THIẾT kế cấp điện CHO một KHU đô THỊ

BTL TKHTCCD GVHD Phạm Trung Hiếu BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN BÀI TẬP LỚN MÔN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN ĐỀ TÀI THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO MỘI KHU ĐÔ THỊ Giáo viên hướng dẫn PHẠM TRUNG HIẾU HÀ NỘI, 2022 Mục Lục LỜI MỞ ĐẦU 3 CHƯƠNG 1 Xác định phụ tải tính toán của khu đô thị 4 1 1 Các bước xác định phụ tải tính toán 4 1 2 Xác định công suất chiếu sáng của các tầng hầm B1,B2,T1,T2 của từng tòa chung cư,khu nhà 3 tầng 5 1 3 Định phụ tải tính toán của khu chung cư 6 1 4.

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN  BÀI TẬP LỚN MÔN: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO MỘI KHU ĐÔ THỊ Giáo viên hướng dẫn: HÀ NỘI, 2022 PHẠM TRUNG HIẾU BTL TKHTCCD GVHD: Phạm Trung Hiếu Mục Lục LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, điện vào mặt đời sống , tất lĩnh vực , từ công nghiệp sinh hoạt hàng ngày Trong kinh tế lên nước ta , ngành công nghiệp điện đóng vai trị quan trọng hết Để xây dựng kinh tế phát triển khơng thể khơng có cơng nghiệp điện vững mạnh Bởi quy hoạch phát triển khu dân cư , đô thị hay khu công nghiệp cần phải trọng việc xây dựng hệ thống điện nhằm đảm bảo cung cấp điện cho khu vực Nói cách khác , lập kế hoạch phát triển kinh tế xã hội kế hoạch phát triển điện phải trước bước , thỏa mãn nhu cầu điện khơng trước mắt mà cịn cho phát triển tương lai Với đề tài “Thiết kế cung cấp điện cho nhà biệt thự”, sau thời gian làm đồ án, hướng dẫn thầy Phạm Trung Hiếu tài liệu tham khảo Đến nay, em hoàn thành nội dung đồ án mơn học Do trình độ thời gian có hạn nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót, em mong bảo, châm chước, giúp đỡ thầy cô để làm em hoàn thiện Đồng thời giúp em nâng cao trình độ chun mơn, đáp ứng nhiệm vụ cơng tác sau Em xin chân thành cảm ơn ! Hà nội, ngày 26 tháng năm 2022 BTL TKHTCCD GVHD: Phạm Trung Hiếu THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU ĐƠ THỊ Mặt khu thị: CHƯƠNG 1: Xác định phụ tải tính tốn khu thị 1.1: Các bước xác định phụ tải tính tốn Bước 1: Xác định công suất đặt tầng hầm B1,B2,T1,T2 tòa chung cư khu nhà tầng: -Tính cơng suất chiếu sáng tầng hầm B1,B2 trung tâm thương mại Tầng (T1) Tầng (T2) khu nhà tầng -Tính công suất đặt tầng B1,B2,T1,T2 Bước 2: Xác định phụ tải tính tốn khu chung cư: -Tính phụ tải tính tốn tầng chung cư -Tính phụ tải tính tốn tịa chung cư -Tính phụ tải tính tốn khu trung cư Bước 3: Xác định phụ tải tính tốn khu nhà tầng: -Tính phụ tải tính tốn nhà tầng -Tính phụ tải tính tốn khu nhà tầng Bước 4: Xác định phụ tải tính tốn tồn khu thị BTL TKHTCCD