Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong tiến trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa, sự gia tăng nhanh chóng của các khu công nghiệp, khu chế xuất và các nhà máy sản xuất đặt ra nhu cầu cấp thiết về điện năng và chất lượng nguồn điện. Hệ thống cung cấp điện đóng vai trò là cơ sở hạ tầng kỹ thuật then chốt, bảo đảm tính liên tục và ổn định cho toàn bộ dây chuyền sản xuất công nghiệp. Đối với các doanh nghiệp hoạt động theo cơ chế hạch toán kinh tế, độ tin cậy cung cấp điện và chất lượng điện năng tác động trực tiếp đến năng suất, chất lượng sản phẩm và giá thành cạnh tranh trên thị trường.

Một đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện đòi hỏi sự kết hợp đồng bộ các kiến thức chuyên ngành như Cung cấp điện, Trang bị điện, Kỹ thuật cao áp và An toàn điện. Thiết kế dư thừa dung lượng sẽ dẫn đến lãng phí vốn đầu tư ban đầu và kéo dài thời gian thu hồi vốn; ngược lại, thiết kế không đảm bảo công suất và độ an toàn sẽ gây ra các sự cố gián đoạn sản xuất hoặc thiệt hại kinh tế nghiêm trọng. Tài liệu được biên soạn nhằm chuẩn hóa quy trình thiết kế kỹ thuật cho học sinh, kỹ thuật viên ngành điện thuộc hệ đào tạo Trung học chuyên nghiệp (THCN), đáp ứng các yêu cầu thực tế sản xuất tại các nhà máy, xí nghiệp.

Nhiệm vụ nghiên cứu và thiết kế trong đồ án bao gồm 4 nội dung trọng tâm:

  1. Xác định vị trí tối ưu của trạm phân phối trung tâm (PPTT) trên mặt bằng xí nghiệp.
  2. Xác định vị trí, số lượng và dung lượng hợp lý của các trạm biến áp phân xưởng (BAPX).
  3. Tính toán, thiết kế chi tiết mạng điện hạ áp (380/220V) cung cấp cho một phân xưởng sản xuất cụ thể (phân xưởng cơ khí).
  4. Tính toán thiết kế chuyên đề kỹ thuật (nâng cao hệ số công suất $\cos\varphi$, thiết kế nối đất bảo vệ, chống sét cho trạm/phân xưởng, hoặc chiếu sáng công nghiệp).

Phạm vi nghiên cứu và thiết kế kỹ thuật được giới hạn trên mặt bằng tổng thể của một Nhà máy cơ khí chế tạo (gồm 15 phân xưởng và khu vực chức năng) và mặt bằng chi tiết của Phân xưởng cơ khí. Chế độ vận hành của nhà máy là làm việc 2 ca liên tục, thời gian sử dụng công suất lớn nhất $T_{\max} = 4500\text{ giờ/năm}$.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và mô hình tính toán

Đồ án áp dụng hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật điện và các công thức giải tích kinh điển trong kỹ thuật cung cấp điện công nghiệp:

  • Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt ($P_đ$) và suất chiếu sáng ($P_o$): Áp dụng cho cấp toàn nhà máy và các phân xưởng khi chưa có danh mục thiết bị chi tiết. Sử dụng hệ số nhu cầu ($K_{nc}$) để tính công suất tác dụng động lực $P_{tt} = K_{nc} \cdot P_đ$; công suất phản kháng $Q_{tt} = P_{tt} \cdot \tan\varphi$; công suất chiếu sáng $P_{cs} = P_o \cdot S$ (với $S$ là diện tích phân xưởng, $P_o$ tính bằng $\text{W/m}^2$); công suất toàn phần $S_{tt} = \sqrt{(P_{tt}+P_{cs})^2 + (Q_{tt}+Q_{cs})^2}$. Khi tính tổng toàn xí nghiệp, sử dụng hệ số đồng thời $K_{đt}$ ($K_{đt}=1$ khi $n=1\div2$; $K_{đt}=0,85\div0,95$ khi $3 \le n \le 5$; $K_{đt}=0,8$ khi $n > 5$).
  • Phương pháp xác định phụ tải theo số thiết bị hiệu quả ($n_{hq}$): Áp dụng khi đã có mặt bằng bố trí và thông số kỹ thuật chi tiết của từng máy móc. Phụ tải tác dụng tính toán của nhóm máy ($n \ge 4$) được xác định theo công thức $P_{tt} = K_{max} \cdot K_{sd} \cdot \sum P_{đm}$, trong đó $K_{sd}$ là hệ số sử dụng, $K_{max}$ là hệ số cực đại (tra bảng theo $K_{sd}$ và $n_{hq}$).
  • Quy đổi công suất thiết bị đặc biệt: Thiết bị 1 pha được quy đổi về 3 pha tương đương ($P_{qđ} = 3 P_{đm}$ hoặc $\sqrt{3} P_{đm}$). Thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại (máy biến áp hàn, máy nâng) được quy đổi về chế độ dài hạn với hệ số đóng điện tương đối $\varepsilon%$ theo công thức $P_{qđ} = P_{đm}\sqrt{\varepsilon%}$ hoặc $P_{qđ} = S_{đm}\sqrt{\varepsilon%}\cos\varphi$.
  • Mô hình tọa độ trọng tâm phụ tải: Xác định vị trí đặt trạm phân phối trung tâm theo tọa độ tối ưu $M(x, y)$ dựa trên momen phụ tải: $$x = \frac{\sum (S_i \cdot x_i)}{\sum S_i}, \quad y = \frac{\sum (S_i \cdot y_i)}{\sum S_i}$$
  • Phương pháp hàm chi phí tính toán kinh tế ($Z$): So sánh các phương án cấp điện cao áp dựa trên chi phí quy đổi hàng năm: $$Z = (a_{vh} + a_{tc}) \cdot K + C \cdot \Delta A$$ Trong đó $K$ là vốn đầu tư đường dây; $a_{vh}$ là hệ số vận hành ($a_{vh} = 0,04$ cho đường dây trên không, $a_{vh} = 0,1$ cho cáp ngầm); $a_{tc}$ là hệ số tiêu chuẩn thu hồi vốn ($0,1\div0,2$); $C$ là giá điện năng; $\Delta A$ là tổn thất điện năng hàng năm tính qua thời gian tổn thất công suất lớn nhất $\tau$.
  • Phương pháp tính toán ngắn mạch xa nguồn: Xác định dòng ngắn mạch chu kỳ $I_k$, dòng ngắn mạch xung kích $i_{xk} = 1,8 \cdot \sqrt{2} \cdot I_k$, và công suất ngắn mạch $S_k = \sqrt{3} \cdot U_{tb} \cdot I_k$ để kiểm tra độ ổn định động, ổn định nhiệt của khí cụ điện và dây dẫn.

Phương pháp nghiên cứu và nguồn dữ liệu

  • Phương pháp thu thập và xử lý số liệu: Thống kê công suất đặt, điện áp, hệ số công suất $\cos\varphi$, hiệu suất $\eta%$ của 15 phân xưởng trong nhà máy và 23 máy công cụ trong phân xưởng cơ khí.
  • Phương pháp giải tích và tra bảng kỹ thuật: Sử dụng bảng tra thông số dây dẫn, cáp điện, máy biến áp, khí cụ đóng cắt và bảng tra hệ số sử dụng $K_{sd}$, hệ số cực đại $K_{max}$, mật độ dòng điện kinh tế $J_{kt}$ từ sổ tay kỹ thuật cung cấp điện.

