Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong các cơ sở sản xuất công nghiệp và nhà xưởng cơ khí, hệ thống cung cấp điện đóng vai trò huyết mạch, quyết định trực tiếp đến hiệu quả vận hành, độ an toàn của người lao động và tuổi thọ của trang thiết bị máy móc. Một hệ thống điện được thiết kế hợp lý phải đảm bảo cân bằng đồng thời ba tiêu chí cốt lõi: độ tin cậy cung cấp điện liên tục, an toàn tuyệt đối trong vận hành và tối ưu hóa hiệu quả kinh tế về chi phí đầu tư ban đầu cũng như chi phí vận hành hằng năm.

Đồ án tập trung giải quyết bài toán thiết kế toàn diện hệ thống cung cấp điện cho một nhà xưởng cơ khí với các nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể được phân định theo 5 giai đoạn:

  1. Xác định chính xác phụ tải tính toán cho toàn bộ nhà xưởng, bao gồm phụ tải chiếu sáng, phụ tải thông gió làm mát và phụ tải động lực của các nhóm máy công cụ.
  2. Đề xuất các phương án cấu trúc mạng điện phân xưởng, tiến hành tính toán kỹ thuật và so sánh kinh tế - kỹ thuật thông qua hàm chi phí quy dẫn để lựa chọn phương án cấp điện tối ưu.
  3. Thiết lập sơ đồ nguyên lý cấp điện, tính toán dòng điện ngắn mạch tại các điểm đặc trưng, lựa chọn và kiểm tra các phần tử điện (máy biến áp, thanh cái, cáp dẫn, khí cụ đóng cắt và bảo vệ).
  4. Tính toán và thiết kế hệ thống nối đất an toàn và hệ thống chống sét đánh thẳng bảo vệ công trình trạm biến áp và nhà xưởng.
  5. Thiết kế hệ thống bù công suất phản kháng nhằm nâng cao hệ số công suất $\cos\varphi$, giảm tổn thất điện năng và nâng cao chất lượng điện áp trong phân xưởng.

Đối tượng nghiên cứu của đồ án là hệ thống điện hạ áp 380/220V cấp nguồn cho các dây chuyền gia công cơ khí (máy ép, máy tiện, máy phay, máy bào, máy khoan, máy mài, máy hàn, lò gió, cần trục...) và các phụ tải sinh hoạt - thông gió trong không gian nhà xưởng có thể tích $V = 6048 \text{ m}^3$ (diện tích mặt bằng $864 \text{ m}^2$, chiều cao $7 \text{ m}$). Phạm vi kỹ thuật bao gồm điểm đấu nối trung thế 22kV, trạm biến áp hạ áp 22/0,4kV, tủ phân phối tổng (TPP), các tuyến cáp động lực, tủ phân phối nhánh đến từng máy công cụ.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Cơ sở lý thuyết của đồ án dựa trên các phương pháp tính toán tiêu chuẩn trong kỹ thuật cung cấp điện công nghiệp:

  • Lý thuyết xác định phụ tải tính toán: Sử dụng phương pháp số thiết bị hiệu quả ($n_{hd}$) kết hợp hệ số sử dụng ($k_{sd}$) và hệ số nhu cầu ($k_{nc}$) để tính toán phụ tải động lực nhóm; phương pháp suất phụ tải trên một đơn vị diện tích ($p_0 = 15 \text{ W/m}^2$) để tính toán phụ tải chiếu sáng; phương pháp bội số trao đổi không khí ($X = 20 \text{ lần/h}$) để tính toán lưu lượng thông gió.
  • Phương pháp so sánh kinh tế - kỹ thuật: Dựa trên hàm chi phí tính toán quy dẫn hằng năm $Z = V \cdot E_t + C$, trong đó $V$ là vốn đầu tư đường dây và thiết bị, $E_t$ là hệ số hiệu quả vốn đầu tư (với hệ số chiết khấu $i = 0,1 \div 0,2$), $C$ là chi phí tổn thất điện năng hằng năm ($\Delta A \cdot c$).
  • Lý thuyết tính toán ngắn mạch và lựa chọn thiết bị: Phương pháp tính toán dòng ngắn mạch ba pha đối xứng trong mạng hạ áp quy về tổng trở các phần tử (biến áp, đường dây, điện trở tiếp xúc của áttômát); điều kiện chọn và kiểm tra thiết bị điện theo dòng phát nóng lâu dài ($I_{cp} \ge I_{lvmax}$), độ sụt áp lúc bình thường và sự cố ($\Delta U \le \Delta U_{cp}$), độ ổn định lực điện động ($i_{max} \ge i_{xk}$) và ổn định nhiệt ($I_{\hat{o}đn} \ge I_{nh}$).
  • Lý thuyết nối đất và chống sét: Tính toán điện trở nối đất dựa trên điện trở suất của đất ($\rho$) và hệ số mùa ($k_{mùa}$); xác định phạm vi bảo vệ vùng an toàn của hai cột thu lôi có chiều cao bằng nhau.

Dữ liệu tra cứu định mức và bảng thông số thiết bị được trích xuất trực tiếp từ các tài liệu tiêu chuẩn: Giáo trình cung cấp điện (Ngô Hồng Quang, 2013), Sổ tay lựa chọn và tra cứu các thiết bị điện từ 0,4-500kV (Ngô Hồng Quang, 2002), Giáo trình thiết kế cấp điện (Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm, 2009) cùng các catalogue thiết bị của hãng CADIVI và ABB.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1. Xác định phụ tải tính toán cho nhà xưởng

Chương 1 thiết lập cơ sở phân chia và tính toán toàn bộ các thành phần phụ tải tiêu thụ điện trong nhà xưởng:

  • Phụ tải chiếu sáng và thông gió: Phân xưởng có diện tích sàn $864 \text{ m}^2$, suất công suất chiếu sáng chọn $p_0 = 15 \text{ W/m}^2$, tính ra công suất tác dụng chiếu sáng $P_{cs} = 12,96 \text{ kW}$ ($S_{cs} = 12,96 \text{ kVA}$, do dùng đèn sợi đốt Halogen có $\cos\varphi_{cs} = 1$, $Q_{cs} = 0$). Hệ thống sử dụng 86 bóng đèn Halogen công suất $150 \text{ W}$. Thể tích phân xưởng đạt $V = 6048 \text{ m}^3$, với tần suất thay đổi không khí $X = 20 \text{ lần/h}$, tổng lưu lượng gió yêu cầu là $120.960 \text{ m}^3/\text{h}$. Đồ án lựa chọn 3 quạt thông gió công nghiệp Model APL-2-12L có chớp (đường kính cánh $1200 \text{ mm}$, công suất $1,5 \text{ kW}$, điện áp $380 \text{ V}$, lưu lượng $45.000 \div 50.000 \text{ m}^3/\text{h}$).
  • Phân nhóm phụ tải động lực: Căn cứ vào vị trí không gian trên mặt bằng, chế độ làm việc và công suất đặt, 45 máy móc công cụ được phân chia thành 4 nhóm độc lập:
    • Nhóm 1: Gồm 12 thiết bị (máy ép quay số 28 và 34, cần trục 21, máy khoan 29 và 30, máy xọc 32, máy đục 33, máy tiện bu lông 35-38, máy mài 39) với tổng công suất đặt $P = 102,9 \text{ kW}$.
    • Nhóm 2: Gồm 7 thiết bị (lò gió 31, máy hàn 40 và 43, máy quạt 41, 42, 45, máy cắt tôn 44).
    • Nhóm 3: Gồm 15 thiết bị (máy mài nhẵn tròn 1 và 8, máy mài nhẵn phẳng 2 và 9, máy tiện bu lông 3, 4, 12, máy khoan 10, 11, 19, 20, máy ép 17, cần trục 18, máy ép nguội 22, lò gió 27).
    • Nhóm 4: Gồm 11 thiết bị (máy tiện bu lông 5, 13, 14, 15, 16, máy phay 6 và 7, máy ép nguội 23, máy công cụ 24 và 25, máy mài 26).
  • Tổng hợp phụ tải toàn xưởng: Tổng hợp công suất tác dụng ($P_{tt}$), công suất phản kháng ($Q_{tt}$) và công suất toàn phần ($S_{tt}$) cho từng nhóm và toàn bộ phân xưởng kể cả thành phần chiếu sáng, làm mát.

