Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Trong hệ thống công nghiệp hiện đại, ngành năng lượng điện đóng vai trò huyết mạch đối với sự vận hành và phát triển của toàn bộ nền kinh tế quốc dân. Khi xây dựng các cơ sở sản xuất công nghiệp, việc thiết kế hệ thống cung cấp điện là giai đoạn tiên quyết nhằm đảm bảo năng lượng cho toàn bộ dây chuyền công nghệ cũng như các hoạt động phụ trợ. Đối với nhà máy chế tạo máy kéo, đặc thù sản xuất bao gồm nhiều phân xưởng gia công, đúc, luyện kim và lắp ráp với nhiều thiết bị công suất lớn, đòi hỏi mức độ liên tục cung cấp điện nghiêm ngặt và chất lượng điện năng ổn định.
Đề tài "Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy chế tạo máy kéo" do sinh viên Nguyễn Văn Đức (ngành Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa, Trường Điện – Điện tử, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội) thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Đức Tuyên (Bộ môn Hệ thống điện, hoàn thành vào tháng 12/2022). Nhiệm vụ nghiên cứu và thiết kế của đồ án được phân chia thành 3 nội dung chính:
- Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng sửa chữa cơ khí (PXSCCK) và toàn bộ nhà máy.
- Thiết kế mạng điện cao áp cho toàn nhà máy (vạch phương án, so sánh kinh tế - kỹ thuật, lựa chọn thiết bị chi tiết).
- Thiết kế mạng điện hạ áp động lực cho phân xưởng sửa chữa cơ khí.
Về phạm vi và số liệu ban đầu phục vụ thiết kế:
- Đối tượng nghiên cứu: Toàn bộ mặt bằng nhà máy chế tạo máy kéo (gồm 12 phân xưởng/khu vực chức năng và hệ thống chiếu sáng) cùng mặt bằng bố trí thiết bị chi tiết tại phân xưởng sửa chữa cơ khí.
- Nguồn điện: Điện áp nguồn định mức $U_{đm} = 35\text{ kV}$ hoặc $22\text{ kV}$; công suất nguồn vô cùng lớn; dung lượng ngắn mạch phía hạ áp của trạm biến áp khu vực là $S_N = 310\text{ MVA}$.
- Khoảng cách truyền tải: $L = 8\text{ km}$ từ trạm nguồn khu vực đến nhà máy, sử dụng đường dây nhôm lõi thép (AC) treo trên không.
- Chế độ làm việc: Nhà máy vận hành 3 ca liên tục, thời gian sử dụng công suất cực đại $T_{max} = 2800\text{ giờ}$.
Danh mục phụ tải các phân xưởng chính của nhà máy được xác định trong bảng số liệu thiết kế ban đầu:
| STT |
Tên phân xưởng / Hạng mục |
Công suất đặt $P_đ$ (kW) |
Loại hộ tiêu thụ |
| 1 |
Khu nhà phòng ban quản lý và xưởng thiết kế |
200 |
Loại III |
| 2 |
Phân xưởng đúc |
1500 |
Loại I |
| 3 |
Phân xưởng gia công cơ khí |
3600 |
Loại I |
| 4 |
Phân xưởng cơ lắp ráp |
3200 |
Loại I |
| 5 |
Phân xưởng luyện kim màu |
1800 |
Loại I |
| 6 |
Phân xưởng luyện kim đen |
2500 |
Loại I |
| 7 |
Phân xưởng sửa chữa cơ khí |
Tính toán chi tiết |
Loại III |
| 8 |
Phân xưởng rèn dập |
2100 |
Loại I |
| 9 |
Phân xưởng nhiệt luyện |
3500 |
Loại I |
| 10 |
Bộ phận nén khí |
1700 |
Loại III |
| 11 |
Trạm bơm |
800 |
Loại I |
| 12 |
Kho vật liệu |
60 |
Loại III |
| 13 |
Chiếu sáng phân xưởng |
Tính theo diện tích |
- |
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Đồ án áp dụng các nguyên lý kỹ thuật cung cấp điện công nghiệp, tiêu chuẩn tính toán thiết bị điện và phương pháp so sánh chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật trong thiết kế hệ thống điện.
