Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong hệ thống sản xuất công nghiệp, việc thiết kế mạng lưới cung cấp điện và chiếu sáng đồng bộ, an toàn và tối ưu kỹ thuật đóng vai trò quyết định đến năng suất làm việc và độ bền của thiết bị máy móc. Đề tài "Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí số 4" được thực hiện dưới dạng đồ án chuyên ngành ngành Kỹ thuật Điện – Điện tử tại Trường Đại học Tôn Đức Thắng (năm 2021) do sinh viên Vũ Trường Giang thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Huỳnh Văn Vạn.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đồ án bao gồm 4 nội dung chính:

  1. Nghiên cứu đặc điểm kiến trúc, môi trường làm việc để tính toán, thiết kế hệ thống chiếu sáng nhân tạo và bố trí mạng lưới ổ cắm phục vụ sản xuất.
  2. Khảo sát mặt bằng bố trí thiết bị công nghệ, phân nhóm phụ tải điện, xác định tọa độ tâm phụ tải và tính toán công suất tính toán cho từng tủ động lực và toàn phân xưởng.
  3. Lựa chọn dung lượng, chủng loại máy biến áp cấp nguồn cho phân xưởng và tính toán nâng cao hệ số công suất bằng hệ thống tụ bù hạ áp.
  4. Lựa chọn tiết diện dây dẫn/cáp điện từ trạm biến áp đến các tủ phân phối và từ tủ phân phối đến từng phụ tải động lực, kiểm tra các điều kiện phát nóng và sụt áp theo tiêu chuẩn kỹ thuật.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống điện động lực, hệ thống chiếu sáng và mạng lưới ổ cắm của một phân xưởng cơ khí công nghiệp.
  • Phạm vi không gian: Phân xưởng cơ khí số 4 có tổng diện tích mặt bằng là $972\text{ m}^2$ (kích thước hình chữ nhật: chiều dài $54\text{ m}$, chiều rộng $18\text{ m}$, chiều cao trần $5\text{ m}$). Trong đó phân chia thành các khu vực chức năng gồm: Khu vực làm việc chính ($888\text{ m}^2$), Phòng Kho ($36\text{ m}^2$, kích thước $6\text{ m} \times 6\text{ m}$) và Phòng Kiểm tra chất lượng sản phẩm KCS ($48\text{ m}^2$, kích thước $8\text{ m} \times 6\text{ m}$).
  • Phạm vi thời gian và chế độ vận hành: Phân xưởng vận hành với chế độ 2 ca làm việc trong 1 ngày đêm; kết cấu trần thạch cao, tường gạch quét vôi màu vàng.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án áp dụng các tiêu chuẩn quốc tế, tiêu chuẩn kỹ thuật Việt Nam và các công thức giải tích chuyên ngành kỹ thuật điện:

  • Tiêu chuẩn chiếu sáng: Tiêu chuẩn CIE S 008/E-2001 (ISO 8995:2002(E)), mục 14 quy định độ rọi yêu cầu cho nhà xưởng cơ khí đạt $E_{yc} = 300\text{ lux}$. Lựa chọn khoảng nhiệt độ màu dựa trên đồ thị đường cong Kruithof.
  • Phương pháp tính toán chiếu sáng: Sử dụng phương pháp hệ số sử dụng (Utilization Factor Method) với quy trình chuẩn 12 bước: khảo sát đặc điểm môi trường, chọn độ rọi, chọn hệ chiếu sáng, chọn loại bóng, chọn bộ đèn, xác định chiều cao treo đèn, tính chỉ số địa điểm ($K$), tra hệ số bù ($d$), tính tỉ số treo ($j'$), xác định hệ số sử dụng ($U$), tính tổng quang thông ($\Phi_{tong}$), xác định số bộ đèn ($N$), kiểm tra sai số quang thông (cho phép trong dải $-10% \le \Delta\Phi \le +20%$), kiểm tra độ rọi trung bình sau 1 năm ($E_{tb}$) và phân bố vị trí đèn trên mặt bằng.
  • Phương pháp xác định phụ tải tính toán: Phương pháp tính theo công suất đặt và hệ số sử dụng ($K_u$), kết hợp hệ số đồng thời ($K_s$) theo tài liệu "Hướng dẫn đồ án thiết kế cung cấp điện" (NXB Đại học Quốc gia TP.HCM).
  • Phương pháp xác định tâm phụ tải: Sử dụng phương pháp tọa độ trọng tâm công suất để tìm vị trí đặt tủ phân phối tối ưu nhằm giảm tổn thất điện áp và chiều dài đường dây.
  • Phương pháp chọn tiết diện dây dẫn: Chọn tiết diện theo dòng điện làm việc lâu dài cho phép ($I_{cp} \ge I_{tt}$), kết hợp tra bảng catalogue dây dẫn cáp điện hạ thế với các hệ số hiệu chỉnh $K_1, K_2, K_3, K_4, K_5$ (hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường $35^\circ\text{C}$, nhiệt độ đất $25^\circ\text{C}$, phương pháp lắp đặt loại C/F, ảnh hưởng đi chung mạch và sóng hài bậc 3 mức $10%$).