Chương 2. Đề xuất các phương án cấp điện và so sánh kinh tế - kỹ thuật để lựa chọn phương án cấp điện

Chương 2 đề xuất 3 phương án cấu trúc mạng hạ áp phân xưởng và tiến hành tính toán so sánh:

  • Phương án 1: Đặt Tủ phân phối chính (TPP) ở trung tâm phân xưởng, đi dây theo sơ đồ hình tia độc lập cấp điện cho 4 tủ động lực (ĐL1 $\div$ ĐL4) và tủ chiếu sáng/thông thoáng.
  • Phương án 2: Đặt TPP ở trung tâm phân xưởng, đi dây theo sơ đồ hỗn hợp (kết hợp hình tia và phân nhánh).
  • Phương án 3: Đặt TPP ở sát tường gần trạm biến áp, đi dây hoàn toàn theo hình tia tới các tủ động lực.
Phương án Tổng tổn thất điện năng $\Delta A$ ($\text{kWh/năm}$) Chi phí quy đổi $Z$ ($10^6 \text{ đồng}$) Đánh giá kỹ thuật - kinh tế
Phương án 1 7.206,75 7,908 Tổn hao thấp nhất, chi phí quy đổi nhỏ nhất, độ tin cậy cao
Phương án 2 8.842,17 9,536 Kinh tế xấp xỉ phương án 1 nhưng độ tin cậy cấp điện nhánh thấp hơn
Phương án 3 12.176,08 13,263 Chi phí và tổn hao đường dây quá lớn do khoảng cách đi dây dài

Kết quả so sánh khẳng định Phương án 1 là phương án tối ưu toàn diện, được lựa chọn để thiết kế chi tiết ở các chương tiếp theo.

Chương 3. Thiết lập sơ đồ cấp điện và lựa chọn các phần tử trong sơ đồ

Chương 3 triển khai tính toán chi tiết toàn bộ các phần tử của sơ đồ mạng điện theo Phương án 1:

  • Chọn máy biến áp: Lựa chọn 01 máy biến áp phân phối 3 pha do ABB chế tạo, công suất định mức $S_{đm} = 400 \text{ kVA}$, cấp điện áp 22/0,4 kV, phạm vi điều chỉnh điện áp $\pm 2 \times 2,5%$, tổn hao không tải $P_0 = 840 \text{ W}$, tổn hao ngắn mạch $P_k = 5750 \text{ W}$, điện áp ngắn mạch $u_k% = 4%$, trọng lượng $1440 \text{ kg}$.
  • Tính toán ngắn mạch: Thiết lập sơ đồ ngắn mạch và tính toán các thành phần tổng trở (tổng trở máy biến áp, tổng trở các tuyến cáp, điện trở tiếp xúc áttômát $R_{tx}$, cuộn cảm áttômát $X_{at}$) quy về phía hạ áp. Tính toán dòng ngắn mạch chu kỳ ($I_N$) và dòng điện xung kích ($i_{xk}$) tại 5 điểm ngắn mạch điển hình ($N_1 \div N_5$).
  • Lựa chọn cáp dẫn và dây dẫn: Sử dụng cáp hạ áp ruột đồng hoặc nhôm cách điện PVC của hãng CADIVI:
    • Đoạn MBA $\rightarrow$ TPP ($L = 16 \text{ m}$): Cáp nhôm 1 lõi PVC tiết diện $F = 400 \text{ mm}^2$, $I_{cp} = 628 \text{ A}$.
    • Đoạn TPP $\rightarrow$ Tủ Chiếu sáng - Thông thoáng ($L = 18 \text{ m}$): Cáp đồng 1 lõi PVC $F = 2 \text{ mm}^2$, $I_{cp} = 29 \text{ A}$.
    • Đoạn TPP $\rightarrow$ Tủ ĐL1 ($L = 7 \text{ m}$): Cáp nhôm 1 lõi PVC $F = 70 \text{ mm}^2$, $I_{cp} = 210 \text{ A}$.
    • Đoạn TPP $\rightarrow$ Tủ ĐL2 ($L = 12 \text{ m}$): Cáp nhôm 1 lõi PVC $F = 60 \text{ mm}^2$, $I_{cp} = 187 \text{ A}$.
    • Đoạn TPP $\rightarrow$ Tủ ĐL3 ($L = 12 \text{ m}$): Cáp nhôm 1 lõi PVC $F = 50 \text{ mm}^2$, $I_{cp} = 165 \text{ A}$.
    • Đoạn TPP $\rightarrow$ Tủ ĐL4 ($L = 11 \text{ m}$): Cáp nhôm 1 lõi PVC $F = 100 \text{ mm}^2$, $I_{cp} = 265 \text{ A}$.
    • Tuyến cáp từ các tủ động lực đến từng máy gia công (Bảng 3.4 $\div$ 3.7): Cáp 4 lõi đồng cách điện PVC CADIVI.
  • Lựa chọn và kiểm tra thanh cái: Thanh cái tủ TPP và các tủ động lực ĐL1 $\div$ ĐL4 được chọn bằng đồng, kiểm tra đạt đầy đủ các điều kiện phát nóng cho phép, khả năng ổn định nhiệt và độ bền ứng suất cơ học khi chịu lực điện động dòng ngắn mạch xung kích ($l = 140 \text{ cm}$, $a = 60 \text{ cm}$).
  • Lựa chọn thiết bị đóng cắt và bảo vệ:
    • Áttômát tổng tại TPP: Chọn áttômát khối Model EA603-G (3 cực, điện áp định mức $U_{đm} = 600 \text{ V}$, dòng điện định mức $I_{đm} = 600 \text{ A}$, dòng cắt ngắn mạch định mức $I_N = 25 \text{ kA}$, khối lượng $10,5 \text{ kg}$).
    • Áttômát nhánh tại TPP, áttômát tủ động lực và cầu dao/cầu chì hạ áp được lựa chọn đồng bộ theo dòng làm việc và dòng cắt bảo vệ.

Chương 4. Tính toán và lựa chọn hệ thống chống sét và nối đất

Nội dung chương 4 tập trung vào giải pháp an toàn điện và bảo vệ công trình:

  • Hệ thống nối đất trạm biến áp: Dựa trên thông số điện trở suất của đất $\rho$ và hệ số hiệu chỉnh theo mùa $k_{mùa}$, tính toán bố trí hệ thống cọc thép V và thanh liên kết để đạt trị số điện trở nối đất an toàn theo quy chuẩn kỹ thuật ($R_{nđ} \le 4 \ \Omega$).
  • Hệ thống chống sét đánh thẳng: Thiết kế hệ thống thu sét gồm 2 cột kim thu sét độc lập có chiều cao bằng nhau đặt tại khu vực trạm biến áp và phân xưởng. Tính toán vẽ mặt bằng phạm vi bảo vệ an toàn của 2 cột thu lôi, đảm bảo toàn bộ công trình nằm trọn trong vùng bảo vệ.

Chương 5. Thiết kế hệ thống bù công suất phản kháng cho nhà xưởng

Chương 5 hoàn thiện giải pháp nâng cao chất lượng điện năng:

  • Tính toán dung lượng bù: Xác định dung lượng công suất phản kháng cần bù ($Q_b$) để nâng hệ số công suất tự nhiên của nhà xưởng lên mức yêu cầu ($\cos\varphi \ge 0,9 \div 0,95$), giảm tổn thất công suất tác dụng và giảm tổn thất điện áp trên đường dây cấp nguồn và máy biến áp.
  • Thiết kế mạch lực và điều khiển: Thiết lập sơ đồ nguyên lý mạch lực giàn tụ bù hạ áp, lựa chọn các bộ tụ bù tự động đóng cắt theo bậc công suất và sơ đồ điều khiển dung lượng bù theo tín hiệu phụ tải thực tế.

