Thiết kế tối ưu mạng điện Trường Đại học Nha Trang

Thiết kế tối ưu mạng điện Trường Đại học Nha Trang

i LỜI CẢM ƠN Trong trình thực đề tài: “THIẾT KẾ TỐI ƯU MẠNG ĐIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG” cho em xin bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc đến Thầy Mai Văn Công Thầy Bùi Thúc Minh hướng dẫn, bảo tận tình để em hồn thành tốt Đồ án tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn Thầy, Cô môn giảng dạy, cung cấp cho em nhiều kiến thức suốt trình học tập trường Đại học Nha Trang Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy Trần Tiến Phức bác, anh phòng Quản trị thiết bị tạo điều thuận lợi giúp đỡ tơi nhiệt tình suốt q trình làm đồ án Xin gửi lời cảm ơn tới bạn bè dành thời gian, cơng sức để giúp đỡ suốt thời gian thực đề tài Nha Trang, ngày 06 tháng 06 năm 2010 Sinh viên Đàm Quang Ngọc ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC BẢNG .vi DANH MỤC CÁC HÌNH ix DANH MỤC VIẾT TẮT .x Chương MỞ ĐẦU 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG 1.2 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1.3 NHIỆM VỤ VÀ PHẠM VI CỦA ĐỀ TÀI 1.3.1 Nhiệm vụ 1.3.2 Phạm vi .2 1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.5 ỨNG DỤNG VÀ NHU CẦU THỰC TẾ CỦA ĐỀ TÀI .2 Chương THỰC TRẠNG HỆ THỐNG ĐIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG 2.1 MẶT BẰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG 2.2 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠNG CUNG CẤP ĐIỆN TRƯỜNG ĐHNT 2.3 CÔNG SUẤT CÁC TRẠM BIẾN ÁP 2.4 CÔNG SUẤT PHỤ TẢI ĐIỆN 2.4.1 Xác định phụ tải điện .4 2.4.2 Đồ thị phụ tải 2.4 ĐÁNH GIÁ CHUNG VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN 2.4.1 An toàn điện 2.4.2 Chất lượng điện 2.4.3 Độ tin cậy cung cấp điện 2.4.4 Tổn thất công suất .9 2.4.4 Đánh giá chung 13 2.5 CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG ĐIỆN 14 iii 2.5.1 Điều chỉnh điện áp hệ thống cung cấp điện 14 2.5.2 Nâng cao hệ số công suất cos 14 2.5.3 Các biện pháp khác 15 Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN 16 3.1 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN 16 3.1.1 Đặt vấn đề 16 3.1.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn 16 3.2 CHỌN PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN 20 3.3 TÍNH TỐN NGẮN MẠCH 20 3.3.1 Khái niệm chung 20 3.3.2 Phương pháp tính dòng ngắn mạch 22 3.4 CHỌN DÂY DẪN VÀ THIẾT BỊ BẢO VỆ 22 3.4.1 Chọn loại dây tiết diện dây dẫn 22 3.4.2 Chọn phương án nối dây hợp lý kinh tế kỹ thuật 25 3.4.2 Chọn thiết bị bảo vệ 29 3.5 BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 32 3.5.1 Đặt vấn đề 32 3.5.2 Các biện pháp nâng cao hệ số công suất cos tự nhiên 34 3.5.3 Dùng phương pháp bù công suất phản kháng để nâng cao cos 34 Chương THIẾT KẾ MỚI MẠNG ĐIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG 35 4.1 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN 35 4.1.1 Chọn phương pháp xác định phụ tải 35 4.1.2 Xác định phụ tải toàn trường 36 4.1.3 Xác định tâm phụ tải điện 86 4.2 CHỌN DUNG LƯỢNG VÀ SỐ LƯỢNG MÁY BIẾN ÁP 87 4.2.1 Chọn số lượng máy biến áp 87 4.2.2 Chọn dung lượng máy biến áp 88 4.2.3 Tính tổn thất cơng suất tổn thất điện máy biến áp 89 4.3 CHỌN PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN 91 iv 4.3.1 Chọn vị trí tủ 91 4.3.2 Phương án 1: Đặt trạm biến áp gồm máy 93 4.3.3 Phương án 2: Đặt trạm