Thiết kế cung cấp điện cho một khu vực dân cư .

Trường ĐHCN Hà Nội Khoa :Điện Nhận xét của giáo viên hướng dẫn: Nhận xét của giáo viên phản biện: 1 GVHD:TS .Trịnh Trọng ChưởngLớp :Điện 4 –K5 Trường ĐHCN Hà Nội Khoa :Điện Mụclục 2 GVHD:TS .Trịnh Trọng ChưởngLớp :Điện 4 –K5 Trường ĐHCN Hà Nội Khoa :Điện Lời cảm ơn Lời đầu tiên cho phép chúng em được gửi lời cảm ơn đến thầy Trịnh Trọng Chưởng đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ chúng em trong suốt thời gian thực hiện đồ án .Và chúng em xin chân thành cảm ơn đến toàn thể các thầy cô giáo trong khoa Điện ,các thầy cô đã tận tình giúp đỡ chúng em trong suốt quá trình học tập và rèn luyện trong suốt thời gian ngồi trên giảng đường,những kiến thức quý báu và đã tạo điều kiện cho chúng em hoàn thành đồ án một cách hiệu quả nhất .Cuối cùng chúng em xin gửi lời chúc các thầy cô thật nhiều sức khỏe ,để tiếp tục cống hiên hơn nữa cho sự nghiệp giáo dục 3 GVHD:TS .Trịnh Trọng ChưởngLớp :Điện 4 –K5 Trường ĐHCN Hà Nội Khoa :Điện Lời nói đầu Trong công cuộc xây dựng và phát triển đatá nước ,theo hướng công nghiệp hóa hiện đại hóa thì điện năng đóng một vai trò rất quan trọng .Khi xây dựng một khu kinh tế ,một khu dân cư,xí nghiệp…thì vấn đề thiết kế hệ thống cung cấp điện không thể không kể đến . Để đảm bảo cho việc sử dụng an toàn và đạt hiệu quả cao về kinh tế ,thì đòi hỏi người thiết kế cung cấp phải có đầy đủ kiên thức và kĩ năng về lĩnh vực cung cấp điện .Để đào tạo ra đội ngũ lao động vừa nắm vững kĩ năng về chuyên môn và vừa thành thạo kĩ năng thực hành ,thì giáo dục tại các trường Đại học ,Cao đẳng hết sức quan trọng . Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội là một trong những trường đào tạo ra đội ngũ đáp ứng được nhu cẫu về điện cho xã hội. Với những kiến thức đã học ở nhà trường ,sự nỗ lực của bản thân và sự hướng dẫn của thầy Trịnh Trọng Chưởng,các thầy cô trong khoa Điện đã giúp đơc chúng em hoàn thành đề tài :Thiết kế cung cấp điện cho một khu vực dân cư . Tuy nhiên trong suốt quá trình hoàn thành đồ án này không tránh khỏi những sai sót .Chúng em mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô và các bạn để hoàn thiện tốt hơn. 4 GVHD:TS .Trịnh Trọng ChưởngLớp :Điện 4 –K5 Trường ĐHCN Hà Nội Khoa :Điện Chương 1 : T$ng quan 1.1 Giới thiệu về khu quy hoạch 1.1.1. Vị trí địa lý, diện tích đặc điểm của khu quy hoạch : -Vị trí địa lý : Khu quy hoạch nhà ở , khu dân cư được quy hoach tập trung ở nông thôn,các hộ gia đình không tham gia hoạt động kinh doanh,không chăn nuôi., các hộ có mức sông như nhau. - Diện tích:100 hộ và diện tich của mỗi hộ Chiều dài :20 (m) Chiều rộng :5(m) Chiều cao: 3 (m) - Đặc điểm của khu quy hoạch :Khu dân cư gồm có 6 lô đất được đánh số từ (1- 6) với tổng số hộ là 100 hộ gia đình 1.1.2 Địa hình , hệ thống giao thông của khu quy hoạch - Địa hình :địa hình của khu quy hoạch tương đối bằng phẳng , do công