Khung lý thuyết và mô hình tính toán
- Xác định phụ tải tính toán:
- Phương pháp hệ số nhu cầu ($K_{nc}$): Áp dụng cho các phân xưởng chỉ có số liệu công suất đặt và diện tích mặt bằng, theo công thức $P_{tt} = K_{nc} \cdot P_đ$ và $Q_{tt} = P_{tt} \cdot \tan\varphi$.
- Phương pháp công suất trung bình và hệ số cực đại ($K_{max}$): Áp dụng khi đã có mặt bằng công nghệ chi tiết (phân xưởng sửa chữa cơ khí). Công suất tính toán nhóm thiết bị xác định qua hệ số sử dụng $K_{sd}$, số thiết bị dùng điện hiệu quả $n_{hq}$ và hệ số cực đại $K_{max}$: $P_{tt} = K_{max} \cdot K_{sd} \cdot \sum P_{đm}$.
- Phương pháp suất phụ tải trên diện tích ($P_0$): Xác định phụ tải chiếu sáng $P_{cs} = P_0 \cdot S$, với $S$ là diện tích phân xưởng đo đạc theo tỷ lệ xích mặt bằng ($1:4500$).
- Quy đổi công suất: Chuyển đổi các thiết bị một pha sang ba pha tương đương và quy đổi chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại (như máy biến áp hàn) về chế độ làm việc dài hạn với hệ số tiếp điện $K_đ$: $P_{qđ} = P_{đm} \cdot \sqrt{K_đ}$.
- Xác định tâm phụ tải điện: Điểm đặt trạm biến áp và tủ phân phối được xác định thông qua tọa độ trọng tâm mô men phụ tải $x_0 = \frac{\sum (S_i \cdot x_i)}{\sum S_i}$ và $y_0 = \frac{\sum (S_i \cdot y_i)}{\sum S_i}$ nhằm tối thiểu hóa tổn thất truyền tải và chi phí cáp.
Phương pháp so sánh kinh tế - kỹ thuật
Để lựa chọn cấu trúc lưới điện cao áp tối ưu, đồ án xây dựng hàm chi phí tính toán quy đổi hàng năm ($Z$ hoặc $C_{tt}$):
$$C_{tt} = a_v \cdot K + \Delta A \cdot c$$
Trong đó:
- $K$: Tổng vốn đầu tư công trình (bao gồm giá trị máy biến áp, máy cắt, đường dây và cáp cao áp/hạ áp).
- $a_v$: Hệ số khấu hao và vận hành hệ thống.
- $\Delta A$: Tổng tổn thất điện năng hàng năm trong máy biến áp và đường dây dẫn ($\text{kWh}$).
- $c$: Giá thành đơn vị tổn thất điện năng.
Phương pháp kiểm tra điều kiện kỹ thuật
Các phần tử trong hệ thống (máy biến áp, máy cắt cao áp, thanh cái, cáp điện, áptômát) được lựa chọn và kiểm tra theo các điều kiện định mức: điện áp định mức ($U_{đm} \ge U_{mạng}$), dòng điện lâu dài cho phép ($I_{cp} \ge I_{max}$, có xét đến dòng cưỡng bức $I_{cb}$ khi sự cố), mật độ dòng điện kinh tế $J_{kt}$, độ sụt áp cho phép ($\Delta U \le \Delta U_{cp}$), khả năng ổn định nhiệt và ổn định động khi xảy ra ngắn mạch.
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Xác định phụ tải tính toán
Chương này tập trung vào việc tính toán chi tiết nhu cầu công suất của từng phân xưởng và toàn bộ nhà máy, làm tiền đề để lựa chọn nguồn và thiết bị phân phối.
