiết kế cung cấp điện,
nhằm làm cơ sở lựa chọn dây dẫn và các thiết bị của lưới điện cho phụ hợp với mạng điện.
III. CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN :
1. Một số khái niệm :
a. Hệ số sử dụng Ksd :
Là tỉ số của phụ tải tính toán trung bình với công suất đặt (công sất định mức ) của thiết
bị trong một khoảng thời gian khảo sát(giờ,ca hoặc ngày đêm,...)
Ptb
+ Đối với thiết bị : K sd = (2.2)
Pđm
n
P P tbi
+ Đối với nhóm thiết bị : K sd = tb = in1 (2.3)
Pđm
P
i 1
đmi
Hệ số sử dụng nói lên mức sử dụng, mức độ khai thác công suất thiết bị trong khoảng
thời gian cho xem xét.
b. Hệ số đồng thời Kđt :
Là tỉ số giữa công suất tác dụng tính toán cực đại tại nơi khảo sát của hệ thống cung cấp
điện với tổng công suất tác dụng tính toán cực đại của các nhóm hộ tiêu thụ riêng biệt(hoặc các
nhóm thiết bị) nối vào nút đó :
Ptt
K đt n (2.4)
P
i 1
tti
Hệ số đồng thời phụ thuộc vào các phần tử n đi vào nhóm :
K đt =0.9 0.95 khi số phần tử n=2 4
K đt =0.8 0.85 khi số phần tử n=5 10
c. Hệ số cực đại Kmax :
ĐẶNG THÀNH THẢO 0851030073 Trang 3
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành công nghiệp GVHD: PGS.TS PHAN QUỐC DŨNG
Ptt
K max = (2.5)
Ptb
(Hệ số cực đại thường được tính với ca làm việc có phụ tải lớn.)
Hệ số K max phụ thuộc vào thiết bị hiệu quả n hq (hoặc N hq ), vào hệ số sử dụng và hàng
loạt các yếu tố khác đặc trưng cho chế độ làm việc của các thiết bị trong nhóm. Trong thực tế khi
tính toán thiết kế người ta chọn K max theo đường cong K max =( K sd . n hq ),hoặc tra trong bảng
cẩm nang tra cứu.
d. Số thiết bị hiệu quả nhq :
Giả thiết cho một nhóm n thiết bị có công suất làm việc khác nhau khi đó ta định nghĩa
n hq là một quy đổi gồm có n thiết bị có công suất định mức với chế độ làm việc như nhau và tạo
nên phụ tải tính toán bằng với phụ tải tiêu thụ chất mà thiết bị tiêu thụ trên.
n
( Pđm ) 2
n hq = ni 1 (2.6)
( Pđm ) 2
i 1
e. Hệ số nhu cầu Knc :
Là tỉ số giữa công suất tính toán(trong điều kiện thiết kế cho công suất tiêu thụ(trong điều
kiện vận hành) với công suất đặt(công suất định mức) của nhóm hộ tiêu thụ
Ptt P P
K nc tt tb K max .K sd (2.7)
Pđm Ptb Pđm
Hiện nay có nhiều phương pháp để tính PTTT, dựa trên cơ sở khoa học để tính toán phụ
tải điện và được hoàn thiện về phương diện lý thuyết trên cơ sở quan sát phụ tải công nghiệp
đang vận hành.
Thông thường những phương pháp tính toán đơn giản, thuận tiện lại cho kết quả không
thật chín xác,còn muốn chính xác cao thì phải tính toán phức tạp. Do vây tùy theo tùy theo giai
đoạn thiết kế thi công và yêu cầu cụ thể mà chọn phương pháp tính toán cho phù hợp.
Nguyên tắc chung để tính PTTT của hệ thống là tính từ thiết bị điện ngược trở về nguồn,
tức là được tính từ bậc thấp đến bậc cao của hệ thống cung cấp điện , và ta chỉ cần tính toán tại
các điểm nút của hệ thống.
Mục đích của việc tính toán phụ tải tại các điểm nút nhằm :
- Chọn tiết diện dây dẫn của lưới cung cấp và phân phối điện áp từ 1000V trở lên.
ĐẶNG THÀNH THẢO 0851030073 Trang 4
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành công nghiệp GVHD: PGS.TS PHAN QUỐC DŨNG
- Chọn số lượng và công suất của biến áp.
- Chọn tiết diện thanh dẫn của thiết bị phân phối.
- Chọn các thiết bị chuyển mạch và bảo vệ.
f. Phụ tải trung bình Ptb:
Là đặc tưng tĩnh của phụ tải trong một khoảng thời gian nào đó. Nó là căn cứ để đánh giá
gần đúng giới hạn dưới của phụ tải tính toán.
g. Phụ tải cực đại Pmax:
Được chia làm 2 nhóm:
Phụ tải cực đại Pmax:
Là phụ tải trung bình được tính trong khaongr thời gian tương đối ngắn. Để tính toán lưới
điện theo phát nóng, ta thường lấy phụ tải trung bình trong khoảng thời gian 10 phút, 30 phút, 60
phút (lúc ấy ký hiệu là P10, P 30).
Phụ tải cực đại được dùng để tính tổn thất công suất lớn nhất và để chọn các thiết bị điện, chọn
dây dẫn và cáp theo mật độ kinh tế.
Phụ tải đỉnh nhọn Pnhọn:
Là phụ tải cực đại xuất hiện trong khoảng thời gian rất ngắn từ 1 đến 2 giây. Vì vậy có khi nó
được gọi là phụ tải tức thời.
Phụ tải này được dùng để kiểm tra độ dao động điện áp, điều khiển tự khởi động của
động cơ, chọn cầu chì và tính dòng khởi động của rowle nhiệt.
h. Phụ tải tính toán Ptt:
Phụ tải tính toán theo điều kiện phát nóng cho phép được gọi tắt là phụ tải tính toán, là
phụ tải giả thiết không đổi lâu dài của các phần tử điện trong hệ thống cung cấp điện, nó tương
đương với phụ tải thực tế về phương diện tác dụng nhiệt (phụ tải tính toán cũng làm nóng dây
dẫn đến nhiệt độ bằng với nhiệt độ do phụ tải thực tế gây ra).
Nếu ta chọn các thiết bị điện theo phụ tải tính toán thì có thể đảm bảo an toàn cho các
thiết bị điện trong mọi tình trạng vận hành.
Quan hệ giữa phụ tải tính toán và các phụ tải khác:
Ptt = Kmax x Ptb
Ptb = Ksd x Pđm
ĐẶNG THÀNH THẢO 0851030073 Trang 5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành công nghiệp GVHD: PGS.TS PHAN QUỐC DŨNG
Ptb ≤ Ptt ≤ Pmax
2. Các phương pháp xác định phụ tải tính toán:
Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ tải thực tế
về mặt hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ huỷ hoại cách điện. Nói cách khác, phụ tải tính toán
cũng đốt nóng thiết bị lên tới nhiệt độ tương tự như phụ tải thực tế gây ra, vì vậy chọn các thiết
bị theo phụ tải tính toán sẽ đảm bảo an toàn thiết bị về mặt phát nóng.
Phụ tải tính toán được sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệ thống cung
cấp điện như: máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ … tính toán tổn thất công suất,
tổn thất điện năng, tổn thất điện áp; lựa chọn dung lượng bù công suất phản kháng … phụ tải tính
toán phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: công suất, số lượng, chế độ làm việc của các thiết bị điện,
trình độ và phương thức vận hành hệ thống … Nếu phụ tải tính toán xác định được nhỏ hơn phụ
tải thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ của thiết bị điện, ngược lại nếu phụ tải tính toán xác định
được lớn hơn phụ tải thực tế thì gây ra dư thừa công suất, làm ứ đọng vốn đầu tư, gia tăng tổn
thất… cũng vì vậy đã có nhiều công trình nghiên cứu về phương pháp xác định phụ tải tính toán,
song cho đến nay vẫn chưa có được phương phương pháp nào thật hoàn thiện. Những phương
pháp cho kết quả đủ tin cậy thì lại quá phức tạp, khối lượng tính toán và các thông tin ban đầu về
phụ tải lại quá lớn. Ngược lại những phương pháp tính đơn giản lại có kết quả có độ chính xác
thấp.
a. Phương pháp xác định phụ tải tính toán (PTTT) theo công suất đặt và hệ số nhu
cầu:
Ptt = knc∑𝑛𝑖=1 𝑃đ𝑖 = knc∑𝑛𝑖=1 𝑃đ𝑚𝑖
Qtt = Ptttgφ
𝑃𝑡𝑡
Stt = √𝑃𝑡𝑡2 + 𝑄𝑡𝑡
2
=
𝑐𝑜𝑠𝜑
Trong đó :
Ptt , Qtt , Stt : công suất tác dụng, công suất phản kháng, công suất biểu kiến tính
toán toàn phần của nhóm thiết bị.
knc : là hệ số nhu cầu , tra trong sổ tay kĩ thuật .
Pđi , Pđmi: : là công suất đặt và công suất định mức của thiết bị hoặc nhóm thiết bị
thứ i (trong tính toán có thể lấy gần đúng Pđ Pdđ (kW)) .