GVHD: Phạm Trung Hiếu 1.2: Xác định công suất chiếu sáng tầng hầm B1,B2,T1,T2 tòa chung cư,khu nhà tầng + Tầng hầm B1,B2 Do nhu cầu chiếu sáng cho tầng hầm không cao nên chọn mật độ chiếu sáng Diện tích tầng hầm B1,B2 là: Do cso chung cư nên công suất chiếu sáng tầng hầm chung cư là: ==2.30=60 + Tầng T1,T2 khu thương mại: Do nhu cầu chiếu sáng cho khu thương mại cao nên chọn mật độ chiếu sáng Diện tích tầng khu thương mại T1,T2 là: Do chung cư nên công suất chiếu sáng T1,T2 chung cư là: Đối với chiếu sáng ta có: +khu nhà tầng Do nhu cầu chiếu sáng cho nhà tầng cao nên chọn mật độ chiếu sáng • Diện tích tầng 1(t1) :5,5.12,5=68,75 • Diện tích tầng 2(t2):5,5.13,1=72,05 • Diện tích tầng 3(t3):5,5.13,1=72,05  Công suất chiếu sáng nhà tầng là: ==1,031+1,081+1,081 =3,193 BTL TKHTCCD GVHD: Phạm Trung Hiếu Đối với chiếu sáng ta có: cơng suất chiếu sáng khu nhà tầng là: =40.=1.40.3,193=127,72 Vậy công suất chiếu sáng tồn khu thị là: ==60+90+3,193=153,2 1.3: Định phụ tải tính tốn khu chung cư + Phụ tải tính tốn tầng chung cư từ T3-T26 Mỗi tầng chung cư có 12 hộ Vậy ta chọn (Bảng B14 sách hướng dẫn lắp đặt điện theo tiêu chuẩn IEC – trang B34) Tòa chung cư có 26 tầng ta thiết kế 26 tủ điện tầng Chọn hệ số đồng thời (Bảng B16 sách hướng dẫn lắp đặt điện theo tiêu chuẩn IEC – trang B35) Tổng công suất đặt tịa chung cư  Cơng suất tính tốn tịa chung cư: 1.4: Xác định phụ tải tính tốn khu nhà tầng + Phụ tải tính tốn biệt thự: Nhóm 1: dãy nhà đối diện chung cư CT1(gồm 20 căn)  Hệ số đồng thời ,cơng suất đặt Nhóm 2: dãy nhà đối diện chung cư CT2 (gồm 20 căn) Hệ số đồng thời , công suất đặt 1.5: Xác định phụ tải tồn khu thị Khu thị bao gồm khu nhà tầng (gồm 40 nhà tầng) khu chung cư (gồm tòa chung cư 26 tầng)  Ta chọn hệ số đồng thời Vậy ta có phụ tải tính tốn tồn khu thị BTL TKHTCCD CHƯƠNG 2: GVHD: Phạm Trung Hiếu Xác định sơ đồ nối dây mạng điện 2.1:Vị trí đặt máy biến áp Vị trí trạm biến áp cần phải thỏa mãn yêu cầu sau : - An toàn liên tục cấp điện - Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp tới - Thao tác, vận hành, quản lý dễ dàng - Tiết kiệm vốn đầu tư chi phí vận hành nhỏ - Bảo đảm điều kiện khác cảnh quan mơi trường, có khả điều chỉnh cải tạo thích hợp, đáp ứng khẩn cấp - Tổng tổn thất công suất đường dây nhỏ Do cấp điện cho khu đô thị gồm chung cư 26 tầng khu nhà tầng nên lấy điện từ điện lưới điện U=22 (kV) nên cần máy biến áp hạ áp xuống điện áp 380 (V).Máy biến áp đặt cách khu đô thị L=110(m) 2.2:Các phương án cấp điện cho khu đô thị Tổng quan phương án:ta cấp điện cho tủ hạ từ trạm biến áp,từ tử hạ cấp điện cho tủ động lực khác Vị trí tủ hạ vị trí N sơ đồ mặt Tủ động lực