Thiết kế cung cấp điện cho công viên cây xanh và nhà ở xã an đồng an dương hải phòng

Sinh viên: Vũ Văn Quý LI NểI U Trong nhng năm gần kinh tế nước ta đạt nhiều thành tựu to lớn bước trở thành nước công nghiệp đại tương lai, ngành Điện đóng vai trị then chốt Cùng với phát triển kinh tế nhu cầu điện khơng ngừng gia tăng Thêm vào đó, đời khu công nghiệp kéo theo q trình thị hố mạnh mẽ năm qua đặc biệt thành phố lớn Hà Nội, Hải Phịng… Thực trạng đặt cho ngành Điện cần có dự án quy hoạch lưới điện hợp lý để phục vụ nhu cầu sinh hoạt sản xuất tương lai Việc quy hoạch thiết kế không yêu cầu đảm bảo chất lượng điện mà phải đảm bảo tính kinh tế để khơng gây lãng phí vốn đầu tư Ngồi ra, việc tính đến phát triển phụ tải điện tương lai yêu cầu quan trọng công tác thiết kế cung cấp điện Xuất phát từ yêu cầu thực tế đó, phân cơng chun ngành Điện cơng nghiệp - Khoa điện - Điện tử - Trường Đại học Dân lập Hải Phòng, bảo thầy, cô giáo khoa đặc biệt hướng dẫn tận tình thầy giáo Th.s Nguyễn Đoàn Phong em tiến hành thực đề tài: “Thiết kế cung cấp điện cho công viên xanh nhà xã An Đồng - An Dương - Hải Phịng” Nội dung đề tài gồm chương là: Chương Tổng quan khu đô thị An Đồng Chương Xác định phụ tải tính tốn cho khu đô thị An Đồng Chương Lựa chọn vị trí, số lượng, cơng suất trạm biến áp Chương Tính tốn thiết kế đường dây -1- Chương Tính toán thiết kế trạm biến áp Chương Thiết kế hệ thống đo lường bảo vệ -2- Chương TỔNG QUAN VỀ KHU ĐÔ THỊ AN ĐỒNG 1.1 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN 1.1.1 Vị trí địa lý Hải Phịng nằm khu vực đồng Bắc Bộ, nằm vùng kinh tế trọng điểm phía Bắc Huyện An Dương huyện nằm phía Tây thành phố Hải Phòng, tách từ huyện An Hải cũ từ năm 2002 Huyện An Dương giáp với tỉnh Hải Dương phía Tây Tây Bắc, giáp với huyện An Lão phía Tây Nam, giáp với quận Kiến An phía Nam, huyện Thuỷ Nguyên phía Bắc, quận Hồng Bàng quận Lê Chân phía Đơng Nam 1.2 THỰC TRẠNG KINH TẾ - Xà HỘI 1.2.1 Hiện trạng kinh tế Thành phố Hải Phòng gồm quận trung tâm (Lê Chân, Ngô Quyền, Kiến An, Hồng Bàng, Hải An, Dương Kinh Đồ Sơn) huyện (Tiên Lãng, Vĩnh Bảo, Thuỷ Nguyên, An Lão, Kiến Thụy, An Dương, Cát Hải, Bạch Long Vỹ) Huyện An Dương gồm có 16 đơn vị hành trực thuộc, gồm thị trấn An Dương 15 xã: Lê Thiện, Đại Bản, An Hoà, Hồng Phong, Tân Tiến, An Hưng, An Hồng, Bắc Sơn, Nam Sơn, Lê Lợi, Đặng Cương, Hồng Thái, Đồng Thái, Quốc Tuấn, An Đồng An Dương huyện ven nội thành Hải Phịng, có kinh tế tổng hợp với ngành CN-TTCN, thương mại, dịch vụ nơng nghiệp phát triển Tuy khơng có danh lam thắng cảnh tự nhiên đẹp Đồ Sơn, Cát Bà song An Dương lại cửa ngõ trọng yếu mà khách du lịch đến thành phố Hải Phòng đường sắt đường hầu hết phải qua -3- Năm 2008, kinh tế xã hội An Dương tiếp tục giữ vững nhịp độ tăng trưởng Giá trị SXCN ước thực 90,2 tỷ đồng, so với kế hoạch giao năm 2008 202 tỷ, đạt 44,65% so với kỳ năm 2007 đạt 122,39%, giá trị xây dựng đạt 98,5 tỷ đồng, so với kế hoạch 50%, tốc độ tăng trưởng đạt 16,5% Tổng giá trị thương mại - dịch vụ ước đạt 185 tỷ đồng, tăng 20,36% so với kỳ năm 2007 1.2.2 Cơ sở hạ tầng Do có hệ thống giao thông thuận lợi, kết cấu hạ tầng phát triển đồng điện, đường, trường, trạm, nên huyện sớm hình thành KCN lớn phía Bắc có khu cơng nghiệp Nomura, cụm cơng nghiệp Bến Kiền, phía Tây có khu cơng nghiệp Hải Phịng - Sài Gịn xây dựng, phía Nam xây dựng khu cơng nghiệp Đặng Cương Với