Thiết kế cung cấp điện cho trường mầm non him lam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CƠNG NGHỆ HẢI PHỊNG - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: ĐIỆN TỰ ĐỘNG CƠNG NGHIỆP Sinh viên : ĐỒN VĂN NAM Giảng viên hướng dẫn: Th.S NGUYỄN VĂN DƯƠNG HẢI PHÒNG – 2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CƠNG NGHỆ HẢI PHỊNG - THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TRƯỜNG MẦM NON HIM LAM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY NGÀNH: ĐIỆN TỰ ĐỘNG CƠNG NGHIỆP Sinh viên : ĐOÀN VĂN NAM Giảng viên hướng dẫn: Th.S NGUYỄN VĂN DƯƠNG HẢI PHÒNG – 2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CƠNG NGHỆ HẢI PHỊNG NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Sinh viên: ĐOÀN VĂN NAM MãSV: 1712102006 Lớp : DC2101 Ngành : ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP Tên đề tài: Thiết kế Cung cấp điện cho Trường mầm non Him Lam NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI Nội dung yêu cầu cần giải nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… Các tài liệu, số liệu cần thiết ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… Địa điểm thực tập tốt nghiệp ………………………………………………………………………… CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Họ tên : Nguyễn Văn Dương Học hàm, học vị : Thạc Sỹ Cơ quan công tác : Trường Đại học Quản lý Công nghệ Hải Phòng Nội dung hướng dẫn: ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… Đề tài tốt nghiệp giao ngày 12 tháng 07 năm 2021 Yêu cầu phải hoàn thành xong trước ngày 02 tháng 10 năm 2021 Đã nhận nhiệm vụ ĐTTN Đã giao nhiệm vụ ĐTTN Giảng viên hướng dẫn Sinh viên Đoàn Văn Nam Nguyễn Văn Dương Hải Phòng, ngày tháng TRƯỞNG KHOA năm 2021 Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc lập - Tự - Hạnh phúc PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN TỐT NGHIỆP Họ tên giảng viên: Th.S Nguyễn Văn Dương Đơn vị công tác: Trường Đại học Quản lý Cơng nghệ Hải Phịng Họ tên sinh viên: Đoàn Văn Nam Chuyên ngành: Điện Tự Động Cơng Nghiệp Nội dung hướng dẫn : Tồn đề tài Tinh thần thái độ sinh viên trình làm đề tài tốt nghiệp Đánh giá chất lượng đồ án/khóa luận( so với nội dung yêu cầu đề nhiệm vụ Đ.T.T.N, mặt lý luận, thực tiễn, tính tốn số liệu ) Ý kiến giảng viên hướng dẫn tốt nghiệp Được bảo vệ Không bảo vệ Điểm hướng dẫn Hải Phòng, ngày tháng năm 2021 Giảng viên hướng dẫn Nguyễn Văn Dương Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc lập - Tự - Hạnh phúc - PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN CHẤM PHẢN BIỆN Họ tên giảng viên: Đơn vị công tác: Họ tên sinh viên: Chuyên ngành: Đề tài tốt nghiệp: Phần nhận xét giảng viên chấm phản biện Những mặt hạn chế Ý kiến giảng viên chấm phản biện Được bảo vệ Không bảo vệ Điểm hướng dẫn Hải Phòng, ngày tháng năm 2021 Giảng viên chấm phản biện (ký ghi rõ họ tên) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CƠNG NGHỆ HẢI