Thiết kế và triển khai hệ thống cung cấp điện

Hệ thống cung cấp điện cho nhà máy cơ khí được thiết kế theo cấu trúc phân tầng hoàn chỉnh từ lưới điện trung áp/cao áp đến từng thiết bị tiêu thụ hạ áp:

Hạng mục thiết kế Cấu trúc và thông số kỹ thuật áp dụng Tiêu chuẩn kiểm tra và chọn lựa
Trạm phân phối trung tâm (PPTT) Sơ đồ 1 hệ thống thanh góp có phân đoạn; đầu vào từ 2 xuất tuyến trung áp; đầu ra sử dụng máy cắt hợp bộ hoặc máy cắt phụ tải. Đặt tại tọa độ trọng tâm phụ tải $M(x, y)$; đảm bảo cấp điện liên tục cho các phụ tải loại 1 và loại 2.
Trạm biến áp phân xưởng (BAPX) Trạm 1 máy hoặc 2 máy biến áp; máy biến áp ba pha ngâm dầu; tỷ số biến áp chuyển đổi từ cấp điện áp lưới về $380/220\text{V}$. Dung lượng chọn theo điều kiện quá tải cho phép: $S_{đm.BA} \ge S_{tt}$ (trạm 1 máy) hoặc $S_{đm.BA} \ge \frac{S_{tt}}{1,4 \cdot K_{hc}}$ (trạm 2 máy).
Mạng phân phối cao áp Phương án đi dây mạng hình tia hoặc liên thông; sử dụng cáp ngầm trung áp hoặc đường dây trên không. Tiết diện dây chọn theo mật độ dòng điện kinh tế ($S = \frac{I_{max}}{J_{kt}}$); kiểm tra theo $\Delta U_{cp} \le 5%$, phát nóng $I_{cp} \ge I_{max}$, và ổn định nhiệt khi ngắn mạch.
Mạng phân phối hạ áp Tủ phân phối tổng (TPP) cấp điện hình tia hoặc liên thông tới các tủ động lực (TDL); TDL cấp nguồn trực tiếp cho các nhóm máy công cụ. Cáp và dây dẫn chọn theo dòng điện phát nóng cho phép ($I_{cp} \ge \frac{I_{tt}}{k_1 k_2}$); kiểm tra phối hợp bảo vệ với áptômát và cầu chì.
Khí cụ đóng cắt và bảo vệ Máy cắt cao áp, dao cách ly, cầu chì tự rơi (CTTR), chống sét van, áptômát tổng/nhánh, cầu chì nhóm. Kiểm tra theo điện áp định mức ($U_{đm} \ge U_{mạng}$), dòng định mức ($I_{đm} \ge I_{tt}$), dòng cắt ngắn mạch ($I_{cđm} \ge I_k$), ổn định động ($I_{đđ} \ge i_{xk}$), ổn định nhiệt ($I_{\infty}^2 t_q \le I_{on}^2 t_{on.đm}$).
Thanh dẫn và sứ cách điện Thanh cái đồng/nhôm tiết diện chữ nhật đặt đứng hoặc nằm ngang; sứ đỡ cách điện cao hạ áp. Kiểm tra ứng suất uốn tính toán do lực điện động dòng ngắn mạch gây ra ($\sigma_{tt} \le \sigma_{cp}$); kiểm tra lực tác dụng đầu sứ ($F_{tt} \le k_h \cdot F_{cp}$).

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Các bước thiết kế hệ thống cung cấp điện cho xí nghiệp công nghiệp

Chương 1 hệ thống hóa trình tự 7 bước thiết kế mạng điện xí nghiệp công nghiệp:

  1. Xác định phụ tải tính toán: Hướng dẫn chi tiết 2 phương pháp xác định theo công suất đặt ($P_đ$) và theo số thiết bị hiệu quả ($n_{hq}$). Trình bày thuật toán nhóm phụ tải, quy đổi thiết bị làm việc chế độ ngắn hạn lặp lại và thiết bị 1 pha.
  2. Thiết kế mạng cao áp của nhà máy: Hướng dẫn lựa chọn sơ đồ cấp điện theo quy mô xí nghiệp (nhỏ, vừa, lớn); phương pháp xác định vị trí trạm PPTT qua tọa độ trọng tâm; lựa chọn số lượng và dung lượng máy biến áp phân xưởng; vạch các phương án đi dây cao áp và so sánh kinh tế kỹ thuật thông qua hàm chi phí $Z$.
  3. Chọn sơ đồ trạm phân phối trung tâm: Phân tích sơ đồ một hệ thống thanh góp có phân đoạn, ứng dụng máy cắt hợp bộ và máy cắt phụ tải đầu vào/đầu ra.
  4. Chọn sơ đồ trạm biến áp phân xưởng: Phân loại sơ đồ trạm 1 máy và 2 máy; bố trí dao cách ly, dao cách ly kèm cầu chì, máy cắt cao áp, cầu chì tự rơi và thiết bị chống sét van.
  5. Tính toán ngắn mạch mạng cao áp: Hướng dẫn tính toán ngắn mạch xa nguồn với điện kháng hệ thống quy dẫn từ công suất cắt máy cắt đầu nguồn ($S_{cđm} = 250\div300\text{ MVA}$), tính tổng trở đường dây $Z_k$, dòng ngắn mạch $I_k$ và dòng xung kích $i_{xk}$.
  6. Lựa chọn các phần tử mạng cao áp: Thiết lập các điều kiện lựa chọn và kiểm tra cho máy cắt điện, cáp cao áp, dao cách ly và cầu chì cao áp.
  7. Thiết kế mạng hạ áp xí nghiệp: Trình bày phương pháp tính toán ngắn mạch tại thanh cái trạm biến áp ($N_1$) với điện trở và điện kháng máy biến áp tính theo $\Delta P_k$ và $U_k%$. Hướng dẫn chọn và kiểm tra thanh cái (theo phát nóng, ổn định động, ổn định nhiệt, ứng suất uốn $\sigma$), sứ cách điện, tủ phân phối, tủ động lực, áptômát, dây chảy cầu chì và dây dẫn hạ áp.

Chương 2: Hướng dẫn đồ án môn học Cung cấp điện

Chương 2 cụ thể hóa các quy định thực hiện đồ án môn học và cung cấp ví dụ tính toán mẫu chi tiết:

  • Quy định nhiệm vụ và sản phẩm đồ án: Yêu cầu hoàn thành thuyết minh tính toán và hệ thống 4 bản vẽ kỹ thuật: Sơ đồ nguyên lý hệ thống cung cấp điện toàn nhà máy (khổ A0), Sơ đồ nguyên lý mạng hạ áp phân xưởng cơ khí (khổ A2), Sơ đồ đi dây thiết bị phân xưởng cơ khí (khổ A2), và Bản vẽ chuyên đề kỹ thuật (khổ A1/A2). Hệ thống ký hiệu quy ước trên bản vẽ kỹ thuật điện được chuẩn hóa gồm 31 ký hiệu thiết bị.
  • Bài toán mẫu tính toán phụ tải Phân xưởng cơ khí: Phân xưởng gồm 23 máy công cụ được phân chia thành 4 nhóm phụ tải hạ áp. Kết quả tính toán phụ tải từng nhóm và toàn phân xưởng được thể hiện chi tiết:
Nhóm Số máy ($n$) Công suất đặt $\sum P_i$ (kW) Thiết bị hiệu quả $n_{hq}$ $K_{max}$ $P_{tt}$ (kW) $\cos\varphi_{tb}$ $Q_{tt}$ (kVAr) $S_{tt}$ (kVA) $I_{tt}$ (A)
Nhóm 1 5 42,70 3,05 1,46 37,40 0,70 37,40 53,42 81,0
Nhóm 2 6 25,30 4,20 1,32 33,81 0,68 31,36 46,11 70,0
Nhóm 3 7 39,80 4,90 1,23 46,00 0,66 34,00 57,13 86,8
Nhóm 4 7 44,00 5,34 1,28 48,00 0,62 37,84 61,00 92,7
  • Tổng hợp phụ tải toàn Phân xưởng cơ khí:
    • Phụ tải động lực (với hệ số đồng thời 4 nhóm $k_{đt} = 0,85$): $P_{tt.đl} = 119,09\text{ kW}$; $Q_{tt.đl} = 140,42\text{ kVAr}$; $S_{tt.đl} = 185,01\text{ kVA}$; $I_{tt.đl} = 281\text{ A}$.
    • Phụ tải chiếu sáng chung (sử dụng đèn sợi đốt $\cos\varphi=1$, suất chiếu sáng $P_o = 16\text{ W/m}^2$, diện tích phân xưởng tính toán): $P_{tt.cs} = 11,5\text{ kW}$; $Q_{tt.cs} = 0\text{ kVAr}$; $S_{tt.cs} = 11,5\text{ kVA}$.
    • Tổng phụ tải toàn phân xưởng: $P_{tt.px} = 130,6\text{ kW}$; $Q_{tt.px} = 140,42\text{ kVAr}$; $S_{tt.px} = 191,76\text{ kVA}$; dòng điện tính toán tổng $I_{tt.px} = 0,291\text{ kA}$ ($291\text{ A}$).
  • Bài toán mẫu tính toán phụ tải theo công suất đặt cho xí nghiệp: Áp dụng hệ số nhu cầu $K_{nc}$ và suất chiếu sáng để xác định nhanh phụ tải cho các khu vực khi chỉ biết diện tích và công suất đặt (ví dụ tính toán phân xưởng cơ khí lắp ráp I với diện tích $600\text{ m}^2$, $P_đ = 150\text{ kW}$, $K_{nc}=0,4$, $\cos\varphi=0,6 \Rightarrow P_{tt.đl}=60\text{ kW}$, $Q_{tt.đl}=79,8\text{ kVAr}$, $P_{tt.cs}=9\text{ kW}$).