trình đã qua giai đoạn san lấp mặt bằng - Hệ thống giao thông :khu vực này nằm trong lưới giao thông chính của khu dân cư hiện hữu được bao quanh bỡi các đường : đường giới 15m, do đó rất thuận 5 GVHD:TS .Trịnh Trọng ChưởngLớp :Điện 4 –K5 Trường ĐHCN Hà Nội Khoa :Điện lợi cho việc di chuyển các phương tiện giao thông vận tải phục vụ tốt cho nhu cầu sản xuất, đi lại của người dân. 1.2 Đặc điểm hệ thông nguồn điện 1.2.1 Nguồn điện : + Khu dân cư nhà ở hiện chưa được cấp điện do đang trong giai đoạn quy hoạch xây dựng + Hiện tại xung quanh khu vực này được cấp nguồn từ trạm trung gian 1.2.2 Lưới điện :Trên đường trục chính có tuyến dây bởi băng trạm trung gian 1.2.3 Dạng sơ đồ : Lưới điện hiện hữu tại khu quy hoạch sử dụng sơ đồ hình tia có liên kết với các tuyến khác ( dạng mạch vòng ) . mục đích đảm bảo tính linh hoạt trong vận hành và sữa chữa , để truyền tải khi có tuyến dây bị mất nguồn hay có nhu cầu sữa chữa đường dây 1.2.4 Cáp ngầm trung thế : Hiện tại lưới điện trung thế hiện hữu khu vực trên chỉ có dây bờ băng thuộc tram trung gian đi qua, do điều kiện vị trí thuận lợi, thỏa mãn được các yêu cầu kỹ thuật và an toàn, chọn phương án đấu nối cáp ngầm trung thế dây bờ băng thuộc tram trung gian có các đặc điểm chính như sau : 1.2.5 Tình hình phát triển lưới trung thế và tốc độ gia tăng của phụ tải : +Với tốc độ phát triển nhanh về kinh tế , xã hội ở các khu công nghiệp , nhà máy tăng nhanh đòi hỏi phải xây dựng nhiều tuyến dây và trạm biến áp mới nhằm đáp ứng được tốc độ phát triển của phụ tải . trong thời gian qua điện lực nhà bè đưa vào vận hành thêm nhiều trạm biến áp mới và cải tạo một số tuyến dây đã đáp ứng được nhu cầu gia tăng của phụ tải . +Những điểm cần lưu ý khi thiết kế , lắp đặt hệ thống điện trong công trình :do khu quy hoạch là các căn hộ biệt thự , căn hộ liên kế nên việc thiết kế phải đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện , tính thẩm mỹ và an toàn trong cung cấp điện khi thiết kế cần chú ý đến tính kinh tế, an toàn , linh hoạt , dễ vận hành và sữa chữa , đáp ứng được hướng cung cấp điện của thành phố trong thời gian tới . 1.3 Giới hạn đề t6i Thiết kế cung cấp điện là một việc làm khó, liên quan nhiều lĩnh vực. đây là đề tài thực tế, phù hợp với trình độ và khả năng của sinh viên ngành điện sắp ra trường. Do kiến thức và thời gian có hạn nên em thực hiện đề tài chỉ trình bày một số vấn đề như : tính toán phụ tải, trạm biến áp, chọn phương án và các phần tử trong hệ thống điện, tính toán ngắn mạch 6 GVHD:TS .Trịnh Trọng ChưởngLớp :Điện 4 –K5 Trường ĐHCN Hà Nội Khoa :Điện Chương 2:Xác định phụ tải tính toán của khu vực 2.1.Khái quát chung Khi thiết kế cung cấp điện cho một công trình thì nhiệm vụ đầu tiên là phải xác định được nhu cầu điện của công trình đó. tuỳ theo qui mô của công trình mà nhu cầu điện xác định theo phụ tải thực tế hoặc phải tính đến sự phát triển về sau này. do