tổng diện tích đất tự nhiên gần 10.000 ha, đất nơng nghiệp chiếm 7.500 ha, dân số Huyện có gần 150.000 người, 1.009 Công ty TNHH Công ty CP đóng địa bàn huyện, 13 HTX, 224 hộ cá thể hàng ngàn hộ kinh doanh cá thể khác An Dương cịn phảng phất bóng dáng huyện nơng nghiệp có công nghiệp, thương mại dịch vụ phát triển Với mạnh này, An Dương khơng đóng góp tích cực vào kinh tế Hải Phịng, mà cịn làm tốt công tác an sinh xã hội, giải việc làm cho nhiều lao động toàn huyện Hiện tại, An Dương có 100% đường giao thơng xã, thị trấn rải nhựa, ngõ xóm bước bê tơng hóa, có 31/56 trường cơng nhận chuẩn quốc gia, nhà trẻ xây dựng sửa chữa đảm bảo tính mỹ quan, xứng đáng môi trường lành cho mầm non đất nước, có 16 trạm y tế xã, thị trấn cơng nhận chuẩn quốc gia Nói đến An Dương, người ta cịn ví áo giáp thành phố Hải Phịng Vì vậy, phát triển, tăng trưởng An Dương ảnh hưởng trực tiếp đến thành phố Cảng Sự phát triển khu công nghiệp -4- nhà máy tiền đề để ngành thương mại - dịch vụ huyện phát triển Các loại hình dịch vụ đời nhiều có chiều hướng phát triển ổn định góp phần thúc đẩy mạng lưới dịch vụ thương mại, xây dựng, bưu viễn thơng huyện phát triển nhanh chóng Tồn huyện có 15 điểm bưu điện văn hóa xã với 21.500 thuê bao cố định 7.800 cố định khơng dây, bình qn 17 máy/100 dân Để chuẩn bị cho cơng cơng nghiệp hố, đại hố nơng nghiệp nơng thơn, điện phải trước bước Trong năm gần đây, hệ thống điện nông thôn huyện nâng cấp, cải tạo tốt, đáp ứng kịp thời chất lượng, số lượng không với điện dùng sản xuất mà sinh hoạt, tiêu dùng Hiện nay, 100% số hộ dân huyện dùng lưới điện quốc gia, tồn huyện có 109 trạm biến áp với tổng công suất 22.190 kVA, 18 đơn vị cung ứng điện Với “vốn liếng” này, bước đầu, ngành điện đáp ứng nhu cầu tồn huyện Khơng thế, An Dương huyện sớm cấp nước sạch, với khoảng 80% dân số sử dụng nước sạch, vệ sinh, tạo điều kiện thuận lợi cho sinh hoạt chế biến, bảo quản hàng hóa nơng sản Song hành phát triển kinh tế huyện, ngành xây dựng An Dương đà lên, phấn đấu đủ lực xây dựng sở hạ tầng đảm bảo chất lượng giao thông nông thôn, xây dựng nhà công sở, trường học, nhà trẻ, mẫu giáo đảm bảo kỹ thuật, mỹ thuật cảnh quan quy hoạch kiến trúc Điều hỗ trợ cho dự án lớn đường giao thông, dự án khu cấp đất dân cư đặc biệt, cơng trình trọng điểm Huyện trọng đầu tư hơn, làm sở thúc đẩy cho phát triển, nâng cao lực cạnh tranh địa phương 1.2.3 Hiện trạng dân cư Huyện An Dương rộng 98,3196 km2 có gần 150 ngàn dân (năm 2008) -5- Mật độ dân số 1526 người/km2 Tốc độ tăng trưởng dân số 1,5 % 1.2.4 Phương hướng phát triển kinh tế xã hội 1.2.4.1 Phương hướng phát triển kinh tế Năm 2009 giai đoạn tiếp theo, An Dương tiếp tục trọng phát triển ngành mạnh, đồng thời, phát triển kinh tế hợp tác xã kết hợp với ứng dụng khoa học công nghệ, nhằm tạo môi trường sản xuất ổn định hiệu quả, gắn kết với phát triển ngành nghề, làng nghề, góp phần phát triển ngành Cơng thương phục vụ cơng nghiệp hố, đại hố nơng nghiệp nơng thơn, xây dựng huyện phát triển nhanh, tồn diện, vững chắc, với cấu kinh tế “Công nghiệp xây dựng - Dịch vụ thương mại - Nông nghiệp” phát triển 1.2.4.2 Phương hướng phát triển xã hội - Trong năm huyện tiếp tục đẩy mạnh việc xây dựng hồn thiện hệ thống đường giao thơng thơn xóm, phấn đấu đến năm 2010 có 100% đường thơn xóm bê tơng hố - Đẩy mạnh q trình thị hố xã ven quận nội thành nhằm nâng cao đời sống cho nhân