thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí trường đại học công nghiệp tp hồ chí minh cơ sở

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN hghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau g

Trang 1

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN

- -

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO XƯỞNG CƠ KHÍ TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH(CƠ SỞ 1)

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: Th.S LÂM TẤN CÔNG NHÓM SINH VIÊN THỰC HIỆN

LÊ PHI PHONG 15090661 TỐNG VIẾT QUÂN 15093131 LỚP : DHDI11B

922413069:33:02 PM9:33:02 PM922413069:33:02 PM9:33:02 PM922413069:33:02 PM9:33:02 PM

hghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichg

92Thursday, June 13, 20249:33:02 PM9:33:02 PM92Thursday, June 13, 20249:33:02 PM9:33:02 PM92Thursday, June 13, 20249:33:02 PM9:33:02 PM

hghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichg

hghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichg

hghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichg

92hghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichgThursday, June 13, 2024

Trang 2

- Thiết kế mạng điện hạ áp cho xưởng thực hành cơ khí

- Tính toán bù công suất phản kháng để nâng cao hệ số công suất cosφ cho phân xưởng

- Tính toán nối đất làm việc cho phân xưởng

Trang 3

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

hghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichg922413069:33:02 PM9:33:02 PM922413069:33:02 PM9:33:02 PM922413069:33:02 PM9:33:02 PM

Trang 4

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 vi

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1

1 1 Giới thiệu về đề tài 1

1.2 Mục tiêu thiết kế 1

1.3 Nội dung tính toán thiết kế 2

1.3.1 Thông số thiết bị trong toàn xưởng 2

1.3.2 Nội dung tính toán 3

2.2 Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng 16

2.3Công suất toàn xưởng thực hành cơ khí 18

3.2.2 Phân tích và lựa chọn phương án cấp điện cho xưởng thực hành cơ khí 32

3.2.3 Sơ đồ nguyên lí của xưởng thực hành cơ khí 32

3.2 Lựa chọn phương pháp tính tiết diện dây dẫn cho CB 34

3.4Tính toán chọn tiết diện dây Lựa chọn loại dây cho toàn xưởng là cáp lõi đồng cách điện PVC loại mềm đặt cố định do CADIVI chế tạo 37

3.4 Chọn CB (APTOMAT) 49

Ngắn mạch tại TPPC 49

3.5.2 Chọn CB (APTOMAT) cho xưởng thực hành cơ khí 51

Trang 5

CHƯƠNG 4 63

BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG CHO PHÂN XƯỞNG 63

4.1 Biện pháp nâng cao hệ số cosφ 63

4.1.1 Nâng cao hệ số cosφ tự nhiên 63

4.1.2 Nâng cao hệ số cosφ bằng phương pháp bù công suất phản kháng 63

4.2 Chọn thiết bị bù 64

4.2.1 Tụ điện 64

4.2.2 Máy bù đồng bộ 64

Động cơ không đồng bộ rotor dây quấn được đồng bộ hóa 65

4.3 Vị trí và phân bố thiết bị bù trong mạng điện hình tia 65

Trang 6

3.5.2 Chọn CB (APTOMAT) cho xưởng thực hành cơ khí 51

Hình 3.9: Sơ đồ nguyên lí cấp điện cho các tử động lực 55

Hình 3.10 : Sơ đồ nguyên lí cấp điện cho động lực 1 56

Hình 3.11: :Sơ đồ nguyên lí cấp điện cho động lực 1 57

Hình 3.12: Sơ đồ nguyên lí cấp điện cho động lực 3 58

Hình 3.16 : Sơ đồ nguyên lí cấp điện cho động lực 7 62

Hình 4.1 Bù tập trung 66

Bù nhóm ( từng phân đoạn ) 66

Hình 4.2 : Bù theo nhóm (khu vực) 67

Hình 4.3 : Hình ảnh tụ bù 68

Hình 4.1 : Sơ đồ nguyên lý cấp điện cho tủ bù 71

Hình 5.1 : Sơ đồ hệ thống nối đất bảo vệ 73

Trang 7

DÁNH SÁCH BẢNG

Bảng 1.1: Thông số các thiết bị trong phân xưởng 2

Bảng 2.6 :Kết quả tính toán phụ tải theo nhóm 19

Bảng 3.1 : Bảng tọa độ phụ tải trong nhóm 1 22

Bảng 3.5 : Bảng tọa dộ phụ tải trong nhóm 5 25

Bảng 3.8 Kết quả tính toán đối với từng phụ tải động lưc 47

Bảng 3.9 Kết quả lựa chọn dây dẫn cho từng phụ tải động lực 47

Bảng 3.10 : Kết quả tính ngắn mạch cho từng nhóm 51

Bảng 3.11 : Kết quả chọn thết bị bảo vệ cho các tủ động lực 53

Bảng 3.14 : Kết quả chọn dây dẫn và thiết bị bảo vệ cho từng phụ tải động lực 54

Bảng 5.1: Dòng điện định mức theo điện trở nối đất 81 hghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichg

922413069:33:02 PM9:33:02 PM922413069:33:02 PM9:33:02 PM922413069:33:02 PM9:33:02 PM

Trang 8

CHƯƠNG 1

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI

1 1 Giới thiệu về đề tài

Trong xưởng thực hành cơ khí có nhiều loại máy móc khác nhau rất đa dạng, phong phú và phức tạp Các loại máy này có tính công nghệ cao và hiện đại Do vậy mà việc cung cấp điện cho nhà máy phải đảm bảo chất lượng và độ tin cậy cao

Đứng về mặt cung cấp điện thì việc thiết kế điện phải đảm bảo sự gia tăng phụ tải trong tương lai, về mặt kỹ thuật và kinh tế phải đề ra phương án cấp điện sao cho không gây quá tải sau vài năm sản xuất và cũng không gây quá dư thừa dung lượng công suất dự trữ

Đây là xưởng thực hành nên phân bố các thiết bị tương đối đều Phần lớn các thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn Những đặc điểm này cần quan tâm khi phân nhóm phụ tải, xác định phụ tải tính toán và lựa chọn phương án thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng.

Phụ tải điện trong xưởng thực hành cơ khí có thể phân ra làm 2 loại phụ tải chính:

+ Phụ tải động lực thường có chế độ làm việc dài hạn, điện áp yêu cầu trực tiếp đến thiết bị là 380/220V, công suất của chúng nằm trong dải từ 1 đến hàng chục kW và được cung cấp bởi dòng điện xoay chiều tần số f = 50Hz

+ Phụ tải chiếu sáng thường là phụ tải 1 pha, công suất không lớn Phụ tải chiếu sáng bằng phẳng , ít thay đổi và thường dùng dòng điện xoay chiều tần số f = 50 Hz

1.2 Mục tiêu thiết kế

 Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị

 Đảm bảo trang bị điện vận hành đáp ứng được yêu cầu sử dụng hghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichg

922413069:33:02 PM9:33:02 PM922413069:33:02 PM9:33:02 PM922413069:33:02 PM9:33:02 PM

Trang 9

 Đảm bảo, phù hợp với các tiêu chuẩn hiện hành của Việt Nam và thế giới

1.3 Nội dung tính toán thiết kế

1.3.1 Thông số thiết bị trong toàn xưởng

Hệ số ksd

Cos φ

Điện áp (V )

Công suất (kw)

Trang 10

Hình 1.1: Mặt bằng phân xưởng

1.3.2 Nội dung tính toán

Xác định phụ tải tính toán

+ Phân nhóm phụ tải của xưởng thực hành cơ khí

+ Tính phụ tải tính toán cho các nhóm thiết bị trong xưởng thực hành cơ khí Thiết kế mạng điện hạ áp cho xưởng thực hành cơ khí

+ Lựa chọn các phương án cấp điện

+ Lựa chọn các thiết bị cho xưởng thực hành cơ khí

Tính toán bù công suất phản kháng để nâng cao hệ số công suất cosφ cho phân xưởng

Trang 11

Trong một phân xưởng thường có nhiều thiết bị làm việc ở chế độ khác nhau, muốn xác định phụ tải chính xác cần phân nhóm thiết bị điện Việc phân nhóm phải tuân theo những nguyên tắc sau:

+ Các thiết bị ở cùng nhóm nên ở gần nhau để giảm chiều dài đường dây hạ áp nhờ vậy tiết kiệm được vốn đầu tư và tổn thất các đường dây hạ áp trong phân xưởng

+ Chế độ làm việc của các thiết bị cùng một nhóm thường giống nhau để xác định phụ tải tính toán được chính xác và thuận tiện cho việc lựa chọn phương thức cấp điện

+ Tổng công suất của các nhóm nên xấp xỉ nhau

Tuy nhiên trong thực tế rất khó có thể đảm bảo các nguyên tắc trên, tùy thuộc vào yêu cầu của mỗi nhóm phụ tải mà lựa chọn sự ưu tiên