ĐẶNG THÀNH THẢO 0851030073 Trang 6
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành công nghiệp GVHD: PGS.TS PHAN QUỐC DŨNG
Nếu hệ số công suất cosφ của các thiết bị trong nhóm khác nhau thi phải tính hệ số trung
bình theo công thức:
𝑃1 𝑐𝑜𝑠𝜑1 +𝑃2 𝑐𝑜𝑠𝜑2 +⋯+𝑃𝑛 𝑐𝑜𝑠𝜑𝑛
Cosφtb =
𝑃1 +𝑃2 +⋯+𝑃𝑛
b. Phương pháp xác định PTTT theo công suất công suất trung bình và hệ số hình
dáng của đồ thị phụ tải :
Ptt = khd . Ptb
Trong đó :
khd : là hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải tra trong sổ tay kĩ thuật khi biết đồ thị
phụ tải .
Ptb : là công suât trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị (kW) .
c. Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình và độ lệch của đồ thị phụ
tải khỏi giá trị trung bình :
Ptt = Ptb .
Trong đó :
: là độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình .
: là hệ số tán xạ của .
d. Phương pháp xác định PTTT theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản
phẩm:
a0 .M
Ptt =
Tmax
Trong đó :
a0: là suất chi phí điện năng cho một đơn vị sản phẩm, kWh/đvsp.
M: là số sản phẩm sản suất trong một năm .
Tmax: là thời gian sử dụng công suất lớn nhất , (h)
Phương pháp này thường dùng để tính toán cho các thiết bị điện có đồ thị phụ tải ít biến
đổi như quạt gió, máy bơm nước, máy nén khí...khi đó phụ tải tính toán gần bằng phụ tải trung
bình và kết quả tương đối chính xác.
e. Phương pháp xác định PTTT theo suất trang bị điện trên một đơn vị diện tích:
Ptt = p0 . F
Trong đó :
ĐẶNG THÀNH THẢO 0851030073 Trang 7
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành công nghiệp GVHD: PGS.TS PHAN QUỐC DŨNG
p0 : là suất trang bị điện trên một đơn vị diện tích , (W/m2) .
F : là diện tích bố trí thiết bị , (m2) .
Phương pháp này thường dùng trong thiết kế sơ bộ.
f. Phương pháp tính trực tiếp :
Là phương pháp điều tra phụ tải trực tiếp để xác định PTTT áp dụng cho hai trường hợp:
Phụ tải rất đa dạng không thể áp dụng phương pháp nào để xác định phụ tải tính toán.
Phụ tải rất giống nhau và lặp đi lặp lại ở các khu vực khác nhau như phụ tải ở khu chung
cư .
g. Xác định phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị:
Theo phương pháp này thì phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị sẽ xuất hiện khi thiết bị có
dòng khởi động lớn nhất mở máy còn các thiết bị khác trong nhóm đang làm việc bình thường và
được tính theo công thức sau:
Iđn = Ikđ (max) + (Itt - ksd . Iđm (max))
Trong đó:
Ikđ (max): là dòng khởi động của thiết bị có dòng khởi động lớn nhất trong nhóm
máy.
Itt: là dòng điện tính toán của nhóm máy.
Iđm (max): là dòng định mức của thiết bị đang khởi động.
ksd: là hệ số sử dụng của thiết bị đang khởi động.
Trong các phương pháp trên, 3 phương pháp 4,5,6 dựa trên kinh nghiệm thiết kế và vận
hành để xác định PTTT nên chỉ cho các kết quả gần đúng tuy nhiên chúng khá đơn giản và tiện
lợi. Các phương pháp còn lại được xây dựng trên cơ sở lý thuyết xác suất thống kê có xét đến
nhiều yếu tố do đó có kết quả chính xác hơn, nhưng khối lượng tính toán hơn và phức tạp.
h. Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình và hệ số cực đại (phương
pháp số thiết bị hiệu quả):
Khi không có các số liệu cần thiết ( công suất đặt và hệ số nhu cầu, suất phụ tải trên một
diện tích, suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm) và muốn nâng cao độ chính xác của
phụ tải tính toán thì nên dùng phương pháp này.
Công thức tính:
Ptt = kmax x ksd x Pđm
Trong đó:
ĐẶNG THÀNH THẢO 0851030073 Trang 8
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành công nghiệp GVHD: PGS.TS PHAN QUỐC DŨNG
Pđm: công suất định mức.
kmax , ksd: hệ số cực đại và hệ số sử dụng.
Tính số thiết bị hiệu quả:
(∑𝑛
𝑖=1 𝑃đ𝑚𝑖 )
2
nhq=
∑𝑛 2
𝑖=1 𝑃đ𝑚𝑖
với Pđmi : công suất định mức của thiết bị thứ i.
Khi tính theo công thức này trong một số trường hợp có thể dùng công thức gần đúng
sau:
- Nếu nhq < 4 và n < 4 thì nhq < 4
Ptt = ∑𝑛𝑖=1 𝑃đ𝑚𝑖
Qtt = ∑𝑛𝑖=1 𝑄đ𝑚𝑖
- Nếu nhq < 4 và n ≥ 4 thì:
Ptt = ∑𝑛𝑖=1 𝑃đ𝑚𝑖 x kpti
Qtt = Ptttgφnh = ∑𝑛𝑖=1 k pti . 𝑃đ𝑚𝑖 . 𝑡𝑔𝜑𝑖
Nếu không có số liệ chính xác hệ số phụ tải kpt có thể lấy gần đúng như sau:
kti = 0,9 với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn
kti = 0,75 với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại.
- Nếu nhq ≥ 4 thì tìm Kmax theo nhq và Ksd
Ptt = kmax x ksd x Pđm = kmax x Ptbnh
Qtt = 1.1 x Qtbnh nếu nhq ≤ 10
Qtt = Qtbnh nếu nhq > 10
Ở đây Qtbnh = Ptbnh x tgtbnh
∑𝑐𝑜𝑠𝜑𝑖 𝑋 𝑃đ𝑚𝑖
Cosφtbnh =
∑𝑃đ𝑚𝑖
Đối với các thiết bị có đồ thị bằng phẳng, phụ tải tính toán có thể lấy bằng phụ tải trung
bình:
Ptbnh = Ptự nhiên = ksd x Pđmnh
Nếu trong mạng có thiết bị một pha thì cố gắn phân phối đề các thiết bị đó lên 3 pha của
mạng.
B.TÍNH TOÁN:
I. XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI:
ĐẶNG THÀNH THẢO 0851030073 Trang 9
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành công nghiệp GVHD: PGS.TS PHAN QUỐC DŨNG
BẢNG PHỤ TẢI NHÀ MÁY
KH Pđặt Pđặt∑ Iđm1 Cosϕ
TÊN THIẾT BỊ SL Ksd
MB (KW) (KW) (A) /tagϕ
1 Máy cưa rong 2 11,25 22,5 22,79 0,8 0,75/0,88
2 Máy cưa đĩa 2 7,5 15 15,19 0,8 0,75/0,88
3 Máy cuốn 3 7,5 22,5 16,28 0,75 0,7/1,02
4 Máy bào thẳng 3 7,5 22,5 16,2 0,75 0,7/1,02
5 Máy cưa 2 10,5 21 21,27 0,8 0,75/0,88
6 Máy cưa đĩa bàn trượt 2 3,5 7 7,59 0,8 0,75/0,88
7 Máy cưa bàn trượt 3 7,5 22,5 15,19 0,8 0,75/0,88
8 Máy bào 4 mặt 4 trục 1 28,5 28,5 61,86 0,75 0,7/1,02
9 Máy phay bàn trượt 1 trục 2 4,5 9 8,55 0,7 0,7/1,02
10 Máy phai 2 trục 2 11,5 23 22,79 0,7 0,7/1,02
11 Máy phay ro to cao tốc 2 7,5 15 16,28 0,7 0,75/0,88
12 Máy cưa nghiên lưỡi 1 7,5 7,5 15,19 0,7 0,75/0,88
13 Máy khâu chỉ keo venner 4 3,75 15 7,12 0,75 0,8/0,75
14 Máy lăn keo 4 4,5 18 8,55 0,65 0,8/0,75
15 Máy làm mộng đa năng 4 4,5 18 8,55 0,6 0,75/0,88
16 Máy đục mộng vuông 2 4,5 9 8,55 0,65 0,7/1,02
17 Máy khoan đứng đơn 3 1,5 3,5 21,27 0,7 0,75/0,88
18 Máy khoan ngang dọc 2 9 18 18,23 0,7 0,75/0,88
19 Máy dán cạnh 4 0,5 2 1,08 0,6 0,7/1,02
20 Máy xén cạnh 4 0,5 2 1,01 0,7 0,75/0,88
21 Máy xén cạnh góc 4 0,75 3 1,52 0,7 0,75/0,88
22 Máy dán cạnh tự động 2 6 12 13,02 0,6 0,7/1,02
23 Máy khoan ngang 3 1,875 5,625 3,8 0,7 0,75/0,88
24 Máy ép nóng thủy lực 2 23,5 47 42 0,7 0,85/0,62
25 Máy chà nhám băng rộng 2 3 6 6,5 0,75 0,75/0,88
26 Máy chà nhám 1 trục 2 30 60 60,77 0,7 0,75/0,88
27 Máy làm mộng finge 2 5,625 11,25 14,24 0,6 0,7/1,02
28 Máy ghép dọc 2 4,5 9 8,55 0,8 0,8/0,75
29 Máy ghép ngang 3 7,5 22,5 15,19 0,7 0,75/0,88
30 Máy cưa lộng 2 4,5 9 8,55 0,8 0,75/0,88
31 Máy làm mộng oval dương 2 3,25 6,5 4,56 0,6 0,8/0,75
32 Máy làm mộng oval âm 2 3 6 5,7 0,6 0,8/0,75
33 Máy bào 2 mặt 2 11,25 22,5 22,79 0,8 0,75/0,88
34 Máy tiện gỗ 1 3 3 5,7 0,8 0,75/0,88
35 Máy cắt phay 2 đầu 3 3,75 11,25 7,6 0,7 0,75/0,88
36 Bơm cứu hỏa 2 10,5 21 22,79 0,6 0,7/1,02
37 Máy nén khí 2 23,5 47 47,6 0,7 0,75/0,88
38 Máy lọc bụi 2 65 130 131,67 0,7 0,75/0,88
39 Máy sấy chi tiết 2 30 60 50,64 0,85 0,9/0,48
40 Lò sấy 1 75 75 126,6 0,85 0,9/0,48
ĐẶNG THÀNH THẢO 0851030073 Trang 10
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành công nghiệp GVHD: PGS.TS PHAN QUỐC DŨNG
41 Máy ép mặt 1 23,5 23,5 44,63 0,8 0,8/0,75
42 Máy ép khung 1 25,5 25,5 48,24 0,8 0,75/0,88
TỔNG 97 918,125
Căn cứ vào vị trí lắp đặt ta chia làm 5 nhóm.