dân, đáp ứng nhu cầu nhà ở, vui chơi giải trí cho nhân dân 1.2.5 Hiện trạng mặt khu đô thị An Đồng Khu đô thị An Đồng nằm dự án thị hố ban quan lý dự án thành phố quy hoạch diện tích nhỏ khoảng 50 ha, thuộc địa phận xã An Đồng - An Dương - Hải Phòng Cơ sở hạ tầng khu đô thị xây dựng từ năm 2006 dự kiến hoàn thành đưa vào sử dụng hoàn tồn vào năm 2011 Khu thị đưa vào sử dụng dự kiến đáp ứng nhu cầu nhà cho khoảng 500 hộ dân Mặt khu đô thị cắt đơi tỉnh lộ 188 sở hạ tầng phân loại sau: -6- - Khu biệt thự cao cấp có tổng diện tích khoảng 6,1 chiếm khoảng 10,5% diện tích khu đô thị Khu phân chia thành lô đất phục vụ nhu cầu đất cho hộ giàu có nhu cầu Các biệt thự xây dựng kiểu nhà vườn có kiến trúc đại từ - tầng - Khu chung cư tầng quy hoạch tập trung phía Đơng Nam khu thị với tổng diện tích mặt 4,7 chiếm khoảng 8,13% diện tích tồn khu thị Khu dãy nhà cao tầng gồm nhiều đơn ngun phịng thiết kế giống Khu chung cư đáp ứng nhu cầu nhà cho khoảng 360 hộ gia đình với mức sống thường từ trung bình đến giả - Nhà trẻ xây dựng phía Tây Bắc khu thị Nhà trẻ thiết kế kết hợp vườn trẻ xây dựng diện tích khoảng 5800 m2 bao gồm nhà bảo vệ, nhà trẻ thiết kế tầng khu công viên vui chơi cháu - Khu thị có nhà hàng bách hố bố trí xen khu dân cư nhằm đáp ứng nhu cầu mua bán hàng ngày nhân dân Nhà hàng bách hoá thiết kế gồm tầng có tổng diện tích sử dụng khoảng 8500 m2 - Khu nhà hàng chợ quy hoạch gần khu chung cư cao tầng Nhà hàng nơi phục vụ nhu cầu ăn uống cho cán bộ, công nhân khu cơng nghiệp người dân có nhu cầu Nhà hàng nơi phục vụ tổ chức tiệc cưới, hỏi … Khu chợ có diện tích khoảng 4000 m2 chia thành nhiều gian hàng nhỏ có thiết kế mái che - Khu công viên thể thao chiếm diện tích lớn mặt khu thị với 7,25 (chiếm 12,5% diện tích khu thị) Khu thể thao bao gồm: + Sân vận động cấp huyện với sức chứa khoảng 10.000 chỗ ngồi Phụ tải điện chủ yếu chiếu sáng, phịng điều hành có thêm quạt, điều hồ khơng khí -7- + Nhà thi đấu xây dựng nhằm mục đích phục vụ hoạt động thể dục thể thao cấp huyện Nhà thi đấu xây dựng diện tích 4200 m2 Phụ tải điện ngồi phục vụ chiếu sáng, quạt mát cịn có thiết bị âm thanh, máy lạnh phòng điều hành, thiết bị phục vụ cho công tác vệ sinh máy hút bụi, máy thơng gió… + Bể bơi khu phục vụ bể bơi quy hoạch diện tích khoảng 2500 m2 Phụ tải điện chủ yếu chiếu sáng máy bơm (công suất nhỏ) + Khu vực sân tennis gồm sân, sân xây dựng diện tích khoảng 600 m2 Sân tennis có yêu cầu chiếu sáng cao để phục vụ buổi tối Bên cạnh khu phục vụ sân tennis có diện tích khoảng 550 m2 nơi tập trung nghỉ ngơi vận động viên Điện chủ yếu phục vụ chiếu sáng + Khu nhà điều hành chung tồn khu cơng trình thể thao thiết kế tầng với diện tích sử dụng khoảng 1.000 m2 - Ngồi khu thị cịn có bãi đỗ xe nằm rải rác vùng Gần khu chung cư có sân thể thao cầu lơng, bóng chuyền Các tiêu phân bổ sử dụng đất tổng hợp cho bảng đây: Chỉ tiêu sử dụng đất Diện tích (ha) Phần trăm Đất xây dựng biệt thự 6,1 12.2 Đất xây dựng chung cư 4,7 9.4 Đất xây dựng cơng trình thể thao 7,25 14.5 Đất giành cho thương mại dịch vụ Đất giành cho công trình giao thơng 10,8 21.6 Đất xây dựng nhà trẻ 0,58 1.16 Đất giành cho công viên xanh 16,57 33.14 -8- Chương XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CHO KHU ĐƠ THỊ AN ĐỒNG 2.1 PHÂN VÙNG PHỤ TẢI 2.1.1 Cơ sở để phân vùng phụ tải: Đặc điểm khu đô thị dân cư đông sống tập trung diện tích nhỏ hẹp