Đối với phân xưởng sửa chữa cơ khí (PXSCCK), tác giả tiến hành khảo sát toàn bộ thiết bị của 2 bộ phận: Bộ phận Dụng cụ (B) và Bộ phận Sửa chữa cơ khí và điện (A). Căn cứ theo nguyên tắc phân nhóm phụ tải (các máy gần nhau, cùng chế độ làm việc, công suất xấp xỉ nhau, số lượng từ 8 đến 12 thiết bị), các thiết bị được phân chia thành 6 nhóm động lực:
- Nhóm 1: 12 máy hoạt động (máy tiện ren, máy ép tay...).
- Nhóm 2: 9 máy hoạt động (máy tiện ren, máy mài hai phía...).
- Nhóm 3: 12 máy hoạt động (máy tiện ren, máy phay vạn năng, máy mài phẳng, máy mài dao...).
- Nhóm 4: 10 máy hoạt động (máy tiện ren, máy mài, máy khoan bàn...).
- Nhóm 5: 11 máy hoạt động (máy phay đứng, máy phay chép hình, máy xọc, máy mài...).
- Nhóm 6: 9 máy hoạt động (máy phay ngang, máy phay chép hình, máy mài giường, máy khoan...).
Tính toán chiếu sáng cho PXSCCK được thực hiện dựa trên diện tích đo đạc thực tế từ bản vẽ mặt bằng tỷ lệ $1:4500$. Phụ tải toàn phân xưởng được tổng hợp với hệ số đồng thời $k_{đt} = 0,85$.
Đối với các phân xưởng còn lại trong nhà máy, công suất tính toán được xác định dựa trên hệ số nhu cầu $K_{nc}$, hệ số công suất $\cos\varphi$ và suất chiếu sáng $P_0$. Toàn bộ nhà máy có 9 phân xưởng sản xuất chính và các khu phụ trợ, áp dụng hệ số đồng thời toàn nhà máy $k_{đt} = 0,85$. Tổng công suất tính toán tác dụng của nhà máy đạt $P = 10,526\text{ MW}$. Dựa trên kết quả này, tác giả vẽ biểu đồ phụ tải tròn và xác định tọa độ tâm phụ tải điện để định vị các trạm biến áp phân xưởng.
[Nguồn lưới khu vực: 35 kV]
Đường dây trên không AC-70 (8 km)
[Trạm phân phối trung tâm (TPPTT)]
Thanh góp 35 kV có phân đoạn
Cáp 35kV Cáp 35kV Cáp 35kV Cáp 35kV Cáp 35kV
[TBA B1] [TBA B2] [TBA B3] [TBA B4] [TBA B5]
35/0.4kV 35/0.4kV 35/0.4kV 35/0.4kV 35/0.4kV
Cáp hạ áp 0.4kV
[Tủ phân phối (TPP)]
Phân xưởng SCCK
[TĐL 1] [TĐL 2] ... [TĐL 5] [TĐL 6]
Nhóm 1 Nhóm 2 Nhóm 5 Nhóm 6
Chương 2: Thiết kế mạng cao áp cho nhà máy
Chương 2 giải quyết bài toán lựa chọn cấp điện áp và cấu hình lưới truyền tải nội bộ nhà máy.
- Xác định cấp điện áp truyền tải: Áp dụng công thức kinh nghiệm với cự ly $L = 8\text{ km}$ và công suất tác dụng $P = 10,526\text{ MW}$, cấp điện áp 35 kV được lựa chọn là cấp điện áp danh định cấp nguồn cho nhà máy.
- Xây dựng và đánh giá các phương án cấp điện: Tác giả đề xuất và phân tích chi tiết 4 phương án cấu trúc mạng cao áp (phương án trạm biến áp trung gian TBATG 35/10kV kết hợp trạm phân xưởng 10/0,4kV và phương án trạm phân phối trung tâm TPPTT 35kV cấp thẳng cho các trạm biến áp 35/0,4kV).
Bảng tổng kết so sánh kinh tế - kỹ thuật giữa 4 phương án:
| Phương án |
Vốn đầu tư $K$ (Triệu đồng) |
Tổng tổn thất điện năng $\Delta A$ (kWh) |
Chi phí tính toán quy đổi (Triệu đồng) |
| Phương án 1 |
11.556 |
649.293 |
4.118 |
| Phương án 2 |
11.667 |
662.947 |
4.163 |
| Phương án 3 |
11.693 |
399.331 |
3.907 |
| Phương án 4 |
12.040 |
419.728 |
4.032 |
Kết quả so sánh cho thấy Phương án 3 và Phương án 4 có chi phí tính toán quy đổi thấp nhất (chênh lệch dưới 5%). Phương án 3 được chọn làm phương án thiết kế chi tiết vì có tổng tổn thất điện năng hàng năm thấp nhất ($399.331\text{ kWh}$ so với các phương án dùng cấp 10kV trên $649.000\text{ kWh}$), mang lại hiệu quả vận hành lâu dài vượt trội.
- Thiết kế kỹ thuật chi tiết theo Phương án 3:
- Tuyến đường dây từ nguồn về nhà máy: Đường dây lộ kép trên không dài 8 km, sử dụng dây nhôm lõi thép AC-70, khoảng cách hình học trung bình $3,5\text{ m}$. Đã kiểm tra thỏa mãn điều kiện tổn thất điện áp khi đứt một mạch sự cố.
- Sơ đồ trạm phân phối trung tâm (TPPTT): Sử dụng sơ đồ một hệ thống thanh góp 35 kV có phân đoạn, liên lạc bằng máy cắt hợp bộ, trang bị chống sét van và biến điện áp đo lường báo chạm đất 1 pha.
- Lựa chọn thiết bị cao áp: Máy cắt khí quyển $SF_6$ mã hiệu 8DC10 của Siemens ($36\text{ kV}$, $1250\text{ A}$, dòng cắt $25\text{ kA}$, dòng ổn định động $63\text{ kA}$); thanh cái đồng kích thước $30 \times 4\text{ mm}$ ($I_{cp} = 475\text{ A}$); biến điện áp 4MR66 của Siemens ($36\text{ kV}$, tải định mức $400\text{ VA}$).
Chương 3: Thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xưởng cơ khí
Chương 3 trình bày các tính toán thiết kế hạ áp phục vụ động lực cho PXSCCK:
- Trạm biến áp phân xưởng: Chọn điểm đấu nối nguồn từ TBA B4, lựa chọn cáp tổng hạ áp và áptômát tổng bảo vệ đầu nguồn.
- Tủ phân phối (TPP) và Tủ động lực (TĐL): Xác định vị trí TPP tại trung tâm phụ tải phân xưởng; chọn dây dẫn và cáp đồng từ TPP đến 6 tủ động lực (TĐL 1 đến TĐL 6).
- Tính toán ngắn mạch hạ áp: Thiết lập sơ đồ thay thế, tính toán tổng trở quy đổi của máy biến áp và cáp để xác định dòng ngắn mạch tại các điểm nút $N_1$, $N_2$, $N_3$. Dòng ngắn mạch tính toán được sử dụng để kiểm tra khả năng cắt và độ bền điện động của áptômát Merin Gerin, cầu chì và thanh dẫn hạ áp.
- Mạng hạ áp nhánh: Lựa chọn áptômát nhánh, cầu chì và dây dẫn cấp nguồn trực tiếp đến từng thiết bị công tác của 6 nhóm máy trong phân xưởng.
