Đề tài Thiết kế hệ thống CCĐ cho phân xưởng Cơ khí 1 và toàn bộ nhà máy Cơ khí QP3

KHOA ĐIỆN BỘ MÔN LÝ THUYẾT ---------0&0--------- ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN Sinh viên thiết kế: TRƯƠNG HỮU QUÝ lớp: ĐH Điện.K7B Giáo viên hướng dẫn: NGUYỄN VĂN HÀ I. ĐỀ.TÀI: Thiết kế hệ thống CCĐ cho phân xưởng Cơ khí 1 và toàn bộ nhà máy Cơ khí QP3. II. CÁC SỐ LIỆU KỸ THUẬT: - Mặt bằng bố trí thiết bị của phân xưởng và xí nghiệp theo bản vẽ. - Số liệu phụ tải cho theo bảng - Số liệu nguồn Uđm = 35 kV; SNM = 900 MVA III. NỘI DUNG THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN: 1. Phân tích yêu cầu CCĐ cho Hộ phụ tải. 2. Xác định phụ tải tính toán cho Phân xưởng Cơ khí 3. Xác định phụ tải tính toán của toàn Nhà máy. 4. Thiết kế mạng điện cho Phân xưởng và toàn Nhà máy. 5. Chọn và kiểm tra các thiết bị trong mạng điện. 6. Tính toán tụ bù để nâng cao hệ số công suất toàn nhà máy lên 0,93. IV. CÁC BẢN VẼ THIẾT KẾ (GIẤY A3): 1. Sơ đồ mặt bằng và đi dây Phân xưởng. 2. Sơ đồ mặt bằng và đi dây Nhà máy. 3. Sơ đồ nguyên lý CCĐ toàn Nhà máy. 3. Sơ đồ nguyên lý CCĐ phân xưởng. V. KẾ HOẠCH THỰC HIỆN: Ngày giao đề tài: Ngày nộp đồ án: Trưởng Bộ môn Giáo viên hướng dẫn:NGUYỄN VĂN HÀ BẢNG 1 SỐ LIỆU PHỤ TẢI PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ stt Tên thiết bị ký hiệu Công suất(kW,kVA) Cosj Ksd 1 Máy tiện 10 0,65 0,18 2 Máy tiện 6 0,8 0,17 3 Máy tiện 7 0.6 0,19 4 Máy bào 4,5 0,8 0,16 5 Máy bào 8 0,7 0.15 6 Máy phay 5 0,8 0,16 7 Máy mài tròn 11 0,65 0,19 8 Máy phay 7,5 0,75 0.2 9 Máy chuốt 4,5 0,65 0,18 10 Máy sọc 5 0.6 0,16 11 Máy doa 10 0.6 0.2 12 Máy cắt thép 13 0,65 0,17 13 Máy bào 4,5 0,8 0,16 14 Máy tiện 4,5 0.6 0,2 15 Máy BA hàn 380/65 V 15 kVA (eđm = 40%) 0,65 0,15 16 Máy phay 15 0.6 0,17 17 Máy doa 17 0,65 0,16 18 Máy tiện 12 0,8 0,15 19 Máy doa 12 0.6 0,2 20 Cầu trục 15 kVA (eđm = 35%) 0,6 0,16 BẢNG 2 SỐ LIỆU PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CÁC PHÂN XƯỞNG TRONG NHÀ MÁY stt Tên phân xưởng Ptt (kW) Qtt (kVAr) Loại hộ Cơ điện 120 110 2 2 Cơ khí 1 Ptt Qtt 1 3 Cơ khí 2 180 130 1 4 Rèn, dập 165 125 2 5 Đúc thép 200 180 1 6 Đúc gang 180 150 1 7 Dụng cụ 160 120 2 8 Mộc mẫu 90 70 1 9 Kiểm nghiệm 70 50 1 10 Kho 1(Sản phẩm) 50 35 2 11 Kho 2(vật tư) 50 25 2 12 Nhà hành chính 70 75 1 SƠ ĐỒ MẶT BẰNG NHÀ MÁY CƠ KHÍ (tỷ lệ 1/1000 ) 35kV 15m ĐÚC GANG CƠ KHÍ 2 CƠ KHÍ 1 ĐÚC THÉP RÈN,DẬP DỤNG CỤ KIỂM NGHIỆM MỘC MẪU KHO SẢN PHẨM KHO VẬT TƯ BẢO VỆ NHÀ HÀNH CHÍNH GA RA CƠ ĐIỆN PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ Diện tích phân xưởng cơ khí được tính theo sơ đồ mặt bằng nhà máy 17 5 1 6 4 3 2 7 18 19 16 11 8 9 14 13 15 12 10 phòng kỹ thuật kho vật tư CẦU TRỤC e% = .... Pđm =.... kw LỜI MỞ ĐẦU Trong sự nghiệp công nghiệp hóa-hiện đại hóa hiện nay thì công nghiệp điện năng dữ một vị trí quan vì điện năng là nguồn năng lượng được sử dụng rộng rải trong nền kinh tế quốc dân Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của kinh tế thì nhu cầu điện năng sử dụng trong tất cả các nghành công nghiệp,nông nghiệp,dịch vụ đều tăng lên không ngừng.Do điện năng không phải là nguồn năng lượng vô hạn nên các công trình điện sử dụng điện năng một cách hiệu quả(cả về độ tin cậy cấp điện và kinh tế)thì ta phải thiết kế cung cấp điện cho các công trình này Thiết kế hệ thống cung cấp điện là một việc làm rất khó.Một công trình điện dù nhỏ nhất cũng yêu cầu kiến thức tổngđịnh về xã hội,môi trường,về các đối tượng cung cấp điện,về tiếp thị.Công trình thiết kế quá dư thừa sẽ gây lãng phí đất đai,nguyên vật liệu,làm ứ đọng vốn đầu tư.Công trình thiết kế sai sẽ gây những hậu quả nghiêm trọng(gây sự cố mất điện-thiệt hại cho sản suất,gây cháy nổ làm thiệt hại đến tính mạng và tài sản) Trong chương trình đào tạo dành cho sinh viên khoa Điện thì môn học hệ thống cung cấp điện là một môn học quan trọng.Việc làm đồ án môn học này giúp sinh viên hiểu rõ hơn về môn học,hơn thế nữa nó chính là bước tập dượt ban đầu trong công việc của sinh viên sau này. Đề tài thiết kế môn học của em là.Thiết kế hệ thống CCĐ cho phân xưởng cơ khí 1 và toàn bộ nhà máy Cơ khí QP3.Trong quá trình thực hiện đồ án này em đã được sự chỉ bảo tận tình của thầy giáo NGUYỄN VĂN HÀ. Mặc dù đã rất cố gắng để làm một đồ án tốt nhưng chắc chắn sẽ còn có nhiều thiếu sót.Em rất mong được sự chỉ bảo tận tình của các thầy cô. Em xin chân thành cảm ơn CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY CƠ KHÍ VÀ YÊU CẦU CUNG CẤP ĐIỆN CHO HỘ PHỤ TẢI 1.1 - VỊ TRÍ ĐỊA LÍ VÀ VAI TRÒ KINH TẾ 5 1.2 - MỘT SỐ YÊU CẦU KHI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN 7 CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ SỐ 1VÀ TOÀN NHÀ MÁY QP3 2.1. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ 9 2.1.1. Phân nhóm phụ tải1.3. Tính toán phụ tải từng nhóm. 17 2.1.4. Phụ tải chiếu sáng cho phân xưởng cơ khí 20 9 2.1.2. Các phương pháp xác định phụ tải tính toán. 12 2. 2.1.5. Phụ tải tính toán toàn phân xưởng cơ khí 20 2.2. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA NHÀ MÁY 21 CHƯƠNG III LỰA CHỌN HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG VÀ TOÀN NHÀ MÁY A. LỰA CHỌN HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO P.X CƠ KHÍ 23 3.1 - ĐẶT VẤN ĐỀ 23 3.2 - CHỌN SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ 24 3.3. LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG 25 3.3.1. Chọn dây chảy bảo vệ cho từng máy . 