xác định tổng công suất cấp cho xã

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện Lời nói đầu Hiện nay công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nớc đang diễn ra rất mạnh mẽ ở nớc ta. Muốn thực hiện tốt mục tiêu đó chúng ta phải thúc đẩy và phát triển một số ngành công nghiệp mũi nhọn nh: Cơ khí, Điện, Điện tử, Công nghệ thông tin Trong đó ngành Điện đóng 1 voi trò hết sức quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Nó đảm nhiệm công việc cung cấp điện cho hầu hết quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Nó đảm nhiệm công việc cung cấp điện cho hầu hết các ngành trong mọi lĩnh vực của nền kinh tế ngoài ra nó cung cấp điện cho các địa phơng thúc đẩy sự phát triển của địa phơng đó để dẫn cân bằng về đời sống giữa nông thôn và thành thị. Sau thời gian học tập em đợc giao nhiệm vụ thiết kế cấp điện cho 1 xã nông nghiệp. Bằng chính sự tổng hợp của các môn học và vận dụng những hiểu biết trong thực tế qua thời gian đi xởng em đã cố gắng hết mình để lập ra phơng án cấp điện tối u, phù hợp cho quá trình sinh hoạt và sản xuất của một xã nông nghiệp. Mặc dù đã cố gắng hết sức trong quá trình làm đồ án nhng do thời gian hạn chế và còn ít kinh nghiệm thực tế nên có nhiều thiếu sót trong thiết kế vì vậy em rất mong các thầy cô chỉ bảo và giúp đỡ em để em đợc bổ xung những thiếu sót. Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy KS. Nguyễn Quang Thuấn đã tạo điều kiện và giúp đỡ em hoàn thành bản thiết kế này. Hà Nội, tháng 08 năm 2003 Sinh viên thiết kế Lê Quốc Nam SV: Lê Quốc Nam 1 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện Chơng I: Xác định tổng công suất cấp cho xã I. Đặt vấn đề. Xác định tổng công suất cần cấp cho xã đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc lựa chọn máy biến áp, lựa chọn các phần tử trong mạng cao áp và tính toán thiết kế đờng dây tải điện. Để tính toán tổng công suất cần cấp cho xã ta lần lợt tính toán công suất của từng thôn theo số liệu đã cho và mặt bằng của xã ta đa các phụ tải nh: Bách hoá, trụ sở xã, trạm xá, trờng học vào thôn 1; các phụ tải Trại chăn nuôi, trạm xay xát vào thôn 2 để tiện tính toán và chọn MBA cho các thôn. II. Tính toán công suất cấp cho xã. Tổng công suất cần cấp cho xã là. P tt = P tt1 + P tt2 + P tt3 + P tt4 + P ttb Với P tt1 là công suất tính toán của thôn 1. P tt2 là công suất tính toán của thôn 2. P tt3 là công suất tính toán của thôn 3. P tt4 là công suất tính toán của thôn 4. P ttb là công suất tính toán của trạm bơm. 1. Công suất tính toán của thôn 1. 1.1. Bách hoá 250m 2 . Công suất tính toán: P tt = P 0 . S.N Với S: diện tích (m 2 ) N: Số phòng P 0 : Công suất/1m 2 ; P 0 = 20 W/m 2 = 20.10 -3 kW/m 2 . P tt = 20 . 