Vì xưởng thực hành cơ khí của trường chủ yếu phục vụ cho việc giảng dạy và thực hành nên các thiết bị giống nhau hoặc có chức năng tương tự nhau nên phân vào cùng một nhóm để thuận tiện cho sinh viên thực hành và giảng viên dễ quản lí, hướng dẫn

Tính toán phụ tải động lực cho từng nhóm

Tính toán phụ tải điện là công việc bắt buộc và đầu tiên trong mọi công trình cung cấp điện Việc này sẽ cung cấp các số liệu phục vụ cho việc thiết kế lưới điện hghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichg

922413069:33:02 PM9:33:02 PM922413069:33:02 PM9:33:02 PM922413069:33:02 PM9:33:02 PM

Trang 12

về sau của người kĩ sư Phụ tải tính toán có giá trị tương đương với phụ tải thực tế về mặt hiệu ứng nhiệt, do đó việc chọn dây dẫn hay các thiết bị bảo vệ cho nó sẽ được đảm bảo

Thực hiện phân nhóm các thiết bị có trong xưởng, mỗi nhóm khoảng từ 8-16 thiết bị, mỗi nhóm đó sẽ được cung cấp điện từ 1 tủ động lực riêng, lấy điện từ 1 tủ phân phối chung Các thiết bị trong nhóm nên chọn có vị trí gần nhau trên mặt bằng phân xưởng Các thiết bị trong nhóm nên có cùng chế độ làm việc, số lượng thiết bị trong 1 nhóm không nên nhiều quá vì gây phức tạp trong vận hành, giảm độ tin cậy cung cấp điện

Có nhiều phương pháp tính toán phụ tải điện như phương pháp hệ số nhu cầu, hệ số tham gia cực đại Đối với việc thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa cơ khí, vì đã có các thông tin chính xác về mặt bằng bố trí thiết bị, biết được công suất và quá trình công nghệ của từng thiết bị nên chúng ta sử dụng phương pháp xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại Kmax và công suất trung bình Ptb

(còn gọi là số thiết bị hiệu quả nhq hay phương pháp sắp xếp biểu đồ) để tổng hợp nhóm phụ tải động lực Phương pháp được trình bày như sau:

Phương pháp này được áp dụng khi đã biết được chi tiết về đối tượng sử dụng điện (diện tích phân xưởng, sơ đồ bố trí thiết bị, máy móc, chủng loại và công nghệ của từng thiết bị)

Để xác định phụ tải phân xưởng ta thực hiện các bước sau.:  Bước 1: Chia nhóm phụ tải

Nên bố trí các máy đặt gần nhau, có cùng chủng loại, công suất tương đương nhau vào một nhóm

 Bước 2: tính công suất tác dụng của từng nhóm máy Với các nhóm máy có số máy ≤ 3, phụ tải tính toán được xác định:

Trang 13

Trong đó

+ Ksd : hệ số sử dụng của nhóm máy

+ Kmax : Hệ số cực đại, tra theo đại lượng Ksd và số thiết bị hiệu quả nhq

+ nhq : Số thiết bị hiệu quả

Số thiết bị hiệu quả được xác định theo trình tự sau:

+ Xác định số thiết bị có công suất ≥ ½ công suất của thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm: n1

+ Xác định Pn1 là tổng công suất của n1 thiết bị nói trên + Xác định tỉ số

P*=𝑃𝑛1𝑃∑

Trong đó P∑ là tổng công suất của các thiết bị trong nhóm, 𝑛ℎ𝑞∗ tra theo 𝑛 ∗và 𝑃 ∗

Trong phần tính toán cho mỗi nhóm ta sử dụng

1 Bảng tra 𝑛ℎ𝑞∗ : Bảng 3.1, trang 31, chương 3 (CUNG CẤP ĐIỆN của Nguyễn Xuân Phú, NXB khoa học và kĩ thuật)

Trang 14

2 Bảng tra trị số Kmax: Phụ lục I.6 trang 256 ( THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN của Ngô Hồng Quang và Vũ Văn Tẩm, NXB khoa học và kĩ thuật, Hà Nội-1998)

Để đơn giản ta có thể tra bảng lấy trung bình thành phần hệ số công suất và hệ số sử dụng của phân xưởng cơ khí tra bảng PL 1.1 trị số trung bình Ksd và cos của các nhóm thiết bị điện trong sách “HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CỦA XÍ NGHIỆP CÔNG NGHIỆP ĐÔ THỊ VÀ NHÀ CAO TẦNG” của tác giả “NGUYỄN CÔNG HIỀN VÀ NGUYỂN MẠNH HOẠCH” trang 324 ta có được COS   0.6 và Ksd  0.15 hệ số công suất và hệ số sử dụng này sẽ áp dụng tính toán cho toàn bộ các phụ tải của phân xưởng cơ khí