NHÓM 1
Công suất đặt Tọa độ mặt bằng (m) Tâm phụ
KH (Kw) tải
TÊN THIẾT BỊ SL (m)
MB
1 T.bị ∑T.bị xi yi Xi Yi
1 Máy cưa rong 2 11,25 22,5 4,2 7/6,7
2 Máy cưa đĩa 2 7,5 15 4,2 6,4/6,1
3 Máy cuốn 3 7,5 22,5 4,8/5,3/5,9 6,7
4 Máy bào thẳng 3 7,5 22,5 4,8/5,3/5,9 7
5 Máy cưa 2 10,5 21 11,2 7/6,7
6 Máy cưa đĩa bàn trượt 2 3,5 7 5 6,4/6,1
8 Máy bào 4 mặt 4 trục 1 28,5 28,5 10 6,1
12 Máy cưa nghiên lưỡi 1 7,5 7,5 7,5 7
27 Máy làm mộng finge 2 5,625 11,25 9,4/9,8 7
28 Máy ghép dọc 2 4,5 9 10,3/10,7 7
33 Máy bào 2 mặt 2 11,25 22,5 6,1/6,7 6,1
Tổng 1 22 189,25 7,1 6,6
Tâm phụ tải được xác định theo công thức:
∑𝑛 𝑥𝑖 𝑋 𝑃đ𝑚𝑖 1355,45
X= 𝑖=1 𝑛
∑𝑖=1 𝑃đ𝑚𝑖
= = 7,1
189,125
∑𝑛 𝑦𝑖 𝑋 𝑃đ𝑚𝑖 1249
Y= 𝑖=1 𝑛
∑𝑖=1 𝑃đ𝑚𝑖
= = 6,6
189,125
Vì yêu cầu mỹ quan nên ta chọn:
X = 6,7
Y = 7,8
NHÓM 2
ĐẶNG THÀNH THẢO 0851030073 Trang 11
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành công nghiệp GVHD: PGS.TS PHAN QUỐC DŨNG
Công suất đặt Tọa độ mặt bằng (m) Tâm phụ
KH (Kw) tải
TÊN THIẾT BỊ SL (m)
MB
1 T.bị ∑T.bị xi yi Xi Yi
9 Máy phay bàn trượt 1 trục 2 4,5 9 5,2/5,7 4,3
10 Máy phai 2 trục 2 11,5 23 6,3/6,8 4,3
11 Máy phay ro to cao tốc 2 7,5 15 7,4 4,7/4,3
15 Máy làm mộng đa năng 4 4,5 18 5,2/5,7 5,1/4,7
16 Máy đục mộng vuông 2 4,5 9 6,3 5,1/4,7
25 Máy chà nhám băng rộng 2 3 6 8,5 4,7/4,3
26 Máy chà nhám 1 trục 2 30 60 10 4,7/4,3
29 Máy ghép ngang 3 7,5 22,5 9,3 5,2/4,7/4,3
30 Máy cưa lộng 2 4,5 9 4,2/4,7 4,3
31 Máy làm mộng oval dương 2 3,25 6,5 4,2 5,1/4,7
32 Máy làm mộng oval âm 2 3 6 4,7 5,1/4,7
34 Máy tiện gỗ 1 3 3 7,4 5,1
Tổng 2 26 187 7,8 4,6
Tâm phụ tải được xác định theo công thức:
∑𝑛 𝑥𝑖 𝑋 𝑃đ𝑚𝑖 1465,7
X= 𝑖=1 𝑛
∑𝑖=1 𝑃đ𝑚𝑖
= = 7,8
187
∑𝑛 𝑦𝑖 𝑋 𝑃đ𝑚𝑖 871,45
Y= 𝑖=1 𝑛
∑𝑖=1 𝑃đ𝑚𝑖
= = 4,6
187
Vì yêu cầu mỹ quan nên ta chọn:
X = 6,7
Y = 5,6
NHÓM 3
Tâm phụ
KH Công suất đặt
TÊN THIẾT BỊ SL Tọa độ mặt bằng (cm) tải
MB (Kw)
(cm)
ĐẶNG THÀNH THẢO 0851030073 Trang 12
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành công nghiệp GVHD: PGS.TS PHAN QUỐC DŨNG
1 T.bị ∑T.bị xi yi Xi Yi
7 Máy cưa bàn trượt 3 7,5 22,5 4,2/4,7/5,2 3
13 Máy khâu chỉ keo venner 4 3,75 15 6,1/6,6 3/2,6
14 Máy lăn keo 4 4,5 18 9/9,6 3/2,6
17 Máy khoan đứng đơn 3 1,5 3,5 10/10/ 10,5 4/3,5/3,5
18 Máy khoan ngang dọc 2 9 18 11 4/3,5
19 Máy dán cạnh 4 0,5 2 4,7/5,2/5,7/6,2 4
20 Máy xén cạnh 4 0,5 2 4,7/5,2/5,7/6,2 3,5
21 Máy xén cạnh góc 4 0,75 3 8/8,5 4/3,5
22 Máy dán cạnh tự động 2 6 12 4,2 4/3,5
23 Máy khoan ngang 3 1,875 5,625 9/9/9/5 4/4/3,5
24 Máy ép nóng thủy lực 2 23,5 47 10,2 3/2,6
35 Máy cắt phay 2 đầu 3 3,75 11,25 11/11/ 11,5 3/2,6/2,6
Tổng 3 38 159,87 7,4 3,1
Tâm phụ tải được xác định theo công thức:
∑𝑛 𝑥𝑖 𝑋 𝑃đ𝑚𝑖 1190,5
X= 𝑖=1 ∑𝑛
= = 7,4
𝑖=1 𝑃đ𝑚𝑖 159,87
∑𝑛 𝑦𝑖 𝑋 𝑃đ𝑚𝑖 499,06
Y= 𝑖=1 𝑛
∑𝑖=1 𝑃đ𝑚𝑖
= = 3,1
159,87
Vì yêu cầu mỹ quan nên ta chọn:
X = 7,5
Y = 2,1
NHÓM 4
KH Công suất đặt Tọa độ mặt bằng Tâm phụ tải
TÊN THIẾT BỊ SL
MB (Kw) (cm) (cm)
ĐẶNG THÀNH THẢO 0851030073 Trang 13
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành công nghiệp GVHD: PGS.TS PHAN QUỐC DŨNG
1 T.bị ∑T.bị xi yi Xi Yi
36 Bơm cứu hỏa 2 10,5 21 1,7/2.2 2,3
37 Máy nén khí 2 23,5 47 1,7/2.2 2
38 Máy lọc bụi 2 65 130 1,7/2.2 1,6
Tổng 4 6 198 1,7 1,95 1,7
Tâm phụ tải được xác định theo công thức:
∑𝑛 𝑥𝑖 𝑋 𝑃đ𝑚𝑖 386,1
X= 𝑖=1 𝑛
∑𝑖=1 𝑃đ𝑚𝑖
= = 1,9
198
∑𝑛 𝑦𝑖 𝑋 𝑃đ𝑚𝑖 350,3
Y= 𝑖=1 𝑛
∑𝑖=1 𝑃đ𝑚𝑖
= = 1,7
198
Vì yêu cầu mỹ quan nên ta chọn:
X = 0,5
Y = 1,3
NHÓM 5
Công suất đặt Tọa độ mặt bằng Tâm phụ tải
KH (Kw) (cm) (cm)
TÊN THIẾT BỊ SL
MB
1 T.bị ∑T.bị xi yi Xi Yi
39 Máy sấy chi tiết 2 30 60 4/6 11,4
40 Lò sấy 1 75 75 6 9,8
41 Máy ép mặt 1 23,5 23,5 6,6 9,8
42 Máy ép khung 1 25,5 25,5 9 9,8
Tổng 5 5 184 6,1 10,3
Tâm phụ tải được xác định theo công thức:
∑𝑛 𝑥𝑖 𝑋 𝑃đ𝑚𝑖 1134,6
X= 𝑖=1 𝑛
∑𝑖=1 𝑃đ𝑚𝑖
= = 6,1
184
∑𝑛 𝑦𝑖 𝑋 𝑃đ𝑚𝑖 1899,2
Y= 𝑖=1 𝑛
∑𝑖=1 𝑃đ𝑚𝑖
= =10,3
184
Vì yêu cầu mỹ quan nên ta chọn:
X = 6,5
Y = 10,6
II. TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐỘNG LỰC CỦA CÁC NHÓM:
ĐẶNG THÀNH THẢO 0851030073 Trang 14
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành công nghiệp GVHD: PGS.TS PHAN QUỐC DŨNG
Dùng 1 tủ phân phối chính có:
Công suất 918,125KW để cung cấp cho 5 tủ động lực còn lại
∑𝑛
𝑖=1 𝑋𝑖 𝑋 𝑃𝑖 5483,913
XTPPC = = = 5,97
∑𝑛
𝑖=1 𝑃𝑖 918,125
∑𝑛
𝑖=1 𝑌𝑖 𝑋 𝑃𝑖 4836,647
YTPPC = = = 5,2
∑𝑛
𝑖=1 𝑃𝑖 918,125
Vì yêu cầu mỹ quang nên ta dời TPPC về tọa độ :
XTPPC = 0
YTPPC = 1,6
Tủ phân phối phụ 1(TPPP1) gồm nhóm 1, nhóm 2, nhóm 3:
∑𝑛
𝑖=1 𝑋𝑖 𝑋 𝑃𝑖 3985,313
XTPPP1 = = = 7,4
∑𝑛
𝑖=1 𝑃𝑖 536,12
∑𝑛
𝑖=1 𝑌𝑖 𝑋 𝑃𝑖 2604,847
YTPPP1 = = = 4,8
∑𝑛
𝑖=1 𝑃𝑖 536,12
Vì yêu cầu mỹ quang nên ta dời TPPC về tọa độ :
XTPPP1 = 6,3
YTPPP1 = 2,1
Tủ phân phối phụ 2(TPPP2) gồm nhóm 4, nhóm 5:
∑𝑛
𝑖=1 𝑋𝑖 𝑋 𝑃𝑖 1498,6
XTPPP2 = = = 3,9
∑𝑛
𝑖=1 𝑃𝑖 382
∑𝑛
𝑖=1 𝑌𝑖 𝑋 𝑃𝑖 2231,8
YTPPP2 = = = 5,8
∑𝑛
𝑖=1 𝑃𝑖 382
Vì yêu cầu mỹ quang nên ta dời TPPC về tọa độ :
XTPPP2 = 0
YTPPP2 = 2,4
NHÓM 1
ĐẶNG THÀNH THẢO 0851030073 Trang 15
LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay nền kinh tế nước ta đang tăng trưởng nhanh, đời sống xã hội ngày càng được
nâng cao vì vậy nhu cầu điện năng trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ và sinh
hoạt càng càng tăng. Do đó việc thiết kế cung cấp điện nhằm phục vụ cho các nhu cầu trên một
cách tốt nhất là một phần quan trọng không thể thiếu trong việc phục vụ cho các nhu cầu trong
đời sống cũng như sản xuất kinh doanh.
Muốn giải quyết tốt nhất những vấn đề nêu trên, cần có những hiểu biết sâu sắc, toàn diện
không những về cung cấp điện, thiết bị điện, mà còn cả về hệ thống năng lượng. Tuy nhiên, việc
tính toán thiết kế cung cấp điện là một công việc hết sức khó khăn, đòi hỏi ở nhà thiết kế ngoài
lĩnh vực kỹ thuật chuyên môn còn có sự hiểu biết về mọi mặt như: môi trường, xã hội, đối tượng
cấp điện,...trong quá trình thiết kế cấp điện, một phương án được xem là hợp lý và tối ưu khi nó
thỏa các yêu cầu sau:
Vốn đầu tư nhỏ báo độ tin cậy cung cấp điện tùy theo mức độ tính chất của phụ
tải.
Chi phí vận hành hàng năm thấp.
Bảo đảm an toàn cho người và thiết bị.
Thuận tiện cho việc vận hành, bảo quản, và sửa chữa.
Đảm bảo chất lượng điện năng( nhất là đảm bảo độ lệch và độ dao động điện áp
bé nhất và nằm trong giới hạn cho phép so với định mức.)
Tuy nhiên, do đây là lần đầu tiên trong thiết kế cung cấp còn hạn chế về kiến thức, kinh
nghiệm thực tế, tài liệu tham khảo thời gian thực hiện nên luận văn không thể tránh khỏi những
thiếu sót. Vì vậy em mong nhận được sự thông cảm và tận tình chỉ dẫn của các thầy cô để luận