PHỊNG MỤC LỤC Lời nói đầu CHƯƠNG GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 Giới thiệu Trường 1.2 Bản vẽ tổng quát trường 1.3 Yêu cầu cung cấp điện cho trường Chương XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT TÍNH TỐN 2.1 Giới thiệu phương pháp tính phụ tải tính tốn 2.1.1 Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất đặt hệ số nhu cầu 2.1.2 Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải đơn vị diện tích sản xuất 2.1.3 Xác định phụ tải tính tốn theo suất tiêu hao điện cho đơn vị sản phẩm 2.1.4 Xác định phụ tải tính tốn theo hệ số cực đại kmax cơng suất trung bình ptb (còn gọi phương pháp số thiết bị hiệu nhq) 2.2 Phương pháp tính toán chiếu sáng: 2.3 Xác định công suất phụ tải tính tốn cho trường 10 2.3.1 Chia nhóm phụ tải trường 10 CHƯƠNG CHỌN PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN CHO TRƯỜNG35 3.1 Các phương án cung cấp điện 35 3.2 Lựa chọn phương án cấp điện cho trường học 37 CHƯƠNG CHỌN THIẾT BỊ CHO MẠNG ĐIỆN 41 4.1 Chọn dây dẫn 41 4.1.1 Phương pháp lực chọn tiết diện dây dẫn 41 4.2 Xác định tiết diện dây dẫn theo chi phí kim loại cực tiểu đường dây không phân nhánh 41 4.3 Xác định tiết diện dây dẫn theo mật độ dịng điện khơng đổi 42 4.4 Tính tốn ngắn mạch 61 CHƯƠNG NỐI ĐẤT BẢO VỆ CÁC THIẾT BỊ 66 Sinh viên: Đoàn Văn Nam - Lớp: ĐC2101 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ HẢI PHỊNG 5.1 Phương pháp tính tốn hệ thống nối đất 66 5.1.1 Nối đất tự nhiên 66 5.1.2 Nối đất nhân tạo 66 5.2 Trình tự tính tốn nối đất 66 5.3 Tính tốn nối đất cho hệ thống điện thiết bị pha ba pha khác.72 5.3.1 Tính tốn nối đất lặp lại cho hệ thống thiết bị trường học 73 KẾT LUẬN 75 Tài liệu tham khảo Sinh viên: Đoàn Văn Nam - Lớp: ĐC2101 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ HẢI PHỊNG LỜI NĨI ĐẦU Cung cấp điện ngành quang trọng xã hội loài người, trình phát triển khoa học kĩ thuật nước ta đường cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước Vì thế, việc thiết kế cung cấp điện vấn đề quang trọng thiếu ngành điện nói chung sinh viên học tập, nghiên cứu lĩnh vực nói riêng Trong năm gần đây, nước ta đạt thành tựu to lớn phát triển kinh tế xã hội Số lượng nhà máy công nghiệp, hoạt động thương mại, dịch vụ, gia tăng nhanh chóng, dẫn đến sản lượng điện sản xuất tiêu dùng nước ta tăng lên đáng kể dự báo tiếp tục tăng nhanh năm tới Do mà cần đội ngũ người am hiểu điện để làm công tác thiết kế vận hành, cải tạo sữa chữa lưới điện nói chung có khâu thiết kế cung cấp điện quan trọng Nhằm giúp củng cố kiến thức học trường vào việc thiết kế cụ thể, em thực đồ án “ Thiết kế Cung cấp điện cho trường mầm non Him Lam” Tuy em cố gắng thực đồ án hướng dẫn tận tình thầy Nguyễn Văn Dương giúp đỡ bạn lớp trình độ kiến thức thời gian hạn chế, nên khơng thể tránh thiếu sót Em mong đóng góp ý kiến, phê bình sữa chữa từ quý thầy cô bạn sinh viên để đồ án hoàn thiện Em xin chân thành cám ơn! Sinh viên: Đoàn Văn Nam - Lớp: ĐC2101 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CƠNG NGHỆ HẢI PHỊNG X = 0,418 m 𝝮/ km Z l1 = 1,3 + 0,836 j Với đoạn dây l L = m + LH4 m = 10 m Công suất tính tốn tổng đoạn dây S tt2 = 72,83 kw I tt -l2 = 𝑠𝑡𝑡 √3.