THIẾT kế CUNG cấp điện KHU dân cư

Thiết kế cung cấp điện khu dân cư Chương TỔNG QUAN I Giới thiệu sơ lược cung cấp điện: Điện dạng lượng có nhiều ưu điểm như: dễ dàng chuyển thành dạng lượng khác (như nhiệt năng, năng, hóa ), dễ truyền tải phân phối Cùng với tăng trưởng kinh tế quốc dân, công nghiệp điện lực giữ vai trị đặc biệt quan trọng, điện nguồn lượng dùng rộng rãi lĩnh vực hoạt động người Điện nguồn v n lượng ngành công nghiệp, điều kiện quan trọng để phát triển thị khu dân cư, xây dựng chúng trước tiên người h co nhu cầu sinh hoạt người m ta phải xây dựng hệ thống cấp điện để cung cấp điện cho máy móc Khi cung cấp điện cho thị khu dân cư phức tạp nhiều so với khu vực cơng nghiệp, phụ tải đô thị khu dân cư vừa khó xác định ec lại dao động nhiều ngày đêm Vì thiết kế cung cấp điện cho t đô thị khu dân cư ta cần ý tới đặc điểm nêu để đảm bảo cho hệ thống cung cấp điện làm việc an tồn, thỏa mãn khơng nhu cầu w mà cịn phải tính tới khả phát triển phụ tải tương lai, đáp ứng w nhu cầu điện giai đoạn trước mắt mà dự kiến cho w phát triển 5, 10 năm có cịn lâu Nói chung, hệ thống cung cấp điện bao gồm khâu phát điện, truyền tải phân phối điện Còn nhiệm vụ thiết kế cung cấp điện hệ thống truyền tải phân phối điện năng, làm nhiệm vụ cung cấp điện cho khu dân cư định Nguồn hệ thống cung cấp điện lấy từ lưới điện quốc gia II Giới thiệu đề tài: Những đặc điểm yêu cầu thiết kế chung khu dân cư Đặc điểm: Khu dân cư gồm có: LUAN VAN CHAT LUONG download1 : add luanvanchat@agmail.com Thiết kế cung cấp điện khu dân cư Khu A: Gồm 50 nhà liên kế, 45 biệt thự bãi đậu xe, tòa nhà công cộng Khu B: Gồm 64 nhà liên kế, 18 biệt thự; khu vườn nhà trẻ Khu C: Gồm 101 biệt thự 18 nhà liên kế Khu D: Gồm 16 biệt thự 80 nhà liên kế Khu dân cư gần đường dây trung Yêu cầu thiết kế chung: w w w t ec h co m v n Cung cấp điện cho khu dân cư theo mặt trạng ( vẽ kèm theo ) LUAN VAN CHAT LUONG download2 : add luanvanchat@agmail.com n v om NHÀ TRẺ ch c KHU VƯỜN Ở A3 A5 A4 te B3 BÃ I ĐẬU XE w A1 w A2 A6 D4 D2 B2 w LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thiết kế cung cấp điện khu dân cư C5 B1 D1 D3 C4 C2 C3 ĐƯỜNG DÂ Y 22 Kv C1 ch c te w w w n v om LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thiết kế cung cấp điện khu dân cư Thiết kế cung cấp điện khu dân cư Chương CÁC VẤN ĐỀ CHUNG VỀ CUNG CẤP ĐIỆN I Một số yêu cầu chủ yếu cần quan tâm: A) Độ tin cậy cung cấp điện: Tùy thuộc cung cấp điện cho loại hộ (loại 1, loại hay loại 3), phải cố gắng lựa chọn phương án cung cấp điện có độ tin cậy cao tốt điều kiện cho phép B) Chất lượng điện cung cấp: phụ thuộc hai tiêu tần số điện áp Tần số quan điều khiển hệ thống điện điều chỉnh, có hộ tiêu thụ hàng lý nhằm ổn định tần số hệ thống .v n chục MW trở lên cần quan tâm tới chế độ vận hành cho hợp m Vì thiết kế hệ thống cung cấp điện ta cần đảm bảo chất lượng điện áp h co cho khách hàng , thông thường dao động quanh giá trị ± % điện áp định mức, đặc biệt phụ tải có yêu cầu cao chất lượng điện áp cho phép dao động khoảng ± 2,5 % ec C) Thiết kế an toàn cung cấp điện: Nhằm đảm bảo vận hành an toàn cho người t thiết