10 -3 . 250 . 1 = 5kW. 1.2. Trụ sở xã 200m 2 . P tt = 20.10 -3 . 200 . 1 = 4kW. SV: Lê Quốc Nam 2 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện 1.3. Trạm xá 6 phòng, mỗi phòng 20m 2 . Lấy P 0 = 13 W/m 2 = 13.10 -3 kW/m 2 . P tt = 13.10 -3 . 20 . 6 = 1,56 kW. 1.4. Trờng học 11 phòng, tổng 120m 2- . Lấy P 0 = 20W/m 2 = 20. 10 -3 kW/m 2 . P tt = 20. 10 -3 . 120 = 2,4 kW. 1.5. Số hộ dân 250 hộ. Lấy P 0 = 0,6 kW/ hộ P tt = 250. 0,6 = 150 kW. Vậy công suất cấp cho thôn 1. P tt1 = 5 + 4 + 1,56 + 2,4 + 150 = 165,96 (kW) S tt1 = tt1 P cos lấy cos = 0,85 S tt1 = 162,96 0,85 = 191,72 (kVA). 2. Công suất thôn 2. 2.1. Trại chăn nuôi. Có 500 đầu lợn cần dùng 3 máy thái rau mỗi máy 1,7kW; 2 máy bơm loại 2,8kW và 1 máy bơm loại 1,7kW để sử dụng vào việc tắm rửa cho lợn và chuồng trại. P đm = 3 . 1,7 + 2 . 2,8 + 1 . 1,7 = 12,4 (kW) Ta có: P tt = K đt n ti đmi CS 1 K .P P+ Trong ú: K đt = 0,85 (hệ số đồng thời). K t = 0,9. P CS : Công suất chiếu sáng, lấy 12 bóng mỗi bóng 100W P CS = 1,2 (kW). Thay số P tt = 0,85 . 0,9 . 12,4 + 1,2 = 10,69 (kW) 2.2. Công suất trạm xay sát. Trạm xay sát có 2 máy; mỗi máy công suất 7,5 kW SV: Lê Quốc Nam 3 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện P đm = 2. 7,5 = 15 (kW). P tt = K đt K t . P đm = 0,85 . 0,9 . 15 = 11,475 (kW). 2.3. Công suất của các hộ dân. Thôn 2 có 400 hộ, lấy P 0 = 0,6. P tt = 0,6 . 400 = 240 kW. Vậy tổng công suất thôn 2: P tt2 = 10,69 + 11,475 + 240 = 262,165 (kW). S tt2 = tt2 P 262,165 cos 0,85 = = 308,43 (kVA). 3. Công suất thôn 3. Thôn 3 có 300 hộ P tt3 = 0,6 . 300 = 180 (kW0. S tt3 = 180 0,85 = 211,76 kVA. 4. Công suất thôn 4. Công suất cần thiết để tiêu nớc: P t = P 0 tiêu . N Chọn P 0 tiêu = 0,35 kW/ha. Theo số liệu ta có N = 400 ha. P t = 0,35 . 400 = 140 kW. Dự định đặt máy bơm 33kW, mỗi giờ bơm 1000m 3 nớc. Số máy cần đặt: n = 140 33 = 4,2 (cái). Lấy chẵn = 5. Kiểm tra lại mức tiêu nớc của 5 máy trong 3 ngày = 72h. Trong 3 ngày 5 máy tiêu đợc: 5. 1000. 72 = 360. 10 3 m 3 nớc > 350. 10 3 m 3 . Vậy đặt 5 máy cho trạm là hợp lý. Trong những ngày úng các máy bơm. Làm việc hết công suất. SV: Lê Quốc Nam 4 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ cÊp ®iÖn P ttb = 5. 