𝑢 = 72,83 √3.0,4 =105,12 A Từ công thức k1 k2, = I cp>=I tt ta tính giá trị dịng điện cho phép đoạn dòng sau Icp >= 𝑖𝑡𝑡 𝑘1.𝑘2 105,12 = 1.0,8 = 131,4 A Với I cp = 131,4 A Chọn cáp XLPE có tiết diện dây AC 35 có tiết diện dây 10 mm2 Giá trị x r0 đường dây r = 0,85 𝝮 km.z x0 = 0,429 m 𝝮/ km Z l2 = 1,7 + 0,858 j Kiểm tra tổn thất điện áp đến CBT Tổng trở Z10 = 0,66 + j0,794 Tổng công suất P= 175,64 kw Tổng công suất Q= 132,4845kva 𝑃𝑅+𝑄𝑋 ∆u= 𝑈𝑑𝑚 = 175,64.0,66.10^−3+132,4845.0,794.10^−3 =0,5 0,38 ∆𝑢 R cp ta phải tính lại Phương pháp tính tốn hệ thống nối đất Tính tốn nối đất trung tính nguồn cho trạm biến áp 10 /0,4 kv Bước 1: Theo quy phạm trường học sử dụng điện áp < 1000 v nên điện trở nối đất trung tính nguồn cho trạm biến áp Rdcp = 4𝝮 Bước 2: Tính tốn điện trở suất tính tốn đất có tính đến ảnh hưởng thời tiết Giả sử trường học xây dựng đất thịt Tra bảng ta có Pd = 0,6 104 𝝮 cm Và tra bảng ta ɵ = 1,4 Vậy pda = 0,6 104 1,4= 0,84.104 𝝮 cm Bước 3: Chọn loại cọc kiểu kết nối cọc để tìm điện trở nối đất Sinh viên: Đoàn Văn Nam - Lớp: ĐC2101 70 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CƠNG NGHỆ HẢI PHỊNG cần thiết Rđ Chọn cọc nối đất loại cọc thép mạ kẽm V63.63.6 b =6 dài m => 200 cm chôn độ sâu h = 80 cm độ chôn sâu cọc 𝑙 200 2 h t b = h0 + = 80 + = 180 cm Từ áp dụng cơng thức tra bảng 𝑃𝑑𝑎 Rđ= Rđ= 2.𝜋𝑙 2𝑙 4ℎ𝑡𝑏 + 𝑙 𝑏 4ℎ𝑡𝑏−𝑙 (ln + ln( 0,84.10^4 2.200.3,14 (ln 2.200 )) 4.180+200 4.180−200 + 𝑙𝑛 ) Rđ=6,68.(4,1 + 0,56)𝝮 Rđ=6,68.4,38=29,2584𝝮 Bước 4: Xác định số cọc lý thuyết N l1 𝑅đ 29,2584 Nlt= = 𝑅𝑙𝑙 =7,3 Bước 5: Xác định số cọc cần dùng Do đặc thù trạm biến áp trường học bố trí nối đất khu đất nhỏ 𝑎 Chọn tỉ số = số cọc lý thuyết N lt = cọc từ tra bảng ta có N lt = 0,52 Vậy số cọc cần dùng là: N= 𝑅đ 𝑅đ𝑐𝑝.𝑛𝑙𝑡 = 29,2584 4.0,52 =14,06 Ta lấy N = 15 cọc Tra ngược lại bảng hệ số sử dụng nlt xác cho 15 cọc n lt = 0,52 Vậy điện trở nối đất số cọc vừa tính là: R= 𝑅đ 𝑁.𝑛𝑙𝑡 29,2584 = 4.0,52 =14,06 Bước 6: Tính điện trở nối cọc với chôn sâu 0,8 m so với mặt đất tự nhiên Vậy tổng chiều đo ngang là: Sinh viên: Đoàn Văn Nam - Lớp: ĐC2101 71 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CƠNG NGHỆ HẢI PHỊNG Ta chọn tỷ số tương đối a/1 = nên a = Do L = 1.N = 200 15 = 3000 cm l khoảng cách cọc ta có 15 cọc lên l = 14 Chiều sâu nối: 𝑏 0,04 2 htb =h0 + = 0,8 + = 0,82 m =82 cm Bước 7: Điện trở nối đất nối là: Áp dụng công thức R = 𝑃𝑙𝑐 2𝜋𝑙 2𝐿^2 0,84.10^4 𝑏.ℎ 2.3,14.2700 ln = 2.2700^2 ln 6.0,82 =0,49.14,5=7,105 0,8m Thép dẹt 40x4 cọc tiếp địa v63x63x6 Bước 8: Điện trở nối đất tổng thể cọc nối là: R∑ = 𝑅đ.𝑅đ𝑚 = 3,75.7,105 = 2,45 𝝮 𝑅đ+𝑅đ𝑚 3,75 + 7,105 So sánh điện trở nối đất cho phép 2,45 𝝮