mật độ dân số lớn Điều dẫn đến mật độ phụ tải điện lớn Hơn mức sống dân cư nơi thị nhìn chung cao nên suất phụ tải cho hộ tiêu thụ lớn Vì thiết kế cung cấp điện cho khu đô thị ta nên xây dựng trạm biến áp công suất nhỏ đưa đến gần phụ tải, điều có ý nghĩa: - Bán kính hoạt động trạm biến áp (hay lưới hạ áp) không qua lớn ( 250m) để đảm bảo độ sụt áp cho phép cuối đường dây - Công tác thi công, xây dựng dễ dàng - Giảm tổn thất điện năng, điện áp lưới hạ áp, vừa dễ quản lý, vận hành nâng cao độ tin cậy cung cấp điện Vì trạm gặp cố điện vùng nhỏ 2.1.2 Phân vùng cho khu đô thị An Đồng - An Dương - Hải Phòng Căn vào mặt tổng thể khu đô thị, vào cần thiết việc phân vùng phụ tải ta phân chia khu đô thị theo hai phương án - Phương án phân thành vùng phụ tải, thông số địa lý vùng thống kê bảng 2.1 -9- Bảng 2.1 Bảng phân vùng phụ tải theo phương án Vùng Vùng Vùng Vùng Vùng Vùng Tên lô đất Số lượng Đơn vị Loại phụ tải BT7 20 hộ Sinh hoạt BT8 20 hộ Sinh hoạt BT9 28 hộ Sinh hoạt Cơng trình thể thao 72500 m2 Cơng cộng BT1 14 hộ Sinh hoạt BT2 16 hộ Sinh hoạt Nhà trẻ 150 cháu Cơng cộng Bách hố 8532 m2 Thương mại BT3 16 hộ Sinh hoạt BT4 16 hộ Sinh hoạt BT5 14 hộ Sinh hoạt BT6 14 hộ Sinh hoạt A 96 hộ Sinh hoạt B 72 hộ Sinh hoạt Chợ 4000 m2 Thương mại Nhà ăn 500 m2 Thương mại C 96 hộ Sinh hoạt D 96 hộ Sinh hoạt - 10 - Tên tủ N3C1 N3C2 N3C3 N3C4 N3D1 N3D2 N3D3 N3D4 Iđm Icđm Uđm (A) (kA) (V) 400AF-ABS403a 300 22 600 56,65 100AF-ABL103a 60 10 600 A cấp cho N3C2 56,65 100AF-ABL103a 60 10 600 A cấp cho N3C3 125,89 225AF-ABH203a 150 25 600 A cấp cho BT 56,65 100AF-ABL103a 60 10 600 A tổng 125,89 225AF-ABH203a 150 25 600 A cấp cho BT 56,65 100AF-ABL103a 60 10 600 A cấp cho N3C4 56,65 100AF-ABL103a 60 10 600 A cấp cho BT 56,65 100AF-ABL103a 60 10 600 A tổng 251,78 400AF-ABS403a 300 22 600 A cấp cho BT 56,65 100AF-ABL103a 60 10 600 A cấp cho N3D2 56,65 100AF-ABL103a 60 10 600 A cấp cho N3D3 125,89 225AF-ABH203a 150 25 600 A cấp cho BT 56,65 100AF-ABL103a 60 10 600 A tổng 125,89 225AF-ABH203a 150 25 600 A cấp cho BT 56,65 100AF-ABL103a 60 10 600 A cấp cho N3D4 56,65 100AF-ABL103a 60 10 600 A cấp cho BT 56,65 100AF-ABL103a 60 10 600 Vị trí aptomat Itt (A) Loại aptomat A tổng 251,78 A cấp cho BT Bảng 5.14 Bảng thống kê lựa chọn aptomat tủ động lực trạm biến áp T4 Tên tủ N4A1 Iđm Icđm Uđm (A) (kA) (V) 800AF-ABE803a 500 22 600 214,54 400AF-ABS403a 250 22 600 214,54 400AF-ABS403a 250 22 600 Vị trí aptomat Itt (A) Loại aptomat A tổng 429,09 A cấp cho đ.ng A cấp cho N4A2 - 72 - Iđm Icđm Uđm (A) (kA) (V) 400AF-ABS403a 250 22 600 429,09 800AF-ABE803a 500 22 600 A cấp cho đ.ng 214,54 400AF-ABS403a 250 22 600 A cấp cho N4A4 214,54 400AF-ABS403a 250 22 600 N4A4 A cấp cho đ.ng 214,54 400AF-ABS403a 250 22 600 N4B1 A cấp cho đ.ng 214,54 400AF-ABS403a 250 22 600 A tổng 429,09 800AF-ABE803a 500 22 600 A cấp cho đ.ng 214,54 400AF-ABS403a 250 22 600 A cấp cho N4B3 214,54 400AF-ABS403a 250 22 600 A cấp cho đ.ng 214,54 400AF-ABS403a 250 22 600 A tổng 157,91 225AF-ABH203a 200 25 600 A cấp cho nhà ăn 23,44 100AF-ABH103a 50 10 600 A cấp cho N4C2 132,98 225AF-ABH203a 150 25 600 N4C2 A cấp cho chợ 132,98 225AF-ABH203a 150 25 600 CS4 Chiếu sáng 83,7 100AF-ABH103a 100 10 600 Tên tủ Vị trí aptomat Itt (A) Loại aptomat N4A2 A cấp cho đ.ng 214,54 A tổng N4A3 N4B2 N4B3 N4C1 Bảng 5.15 Bảng thống kê lựa chọn aptomat tủ động lực trạm biến áp T5 Tên