Thiết kế và triển khai

Hệ thống cung cấp điện phân xưởng cơ khí số 4 được thiết kế theo sơ đồ hình tia cấp điện phân tầng:

Thành phần hệ thống Thông số thiết kế và chủng loại thiết bị lựa chọn
Trạm biến áp (MBA) Máy biến áp 3 pha THIBIDI $100\text{ kVA}$, điện áp $15(22)/0.4\text{ kV}$, tổn hao không tải $P_0 = 330\text{ W}$, dòng không tải $I_0 = 2%$, tổn hao ngắn mạch $P_N = 1750\text{ W}$, điện áp ngắn mạch $U_N = 4%$.
Hệ thống tụ bù hạ áp Phương pháp bù tập trung tại thanh cái tủ phân phối chính (MSB/TPPC), sử dụng 3 bộ tụ bù hạ áp Enerlux PRT.4115, dung lượng $15\text{ kVAR}$/tụ (tổng dung lượng bù $45\text{ kVAR}$).
Tủ phân phối chính (TPPC) Cáp nguồn từ MBA đến tủ: cáp đồng 3 pha 4 dây 3XLPE, tiết diện $3 \times 35\text{ mm}^2$ (dây pha, $I_{cp} = 158\text{ A}$) và $1 \times 16\text{ mm}^2$ (dây trung tính). Tọa độ đặt tủ chính tại tâm phụ tải toàn xưởng: $X = 23\text{ m}, Y = 11\text{ m}$.
Tủ động lực nhóm 1 (TĐL1) Cấp nguồn cho 17 thiết bị gia công (máy cưa dài, máy bào ngang,...), tổng công suất định mức $109\text{ kW}$. Tuyến cáp cấp nguồn: $3 \times 25\text{ mm}^2$ + $1 \times 16\text{ mm}^2$ (dây trung tính). Tọa độ tủ: $X = 12\text{ m}, Y = 12\text{ m}$.
Tủ động lực nhóm 2 (TĐL2) Cấp nguồn cho 7 thiết bị gia công (máy khoan đứng, máy tròn vạn năng,...), tổng công suất định mức $23\text{ kW}$. Tuyến cáp cấp nguồn: $3 \times 2.5\text{ mm}^2$ + $1 \times 2.5\text{ mm}^2$ (dây trung tính). Tọa độ tủ: $X = 42\text{ m}, Y = 16\text{ m}$.
Tủ động lực nhóm 3 (TĐL3) Cấp nguồn cho 11 thiết bị gia công (máy cắt liên hợp, máy tròn vạn năng, bể dầu tăng nhiệt,...), tổng công suất định mức $40\text{ kW}$. Tuyến cáp cấp nguồn: $3 \times 4\text{ mm}^2$ + $1 \times 4\text{ mm}^2$ (dây trung tính). Tọa độ tủ: $X = 43\text{ m}, Y = 4\text{ m}$.
Tủ Chiếu sáng & Ổ cắm (TCS+OC) Tuyến cáp cấp nguồn: cáp XLPE $4\text{ mm}^2$, bảo vệ dòng định mức $45\text{ A}$. Mạng lưới ổ cắm gồm 28 ổ cắm 3 chấu $300\text{ W}$ bố trí dọc chu vi nhà xưởng, kho và phòng KCS.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tính toán chiếu sáng