bị, phải lựa chọn sơ đồ cung cấp điện hợp lý, rõ ràng để tránh nhầm lẫn vận hành, thiết bị chọn phải chủng loại w công suất w Việc vận hành quản lý hệ thống điện có vai trị đặc biệt quan trọng, phải tuyệt w đối chấp hành quy định an toàn sử dụng điện D) Các tính tốn kinh tế (nếu có): Sau tiêu kỹ thuật nêu đảm bảo tiêu kinh tế xét đến Các tính tốn cho tổng vốn đầu tư, chi phí vận hành nhỏ thời gian thu hồi vốn đầu tư đáp ứng yêu cầu chủ đầu tư Phương án tối ưu lựa chọn sau tính tốn so sánh phương án cụ thể II Các bước thiết kế cung cấp điện: 1) Thu thập số liệu cần thiết (số liệu ban đầu) Đặc điểm cơng trình cung cấp điện LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thiết kế cung cấp điện khu dân cư Dữ liệu nguồn điện: công suất, hướng cấp điện, khoảng cách tới tải tiêu thụ Dữ liệu phụ tải: Tổng công suất, phân bố, phân loại hộ tiêu thụ 2) Xác định phụ tải tính tốn cho hộ tiêu thụ - khu dân cư Danh mục thiết bị tiêu thụ điện Phụ tải điện dân dụng: nhà liên kế, biệt thự Phụ tải tòa nhà công cộng, khu vườn, nhà trẻ, bãi đậu xe, chiếu sáng trời .v n Phụ tải tổng khu dân cư: khu A, B, C, D 3) Chọn trạm biến áp m Dung luợng, số lượng, vị trí đặt h co Số lượng, vị trí tủ phân phối mạng hạ áp 4) Xây dựng phương án cung cấp điện Mạng cao áp; hạ áp 5) Chọn thiết bị điện .4 t Máy biến áp ec Sơ đồ dây trạm biến áp w Tiết diện dây dẫn w Thiết bị điện cao áp w Thiết bị điện hạ áp 6) Tính tốn ngắn mạch Tính toán ngắn mạch mạng cao áp mạng hạ áp 7) Tính tốn bảo vệ an tồn Chống sét cho trạm biến áp Chống sét cho đường dây cao áp Nối đất trung tính máy biến áp hạ áp LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thiết kế cung cấp điện khu dân cư Chương LÝ THUYẾT LIÊN QUAN CẦN THIẾT I Xác định phụ tải điện: Nhằm làm sở cho việc lựa chọn dây dẫn thiết bị điện Xác định tâm phụ tải: dựa vào công thức sau: n X= ∑ X i Pđmi i =1 n ∑P i =1 n ; Y= đmi ∑Y P i =1 n i đmi ∑P i =1 đmi Pđmi : Công suất định mức thiết bị thứ i .v n Với: n: Số thiết bị nhóm m Đặt tủ phân phối tâm phụ tải nhằm cung cấp điện với tổn thất điện áp tổn thất h co công suất nhỏ nhất, chi phí kim loại màu hợp lý Việc lựa chọn vị trí sau phụ thuộc vào yếu tố mỹ quan, mặt bằng, thuận tiện thao tác yếu tố an toàn… ec A) Các đại lượng hệ số tính tốn thường gặp: 1.Cơng suất định mức Pđm : t Công suất định mức thiết bị điện thường nhà chế tạo ghi sẵn lý lịch máy nhãn hiệu máy Đối với động cơ, công suất định mức ghi w w nhãn hiệu máy cơng suất trục động w Đ øn g d a ây c u n g c a áp ñ ie än c h o ñ o än g c Pđm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thiết kế cung cấp điện khu dân cư Đứng mặt cung cấp điện, quan tâm tới công suất đầu vào động gọi cơng suất đặt Cơng suất đặt tính sau: Pđ= Pđm η đc đó: Pđm: Cơng suất định mức động cơ, kW; Pđ: Công suất đặt động cơ, kW; η đc :Hiệu suất định mức động Vì hiệu suất động tương đối cao (đối với động không đồng roto lồng 2.Phụ tải trung bình Ptb: h co pđ ≈ pđm m phép bỏ qua hiệu suất, lúc lấy: v n sóc, ηđc =0,8 ÷ 0,95 ) nên tính tốn đơn giản, người ta thường cho Phụ tải trung bình đặc trưng tĩnh phụ tải khoảng thời gian Tổng phụ tải trung bình thiết bị cho ta để đánh giá giới w t theo công thức sau: ec hạn phụ tải tính tốn Trong thực tế phụ tải trung bình tính tốn ptb= ΔP ΔQ ; qtb= ; t t w đó: w ΔP, ΔQ : điện tiêu thụ khoảng thời gian khảo sát, kW, kVAr, t: thời gian khảo sát, h Phụ tải trung bình nhóm thiết bị tính theo cơng thức sau: n n i =1 i =1 Ptb= ∑ pi ; Qtb= ∑ qi Biết phụ tải trung bình đánh giá mức độ sử dụng thiết bị Phụ tải trung bình số liệu quan trọng để xác định phụ tải tính tốn, tính tổn hao điện Thơng thường phụ tải trung bình xác định ứng với thời gian khảo sát ca làm việc, tháng năm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thiết kế cung cấp điện khu dân cư 3.Phụ tải cực đại Pmax : Phụ tải cực đại chia làm hai nhóm: a) Phụ tải cực đại Pmax : phụ tải trung bình lớn tính khoảng thời gian tương đối ngắn (thường lấy 5, 10 hay 30 phút) ứng với ca làm việc có phụ tải lớn ngày Đôi người ta dùng phụ tải cực đại xác định để làm phụ tải tính tốn Người ta dùng phụ tải cực tính tổn thất công suất lớn nhất, để chọn thiết bị điện,chọn dây dẫn dây cáp theo điều kiện mật độ dòng điện kinh tế v.v… v n b) Phụ tải đỉnh nhọn Pđn: phụ tải cực đại xuất khoảng thời gian 12 s m Phụ tải đỉnh nhọn dùng để kiểm tra dao động điện áp, điều kiện tự khởi động rơle bảo vệ v.v… h co động động cơ, kiểm tra điều kiện làm việc cầu chì, tính dịng điện khởi Phụ tải đỉnh nhọn thường xảy động khởi động Chúng ta ec quan tâm đến trị số phụ tải đỉnh nhọn mà quan tâm đến tần suất xuất Bởi số lần xuất phụ tải đỉnh nhọn tăng ảnh t hưởng tới làm việc bình thường thiết bị dùng điện khác mạng điện w 4.Phụ tải tính tốn Ptt: w Phụ tải tính tốn số liệu dùng để thiết kế cung cấp điện w Phụ tải tính tốn Ptt: phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ tải thực tế (biến đổi) mặt hiệu ứng nhiệt lớn Nói khác phụ tải tính tốn làm nóng dây dẫn lên tới nhiệt độ nhiệt độ lớn phụ tải thực tế gây Nếu chọn thiết bị điện theo phụ tải tính tốn đảm bảo an tồn (về mặt phát nóng) cho thiết bị trạng thái vận hành Quan hệ phụ tải tính tốn phụ tải khác nêu bất đẳng thức sau: Ptb ≤ Ptt ≤ Pmax Hằng số thời gian phát nóng vật liệu dẫn điện lắp đặt khơng khí, đất ống dao động xung quanh trị số 30 phút Nên người ta LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thiết kế cung cấp điện khu dân cư thường lấy trị số trung bình phụ tải lớn xuất khoảng 30 phút để làm phụ tải tính tốn hay cịn gọi phụ tải nửa 5.Hệ số sử dụng Ksd: Hệ số sử dụng tỷ số phụ tải tác dụng trung bình với cơng suất định mức thiết bị Hệ số sử dụng tính theo cơng thức sau: - Đối với thiết bị: ksd= Ptb Pđm n ∑P i =1 n tb ∑P m P ksd= tb = Pđm v n -Đối với nhóm có n thiết bị: đmi h co i =1 Hệ số sử dụng nói lên mức độ sử dụng, mức độ khai thác công suất thiết bị điện chu kỳ làm việc Hệ số sử dụng số liệu để tính phụ tải tính 6.Hệ số phụ tải kpt: ec tốn .4 t Hệ số phụ tải (còn gọi hệ số mang tải) hệ số công suất thực tế với cơng w w Vì vậy: w suất định mức Thường ta phải xét hệ số phụ tải khoảng thời gian kpt = Pthucte Ptb = Pđm Pđm Hệ số phụ tải nói lên mức độ sử dụng, mức độ khai thác thiết bị điện thời gian xét 7.Hệ số cực đại kmax: Hệ số cực đại tỷ số phụ tải tính tốn phụ tải trung bình khoảng thời gian xét: kmax = Ptt Ptb LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thiết kế cung cấp điện khu dân cư *Khu CD2: Gồm khu C1, D2 Stt CD = 0,8 × (150 + 55) = 164 kVA *Khu CD3: Gồm khu C3, C4 Stt CD = 0,8 × (175 + 54) = 183,2 kVA *Khu CD4: Gồm khu C5, D3, D4 Stt CD = 0,8 × (30 + 84 + 99) = 170,4 kVA I max AB = Stt AB 169 = = 256,769 A × U đm × 0,38 I max AB = Stt AB 177,6 = = 269,835 A × U đm × 0,38 I max AB = Stt AB 171,68 = = 260,841 A × U đm × 0,38 I max CD1 = Stt CD1 185,6 = = 281,99 A × U đm × 0,38 I max CD = Stt CD 164 = = 249,172 A × U đm × 0,38 I max CD = Stt CD 183,2 = = 278,344 A × U đm × 0,38 m 165 Stt AB1 = = 250,692 A × U đm × 0,38 w w w t ec h co I max AB1 = v n Dòng điện cực đại khu vực mạng hạ áp: I max CD = Stt CD 170 = = 258,896 A × U đm × 0,38 1.3 Chọn cầu chì tự rơi (FCO) cho mạng trung áp: Dịng điện lâu dài lớn qua cầu chì tự rơi trung áp 22 kV dòng tải máy biến áp, với trạm đặt máy biến áp IqtMBA = 1,4.Iđm.MBA = 1,4 I max 22 kV = I qt MBA = 1,4 S đm.MBA 3.U đm.MBA 560 = 20,575 A 3.22 Tương tự ta có dịng điện lâu dài lớn phía hạ áp máy biến áp: LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 42 Thiết kế cung cấp điện khu dân cư I max 0, kV = I qt MBA = 1,4 560 = 1191,2 A 3.0,38 Các điều kiện chọn cầu chì: Đại lượng chọn kiểm tra Điều kiện Điện áp định mức (kV) U đmcc ≥ U đmLĐ Dòng điện định mức (A) I đmcc ≥ I cb Dòng cắt định mức (kA) I ≥ I " cđm Công suất cắt định mức (MVA) S ≥ S " cđm v n Trong đó: U đmLĐ : Điện áp định mức lưới điện m I cb : Dòng điện cưỡng bức, nghĩa dòng làm việc lớn qua thiết bị cần kiểm tra, h co xác định theo sơ đồ cụ thể I " : Dịng ngắn mạch siêu q độ S " : Cơng suất ngắn mạch: S " = 3.U tb I " ec U tb : Điện áp trung bình lưới điện, kV: U tb = 1,05.U đmLĐ I N = I∞ = I " U tb 3.Z N IN = w Trong đó: w w t Coi ngắn mạch xa nguồn, thành phần dịng ngắn mạch khơng chu kỳ tắt, đó: Z N : Tổng trở ngắn mạch, tức tổng trở tính từ nguồn tới điểm tính ngắn mạch Chọn cầu chì tự rơi trung áp Chance (Mỹ) chế tạo: Bảng 2.1 Trang 104 tài liệu [3] Lọai Mã số Ulvmax Iđm (kV) 27 kV có điện áp chịu đựng 125 kV C710 – 211PB 27 IN Khối lượng (A) (kA) (kg) 100 9,07 1.4 Chọn cáp ngầm cho lưới trung áp 22 kV: Lưới trung áp nói chung có khoảng cách tải điện ngắn, thời gian sử dụng công suất lớn nên chọn cáp ngầm dẫn điện theo điều kiện Jkt: LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 43 Thiết kế cung cấp điện khu dân cư Chọn thời gian sử dụng công suất cực đại: Tmax > 5000 (h) Tra bảng 4.3 Trang 194 tài liệu [3]: Ta có: Jkt= 2,7 A/mm2 Dịng điện lớn qua cáp dịng lớn qua cầu chì vừa tính trên: I max 22 kV = I qt MBA = 1,4 560 = 20,575 A 3.22 Tiết diện kinh tế cáp 22 kV cần chọn Fkt = I max 22 kV 20,575 = = 7,62 mm2 J kt 2,7 v n Chọn cáp đồng lõi, đai thép 12/20(24) kV cách điện XLPE có đai thép, hãng ALCATEL (Pháp) chế tạo: Bảng 4.41 Trang 262 tài liệu [3] F r0 mm2 Ω / km h co 0,927 0,55 ec 25 mH / km m Tiết diện lõi Điện trở 900C Điện kháng L0 Điện dung C0 Dòng điện tải μF / km cho phép (A) vùng nóng đất Icp 0,13 124 t Giá trị điện kháng km đường dây cáp nằm khoảng: x0 = (0,08 ÷ 0,1)Ω / km Chọn x0 = 0,1 Ω / km cho đơn giản, ta có Z0 = r0 + jx0 = 0,927 + j0,1 w Z = r0.l + jx0.l = R + j.X w Với l: chiều dài dây dẫn km; lCD = 42,07 m (Chỉ chọn chiều dài đọan CD để tính tốn w chiều dài AB nhỏ so với CD) Khu dân cư có tải sinh hoạt nên chọn cos ϕ = 0,75 cos ϕ = Ptt ⇒ Ptt = cos ϕ × Stt Stt PttAB = 0,75 × 683,28 = 512,46 kW PttCD = 0,75 × 703,2 = 527,4 kW cos ϕ = 0,75 → tgϕ = 0,882 Qtt = Ptt × tgϕ LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 44 Thiết kế cung cấp điện khu dân cư QttAB = PttAB × tgϕ = 512,46 × 0,882 = 451,99 kVAr QttCD = PttCD × tgϕ = 527,4 × 0,882 = 465,167 kVAr Kiểm tra điều kiện kỹ thuật tiết diện cáp chọn : ΔU bt < ΔU btcp = 5%.U đm = 5%.22kV = 1,1kV = 1100V (đối với lưới ≤ 35 kV) Trong đó: ΔU bt : tổn thất điện áp đường dây trường hợp làm việc bình thường ΔU btcp : tổn thất điện áp cho phép đường dây làm việc bình thường ΔU btCD = Ptt CD × RCD + QttCD × X CD U 22 kV 527,4 × 0,927 × 42,07 × 10 − + 465,167 × 0,1 × 42,07 × 10 − = 1V 22 h co = v n P.R + Q X U đm m ΔU bt = ΔU btCD = 1V < ΔU btcp = 1100V Vậy cáp chọn thỏa mãn yêu cầu ec Xác định dòng ngắn mạch: t Điện kháng hệ thống điện tính theo cơng thức sau: ScdmMC w Trong đó: U tb2 w XH = w U tb : Điện áp trung bình lưới điện, kV: U tb = 1,05.U đmLĐ ScdmMC : Công suất cắt định mức máy cắt dầu đường dây trung áp (MVA) Hiện hệ thống điện Việt Nam sử dụng nhiều máy cắt Liên Xơ, khơng có bảng tra cứu lấy cơng suất cắt máy cắt 250 ÷ 300 MVA Ở chọn ScdmMC = 275 MVA XH = (1,05 × 22) = 1,94Ω 275 Tổng trở đường dây cáp ngầm 22 kV (cung cấp cho khu CD): ZC = r0.lCD + jx0.lCD = RCD + j.XCD LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 45 Thiết kế cung cấp điện khu dân cư = 0,927.42,07.10-3 + j0,1.42,07.10-3 = 0,003899 + j4,207.10-3 Ω Trị số dòng ngắn mạch: IN = = U tb U tb = × ZN × RC2 + ( X H + X C ) 1,05 × 22 × 0,03899 + (1,94 + 4,207 × 10− ) 2 = 6,858kA Kết kiểm tra cầu chì chọn cho theo bảng sau: Các đại lượng Kết kiểm tra Điện áp định mức, (kV) U đmcc = 24 > U đmLĐ = 22 h co m v n Dòng điện định mức, (A) I đmcc = 100 > I cb = 20,575 Dòng cắt định mức, (kA) I cđmcc = > I " = I N = 6,858 Công suất cắt định mức, (MVA) Scđm = 3.1,05.22.8 > S " = 3.1,05.22.6,858 Chọn thiết bị điện cho mạng hạ áp: Ta có dịng điện lâu dài lớn phía hạ áp máy biến áp (đã tính phần chọn cầu ec chì tự rơi): t I max 0, kV = I qt MBA = 1191,2 A 2.1 Chọn áptômát : w IđmA ≥ Itt w UđmA ≥ UđmLĐ w Áptômát chọn theo điều kiện: Với lưới hạ áp ngắn mạch xa nguồn nên không cần kiểm tra theo điều kiện ổn định động ổn định nhiệt Sau chọn áptômát cần phải chỉnh định mức cắt dòng điện tải 2.1.1 Chọn áptômát Merlin Gerin sản xuất cho tủ phân phối lớn trạm biến áp: 2.1.1.1 Chọn áptômát tổng hạ áp máy biến áp áptômát liên lạc máy biến áp: Chọn loại NS1250 Merlin Gerin có Iđm = 1250A LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 46 Thiết kế cung cấp điện khu dân cư Trạm đặt máy biến áp, máy bị cố cho phép máy cịn lại q tải 40%, ta có dịng tải máy biến áp là: I max 0, kV = I qt MBA = 1191,2 A Để làm chức bảo vệ tải máy biến áp, áptơmát phải cắt có dịng lớn 1191,2 A, nghĩa phải hiệu chỉnh phận cắt tải mạch Micrologic 2.0A có hệ số khởi động: Ir(1250) > 1191,2 A 2.1.1.2 Chọn áptômát tổng cho khu vực: AB1; AB2;AB3; AB4; CD1; CD2; v n CD3; CD4 Chọn loại NS400 Merlin Gerin có Iđm = 400A m Để làm chức bảo vệ tải cho khu vực, áptômát phải cắt có h co dịng lớn dịng cho phép lớn nhất, nghĩa phải hiệu chỉnh phận cắt tải trip STR23SE có hệ số khởi động: Ir(AB2) = 256,769 A t Ir(AB3) = 269,835 A ec Ir(AB1) = 250,692 A Ir(AB4) = 260,841 A w Ir(CD1) = 281,99 A w Ir(CD2) = 249,172 A w Ir(CD3) = 278,344 A Ir(CD4) = 258,896 A 2.1.2 Chọn áptômát Panasonic (National) sản xuất cho tủ phân phối nhỏ đến hộ: Công suất đặt nhà liên kế là: 3kVA Công suất đặt biệt thự là: 5kVA Với hệ số đồng thời 0,8 ta có cơng suất tính tốn tương ứng: Với nhà liện kế là: 3.0,8 = 2,4 kVA Với biệt thự là: 5.0,8 = kVA LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 47 Thiết kế cung cấp điện khu dân cư Dòng tổng pha hộ tương ứng: Imax nhà liên kế = Imax biệt thự = S tt 2,4 = = 10,91 A U đm 0,22 S tt = = 18,182 A U đm 0,22 Dòng tổng pha hộ tương ứng tủ phân phối: Imax biệt thự = S tt 2,4.9 = = 32,82 A U đm 3.0,38 S tt 4.9 = = 54,696 A U đm 3.0,38 v n Imax nhà liên kế = Chọn áptômát tổng cho hộ loại BD-63 Panasonic m (National) có Iđm = 20A h co Chọn áptômát tổng cho tủ phân phối đến hộ loại BD-63 Panasonic (National) có Iđm = 63A ec 2.2 Chọn cáp ngầm hạ áp theo điều kiện dịng điện phát nóng cho phép: Phương pháp dùng chọn tiết diện dây dẫn lưới hạ áp công nghiệp sinh hoạt đô t thị (trang 209 tài liệu [3]) w 2.2.1 Lựa chọn loại dây, tiết diện dây dẫn theo biểu thức w k1.k2.Icp ≥ Itt w Trong đó: k1 – Hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ, ứng với môi trường đặt cáp k2 – Hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ, kể đến số lượng cáp chung rãnh Icp – Dòng điện lâu dài cho phép ứng với tiết diện cáp định chọn lựa.(Tra bảng) 2.2.2 Thử lại theo điều kiện kết hợp với thiết bị bảo vệ áptômát: k1.k2.Icp ≥ IkđnhA/1,5 = 1,25.IđmA/1,5 đó: IkđnhA: Dịng điện khởi động nhiệt áptơmát (chính dịng điện khởi động cắt q tải) IđmA: Dịng điện định mức áptơmát LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 48 Thiết kế cung cấp điện khu dân cư 2.2.3 Kiểm tra tổn thất điện áp: ΔU bt ≤ ΔU btcp = 5%.U đm 2.2.4 Chọn cáp ngầm hạ áp từ tủ phân phối đến khu vực: Chọn nhiệt độ lớn cho phép dây cáp ngầm 800C, từ nhiệt độ môi trường xung quanh +300C tra bảng 4.73 trang 286 tài liệu [3] ta có: k1= 0,88 Chọn khoảng cách sợi cáp ngầm 100 mm, tra bảng 4.74 trang 286 tài liệu [3] xác định k2 = 0,9 có sợi cáp đặt chung rãnh đất Chọn cáp XLPE 3, lõi đồng điện áp 600/1000 V DELTA chế tạo Bảng 4.31 v n trang 254 tài liệu [3] Iđm (A) cáp 3, lõi đai đứng, 600/1000 V Fđm 363 h co 120 m mm2 k1.k2.Icp = 0,88.0,9.363 = 287,496 A > Imax tt=ImaxCD1 = 281,99 A Thỏa mãn điều kiện khu vực cần cung cấp ec Kiểm tra điều kiện kỹ thuật tiết diện cáp chọn: Thử lại theo điều kiện kết hợp với thiết bị bảo vệ áptômát : t k1.k2.Icp ≥ IkđnhA/1,5 = 1,25.IđmA/1,5 (IkđnhA= Imax tt=ImaxCD1 = 281,99 A ) w 287,496 ≥ 281,99/1,5 =187,99 A Thỏa mãn điều kiện khu vực cần cung cấp w Kiểm tra tổn thất điện áp: w ΔU bt ≤ ΔU btcp = 5%.0,38 kV = 0,019 kV = 19 V Điện trở cáp chọn: r0 = r0 = ρ F Ω / km với ρ cu = 18,8 Ωmm2 / km 18,8 = 0,1567 Ω / km ; chọn x0 = 0,1 Ω / km 120 Chiều dài dây cáp lớn đường dây cấp điện cho khu AB2 lAB2 = 222,43 m LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 49 Thiết kế cung cấp điện khu dân cư Coi đường dây điện cung cấp cho khu vực phân bố chiều dài 222,43 m Để tính tốn lựa chọn tiết diện dây dẫn ta thay phụ tải khu vực phụ tải tập trung đường dây: l p i + jq i l/2 l AB 222,43 = = 111,215 m 2 m suy l ' AB = v n p td + jq td h co SttAB2 = 169 kVA Khu dân cư có tải sinh hoạt nên chọn cos ϕ = 0,75 Ptt ⇒ Ptt = cos ϕ × Stt Stt ec cos ϕ = PttAB = cos ϕ × SttAB = 0,75 × 169 = 126,75 kW w Qtt = Ptt × tgϕ t cos ϕ = 0,75 → tgϕ = 0,882 w QttAB = PttAB × tgϕ = 126,75 × 0,882 = 111,794 kVAr w Z 'C = r0 l ' AB + jx0 l ' AB = R ' AB + j X ' AB ΔU bt = PttAB × R' AB +QttAB × X ' AB U đm 126,75.0,1567.111,215.10−3 + 111,794.0,1.111,215.10−3 = 0,38 = 9,085 V ΔU btAB = 9,085V < ΔU btcp = 19V Vậy cáp chọn thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật Tính ngắn mạch hạ áp với sơ đồ thay sau: LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 50 Thiết kế cung cấp điện khu dân cư AT400A 0,38 kV 22 kV AT1250A AT400A v n N XB m RB h co Tổng trở biến áp quy phía hạ áp: ΔPN U đmB 7,6.0,382 RB = 10 = 106 = 3,499mΩ 2 SđmB 560 18,8 = 0,1567 Ω / km ; chọn x0 = 0,1 Ω / km 120 t r0 = u N %.U đmB 5.0,382 104 = 104 = 12,893mΩ SđmB 560 ec XB = w 380 U = 3Z ∑ ( RB ) + ( X B ) w IN = w Dịng ngắn mạch có trị số: = 380 (3,499) + (12,893) = 16,422kA Dòng ngắn mạch qua AT1250A AT400A gần bỏ qua điện trở tiếp xúc áptômát điện trở, điện kháng cuộn dây bảo vệ q dịng áptơmát Áptơmát AT1250A AT400A chọn thỏa mãn yêu cầu 2.3 Chọn máy biến dòng hạ áp (BI): Dòng điện lớn qua biến dòng (Của khu CD1) I max CD1 = 281,99 A LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 51 Thiết kế cung cấp điện khu dân cư Phụ tải thứ cấp BI gồm: Ampemét: 0,1 A Công tơ hữu công: 2,5 VA Tổng phụ tải:0,1 + 2,5 = 2,6 VA Các đồng hồ có cấp xác 0,5 Chọn dùng máy biến dòng điện hạ áp U ≤ 600 V công ty thiết bị đo điện chế tạo tra bảng 8.6 trang 383 tài liệu [3] Mã sản Dòng sơ Dòng thứ Số vòng Dung Cấp Trọng phNm cấp (A) cấp (A) dây lượng lượng v n sơ cấp 300 xác (kg) 10 0,5 1,48 m BD8 (VA) h co Chọn dùng BI đặt ba pha đấu hình dây dẫn dùng loại dây đồng có tiết w w w t ec diện 2,5 mm2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 52 Thiết kế cung cấp điện khu dân cư Chương TỔNG KẾT THIẾT KẾ THEO DẠNG BẢNG SỐ LIỆU 1) Phụ tải tính tốn cho khu dân cư dựa số liệu ban đầu: Phụ tải đặt nhà liên kế: kVA Phụ tải đặt biệt thự: kVA ∑ Phụ tải đặt tải công cộng: 30% ∑ (Phụ tải đặt nhà liên kế + Phụ tải đặt biệt thự) Khu Nhà liên kế Biệt thự Tải công cộng Stt 50 45 bãi đậu xe, tịa nhà cơng cộng 390 B 64 18 khu vườn ở, nhà trẻ 293,28 C 101 18 D 16 80 AB 114 63 h co A m v n (kVA) bãi đậu xe, tịa nhà cơng cộng 447,2 256 683,28 117 98 t CD ec khu vườn ở, nhà trẻ 703,2 2) Số lượng, dung lượng máy biến áp: Công điện Thông số kỹ thuật Trọng lượng định mức (kg) w máy suất Dòng w Số (A) w định Kích thước (mm) mức I2 (kVA) I1 22 ΔP0 I0 ΔPN (W) (%) (W) uN cuộn dầu tổng rộng dài cao (%) dây 0,4 lõi (kV) (kV) thép 560 16,7 808,3 1300 1,4 7600 5,0 1477 644 2774 1200 1800 2240 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 52 Thiết kế cung cấp điện khu dân cư 3) Chống sét van cho mạng trung áp 22 kV: Số Loại đặt hệ thống phân lượng phối, thiết bị đóng cắt Vật liệu Uđm Dịng điện Vật (kV) phóng định liệu vỏ mức, (kA) 3EG4 Cacbua silic 24 sứ (SiC) 4) Cầu chì tự rơi trung áp Chance (Mỹ) chế tạo: Số Loại Mã số lượng 27 kV có điện áp chịu C710 – 211PB 27 100 Khối lượng (kg) 9,07 h co đựng 125 kV IN (A) (kA) v n (kV) m Ulvmax Iđm 5) Cáp ngầm trung áp 22 kV: ec Cáp đồng lõi, đai thép 12/20(24) kV cách điện XLPE có đai thép, hãng ALCATEL (Pháp) chế tạo: lõi mH / km μF / km w r0 Ω / km nóng đất Icp w mm2 cho phép (A) vùng w F 25 diện Điện trở 900C Điện kháng L0 Điện dung C0 Dòng điện tải t Tiết 0,927 0,55 0,13 124 6) Cáp ngầm hạ áp từ tủ phân phối đến khu vực: Cáp XLPE 3, lõi đồng điện áp 600/1000 V DELTA chế tạo: Fđm Iđm (A) cáp 3, lõi đai đứng, 600/1000 V mm2 120 363 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 53 Thiết kế cung cấp điện khu dân cư 7) Số lượng áptômát: Số lượng áptômát AB1 165 250,692 NS 400 AB2 169 256,769 NS 400 AB3 177,6 269,835 NS 400 AB4 171,68 260,841 NS 400 CD1 185,6 281,99 CD2 164 249,172 NS 400 CD3 183,2 278,344 NS 400 CD4 170,4 258,896 NS 400 AB 1191,2 NS 1250 CD 1191,2 NS 1250 v n NS 400 m Khu Stt (kVA) Imax (A) h co 8) Tủ phân phối tổng AB, CD: tủ 9) Tủ phân phối cho hộ: 61 tủ 10) Máy biến dòng hạ áp (BI): Mã lượng sản w BD8 Số Dung Cấp Trọng thứ cấp vịng lượng lượng (A) (A) dây sơ (VA) xác (kg) 10 0,5 1,48 300 cấp w 12 Dòng sơ cấp w phNm Dòng t số ec Chọn dùng máy biến dòng điện hạ áp U ≤ 600 V công ty thiết bị đo điện chế tạo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 54 Thiết kế cung cấp điện khu dân cư 11) Bảng tổng hợp loại áptômát, tủ phân phối dùng thiết kế: Khu Số lượng áptômát vực Hãng sản xuất Merlin Số lượng tủ phân phối Panasonic Tủ phân Tủ phân phối phối tổng cho khu vực Gerin NS NS 1250 400 BD63 BD63 20A 63A 63 7 AB2 81 9 AB3 81 AB4 72 CD1 54 CD2 45 5 CD3 54 6 CD4 99 11 11 297 33 33 Toàn m h co 252 28 28 549 61 61 w w ec CD 4 t w AB v n AB1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 55 ... luanvanchat@agmail.com Thiết kế cung cấp điện khu dân cư Thiết kế cung cấp điện khu dân cư Chương CÁC VẤN ĐỀ CHUNG VỀ CUNG CẤP ĐIỆN I Một số yêu cầu chủ yếu cần quan tâm: A) Độ tin cậy cung cấp điện: Tùy thuộc cung. .. luanvanchat@agmail.com Thiết kế cung cấp điện khu dân cư Khi thiết kế cơng trình cụ thể phải xét tới yếu tố để vận dụng đắn yêu cầu N hững yếu tố là: yêu cầu cung cấp điện phụ tải, khả cung cấp vốn đầu tư trang thiết. .. cấp điện khu dân cư Chương THIẾT KẾ CHI TIẾT CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU DÂN CƯ Các số liệu ban đầu: Khu dân cư gồm: Khu A: _ 50 nhà liên kế _ 45 Biệt thự _ Bãi đậu xe tồ nhà cơng cộng .v n Khu B: m _