tủ N5A1 N5A2 N5A3 Iđm Icđm Uđm (A) (kA) (V) 800AF-ABE803a 500 22 600 214,54 400AF-ABS403a 250 22 600 A cấp cho N5A2 214,54 400AF-ABS403a 250 22 600 A cấp cho đ.ng 214,54 400AF-ABS403a 250 22 600 A tổng 429,09 800AF-ABE803a 500 22 600 A cấp cho đ.ng 214,54 400AF-ABS403a 250 22 600 A cấp cho N5A4 214,54 400AF-ABS403a 250 22 600 Vị trí aptomat Itt (A) Loại aptomat A tổng 429,09 A cấp cho đ.ng - 73 - Iđm Icđm Uđm (A) (kA) (V) 400AF-ABS403a 250 22 600 429,09 800AF-ABE803a 500 22 600 A cấp cho đ.ng 214,54 400AF-ABS403a 250 22 600 A cấp cho N5B2 214,54 400AF-ABS403a 250 22 600 A cấp cho đ.ng 214,54 400AF-ABS403a 250 22 600 A tổng 429,09 800AF-ABE803a 500 22 600 A cấp cho đ.ng 214,54 400AF-ABS403a 250 22 600 A cấp cho N5B4 214,54 400AF-ABS403a 250 22 600 A cấp cho đ.ng 214,54 400AF-ABS403a 250 22 600 Tên tủ Vị trí aptomat Itt (A) Loại aptomat N5A4 A cấp cho đ.ng 214,54 A tổng N5B1 N5B2 N5B3 N5B4 5.2.2.2 Chọn hạ áp Tính tốn cho trạm trạm biến áp khu đô thị giả sử tính tốn cho trạm biến áp T3 có cơng suất 400kVA Dịng điện lớn qua góp dịng định mức máy biến áp: I đmBA S đmBA 400 3.U đmBA 3.0,4 577,35 (A) Chọn góp đồng tiết diện hình chữ nhật, M40x4 có Icp = 625(A) Kiểm tra điều kiện ổn định động ổn định nhiệt Căn kết tính tốn ngắn mạch phía hạ áp tổng hợp bảng 5.2, dịng điện ngắn mạch góp hạ áp trạm biến áp T3 10,246 kA Trị số dòng điện xung kích: i xk 1,8 2.I N 1,8 2.10,246 26,08 (kA) Dự định đặt ba góp ba pha cách 15 cm, đặt hai sứ khung tủ cách 70 cm Lực tính tốn tác động dòng ngắn mạch: Ftt 1,67.10 70 26,08 2,03 15 - 74 - (kG) Mơ men uốn tính tốn: 2,03.70 14,21 10 M (kG.cm) Mơmen chống uốn M40x4 đặt đứng: 40.4 10 W (cm3) 0,106 Ứng suất tính tốn xuất góp tác động lực điện động dịng ngắn mạch: tt M W 14,21 134,1 0,106 (kG/cm2) Với α = tqd = tc = 0,5s, kết kiểm tra góp chọn cho bảng sau: Bảng 5.16 Bảng kiểm tra góp hạ áp Đại lượng chọn kiểm tra Kết Dòng điện phát nóng lâu dài cho phép K1.K2.Icp = 625 > Icb = 577,35 Điều kiện ổn định nhiệt (mm2) FTG =160 > I t qđ 1400 134,1 Điều kiện ổn định động (kG/cm) cp tt 43,47 Vậy chọn đồng M40x4 thoả mãn Bốn trạm biến áp lại góp hạ áp dùng tủ phân phối hạ áp tính tốn lựa chọn tương tự Kết lựa chọn góp hạ áp cho trạm biến áp tổng hợp bảng sau: Bảng 5.17 Bảng thống kê lựa chọn góp hạ áp trạm biến áp (kG/cm2) Loại TG Icp (A) 61,41 96,63 M50x5 860 360,84 27,04 83,51 M40x4 625 T3 577,35 43,47 134,1 M40x4 625 T4 909,33 69,02 75,3 M50x6 955 T5 909,33 69,02 75,3 M50x6 955 Trạm Icb (A) I t qđ (mm ) T1 808,29 T2 - 75 - tt 5.3 CHỌN CÁP DẪN ĐIỆN TỪ MÁY BIẾN ÁP ĐẾN TỦ PHÂN PHỐI HẠ ÁP [4] Cáp chọn theo điều kiện đốt nóng cho phép Giả sử tính tốn lựa chọn cáp cho trạm biến áp T5 Dòng điện lớn chạy qua cáp dòng định mức máy biến áp Theo kết tính tốn tổng hợp bảng dòng điện định mức máy biến áp T5 có trị số 909,33A Vậy chọn dùng cáp đồng lõi tiết diện 185mm2, cách điện PVC Lens chế tạo có dịng điện Icp = 506A, pha dùng sợi cáp, riêng dây trung tính dùng sợi, tổng số sợi cáp 7x185mm2 Các trạm biến áp lại cáp chọn tương tự Kết lựa chọn cáp cấp điện đến tủ hạ áp cho bảng đây: Bảng 5.18 Bảng thống kê chọn cáp cấp điện cho tủ phân phối hạ áp TBA Trạm S (kVA) Iđm (A) Loại cáp Icp (A) 1sợi T1 560 808,29 PVC(7x150) 441 T2 250 360,84 PVC(4x120) 382 T3 400 577,35 PVC(7x95) 328 T4 630 909,33 PVC(7x185) 506 T5 630 909,33 PVC(7x185) 506 - 76 - Chương THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐO LƯỜNG VÀ BẢO VỆ 6.1 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐO LƯỜNG 6.1.1 Chọn máy biến dòng [4] 6.1.1.1 Các điều kiện chọn biến dòng Đối với máy biến dòng hạ áp có nhiệm vụ cấp nguồn dùng cho thiết bị đo đếm Máy biến dòng chọn theo điều kiện sau: Sơ đồ nối dây kiểu máy: Điện áp định mức: UđmBI UđmLĐ (6-1) Dòng điện định mức: IđmBI Ucb (6-2) Cấp xác: Cấp xác máy biến dịng phải phù hợp với cấp xác dụng cụ nối vào phía thứ cấp Phụ tải thứ cấp: ZđmBI Z2 = Zdc + Zdd (6-3) Trong đó: Zdc tổng phụ tải dụng cụ đo Zdd tổng trở dây dẫn từ BI đến dụng cụ đo Trường hợp giới hạn: ZđmBI - Zdc = Zdd Rdd = l tt Fdd (6-4) Từ suy tiết diện dây dẫn Fdd l tt Z đmBI (6-5) Z dc - 77 - ρ điện trở suất vật liệu làm dây ltt chiều dài tính tốn dây dẫn phụ thuộc vào sơ đồ nối dây máy biến dòng chiều dài thực từ BI đến dụng cụ đo l: Sơ đồ dùng BI pha nối hình sao: ltt = l Sơ đồ dùng BI pha nối hình sao: ltt = l Sơ đồ dùng BI pha nối hình sao: ltt = 2.l Để đảm bảo độ bền học độ xác, tiết diện dây dẫn khơng nhỏ 1,5 mm2 dây đồng, 2,5 mm2 dây nhôm Điều kiện ổn định động: K đ I đm1 (6-6) I xk Kd bội số ổn định động BI Idm1 dòng định mức sơ cấp BI Riêng với BI kiểu sứ đỡ, điều kiện ổn định động Fcp (6-7) Ftt Fcp lực tác động cho phép lên đầu sứ Ftt lực tính tốn đặt lên đầu sứ biến dịng Điều kiện ổn định nhiệt: ( I đm1 K nh.đm ) t nh.đm BN (6-8) Knh.đm bội số ổn định nhiệt định mức BI tnh.đm thời gian ổn định nhiệt định mức 6.1.1.2 Chọn biến dòng dùng cho trạm biến áp Chọn trạm biến áp số trạm để tính tốn chọn máy biến dịng giả sử tính tốn cho trạm biến áp T4 có cơng suất 630 kVA Dịng điện lớn qua máy biến dòng : I cb I đmB 630 3.0,4 909A Phụ tải thứ cấp BI bao gồm: + Ampemet: 0,1VA - 78 - + Công tơ hữu công: 2,5 VA + Công tơ vô công: 2,5 VA Tổng phụ tải: 5,1 VA Các đồng hồ có độ xác 0,5 Chọn dùng biến dịng hạ áp công ty Đo điện Hà Nội chế tạo, số lượng BI đặt pha đấu hình Thơng số kỹ thuật máy biến dịng cho bảng sau: Bảng 6.1 Thông số kỹ thuật máy biến dòng BD19 Loại Uđm (V) Iđm (A) BD19 600 1000 I2đm (A) Số vịng Dung lượng Cấp sơ cấp (VA) xác 15 0,5 Các trạm lại tính tốn lựa chọn tương tự, kết lựa chọn máy biến dòng dùng trạm biến áp tổng hợp bảng sau: Bảng 6.2 Bảng thống kê lựa chọn máy biến dòng cho trạm biến áp Trạm S (kVA) Icb (A) Loại BI Số lượng Sơ đồ nối T1 560 808 BD19 hình T2 250 361 BD9/1 hình T3 400 577 BD13 hình T4 630 909 BD19 hình T5 630 909 BD19 hình Các máy biến dịng chọn dùng Cơng ty Đo điện Hà Nội chế tạo Thông số kỹ thuật cho bảng sau: Bảng 6.3 Bảng thông số kỹ thuật số loại máy biến dòng Loại BD19 BD9/1 BD13 Uđm (V) Iđm (A) 600 600 600 1000 400 600 I2đm (A) Số vòng sơ cấp Dung lượng (VA) Cấp xác 5 1 15 10 15 0,5 0,5 0,5 - 79 - Dây dẫn dùng dây M2,5 không cần kiểm tra điều kiện ổn định động điều kiện ổn định nhiệt 6.1.2 Chọn thiết bị đo đếm [4] 6.1.2.1 Chọn Ampemet Ampemet dùng để đo dịng điện pha thơng qua hệ thống máy biến dòng Mỗi trạm biến áp chọn dùng Ampemet công ty Đo điện Hà Nội chế tạo 6.1.2.2 Chọn Vonmet Mỗi trạm biến áp chọn dùng Vonmet công ty Đo điện Hà Nội chế tạo có kèm theo thiết bị chuyển mạch Bảng 6.4 Bảng thông số kỹ thuật Ampemet Vonmet: Tên TB Kiểu Cấp xác Ampemet điện từ -377 Vonmet điện từ -377 Giới hạn đo Trực tiếp Gián tiếp 0,5 - 80A 5A - 15kA 0,5 - 600V 450V - 450kV S2đm (VA) C dòng C.