Chương 1 trình bày toàn bộ quá trình tính toán thiết kế chiếu sáng và bố trí ổ cắm cho 3 khu vực chức năng của phân xưởng cơ khí số 4:

  1. Chiếu sáng khu làm việc chính ($S_{lv} = 888\text{ m}^2$):

    • Độ rọi yêu cầu: $E_{yc} = 300\text{ lux}$ (theo CIE S 008/E-2001).
    • Chọn loại bóng: Đèn nhà xưởng Philips EU/NB/NX-150W có chỉ số hoàn màu $Ra = 80$, quang thông $\Phi = 15000\text{ lm}$, nhiệt độ màu $Tm = 4500\text{ K}$.
    • Chọn bộ đèn: Loại RI hiệu suất 0.78B, mỗi bộ lắp 1 bóng ($15000\text{ lm}$).
    • Chiều cao treo đèn cách trần $h' = 0.8\text{ m}$, chiều cao tính toán so với bề mặt làm việc $h_{tt} = 4.2\text{ m}$.
    • Chỉ số địa điểm $K = 4.27$, hệ số bù $d = 1.45$, tỉ số treo $j' = 0.16$, hệ số sử dụng $U = 0.8814$.
    • Tổng quang thông tính toán $\Phi_{tong} = 438257\text{ lm}$, số bộ đèn lý thuyết $N = 29.2$ bộ. Lựa chọn thực tế $N_{bộ đèn} = 30$ bộ (bố trí thành 4 hàng $\times$ 8 cột = 32 vị trí, trừ 2 vị trí phía trên Kho và KCS còn lại 30 bộ).
    • Kiểm tra sai số quang thông nằm trong giới hạn cho phép; độ rọi thực tế sau 1 năm đạt $E_{tb} = 308.45\text{ lux} > E_{yc} = 300\text{ lux}$ (thỏa mãn điều kiện kỹ thuật).

  2. Chiếu sáng phòng Kho ($S = 36\text{ m}^2$, $6\text{ m} \times 6\text{ m}$):

    • Chọn loại bóng: Đèn huỳnh quang Philips 36W T8 ($Ra = 82$, $P_{dm} = 36\text{ W}$, $\Phi = 3250\text{ lm}$, $Tm = 4000\text{ K}$).
    • Bộ đèn: Loại RI hiệu suất 0.80E, lắp 2 bóng/bộ (quang thông $2 \times 3250\text{ lm}$).
    • Chỉ số địa điểm $K = 0.71$, hệ số sử dụng $U = 0.424$. Tổng quang thông $\Phi_{tong} = 36934\text{ lm}$.
    • Số bộ đèn lựa chọn: 6 bộ (bố trí 2 hàng $\times$ 3 cột), độ rọi trung bình đạt $E_{tb} = 316.45\text{ lux} > 300\text{ lux}$.

  3. Chiếu sáng phòng KCS ($S = 48\text{ m}^2$, $8\text{ m} \times 6\text{ m}$):

    • Sử dụng bộ đèn đôi huỳnh quang Philips 36W T8, bộ RI 0.80E tương tự phòng Kho.
    • Chỉ số địa điểm $K = 0.816$, hệ số sử dụng $U = 0.424$. Tổng quang thông $\Phi_{tong} = 49245\text{ lm}$.
    • Số bộ đèn lựa chọn: 8 bộ (bố trí 2 hàng $\times$ 4 cột), độ rọi trung bình đạt $E_{tb} = 316.45\text{ lux} > 300\text{ lux}$.