26 3.3.2. Chọn dây dẫn cung cấp cho các thiết bị. 28 3.3.3 . Chọn dây chảy bảo vệ cho từng nhóm máy 32 3.3.4. Chọn cáp dẫn cung cấp cho từng nhóm máy  33 3.3.5. Chọn tủ phân phối 34 3.3.6. Chọn tủ động lực 34 3.3.7. Chọn aptomat bảo vệ cho các phân xưởng 35 B. LỰA CHỌN HỆ THỐNG ĐIỆN CHO NHÀ MÁY CƠ KHÍ 35 3.1 - ĐẶT VẤN ĐỀ 35 3.2 - CHỌN PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY 36 3.2.1. Chọn sơ đồ cung cấp điện. 36 3.2.2. Chọn dung lượng và số lượng máy biến áp nhà máy 36 3.2.3. So sánh các phương án cấp điện cho Nhà máy 38 3.3 - PHỤ TẢI CỦA NHÀ MÁY KỂ CẢ TỔN THẤT CÔNG SUẤT 42 3.3.1. Xác định tổn thất trong máy biến áp 42 3.3.2. Vị trí trạm biến áp nhà máy 43 3.3.3 . Chọn các thiết bị điện trong mạng điện nhà máy 44 A. CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN HẠ ÁP 44 B. CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN CAO ÁP 50 CHƯƠNG IV TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG ĐỂ NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT CỦA NHÀ MÁY 6.1. ĐẶT VẤN ĐỀ 84 6.2. XÁC ĐỊNH VÀ PHÂN BỐ DUNG LƯỢNG BÙ. 85 6.3.1.Xác định dung lượng bù 86 6.3.2. Phân bố dung lượng bù cho các thanh cái hạ áp 86 6.3.3. Kiểm tra cosbù của nhà máy sau khi lắp đặt bù 86 CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY CƠ KHÍ VÀ YÊU CẦU CUNG CẤP ĐIỆN CHO HỘ PHỤ TẢI 1.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÍ VÀ VAI TRÒ KINH TẾ. Trong công nghiệp ngày nay nghành cơ khí là một nghành công nghiệp then chốt của nền kinh tế quốc dân tạo ra các sản phẩm cho các nghành công nghiệp khác cũng như nhiều lĩnh vực trong kinh tế và sinh hoạt.Đáp ứng nhu cầu của sự phát triển kinh tế,các nhà máy chiếm một số lượng lớn và phân bố rộng khắp cả nước. Nhà máy đang xem xét đến là nhà máy cơ khí chuyên sản xuât các thiết bị cung cấp cho các nhà máy công nghiệp.Nhà máy có 14 hộ phụ tải,quy mô 14 phân xưởng sản xuât và các nhà điều hành. Bảng 1-1:Bảng số liệu tính toán các phân xưởng trong nhà máy Stt Tên phân xưởng Ptt (kW) Qtt (kVar) Loại hộ 1 Cơ điện 120 110 2 2 Cơ khí 2 Ptt Qtt 1 3 Cơ khí 2 180 130 1 4 Rèn,dập 165 125 2 5 Đúc thép 200 180 1 6 Đúc gang 180 150 1 7 Dụng cụ 160 120 2 8 Mộc mẫu 90 70 1 9 Lắp ráp 110 90 2 10 Nhiệt luyện 170 160 1 11 Kiểm nghiệm 70 50 1 12 Kho1(Sản phẩm) 50 35 2 13 Kho2(vật tư) 50 25 2 14 Nhà hành chính 70 75 1 Do tầm quan trọng của tiến trình CNH-HĐH đất nước đòi hỏi có nhiều thiết bị,máy móc.Vì thế nhà máy có tầm quan trọng rất lớn.Là một nhà máy sản xuất các thiết bị công nghiệp vì vậy phụ tải của nhà máy đều làm việc theo dây chuyền,có tính chất tự động hóa cao.Phụ tải của nhà máy chủ yếu là phụ tải loại 1 và loại 2 Nhà máy cần đảm bảo được cung cấp điện liên tục.Do đó nguồn điện cấp cho nhà máy được lấy từ hệ thống quốc gia thông qua trạm biến áp trung gian. 1.1.1 Phân xưởng cơ điện. Có nhiệm vụ sửa chữa, bảo dưỡng các thiết bị máy móc cơ điện của nhà máy. Phân xưởng này cũng trang bị nhiều máy móc vạn năng có độ chính xác cao nhằm đáp ứng yêu cầu sửa chữa phức tạp của nhà máy. Mất điện sẽ gây lãng phí lao động, ta xếp phân xưởng này vào hộ tiêu thụ loại 2. 1.1.2 Phân xưởng cơ khí 1, 2. Có nhiệm vụ sản xuất nhiều sản phẩm cơ khí đảm bảo yêu cầu kinh tế kỹ thuật. Quá trình thực hiện trên máy cắt gọt kim loại khá hiện đại với dây chuyền tự động cao. Nếu điện không ổn định, hoặc mất điện sẽ làm hỏng các chi tiết đang gia công gây lãng phí lao động. Phân xưởng này ta xếp vào hộ tiêu thụ loại 1. 