Do an thiet ke cung cap dien cho khu kham chua benh cao 189157

§å ¸n Tèt NghiƯp ThiÕt KÕ Cung CÊp §iƯn lêi nói đầu i i Ngày với phát triển không ngừng ngành khoa học kỹ thuật ngành kinh tế, văn hoá , đời sống nhân dân nơi toàn giới ngày đợc nâng cao Đặc biệt nớc ta thực việc công nghiệp hoá đại hoá đất nớc - ngày có nhiều khu công nghiệp, khu chế xuất, nhà máy đợc xây dựng, đồng thời để nâng cao sức khoẻ cho ngời có hàng loạt bệnh viện đợc xây dựng Vì vậy, việc thiết kế hệ thống cung cấp điện cho hộ tiêu thụ vấn đề đợc ngành điện quan tâm mức; công trình cần thiết kế cấp điện nội dung tính toán bao gồm nhiều phơng án khác nhau, mà phơng án có hạn chế điểm mạnh khác nhau; vậy, việc chọn phơng án tối u quan trọng cho phải đảm bảo tiêu kỹ thuật tiêu kinh tế Các tiêu: i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i - VÒ kinh tÕ: i i i + Tiết kiệm vốn đầu t i i i i i + Sử dụng kim loại màu i i i i i i i + Phải đảm bảo chi phí vận hành i i i i - VÒ kü thuËt: i i i i i i i i i + Phải đảm bảo chất lợng điện i i i i i i i + Cung cấp điện phải liên tục tính an toàn cao i i i i i i i i i i i + Phải linh hoạt, dễ dàng vận hành, chốt điện phải làm việc nh i i i i i i i i i i i i i i i + Chú ý đến điều kiện phát triĨn réng t¬ng lai i i i i i i i i i i i Đồ án tốt nghiệp em với đề tài Thiết kế cung cấp điện cho khu khám chữa bệnh cao cấp i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i C¸c sè liƯu ban đầu: i i i i - Tổng số giờng bệnh bệnh viên 500 giờng i i i i i i i i i i - Nguån cung cấp cho bệnh viên 10KV, 22KV; điện áp, hạ áp 0,4KV vµ 0,22KV i i i i i i i i i i i i i i i - Tæng công suất cung cấp coh toàn bệnh viện 1000 KW i i i i i i i i i i i i Để trình thiết kế đợc trình tự chặt chẽ nội dung yêu cầu Vì đồ án tốt nghiệp em đợc chia làm phÇn: i i i i i i i - PhÇn I i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i Thiết kế mạng điện hạ áp i i i i - PhÇn IV i i i i i i i i i i i i - PhÇn III - ThiÕt kÕ hƯ thèng tiÕp ®Êt i i Xác định phụ tải tính toán chọn máy biến ¸p i - PhÇn II i i i i i i i i i ThiÕt kÕ hÖ bï Cos  i i Ngun Nho Hång - §KT i i i i i i i i i i i §å án Tốt Nghiệp Thiết Kế Cung Cấp Điện Trải qua trình thiết kế, đồ án tốt nghiệp đà đợc hoàn thành với nỗ lực vợt bậc thân, với hớng dẫn tận tình thầy Hoàng Thái Sinh i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i Tuy nhiªn trình độ thời gian có hạn, nên nội dung đồ án tốt nghiệp không tránh khỏi thiếu sót định Vì vậy, em kính mong thầy cô bạn đồng nghiệp giúp đỡ, đóng góp ý kiến để nội dung đồ án tốt nghiệp đợc đầy đủ hoàn thiện i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i Qua em xin chân thành biết ơn thầy Hoàng Thái Sinh đà tận tình giúp đỡ cho em hoàn thành đồ án Em cám ơn thầy cô môn thiết bị điện nói riêng thầy cô trờng Đại học Bách Khoa nói chung, đà nhiệt tình giảng dạy, truyền đạt cho em kiến thức bổ ích suốt trình học tập i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i Ngun Nho Hång - §KT i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Cung Cấp Điện Phần I i Xác định phụ tải tính toán chọn máy biến áp i i i i i i i i i