  4. Tính toán mạng lưới ổ cắm:

    • Chọn loại ổ cắm công nghiệp 3 chấu công suất $300\text{ W}$/ổ.
    • Toàn xưởng bố trí 28 ổ cắm: khu làm việc chung bố trí dọc vách tường với khoảng cách trung bình $4\text{ m}$/ổ; phòng Kho bố trí 6 ổ cắm; phòng KCS bố trí 6 ổ cắm.
Khu vực chức năng Diện tích ($m^2$) Loại bóng đèn Loại bộ đèn Số lượng bộ đèn Độ rọi đạt được ($lux$) Số ổ cắm ($300W$)
Khu làm việc chính 888 Philips 150W NX RI (0.78B, 1 bóng) 30 bộ 308.45 16
Phòng Kho 36 Philips 36W T8 RI (0.80E, 2 bóng) 6 bộ 316.45 6
Phòng KCS 48 Philips 36W T8 RI (0.80E, 2 bóng) 8 bộ 316.45 6
Tổng toàn xưởng 972 — — 44 bộ — 28 ổ cắm

Chương 2: Phân chia nhóm phụ tải và xác định phụ tải tính toán

Chương 2 thực hiện phân nhóm các máy công cụ cơ khí dựa trên vị trí mặt bằng và công suất tiêu thụ để cân bằng phụ tải và tối ưu tuyến cáp:

  1. Phân nhóm phụ tải:

    • Nhóm 1: Tập hợp 17 thiết bị nặng ở khu vực đầu xưởng (máy cưa kiểu dài, máy bào ngang,...), tổng công suất đặt $P_{dmN1} = 109\text{ kW}$. Tọa độ tâm phụ tải tính toán lý thuyết được dời về điểm lắp đặt thực tế tại $X = 12\text{ m}, Y = 12\text{ m}$.
    • Nhóm 2: Tập hợp 7 thiết bị (máy khoan đứng, máy tròn vạn năng,...), tổng công suất đặt $P_{dmN2} = 23\text{ kW}$. Tọa độ tâm phụ tải dời về vị trí $X = 42\text{ m}, Y = 16\text{ m}$.
    • Nhóm 3: Tập hợp 11 thiết bị (máy cắt liên hợp, máy mài thô, máy tròn vạn năng, 3 bể dầu tăng nhiệt,...), tổng công suất đặt $P_{dmN3} \approx 40\text{ kW}$. Tọa độ tâm phụ tải dời về vị trí $X = 43\text{ m}, Y = 4\text{ m}$.

  2. Xác định phụ tải tính toán từng tủ động lực:

    • Sử dụng hệ số đồng thời theo Bảng 2.1: Nhóm 1 có 17 thiết bị chọn $K_s = 0.6$; Nhóm 2 có 7 thiết bị chọn $K_s = 0.7$; Nhóm 3 có 11 thiết bị chọn $K_s = 0.6$; Tủ Chiếu sáng & Ổ cắm chọn $K_s = 0.9$.
    • Tính toán công suất tác dụng ($P_{tt}$), hệ số công suất trung bình ($\cos\varphi_{tb}$), công suất phản kháng ($Q_{tt}$), công suất biểu kiến ($S_{tt}$) và dòng điện tính toán ($I_{tt}$) cho từng nhóm.
    • Dòng điện tính toán nhóm 1 đạt $I_{ttN1} = 94.96\text{ A}$; nhóm 2 đạt $I_{ttN2} = 19.5\text{ A}$; nhóm 3 đạt $I_{ttN3} = 30.85\text{ A}$; nhóm chiếu sáng và ổ cắm đạt $I_{ttCSOC} = 34.96\text{ A}$.

  3. Xác định tâm phụ tải toàn phân xưởng:

    • Tính toán theo mômen phụ tải: Tọa độ tâm phụ tải toàn phân xưởng được xác định và dời về vị trí đặt tủ phân phối chính tại tọa độ $X_{px} = 23\text{ m}, Y_{px} = 11\text{ m}$.