33 = 165 kW P b = ttb P 165 Cos 0,85 = ϕ = 194,12 kVA VËy tæng c«ng suÊt cÇn cÊp cho x·. P tt = P tt1 + P tt2 + P tt3 + P tt4 + P b = 162,96 + 262,165 + 180 + 300 + 165 = 1070,125 kW S tt = S tt1 + S tt2 + S tt3 + S tt4 + S b = 191,72 + 308,43 + 211,76 + 352,94 + 194,12 = 1258,97 kVA. SV: Lª Quèc Nam 5 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện Chơng II: Thiết kế phần cơ khí tuyến đờng dây cao áp cấp điện cho xã I. Đặt vấn đề. Tuyến đờng dây cao áp cấp điện cho xã lấy từ trạm biến áp trung gian 110/35kV đa về trạm đầu tiên trên địa phận xã, chiều dài của tuyến đờng dây cáp áp dài 5km đóng vai trò rất quan trọng trong việc đảm bảo nguồn, điện liên tục cho việc sinh hoạt và sản xuất của các thôn xóm trong xã vì vậy khi thiết kế tuyến đờng dây cao áp ta phải đặc biệt chú trọng đến độ tin cậy về mặt cơ học của đờng dây và lựa chọn các phần tử trên đờng dây phù hợp với các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật để đảm bảo vốn đầu t và độ an toàn của hệ thống. II. Tính toán. 1. Tính toán dây dẫn. Vì cấp điện cho 1 xã nông nghiệp là hộ tiêu thụ điện số 3 do đó ta chỉ cần cấp điện theo 1 lộ. Ta có: I tt = tt đm S 1258,97 3U 3.35 = = 20,76 (A) Chn tiết diện dây theo điều kiện kinh tế. F kt = tt kt I J Lấy T max = 3500h tra bảng ta đợc J KT = 1,1. F = tt kt I 2076 J 1,1 = = 18,87 (mm 2 ). Vậy chọn dây AC với tiết diện tối thiểu. AC - 35. * Kiểm tra theo tổn thất điện áp và phát nông cho phép. - Theo tổn thất điện áp. SV: Lê Quốc Nam 6 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện Ta có dây AC - 35: 0 0 0 0 x 0,4 x x .l r 0,85 R r .l = = = = { R 0,85.5 X 0,4.5 = = từ công thức: S tt = 2 2 tt tt P Q + Q tt = 2 2 tt tt S P Với S tt = 1258,97 kVA P tt = 1070,125 kW Q tt = ( ) ( ) 2 2 1258,97 1070,125 = 663,203 kVAR. đm P.R QX 1070,125.0,85.5 663,203.0,45 U U 35 + + = = = 167,84 (V) U CP = 5% U đm = 3 5.35.10 100 = 1750 V U CP > U - Theo điều kiện phát nóng cho phép. Với I SC = 2I tt = 2. 20,76 = 41,52 (A) Mà dây AC - 35 có I CP = 170A I SC < I CP 2. Chọn cột móng. Trên đờng dây hệ thống cấp điện từ 35kV trở xuống thờng hay dùng 2 loại cột bê tông cốt thép để truyền tải điện đó là cột li tâm và cột vuông. ở đây ta chọn cột li tâm để truyền tải điện từ huyện về xã. SV: Lê Quốc Nam 7 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện - Chọn khoảng cột, l = 100m. - Chọn cột: Dây dẫn 3 pha đặt trên cùng 1 xà, cột chôn sâu 2m, cột li tâm cao 12m. Tại các vị trí trung gian đặt cột LT 12B, vị trí đầu và cuối tuyến đặt 2 cột LT12C. Cột mua tại Xí nghiệp bê tông li tâm Đông Anh có các thông số cho theo bảng sau: Loại Qui cách D 1 /D 2 -H (mm) Mác bê tông V, m 3 M(kg) Lực đầu cột P CP KG LT12B 190/300-12000 400 0,44 1200 720 LT12C 190/300-1200 400 0,44 1200 900 - Chọn xà, sứ: Các cột trung gian dùng xà đơn X 1 . Cột đầu cuối dùng xà kép X 2 . SV: Lê Quốc Nam 8 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện Xà lắp cột trung gian X 2 Xà lắp cột k?o 20 20 5050 400 240 Xà làm = thép góc L73 . 73 . 