cấp điện cho chung cư CT1,tủ dộng lực cấp điện cho chung cư CT2,tử động lực cấp điện cho dãy nhà tầng đối diện CT1,Tủ động lực cấp điện cho dãy nhà tầng đối diện CT2 Các phương án dự kiến: • Phương án 1:4 tủ động lực cấp điện trực tiếp từ tủ hạ • Phương án 2:Tủ động lực cấp điện qua tủ động lực tủ động lực cấp điện qua tủ động lực *Tính tốn lựa chọn phương án tối ưu: • Phương án 1:sơ đồ dây từ tủ hạ áp tới tủ phân phối BTL TKHTCCD GVHD: Phạm Trung Hiếu • Phương án sơ đồ dây từ tủ hạ áp tới tủ phân phối BTL TKHTCCD GVHD: Phạm Trung Hiếu CHƯƠNG 3: Chọn phương án tối ưu Khu đô thị gồm hộ gia đình biệt thự, chung cư cao cấp có điều kiện kinh tế Ngồi gia cịn có trung tâm thương Vì xác định phụ tải loại II, trạm biến áp dùng MBA hoạt động song song Với phương án khu đô thị đảm bảo cấp điện hỏng máy biến áp với điều kiện tải không ngày đêm, ngày không tiếng Ở phương án 1:các tủ động lực cấp điện riên từ tủ hạ áp nên tử động lực gặp cố tử cịn lại khơng bị ảnh hưởng ta cần ngắt điện cấp cho tử gặp cố để sửa chữa,còn phương án TĐL cấp điện qua TĐL TĐL cấp điện qua TĐL nên TĐL gặp cố TĐL cx bị ngắt điện nên ảnh hưởng đến việc cấp điện cho khu nhà khu thị Từ nhóm em thấy phương án tối ưu BTL TKHTCCD GVHD: Phạm Trung Hiếu BTL TKHTCCD CHƯƠNG 4: GVHD: Phạm Trung Hiếu Lựa chọn thiết bị điện phương án tối ưu 10 BTL TKHTCCD GVHD: Phạm Trung Hiếu - Kiểm tra sụt áp: Vì tầng cấp điện từ TPP1 dây điều kiện nên tầng cao có tổn thất điện áp lớn Chỉ cần kiểm tra tổn thất điện áp tầng 22, thỏa mãn tầng khác thỏa mãn T22: - Tổng sụt tầng T22: S TT T ầng Đ C D òng điện ông òng điện cho suất làm việc P ( (A hép kW) ) ( A) 11 TPP1 30 B 1 1 2,5 T 2 T 87 4 4 19 ,7 ,4 PVC(1x60 +1x22) PVC(3x30 +1x16) 9,92 ,2+ j0,72 PVC(1x60 +1x22) PVC(3x30 +1x16) 9,92 T PVC(3x+1x400) PVC(3x30 +1x16) 9,92 T PVC(3x30 +1x16) 9,92 T m) PVC(3x30 +1x16) 9,92 T 87 2,5 trở ( PVC(1x22 +1x22) T Cáp PVC(1x22 +1x22) B T ,24+ j0,3 ,08 ,62 0,16 2,70 5,24 BTL TKHTCCD GVHD: Phạm Trung Hiếu T 1 T 18 T 19 2 T 20 T 21 4 PVC(3x30 +1x16) 9,92 T PVC(3x30 +1x16) 9,92 17 T PVC(3x30 +1x16) 9,92 16 T PVC(3x30 +1x16) 9,92 15 T PVC(3x30 +1x16) 9,92 14 T PVC(3x30 +1x16) 9,92 13 T PVC(3x30 +1x16) 9,92 12 T PVC(3x30 +1x16) 9,92 11 4 T PVC(3x30 +1x16) 9,92 10 T PVC(3x30 +1x16) 9,92 T 22 V 49,92 9,92 9,92 9,92 9,92 PVC(3x30 +1x16) PVC(3x30 +1x16) PVC(3x30 +1x16) PVC(3x30 +1x16) PVC(3x30 +1x16) 4.2.5 Xác định tổng trở: - Phía trung áp: - Máy biến áp: Điện trở Điện kháng: 20 7,78 0,32 2,86 4,40 7,94 0,48 3,02 5,56 8,10 0,64 3,18 5,72 8,26 0,80 3,34 BTL TKHTCCD - GVHD: Phạm Trung Hiếu Chọn MCCB1 (cho TPP1): Chọn MCCB LS Metasol ABS1204b có , , - Kiểm tra dòng ngắn