Kết quả và đóng góp

Kết quả chính

  • Xác lập đầy đủ thuật toán và quy trình mẫu để tính toán phụ tải điện từ mức thiết bị đơn lẻ, nhóm thiết bị, phân xưởng cho đến toàn bộ nhà máy công nghiệp.
  • Cung cấp kết quả tính toán hoàn chỉnh cho bài toán thiết kế mẫu phân xưởng cơ khí gồm 23 máy công cụ: xác định chính xác công suất quy đổi máy hàn điện ($22,2\text{ kW}$), phụ tải đỉnh động lực ($119,09\text{ kW}$), phụ tải chiếu sáng ($11,5\text{ kW}$) và tổng công suất tính toán toàn phần của phân xưởng đạt $191,76\text{ kVA}$ tương ứng với dòng điện $291\text{ A}$.
  • Đưa ra hệ số chỉ tiêu cụ thể cho việc tính toán tổn thất và so sánh kinh tế kỹ thuật mạng cao áp ($a_{vh} = 0,04$ cho đường dây trên không, $a_{vh} = 0,1$ cho cáp ngầm; mức chênh lệch chi phí giữa các phương án đồng kinh tế là dưới $5%$).

Giải pháp và hướng dẫn kỹ thuật do tác giả đề xuất

  • Chuẩn hóa điều kiện phân nhóm phụ tải máy công cụ: các máy gần nhau đặt cùng nhóm, công suất máy trong nhóm không lệch quá $10\text{ kW}$, tổng công suất giữa các nhóm không lệch quá $15\text{ kW}$.
  • Đề xuất áp dụng quy tắc quy đổi dung lượng thiết bị 1 pha sang 3 pha khi công suất máy lớn hơn $15%$ tổng công suất các máy 3 pha trong nhóm.
  • Đưa ra giải pháp chọn máy biến áp phân xưởng có xét đến hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ $K_{hc}$ ($K_{hc}=1$ với máy sản xuất tại Việt Nam, $K_{hc}=0,8$ với máy sản xuất tại Liên Xô) và hệ số quá tải cho phép $1,4$.
  • Xác lập quy tắc chọn cấp dòng định mức cho dây chảy cầu chì tổng trong tủ động lực: dây chảy cầu chì tổng phải lớn hơn ít nhất 2 cấp so với dây chảy của nhánh lớn nhất.