Thiết kế và triển khai

Cấu trúc mạng điện kỹ thuật được phân cấp rõ ràng theo mô hình hình tia tập trung:

Cấp phân phối Phần tử thiết bị Thông số kỹ thuật lựa chọn Tiêu chuẩn kiểm tra đáp ứng
Nguồn & Trạm biến áp Máy biến áp 3 pha ABB 400 kVA, 22/0,4 kV, $u_k% = 4%$, $P_0 = 840 \text{ W}$, $P_k = 5750 \text{ W}$ Quá tải cho phép, tổn hao định mức
Tủ phân phối chính (TPP) Áttômát tổng EA603-G 3 cực, $600 \text{ V}$, $600 \text{ A}$, dòng cắt $I_N = 25 \text{ kA}$ Khả năng cắt ngắn mạch tại thanh cái TPP
Tuyến trục chính MBA - TPP Cáp hạ áp nhôm CADIVI PVC 1 lõi nhôm, $F = 400 \text{ mm}^2$, $I_{cp} = 628 \text{ A}$, $L = 16 \text{ m}$ Phát nóng lâu dài, tổn thất điện áp sự cố
Tuyến cấp tủ ĐL1 Cáp hạ áp nhôm CADIVI PVC 1 lõi nhôm, $F = 70 \text{ mm}^2$, $I_{cp} = 210 \text{ A}$, $L = 7 \text{ m}$ Phát nóng ($I_{tt} = 191,34 \text{ A}$), $\Delta U \le \Delta U_{cp}$
Tuyến cấp tủ ĐL2 Cáp hạ áp nhôm CADIVI PVC 1 lõi nhôm, $F = 60 \text{ mm}^2$, $I_{cp} = 187 \text{ A}$, $L = 12 \text{ m}$ Phát nóng ($I_{tt} = 169,02 \text{ A}$), $\Delta U \le \Delta U_{cp}$
Tuyến cấp tủ ĐL3 Cáp hạ áp nhôm CADIVI PVC 1 lõi nhôm, $F = 50 \text{ mm}^2$, $I_{cp} = 165 \text{ A}$, $L = 12 \text{ m}$ Phát nóng ($I_{tt} = 158,55 \text{ A}$), $\Delta U \le \Delta U_{cp}$
Tuyến cấp tủ ĐL4 Cáp hạ áp nhôm CADIVI PVC 1 lõi nhôm, $F = 100 \text{ mm}^2$, $I_{cp} = 265 \text{ A}$, $L = 11 \text{ m}$ Phát nóng ($I_{tt} = 259,45 \text{ A}$), $\Delta U \le \Delta U_{cp}$
Tuyến Chiếu sáng - Làm mát Cáp đồng CADIVI PVC 1 lõi đồng, $F = 2 \text{ mm}^2$, $I_{cp} = 29 \text{ A}$, $L = 18 \text{ m}$ Phát nóng ($I_{tt} = 26,52 \text{ A}$), $\Delta U \le \Delta U_{cp}$
Thanh cái tủ phân phối Đồng thanh cái cứng Kích thước chọn theo mật độ dòng kinh tế $J_{kt}$ Ổn định nhiệt ($I_{\hat{o}đn}$), ổn định động ($M_{uốn}$)
Hệ thống an toàn Cột thu lôi & Cọc tiếp địa 2 cột kim thu sét bằng nhau, cọc thép tiếp địa Phạm vi bảo vệ trạm, $R_{nđ}$ an toàn theo mùa

Kết quả và đóng góp

Đồ án đã hoàn thành trọn vẹn bản thiết kế kỹ thuật cung cấp điện cho nhà xưởng sản xuất cơ khí với các kết quả định lượng cụ thể:

  • Xác định đầy đủ phụ tải phân xưởng cho 45 máy móc động lực (chia 4 nhóm), 86 bộ đèn sợi đốt Halogen $150 \text{ W}$ ($P_{cs} = 12,96 \text{ kW}$) và 3 quạt làm mát công nghiệp APL-2-12L ($3 \times 1,5 \text{ kW}$, lưu lượng tổng $120.960 \text{ m}^3/\text{h}$).
  • Chứng minh tính tối ưu vượt trội của Phương án 1 (sơ đồ hình tia với tủ TPP đặt ở trung tâm) khi đạt chi phí quy đổi thấp nhất là $7,908 \times 10^6 \text{ đồng}$ và tổn thất điện năng chỉ $7.206,75 \text{ kWh/năm}$, tiết kiệm hơn đáng kể so với Phương án 2 ($9,536 \times 10^6 \text{ đồng}$) và Phương án 3 ($13,263 \times 10^6 \text{ đồng}$).
  • Lựa chọn chính xác cấu hình thiết bị: 01 máy biến áp ABB $400 \text{ kVA}$ (22/0,4 kV); áttômát tổng EA603-G ($600 \text{ A}$, $25 \text{ kA}$); các chủng loại cáp CADIVI từ $2 \text{ mm}^2$ đến $400 \text{ mm}^2$; hệ thống thanh cái đồng đảm bảo ổn định nhiệt và ổn định lực điện động khi xuất hiện sự cố ngắn mạch xung kích.
  • Đề xuất hoàn chỉnh sơ đồ hệ thống nối đất an toàn, hệ thống chống sét 2 cột bảo vệ trạm biến áp và mạch bù công suất phản kháng tự động.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Mặc dù bản thiết kế đảm bảo đầy đủ các bước tính toán theo quy chuẩn kỹ thuật hiện hành, đồ án vẫn còn một số giới hạn dựa trên phạm vi nghiên cứu:

  • Tính toán phụ tải dựa trên các hệ số sử dụng ($k_{sd}$) và hệ số đồng thời theo lý thuyết quy chuẩn tĩnh, chưa xét đến đồ thị phụ tải biến thiên thực tế theo ca kíp làm việc chi tiết trong ngày.
  • Việc tính toán bù công suất phản kháng và điều khiển thiết bị chủ yếu dừng ở sơ đồ nguyên lý mạch lực cơ bản, chưa đi sâu vào việc tích hợp các thiết bị đo lường điều khiển thông minh, giám sát quản lý năng lượng từ xa (SCADA/EMS) hoặc bảo vệ rơle số hóa hiện đại.
  • Hướng phát triển tiếp theo có thể mở rộng nghiên cứu giải pháp tích hợp nguồn năng lượng tái tạo (điện mặt trời mái nhà xưởng) kết hợp lưới điện hạ áp để tối ưu chi phí vận hành trong điều kiện thị trường điện hiện đại.

Giá trị tham khảo

Bản đồ án là tài liệu tham khảo chuyên môn hữu ích cho:

  • Sinh viên chuyên ngành Kỹ thuật Điện, Hệ thống Điện, Điện Công nghiệp và Tự động hóa khi thực hiện đồ án môn học Thiết kế Cung cấp điện, đồ án tốt nghiệp hoặc bài tập lớn mạng điện xí nghiệp công nghiệp.
  • Kỹ sư thiết kế cơ điện (M&E) tham khảo quy trình tính toán chuẩn tắc: từ bước phân nhóm phụ tải, tính toán thông gió - chiếu sáng, so sánh hàm kinh tế quy dẫn, tính dòng ngắn mạch hạ áp đến quy trình chọn lựa cáp, thanh dẫn, khí cụ đóng cắt và thiết kế nối đất - chống sét.