văn được hoàn thành một cách tốt nhất.
Em xin chân thành cảm ơn.
TpHCM, Ngày 20 Tháng 01 Năm 2013
Sinh viên thực hiện
Đặng Thành Thảo
ĐẶNG THÀNH THẢO 0851030073
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành công nghiệp GVHD: PGS.TS PHAN QUỐC DŨNG
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành được luận văn tốt nghiệp này, lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn thầy
Phan Quốc Dũng, các thầy cô giảng dạy tại khoa Xây Dựng- Điện và các bạn sinh viên cùng
nhóm làm luận văn tốt nghiệp đã luôn quan tâm hướng dẫn, động viên và giúp đỡ em trong suốt
quá trình học tập tại trường cũng như trong thời gian làm luận văn tốt nghiệp
Sinh viên thực hiện
Đặng Thành Thảo
ĐẶNG THÀNH THẢO 0851030073
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành công nghiệp GVHD: PGS.TS PHAN QUỐC DŨNG
GIỚI THIỆU CÔNG TY CHẾ BIẾN GỖ THANH BÌNH
Công ty chế biến gỗ Thanh Bình được đặt ở thị trấn Bình Dương huyện Phù Mỹ tỉnh
Bình Định. Vi trí công ty nằm gần quốc lộ 1A rất thuân tiện cho việc vận chuyển và trao đổi
hàng hóa vói các tỉnh thành trong cả nước.
Công ty chuyên sản xuất và lắp ráp các vật liệu dân dụng và trang trí nội thất được chế
biến từ gỗ.
Nhà máy làm việc với tính chất dây chuyền, làm việc theo chế độ một ca với gần 100
thiết bị phụ vụ cho sản suất.
Mặt bằng công ty gồm các khu vực sau:
- Khu nhà ăn.
- Khu nhà nghỉ công nhân.
- Kho vật tư.
- Kho thành phẩm.
- Phòng giám đốc.
- Phòng hành chính – quản trị.
- Phòng tạo mẫu.
- Khu vực sản xuất.
- Khu vực sơn.
- Khu vực lắp ráp.
- Nhà để xe và phòng bảo vệ.
MỤC LỤC
ĐẶNG THÀNH THẢO 0851030073
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành công nghiệp GVHD: PGS.TS PHAN QUỐC DŨNG
Lời mở đầu
Lời cảm ơn
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn
Nhận xét của giáo viên phản biện
Giới thiệu công ty chế biến gỗ Thanh Bình
Mục lục
CHƯƠNG I: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN ....................................................................1
LÝ THUYẾT..................................................................................................................................1
TÍNH TOÁN.................................................................................................................................10
I. Xác định tâm phụ tải.......................................................................................................10
II. Tính toán phụ tải động lực của các nhóm......................................................................15
III. Tính phụ tải chiếu sáng...................................................................................................27
CHƯƠNG II: TRẠM BIẾN ÁP VÀ MÁY PHÁT DỰ PHÒNG.............................................48
I. Khát quát về máy biến áp...............................................................................................48
II. Máy phát dự phòng.........................................................................................................50
CHƯƠNG III: THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP...................................................................51
I. Chọn dây dẫn và thiết bị bảo vệ.....................................................................................51
II. Tính toán cụ thể...............................................................................................................53
CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN SỤT ÁP TRÊN ĐƯỜNG DÂY................................................75
I. Lý thuyết..........................................................................................................................75
II. Tính toán xác định sụt áp trên dây dẫn........................................................................76
CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH.............................................................................91
I. Lý thuyết..........................................................................................................................91
II. Tính toán .........................................................................................................................91
CHƯƠNG VI: BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG...............................................................100
I. Ý nghĩa của việc nâng cao hệ số cosφ..........................................................................100
II. Các biện pháp nâng cao hệ số cosφ.............................................................................100
III. Bù công suất phản kháng cho nhà máy......................................................................101
CHƯƠNG VII: AN TOÀN ĐIỆN...........................................................................................105
ĐẶNG THÀNH THẢO 0851030073
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành công nghiệp GVHD: PGS.TS PHAN QUỐC DŨNG
I. Phương pháp lựa chọn.................................................................................................105
II. Các dạng sơ đồ nối đất................................................................................................105
III. Chọn sơ đồ nối đất cho nhà máy................................................................................108
IV. Tính toán nối đất làm việc..........................................................................................108
V. Tính dòng ngắn mạch một pha..................................................................................111
CHƯƠNG VIII: CHỐNG SÉT..............................................................................................117
I. Các nguyên tắc thực hiện............................................................................................117
II. Các hệ thống chống sét hiện nay................................................................................117
III. Tính toán và chọn thiết bị chống sét..........................................................................118
ĐẶNG THÀNH THẢO 0851030073
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành công nghiệp GVHD: PGS.TS PHAN QUỐC DŨNG
CHƯƠNG I
XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN
A. LÝ THUYẾT:
I. XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI :
1. Cơ sở lý thuyết :
Mạng điện phân xưởng là mạng điện có nhiệm vụ phân phối và truyền tải điện năng đến
thiết bị dùng điện.
Trong việc thiết kế một hệ thống cung cấp điện cho xí nghiệp thì việc thiết kế mạng điện
phân xưởng có ảnh hưởng rất lớn đến độ tin cậy, tổn thất điện năng, cũng như vốn đầu tư của hệ
thống ví mạng điện phân xưởng được thiết lập dựa vào qui trình công nghệ cũng như công suất
và vị trí lắp đặt của từng thiết bị hay nhóm thiết bị.
Vì vậy vấn đề phụ tải tính toán mang tính chất quyết định cho việc thiết kế được tốt nhất
và để có một phương pháp tính toán phù hợp với tình hình cụ thẻ của công ty, thì người thiết kế
cần phải phân tích kỹ càng để chọn được phương pháp tối ưu.
2. Mục đích :
Xác định tâm phụ tải là nhằm xắc định vị trí hợp lí để đặt các tủ phân phối(hoặc tủ động
lực). Vì khi đặt tủ phân phối (hoặc đông lực) tai vị trí đó thì ta thực hiện được việc cung cấp điện
với điện áp tổn thất và tổn thất công suất nhỏ , chi phí vào loại hợp lí nhất. Tuy nhiên , việc lựa
chọn vị trí cuối cùng còn phụ thuộc vào yếu tố khác như : đảm bảo tính mỹ quan, tính thuậ tiện
và an toàn trong thao tác,v.v..
Ta có thể xác định tâm phụ tải cho nhóm thiết bị (để định vị trí đặt tủ động lực của một
phân xưởng, vài phân xưởng hoặc toàn bộ nhà máy (để xác định vị trí tủ phân phối) Nhưng để
đơn giản công việc tính toán thì ta cần xác định tâm phụ tải cho các vị trí đặt tủ phân phối. Còn
vị trí đặt tủ động lực cần xác một vị trí tương đối bằng ước lượng sao cho và đầu tiên gần các
động cơ có công suất lớn.
3. Công thức tính :
Tâm phụ tải được xác định theo thứ tự từng nhóm nhỏ, sau cùng là toàn bộ các phân
xưởng trong nhà máy.
Tính tâm phụ tải tùng nhóm :
Công thức :
ĐẶNG THÀNH THẢO 0851030073 Trang 1
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành công nghiệp GVHD: PGS.TS PHAN QUỐC DŨNG
∑𝑛
𝑖=1 𝑥𝑖 𝑋 𝑃đ𝑚𝑖 ∑𝑛
𝑖=1 𝑦𝑖 𝑋 𝑃đ𝑚𝑖
X= ; Y=
∑𝑛
𝑖=1 𝑃đ𝑚𝑖 ∑𝑛
𝑖=1 𝑃đ𝑚𝑖
Trong đó: X,Y là hoành độ và tung độ của tâm phụ tải nhóm
x i ,y i là hoành độ và tung độ của thiết bị thứ i
P dmi là công suất định mức của thiết bị thứ i.
Tính tâm phụ tải toàn công ty :
Công thức :
∑𝑛
𝑖=1 𝑋𝑖 𝑋 𝑃𝑖 ∑𝑛
𝑖=1 𝑌𝑖 𝑋 𝑃𝑖
Xct = ; Yc t=
∑𝑛
𝑖=1 𝑃𝑖 ∑𝑛
𝑖=1 𝑃𝑖
Trong đó: Xct,Yct là hoành độ và tung độ của tâm phụ tải công ty
X i ,Y i là hoành độ và tung độ của tâm phụ tải nhóm
Pi là công suất của từng nhóm
II.PHÂN NHÓM PHỤ TẢI :
1. Ý nghĩa :
Việc phân nhóm thiết bị trong một phân xưởng, nhà máy...là bước đầu tiên và có ý nghĩa
quan trọng trong thiết kế cung cấp điện.
Phân nhóm phụ tải là phân bố thiết bj sao cho tiện lợi trong vận hành, dễ dàng xử lý sự
cố và phân bố công suất phụ tải hợp lý trên mặt bằng tổng thể để việc lựa chọn lắp đặt thuận lợi.
2. Khái niệm chung:
Khi thiết kế cung cấp điện cho một nhà máy ,phân xưởng , xí nghiệp , hộ tiêu thụ thì một
trong những công việc rất quan trọng mà ta phải làm đó là tiến hành xác định phụ tải tính toán
cho nhà máy hay phân xưởng đó.
- Phụ tải tính toán(PTTT) : Phụ tải tính toán toán theo điều kiện phát nóng là phụ tải giả
thiết(không đổi) lâu dài của các phần tử trong hệ thống cung cấp điện tương đương với phụ tải
thực tế(biến đổi) theo điều kiện tắc dụng nhiệt nặng nề nhất. Nói cách khác phụ tải tính toán
cũng làm dây dẫn nóng tới nhiệt độ bằng với nhiệt độ lớn nhất do phụ tải tính toán gây ra. Do
vậy , về phương diện phát nóng nếu ta chọn thiết bị điện theo điều kiện tính toán có thể đảm bảo
an toàn cho thiết bị đó trong một trạng thái vận hành bình thường.
3. Nguyên tắc phân nhóm thiết bị :
ĐẶNG THÀNH THẢO 0851030073 Trang 2
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành công nghiệp GVHD: PGS.TS PHAN QUỐC DŨNG
Tùy từng trường hợp cụ thể và số thiết bị mà ta có thể phân nhóm các thiết bị như sau :
- Phân nhóm theo mặt bằng.
- Phân nhóm theo chế độ làm việc.
- Phân nhóm theo dây chuyền sản xuất.
- Phân nhóm theo cấp điện áp
4. Mục đích xác định phụ tải tính toán :
Xác định phụ tải tính toán là một công đoạn rất quan trọng trong thiết kế cung cấp điện,
nhằm làm cơ sở lựa chọn dây dẫn và các thiết bị của lưới điện cho phụ hợp với mạng điện.
III. CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN :
1. Một số khái niệm :
a. Hệ số sử dụng Ksd :
Là tỉ số của phụ tải tính toán trung bình với công suất đặt (công sất định mức ) của thiết
bị trong một khoảng thời gian khảo sát(giờ,ca hoặc ngày đêm,...)
Ptb
+ Đối với thiết bị : K sd = (2.2)
Pđm
n
P P tbi
+ Đối với nhóm thiết bị : K sd = tb = in1 (2.3)
Pđm
P
i 1
đmi
Hệ số sử dụng nói lên mức sử dụng, mức độ khai thác công suất thiết bị trong khoảng
thời gian cho xem xét.
b. Hệ số đồng thời Kđt :
Là tỉ số giữa công suất tác dụng tính toán cực đại tại nơi khảo sát của hệ thống cung cấp
điện với tổng công suất tác dụng tính toán cực đại của các nhóm hộ tiêu thụ riêng biệt(hoặc các
nhóm thiết bị) nối vào nút đó :
Ptt
K đt n (2.4)
P
i 1
tti
Hệ số đồng thời phụ thuộc vào các phần tử n đi vào nhóm :
K đt =0.9 0.95 khi số phần tử n=2 4
K đt =0.8 0.85 khi số phần tử n=5 10
c. Hệ số cực đại Kmax :
ĐẶNG THÀNH THẢO 0851030073 Trang 3
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành công nghiệp GVHD: PGS.TS PHAN QUỐC DŨNG
Ptt
K max = (2.5)
Ptb
(Hệ số cực đại thường được tính với ca làm việc có phụ tải lớn.)
Hệ số K max phụ thuộc vào thiết bị hiệu quả n hq (hoặc N hq ), vào hệ số sử dụng và hàng
loạt các yếu tố khác đặc trưng cho chế độ làm việc của các thiết bị trong nhóm. Trong thực tế khi
tính toán thiết kế người ta chọn K max theo đường cong K max =( K sd . n hq ),hoặc tra trong bảng
cẩm nang tra cứu.
d. Số thiết bị hiệu quả nhq :
Giả thiết cho một nhóm n thiết bị có công suất làm việc khác nhau khi đó ta định nghĩa
n hq là một quy đổi gồm có n thiết bị có công suất định mức với chế độ làm việc như nhau và tạo
nên phụ tải tính toán bằng với phụ tải tiêu thụ chất mà thiết bị tiêu thụ trên.
n
( Pđm ) 2
n hq = ni 1 (2.6)
( Pđm ) 2
i 1
e. Hệ số nhu cầu Knc :
Là tỉ số giữa công suất tính toán(trong điều kiện thiết kế cho công suất tiêu thụ(trong điều
kiện vận hành) với công suất đặt(công suất định mức) của nhóm hộ tiêu thụ
Ptt P P
K nc tt tb K max .K sd (2.7)
Pđm Ptb Pđm
Hiện nay có nhiều phương pháp để tính PTTT, dựa trên cơ sở khoa học để tính toán phụ
tải điện và được hoàn thiện về phương diện lý thuyết trên cơ sở quan sát phụ tải công nghiệp
đang vận hành.
