Thiết kế cung cấp điện mạng hạ áp

TBĐ-ĐT Lidonky Page 1 Cho số liệu: 1. Trạm biến áp trung gian 110/22 KV cách 5 km. 2. Mặt bằng địa lý. Tỷ lệ 1cm = 50m. 3. Số liệu phụ tải. Bảng phụ tải cho khu đô thị mới Stt Phụ tải Số liệu Ghi chú 1 Nhà chung cư 12 tầng Mỗi tầng 8 căn 85mm 2 2 Nhà chung cư 24 tầng Mỗi tầng 10 căn hộ 150mm 2 3 Nhà mặt phố 50 căn hộ 80mm 2 4 Trường tiểu học Nhà học 3 tầng * 6 phòng học Nhà hành chính 1 tầng, 20 phòng học 100mm 2 5 4 đu quay 4*10 KW. 5000mm 2 Nhiệm Vụ: 1.Thiết kế phương án cấp điện. 2. Xác định phụ tải tính toán khu đô thị. 3. Thiết kế trạm biến áp. 4.Thiết kế cấp điện cho 1 phòng học với diện tích cho như trên: Vẽ mặt bằng điện, sơ đồ phân phối điện và lựa chọn thiết bị bảo vệ và dây dẫn và cáp. Sinh viên thực hiện TBĐ-ĐT Lidonky Page 2 Ngu yễn Sĩ Lon g TBĐ-ĐT Lidonky Page 3 1:Phụ Tải tính toán cho khu đô thị mới: Phụ tải điện là số lỉệu đầu tiên và quan trọng nhất để tính toán thiết kế hệ thống điện.Xác định phụ tải quá lớn so với thực tế sẽ dẫn đến chọn thiết bị quá lớn làm tăng vốn đầu tư.Xác định phụ tải điện quá nhỏ dẫn đến thiết bị điện quá nhỏ sẽ bị quá tải gây cháy nổ công trình làm mất điện. Từ công thức tính phụ tải điện cho cả khu vực:Pk=P0×H. Với H là số hộ dân của dãy phố,nhà chung cư,xóm chung cư. P0 là phụ tải tính toán cho 1 căn hộ. 1.1:với nhà chung cư 12 tầng Theo cách xác định phụ tải cho khu đô thị,với nhà chung cư và vì là chung cư cao tầng ở khu đô thị mới nên có mực sống tương đối khá giả vì vậy ta chọn P0=4(kw/hộ). Như vậy với mỗi căn hộ ta lấy phụ tải tính toán là 4kw. Phụ tải tính toán cho 1 tầng: PT=Kdt×P0×n=0,75×4×8=24 (KW) Công suất tính toán cho cả chung cư: P1=Kdt×PT×n=0,7×24×12= 201,6 (KW)  Từ đó ta tính ra được thành phần công suất phẩn kháng và công suất biểu kiến: Công suất phản kháng : Q1=P1×tag  =201,6×0,62=125 (KW) Công suất biểu kiến: S1=P1/ cos  =201,6/0,85=237 (KW) 1.2:Nhà chung cư 24 tầng: Tương tự như nhà trung cư 12 tầng,ta cũng chọn mức phụ tải cho 1 căn hộ là 4kw. Công suất tính toán cho 1 tầng: PT=Kdt×P0×n=0,75×4×10=30 (KW) TBĐ-ĐT Lidonky Page 4 Công suất tính toán cho cả chung cư: P2=Kdt×PT×n=0,7×24×30=504 (KW) Công suất phản kháng : Q2=P2×tag  =504×0,62=312,5 (KW) Công suất biểu kiến: S1=P2/cos  =504/0,85=593 (KW) 1.3:Khu nhà mặt phố: Vì ta chưa biết rõ các thiết bị sử dụng trong mỗi căn hộ nên ta xác định phụ tải cho khu nhà theo công thức:Pk=P0×H H=50 căn hộ. P0=3(kw/hộ) ta chọn P0=3 với mức sống trung bình cho mỗi hộ. Công suất tính toán cho cả khu nhà: PK=P0×H=50×3=150(KW) Công suất phản kháng : Q=PK×tag  =150×0,62=93(KW) Công suất biểu kiến khu nhà: S3=Pp/cos  =150/0,85=176,5(KW) 1.4:Phụ tải trường học: Với khu giảng đường,nhà hành chính văn phòng,phòng thí nghiệm,nhà thi đấu thể thao,phụ tải được xác định theo công thức: Ptt=P0×S 1.4.1:khu vực phòng học Chọn suất phụ tải P0=20W/m2 Phụ tải một phòng