1.1.3 Phân xưởng đúc thép, đúc gang. Đây là hai loại phân xưởng mà đòi hỏi mức độ cung cấp điện cao nhất. Nếu ngừng cấp điện thì các sản phẩm đang nấu trong lò sẽ trở thành phế phẩm gây ảnh hưởng lớn về mặt kinh tế. Ta xếp vào hộ tiêu thụ loại 1. 1.1.4 Phân xưởng kiểm nghiệm. Có nhiệm vụ khiểm tra chất lượng sản phẩm và chỉ tiêu kỹ thuật của sản phẩm. trong phân xưởng sử dụng nhiêu thiết bị đo đếm có cao chính xác cao, do vậy mức độ ổn định là quan trọng nhất. Xếp vào hộ tiêu thụ loại 1. 1.1.5 Phân xưởng lắp ráp. Phân xưởng thực hiện khâu cuối cùng của việc chế tạo thiết bị, đó là đồng bộ hóa các chi tiết máy. Máy móc có đảm bảo chính xác về mặt kỹ thuật, hoàn chỉnh cũng như an toàn về mặt khi vận hành hay không là phụ thuộc vào mức độ liên tục cung cấp điện. Xếp vào hộ tiêu thụ loại 2 1.1.6 Phân xưởng rèn, dập. Phân xưởng được trang bị các máy móc và lò rèn để chế tạo ra phôi và các chi tiết khác đảm bảo độ bền và cứng.. xếp vào hộ tiêu thụ loại 2. 1.1.7 Phân xưởng mộc mẩu. Có nhiệm vụ tạo ra các loại khuôn mẫu, các chi tiết chủ yếu phục vụ cho sản xuất. Do chức năng như vậy nên phân xưởng này xếp vào hộ tiêu thụ loại 1. 1.2 MỘT SỐ YÊU CẦU KHI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN. Điện năng là một dạng năng lượng có ưu điểm như: Dễ dàng chuyễn thành các dạng năng lượng khác ( nhiệt năng, quang năng, cơ năng), dễ truyền tải và phân phối. Chính vì vậy điện năng được dùng rất rộng rãi trong mọi lĩnh hoạt động của con người. Điện năng nói chung không tích trữ được, trừ một vài trường hợp cá biệt và công suất như như pin, ắc quy, vì vậy giữa sản xuất và tiêu thụ điện năng phải luôn luôn đảm bảo cân bằng. Quá trình sản xuất điện năng là một quá trình điện từ. Đặc điểm của quá trình này xẩy ra rất nhanh. Vì vậy đễ đảm bảo quá trình sản xuất và cung cấp điện an toàn, tin cậy, đảm bảo chất lượng điện phải áp dụng nhiều biện pháp đồng bộ như điều độ, thông tin, đo lường, bảo vệ và tự động hóa vv Điện năng là nguồn năng lượng chính của các ngành công nghiệp, là điều kiện quan trọng để phát triển các khu đô thị, khu dân cư.Vì lý do đó khi lập kế hoạch phát triển kinh tế xã hội, kế hoạch phát triển điện năng phải đi trước một bước, nhằm thỏa mãn nhu cầu điện năng không những trong giai đoạn trước mắt mà còn dự kiến cho sự phát triển trong tương lai 5 năm 10 năm hoặc có khi lâu hơn nữa. Khi thiết kế CCĐ cần phải đảm bảo các yêu cầu sau: 1.2.1 Độ tin cậy cung cấp điện: Độ tin cậy cung cấp điện tùy thuộc vào hộ tiêu thụ loại nào. Trong điều kiện cho phép ta cố gắng chọn phương án cung cấp điện có độ tin cậy càng cao càng tốt. Theo quy trình trang bị điện và quy trình sản xuất của nhà máy cơ khí thì việc ngừng cung cấp điện sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm gây thiệt hại về kinh tế do đó ta xếp nhà máy cơ khí vào hộ phụ tải loại 2. 