Thông thường những phương pháp tính toán đơn giản, thuận tiện lại cho kết quả không
thật chín xác,còn muốn chính xác cao thì phải tính toán phức tạp. Do vây tùy theo tùy theo giai
đoạn thiết kế thi công và yêu cầu cụ thể mà chọn phương pháp tính toán cho phù hợp.
Nguyên tắc chung để tính PTTT của hệ thống là tính từ thiết bị điện ngược trở về nguồn,
tức là được tính từ bậc thấp đến bậc cao của hệ thống cung cấp điện , và ta chỉ cần tính toán tại
các điểm nút của hệ thống.
Mục đích của việc tính toán phụ tải tại các điểm nút nhằm :
- Chọn tiết diện dây dẫn của lưới cung cấp và phân phối điện áp từ 1000V trở lên.
ĐẶNG THÀNH THẢO 0851030073 Trang 4
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành công nghiệp GVHD: PGS.TS PHAN QUỐC DŨNG
- Chọn số lượng và công suất của biến áp.
- Chọn tiết diện thanh dẫn của thiết bị phân phối.
- Chọn các thiết bị chuyển mạch và bảo vệ.
f. Phụ tải trung bình Ptb:
Là đặc tưng tĩnh của phụ tải trong một khoảng thời gian nào đó. Nó là căn cứ để đánh giá
gần đúng giới hạn dưới của phụ tải tính toán.
g. Phụ tải cực đại Pmax:
Được chia làm 2 nhóm:
Phụ tải cực đại Pmax:
Là phụ tải trung bình được tính trong khaongr thời gian tương đối ngắn. Để tính toán lưới
điện theo phát nóng, ta thường lấy phụ tải trung bình trong khoảng thời gian 10 phút, 30 phút, 60
phút (lúc ấy ký hiệu là P10, P 30).
Phụ tải cực đại được dùng để tính tổn thất công suất lớn nhất và để chọn các thiết bị điện, chọn
dây dẫn và cáp theo mật độ kinh tế.
Phụ tải đỉnh nhọn Pnhọn:
Là phụ tải cực đại xuất hiện trong khoảng thời gian rất ngắn từ 1 đến 2 giây. Vì vậy có khi nó
được gọi là phụ tải tức thời.
Phụ tải này được dùng để kiểm tra độ dao động điện áp, điều khiển tự khởi động của
động cơ, chọn cầu chì và tính dòng khởi động của rowle nhiệt.
h. Phụ tải tính toán Ptt:
Phụ tải tính toán theo điều kiện phát nóng cho phép được gọi tắt là phụ tải tính toán, là
phụ tải giả thiết không đổi lâu dài của các phần tử điện trong hệ thống cung cấp điện, nó tương
đương với phụ tải thực tế về phương diện tác dụng nhiệt (phụ tải tính toán cũng làm nóng dây
dẫn đến nhiệt độ bằng với nhiệt độ do phụ tải thực tế gây ra).
Nếu ta chọn các thiết bị điện theo phụ tải tính toán thì có thể đảm bảo an toàn cho các
thiết bị điện trong mọi tình trạng vận hành.
Quan hệ giữa phụ tải tính toán và các phụ tải khác:
Ptt = Kmax x Ptb
Ptb = Ksd x Pđm
ĐẶNG THÀNH THẢO 0851030073 Trang 5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành công nghiệp GVHD: PGS.TS PHAN QUỐC DŨNG
Ptb ≤ Ptt ≤ Pmax
2. Các phương pháp xác định phụ tải tính toán:
Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ tải thực tế
về mặt hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ huỷ hoại cách điện. Nói cách khác, phụ tải tính toán
cũng đốt nóng thiết bị lên tới nhiệt độ tương tự như phụ tải thực tế gây ra, vì vậy chọn các thiết
bị theo phụ tải tính toán sẽ đảm bảo an toàn thiết bị về mặt phát nóng.
Phụ tải tính toán được sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệ thống cung
cấp điện như: máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ … tính toán tổn thất công suất,
tổn thất điện năng, tổn thất điện áp; lựa chọn dung lượng bù công suất phản kháng … phụ tải tính
toán phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: công suất, số lượng, chế độ làm việc của các thiết bị điện,
trình độ và phương thức vận hành hệ thống … Nếu phụ tải tính toán xác định được nhỏ hơn phụ
tải thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ của thiết bị điện, ngược lại nếu phụ tải tính toán xác định
được lớn hơn phụ tải thực tế thì gây ra dư thừa công suất, làm ứ đọng vốn đầu tư, gia tăng tổn
thất… cũng vì vậy đã có nhiều công trình nghiên cứu về phương pháp xác định phụ tải tính toán,
song cho đến nay vẫn chưa có được phương phương pháp nào thật hoàn thiện. Những phương
pháp cho kết quả đủ tin cậy thì lại quá phức tạp, khối lượng tính toán và các thông tin ban đầu về
phụ tải lại quá lớn. Ngược lại những phương pháp tính đơn giản lại có kết quả có độ chính xác
thấp.
a. Phương pháp xác định phụ tải tính toán (PTTT) theo công suất đặt và hệ số nhu
cầu:
Ptt = knc∑𝑛𝑖=1 𝑃đ𝑖 = knc∑𝑛𝑖=1 𝑃đ𝑚𝑖
Qtt = Ptttgφ
𝑃𝑡𝑡
Stt = √𝑃𝑡𝑡2 + 𝑄𝑡𝑡
2
=
𝑐𝑜𝑠𝜑
Trong đó :
Ptt , Qtt , Stt : công suất tác dụng, công suất phản kháng, công suất biểu kiến tính
toán toàn phần của nhóm thiết bị.
knc : là hệ số nhu cầu , tra trong sổ tay kĩ thuật .
Pđi , Pđmi: : là công suất đặt và công suất định mức của thiết bị hoặc nhóm thiết bị
thứ i (trong tính toán có thể lấy gần đúng Pđ Pdđ (kW)) .
ĐẶNG THÀNH THẢO 0851030073 Trang 6
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành công nghiệp GVHD: PGS.TS PHAN QUỐC DŨNG
Nếu hệ số công suất cosφ của các thiết bị trong nhóm khác nhau thi phải tính hệ số trung
bình theo công thức:
𝑃1 𝑐𝑜𝑠𝜑1 +𝑃2 𝑐𝑜𝑠𝜑2 +⋯+𝑃𝑛 𝑐𝑜𝑠𝜑𝑛
Cosφtb =
𝑃1 +𝑃2 +⋯+𝑃𝑛
b. Phương pháp xác định PTTT theo công suất công suất trung bình và hệ số hình
dáng của đồ thị phụ tải :
Ptt = khd . Ptb
Trong đó :
khd : là hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải tra trong sổ tay kĩ thuật khi biết đồ thị
phụ tải .
Ptb : là công suât trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị (kW) .
c. Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình và độ lệch của đồ thị phụ
tải khỏi giá trị trung bình :
Ptt = Ptb .
Trong đó :
: là độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình .
: là hệ số tán xạ của .
d. Phương pháp xác định PTTT theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản
phẩm:
a0 .M
Ptt =
Tmax
Trong đó :
a0: là suất chi phí điện năng cho một đơn vị sản phẩm, kWh/đvsp.
M: là số sản phẩm sản suất trong một năm .
Tmax: là thời gian sử dụng công suất lớn nhất , (h)
Phương pháp này thường dùng để tính toán cho các thiết bị điện có đồ thị phụ tải ít biến
đổi như quạt gió, máy bơm nước, máy nén khí...khi đó phụ tải tính toán gần bằng phụ tải trung
bình và kết quả tương đối chính xác.
e. Phương pháp xác định PTTT theo suất trang bị điện trên một đơn vị diện tích:
Ptt = p0 . F
Trong đó :
ĐẶNG THÀNH THẢO 0851030073 Trang 7
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành công nghiệp GVHD: PGS.TS PHAN QUỐC DŨNG
p0 : là suất trang bị điện trên một đơn vị diện tích , (W/m2) .
F : là diện tích bố trí thiết bị , (m2) .
Phương pháp này thường dùng trong thiết kế sơ bộ.
f. Phương pháp tính trực tiếp :
Là phương pháp điều tra phụ tải trực tiếp để xác định PTTT áp dụng cho hai trường hợp:
Phụ tải rất đa dạng không thể áp dụng phương pháp nào để xác định phụ tải tính toán.
Phụ tải rất giống nhau và lặp đi lặp lại ở các khu vực khác nhau như phụ tải ở khu chung
cư .
g. Xác định phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị:
Theo phương pháp này thì phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị sẽ xuất hiện khi thiết bị có
dòng khởi động lớn nhất mở máy còn các thiết bị khác trong nhóm đang làm việc bình thường và
được tính theo công thức sau:
Iđn = Ikđ (max) + (Itt - ksd . Iđm (max))
Trong đó:
Ikđ (max): là dòng khởi động của thiết bị có dòng khởi động lớn nhất trong nhóm
máy.