đó xác định nhu cầu điện là giải bài toán dự báo phụ tải ngắn hạn hoặc dài hạn. Dự báo phụ tải ngắn hạn là xác định phụ tải của công trình ngay sau khi đưa công trình vào khai thác, vận hành. phụ tải này thường được gọi là phụ tải tính toán. như vậy phụ tải tính toán là một số liệu quan trọng để thiết kế cung cấp điện. Phụ tải điện phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố, do vậy xác định chính xác phụ tải tính toán là một việc rất khó khăn và rất quan trọng. vì nếu phụ tải tính toán nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ giảm tuổi thọ của các thiết bị. nếu phụ tải tính toán lớn hơn phụ tải thực tế nhiều thì các thiết bị được chọn sẽ quá lớn và gây lãng phí. Các phương pháp xác định phụ tải tính toán được chia làm 2 nhóm chính : 7 GVHD:TS .Trịnh Trọng ChưởngLớp :Điện 4 –K5 Trường ĐHCN Hà Nội Khoa :Điện - Nhóm thứ nhất : là nhóm dựa vào kinh nghiệm thiết kế và vận hành để tổng kết và đưa ra các hệ số tính toán. đặc điểm của phương pháp này là thuận tiện nhưng chỉ cho kết quả gần đúng. - Nhóm thứ hai : là nhóm các phương pháp dựa trên cơ sơ của lý thuyết xác xuất và thống kê. đặc điểm của phương pháp này là có kể đến ảnh hưởng của nhiều yếu tố. do đó kết quả tính toán có chính xác hơn nhưng việc tính toán khá phức tạp. Mục đích của việc tính toán phụ tải nhằm - Chọn lưới điện cung cấp và phân phối điện áp với tiết diện dây dẫn hợp lý. - Chọn số lượng, vị trí và công suất máy biến áp. - Chọn thiết bị thanh dẫn của thiết bị phân phối. - Chọn các thiết bị chuyển mạch và bảo vệ. 2.2.Các hệ số tính toán : 2.2.1. Hệ số sử dụng K sd Hệ số sử dụng của thiết bị điện k sd là tỷ số giữa công suất trung bình và công suất định mức : ñm P P K tb sd = Nếu là 1 nhóm thiết bị thì: ∑ ∑ = = ⋅ = n ñmi ñmi 1 1 i n i sdi sd P PK K 2.2.2. Hệ số đóng điện K đ Hệ số đóng điện K đ của thiết bị là tỷ số giữa thời gian đóng điện trong chu kỳ với toàn bộ thời gian của chu trình t ct Thời gian đóng điện t đ gồm thời gian làm việc mang tải t lv và thời gian chạy không tải t kt như vậy : ck ktv t tt K + = 1 ñ 8 GVHD:TS .Trịnh Trọng ChưởngLớp :Điện 4 –K5 Trường ĐHCN Hà Nội Khoa :Điện Trong đó : t lv là thời gian làm việc của máy t kt là thời gian chạy không tải t ck là thời gian của 1 chu kỳ Hệ số đóng điện của 1 nhóm thiết bị được xác định theo công thức: ∑ ∑ = = = n n i p pK K 1i ñmi ñmiñi ñ 1 . Hệ số đóng điện phụ thuộc vào quy trình công nghệ . 2.2.3.Hệ số phụ tải K pt Hệ số phụ tải công suất tác dụng của thiết bị còn gọi là hệ số mang tải là tỷ số của công suất tác dụng mà thiết bị tiêu thụ trong thực tế và công suất định mức . ñm ñ P P k tp pt = hay ñ k k k sd pt = Hệ số phụ tải của nhóm thiết bị : ñ K K K sd pt = 2.2.4. Hệ số cực đại K max Hệ số cực đại là tỷ số của công suất tác dụng tính toán với công suất trung bình với nhóm thiết bị trong khoảng thời gian khảo sát , thường lấy bằng thời gian của ca mang tải lớn nhất . tb tt P P K = max Hệ số cực đại phụ thuộc vào số thiết bị hiệu quả n hq và hệ số sử dụng K sd 9 GVHD:TS .Trịnh Trọng ChưởngLớp :Điện 4 –K5 Trường ĐHCN Hà Nội Khoa :Điện ),( max hqsd nKfK = 2.2. 