Đóng góp về mặt tài liệu đào tạo

  • Đây là tài liệu hướng dẫn đồ án môn học chuyên ngành cung cấp điện đầu tiên được biên soạn theo chương trình khung của Bộ Giáo dục và Đào tạo và đề án của Sở Giáo dục và Đào tạo Hà Nội dành riêng cho đối tượng học sinh, kỹ thuật viên hệ Trung học chuyên nghiệp.
  • Tài liệu tích hợp giữa lý thuyết tính toán cung cấp điện với hệ thống dữ liệu tra cứu thực tế, cầu nối giữa đào tạo lý thuyết và thực tiễn kỹ thuật lắp đặt, vận hành điện xí nghiệp.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế

  • Các ví dụ tính toán và mô hình thiết kế tập trung chủ yếu vào đối tượng phụ tải công nghiệp cơ khí chế tạo, chưa bao quát hết các dạng phụ tải đặc thù khác như hóa chất, luyện kim công suất lớn hoặc phụ tải y tế, dân dụng cao tầng.
  • Số liệu tính toán ngắn mạch cao áp trong ví dụ dựa trên các thông số thiết bị truyền thống (máy cắt trung áp Liên Xô công suất cắt $250\div300\text{ MVA}$).

Hướng nghiên cứu và chuyên đề mở rộng

Văn bản định hướng người học triển khai sâu hơn vào 5 chuyên đề kỹ thuật chuyên sâu (được trình bày chi tiết ở Phần II của giáo trình):

  1. Thiết kế nâng cao hệ số công suất $\cos\varphi$ (bù công suất phản kháng) cho phân xưởng cơ khí.
  2. Thiết kế hệ thống nối đất an toàn và nối đất bảo vệ cho phân xưởng cơ khí.
  3. Tính toán và thiết kế chống sét cho trạm biến áp hoặc phân xưởng sản xuất.
  4. Thiết kế hệ thống chiếu sáng chung cho phân xưởng cơ khí.
  5. Thiết kế hệ thống chiếu sáng đô thị.

Giá trị tham khảo

Tài liệu là nguồn tư liệu học thuật và hướng dẫn kỹ thuật giá trị cho:

  • Học sinh, sinh viên: Thuộc các ngành Kỹ thuật điện, Hệ thống điện, Thiết bị điện, Tự động hóa tại các trường Trung học chuyên nghiệp, Cao đẳng kỹ thuật và Đại học làm tài liệu hướng dẫn thực hiện đồ án môn học Cung cấp điện và đồ án tốt nghiệp.
  • Giảng viên chuyên ngành: Tham khảo cấu trúc đề bài, số liệu mặt bằng nhà máy, bảng công suất đặt của 15 phân xưởng và các bước hướng dẫn mẫu để xây dựng ngân hàng đề thi, đề tài đồ án.
  • Kỹ thuật viên, cán bộ kỹ thuật điện: Tham khảo phương pháp tính toán phụ tải, quy trình lựa chọn khí cụ điện (máy cắt, áptômát, cầu chì, thanh cái, sứ cách điện) và phương pháp xác định dung lượng trạm biến áp trong công tác thiết kế, cải tạo mạng điện tại các nhà máy, xí nghiệp công nghiệp.

Câu hỏi thường gặp

1. Trong bài toán thiết kế mẫu cho nhà máy cơ khí, chế độ làm việc và thời gian sử dụng công suất lớn nhất ($T_{\max}$) được quy định là bao nhiêu?
Nhà máy cơ khí chế tạo làm việc theo chế độ 2 ca/ngày, thời gian sử dụng công suất lớn nhất được xác định là $T_{\max} = 4500\text{ giờ/năm}$.