2.1.2 Tính toán phụ tải động lực từng nhóm Nhóm 1:

Số

Lượng Pđm(kW) Iđm(A)

1 Máy Phay FVHM – 6000S 1 3.73 9.45 2 Máy Phay FVHM – 6000S 1 3.73 9.45 3 Máy Phay FVHM – 6000S 1 3.73 9.45 4 Máy Phay FVHM – 6000S 1 3.73 9.45 5 Máy Phay BMT – 6000S 1 16.3 41.28 6 Máy Phay BMT – 6000S 1 16.3 41.28 7 Máy Phay BMT – 6000S 1 16.3 41.28 8 Máy Phay BMT – 6000S 1 16.3 41.28 9 Máy Phay BMT – 6000S 1 16.3 41.28 10 Máy Phay BMT – 6000S 1 16.3 41.28 11 Máy Tiện BMT – 1440VE 1 3.7 9.37 12 Máy Tiện BMT – 1440V 1 3.7 9.37 hghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichg

922413069:33:02 PM9:33:02 PM922413069:33:02 PM9:33:02 PM922413069:33:02 PM9:33:02 PM

Trang 15

n=12

∑P = 120.12(kW) Ksd = 0.15

cosφ = 0.6 Ta có 𝑃𝑚𝑎𝑥

2 = 8.15 (kW) => n1=6; ∑P1=97.8(kW) 𝑛1

Từ giá trị Kmax và Ksd ta có thể tính được giá trị công suất tính toán của nhóm phụ tải từ công thức

Công suất tác dụng:

Ptt1 =Kmax Ksd..∑𝑛1𝑃𝑖= 2.31*0.15*120.12=41.62 (kW) Công suất phản kháng tính toán:

Qtt1 = Ptt1*tanφ = 41.62*1.333= 55.48(kVAR) Công suất tính toán toàn phần:

Stt1 = √𝑃𝑡𝑡12 + 𝑄𝑡𝑡12 =√41.622+ 55.482 = 69.356 (kVA) Dòng điện tính toán:

Trang 16

n=9

∑P = 31.95(kW) Ksd = 0.15 cosφ = 0.6 Ta có 𝑃𝑚𝑎𝑥

2 = 1.865 (kW) => n2=9; ∑P2=31.95(kW) 𝑛2

𝑛 = 9

9 = 1 ∑𝑃2

∑𝑃 = 31.9531.95 = 1

Tra bảng ta được 𝑛ℎ𝑞∗ = 0.95 => nhq = 0.95* 9=8.55 Tra bảng ta được Kmax ≈ 2.2

Trang 17

Công suất phản kháng tính toán:

Qtt1 = Ptt2*tanφ = 10.54*1.333= 14(kVAR) Công suất tính toán toàn phần:

Stt2 = √𝑃𝑡𝑡22 + 𝑄𝑡𝑡22 =√10.542+ 142 = 17.52 (kVA) Dòng điện tính toán:

2 = 1.865(kW) => n3=2; ∑P3=7.46(kW) 𝑛3

Trang 18

Tra bảng ta được Kmax ≈ 3.11

Itt3 = 𝑆𝑡𝑡3√3 ∗𝑈đ𝑚

n=7

∑P = 21.4(kW) Ksd = 0.15

Trang 19

2 = 1.85 (kW) => n4=7; ∑P4=21.4(kW) 𝑛4

𝑛 = 7

7 = 1 ∑𝑃4∑𝑃 = 21.4

21.4 = 1

Tra bảng ta được 𝑛ℎ𝑞∗ = 0.95 => nhq = 0.95*7=6.65 Tra bảng ta được Kmax ≈ 2.48

Stt4 = √𝑃𝑡𝑡12 + 𝑄𝑡𝑡12 =√7.962+ 10.612 = 13.26 (kVA)

Dòng điện tính toán: Itt4 = 𝑆𝑡𝑡4

Trang 20

Nhóm 5 :