Itt: là dòng điện tính toán của nhóm máy.
Iđm (max): là dòng định mức của thiết bị đang khởi động.
ksd: là hệ số sử dụng của thiết bị đang khởi động.
Trong các phương pháp trên, 3 phương pháp 4,5,6 dựa trên kinh nghiệm thiết kế và vận
hành để xác định PTTT nên chỉ cho các kết quả gần đúng tuy nhiên chúng khá đơn giản và tiện
lợi. Các phương pháp còn lại được xây dựng trên cơ sở lý thuyết xác suất thống kê có xét đến
nhiều yếu tố do đó có kết quả chính xác hơn, nhưng khối lượng tính toán hơn và phức tạp.
h. Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình và hệ số cực đại (phương
pháp số thiết bị hiệu quả):
Khi không có các số liệu cần thiết ( công suất đặt và hệ số nhu cầu, suất phụ tải trên một
diện tích, suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm) và muốn nâng cao độ chính xác của
phụ tải tính toán thì nên dùng phương pháp này.
Công thức tính:
Ptt = kmax x ksd x Pđm
Trong đó:
ĐẶNG THÀNH THẢO 0851030073 Trang 8
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành công nghiệp GVHD: PGS.TS PHAN QUỐC DŨNG
Pđm: công suất định mức.
kmax , ksd: hệ số cực đại và hệ số sử dụng.
Tính số thiết bị hiệu quả:
(∑𝑛
𝑖=1 𝑃đ𝑚𝑖 )
2
nhq=
∑𝑛 2
𝑖=1 𝑃đ𝑚𝑖
với Pđmi : công suất định mức của thiết bị thứ i.
Khi tính theo công thức này trong một số trường hợp có thể dùng công thức gần đúng
sau:
- Nếu nhq < 4 và n < 4 thì nhq < 4
Ptt = ∑𝑛𝑖=1 𝑃đ𝑚𝑖
Qtt = ∑𝑛𝑖=1 𝑄đ𝑚𝑖
- Nếu nhq < 4 và n ≥ 4 thì:
Ptt = ∑𝑛𝑖=1 𝑃đ𝑚𝑖 x kpti
Qtt = Ptttgφnh = ∑𝑛𝑖=1 k pti . 𝑃đ𝑚𝑖 . 𝑡𝑔𝜑𝑖
Nếu không có số liệ chính xác hệ số phụ tải kpt có thể lấy gần đúng như sau:
kti = 0,9 với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn
kti = 0,75 với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại.
- Nếu nhq ≥ 4 thì tìm Kmax theo nhq và Ksd
Ptt = kmax x ksd x Pđm = kmax x Ptbnh
Qtt = 1.1 x Qtbnh nếu nhq ≤ 10
Qtt = Qtbnh nếu nhq > 10
Ở đây Qtbnh = Ptbnh x tgtbnh
∑𝑐𝑜𝑠𝜑𝑖 𝑋 𝑃đ𝑚𝑖
Cosφtbnh =
∑𝑃đ𝑚𝑖
Đối với các thiết bị có đồ thị bằng phẳng, phụ tải tính toán có thể lấy bằng phụ tải trung
bình:
Ptbnh = Ptự nhiên = ksd x Pđmnh
Nếu trong mạng có thiết bị một pha thì cố gắn phân phối đề các thiết bị đó lên 3 pha của
mạng.
B.TÍNH TOÁN:
I. XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI:
ĐẶNG THÀNH THẢO 0851030073 Trang 9
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành công nghiệp GVHD: PGS.TS PHAN QUỐC DŨNG
BẢNG PHỤ TẢI NHÀ MÁY
KH Pđặt Pđặt∑ Iđm1 Cosϕ
TÊN THIẾT BỊ SL Ksd
MB (KW) (KW) (A) /tagϕ
1 Máy cưa rong 2 11,25 22,5 22,79 0,8 0,75/0,88
2 Máy cưa đĩa 2 7,5 15 15,19 0,8 0,75/0,88
3 Máy cuốn 3 7,5 22,5 16,28 0,75 0,7/1,02
4 Máy bào thẳng 3 7,5 22,5 16,2 0,75 0,7/1,02
5 Máy cưa 2 10,5 21 21,27 0,8 0,75/0,88
6 Máy cưa đĩa bàn trượt 2 3,5 7 7,59 0,8 0,75/0,88
7 Máy cưa bàn trượt 3 7,5 22,5 15,19 0,8 0,75/0,88
8 Máy bào 4 mặt 4 trục 1 28,5 28,5 61,86 0,75 0,7/1,02
9 Máy phay bàn trượt 1 trục 2 4,5 9 8,55 0,7 0,7/1,02
10 Máy phai 2 trục 2 11,5 23 22,79 0,7 0,7/1,02
11 Máy phay ro to cao tốc 2 7,5 15 16,28 0,7 0,75/0,88
12 Máy cưa nghiên lưỡi 1 7,5 7,5 15,19 0,7 0,75/0,88
13 Máy khâu chỉ keo venner 4 3,75 15 7,12 0,75 0,8/0,75
14 Máy lăn keo 4 4,5 18 8,55 0,65 0,8/0,75
15 Máy làm mộng đa năng 4 4,5 18 8,55 0,6 0,75/0,88
16 Máy đục mộng vuông 2 4,5 9 8,55 0,65 0,7/1,02
17 Máy khoan đứng đơn 3 1,5 3,5 21,27 0,7 0,75/0,88
18 Máy khoan ngang dọc 2 9 18 18,23 0,7 0,75/0,88
19 Máy dán cạnh 4 0,5 2 1,08 0,6 0,7/1,02
20 Máy xén cạnh 4 0,5 2 1,01 0,7 0,75/0,88
21 Máy xén cạnh góc 4 0,75 3 1,52 0,7 0,75/0,88
22 Máy dán cạnh tự động 2 6 12 13,02 0,6 0,7/1,02
23 Máy khoan ngang 3 1,875 5,625 3,8 0,7 0,75/0,88
24 Máy ép nóng thủy lực 2 23,5 47 42 0,7 0,85/0,62
25 Máy chà nhám băng rộng 2 3 6 6,5 0,75 0,75/0,88
26 Máy chà nhám 1 trục 2 30 60 60,77 0,7 0,75/0,88
27 Máy làm mộng finge 2 5,625 11,25 14,24 0,6 0,7/1,02
28 Máy ghép dọc 2 4,5 9 8,55 0,8 0,8/0,75
29 Máy ghép ngang 3 7,5 22,5 15,19 0,7 0,75/0,88
30 Máy cưa lộng 2 4,5 9 8,55 0,8 0,75/0,88
31 Máy làm mộng oval dương 2 3,25 6,5 4,56 0,6 0,8/0,75
32 Máy làm mộng oval âm 2 3 6 5,7 0,6 0,8/0,75
33 Máy bào 2 mặt 2 11,25 22,5 22,79 0,8 0,75/0,88
34 Máy tiện gỗ 1 3 3 5,7 0,8 0,75/0,88
35 Máy cắt phay 2 đầu 3 3,75 11,25 7,6 0,7 0,75/0,88
36 Bơm cứu hỏa 2 10,5 21 22,79 0,6 0,7/1,02
37 Máy nén khí 2 23,5 47 47,6 0,7 0,75/0,88
38 Máy lọc bụi 2 65 130 131,67 0,7 0,75/0,88
39 Máy sấy chi tiết 2 30 60 50,64 0,85 0,9/0,48
40 Lò sấy 1 75 75 126,6 0,85 0,9/0,48
ĐẶNG THÀNH THẢO 0851030073 Trang 10
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành công nghiệp GVHD: PGS.TS PHAN QUỐC DŨNG
41 Máy ép mặt 1 23,5 23,5 44,63 0,8 0,8/0,75
42 Máy ép khung 1 25,5 25,5 48,24 0,8 0,75/0,88
TỔNG 97 918,125
Căn cứ vào vị trí lắp đặt ta chia làm 5 nhóm.