2. Quy trình quy đổi công suất đối với máy biến áp hàn 1 pha làm việc ngắn hạn lặp lại trong phân xưởng cơ khí được thực hiện như thế nào?
Máy hàn 1 pha ($220\text{V}$, dung lượng $20\text{ kVA}$, $\cos\varphi = 0,74$, hệ số đóng điện $\varepsilon = 25%$) trước hết được quy đổi về chế độ làm việc dài hạn: $P_{qđ} = S_{đm} \cdot \cos\varphi \cdot \sqrt{\varepsilon%} = 20 \cdot 0,74 \cdot \sqrt{0,25} = 7,4\text{ kW}$. Do công suất này ($7,4\text{ kW}$) lớn hơn $15%$ tổng công suất các thiết bị 3 pha trong nhóm ($15% \times 20,5\text{ kW} = 3,075\text{ kW}$), thiết bị được quy đổi tiếp sang chế độ 3 pha tương đương: $P_{qđ.3f} = 3 \cdot P_{qđ} = 3 \cdot 7,4 = 22,2\text{ kW}$.

3. Kết quả tính toán tổng phụ tải tác dụng, phản kháng và toàn phần của Phân xưởng cơ khí mẫu là bao nhiêu?
Sau khi tính toán cho 4 nhóm động lực (kể đến hệ số đồng thời $k_{đt} = 0,85$) và phụ tải chiếu sáng chung ($11,5\text{ kW}$), các thông số tổng của phân xưởng cơ khí là: công suất tác dụng tính toán $P_{tt} = 130,6\text{ kW}$, công suất phản kháng tính toán $Q_{tt} = 140,42\text{ kVAr}$, công suất toàn phần tính toán $S_{tt} = 191,76\text{ kVA}$, và dòng điện tính toán tổng $I_{tt} = 0,291\text{ kA}$ ($291\text{ A}$).

4. Dây dẫn và cáp mạng cao áp được tính chọn theo điều kiện nào và kiểm tra lại theo những tiêu chuẩn kỹ thuật nào?
Tiết diện dây dẫn và cáp mạng cao áp được tính chọn theo điều kiện mật độ dòng điện kinh tế ($J_{kt}$) dựa trên công thức $S = \frac{I_{max}}{J_{kt}}$. Sau khi chọn, tiết diện dây bắt buộc phải được kiểm tra lại theo 2 điều kiện: điều kiện tổn thất điện áp cho phép ($\Delta U \le \Delta U_{cp}$, với $\Delta U_{cp} = 5% U_{đm}$ đối với phụ tải động lực) và điều kiện phát nóng cho phép ($I_{cp} \ge I_{max}$, có xét đến chế độ sự cố đứt 1 dây trên lộ kép thì $I_{sc} = 2 I_{max}$).

5. Điều kiện lựa chọn dây chảy cầu chì tổng bảo vệ trong tủ động lực được quy định như thế nào?
Dòng điện định mức của dây chảy cầu chì tổng ($I_{cct}$) bảo vệ cho một nhóm động cơ được tính chọn theo dòng mở máy của động cơ có dòng khởi động lớn nhất cộng với dòng làm việc của các động cơ còn lại ($I_{cct} \ge \frac{I_{kđ.max} + \sum I_{lv}}{\alpha}$). Đồng thời, dòng định mức của dây chảy cầu chì tổng bắt buộc phải được chọn lớn hơn ít nhất 2 cấp định mức so với dòng điện định mức của dây chảy cầu chì nhánh lớn nhất trong tủ.

Kết luận

Tài liệu "Giáo trình hướng dẫn đồ án Cung cấp điện" cung cấp một khung phương pháp luận hoàn chỉnh và có hệ thống về thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy công nghiệp, bám sát các yêu cầu thực tiễn sản xuất. Thông qua các bước tính toán logic từ xác định phụ tải, tính ngắn mạch, đến lựa chọn khí cụ điện cao - hạ áp và phân tích kinh tế kỹ thuật, tài liệu đáp ứng tốt mục tiêu đào tạo kỹ thuật viên ngành điện hệ Trung học chuyên nghiệp. Nội dung kết hợp chặt chẽ giữa cơ sở lý thuyết chuẩn xác và ví dụ tính toán thực tế cho phân xưởng cơ khí, tạo tiền đề vững chắc cho việc thực hiện các đồ án chuyên ngành và ứng dụng trong công tác vận hành hệ thống điện công nghiệp.