i Ch¬ng I i Lý thuyết chung công thức i i i i i i i i Đ 1.1 - Những yêu cầu đồ án thiết kế cấp ®iÖn i i i i i i i i i i i i i i Một đồ án thiết kế cấp điện đối tợng cần thoả mÃn yêu cầu sau: i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i 1-/ §é tin cấp điện: i i i i Mức độ đảm bảo liên tục cấp điện tuỳ thuộc vào tính chất yêu cầu phụ tải Khu nhóm chữa bệnh cao cấp phụ tải loại I phải đợc cấp điện với độ tin cậy cao, thờng dùng hai nguồn đến đờng dây lộ kép, có nguồn máy phát dự phòng nhằm hạn chế møc thÊp nhÊt viƯc mÊt ®iƯn - víi thêi gian điện (nếu có) thờng đợc coi thời gian tự động đóng nguồn dự phòng i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i 2-/ Chất lợng điện: i i Chất lợng điện đợc đánh giá qua hai tiêu tần số điện áp, đó: tiêu tần số quan điều khiển hệ thống điện quốc gia điều chỉnh Còn tiêu điện áp ngời thiết kế phải đảm bảo cho khách hàng - nói chung, điện áp lới hạ áp cho phép dao động quanh giá trị định mức 5% i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i 3-/ An toàn: i Công trình cấp điện phải đợc thiết kÕ cã tÝnh an toµn cao, an toµn cho ngêi vËn hµnh, ngêi sư dơng vµ an toµn cho chÝnh thiết bị điện toàn công trình Ngời thiết kế việc tính toán xác, chọn dùng thiết bị khí cụ điện phải nắm vững quy định an toàn, hiểu rõ môi trờng lắp đặt hệ thống cấp điện đặc điểm đối tợng cấp điện Bản vẽ thi công phải xác, chi tiết đầy đủ với dẫn rõ ràn cụ thể i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i 4-/ Kinh tÕ: i Trong trình thiết kế thờng xuất nhiều phơng án Mỗi phơng án có u nhợc điểm riêng, có mâu thuẫn hai mặt kinh tế kỹ thuật Một phơng án đắt tiền thờng có u điẻm độ tin cậy chất lợng điện cao Thờng đánh giá kinh tế phơng án qua hai đại lợng: vốn đầu t phí tổn vận hành Phơng án kinh tế phơng án có vốn đầu t nhất, mà phơng ¸n tỉng hoµ cđa i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i Ngun Nho Hång - §KT i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Cung Cấp Điện hai đại lợng cho thời hạn thu hồi vốn đầu t sớm Phơng án lựa chọn đợc gọi phơng án tối u i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i Ngoµi ra, ngêi thiÕt kế cần lu ý cho hệ thống cấp điện thật đơn giản, dễ thi công, dễ vận hành, dƠ sư dơng, dƠ ph¸t triĨn i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i Đ1.2 Những yêu cầu nội dung chđ u thiÕt kÕ hƯ thèng cung cÊp ®iÖn i i i i i i i i i i i i i i i i i Mơc tiªu cung cấp điện đảm bảo cho hộ tiêu thụ luôn đủ điện với chất lợng n»m ph¹m vi cho phÐp i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i Một phơng án cung cấp điện đợc xem hợp lý thoả mÃn yêu cầu i i i i i i i i i i i i i i i i i sau: - Vèn đầu t nhỏ, ý đến tiết kiệm đợc ngoại tƯ vµ vËt t hiÕm i i i i i i i i i i i i i i i i - Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cao t theo tÝnh chÊt tiªu thơ i i i i i i i i i i i i i i i i - Chi phÝ vËn hµnh hµng năm thấp i i i i i i i - Đảm bảo an toàn cho ngời thiết bị i i i i i i i i i - ThuËn tiện cho vận hành sửa chữa i i i i i i i - Đảm bảo chất lợng điện năng, chủ yếu đảm bảo độ lệch độ dao động điện áp bé nằm phạm vi giá