NHÓM 1
Công suất đặt Tọa độ mặt bằng (m) Tâm phụ
KH (Kw) tải
TÊN THIẾT BỊ SL (m)
MB
1 T.bị ∑T.bị xi yi Xi Yi
1 Máy cưa rong 2 11,25 22,5 4,2 7/6,7
2 Máy cưa đĩa 2 7,5 15 4,2 6,4/6,1
3 Máy cuốn 3 7,5 22,5 4,8/5,3/5,9 6,7
4 Máy bào thẳng 3 7,5 22,5 4,8/5,3/5,9 7
5 Máy cưa 2 10,5 21 11,2 7/6,7
6 Máy cưa đĩa bàn trượt 2 3,5 7 5 6,4/6,1
8 Máy bào 4 mặt 4 trục 1 28,5 28,5 10 6,1
12 Máy cưa nghiên lưỡi 1 7,5 7,5 7,5 7
27 Máy làm mộng finge 2 5,625 11,25 9,4/9,8 7
28 Máy ghép dọc 2 4,5 9 10,3/10,7 7
33 Máy bào 2 mặt 2 11,25 22,5 6,1/6,7 6,1
Tổng 1 22 189,25 7,1 6,6
Tâm phụ tải được xác định theo công thức:
∑𝑛 𝑥𝑖 𝑋 𝑃đ𝑚𝑖 1355,45
X= 𝑖=1 𝑛
∑𝑖=1 𝑃đ𝑚𝑖
= = 7,1
189,125
∑𝑛 𝑦𝑖 𝑋 𝑃đ𝑚𝑖 1249
Y= 𝑖=1 𝑛
∑𝑖=1 𝑃đ𝑚𝑖
= = 6,6
189,125
Vì yêu cầu mỹ quan nên ta chọn:
X = 6,7
Y = 7,8
NHÓM 2
ĐẶNG THÀNH THẢO 0851030073 Trang 11
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành công nghiệp GVHD: PGS.TS PHAN QUỐC DŨNG
Công suất đặt Tọa độ mặt bằng (m) Tâm phụ
KH (Kw) tải
TÊN THIẾT BỊ SL (m)
MB
1 T.bị ∑T.bị xi yi Xi Yi
9 Máy phay bàn trượt 1 trục 2 4,5 9 5,2/5,7 4,3
10 Máy phai 2 trục 2 11,5 23 6,3/6,8 4,3
11 Máy phay ro to cao tốc 2 7,5 15 7,4 4,7/4,3
15 Máy làm mộng đa năng 4 4,5 18 5,2/5,7 5,1/4,7
16 Máy đục mộng vuông 2 4,5 9 6,3 5,1/4,7
25 Máy chà nhám băng rộng 2 3 6 8,5 4,7/4,3
26 Máy chà nhám 1 trục 2 30 60 10 4,7/4,3
29 Máy ghép ngang 3 7,5 22,5 9,3 5,2/4,7/4,3
30 Máy cưa lộng 2 4,5 9 4,2/4,7 4,3
31 Máy làm mộng oval dương 2 3,25 6,5 4,2 5,1/4,7
32 Máy làm mộng oval âm 2 3 6 4,7 5,1/4,7
34 Máy tiện gỗ 1 3 3 7,4 5,1
Tổng 2 26 187 7,8 4,6
Tâm phụ tải được xác định theo công thức:
∑𝑛 𝑥𝑖 𝑋 𝑃đ𝑚𝑖 1465,7
X= 𝑖=1 𝑛
∑𝑖=1 𝑃đ𝑚𝑖
= = 7,8
187
∑𝑛 𝑦𝑖 𝑋 𝑃đ𝑚𝑖 871,45
Y= 𝑖=1 𝑛
∑𝑖=1 𝑃đ𝑚𝑖
= = 4,6
187
Vì yêu cầu mỹ quan nên ta chọn:
X = 6,7
Y = 5,6
NHÓM 3
Tâm phụ
KH Công suất đặt
TÊN THIẾT BỊ SL Tọa độ mặt bằng (cm) tải
MB (Kw)
(cm)
ĐẶNG THÀNH THẢO 0851030073 Trang 12
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành công nghiệp GVHD: PGS.TS PHAN QUỐC DŨNG
1 T.bị ∑T.bị xi yi Xi Yi
7 Máy cưa bàn trượt 3 7,5 22,5 4,2/4,7/5,2 3
13 Máy khâu chỉ keo venner 4 3,75 15 6,1/6,6 3/2,6
14 Máy lăn keo 4 4,5 18 9/9,6 3/2,6
17 Máy khoan đứng đơn 3 1,5 3,5 10/10/ 10,5 4/3,5/3,5
18 Máy khoan ngang dọc 2 9 18 11 4/3,5
19 Máy dán cạnh 4 0,5 2 4,7/5,2/5,7/6,2 4
20 Máy xén cạnh 4 0,5 2 4,7/5,2/5,7/6,2 3,5
21 Máy xén cạnh góc 4 0,75 3 8/8,5 4/3,5
22 Máy dán cạnh tự động 2 6 12 4,2 4/3,5
23 Máy khoan ngang 3 1,875 5,625 9/9/9/5 4/4/3,5
24 Máy ép nóng thủy lực 2 23,5 47 10,2 3/2,6
35 Máy cắt phay 2 đầu 3 3,75 11,25 11/11/ 11,5 3/2,6/2,6
Tổng 3 38 159,87 7,4 3,1
Tâm phụ tải được xác định theo công thức:
∑𝑛 𝑥𝑖 𝑋 𝑃đ𝑚𝑖 1190,5
X= 𝑖=1 ∑𝑛
= = 7,4
𝑖=1 𝑃đ𝑚𝑖 159,87
∑𝑛 𝑦𝑖 𝑋 𝑃đ𝑚𝑖 499,06
Y= 𝑖=1 𝑛
∑𝑖=1 𝑃đ𝑚𝑖
= = 3,1
159,87
Vì yêu cầu mỹ quan nên ta chọn:
X = 7,5
Y = 2,1
NHÓM 4
KH Công suất đặt Tọa độ mặt bằng Tâm phụ tải
TÊN THIẾT BỊ SL
MB (Kw) (cm) (cm)
ĐẶNG THÀNH THẢO 0851030073 Trang 13
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành công nghiệp GVHD: PGS.TS PHAN QUỐC DŨNG
1 T.bị ∑T.bị xi yi Xi Yi
36 Bơm cứu hỏa 2 10,5 21 1,7/2.2 2,3
37 Máy nén khí 2 23,5 47 1,7/2.2 2
38 Máy lọc bụi 2 65 130 1,7/2.2 1,6
Tổng 4 6 198 1,7 1,95 1,7
Tâm phụ tải được xác định theo công thức:
∑𝑛 𝑥𝑖 𝑋 𝑃đ𝑚𝑖 386,1
X= 𝑖=1 𝑛
∑𝑖=1 𝑃đ𝑚𝑖
= = 1,9
198
∑𝑛 𝑦𝑖 𝑋 𝑃đ𝑚𝑖 350,3
Y= 𝑖=1 𝑛
∑𝑖=1 𝑃đ𝑚𝑖
= = 1,7
198
Vì yêu cầu mỹ quan nên ta chọn:
X = 0,5
Y = 1,3
NHÓM 5
Công suất đặt Tọa độ mặt bằng Tâm phụ tải
KH (Kw) (cm) (cm)
TÊN THIẾT BỊ SL
MB
1 T.bị ∑T.bị xi yi Xi Yi
39 Máy sấy chi tiết 2 30 60 4/6 11,4
40 Lò sấy 1 75 75 6 9,8
41 Máy ép mặt 1 23,5 23,5 6,6 9,8
42 Máy ép khung 1 25,5 25,5 9 9,8
Tổng 5 5 184 6,1 10,3
Tâm phụ tải được xác định theo công thức:
∑𝑛 𝑥𝑖 𝑋 𝑃đ𝑚𝑖 1134,6
X= 𝑖=1 𝑛
∑𝑖=1 𝑃đ𝑚𝑖
= = 6,1
184
∑𝑛 𝑦𝑖 𝑋 𝑃đ𝑚𝑖 1899,2
Y= 𝑖=1 𝑛
∑𝑖=1 𝑃đ𝑚𝑖
= =10,3
184
Vì yêu cầu mỹ quan nên ta chọn:
X = 6,5
Y = 10,6
II. TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐỘNG LỰC CỦA CÁC NHÓM:
ĐẶNG THÀNH THẢO 0851030073 Trang 14
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành công nghiệp GVHD: PGS.TS PHAN QUỐC DŨNG
Dùng 1 tủ phân phối chính có:
Công suất 918,125KW để cung cấp cho 5 tủ động lực còn lại
∑𝑛
𝑖=1 𝑋𝑖 𝑋 𝑃𝑖 5483,913
XTPPC = = = 5,97
∑𝑛
𝑖=1 𝑃𝑖 918,125
∑𝑛
𝑖=1 𝑌𝑖 𝑋 𝑃𝑖 4836,647
YTPPC = = = 5,2
∑𝑛
𝑖=1 𝑃𝑖 918,125
Vì yêu cầu mỹ quang nên ta dời TPPC về tọa độ :
XTPPC = 0
YTPPC = 1,6
Tủ phân phối phụ 1(TPPP1) gồm nhóm 1, nhóm 2, nhóm 3:
∑𝑛
𝑖=1 𝑋𝑖 𝑋 𝑃𝑖 3985,313
XTPPP1 = = = 7,4
∑𝑛
𝑖=1 𝑃𝑖 536,12
∑𝑛
𝑖=1 𝑌𝑖 𝑋 𝑃𝑖 2604,847
YTPPP1 = = = 4,8
∑𝑛
𝑖=1 𝑃𝑖 536,12
Vì yêu cầu mỹ quang nên ta dời TPPC về tọa độ :
XTPPP1 = 6,3
YTPPP1 = 2,1
Tủ phân phối phụ 2(TPPP2) gồm nhóm 4, nhóm 5:
∑𝑛
𝑖=1 𝑋𝑖 𝑋 𝑃𝑖 1498,6
XTPPP2 = = = 3,9
∑𝑛
𝑖=1 𝑃𝑖 382
∑𝑛
𝑖=1 𝑌𝑖 𝑋 𝑃𝑖 2231,8
YTPPP2 = = = 5,8
∑𝑛
𝑖=1 𝑃𝑖 382
Vì yêu cầu mỹ quang nên ta dời TPPC về tọa độ :
XTPPP2 = 0
YTPPP2 = 2,4
NHÓM 1
ĐẶNG THÀNH THẢO 0851030073 Trang 15