áp 0,25 2,6 6.1.2.3 Chọn công tơ đo điện Mỗi trạm biến áp đặt công tơ hữu công công tơ vô công công ty Đo điện Hà Nội chế tạo có thơng số kỹ thuật sau: Bảng 6.5 Thông số kỹ thuật công tơ đo đếm điện Giới hạn đo Tên TB Công tơ hữu công Công tơ vô công Kiểu Cấp xác Trực tiếp I (A) U (V) CA4 0,5 - 10A 220/380V CP4Y 0,5 - 10A 220/380V - 80 - Gián tiếp I (A) 10 2000 20 2000 U (V) 6.2 THIẾT KẾ HỆ THỐNG NỐI ĐẤT [1] Theo quy phạm, trạm biến áp công suất lớn 100 kVA điện trở nối đất không vượt 4Ω Theo số liệu khảo sát khu đô thị trước phần lớn đất ruộng vườn san lấp cát đen với độ dày trung bình khoảng 50cm Các điện cực nối đất dự định đặt sâu cách mặt đất 0,8m Điện trở suất đo 1.104 [Ωcm] + Điện áp tính toán thiết bị nối đất Utt = 23kV + Để tính sơ hệ số tăng cao hiệu chỉnh K lấy điện cực ngang chơn sâu 0,5 - 0,8 m, đất ướt trung bình, điện cực đóng thẳng đứng dài - m đóng sâu cách mặt đất ≥ 0,8 m K = 1,5 đất ướt trung bình + Điện trở suất tính tốn điện cực ngang ρttngang = 2.1.104 = 2.104 Ωcm, điện cực thẳng đứng ρttđứng = 1,5.1.104 = 1,5.104 Ωcm + Xác định điện trở tản điện cực thẳng đứng dùng thép góc L50 dài 2,5 m chôn sâu cách mặt đất 0,8 m R1 0,366 l tt lg 2l d 4t l lg 4t l (6-9) + Ở dđẳng trị = 0,95b = 0,95.0,05 = 0,0475 m t R1 0,8 2,5 2,05m 0,366 2,5 2,05 2,5 150 lg lg 2,5 0,0475 2,05 2,5 47,41( ) + Xác định sơ số cọc hệ số sử dụng cọc thẳng đứng ηđ = 0.64 n 47,41 0,6 20 + Xác định điện trở khuếch tán điện cực ngang (thép 40 x mm2) hàn đầu thép góc Hệ số sử dụng nối thành vòng - 81 - số điện cực thẳng đứng 20 cọc, tỉ số a/l = Dùng phép nội suy ta hệ số sử dụng ηngang = 0,32 + Điện trở tản có chu vi vịng L = 20a = 20.2.2,5 = 100 m xác định theo biểu thức sau : Rngang R ngang ngang Rngang ' ngang 0,366 L 0,366 200 1002 lg 0,32 100 0,04 0,8 L2 tt lg bt (6-10) 13,26( ) + Tính xác điện trở điện cực thẳng đứng: Rđ 13,26 13,26 5,73( ) + Tính xác số điện cực thẳng đứng hệ số sử dụng tra với a/l = n = 20, lúc ηđ = 0,64 n 47,41 12 0.64 5,73 Vậy dùng 12 thép góc 50x50x4 dài 2,5 m làm 12 điện cực thẳng đứng Các điện cực đóng xung quanh trạm độ sâu cách mặt đất 0,8 m cách 5m, đầu điện cực hàn nối với thép dẹt tiết diện 40x4 mm2 - 82 - KẾT LUẬN Sau thời gian giao đề tài “Thiết kế cung cấp điện cho công viên xanh nhà xã An Đồng - An Dương - Hải Phòng”, từ ngày 08/04/2009 đến ngày 08/07/2009 em thực đề tài nỗ lực phấn đấu thân với hướng dẫn tận tình thầy giáo Th.S Nguyễn Đồn Phong, thầy khoa bạn bè đến em hoàn thành đồ án Trong trình làm đồ án hướng dẫn thấy giáo Th.S Nguyễn Đoàn Phong em thực số công việc cụ thể sau: - Tìm hiểu đánh giá trạng mặt khu thị An Đồng từ đề xuất phương án phân vùng phụ tải, phương án cấp điện cho khu thị - Tính tốn tổng hợp phụ tải xác định vị trí, số lượng, cơng suất trạm biến áp - Tính tốn lựa chọn tiết diện dây dẫn, phương án dây mạng cao áp, mạng hạ áp - Tính tốn thiết kế trạm biến áp tiêu thụ Tuy nhiên thời gian có hạn thiếu kinh nghiệm thực tế nên đồ án chưa hạch tốn giá thành phân tích tài từ đánh giá tính khả thi dự án Đồ án em thiết kế cấp điện cho công viên xanh nhà xã An Đồng - An Dương - Hải Phòng chi tiết khơng tránh khỏi thiếu sót mong thầy, giáo bạn góp ý, bổ sung để đồ án em hoàn thiện Cuèi cïng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo ThS Nguyễn Đoàn Phong, thầy cô Khoa Điện - Điện tử, gia đình v bạn bè đà h-ớng dẫn, giúp đỡ em suốt trình làm đồ án tốt nghiệp Sinh viờn thc hin V Văn Quý - 