trị cho phép so với định mức i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i Những yêu cầu thờng mâu thuẫn nên ngời thiết kế phải biết cân nhắc kết hợp hài hoà tuỳ thuộc vào hoàn cảnh thĨ i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i Sau số bớc để thực thiết kế kỹ thuật phơng án cung cÊp ®iƯn i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i - Xác định phụ tải tính toán cđa bƯnh viƯn i i i i i i i i i - Xác định phơng án nguồn điện - chän m¸y biÕn ¸p i i i i i i i i i i i i i - X¸c định cấu trúc mạng i i i i i - Chọn thiết bị khí cụ điện, sổ cách điện phần tử dẫn điện khác theo yêu cầu kiĨm tra kü tht hỵp lý i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i - Tính toán hệ thống nối đất i i i i i i - TÝnh to¸n c¸c chØ tiêu kiểm tra kỹ thuật cụ thể mạng lới điện thiết kế (các tổn thất, Cos , dung lỵng bï ) i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i - Chọn tiết diện dây dẫn, cái, cáp theo yêu cầu kỹ thuật kinh tế i i i i i i i i i i i i i i i i i ThËt cã nhiÒu biện pháp kỹ thuật để giải toán cung cÊp ®iƯn cho bƯnh viƯn Do ®ã ®èi víi cung cÊp ®iƯn cho bƯnh viƯn Do ®ã ®èi víi cng cấp điện cho bệnh viện có nhiều phơng án cần phải tính toán kinh tế kỹ thuật, từ tiến hành so sánh để chọn phơng án tốt nhÊt i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i Ngun Nho Hång - §KT i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Cung Cấp Điện Các tiêu kỹ thuật bao gồm: chất lợng điện, ®é tin cËy, sù thn tiƯn vËn hµnh, ®é bền vững công trình, khối lợng sửa chữa định kỳ đại tu, mức độ tự động hoá, vấn ®Ị an toµn i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i Các tiêu kinh tế là: vốn đầu t ban đầu chi phí vận hành hàng năm i i i i i i i i i i i i i i i i i i i Đ1.3 Xác định nhu cầu ®iÖn i i i i i Khi thiÕt kÕ cung cấp điện cho công trình nhiệm vụ phải xác định đợc nhu cầu điện công trình đs Tuỳ theo quy mô công trình mà nhu cầu điện xác định theo phụ tải thực tế phải tính đến phát triển sau Do việc xác định nhu cầu điện giải toán dự báo phụ tải ngắn hạn dài hạn Nội dung phần thiết kế đồ án xác định phụ tải ngắn hạn Dự báo phụ tải ngắn hạn xác định phụ tải công trình sau đa công trình vào khai thác, vận hành Phụ tải thờng đợc gọi phụ tải tính toán Nh vậy, xác định phụ tải tính toán bệnh viện số liệu quan träng ®Ĩ thiÕt kÕ cung cÊp ®iƯn cho bƯnh viƯn i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i Phụ tải tính toán phụ tải giả thiết không đổi lâu dài phần tử hệ thống cung cấp điện, tơng đơng với phụ tải thực tế biến đổi theo điều kiện tác dụng nhiệt nề Tức phụ tải tính toán làm nóng dân dẫn lên tới nhiệt độ nhiệt độ lớn phụ tải thực tế gây Do đó, phơng diện phát nóng, ta chọn thiết bị điện theo phụ tải tính toán đảm bảo an toàn cho thiết bị trạng thái vận hành Nh vậy, việc xác định xác phụ tải tính toán việc khó khăn quan trọng Vì phụ tải tính toán đợc xác định nhỏ phụ tải thực tế giảm tuổi thọ thiết bị, có đa đến cháy nổ nguy hiểm, phụ tải tính toán lớn phụ tải thực tế nhiều thiết bị đợc chọn lớn gây lÃng phÝ i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i Ta cã quan hệ phụ tải tính toán phụ tải khác đợc thể bất đẳng thức: i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i Ptb  Ptt  Pmax i i Víi: i i i i + Ptb phụ tải trung bình đặc trng tĩnh phụ tải khoảng thời gian đó, phụ tải trung bình sau khoảng thời gian t đợc xác định: i i i i i Ptb = i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i + Pmax: phụ tải cực đại phụ tải trung bình lớn đợc tính khoảng thời gian tơng ®èi ng¾n i i i i i i i i i i i i i i i i i i Đ1.4 Xác định phụ tải tính toán i Nguyễn Nho Hång - §KT i i i i i i i i i Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Cung Cấp Điện Hiện có nhiều phơng pháp để tính phụ tải tính toán Thông thờng, phơng pháp đơn giản tính toán thuận tiện lại cho kết không thật xác, muốn độ xác cao phơng pháp tính toán lại phức tạp đồ án tốt nghiệp này, ta xác định phụ tải tính toán bệnh viện theo công suất đặt (Pđ) hƯ sè nhu cÇu (knc) i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i - Phơ t¶i tính toán thiết bị: i i i i i i i i Ptt = knc P®m i i i i (1) i Suy ra: phơ t¶i tÝnh toán nhóm thiết bị pha: i i i i i i Pttpha = i i i ii i i i i i i - Phô tải tính toán nhóm thiết bị có chế ®é lµm viƯc: i i i i i i i i i i i Ptt = knc i i i i i i (1) i - Công suất phản kháng đợc xác định: i i i i i i i Qtt = Ptt tg  i i i i i - Công suất biểu kiến đợc xác định: i i i i i Stt = = i i i i i Trong ®ã: i + knc: hƯ sè nhu cầu thiết bị tiêu thụ (hoặc nhóm thiết bị tiêu thụ), số công suất tính toán (trong điều kiện thiết kế), số công suất tiêu thụ (trong điều kiện vận hành) với công suất đặc (công suất định mức) thiết bÞ: i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i knc = , ta tra knc cẩm nang tra cứu, đợc: i i i i i i i i i i i i §iƯni chiếui sángi (đèn) : knc = 0,9 i Quạti trần : knc = 0,7 i Máyi điềui hoài nhiệti độ : knc = 0,7 i ỉi c¾mi : knc = 0,3 i i i i i i i i i i i i + Pđm: công suất định mức thiết bị công suất ghi nhÃn hiệu máy hoặc ghi lý lịch máy i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i + tg : øng víi hƯ sè c«ng suất cos , đặt trng cho thiết bị tµi liƯu tra cøu ë cÈm nang, hƯ sè cos thiết bị khác phải tính hệ số công suất trung bình: i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i Cos tb = i i i §èi víi phơ tải bệnh viện, thiết bị chủ yếu là: quạt trần, máy điều hoà nhiệt độ điện chiếu sáng Do đó, ta tính theo hệ số công suất trung bình đợc lấy: i i i i i i i i i i i i i i i i i i i Cos tb = 0,8 i i i Ngun Nho Hång - §KT i i i i i i i i i i i i i i i i i i Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Cung Cấp Điện - Sau xác định đợc công suất tính toán tất thiết bị pha (Pttpha), ta tiếp tục tính công suất tính toán pha nh sau: i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i Gọi công suất tính toán lần lợt pha A, B, C PttA, PttB, PttC Vậy công suất tính toán pha là: i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i Ptt3pha = PttA + PttB + PttC i i i i i i Công suất phản kháng pha: i i i i i Qtt3pha = Ptt3pha tg tb i i i i i C«ng st biĨu kiÕn pha: i i i i i Stt3pha = = i ii i - Phụ tải tính toán điểm nút hệ thống cung cấp điện (tầng 1, tầng 