Số

Lượng Pđm(kW) Iđm(A)

n=7

∑P = 23.05(kW) Ksd = 0.15 cosφ = 0.6 Ta có 𝑃𝑚𝑎𝑥

2 = 1.865 (kW) => n5=7; ∑P5=23.05(kW) 𝑛5

𝑛 = 7

7 = 1 ∑𝑃5

∑𝑃 = 23.0523.05 = 1

Tra bảng ta được 𝑛ℎ𝑞∗ = 0.95 => nhq = 0.95 * 7=6.65 Tra bảng ta được Kmax ≈ 2.48

Ptt5 =Kmax Ksd..∑𝑛1𝑃𝑖= 2.48*0.15*23.05=8.57(kW) Công suất phản kháng tính toán:

Trang 21

Công suất tính toán toàn phần:

Itt5 = 𝑆𝑡𝑡5√3 ∗𝑈đ𝑚

2 = 1.85 (kW) => n6=10; ∑P6=28.228(kW) 𝑛6

𝑛 = 10

10 = 1 ∑𝑃6

∑𝑃 = 28.22828.228 = 1

Tra bảng ta được 𝑛ℎ𝑞∗ = 0.95 => nhq = 0.95*10=9.5 Tra bảng ta được Kmax ≈ 2.1

Trang 22

Qtt6= Ptt6*tanφ = 8.89*1.333= 11.85(kVAR) Công suất tính toán toàn phần:

Stt6= √𝑃𝑡𝑡62 + 𝑄𝑡𝑡62 =√8.892+ 11.852 = 14.814(kVA) Dòng điện tính toán:

Trang 23

Ksd = 0.15 cosφ = 0.6 Ta có 𝑃𝑚𝑎𝑥

2 = 4 (kW) => n7=1; ∑P7=8(kW) 𝑛7

𝑛 = 1

11 = 0.09 ∑𝑃7∑𝑃 = 8

36.228 = 1

Tra bảng ta được 𝑛ℎ𝑞∗ = 0.85 => nhq = 0.85 * 11=9.35 Tra bảng ta được Kmax ≈ 2.2

Stt7 = √𝑃𝑡𝑡72 + 𝑄𝑡𝑡72 =√11.952+ 15.922 = 19.9(kVA) Dòng điện tính toán:

Chiều dài: a = 27 m; Chiều rộng: b = 23 m

Chiều cao: h = 4m; Diện tích: S = 621 m2

Trang 24

Tường: vàng nhạt Hệ số phản xa tường:tg= 0.50 Sàn: xanh sậm Hệ số phản xạ sàn: lv= 0.20 3 Độ rọi yêu cầu: Etc = 300(lx)

4 Chọn hệ chiếu sáng: chung đều

5 Chọn khoảng nhiệt độ màu: Tm = 2900 - 42000K

6 Chọn bóng đèn: Loại: đèn huỳnh quang màu trắng universel

Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc: htt = 3.2 (m)

9 Chỉ số địa điểm:

h ab

 3.88  4 10 Hệ số b:

Chọn hệ số suy giảm quang thơng: 10.8 Chọn hệ số suy giảm do bm bụi: 2 0.911 Tỷ số treo: ' 0

' tt

12 Hệ số sử dụng:

Hệ số sử dụng: U 0.551

13 Quang thơng tổng:

tổng =

39.1621300 

Trang 25

15 Kiểm tra sai số quang thông:

 BDbongbodenballast

Qttcs  ttcs = 9.5040.75 = 7.128 (kVAr) với cos=0,8 tg0,75

Dòng tính tóan chiếu sáng:

2.3 Công suất toàn xưởng thực hành cơ khí

Phụ tải tính toán của toàn xưởng thực h cơ khí là :

𝑃𝑡𝑡𝑝𝑥𝑠𝑐𝑘 = ∑Pttdl + Pttcs =94.75+9.504=104.25 (KW) 𝑄𝑡𝑡𝑝𝑥𝑠𝑐𝑘 = (∑Qttdl +Qttcs)= 126.23+7.128=133.36(KVAR)

𝑆𝑡𝑡𝑝𝑥𝑠𝑐𝑐𝑘=√𝑃𝑡𝑡𝑝𝑥𝑠𝑐𝑐2+ 𝑄𝑡𝑡𝑝𝑥𝑠𝑐𝑐2 = √104.252+ 133.362 =169.3 KVA

Trang 26

Bảng tổng kết

Nhóm Ptt (kw) Qtt (KVAr) Stt (KVA ) Itt (A) 1 41.62 55.48 69.36 105.37 2 10.54 14 17.52 16.04 3 5.22 6.95 8.69 13.2 4 7.96 10.61 13.26 20.14 5 8.57 11.42 14.27 21.68 6 8.89 11.85 14.81 22.5 7 11.95 15.92 19.9 30.23 Chiếu sáng 9.504 7.128 11.88 18.05