7 dài 25m. Kèm xà và chống xà dùng thép góc L60. 60 . 6 Chọn sứ: Dùng sứ cách điện chuỗi do Xí nghiệp thủy tinh Hải Phòng sản xuất. 1 pha dùng 8 bát sứ, mỗi cột có một sứ đỡ. Sứ cách điện chuỗi SV: Lê Quốc Nam 9 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện Chọn móng cột: Dùng móng cột không cấp. Với cột trung gian móng có kích thớc 1. 1,2 . 2m. Với cột đầu cuối móng có kích thớc 1,2 . 1,4 . 2m. 1m 1,2m 2m 2m 1,4m 1,2m Hửụựng truyen Hửụựng truyen 3. Tính toán ứng suất và độ võng của dây. Hệ số nở dài của dây phức hợp AC là: AC = Fe Fe Al Al Fe Al .E a. .E E a.E + + Trong đó: Al : hệ số nửo dài của nhôm. Al = 23. 10 -6 (1/ 0 C) Fe : Hệ số nở dài của thép. Fe = 12 . 10 -6 (1/ 0 C). E Al : Mô đun đàn hồi của vật liệu nhôm. E Al = 61,6 . 10 3 N/mm 2 a: Tỉ số tiết diện tính toán. a = Al Fe F F SV: Lê Quốc Nam 10 [...]... = 42,3 (mm2) 0,38.29,63 (Víi γ = 1 ) 31,5 → Chän tiÕt diƯn lµ 50mm2 3 Chän tiÕt diƯn ®êng ®iƯn xãm: C¸c ®êng xãm cã t¶i gièng nhau, mçi ®êng cÊp cho 50 hé (ta coi b¸ch ho¸, trơ së x·, tr¹m x¸, trêng häc lµ mét ®êng xãm) → C«ng st cđa 1 ®êng xãm Ptt = 50 0,6 = 30kW Mµ P = UI cosϕ = I = P U cos ϕ §êng ®iƯn xãm lµ ®êng mét pha nªn U = 220V = 0,22kV cosϕ = 0,85 → I= 30 = 160,42(A) 0,22.0,85 SV: Lª Qc Nam... ph¬ng ¸n cÊp ®iƯn hỵp lý nhÊt cho x· nh sau: - §Ỉt 1 tr¹m biÕn ¸p T1 cho th«n 1, b¸ch ho¸, trơ së x·, tr¹m x¸, trêng häc Do ΣStt = 191,71 kVA; ΣPtt = 162,96 kW ⇒ Chän MBA - 200 - 35/0,4 do ABB chÕ t¹o t¹i ViƯt Nam - §Ỉt 1 TBA T2 cho th«n 2, tr¹i ch¨n nu«i, tr¹m xay s¸t Cã ΣPtt = 262,165 kW ΣStt = 308,43 kVA ⇒ Chän MBA 315 - 35/0,4 do ABB chÕ t¹o t¹i ViƯt Nam - §Ỉt 1 TBA T3 cho th«n 3 ΣStt = 211,76 kVA... kÕ m¹ng ®iƯn cho x· I §Ỉt vÊn ®Ị ThiÕt kÕ ®o m¹ng ®iƯn cho x· ®ãng vai trß hÕt søc quan träng trong qu¸ tr×nh thiÕt kÕ cÊp ®iƯn bëi v× nã ¶nh hëng trùc tiÕp ®Õn c«ng st tiªu thơ ®iƯn cđa tõng th«n trong mét x· do ®ã khi thiÕt kÕ m¹ng ®iƯn nµy ta ph¶i cã ph¬ng ¸n cÊp ®iƯn hỵp lý nhÊt ®Ĩ tiƯn trong viƯc sư dơng ®iƯn cđa c¸c th«n xãm II Ph¬ng ¸n cÊp ®iƯn C¨n cø vµo trÞ sè c«ng st tÝnh to¸n cho tõng khu... ®Þnh tỉng c«ng st cÊp cho x· Trang I §Ỉt vÊn ®Ị II TÝnh to¸n c«ng st cÊp cho x· Ch¬ng II: thiÕt kÕ phÇn c¬ khi tun ®êng d©y I §Ỉt vÊn ®Ị II TÝnh to¸n 1 TÝnh to¸n d©y dÉn 2 Chän cét mãng 3 TÝnh to¸n øng dơng vµ ®é vâng cđa d©y 4 KiĨm tra ®é n cđa cét trung gian 5 KiĨm tra ®é n cđa cét ci Ch¬ng III: ThiÕt kÕ m¹ng ®iƯn cho x· I §Ỉt vÊn ®Ị II Ph¬ng ¸n cÊp ®iƯn Ch¬ng IV: ThiÕt kÕ cÊp ®iƯn cho c¸c th«n vµ tr¹m... tiÕt diƯn d©y cho ®êng ®iƯn xãm lµ d©y nh«m trÇn cã F = 25 mm2 S¬ ®å nguyªn lý vµ s¬ ®å cÊp ®iƯn trªn mỈt b»ng th«n I CÇu dao hép CÇu dao hép