1.2.2 Chất lượng điện. Chất lượng điện đánh giá bằng hai tiêu chuẩn tần số và điến áp. Chỉ tiêu tần số do cơ quan điều khiển hệ thống điều chỉnh. Chỉ có những hộ tiêu thụ lớn mới phải quan tâm đến chế độ vận hành của mình sao cho hợp lý đễ góp phần ổn định tần số của hệ thống lưới điện. Vì vậy người thiết kế cung cấp điện thường phải chỉ quan tâm đến chất lượng điện áp cho khách hàng. Nói chung điện áp ở lưới trung áp và hạ áp cho phép dao động quanh giá trị 5% điện áp định mức. Đối với phụ tải có yêu cầu cao về chất lượng điện áp như các máy móc thiết bị điện tử, cơ khí có độ chính xác vv điện áp chỉ cho phép dao động trong khoảng 2,5%. 1.2.3 An toàn điện. Hệ thống cung cấp điện phải được vận hành an toàn đối với người và thiết bị. Muốn đạt được yêu cầu đó, người thiết kế phải chọn được sơ đồ cung cấp điện hợp lý, mạch lạc để tránh nhầm lẫn trong vận hành, các thiết bị phải được chọn đúng loại đúng công suất. Công tác xây dựng lắp đặt phải được tiến hành đúng, chính xác cẩn thận. Cuối cùng việc vận hành, quản lý hệ thống điện có vai trò hết sức quan trọng, người sử dụng tuyệt đối phải chấp hành những quy địnhvề an toàn điện. 1.2.3 Kinh tế Khi đáng giá so sánh các phương án cung cấp điện chỉ tiêu kinh tế chỉ được xét đến khi các chỉ tiêu kĩ thuật trên được đảm bảo chỉ tiêu kinh tế được đánh giá qua tổng số vốn đầu tư,chi phí vậ hành,bảo dưỡng và thời gian thu hồi vốn.Việc đánh giá chỉ tiêu kinh tế phải thông qua tính toán và so sánh giữa các phương án từ đó chọ các phương án cung cấp điện tối ưu. Tuy nhiên trong quá trình thiết kế ta phải vận dụng,lồng ghép các yêu cầu trên vào nhau để tiết kiệm được thời gian và chi phí trong quá trình thiết kế. CHƯƠNG 2 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ VÀ TOÀN NHÀ MÁY 2.1-XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO PHÂN XƯỞNG 2.1.1:Phân nhóm phụ tải -Để phân nhóm phụ tải ta dựa theo nguyên tắc sau: +Các thiết bị trong nhóm nên có cùng một chế độ làm việc +Các thiết bị trong nhóm nên gần nhau tránh chồng chéo và giảm chiều dài dây dẫn hạ áp. +Công suất các nhóm cũng nên không quá chênh lệch nhau nhằm giảm chủng loại tủ động lực. -Căn cứ vào vị trí, công suất của các máy công cụ bố trí trên mặt bằng phân xưởng ta chia ra làm 3 nhóm thiết bị phụ tải như sau: Bảng 2-1:Phân nhóm các thiết bị trong Phân xưởng cơ khí 1 Nhóm 1. TT Tên thiết bị Ký hiệu Số lượng Công suất Pđm(kW) Cosj Ksd 1 Máy tiện 1 1 10 0,65 0,18 2 Máy bào 4 1 4,5 0,8 0,16 3 Máy bào 5 1 8 0,7 0,15 4 Máy phay 6 1 5 0,8 0,16 5 Máy doa 17 1 17 0,65 0,17 6 Máy phay 8 1 7,5 0,75 0,2 Tổng nhóm 1 n=6 52 Nhóm 2. 