Trang 27

CHƯƠNG 3

THIẾT KẾ MẠNG HẠ ÁP CHO XƯỞNG THỰC HÀNH CƠ KHÍ

3.1 Xác định tâm phụ tải

3.1.1 Ý nghĩa của việc xác định tâm phụ tải

Tâm phụ tải để đặt tủ động lực (hoặc tủ phân phối) ở tâm phụ tải nhằm cung cấp điện với tổn thất điện áp và tổn thất công suất nhỏ nhất và chi phí hợp lý Tuy nhiên vị trí đặt tủ còn phụ thuộc vào yếu tố mỹ quan

3.1.2 Xác định tâm phụ tải

Tâm phụ tải là một điểm nằm trong mặt bằng phụ tải, nếu ta đặt tủ phân phối chính hay trạm biến áp tại đó thì các chi phí về kim loại màu, về tổn thất công suất, về tổn thất điện năng và tổn thất điện áp xem như là rất nhỏ

Chọn hệ trục tọa độ Oxy: Lấy góc bên trái phía dưới làm gốc tọa độ, trục tung oy trùng với cạnh rộng của mặt bằng phân xưởng, trục ox trùng với cạnh dài của mặt bằng phân xưởng Dựa vào hệ trục toạ độ ta xác định được tâm phụ tải của từng nhóm máy và của toàn phân ưởng

Công thức xác định tâm phụ tải: X = ∑𝑛𝑖=1(𝑋𝑖∗𝑃𝑖)

∑ 𝑃𝑛1 𝑖 , Y = ∑ (𝑌𝑖∗𝑃𝑖𝑛

X,Y: Tọa độ của trạm biến áp phân phối

Sơ đồ phân bố phụ tải trong phân xưởng cơ khí :