mạch: Điện trở điện kháng: ( trang H1-49 “Hướng đẫn Thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn IEC” – tái lần thứ -2007 ) Bỏ tổng trở 4.2.6 Tính chọn Aptomat a Chọn MCCB 1-B2, MCCB 1-B1 (cho tầng hầm B2, B1) , Chọn MCCB Metasol ABS102c có , , - Kiểm tra dòng ngắn mạch: Chỉ cần kiểm tra ngắn mạch tầng hầm B1 Nếu thỏa mãn tầng B2 thảo mãn tầng B1 gần TPP1 Điện trở điện kháng: ( trang H1-49 “Hướng đẫn Thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn IEC” – tái lần thứ -2007 ) ) Bỏ tổng trở b Chọn MCCB 1-T1, MCCB 1-T2 ( cho tầng 1,2) , 21 BTL TKHTCCD GVHD: Phạm Trung Hiếu Chọn MCCB Metasol ABS102c có , , Kiểm tra dòng ngắn mạch: Chỉ cần kiểm tra ngắn mạch tầng Nếu thỏa mãn tầng B2 thảo mãn tầng gần TPP1 Điện trở điện kháng: ( trang H1-49 “Hướng đẫn Thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn IEC” – tái lần thứ -2007 ) ) Bỏ tổng trở c Chọn MCCB 1-3 đến MCCB 1-22 (cho tầng đến 22) , Chọn MCCB Metasol ABS104c có , , Kiểm tra dịng ngắn mạch: Điện trở điện kháng: ( trang H1-49 “Hướng đẫn Thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn IEC” – tái lần thứ -2007 ) 1.1.1 Chọn MCB cho hộ chung cư: Chọn MCB LS BKN 1P+N B16A có , , 4.2.7 Lựa chọn cho TPP1 , kA, 22 BTL TKHTCCD GVHD: Phạm Trung Hiếu Dự định đặt đồng M60 x có(bảng 7.2 trang 362 “Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500kV” tác giả NGÔ HỒNG QUANG) Mỗi pha dùng cách 20 cm, dặt hai sứ khung tủ cách m Kiểm tra khả ổn định động: 1400 > Momem chống uốn 60 x đặt dứng: (thỏa mãn) Kiểm tra khả ổn định nhiệt: 6.23,67.100,42 < F (thỏa mãn) 4.3 Nhóm - cấp điện cho chung cư Chung cư có thông số công suất tải, khoảng đến TPPT giống chung cư việc lựa chọn thiết bị giống chung cư 4.4 Nhóm - cấp điện cho TPP3 (từ BT1 đến BT12) – nhiệt độ môi trường xung quang , nhiệt độ lớn cho phép , nhiệt độ tiêu chuẩn mơi trường xung quanh – có cáp rãnh đặt đất 23 BTL TKHTCCD GVHD: Phạm Trung Hiếu Tra bảng 4.11 - trang 233 “Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500kV” tác giả NGÔ HỒNG QUANG Chọn cáp hạ áp lõi đồng, cách điện PVC loại nửa mềm CADIVI chế tạo có tiết diện , dòng điện , , (tham khảo tài liệu Hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn IEC, tiết điện dây < 50 , coi thành phần cảm kháng ) Kiểm tra sụt áp: Điện áp pha TPP3: Các biệt thự có cơng suất đặt giống nên có dịng điện giống nhau: 4.4.1Cấp điện từ TPP3 cho biệt thự - từ TPP3 Các BT 1,2,3,4 dây chung rãnh nên hệ số , – nhiệt độ môi trường xung quang , nhiệt độ lớn cho phép , nhiệt độ tiêu chuẩn mơi trường xung quanh – có cáp rãnh đặt đất Tra bảng 4.11 - trang 233 “Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500kV” tác