học. Pp=P0×S=20=20×100=2000W=2 (KW) TBĐ-ĐT Lidonky Page 5 Phụ tải tầng gồm 6 phòng học. PT=Kdt×Pp×n=2×1×6=12KW Phụ tải cả toà nhà: PN=Kdt×PT×n=12×1×3=36KW 1.4.2:Phụ tải khu nhà hành chính (Chọn suất phụ tải P0=25KW) PH=P0×S=25×200=5000W=5KW Tổng phụ tải điện toàn trường: P4=36+5=41KW Công suất phản kháng : Q1=P4×tag  =41×0,62=25,4KW Vì trường chủ yếu dùng đèn tuýp để chiếu sáng nên chọn cos  =0.85. Vậy phụ tải toàn phần của trường là S4=P4/cos  =40/0,85=47KW 1.5:Phụ tải chiếu sáng công viên: Diện tích công viên 5000m 2 .Khi lựa chọn chiếu sáng cho công viên,các loại đèn đã có sẵn thông số về quang thông dựa vào độ rọi cần thiết cho khu vực ta có thể lựa chọn loại đèn hay số lượng cho phù hợp khu vực đó. Chọn đèn cao áp 125W Quang thông 6500LX Theo tiêu chuẩn chiếu sáng công cộng,cần có độ rọi 40LX/m 2 .Vậy F=E×S=5000×40=200000.(LX) Số bóng đèn cần có: 200000/6500=31(bóng) Vậy phụ tải chiếu sáng công viên: Pcs=31×125=1000=3,9KW. Phụ tải cần cấp cho đu quay: Pdq=Kdt×p×n=4×10×0,8=32. TBĐ-ĐT Lidonky Page 6 Tổng phụ tải cần cấp cho công viên: P5=32+3,9=36KW Công suất phản kháng:Q5=P5×tag  =33×0,6=19,8KW. Phụ tải toàn phần:S5=P5/cos  =33/0,85=39KW TBĐ-ĐT Lidonky Page 7 Bảng kê công suất tính toán cho phụ tải: Tên Công suất tác dụng P tt (kW) Công suất biểu kiến S tt (kVA) Công suất phản kháng Q (KVA r) Nhà 12 tầng 201,6KW 237KW 125KW Nhà 24 tầng 504KW 593KW 312,5KW Khu nhà mặt phố 150 176,5KW 93KW Trường tiểu học 41KW 48,2KW 25,4KW Công viên 33KW 39KW 19,8KW. Tổng 929,6KW 1093,7KW 575,7KW 2:Thiết kế cung cấp điện cho khu đô thị mới: 2.1:Nguồn điện và cách bố trí lưới điện khu đô thị: Đường dây cao áp 110Kv.Có Tmax>=5000h Đường dây trung áp 22kv,mức tổn thất cho phéo 5%.(đối với đường dây bình thường) Để tăng độ tin cậy cung cấp điện,lưới trung áp thành phố thường có cấu trúc mạch vòng kín vận hành hở.Để đảm bảo an toàn và mĩ quan đô thị,lưới cung cấp điện dùng cáp ngầm. TBĐ-ĐT Lidonky Page 8 Ta dùng trạm Biến áp phân phối kiểu xây(hay còn gọi là trạm kín) Chọn máy biến áp do nhà máy Đông Anh chế tạo. Sơ đồ nguyên lý mạch vòng trung áp: Theo hình vẽ,mạch cáp ngầm sẽ nhận điện từ hai phân đoạn thanh góp 22kv của trạm biến áp trung gian và cấp điện cho các trạm biến áp phân phối đấu vào mạch vòng.Để đảm bảo nếu xảy ra bất cứ sự cố nào trên mạch vòng,các trạm biến áp phân phối vẫn không bị mất điện. Tại các trạm biến áp phân phối sẽ có 2 trạm,1 trạm nhiệm vụ cấp điện cho khu nhà 24 tầng,trạm còn lại sẽ có nhiệm vụ cấp điện cho khu nhà 12 tầng,trường học và khu nhà mặt phố. 2.2:Lựa chọn biến áp cho các trạm phân phối: Tram biến áp B1 cung cấp điện cho tòa nhà 24 tầng: TBĐ-ĐT Lidonky Page 9 Vì trạm có công suất biểu kiến lớn hơn 500kW nên ta chọn phương án sử dụng 2 máy biến ap: Sdm>=P2/1,4=593/1,4KW=423,6(KW) Chọn máy Biến áp 500 KW do Đông Anh sản xuất: Ta có công suất định mức của tất cả các phụ tải