Trang 28

Hình 3.1 Mặt bằng phân xưởng

Nhóm 1

STT

Kí hiệu trên mặt bằng

Trang 29

10 1.10 Máy phay BMT – 6000S 5 3.6 16.3

Bảng 3.1 : Bảng tọa độ phụ tải trong nhóm 1

𝑋1= ∑ (𝑋𝑖∗𝑃𝑖𝑛

∑ 𝑃𝑛 𝑖1

= 3.5 (m) 𝑌1= ∑ (𝑌𝑖∗𝑃𝑖

5 2.5 Máy Tiện BMT – 1440VE 4.1 4.5 3.7

6 2.6 Máy Tiện BMT – 1440VE 4 4.7 3.7

7 2.7 Máy Tiện BMT – 1440VE 4 4.1 3.7

8 2.8 Máy Tiện Wasino 4 4.5 2.2

9 2.9 Máy tiện FSML – 1440VE 5.8 4.7 3.73

Bảng 3.2 : Bảng tọa độ phụ tải trong nhóm 2

Trang 30

𝑌2= ∑ (𝑌𝑖∗𝑃𝑖𝑛

∑ 𝑃𝑛 𝑖1

=4.4 (m) 𝑌3= ∑ (𝑌𝑖∗𝑃𝑖

Trang 31

Nhóm 4

STT

Kí hiệu trên mặt

bằng

1 4.1 Máy Phay FVHM – 6000S 5.2 4.2 3.73

2 4.2 Máy Tiện BMT – 1440VE 5 4.2 3.7

3 4.3 Máy Tiện BMT – 1440VE 4.8 4.2 3.7

4 4.4 Máy Tiện BMT – 1440VE 4.6 4.2 3.7

5 4.5 Máy Tiện BMT – 1440VE 4.8 4.5 3.7

6 4.6 Máy Tiện Wasino 4.8 4.5 2.2

7 4.7 Máy Tiện Wasino 4.8 4.7 2.2

Bảng 3.4 : Bảng tọa độ phụ tải trong nhóm 4

∑ 𝑃𝑛1 𝑖 = 4.3(m) 𝑌4= ∑ (𝑌𝑖∗𝑃𝑖

Trang 32

Nhóm 5

STT

bằng

1 5.1 Máy Tiện Wasino 4.3 4.2 2.2

2 5.2 Máy Tiện Wasino 4.5 4.5 2.2

3 5.3 Máy tiện FSML – 1440VE 4.5 4.5 3.73

4 5.4 Máy tiện FSML – 1440VE 4.5 4.7 3.73

5 5.5 Máy tiện FSML – 1440VE 4.3 4.7 3.73

6 5.6 Máy tiện FSML – 1440VE 4.3 4.7 3.73

7 5.7 Máy tiện FSML – 1440VE 5.8 5.2 3.73

Bảng 3.5 : Bảng tọa dộ phụ tải trong nhóm 5

∑ 𝑃𝑛1 𝑖 = 4.5(m) 𝑌4= ∑ (𝑌𝑖∗𝑃𝑖

Trang 33

Nhóm 6

STT

bằng

1 6.1 Máy Tiện BMT – 1440VE 5.7 5.6 3.7

2 6.2 Máy Tiện BMT – 1440VE 5.5 5.6 3.7

3 6.3 Máy Tiện BMT – 1440VE 5.5 5.2 3.7

4 6.4 Máy Tiện BMT – 1440VE 5.3 5.2 3.7

∑ 𝑃𝑛1 𝑖 = 5.5(m) 𝑌6= ∑ (𝑌𝑖∗𝑃𝑖

Trang 34

Nhóm 7

STT

bằng

1 7.1 Máy Tiện BMT –1440VE 4.8 5.2 3.7

2 7.2 Máy Tiện BMT –1440VE 4.8 5.6 3.7

3 7.3 Máy Tiện BMT –1440VE 4.6 5.2 3.7

4 7.4 Máy Tiện BMT –1440VE 4.6 5.6 3.7

5 7.5 Máy Tiện MA2160 4.4 5.2 8

∑ 𝑃𝑛1 𝑖 = 5.1(m) 𝑌7= ∑ (𝑌𝑖∗𝑃𝑖

∑[∑ 𝑃1+∑ 𝑃2+∑ 𝑃3+∑ 𝑃4+∑ 𝑃5+∑ 𝑃6] = 6,1 (m)

Để tiện lợi và thẩm mỹ, ta đặt tủ TPPC ở vị trí có tọa độ: X =26 m, Y = 0

3.2 Chọn phương án cung cấp điện cho xưởng thực hành cơ khí

Trang 35

3.2.1 Phương án cấp điện

 Chọn phương án cung cấp điện

 Những yêu cầu của bản thiết kế cấp điện  Độ tin cậy cấp điện

Đó là mức độ đảm bảo liên tục cấp điện cho hộ tiêu dùng, điều này phụ thuộc vào tính chất và yêu cầu của phụ tải Với những công trình quan trọng cấp quốc gia như Hội trường Quốc hội, Nhà khách Chính phủ, Ngân hàng, Nhà nước, Đại sứ quán, khu quân sự, sân bay, bến cảng v.v… phải đảm bảo liên tục cấp điện ở mức cao nhất, nghĩa là với bất kỳ tình huống nào cũng không để mất điện Những đối tượng kinh tế như nhà máy, xí nghiệp tổ hợp sản xuất, tốt nhất đặt máy phát điện dự phòng; khi mất điện lưới sẽ dùng điện máy phát cấp cho phụ tải quan trọng như lò, phân xưởng sản xuất chính … Khách sạn cũng nên đặt máy phát điện dự phòng Tuy nhiên, quyền đặt máy phát điện dự phòng do phía khách hàng (xí nghiệp, khách sạn) quyết định Người thiết kế chỉ là cố vấn, gợi ý, giúp họ cân nhắc, so sánh, lựa chọn phương án cấp điện Các khu vực dân cư, các nhà cao tầng có cầu thang máy cần phải đặt máy phát điện dự phòng Các hộ dân có điều kiện kinh tế cho phép cũng nên đặt máy phát điện dự phòng Thỏa mãn các điền kiện trên, việc cung cấp điện cho hộ tiêu thụ đảm bảo độ tin cậy cao

 An toàn

Tất cả các công trình thiết kế cấp điện phải có tính an toàn cao, bao gồm an toàn cho người vận hành, người sử dụng, người sửa chữa và an toàn cho chính các thiết bị điện và toàn bộ công trình Người thiết kế ngoài việc tính chính xác, chọn dùng đúng các thiết bị, các các khí cụ điện, còn phải nắm vững những quy định an toàn về ngành điện và những quy định an toàn các ngành khác có liên quan Phải hiểu rõ môi trường lắp đặt hệ thống cấp điện và những đặc điểm của đối tượng cấp hghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichghghieh euu thue trahg va de xuat giai uhau giam hgheo beh vuhg tai xa tah moe huyeh lue hgah tihh bae gichg