Thiết kế và triển khai
Hệ thống cung cấp điện được thiết kế đồng bộ từ cấp điện áp truyền tải $35\text{ kV}$ đến lưới động lực hạ áp $0,4\text{ kV}$:
Cấu trúc kỹ thuật của hệ thống
- Đường dây truyền tải chính: Đường dây trên không lộ kép $35\text{ kV}$ AC-70 dài $8\text{ km}$ nối từ trạm biến áp khu vực về Trạm phân phối trung tâm (TPPTT) của nhà máy.
- Phân phối cao áp nội bộ: Tại TPPTT, thanh góp $35\text{ kV}$ phân đoạn cấp nguồn qua các tuyến cáp ngầm 3 lõi XLPE/PVC/DSTA (do hãng Furukawa chế tạo) tới các trạm biến áp phân xưởng 35/0,4 kV.
- Lưới phân phối hạ áp: Từ phía hạ áp trạm B4, năng lượng được dẫn bằng cáp đồng 4 lõi cách điện PVC (hãng Lens) về tủ phân phối chính (TPP) và từ TPP rẽ nhánh tới 6 tủ động lực đặt tại các cụm máy.
Thông số thiết bị và vật liệu được lựa chọn
| Vị trí / Hạng mục |
Chủng loại thiết bị |
Nhà sản xuất / Quy cách |
Thông số định mức chính |
| Đường dây nguồn 35kV |
Dây nhôm lõi thép AC-70 |
Tiêu chuẩn kỹ thuật |
Tiết diện $70\text{ mm}^2$, khoảng cách pha $3,5\text{ m}$ |
| Cáp cao áp 35kV |
Cáp 3 lõi XLPE đai thép |
Furukawa |
Tiết diện $50\text{ mm}^2$ và $70\text{ mm}^2$, $I_{cp} = 200\text{ A} - 245\text{ A}$ |
| Cáp hạ áp 0,4kV |
Cáp đồng 4 lõi cách điện PVC |
Lens |
Cáp 4G95 ($95\text{ mm}^2$, $I_{cp} = 298\text{ A}$), 4G240 ($240+95\text{ mm}^2$, $I_{cp}=538\text{ A}$) |
| Máy cắt cao áp 35kV |
Máy cắt hợp bộ $SF_6$ |
Siemens (Mã 8DC10) |
$U_{đm}=36\text{ kV}$, $I_{đm}=1250\text{ A}$, $I_c=25\text{ kA}$, $i_{đđ}=63\text{ kA}$ |
| Biến điện áp BU |
Biến điện áp 3 pha |
Siemens (Mã 4MR66) |
$U_{đm}=36\text{ kV}$, tỷ số $35/\sqrt{3} : 0,1/\sqrt{3}\text{ kV}$, dung lượng $400\text{ VA}$ |
| Thanh dẫn cao áp |
Thanh góp mềm/đồng |
Siemens |
Kích thước $30 \times 4\text{ mm}$, $I_{cp}=475\text{ A}$ |
| Thiết bị đóng cắt hạ áp |
Áptômát tổng & nhánh |
Merin Gerin |
Phù hợp dòng tính toán và khả năng cắt dòng ngắn mạch $N_1, N_2, N_3$ |
Các bước kiểm tra kỹ thuật
- Kiểm tra phát nóng: Mọi tiết diện cáp và dây dẫn đều thỏa mãn điều kiện phát nóng cưỡng bức khi đứt một mạch hoặc khi một máy biến áp ngừng hoạt động ($I_{max.cb} \le I_{cp}$).
- Kiểm tra sụt áp: Tổn thất điện áp trên đường dây truyền tải chính AC-70 trong chế độ sự cố đứt 1 dây không vượt quá giới hạn cho phép ($\Delta U \le \Delta U_{cp}$).
- Kiểm tra ngắn mạch: Các thiết bị đóng cắt máy cắt 35kV 8DC10 và áptômát Merin Gerin đều được kiểm tra khả năng chịu dòng xung kích và dòng cắt định mức dựa trên công suất ngắn mạch nguồn $S_N = 310\text{ MVA}$ và tổng trở hệ thống.
Kết quả và đóng góp
Kết quả tính toán chính
- Xác định đầy đủ phụ tải tính toán của toàn bộ 12 phân xưởng/hạng mục nhà máy chế tạo máy kéo, với tổng công suất tác dụng tính toán đạt $10,526\text{ MW}$ (hệ số đồng thời $k_{đt} = 0,85$).
- Thiết lập bảng phụ tải chi tiết cho 6 nhóm máy động lực và hệ thống chiếu sáng của phân xưởng sửa chữa cơ khí theo phương pháp $K_{max}$ và số thiết bị hiệu quả $n_{hq}$.
- Hoàn thành so sánh kinh tế - kỹ thuật định lượng 4 phương án mạng cao áp; chứng minh tính ưu việt của Phương án 3 (sử dụng trạm phân phối trung tâm 35kV cấp trực tiếp 35/0,4kV) với tổng chi phí tính toán thấp nhất là 3.907 triệu đồng và tổn thất điện năng chỉ $399.331\text{ kWh/năm}$ (giảm hơn $38%$ tổn thất so với các phương án dùng cấp điện áp trung gian 10kV).
- Lựa chọn hoàn chỉnh danh mục thiết bị đóng cắt, bảo vệ, dây dẫn, cáp ngầm, thanh cái và máy biến dòng/biến áp đo lường từ các nhà sản xuất chuẩn công nghiệp (Siemens, Furukawa, Lens, Merin Gerin).
Đóng góp thực tiễn của đồ án
- Bản thiết kế cung cấp giải pháp kỹ thuật hoàn chỉnh, bám sát các yêu cầu thực tế của một nhà máy cơ khí chế tạo có phụ tải loại I chiếm tỷ trọng lớn.
- Phương pháp luận phân chia nhóm phụ tải và thuật toán tính toán kinh tế quy đổi có thể áp dụng trực tiếp cho các đồ án thiết kế cung cấp điện công nghiệp tương tự.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Hạn chế
- Số liệu tính toán phụ tải các phân xưởng phụ trợ dựa trên công suất đặt và hệ số nhu cầu giả định từ sổ tay tra cứu, chưa phản ánh đầy đủ biểu đồ phụ tải biến thiên liên tục theo từng giờ thực tế.
- Giả thiết công suất nguồn điện là vô cùng lớn ($\infty$), chưa xét đến dao động tần số và biến thiên điện áp thực tế từ lưới điện truyền tải khu vực.
- Các tính toán kinh tế sử dụng suất đầu tư và đơn giá thiết bị cố định tại thời điểm lập đồ án, chưa xét đến biến động giá vật tư và tỷ lệ lạm phát dài hạn.
Hướng phát triển
- Nghiên cứu thiết kế bổ sung hệ thống tự động bù công suất phản kháng nhằm nâng cao hệ số công suất $\cos\varphi$ toàn nhà máy, giảm thiểu tổn thất công suất hơn nữa.
- Thiết kế chi tiết hệ thống nối đất an toàn, nối đất làm việc và hệ thống chống sét đánh thẳng/chống sét lan truyền cho toàn bộ mặt bằng nhà máy.
- Ứng dụng các phần mềm chuyên ngành (như ETAP, PowerWorld) để mô phỏng động học, phân tích trào lưu công suất và kiểm tra sóng hài do các thiết bị biến tần công nghiệp gây ra.
Giá trị tham khảo
Tài liệu là nguồn tham khảo kỹ thuật hữu ích cho:
- Sinh viên các ngành Kỹ thuật điện, Hệ thống điện, Tự động hóa: Cung cấp quy trình từng bước mẫu mực để thực hiện bài tập lớn, đồ án môn học Thiết kế hệ thống cung cấp điện và đồ án tốt nghiệp kỹ sư.
- Kỹ sư thiết kế cơ điện (MEP): Tham khảo phương pháp phân nhóm phụ tải cơ khí, quy trình lựa chọn thiết bị cao/hạ áp, tính toán ngắn mạch và phương pháp luận so sánh kinh tế - kỹ thuật lựa chọn phương án trạm biến áp phân xưởng.
- Phần giá trị nhất: Quy trình tính toán phụ tải động lực bằng phương pháp $K_{max}$ (xác định $n_{hq}$ cho từng nhóm máy gia công cắt gọt kim loại) và phương pháp đánh giá kinh tế giữa các cấp điện áp 35kV và 10kV trong mạng phân phối nội bộ nhà máy.
Câu hỏi thường gặp
1. Tuyến đường dây cấp điện chính từ nguồn về nhà máy sử dụng cấp điện áp và chủng loại dây dẫn nào?
Tuyến đường dây sử dụng cấp điện áp $35\text{ kV}$, chiều dài $8\text{ km}$, kết cấu đường dây trên không mạch kép (lộ kép) sử dụng dây nhôm lõi thép AC-70 có khoảng cách hình học trung bình giữa các pha là $3,5\text{ m}$.
2. Vì sao tác giả lựa chọn Phương án 3 thay vì các phương án còn lại cho mạng cao áp?
Phương án 3 (sử dụng trạm phân phối trung tâm 35kV cấp trực tiếp về các TBA phân xưởng 35/0,4kV) có tổng chi phí tính toán quy đổi thấp nhất (3.907 triệu đồng) và tổn thất điện năng hàng năm thấp nhất ($399.331\text{ kWh/năm}$, thấp hơn đáng kể so với Phương án 1 là $649.293\text{ kWh}$ và Phương án 2 là $662.947\text{ kWh}$).
3. Phụ tải động lực của phân xưởng sửa chữa cơ khí được chia thành mấy nhóm và tính theo phương pháp nào?
Phụ tải PXSCCK được chia thành 6 nhóm máy độc lập từ 2 bộ phận Dụng cụ (B) và Sửa chữa cơ khí - điện (A). Phụ tải được tính toán theo phương pháp công suất trung bình và hệ số cực đại $K_{max}$ dựa trên việc xác định số thiết bị dùng điện hiệu quả $n_{hq}$.
4. Thiết bị máy cắt cao áp được lựa chọn trang bị cho trạm phân phối trung tâm là loại nào?
Trạm được trang bị máy cắt hợp bộ khí $SF_6$ mã hiệu 8DC10 do Siemens sản xuất, có điện áp định mức $36\text{ kV}$, dòng điện định mức $1250\text{ A}$, dòng cắt định mức $25\text{ kA}$ và khả năng chịu dòng ổn định động cực đại $63\text{ kA}$.
5. Hệ số đồng thời $k_{đt}$ được áp dụng để tính toán phụ tải toàn nhà máy là bao nhiêu?
Hệ số đồng thời được chọn là $k_{đt} = 0,85$, áp dụng theo tiêu chuẩn tính toán cho hệ thống công nghiệp có số lượng phân xưởng sản xuất từ 5 đến 10 phân xưởng.
Kết luận
Đồ án "Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy chế tạo máy kéo" của sinh viên Nguyễn Văn Đức đã giải quyết đầy đủ, logic các bài toán kỹ thuật từ xác định phụ tải, tối ưu hóa cấu trúc lưới cao áp đến tính toán mạng động lực hạ áp. Qua việc so sánh định lượng 4 phương án, đề tài đã lựa chọn giải pháp sử dụng trạm phân phối trung tâm 35kV cấp trực tiếp cho các trạm biến áp phân xưởng 35/0,4kV nhằm tối ưu hóa chi phí đầu tư và giảm thiểu tổn thất điện năng. Toàn bộ các phần tử trong hệ thống đều được kiểm tra kỹ lưỡng theo các điều kiện vận hành bình thường và sự cố ngắn mạch, đảm bảo tính khả thi và độ tin cậy cung cấp điện cao cho nhà máy.