5.Hệ số nhu cầu K nc Hệ số nhu cầu công suất tác dụng là tỷ số giữa công suất tác dụng tính toán với công suất tác dụng định mức của thiết bị . ñm P P K tt nc = Hệ số nhu cầu của nhóm thiết bị : ∑ ∑ = = ⋅ = n 1i ñmi ñmi P n i nci nc PK K 1 Quan hệ giữa hệ số sử dụng, hệ số cực đại và hệ số nhu cầu : max tt tt tb nc sd tb P P P K K K P P P × = = = × × ñm ñm 2.2.6.Hệ số đồng thời K đt Hệ số đồng thời là tỷ số giữa công suất tính toán cực đại tổng của một nút trong hệ thống cung cấp điện với tổng các công suất tính toán cực đại của các nhóm thiết bị có nối vào nút đó . ∑ = = n i tti tt P P K 1 ñt Hệ số đồng thời cho phân xưởng có nhiều nhóm thiết bị : ∑ = = n ttpx P P K 1i i nhoùmtt ñtpx Hệ số đồng thời của trạm biến áp xí nghiệp cung cấp cho nhiều phân xưởng : 10 GVHD:TS .Trịnh Trọng ChưởngLớp :Điện 4 –K5 [...]... phát triển của thành phố Do đó chúng tôi chọn phương án đi dây cho phần hạ thế là phương án đi cáp ngầm 4.2.2 Chọn sơ đồ cung cấp điện : Có nhiều sơ đồ đi dây nhưng phổ biến nhất là 3 sơ đồsau : 4.2.2.1 Sơ đồ phân phối hình tia: 23 GVHD:TS Trịnh Trọng ChưởngLớp :Điện 4 –K5 Khoa :Điện Trường ĐHCN Hà Nội Hình 4.12 :Sơ đồ phân phối hình tia Trong sơ đồ hình tia các tủ phân phối phụ sẽ được cung cấp điện... cuối tuyến dây Phạm vi ưúng dụng : Sơ đồ hình tia thường được sử dụng để cung cấp cho tủ phân phối chính , các tủ phân phối phụ và các phụ tải có công suất lớn 24 GVHD:TS Trịnh Trọng ChưởngLớp :Điện 4 –K5 Khoa :Điện Trường ĐHCN Hà Nội 4.2.2.2 Sơ đồ phân phối hình tia phân nhánh: Hình 4.13 :Sơ đồ phân phối hình tia dạng phân nhánh Trong sơ đồ đi dây theo kiểu phân nhánh ta có thể cung cấp cho nhiều phụ... tiền 1 máy : 208600000 đồng Chương 4.Xác định phương án về nguồn điện 4.1 Khái quát Việc chọn phương án cung cấp điện gồm : Chọn cấp điện áp , nguồn điện sơ đồ đi dây , phương thức vận hành…các vấn đề này có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình vận hành , khai thác phát huy hiệu quả của hệ thống cung cấp điện Muốn thực hiện đúng và hợp lý ta phải đưa ra những phương án cấp điện và so sánh về phương diện... thẩm mỹ Phương án 2 : + Phương án đi dây ngầm :  Ưu điểm : - Mức độ an toàn cao - Đảo bảo về mặt mỷ quan - Tính liên tục cung cấp điện cao - Phù hợp với xu hướng của thành phố  Nhược điểm : - Chi phí đầu tư cao - Khó phát hiện sự cố , thời gian khắc phục sự cố lâu so với đi dây nổi Chọn phương án đi dây cho hệ thông cung cấp điện phía hạ áp : So sánh hai phương án đã nêu trên , phương án nào cũng có... dùng để tính toán phụ tải tính toán ở các phân xưởng có mật độ máy móc sản xuất tương đối đều Cũng có thể xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải sinh hoạt cho hộ gia đình Posh Khi đó phụ tải tính toán của một khu vực dân cư là: 14 GVHD:TS Trịnh Trọng ChưởngLớp :Điện 4 –K5 Khoa :Điện Trường ĐHCN Hà Nội Ptt = Posh H Trong đó H – số hộ gia đình trong khu vực 2.4 Xác định phụ tải tính toán cho khu dân... tải tính toán Hiện nay có nhiều phương pháp xác định phụ tải tính toán Nhưng phương pháp đơn giản tính toán thuận tiện thường cho sai số lớn, ngược lại nếu độ chính xác cao thì phương pháp phức tạp Vì vậy tuỳ theo giai đoạn thiết kế, tuỳ theo yêu cầu cụ thể mà chọn phương pháp thích hợp Sau đây là một số phương pháp xác định phụ tải tính toán thường dùng nhất 2.3.1 Xác định phụ tải tính toán Ptt theo... biệt Sơ đồ đấu dây hình tia có những ưu và nhược điểm sau :  Ưu điểm : - Vốn đầu tư và sụt áp thấp - Khi có sự cố trên một nhánh nào đó thì các nhánh khác vẫn hoạt đông bình thường - Độ tin cậy cung cấp điện cao - Đơn giản trong vận hành và sữa chữa  Nhược điểm : - Vốn đầu tư cao - Sơ đồ trở nên phức tạp khi có nhiều phụ tải trong nhóm - Khi có sự cố trên đường trục chính thì tất cả các nhánh đều... tải - Phù hợp với địa hình của công trình 22 GVHD:TS Trịnh Trọng ChưởngLớp :Điện 4 –K5 Khoa :Điện Trường ĐHCN Hà Nội 4.2 Chọn phương án cung cấp điện phía ha thế : 4.2.1 Chọn phương án đi dây phía hạ thế: Có hai phương án đi dây phía hạ thế : Phương án 1 : + Phương án đi dây nổi :  Ưu điểm : - Dễ thi công công trình - Chi phí đầu tư xây dựng thấp - Dễ phát hiện sự cố , thời gian khắc phục sự cố nhanh... Bảng tính trị số theo và Trang 227 Giáo trình cung n hq K sdtb K max cấp điện Với =2,4 và =0,107 Ta được =3,43 Công suất tính toán của 1 hộ sử dụng điện: Từ công suất tính toán cho 1 hộ sử dụng điện ta tính được phụ tải tính toán cho cả khu dân cư Bảng 1.1 Kết quả tính toán phụ tải khu dân cư STT Tên phụ tải Số liệu 1 Ngõ số 1 20 hộ 2 Ngõ số 2 3 cos Ptt S tt (KW) (Kva) 35,4 41,65 20 hộ 0,85 0,85 35,4... Nội 177 Tổng 208,25 2.5 Xác định phụ tải chiếu sáng đường Mỗi ngõ dài 200 mét Ta lắp 4 bóng đèn chiếu sáng, mỗi bóng cách nhau 50 mét Bóng đèn được lắp ngay trên cột cấp điện cho khu dân cư Ta sử dụng thêm 1 dây chiếu sáng đèn riêng Bóng sử dụng là bóng compact 60 w Số bóng cần thiết cho 5 ngõ là: n=4.5=20 (bóng) Pcs = 20.60 = 1200( w) Công suất chiếu sáng cần thiết là: 17 GVHD:TS Trịnh Trọng ChưởngLớp . trong suốt quá trình hoàn thành đồ án này không tránh khỏi những sai sót .Chúng em mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô và các bạn để hoàn thiện tốt hơn. 4 GVHD:TS .Trịnh Trọng. × × ñm ñm 2.2.6.Hệ số đồng thời K đt Hệ số đồng thời là tỷ số giữa công suất tính toán cực đại tổng của một nút trong hệ thống cung cấp điện với tổng các công suất tính toán cực đại của các nhóm. max K =3,43 Công suất tính toán của 1 hộ sử dụng điện: Từ công suất tính toán cho 1 hộ sử dụng điện ta tính được phụ tải tính toán cho cả khu dân cư. Bảng 1.1 Kết quả tính toán phụ tải khu dân cư. STT