922413069:33:02 PM9:33:02 PM922413069:33:02 PM9:33:02 PM922413069:33:02 PM9:33:02 PM

Trang 36

điện Bản vẽ thi công phải hết sức chính xác, chi tiết và đầy đủ những chỉ dẫn rõ ràng, cụ thể Cần nhấn mạnh, khâu lắp đặt có ý nghĩa hết sức quan trọng, có thể nâng cao hay hạ thấp tính an toàn của hệ thống cấp điện Khâu này dễ bị làm ẩu, làm sai khác với thiết kế và không tuân thủ các quy định về an toàn

 Tính kinh tế

Trong quá trình thiết kế, thường xuất hiện nhiều phương án Ví dụ, cấp điện cho xí nghiệp sản xuất hàng tiêu dùng nào đó có nên đặt máy phát điện dự phòng hay không, đưa điện đến nơi tiêu thụ bằng đường dây trên không hay đường dây cáp, tuyến đường dây nên đi hình tia hay liên thông……Mỗi phương án có ưu, nhược điểm riêng, điều có mâu thuẫn giữa hai mặt kinh tế và kĩ thuật Một phương án đắt tiền có ưu điểm là độ tin cậy và chất lượng điện cao hơn Thông thường, để đánh giá kinh tế phương án cấp điện qua 2 đại lượng: vốn đầu tư và phí tổn vận hành Phương án kinh tế không phải là phương án có vốn đầu tư ít nhất, mà là phương án có tổng hoà hai đại lượng trên, sao cho thời hạn thu hồi vốn đầu tư là sớm nhất

Các phương án cung cấp điện

 Một số phương án  Sơ đồ mạng trục chính:  Đặc điểm:

 + Các phụ tài được đấu nối chung từ một đường trục

 + Chi phí đầu tư, bão dưởng, vận hành cao, độ tinh cậy cung cấp điện thấp

 + Thường xảy ra sự cố trên đường dây

 + Có nhiều mối nối các phụ tải phụ thuộc vào nhau

Trang 37

+ Mỗi phụ tải được cung cấp một đường dây riêng biệt

Trang 38

+ Chi phí vận hành, bào dưởng, đầu tư cao + Độ tinh cậy cung cấp điện cao

+ Các phụ tải không phụ thuộc vào nhau

.+ Để lắp đặt thêm đường dây dự phòng Sơ đồ mạch vòng

Hình 3.4 : Sơ đồ mạch vòng

*Đặc điểm:

+ Các phụ tải được cung cấp điện từ các nguồn khác nhau + Các nguồn được nối thành vòng kính vận hành hờ + Chi phí đầu tư, bào dưởng, vận hành cao

+ Độ tinh cậy cung cấp điện cao nhất + Khó trong việc lựa chọn thiết bị

Trang 39

3.2.2 Phân tích và lựa chọn phương án cấp điện cho xưởng thực hành cơ khí

Mạng điện hạ áp ở đây được hiểu là mạng động lực hoặc chiếu sáng trong phân xưởng với cấp điện áp thường là 380/220 V

Sơ đồ nối dây của mạng động lực có hai dạng cơ bản là mạng hình tia và mạng phân nhánh và ưu khuyết điểm của chúng như sau:

+ Sơ đồ hình tia có ưu điểm là nối dây rõ ràng, mỗi hộ dùng điện được cấp từ một đường dây, do đó chúng ít ảnh hưởng lẫn nhau độ tin cậy cung cấp điện tương đối cao dễ thực hiện các biện pháp bảo vệ và tự động động hóa cao dễ vận hành bảo quản Khuyết điểm của nó là vốn đầu tư lớn, vì vậy sơ đồ nối dây hình tia được dùng cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ loại 1 và loại 2

+ Sơ đồ phân nhánh có ưu khuyết điểm ngược lại so với sơ đồ hình tia vì vậy loại sơ đồ này được dùng khi cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ loại 2 và 3

Trong thực tế người ta thường kết hợp hai dạng sơ đồ cơ bản đó thành những sơ đồ hỗn hợp để nâng cao độ tin cậy và linh hoạt của sơ đồ người ta thường đặt các mạch dự phòng chung hoặc riêng

 Với ưu nhược điểm của các loại sơ đồ như trên ta nhận thấy với những đặc điểm của phân xưởng và để đảm bảo tính kinh tế kỹ thuật ta lựa chọn phương án cung cấp điện bằng sơ đồ hình tia với phương án đi dây ngầm để cấp điện cho xưởng thực hành cơ khí

3.2.3 Sơ đồ nguyên lí của xưởng thực hành cơ khí

Trang 40

Hình 3.5 : Sơ đồ nguyên lý xưởng thực hành cơ khí