giả NGÔ HỒNG QUANG Chọn cáp hạ áp lõi đồng, cách điện PVC loại nửa mềm CADIVI chế tạo có tiết diện , dịng điện , , ( tiết điện dây < 50 , coi thành phần cảm kháng ) - Kiểm tra sụt áp BT: BT1: Điện áp BT1: 24 BTL TKHTCCD GVHD: Phạm Trung Hiếu BT2: CHƯƠNG 5: Xác định tham số chế độ mạng điện 5.1 Tổn thất công suất: 5.1.1 Nhóm Đoạn : Đoạn : Đoạn : Đoạn : Đoạn : Đoạn : Đoạn : Đoạn : Đoạn : Đoạn : Đoạn : Đoạn : Đoạn : Đoạn : Đoạn : Đoạn : Đoạn : Đoạn : Đoạn : Đoạn : Đoạn : Đoạn : 25 BTL TKHTCCD GVHD: Phạm Trung Hiếu Đoạn : Đoạn : Đoạn : TPPT đến TPP1: Tổng tổn thất cơng suất nhóm 1: 5.1.2 Nhóm Nhóm chung cư có thơng số giống với chung cư 5.1.3 Nhóm Đoạn : Đoạn : Đoạn : Đoạn : Đoạn : Đoạn : Đoạn : Đoạn : Đoạn : Đoạn : Đoạn : Đoạn : Đoạn : Tổng tổn thất công suất nhóm 3: 5.1.4 Nhóm Đoạn : Đoạn : Đoạn : 26 BTL TKHTCCD GVHD: Phạm Trung Hiếu Đoạn : Đoạn : Đoạn : Đoạn : Đoạn : Đoạn : Tổng tổn thất cơng suất nhóm 4: Tổng tổng thất công suất khu đô thị: 5.2 Tổn thất điện =4500 (giờ) Tổn thất điện áp điện áp xác định phần chọn dây đẫn để kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp cho phép 27 BTL TKHTCCD CHƯƠNG 6: GVHD: Phạm Trung Hiếu Tính tốn nối đất cho trạm biến áp 6.1 Tính tốn nối đất cho trạm biến áp Ta có cần phải tính tốn điện trở nối đất đat yêu cầu : Ryc ≤ 4Ω Dự kiến dùng điện cực hỗn hợp gồm 10 cọc thép góc 60x60x6 dài l=2,5m chơn thẳng đứng đóng xuống đất theo mạch vịng hình chữ nhật, cọc cách khoảng a=5m.Thanh ngang dùng thép dẹt 40x5mm chơn độ sâu Vậy ta áp dụng công thức : R= Rc Rt yt Rc + n.yc Rt Xác định giá trị công thức: Rc = - Điện trở cọc: Pcoc 2l 4t + l (ln + ln ) 2π l d 4t − l tc = tt + Độ chôn sâu cọc: l = 0,8 + 1, 25 = 2,05m d=0,95.b=0,95.60=57mm=0,057m (lấy dựa vào bảng 5.2 pl tài liệu [1]) Thay vào công thức ta : Rt = -Điện trở thanh: Chiều dài cọc l=2,5m Pt KL2 ln 2π L t.d 28 BTL TKHTCCD GVHD: Phạm Trung Hiếu t=0,8m d= b 40 = = 20mm = 0,02m 2 L=5.10=50m (Vì nối 10 cọc với , cọc cách a=5m) l1 15 K = f ( ) = = 1,5 l 10 ; tra bảng 5.3 pl tài liệu [1] K=5,81 Thay vào công thức ta Tra bảng 5.4 pl tài liệu [1] ( Dựa vào số cọc n = 10 Điện trở điện cực hỗn hợp : 29 a =2 l ) BTL TKHTCCD GVHD: Phạm Trung Hiếu CHƯƠNG 7: TÍNH TỐN DUNG LƯỢNG BÙ ĐỂ CẢI THIỆN HỆ SỐ CÔNG SUẤT 7.1 Ý nghĩa việc bù công suất phản kháng Công suất phản kháng tiêu thụ động không đồng bộ, máy biến áp, đường dây tải điện nơi có từ trường u cầu cơng suất phản kháng giảm đến tối thiểu khơng thể triệt tiêu cần thiết để tạo từ trường, yếu tố trung gian cần thiết q trình chuyển hóa điện Cơng suất tác dụng P công suất tiến hành nhiệt máy dùng điện, cịn cơng suất phản kháng Q cơng