2, , thang máy, chiếu sáng hành lang ) đợc xác ®Þnh: i i i i i i i i i i i i i i i i Stt = k®t i i i i i i i i i i i i i (2) i Víi: + : Tỉng phụ tải tác dụng tính toán nhóm thiết bị, ta xét: i i i i i i i i i i i i i i i i = Ptt3pha i + : Tỉng phơ t¶i tính toán nhóm thiết bị i i i i i i i i i i i i = Qtt3pha i + k®t: hƯ sè ®ång thêi, nã n»m giới hạn: kđt = 0,85 i i i i i i Ngun Nho Hång - §KT i i i i i i i i i i i i i Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Cung Cấp Điện Nh (2): i i Stt = kđt i i i i Tỉng c«ng st cđa phơ tải tính toán: i i i i i Stt = Stt1 + Stt2 + + Sttn = i i i i i i i i i i i i Víi Stti: Công suất tính toán nhánh thứ i, tính điểm nút Ta có: i i i i i i i i i i i i i i i Ngn cung cÊp ®Õn: Scc Stt Stt1 Stt2 Ngun Nho Hồng - ĐKT Sttn Stt3 Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Cung Cấp Điện Chơng II i Phụ tải tính toán i i i Đ2.1 Sơ mặt xây dựng khu khám chữa bệnh cao cÊp (KK CBCC) i i i i i i i i i i i i i i i Để xác định phụ tải tính toán KK CBCC, ta phải nghiên cứu sâu mặt xây dựng (kiến trúc) KK CBCC Đây KK CBCC với quy mô tơng đối lớn, có số lợng giờng bệnh 500 giờng KK CBCC đợc thiết kế xây dựng gåm: i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i + Ba d·y nhµ A, B, C bè trí theo hình chữ U, dÃy nhà có tầng, dÃy nhà có thang máy cầu thang i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i + Nhà xe, nhà trạm bơm, nhà bảo vệ, nhà xác, công viên i i i i i i i i i i i i Nhµ xác Trạm bơm Công viên DÃy B DÃy C DÃy A Trạm điện Cổng Nhà xe Bảo vệ Sơ đồ kiÕn tróc toµn KK CBCC i i i i i i Đ2.2 Tính toán công suất thiết bị lắp đặt toàn KK CBCC i i i i i i Ngun Nho Hång - §KT i i i i i i i i i Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Cung Cấp Điện Các thiết bị tiêu thụ điện KK CBCC chủ yếu thiết bị dùng ®iƯn pha (U®m = 220V) VËy ®Ĩ ®¶m b¶o tính đối xứng pha ta phải phân bố thiết bị vào pha tính chất đặc điểm làm việc thiết bị, công suất thiết bị thời gian làm việc tơng đơng Tức ta phải đảm bảo: điểm cung cấp (tủ phân phối, đờng dây ) phần công suất không cân bé 15% tổng công suất điểm đó: i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i Pkhông cân 15% Pcân i i i i i i Các thiết bị tiêu thụ điện KK CBCC gồm có: máy điều hoà nhiệt độ, quạt trần, đèn chiếu sáng, thang máy, động máy bơm nớc Ngoài ra, có số thiết bị máy móc y tế dùng điện để phục vụ cho công tác khám chữa bệnh điều trị cho bệnh nhân Vì KK CBCC nên thiết bị máy móc y tế tơng đối nhiều, công suất phụ tải thiết bị phục vụ cho sinh hoạt, ta phải tính toán lợng công suất dự phòng cho nhóm thiết bị y tế cho tầng dÃy nhà đợc chia cho pha i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i Sau nghiên cứu kỹ ta lập đợc bảng thống kê thiết bị tiêu thụ điện c¸c pha nh sau: i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i A-/ Thống kê thiết bị điện dÃy nhà A I-/ Các thiết bị ®iƯn tÇng 1: i i i i i i i i i i i i i i Phơ t¶i ë tầng tơng đối lớn tầng quan trọng gồm: nhà khám bệnh, cấp cứu, phòng thủ tục, phòng trực y tá, phòng chờ i i i i i i i i i i i i i Ngun Nho Hång - §KT i i i i i i i i i i i i i i i i