83 - TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Xuân Phú, Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Bội Khuê (1998), Cung cấp điện, NXB khoa học kỹ thuật Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm (1998), Thiết kế cấp điện, NXB khoa học kỹ thuật - Hà Nội Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Mạnh Hoạch (2001), Hệ thống cung cấp điện xí nghiệp cơng nghiệp, thị nhà cao tầng, NXB khoa học kỹ thuật Ngô Hồng Quang (2007), Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0,4 500 kV, NXB khoa học kỹ thuật Nguyễn Văn Đạm (2006), Thiết kế mạng hệ thống điện, NXB khoa học kỹ thuật Nguyễn Văn Đạm (2006), Mạng hệ thống điện, NXB khoa học kỹ thuật Lã Văn Út (2001), Ngắn mạch hệ thống điện, NXB khoa học kỹ thuật Trần Bách (2001), Lưới điện hệ thống điện (3 tập), NXB khoa học kỹ thuật - 84 - MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 01 Chương TỔNG QUAN VỀ KHU ĐÔ THỊ AN ĐỒNG 03 1.1 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN 03 1.1.1 Vị trí địa lý 03 1.2 THỰC TRẠNG KINH TẾ - Xà HỘI 03 1.2.1 Hiện trạng kinh tế 03 1.2.2 Cơ sở hạ tầng 04 1.2.3 Hiện trạng dân cư 04 1.2.4 Phương hướng phát triển kinh tế xã hội 06 1.2.5 Hiện trạng mặt khu đô thị An Đồng 06 Chương XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CHO KHU ĐÔ THỊ AN ĐỒNG 08 2.1 PHÂN VÙNG PHỤ TẢI 08 2.1.1 Cơ sở để phân vùng phụ tải: 08 2.1.2 Phân vùng cho khu đô thị An Đồng - An Dương - Hải Phịng 08 2.2 TÍNH TỐN PHỤ TẢI 12 2.2.1 Phụ tải sinh hoạt 12 2.2.2 Phụ tải công trình cơng cộng 14 2.2.3 Phụ tải trung tâm thương mại khu đô thị 16 2.2.4 Phụ tải chiếu sáng đường phố nơi công cộng 16 2.3 DỰ BÁO PHỤ TẢI 25 2.3.1 Các phương pháp dự báo phụ tải điện 25 2.3.2 Dự báo phụ tải khu đô thị An Đồng 25 2.4 TỔNG HỢP PHỤ TẢI 27 Chương LỰA CHỌN VỊ TRÍ, SỐ LƯỢNG, CƠNG SUẤT TRẠM BIẾN ÁP 31 3.1 XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ, SỐ LƯỢNG TRẠM BIẾN ÁP 31 3.1.1 Các yêu cầu vị trí đặt trạm biến áp 31 3.2 VỊ TRÍ, SỐ LƯỢNG TRẠM BIẾN ÁP KHU ĐÔ THỊ AN ĐỒNG32 3.2.1 Phương án 32 3.2.2 Phương án 32 - 85 - 3.3 CHỌN CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP 33 Chương TÍNH TỐN THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY 35 4.1 THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY CAO ÁP 22 KV 35 4.1.1 Phương pháp chung tính tốn tiết diện dây dẫn theo Jkt 35 4.1.2 Chọn tiết diện cáp 22kV cấp điện cho khu đô thị 36 4.1.3 So sánh hai phương án, lựa chọn phương án cấp điện cho khu đô thị 39 4.2 THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY HẠ ÁP 44 4.2.1 Cơ sở phương pháp tính tốn tiết diện dây dẫn theo điều kiện đốt nóng 44 4.2.2 Phương án dây mạng hạ áp khu đô thị 45 Chương TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 54 5.1 TÍNH TỐN NGẮN MẠCH 54 5.1.1 Tính tốn ngắn mạch phía cao áp (22kV) 54 5.1.2 Tính tốn ngắn mạch phía hạ áp (0,4kV) 55 5.2 CHỌN VÀ KIỂM TRA CÁC KHÍ CỤ ĐIỆN TRONG TRẠM 56 5.2.1 Chọn tủ phân phối cao áp 56 5.2.2 Chọn tủ phân phối hạ áp 60 5.3 CHỌN CÁP DẪN ĐIỆN TỪ MÁY BIẾN ÁP ĐẾN TỦ PHÂN PHỐI HẠ ÁP 76 Chương THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐO LƯỜNG VÀ BẢO VỆ 77 6.1 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐO LƯỜNG 77 6.1.1 Chọn máy biến dòng 77 6.1.2 Chọn thiết bị đo đếm 80 6.2 THIẾT KẾ HỆ THỐNG NỐI ĐẤT 81 KẾT LUẬN 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO 83 - 86 -