còn lại là: Stong=501/1,4=357,6(KW) Chọn máy biến áp 400kw do Đông Anh sản xuất: công suất định mức (KVA) U dm (kV) Tổn hao(W) Dòng điện không tải I 0 (%) Điện áp ngắn mạch U N (%) Kích thước bao (mm) Tâm bánh xe Trọng lượng 0 tải Có tải Dài Rộng cao Dầu Tổng 500 10/0.4 1100 6010 1.4 4.5 1790 980 201 0 820 680 2510 2.3Lựa chọn thiết kế phía hạ áp: A:Áptomat: 1:Nhà 24 tầng: Thoả mãn 3 điều kiên: UdmA>=UdmL công suất định mức (KVA) U dm (kV ) Tổn hao(W) Dòng điện không tải I 0 (%) Điện áp ngắn mạch U N (%) Kích thước bao (mm) Tâm bánh xe Trọng lượng 0 tải Có tải Dài Rộng cao Dầu Tổng 500 10/0.4 1100 6010 1.4 4.5 179 0 980 2010 820 680 2510 TBĐ-ĐT Lidonky Page 10 IdmA>=Itt IcdmA>=In a,Aptomat tổng: Udma>udml=400V Dòng định mức aptomat:Idma>Itt. Itt=S/( 3 ×0,4)=504/0,69=730,4A chọn aptomat 800 A theo catalog(A không khí 4 cực 415 V,loại S do clípal chế tạo) b,Áptomat nhánh tới từng tầng: Udma>400V idma>St/0,69=30/0,69=43,5A chọn aptomat 50A(aptomat loại G4CB 2 cực Idm=50A điện áp 230/400V do clipsal chế tạo) c,Aptomat phân phối tới từng căn hộ: Điện áp định mức aptomat chịu được:Udma>udml=220V dong điện định mức Idma>Itt Itt=Sp/0,22=18A=>chọn aptomat: Tra catalog ta chọn được loại aptomat: Aptomat G4CB2040C 2 cực - 400V - 20A của clipsal sản xuất. Chọn thanh góp theo điều kiện Icb với K1K2Icp>=Icb Chọn thanh cái tổng từ máy biến áp phân phối tới nhà:VớiIdmB=730,4A.chọn thanh cái bằng đồng 50×5 tiết diện 250 mm 2 c ó Icp=860A Chọn thanh cái đến các tầng của tòa nhà.Với IdmB=43,5.chọn thanh cái bằng đồng 25×3 tiết diện 75mm 2 có Icp=340A Chọn dây và cáp: Với lưới điện đô thị ta dùng cáp thay cho dây dẫn tuy đắt tiền nhưng mĩ quan và an toàn. [...]... mặt bằng điện áp: Sơ đồ nguyên lí: Lidonky Page 11 TBĐ-ĐT 3 .Thiết kế trạm biến áp điển hình Ở trên ta đã lựa chọn trạm biến áp kiểu xây và các máy biến áp cho trạm.Trong phần này ta sẽ đi vào chi tiết Các bước tiến hành thiết kế trạm biến áp đó là 1:Sơ đồ nguyên lí 2:kết cấu trạm 3.Tính nối đất cho trạm 3.1Trạm biến áp được lựa chọn để thiết kế là trạm biến áp đặt 2 máy biến áp 500kw cấp điện cho tòa... biến áp phân phối dặt 2 máy biến áp: Lidonky Page 13 TBĐ-ĐT Phía cao áp đặt dao cách li,cầu chì và chống sét van,phía hạ áp đặt aptomat tổng và các aptomat nhánh,ngoài ra còn các đồng hồ đo đếm Cáp tổng:làm nhiệm vụ dẫn điện từ máy biến áp vào tủ phân phối hạ áp của trạm BAPP Apstomat tổng làm nhiệm vụ bảo vệ quá tải cho biến áp và bảo vệ ngắn mạch cho thanh cái hạ áp Thanh cái hạ áp( thanh góp hạ áp) ... thẻ hiện cách sắp đặt và liên kết giữa các phần tử b,Sơ đồ bố trí mặt bằng các thiết bị cho trạm Lidonky Page 15 TBĐ-ĐT 1:Máy Biến áp 3 tủ cao áp 5 thanh cái 7 rãnh cáp 9 ống dẫn cáp 2:Đầu cao áp 4 tủ hạ áp 6 thanh cái cao áp 8 thông gió 3.3 tính toán nối đất cho trạm: xây dựng trạm biến áp kiểu xây(9×12) m với p=0,4.104 Dự định thiết kế hệ thống nối