Chương 3: Chọn máy biến áp và tụ bù

Chương 3 tính toán công suất tổng toàn xưởng để lựa chọn nguồn cấp và phương án bù công suất phản kháng:

  1. Tính chọn máy biến áp:

    • Tổng công suất tính toán toàn phân xưởng: $P_{ttpx} \approx 55.63\text{ kW}$, công suất biểu kiến tổng $S_{ttpx} \approx 81\text{ kVA}$, dòng điện tổng phân xưởng $I_{ttpx} \approx 123.96\text{ A}$.
    • Điều kiện lựa chọn MBA làm việc bình thường: $S_{dmMBA} \ge S_{ttpx} = 81\text{ kVA}$.
    • Tra cứu catalogue nhà sản xuất THIBIDI, tác giả lựa chọn máy biến áp 3 pha ngâm dầu công suất $S_{dm} = 100\text{ kVA}$, cấp điện áp $15(22)/0.4\text{ kV}$. Các thông số kỹ thuật gồm: $P_0 = 330\text{ W}$, $I_0 = 2%$, $P_N = 1750\text{ W}$, $U_N = 4%$.

  2. Tính toán bù công suất phản kháng:

    • Lựa chọn phương pháp bù tập trung tại thanh cái tủ phân phối hạ áp chính (MSB/TPPC) nhằm nâng cao hệ số công suất toàn xưởng từ mức ban đầu lên mức yêu cầu kỹ thuật.
    • Tra cứu catalogue hãng Enerlux, chọn mã tụ bù khô hạ áp PRT.4115 có dung lượng định mức $15\text{ kVAR}$/bình. Lựa chọn lắp đặt 3 bình tụ bù để đạt tổng dung lượng bù là $45\text{ kVAR}$.

Chương 4: Lựa chọn dây dẫn và kiểm tra sụt áp

Chương 4 tính toán lựa chọn tiết diện dây dẫn và cáp phân phối theo tiêu chuẩn dòng phát nóng cho phép có tính đến các hệ số suy giảm:

  1. Tuyến cáp nguồn từ MBA về tủ phân phối chính (TPPC):

    • Điều kiện vận hành: Đặt loại C, cáp đồng 3 pha 4 dây cách điện 3XLPE, nhiệt độ môi trường $35^\circ\text{C}$, sóng hài bậc 3 là $10%$.
    • Dòng tính toán $I_{tt} = 123.96\text{ A}$, các hệ số hiệu chỉnh: $K_1 = 0.96$ (nhiệt độ môi trường), $K_2 = 1$, $K_3 = 1$, $K_4 = 1$, $K_5 = 1$.
    • Chọn cáp đồng $3 \times 35\text{ mm}^2$ (bảng G21-A, dòng cho phép $I_{cp} = 158\text{ A} > 123.96\text{ A}$), dây trung tính chọn $16\text{ mm}^2$.

  2. Các tuyến cáp từ tủ chính đến các tủ động lực nhóm:

    • Đến TĐL nhóm 1: Dòng $I_{tt} = 94.96\text{ A}$, chọn cáp đồng $3 \times 25\text{ mm}^2$ ($I_{cp} = 135\text{ A}$), dây trung tính $16\text{ mm}^2$.
    • Đến TĐL nhóm 2: Dòng $I_{tt} = 19.5\text{ A}$, chọn cáp đồng $3 \times 2.5\text{ mm}^2$ ($I_{cp} = 33\text{ A}$), dây trung tính $2.5\text{ mm}^2$.
    • Đến TĐL nhóm 3: Dòng $I_{tt} = 30.85\text{ A}$, chọn cáp đồng $3 \times 4\text{ mm}^2$ ($I_{cp} = 45\text{ A}$), dây trung tính $4\text{ mm}^2$.
    • Đến tủ CS + OC: Dòng $I_{tt} = 34.96\text{ A}$, chọn cáp đồng $4\text{ mm}^2$ ($I_{cp} = 45\text{ A}$), dây trung tính $4\text{ mm}^2$.

  3. Tuyến dây từ tủ động lực đến các máy công cụ cụ thể:

    • Tuyến đến 3 thiết bị máy số 4 (máy bào ngang): Cáp đồng XLPE tiết diện $6\text{ mm}^2$ ($I_{cp} = 58\text{ A}$, hệ số đi chung mạch $K_1 = 0.73$).
    • Tuyến đến 2 thiết bị máy số 3 (máy tròn vạn năng): Cáp đồng XLPE tiết diện $2.5\text{ mm}^2$ ($I_{cp} = 24\text{ A}$).
    • Tuyến đến thiết bị máy số 6: Cáp đồng XLPE tiết diện $2.5\text{ mm}^2$ ($I_{cp} = 24\text{ A}$).
    • Tuyến đến 3 thiết bị máy số 1 (máy cưa dài): Cáp đồng XLPE tiết diện $2.5\text{ mm}^2$ ($I_{cp} = 24\text{ A}$, hệ số đi chung $K_1 = 0.82$).
    • Tuyến đến 2 thiết bị máy số 2: Cáp đồng XLPE tiết diện $1.5\text{ mm}^2$ ($I_{cp} = 24\text{ A}$, hệ số đi chung $K_1 = 0.88$).