suất từ hóa máy điện xoay chiều, khơng sinh cơng Trong xí nghiệp cơng nghiệp, động khơng đồng tiêu thụ khoảng (65-75)%, máy biến áp (15-22)%, phụ tải khác (5-10)% tổng dung lượng công suất phản kháng u cầu Việc bù cơng suất phản kháng cho xí nghiệp, nhằm nâng cao hệ số công suất đến cosφ =(0,9-0,95) Nâng cao hệ số công suất cosφ biện pháp quan trọng để tiết kiệm điện năng, hệ số công suất nâng lên đưa đến hiệu sau đây: + Giảm tổn thất công suất mạng điện Chúng ta biết tổn thất cơng suất đường dây tính: P2 + Q2 P2 Q2 ∆P = R = R + R = ∆P( P) + ∆P(Q) U2 U U Khi giảm Q ta giảm thành phần tổn thất ∆P(P) Q gây + Giảm tổn thất điện mạng: ∆U = P.R + Q X P Q = R + X = ∆U (P) + ∆U (Q) U U U Khi giảm Q ta giảm thành phẩn tổn thất ∆U (Q) Q gây + Tăng khả truyền tải đường dây máy biến áp: 30 BTL TKHTCCD GVHD: Phạm Trung Hiếu Khả truyền tải đường dây máy biến áp phụ thuộc vào điều kiện I= phát nóng, tức phụ thuộc vào dòng điện cho phép chúng: P2 + Q2 3U Biểu thức chứng tỏ với tình trạng phát nóng định đường dây máy biến áp (tức I=const) tăng khả truyền tải công suất tác dụng P chúng cách giảm công suất phản kháng Q mà chúng tải Vì giữ nguyên đường dây máy biến áp, cosφ mạng nâng cao (tức giảm lượng Q phải truyền tải) khả truyền tải chúng tăng lên Ngoài việc nâng cao hệ số cơng suất cosφ cịn đưa đến hiệu giảm chi phí kim loại màu, góp phần ổn định điện áp, tăng khả phát điện máy phát điện… 7.2 Tính tốn bù công suất phản kháng để cosφ mong muốn sau bù đạt 0,95 Ta có cơng thức xác định dung lượng bù: Qb = P(tanφ1 - tanφ2) Trong đó: cosφ1: hệ số công suất ban đầu cosφ2:là hệ số công suất mong muốn hệ số công suất trước lúc nâng cosφ1=0,85 hệ số công suất mong muốn nâng cosφ2=0,95 Chọn phương án bù tập chung tủ phân phối tổng: Vậy cơng suất cần bù xí nghiệp để nâng cao hệ số cơng suất xí nghiệp lên 0,95 là: 31 BTL TKHTCCD GVHD: Phạm Trung Hiếu CHƯƠNG 8: Thiết kế chiếu sáng cho phòng điển hình,bằng tay phần mềm dialux evo Kết mơ dialux cho phịng điển hình 32 BTL TKHTCCD GVHD: Phạm Trung Hiếu 33 ... 380 (V).Máy biến áp đặt cách khu đô thị L=110(m) 2.2:Các phương án cấp điện cho khu đô thị Tổng quan phương án:ta cấp điện cho tủ hạ từ trạm biến áp,từ tử hạ cấp điện cho tủ động lực khác Vị trí... cần ngắt điện cấp cho tử gặp cố để sửa chữa,còn phương án TĐL cấp điện qua TĐL TĐL cấp điện qua TĐL nên TĐL gặp cố TĐL cx bị ngắt điện nên ảnh hưởng đến việc cấp điện cho khu nhà khu đô thị Từ... 26 tháng năm 2022 BTL TKHTCCD GVHD: Phạm Trung Hiếu THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU ĐÔ THỊ Mặt khu thị: CHƯƠNG 1: Xác định phụ tải tính tốn khu thị 1.1: Các bước xác định phụ tải tính tốn Bước 1: