ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN ĐỀ TÀI Thiết kế cung cấp điện cho nhà C3 Trường Đại học Hàng hải Việt Nam LỜI NÓI ĐẦU Cung cấp điện là một ngành khá quang trọng trong xã hội loài người, cũng như trong quá.
ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN ĐỀ TÀI: Thiết kế cung cấp điện cho nhà C3 Trường Đại học Hàng hải Việt Nam LỜI NÓI ĐẦU Cung cấp điện ngành quang trọng xã hội loài người, trình phát triển nhanh 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 nhựng 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 sinh viên cố kiến thức học trường vào việc thiết kế cụ thể Nay em làm đồ án cung cấp điện vơi nhiệm vụ “ Thiết kế cung cấp điện cho nhà C3 Trường Đại học Hàng hải Việt Nam” Chúng em làm đồ án hướng dẫn cô Phạm Thị Hồng Anh Do trình độ kiến thức cịn nhiều hạn chế nên có đơi phần thiếu sót Chúng em mong đóng góp ý kiến, phê bình sữa chữa từ cô bạn để chúng em hồn thành tốt đồ án MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI ĐIỆN .5 1.1 Xác định phụ tải tính tốn nhà C3 1.1.1 Xác định phụ tải tính tốn phịng người 1.1.2 Xác định phụ tải tính tốn phịng người: 1.1.3 Xác định phụ tải tính tốn văn phịng quản lí 1.2 Tổng hợp phụ tải toàn khu nhà 1.2.1 Tổng công suất định mức tầng 1A 1.2.2 Tổng cơng suất tác dụng tính tốn tầng 1A: .8 1.2.3 Tổng công suất tác dụng tính tốn tầng 1B: .8 1.2.4 Tổng công suất định mức tầng 1: 1.2.5 Tổng công suất định mức tầng trở : .9 1.3 Tổng công suất định mức khu nhà: .9 CHƯƠNG SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CUNG CẤP ĐIỆN 12 2.1 Xác định vị trí trạm biến áp khu nhà .12 2.2 Lựa chọn MBA cho tòa nhà C3 12 2.3 Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện 14 2.4 Lựa chọn dây dẫn từ trạm biến áp tủ điện tổng khu nhà .14 CHƯƠNG TÍNH TỐN VỀ ĐIỆN 16 3.1 Lựa chọn dây dẫn phía hạ áp 16 3.1.1 Lựa chọn dây dẫn từ tủ điện tổng đến tủ điện tầng 16 3.1.2 Lựa chọn dây dẫn tầng 17 3.2 Xác định tổn hao điện áp, tổn hao công suất đường dây hạ áp .19 3.2.1 Xác định tổn hao điện áp, tổn hao công suất từ trạm biến áp tủ điện thổng 19 3.2.2 Xác định tổn hao điện áp, tổn hao công suất từ tủ điện tổng tủ điện tầng 21 3.3 Tính tốn ngắn mạch 26 3.4 Lựa chọn kiểm tra thiết bị 27 3.4.1 Chọn aptomat tổng 27 3.4.2 Chọn aptomat cho tầng 27 3.4.3 Chọn aptomat cho phòng 28 3.4.4 Dao cách ly .28 3.4.5 Lựa chọn cầu chì .29 CHƯƠNG TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT VÀ CHỐNG SÉT 30 4.1 Chống sét trực tiếp 30 4.2 Các bước tính toán nối đất chống sét .31 4.3 Các bước tính tốn nối đất làm việc: 32 KẾT LUẬN 34 TÀI LIỆU THAM KHẢO 35 CHƯƠNG XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI ĐIỆN 1.1 Xác định phụ tải tính tốn nhà C3 Nhà kí túc xa C3 chia làm tầng, tầng chia làm khu A B Mỗi khu có phịng Có loại phòng: phòng người, phòng người phịng quản lý Phụ tải tính tốn phịng sau: 1.1.1 Xác định phụ tải tính tốn phòng người Bảng 1: Phụ tải phòng người Thiết bị Bình nóng lạnh Điều hịa Đèn trần Đèn bàn Sạc điện thoại Sạc laptop Quạt Phòng người 1 4 4 Công suất(kw) 2,5 0,95 0,018 0,003 0,012 0,09 0,035 suy 1.1.2 Xác định phụ tải tính tốn phịng người: Bảng 2: Phụ tải phòng người Thiết bị Bình nóng lạnh Điều hịa Đèn trần Đèn bàn Phịng người 1 Công suất(kw) 2,5 0,95 0,018 0,003 Sạc điện thoại Sạc laptop Quạt 6 0,012 0,09 0,035 suy 1.1.3 Xác định phụ tải tính tốn văn phịng quản lí Bảng 1: Phụ tải phịng quản lí Thiết bị Bình nóng lạnh Điều hòa Đèn trần Đèn bàn Sạc điện thoại Sạc laptop Quạt Máy tính để bàn Máy in Phịng người 1 1 1 Công suất(kw) 2,5 0,95 0,018 0,003 0,012 0,09 0,035 0,3 0.4 suy 1.2 Tổng hợp phụ tải toàn khu nhà 1.2.1 Tổng công suất định mức tầng 1A Gồm : phòng người, phòng người, phịng quản lí suy 1.2.2 Tổng cơng suất tác dụng tính tốn tầng 1A: 1.2.3 Tổng cơng suất tác dụng tính tốn tầng 1B: 1.2.4 Tổng công suất định mức tầng 1: Ptầng = + = 50,02 (kw) 1.2.5 Tổng công suất định mức tầng trở : Ptầng = = 49,74 (kw) 1.3 Tổng công suất định mức khu nhà: 1.4 Sơ đồ mặt tòa nhà hình Sơ đồ mặt tầng hình 1Sơ đồ mặt tầng hình Sơ đồ mặt tầng 3.2.2.2 Tổn hao điện áp, tổn hao công suất tầng 2: Tổn hao điện áp = 1,5 (V) Suy Tổn hao cơng suất Tính tổn hao cơng suất tác dụng = = 239,8 (W) Tính tổn hao công suất phản kháng = 0,07 = 8,39 (VAR) Tính tổn hao cơng suất tồn phần == 239,94(VA) 3.2.2.3.Tổn hao điện áp, tổn hao công suất tầng 3: Tổn hao điện áp = 1,93 (V) Suy Tổn hao cơng suất Tính tổn hao cơng suất tác dụng = = 308,35 (W) Tính tổn hao cơng suất phản kháng = 0,07 = 10,8 (VAR) Tính tổn hao cơng suất tồn phần == 308,53(VA) 3.2.2.4 Tổn hao điện áp, tổn hao công suất tầng 4: Tổn hao điện áp = 2,36 (V) Suy Tổn hao cơng suất Tính tổn hao cơng suất tác dụng = = 376,87 (W) Tính tổn hao cơng suất phản kháng = 0,07 = 13,2 (VAR) Tính tổn hao cơng suất tồn phần == 377,1(VA) 3.2.2.5 Tổn hao điện áp, tổn hao công suất tầng 5: Tổn hao điện áp = 2,79 (V) Suy Tổn hao cơng suất Tính tổn hao cơng suất tác dụng = = 445,4 (W) Tính tổn hao cơng suất phản kháng = 0,07 = 15,58 (VAR) Tính tổn hao cơng suất tồn phần == 445,67(VA) 3.3 Tính tốn ngắn mạch Tính tốn ngắn mạch phía cao áp Theo khảo sát thực tế, dây dẫn từ nguồn đến trạm biến áp có chiều dài l = 50 (m), điện trở r0 = 0,57 (Ω/km), điện kháng x0 = 0,06 (Ω/km) - Công suất máy cắt đầu nguồn điểm đấu điện: SN= 250 (MVA) - Điện kháng hệ thống: XHT = = =1,936 (Ω) - Tổng trở đường dây: Zđd = Rđd + j.Xđd = r0.l + j.x0.l = 0,0285 + j.0,003(Ω) - Tổng trở từ điểm ngắn mạch cuối đường dây trung áp nguồn: Z = = = 1,936 (Ω) - Dòng điện ngắn mạch ổn định: IN = = = 6,56 (kA) - Dòng điện ngắn mạch xung kích: ixk = 1,8 IN = 1,8 6,56 = 16,7 (kA) 3.4 Lựa chọn kiểm tra thiết bị 3.4.1 Chọn aptomat tổng = = 310.44(A) Tra bảng 3.2/T.150 tài liệu [Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bi điện], ta chọn aptomat từ 350 đến 1200A LG chế tạo Loại 800AF Kiểu ABE 803a Uđm (V) Idm (A) 600 Icđm (kA) 600 Số cực 22 3.4.2 Chọn aptomat cho tầng Do tầng có cơng suất lớn nên chọn aptomat cho tầng 2,3,4,5 tòa nhà theo aptomat tầng = = 64,12(A) Tra bảng 3.2/T.150 tài liệu [Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bi điện], ta chọn aptomat từ đến 255A LG chế tạo Loại Kiểu 100AF ABE 103a Uđm Idm Icđm (V) (A) (kA 600 100 Số cực 3.4.3 Chọn aptomat cho phịng Vì cơng suất phịng người lớn lên ta chọn aptomat cho phòng dựa phòng người = = 5,57(A) Tra bảng 3.1/T.150 tài liệu [Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bi điện], ta chọn aptomat từ đến 255A LG chế tạo Loại Kiểu 50AF Uđm (V) ABE 53a 600 Idm (A) Icđm (kA) 15 Số cực 3.4.4 Dao cách ly = = 5,227 Điện áp định mức (kV) Dòng điện định mức (A) Dòng điện ổn định lực điện động (kA) Dòng điện ổn định nhiệt thời : UđmDCL ≥ Uđmmạng = 22 kV : IđmDCL ≥ Ilvmax = 5.227 A : INmax ≥ ixk = 16,7 kA : Iôđn ≥ IN = 6,29 (kA) gian tôđn(A) Tra bảng 2.37/T.130 tài liệu [Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bi điện], ta chọn cầu dao phụ tải điện áp 12-24kV Siemens chế tạo Loại Uđm (kV) Iđm (A) Số lần cắt INmax (kA) Int (kA) 3CJ1611 24 630 20 45 20 3.4.5 Lựa chọn cầu chì Điện áp định mức (kV) Uđmcc ≥ Uđmmạng = 22 kV Dòng điện định mức (A) IđmDCL ≥ Ilvmax = 5.227 A Dòng cắt định mức (KA) Icđm ≥ I” =IN =6,56 (kA) Tra bảng 2.21/T.121 tài liệu [Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bi điện], ta chọn cầu chì ống Siemens chế tạo Loại 3GD1-4084B Uđm Iđm Icđm Kích thước kV A kA Dài Đường kính lượng 24 40 31,5 442 69 3,8 Khối CHƯƠNG TÍNH TỐN NỐI ĐẤT VÀ CHỐNG SÉT 4.1 Chống sét trực tiếp Sử dụng kim thu sét Model: PrimeR20 hãng Indelec sản xuất Cộng Hòa Pháp, bán kính có ∆T(µs) = 30 µs nên ta có L(m) = v(m/às) ìT(às) = 1x30 = 30 (m) Cụng trình áp dụng bán kính bảo vệ cấp I với D = 58m Ta chọn h = 20m độ cao từ mũi kim thu sét so với đỉnh mái (chân đế kim thu sét) RP= = Tính tốn bán kính bảo vệ Rp: Rp = 80 => Vậy để bảo vệ chống sét cho tòa nhà C3 với phạm vi bảo vệ cấp I (với D = 58m) ta dùng kim thu sét sét Model: PrimeR20 có độ cao 20m Hình 4.1 Kim thu sét 4.2 Các bước tính tốn nối đất chống sét Trang bị nối đất gồm điện cực dây dẫn nối đất Các điện cực nối đất chôn trực tiếp trung đấy, dây dẫn dung để nối liền phần nối đất phận điện cực nối đất Bước : Để đảm bảo an tồn Rđ 10 nên ta chọn Rđ = 10 Tòa nhà A3 xây dựng đất lẫn cát, ta có điện trở suất đất = 3104 (cm) (SGK/384) Bước 2: Cọc thép góc L có kích thước (60×60×6) mm dài 2,5m đóng thẳng chìm sâu xuống đất cách mặt đất 0,9m Điện trở nối đất cọc: R1c = 0,00298. = 0,00298.3.104 = 89,4 (Ω) Bước : Lấy 20 thép góc L cọc chơn thành mạch vịng cách 5m, chiều dài cọc 2,5m nên chọn hệ số sử dụng cọc tỉ số Tra bảng 10-3/387 c = 0,64 Xác định số cọc sơ bộ: Bước 4: Xác định điện trở nối nằm ngang Với : l = = 3500 cm: chiều dài tạo nên 14 nối b = cm: bề rộng nối t = 0.9 m: độ sâu chôn cọc Bước 5: Xác định điện trở n cọc chôn thẳng đứng Bước : Xác định điện trở thiết bị nối đất Bước : Vậy nên hệ hệ thống nối đất trông sét đạt yêu cầu 4.3 Các bước tính tốn nối đất làm việc: Bước : Để đảm bảo an tồn Rđ .Vậy ta chọn Rđ = 4 Tòa nhà A3 xây dựng đất lẫn cát, ta có điện trở suất đất = 3104 (cm) (SGK/384) Bước 2: - Chọn phương án nối đất sử dụng thép góc, ta sử thép góc L60x60x6 dài l=2,5m, chôn sâu cách mặt đất tc = 0,9m Cột chơn thành mạch vịng, cách a = 5m - Chọn ngang thép trịn, đường kính 8mm chơn cách mặt đất 0,95m - Điện trở nối đất cọc: R1c = 0,00298. = 0,00298.3.104 = 89,4 (Ω) Bước : Thép góc L cọc chơn thành mạch vòng cách 5m, chiều dài cọc 2,5m nên chọn hệ số sử dụng cọc tỉ số Tra bảng 10-3/387 c = 0,64 Xác định số cọc sơ bộ: Bước : Xác định điện trở nối nằm ngang Với : l = = 8750 cm: chiều dài tạo nên 35 nối b = cm: bề rộng nối t = 0.9 m: độ sâu chôn cọc Bước : Xác định điện trở n cọc chôn thẳng đứng Bước : Xác định điện trở thiết bị nối đất Bước : Vậy nên hệ hệ thống nối đất trông sét đạt yêu cầu KẾT LUẬN Sau thời gian thực đề tài, đề tài hoàn thành với nội dung sau: - Tổng quan mạng hệ thống điện - Đưa phương án cung cấp điện phù hợp cho nhà C3 dựa sở tính tốn phụ tải so sánh theo tiêu kỹ thuật - Lựa chọn thiết bị phân phối bảo vệ đường điện cho nhà C3 - Thiết kế chống sét nối đất an toàn cho toàn hệ thống điện Trong trình thực đề tài, em cố gắng vận dụng tất kiến thức học để thực đề tài, đồng thời em nhận hướng dẫn tận tình Phạm Thị Hồng Anh đến em thành viên nhóm hồn thành đề tài thiết kế môn học Mặc dù cố gắng nhiều kiến thức em hạn chế nên đề tài không tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận góp ý nhiệt tình thầy để đồ án chúng em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! TÀI LIỆU THAM KHẢO ... khâu thiết kế cung cấp điện quan trọng Nhằm giúp sinh viên cố kiến thức học trường vào việc thiết kế cụ thể Nay em làm đồ án cung cấp điện vơi nhiệm vụ “ Thiết kế cung cấp điện cho nhà C3 Trường... mức khu nhà: .9 CHƯƠNG SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CUNG CẤP ĐIỆN 12 2.1 Xác định vị trí trạm biến áp khu nhà .12 2.2 Lựa chọn MBA cho tòa nhà C3 12 2.3 Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện ... suất định mức khu nhà: 1.4 Sơ đồ mặt tịa nhà hình Sơ đồ mặt tầng hình 1Sơ đồ mặt tầng hình Sơ đồ mặt tầng CHƯƠNG SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CUNG CẤP ĐIỆN 2.1 Xác định vị trí trạm biến áp khu nhà Hình 2.1: Vị