Hép c«ng t¬ Đường ngõ xóm Hép c«ng t¬ A(3x50+35) CT4 CT5 100A CT1 100A CT1 A-25 CT1 A-25 CT5 100A CT5 CT1 A-25 100A CT1 A-25 A-25 CT1 100A A-25 Hép cÇu dao 100A A(3x50+35) CT5 CT5 Chän cÇu dao hép 100A do thiÕt bÞ §«ng Anh chÕ t¹o Mçi cét ®iƯn xãm ®Ỉt 10 c«ng... 10A C«ng t¬ S¬ ®å hßm c«ng t¬ M¹ng h¹ ¸p cÊp cho th«n kh¸c ®ỵc tÝnh to¸n t¬ng tù th«n 1 Sau khi tÝnh to¸n ta lËp b¶ng lùa chän c¸c phÇn tư ë d¹ng h¹ ¸p cÊp ®iƯn cho c¸c th«n xãm Tªn th«n 1 TiÕt diƯn trơc AT tỉng A - 350 A (3 x 50 + 35) TiÕt diƯn xãm A - 25 AT nh¸nh A - 175 2 AT tỉng A - 500 A (3 x 95 + 50) A - 50 AT nh¸nh A - 250 CÇu dao tỉng (50A) D©y tõ c«ng t¬ vỊ gia ®×nh D©y lâi ®ång CÇu dao nh¸nh... tr¹m biÕn ¸p cho mé th«n lµ c«ng ®o¹n chđ chèt trong c«ng t¸c thiÕt kÕ cÊp ®iƯn v× tr¹m biÕn ¸p ¶nh hëng trùc tiÕp ®Õn ®é tin cËy trong cung cÊp ®iƯn, chÊt lỵng ®iƯn n¨ng ®ång thêi ¶nh hëng ®Õn chi phÝ ®Çu t, vËn hµnh cđa m¹ng ®iƯn, thiÕt kÕ TBA phơ thc vµo yªu cÇu x· héi nh ®iỊu kiƯn an toµn, ®iỊu kiƯn ®Þa h×nh… Tõ ®©y ta míi chän kiĨu TBA II ThiÕt kÕ TBA cho mét th«n 1 ThiÕt kÕ TBA cho th«n 1 Ta... to¸n c«ng tr×nh ®iƯn I §Ỉt vÊn ®Ị Sau khi tÝnh to¸n xong toµn bé hƯ thèng cÊp ®iƯn cho x· ta ph¶i ®Þnh gi¸ c¸c chđng lo¹i vËt t thiÕt bÞ, ®Þnh gi¸ nh©n c«ng ®Ĩ biÕt ®ỵc tỉng chi phÝ ®Çu t cho hƯ thèng cÊp ®iƯn lµ bao nhiªu sau ®ã ®Ĩ mêi thÇu hc lµ huy ®éng vÊn ®Ị thi c«ng II LËp dù to¸n c«ng tr×nh 1 LËp dù to¸n kinh phÝ cho ®êng d©y cao ¸p §êng d©y cao ¸p 35kV D©y AC - 35: V× hƯ thèng ®êng d©y 30kV cÊp... §å ¸n tèt nghiƯp ThiÕt kÕ cÊp ®iƯn Ch¬ng 4: ThiÕt kÕ cÊp ®iƯn cho c¸c th«n vµ tr¹m b¬m cđa x· I §Ỉt vÊt ®Ị ThiÕt kÕ cÊp ®iƯn cho c¸c th«n vµ tr¹m b¬m cđa x· ta ph¶i v¹ch ra ph¬ng ¸n ®i d©y vµ tÝnh to¸n ®êng d©y t¶i ®iƯn, chän c¸c ph©n tư trong m¹ng nh tđ ph©n phèi, cÇu dao vµ c¸ch bè trÝ c«ng t¬ ®Õn tõng hé gia ®×nh II ThiÕt kÕ cÊp ®iƯn cho th«n Toµn th«n cã 5 ngâ c¸ch nhau 120m, tr¹m biÕn ¸p ®Ỉt ë... ®Ị II ThiÕt kÕ cÊp ®iƯn th«n I 1 Chän tđ ph©n phèi 2 Chän tiÕt diƯn trơc th«n 3 ThiÕt kÕ cÊp ®iƯn cho tr¹m b¬m 4 Ph¬ng ¸n cÊp ®iƯn 5 Lùa chän c¸c phÇn tư cđa hƯ thèng cÊp ®iƯn Ch¬ng V: ThiÕt kÕ TBA cđa mét th«n vµ tÝnh to¸n nèi ®Êt cđa TBA nµy I §Ỉt vÊn ®Ị: II ThiÕt kÕ TBA cho mét th«n 1 ThiÕt kÕ TBA cho th«n 1 2 Lùa chän c¸c phÇn tư trong TBA 3 TÝnh to¸n nèi ®Êt Ch¬ng VI: LËp dù to¸n c«ng tr×nh ®iƯn . án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện Chơng I: Xác định tổng công suất cấp cho xã I. Đặt vấn đề. Xác định tổng công suất cần cấp cho xã đóng vai trò hết sức. Tính toán công suất cấp cho xã. Tổng công suất cần cấp cho xã là. P tt = P tt1 + P tt2 + P tt3 + P tt4 + P ttb Với P tt1 là công suất tính toán