Câu hỏi thường gặp

1. Nhà xưởng được trang bị máy biến áp loại nào và thông số cụ thể ra sao?
Nhà xưởng sử dụng 01 máy biến áp phân phối 3 pha do ABB chế tạo, công suất định mức $400 \text{ kVA}$, tỉ số biến áp 22/0,4 kV, phạm vi điều chỉnh điện áp $\pm 2 \times 2,5%$, tổn hao không tải $P_0 = 840 \text{ W}$, tổn hao ngắn mạch $P_k = 5750 \text{ W}$, điện áp ngắn mạch $u_k% = 4%$ và trọng lượng máy là $1440 \text{ kg}$.

2. Vì sao Phương án 1 được lựa chọn thay vì Phương án 2 và Phương án 3?
Phương án 1 (đặt tủ TPP ở giữa xưởng, cấp điện hình tia) có tổng chi phí quy dẫn thấp nhất ($7,908 \times 10^6 \text{ đồng}$) và tổn thất điện năng hằng năm thấp nhất ($7.206,75 \text{ kWh/năm}$). Phương án 2 có chi phí cao hơn ($9,536 \times 10^6 \text{ đồng}$) và độ tin cậy nhánh kém hơn, trong khi Phương án 3 có chi phí quá lớn ($13,263 \times 10^6 \text{ đồng}$) do tuyến cáp từ tủ TPP sát tường kéo đến các tủ động lực quá dài.

3. Phụ tải chiếu sáng và làm mát thông gió của xưởng được xác định như thế nào?
Phụ tải chiếu sáng được tính theo suất phụ tải $p_0 = 15 \text{ W/m}^2$ trên diện tích $864 \text{ m}^2$, cho công suất $P_{cs} = 12,96 \text{ kW}$, sử dụng 86 bóng đèn sợi đốt Halogen $150 \text{ W}$. Hệ thống làm mát tính theo thể tích xưởng $6048 \text{ m}^3$ với tần suất đổi khí $X = 20 \text{ lần/h}$ (lưu lượng $120.960 \text{ m}^3/\text{h}$), sử dụng 3 quạt thông gió công nghiệp Model APL-2-12L công suất $1,5 \text{ kW}$/quạt.

4. Thiết bị đóng cắt tổng tại Tủ phân phối chính (TPP) là loại gì?
Áttômát tổng tại TPP là áttômát khối Model EA603-G gồm 3 cực, điện áp định mức $600 \text{ V}$, dòng điện định mức $600 \text{ A}$, khả năng cắt dòng ngắn mạch định mức đạt $25 \text{ kA}$ và khối lượng $10,5 \text{ kg}$.

5. Việc phân chia 4 nhóm phụ tải động lực trong phân xưởng dựa trên những nguyên tắc nào?
Các thiết bị được gom nhóm dựa trên 3 nguyên tắc kỹ thuật: các thiết bị ở gần nhau về mặt không gian để giảm chiều dài dây dẫn hạ áp; các thiết bị có cùng chế độ làm việc để nâng cao độ chính xác tính toán phụ tải; tổng công suất giữa các nhóm xấp xỉ nhau và số lượng đầu ra mỗi tủ động lực giới hạn trong khoảng từ 4 đến 10 thiết bị để đồng nhất chủng loại tủ điện.

Kết luận

Đồ án "Thiết Kế Hệ Thống Cung Cấp Điện Cho Nhà Xưởng" là một công trình thiết kế kỹ thuật hoàn chỉnh, chuẩn xác từ khâu tính toán phụ tải động lực, chiếu sáng, thông gió đến việc lựa chọn cấu hình mạng điện tối ưu theo chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật. Toàn bộ các phần tử trong sơ đồ như máy biến áp ABB $400 \text{ kVA}$, cáp điện CADIVI, áttômát tổng EA603-G, hệ thống thanh dẫn đồng, hệ thống nối đất - chống sét và tụ bù công suất phản kháng đều được kiểm tra nghiêm ngặt theo các điều kiện vận hành bình thường và sự cố ngắn mạch. Kết quả nghiên cứu đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn kỹ thuật an toàn điện công nghiệp và mang giá trị ứng dụng thực tiễn cao cho công tác thiết kế hệ thống điện phân xưởng cơ khí.