Kết quả và đóng góp

Đồ án hoàn thành trọn vẹn bộ tính toán thiết kế kỹ thuật cho phân xưởng cơ khí số 4 với các kết quả cụ thể:

  • Hệ thống chiếu sáng: Đáp ứng đầy đủ tiêu chuẩn CIE S 008/E-2001 với 30 bộ đèn Highbay Philips 150W cho khu làm việc chính ($E_{tb} = 308.45\text{ lux}$), 6 bộ đèn đôi huỳnh quang Philips 36W cho Kho ($E_{tb} = 316.45\text{ lux}$) và 8 bộ đèn đôi huỳnh quang Philips 36W cho KCS ($E_{tb} = 316.45\text{ lux}$), đảm bảo điều kiện thị lực cho công nhân gia công cơ khí chính xác.
  • Phân nhóm và bố trí tủ điện: Tối ưu hóa sơ đồ cấp điện thành 3 nhóm động lực và 1 nhóm chiếu sáng - ổ cắm; định vị chính xác vị trí tâm phụ tải từng nhóm và tâm phụ tải toàn xưởng tại tọa độ $(X=23\text{ m}, Y=11\text{ m})$, giảm thiểu chiều dài đường cáp và tổn thất điện áp trên thanh cái.
  • Hệ thống trạm biến áp và tụ bù: Tính toán chọn máy biến áp THIBIDI 3 pha $100\text{ kVA}$ ($15(22)/0.4\text{ kV}$) có khả năng chịu tải cho toàn xưởng ($S_{tt} = 81\text{ kVA}$, đạt hệ số tải xấp xỉ $81%$, có dự phòng phát triển tải trong tương lai). Thiết kế hệ thống bù tập trung $45\text{ kVAR}$ gồm 3 tụ Enerlux PRT.4115 $15\text{ kVAR}$.
  • Mạng lưới phân phối cáp điện: Hoàn thiện bảng chọn tiết diện cáp cho toàn bộ các tuyến từ hạ áp trạm biến áp đến từng máy cắt, máy cưa, máy mài, có xét đầy đủ ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường, cách lắp đặt và sóng hài bậc 3.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Phạm vi tính toán trong đồ án tập trung vào điều kiện làm việc xác lập bình thường của một phân xưởng cơ khí độc lập; chưa mở rộng tính toán chi tiết dòng ngắn mạch tại các điểm sự cố trên lưới hạ áp để kiểm tra độ bền nhiệt, lực điện động của khí cụ điện và chưa có phần thiết kế hệ thống nối đất, chống sét bảo vệ công trình.
  • Hướng nghiên cứu tiếp: Mở rộng tính toán lựa chọn các thiết bị đóng cắt bảo vệ (MCCB, MCB, Relay nhiệt), tính toán phối hợp bảo vệ chọn lọc trong mạng hạ thế và bổ sung mô phỏng kiểm tra hệ thống trên các phần mềm chuyên ngành như ETAP, AutoCAD Electrical hoặc DIALux.

Giá trị tham khảo

Tài liệu là nguồn tham khảo trực tiếp và hữu ích cho:

  • Sinh viên ngành Kỹ thuật Điện, Hệ thống điện, Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa khi thực hiện đồ án môn học Cung cấp điện, Đồ án chuyên ngành hoặc Khóa luận tốt nghiệp về thiết kế điện nhà xưởng công nghiệp.
  • Kỹ sư thiết kế M&E (Cơ điện) tham khảo quy trình tính toán chiếu sáng theo phương pháp hệ số sử dụng, phương pháp gom nhóm phụ tải, xác định tâm phụ tải và các bảng hệ số hiệu chỉnh cáp điện XLPE theo điều kiện môi trường thực tế.