1 Tên thiết bị Ký hiệu Số lượng Công suất Pđm(kW) Cosj Ksd 1 Máy chuốt 9 1 4,5 0,65 0,18 2 Máy cắt thép 12 1 13 0,65 0,17 3 Máy bào 13 1 4,5 0,8 0,16 4 Máy tiện 14 1 4,5 0,6 0,2 5 Máy sọc 10 1 5 0,6 0,16 6 Máy BA hàn 380/65V 15 1 10,73 0,65 0,15 7 Cầu trục 20 1 5,3 0,6 0,16 Tổng nhóm 2 n=7 47,53 1 Máy tiện 2 1 6 0,8 0,17 2 Máy tiện 3 1 7 0,6 0,19 3 Máy mài tròn 7 1 11 0,65 0,19 4 Máy doa 11 1 10 0,6 0,16 5 Máy phay 16 1 16 0,6 0,17 6 Máy tiện 18 1 12 0,8 0,15 7 Máy doa 19 1 12 0,6 0,2 Tổng nhóm 3 n=7 74 Nhóm 3 Trong đồ án này ngoài phụ tải 3 pha còn có phụ tải 1 pha và phụ tải làm việc với chế độ ngắn hạn lặp lại. Ta phải tiến hành quy đổi thiết bị làm việc ngắn hạn về dài hạn và 3 pha làm việc. - Đối với các thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại (như cầu trục, máy hàn v.v...) khi tính toán phụ tải điện của chúng, ta phải quy đổi về công suất định mức ở chế độ làm việc dài hạn. Có nghĩa là quy đổi về chế độ làm việc có hệ số tiếp điện ε% = 100%. Công thức quy đổi như sau: + Đối với động cơ: P'đm = Pđm. cos. + Đối với máy biến áp hàn: P'đm = P.cos. Trong đó: P'đm là công suất định mức đã quy đổi về chế độ làm việc dài hạn. - Nếu trong mạng có các thiết bị một pha thì cần phải phân phối đều các thiết bị cho 3 pha của mạng, trước khi xác định nhq phải quy đổi công suất của các phụ tải 1 pha về phụ tải 3 pha tương đương: Với cầu trục: P'đm = 15.0,6 = 5,3( kW) Với máy biến áp hàn: P'đm =P.cos. =15.0,65. =6,2(kW) Máy hàn đang ở chế độ 1 pha nên khi quy đổi về 3 pha ta phải xem công suất của máy có lớn hơn 15% tổng công suất các máy 3 pha trong nhóm hay không Ta có 15%PT3fa= =6 (kW) So sánh ta thấy lớn hơn nên quy đổi về chế độ 3 pha. Ph = .P'đm =.6,2 = 10,73( kW) 2.1.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán. Khi thiết kế cung cấp điện cho một công trình (cụ thể là nhà máy ta đang thiết kế) thì nhiệm vụ đầu tiên của người thiết kế là phải xác định được nhu cầu điện của phụ tải công trình đó (hay là công suất đặt của nhà máy...). Tuỳ theo quy mô của công trình (hay của nhà máy...) mà phụ tải điện phải được xác định theo phụ tải thực tế hoặc còn phải kể đến khả năng phát triển trong tương lai. Cụ thể là muốn xác định phụ tải điện cho một xí nghiệp, nhà máy thì chủ yếu dựa vào các máy móc thực tế đặt trong các phân xưởng và xét tới khả năng phát triển của cả nhà máy trong tương lai (đối với xí nghiệp nhà máy công nghiệp thì chủ yếu là tương lai gần) còn đối với công trình có quy mô lớn (như thành phố, khu dân cư...) thì phụ tải phải kể đến tương lai xa. Như vậy, việc xác định nhu cầu điện là giải bài toán dự báo phụ tải ngắn hạn (đối với các xí nghiệp, nhà máy công nghiệp) còn dự báo phụ tải dài hạn (đối với thành phố, khu vực...). Nhưng ở đây ta chỉ xét đến dự báo phụ tải ngắn hạn vì nó liên quan trực tiếp đến công việc thiết kế cung cấp điện nhà máy ta. Dự báo phụ tải ngắn hạn là xác định phụ tải của công trình ngay sau khi công trình đi vào sử dụng. Phụ tải này thường được gọi là phụ tải tính toán. Người thiết kế cần phải biết phụ tải tính toán để chọn các thiết bị điện như: máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng, cắt, bảo vệ... để tính các tổn thất công suất, tổn thất điện áp, để lựa chọn các thiết bị bù... Chính vì vậy, phụ tải tính toán là một số liệu quan trọng để thiết kế cung cấp điện. Phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: công suất và số lượng các thiết bị điện, chế độ vận hành của chúng, quy trình công nghệ của mỗi nhà máy, xí nghiệp, trình độ vận hành của công nhân v.v... Vì vậy, xác định chính xác phụ tải tính toán là một nhiệm vụ khó khăn nhưng lại rất quan trọng. Bởi vì, nếu phụ tải tính toán được xác định nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ của các thiết bị điện, có khả năng dẫn đến đến cháy nổ rất nguy hiểm. Nếu phụ tải tính toán lớn hơn phụ tải thực tế nhiều thì các thiết bị điện được chọn sẽ quá lớn so với yêu cầu, gây lãng phí và không kinh tế. Do tính chất quan trọng như vậy, nên đã có nhiều công trình nghiên cứu và có nhiều phương pháp tính toán phụ tải điện. Nhưng vì phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố như đã trình bày ở trên và sự biến động theo thời gian nên thực tế chưa có phương pháp nào tính toán chính xác và tiện lợi phụ tải điện. Nhưng hiện nay đang áp dụng một số phương pháp sau để xác định phụ tải tính toán: a - Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu : Một cách gần đúng có thể lấy Pđ = Pđm Khi đó : . Trong đó : - Pđi, Pđmi : công suất đặt và công suất định mức của thiết bị thứ i ( kW). - Ptt, Qtt, Stt : công suất tác dụng, phản kháng và toàn phần tính toán của nhóm thiết bị ( kW, kVAR, kVA ). - n : số thiết bị trong nhóm. - Knc : hệ số nhu cầu của nhóm hộ tiêu thụ đặc trưng tra trong sổ tay tra cứu. tg _ứng với cos, đặc trưng cho các nhóm thiết bị trong các tài liệu tra cứu ở cẩm nang .Nếu cos của các thiết bị trong nhóm không giống nhau thì phải tính hệ số công suất trung bình theo công thức : cos= Phụ tải tính toán ở điểm nút của hệ thống cung cấp điện (phân xưởng,tòa nhà ,xí nghiệp) được xác định tổng pttt của các nhóm thiết bị nối đến nút này có kể đến hệ số đồng thời ,tức là : Stt =Kdt. Ở đây : - tổng phụ tải tác dụng tính toán của các nhóm thiết bị. - tổng phụ tải phản kháng tính toán của các nhóm thiết bị. Kdt - Hệ số đồng thời ,nó nằm trong giới hạn (0,85-1). Phương pháp tinh pttt theo hệ số nhu cầu có ưu điểm đơn giản ,tính toán thuận lợi,nên nó là phương pháp thường dùng .Nhược điểm của phương pháp này là kém chính xác vì Knc tra ở sổ tay,thực tế là số liệu phụ thuộc vào chế độ vận hành và số thiết bị trong nhóm này (mà sổ tay thường không tính đến các yếu tố này). Thật vậy ta có thể thấy rõ điều này qua biểu thức : Knc=kmax.ksd Mà kmax phụ thuộc vào hàng loạt các yếu tố đặc trưng cho chế độ làm việc của các thiết bị trong nhóm.Do vậy knc cũng phụ thuộc vào các yếu tố như đối với kmax. Ptt.KmaxPtb=Kmax.Ksd.Pdm Hay Ptt=Knc.Pdm b - Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một