đất cho trạm Biến áp bằng một mạch vòng kín bao... nhiệm vụ nhận điện từ biến áp và phân phối cho các tuyến hạ áp quá các aptomat nhánh Các áptomat nhánh làm nhiệm vụ đóng cắt đường dây,bảo vệ ngắn mạch trên các tuyến dây hạ áp Chống sét van hạ áp làm nhiệm vụ chống sét đánh vào đường dây trên không hạ áp truyền vào trạm Lidonky Page 14 TBĐ-ĐT Hệ thống nối đất:làm nhiệm vụ nối đất làm việc,nối đất an toàn và nối đất chống sét ALL là máy biến áp liên lạc... Cáp tới từng căn hộ: qua kiểm tra điều kiện K1×K2×Icp≥ 1,25×IđmA /1,5 chọn được cáp đồng 2 lõi cách điện PVC tiết diện định mức 3,5mm2 có phụ tải dòng điên= 34A Cáp tới từng tầng: qua kiểm tra điều kiện K1×K2×Icp≥ 1,25×IđmA /1,5 chọn được cáp đồng 2 lõi cách điện PVC tiết diện định mức 14mm2 có Icp= 48A Cáp tới toà nhà: qua kiểm tra điều kiện K1×K2×Icp≥ 1,25×IđmA /1,5 chọn được cáp đồng 4 lõi cách điện. .. TBĐ-ĐT nt=0,24 điện trở nối đất thực tế của thanh nối : Rt’=10,38/0,24=43,25(ôm) Điện trở cần thiết của n cọc: Rc=4.R’/(4R’-4)=4,4 (ôm) =>số cọc là:n=R1c/(nc.Rc)=17,34/(4,4.0,8)=5 Căn cứ mặt bằng trạm,quyết định đặt 6 cọc Lidonky Page 17 TBĐ-ĐT 4 .Thiết kế cấp điện cho 1 phòng học với diện tích 100mm2 Với các trường phổ thông, điện chỉ dung để chiếu sang và quạt mát,vì thế phụ tải được tính theo diện tích:... biến áp được lựa chọn để thiết kế là trạm biến áp đặt 2 máy biến áp 500kw cấp điện cho tòa nhà 24 tầng Lidonky Page 12 TBĐ-ĐT Đây là trạm biến áp kiểu xây,được đặt gần tòa nhà 24 tầng : Trạm xây là kiểu trạm mà toàn bộ các thiết bị điện cao, hạ áp và máy biến áp đều được đặt trong nhà mái bằng Nhà xây được phân thành nhiều ngăn để tiện thao tác, vận hành cũng như tránh sự cố lan tràn từ phần này sang... rắn chiu qua các lỗ gây mất điện Mái phải đổ dốc ( 3-50) để thoát nước Dưới gầm bệ máy xây dựng hố dầu sự cố để chứa dầu MBA sự cố, tránh gây nổ lan tràn Vị trí đặt trạm biến áp phải thỏa mãn các điều kiện: 1:Đặt tại trung tâm phụ tải 2:An toàn liên tục 3:Thao tác vận hành quản lí dễ dàng 4:Thuận lợi đối với nguồn cung cấp 5:Tiết kiệm vốn đầu tư Lựa chọn biến áp: Do nhà máy thiết bị đông anh chế tạo,có... 10-15w/m2) Phụ tải một phòng học là1200W Lựa chọn các thiết bị: Với phòng học như vậy ta sẽ chọn 3 quạt trần vinaWind công ty điện cơ Thống Nhất có các thông số 220v-50Hz-77W Trong phòng dùng 6 đèn tuýp đôi dài 1,2m do công ty Rạng Đông sản suất có công xuất 40W Dùng 4 quạt treo tường có thông số Điện áp : 220V Công suất : 60W Ổ cắm đôi có công suất 300W:cho các thiết bị phụ trợ Tổng công suất dung tới là:77×3+40×6... do LG chế tạo có các thông số sau: Loại Kiểu Udm Idm IC dm Kích thước bao (mm) (v) (kA) (kA) 50AF ABE 53a 600 10 2.5 Sâu rộng cao 64 75 130 Chọn dây dẫn điện: : chọn cáp đồng 2 lõi cách điện PVC ( 2x1mm2) có Icp = 15(A) Lidonky Page 18 TBĐ-ĐT A 1:Bảng điện 2 Đèn tuýp 3 Quạt 4: Ổ cắm 5 Quạt treo tường Lidonky Page 19