Câu hỏi thường gặp

1. Phân xưởng cơ khí số 4 có diện tích bao nhiêu và chế độ làm việc như thế nào? Phân xưởng có tổng diện tích mặt bằng hình chữ nhật là $972\text{ m}^2$ (chiều dài $54\text{ m}$, chiều rộng $18\text{ m}$, chiều cao $5\text{ m}$), trần thạch cao, tường gạch quét vôi màu vàng và làm việc theo chế độ 2 ca/ngày. Diện tích này chia thành 3 khu vực: khu làm việc chính ($888\text{ m}^2$), phòng Kho ($36\text{ m}^2$) và phòng KCS ($48\text{ m}^2$).

2. Tiêu chuẩn và thông số chiếu sáng nào được áp dụng cho khu làm việc chính của phân xưởng? Hệ thống chiếu sáng áp dụng tiêu chuẩn CIE S 008/E-2001 (ISO 8995:2002(E)) với độ rọi yêu cầu $E_{yc} = 300\text{ lux}$. Khu làm việc chính sử dụng 30 bộ đèn Philips EU/NB/NX-150W ($Ra = 80$, quang thông $15000\text{ lm}$, nhiệt độ màu $4500\text{ K}$), mang lại độ rọi trung bình thực tế sau 1 năm là $E_{tb} = 308.45\text{ lux}$.

3. Tọa độ tâm phụ tải của toàn phân xưởng được xác định ở vị trí nào? Sau khi tính toán mômen công suất của 3 nhóm thiết bị động lực và tủ chiếu sáng - ổ cắm, tọa độ tâm phụ tải toàn xưởng được xác định và dời về vị trí lắp đặt tủ phân phối chính tại tọa độ $X = 23\text{ m}, Y = 11\text{ m}$.

4. Máy biến áp và hệ thống tụ bù được lựa chọn có thông số kỹ thuật ra sao? Đồ án chọn 1 máy biến áp 3 pha THIBIDI công suất $100\text{ kVA}$, điện áp $15(22)/0.4\text{ kV}$, tổn hao không tải $P_0 = 330\text{ W}$, $I_0 = 2%$, $P_N = 1750\text{ W}$, $U_N = 4%$. Hệ thống bù phản kháng tập trung sử dụng 3 bộ tụ bù hạ áp Enerlux PRT.4115 công suất $15\text{ kVAR}$/tụ (tổng dung lượng bù $45\text{ kVAR}$).

5. Tiết diện cáp cấp nguồn từ trạm biến áp đến tủ phân phối chính được chọn là bao nhiêu? Tuyến cáp nguồn từ MBA đến tủ phân phối chính (MSB/TPPC) được chọn là cáp đồng 3 pha 4 dây 3XLPE đặt loại C, tiết diện dây pha $3 \times 35\text{ mm}^2$ (dòng cho phép $I_{cp} = 158\text{ A}$, đáp ứng dòng tính toán $I_{tt} = 123.96\text{ A}$) kết hợp dây trung tính tiết diện $16\text{ mm}^2$.

Kết luận

Đồ án "Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng cơ khí số 4" của sinh viên Vũ Trường Giang (Trường Đại học Tôn Đức Thắng) đã hoàn thiện toàn diện các bước thiết kế cung cấp điện công nghiệp từ tính toán chiếu sáng, phân nhóm và tính toán phụ tải động lực, lựa chọn máy biến áp THIBIDI $100\text{ kVA}$, tính toán hệ thống tụ bù Enerlux $45\text{ kVAR}$ đến chọn tiết diện cáp dẫn điện cho từng cấp tủ. Toàn bộ các bước tính toán đều tuân thủ chặt chẽ các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành và phương pháp giải tích chuẩn mực trong ngành kỹ thuật điện. Công trình là tài liệu tham khảo có giá trị học thuật và ứng dụng thực tiễn cao cho sinh viên và kỹ sư ngành kỹ thuật cung cấp điện.