biến áp trạm gồm máy 99 4.3.4 Phương án 3: Đặt trạm biến áp trạm gồm máy 105 4.4 CHỌN DÂY DẪN VÀ THIẾT BỊ BẢO VỆ 112 4.4.1 Chọn dây dẫn mạng cao áp 112 4.4.2 Chọn dây dẫn mạng hạ áp 113 4.4.3 Lựa chọn APTOMAT 116 4.5 TÍNH TỐN NGẮN MẠCH CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN 119 4.5.1 Tính tốn ngắn mạch phía cao áp 119 4.5.2 Tính tốn ngắn mạch kiểm tra lại aptomat chọn 121 4.6 BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 128 4.6.1 Đặt vấn đề 128 4.6.2 Xác định dung lượng bù 128 Chương THIẾT KẾ LẠI MẠNG ĐIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG 131 5.1 PHÂN PHỐI LẠI PHỤ TẢI VỚI CÁC TRẠM BIẾN ÁP CÓ SẴN 131 5.1.1 Đặt vấn đề 131 5.1.2 Xác định phụ tải cho trạm biến áp 131 5.2 TÍNH TỔN THẤT CƠNG SUẤT VÀ KIỂM TRA LẠI TIẾT DIỆN DÂY DẪN CỦA CÁC TRẠM T120 VÀ T121 137 5.3 CHỌN DÂY DẪN VÀ THIẾT BỊ BẢO VỆ VỚI TBA T122 139 5.3.1 Chọn dây dẫn 139 5.3.2 Lựa chọn Aptomat 140 5.4 TÍNH TỐN NGẮN MẠCH VÀ KIỂM TRA APTOMAT ĐÃ CHỌN 140 5.4.1 Tính tốn ngắn mạch máy biến áp 140 5.4.2 Tính tốn ngắn mạch tủ phân phối 142 5.5 BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 143 5.5.1 Đặt vấn đề 143 5.5.2 Xác định dung lượng bù 144 v Chương KẾT LUẬN VÀ ĐỂ NGHỊ 146 6.1 KẾT LUẬN 146 6.2 ĐỀ NGHỊ 146 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Bảng tính tốn tổng cơng suất KTX theo Bảng 2.2 Bảng tính tốn tổng cơng suất max KTX vào cao điểm Bảng 2.3 Bảng tính tốn tổng cơng suất tồn trường theo Bảng 2.4 Phụ tải tính tốn trạm T120 Bảng 2.5 Phụ tải tính tốn trạm T121 Bảng 2.6 Tổn thất công suất đường dây trạm T120 12 Bảng 2.7 Tổn thất công suất đường dây trạm T121 13 Bảng 3.1 Mật độ dòng điện kinh tế 23 Bảng 3.2 Khấu hao hàng năm hao mòn phục vụ 25 Bảng 4.1 Bảng số liệu phụ tải giảng đường G1 36 Bảng 4.2 Bảng số liệu phụ tải giảng đường G2 37 Bảng 4.3 Bảng số liệu phụ tải giảng đường G3 38 Bảng 4.4 Bảng số liệu phụ tải giảng đường G4 39 Bảng 4.5 Bảng số liệu phụ tải giảng đường G5 40 Bảng 4.6 Bảng số liệu phụ tải giảng đường G6 41 Bảng 4.7 Bảng số liệu phụ tải giảng đường G7 42 Bảng 4.8 Bảng số liệu phụ tải giảng đường G8 43 Bảng 4.9 Bảng số liệu phụ tải ký túc xá K2 44 Bảng 4.10 Bảng số liệu phụ tải ký túc xá K3 45 Bảng 4.11 Bảng số liệu phụ tải ký túc xá K4 46 Bảng 4.12 Bảng số liệu phụ tải ký túc xá K5 47 Bảng 4.13 Bảng số liệu phụ tải hội trường A cũ 49 Bảng 4.14 Bảng số liệu phụ tải hội trường A 50 Bảng 4.15 Bảng số liệu phụ tải khu nhà khoa kỹ thuật tàu thủy 51 Bảng 4.16 Bảng số liệu phụ tải khu nhà khoa kinh tế 53 Bảng 4.17 Bảng số liệu phụ tải khu ban giám hiệu 54 Bảng 4.18 Bảng số liệu phụ tải khu nhà B3 55 Bảng 4.19 Bảng số liệu phụ tải khu nhà nuôi trồng 59 vii Bảng 4.20 Bảng số liệu phụ tải khu thực hành máy lạnh khoa chế biến 60 Bảng 4.21 Bảng số liệu phụ tải khu nhà quản trị thiết bị 63 Bảng 4.22 Bảng số liệu phụ tải khu nhà truyền thống 64 Bảng 4.23 Bảng số liệu phụ tải thư viện (TV) 65 Bảng 4.24 Bảng số liệu phụ tải trung tâm tin học ngoại ngữ (THNN) 66 Bảng 4.25 Bảng số liệu phụ tải khu bảo tàng ngư cụ 67 Bảng 4.26 Bảng số liệu phụ tải khu nhà môn ô tô 68 Bảng 4.27 Bảng số liệu phụ tải viện nghiên cứu công nghệ sinh học 69 Bảng 4.28 Bảng số liệu phụ tải nhà thi đấu 74 Bảng 4.29 Bảng số liệu phụ tải tin 75 Bảng 4.30 Bảng số liệu phụ tải quán cà phê Phượng 76 Bảng 4.31 Bảng số liệu phụ tải KTX K1 77 Bảng 4.32 Bảng số liệu phụ tải xưởng khí 78 Bảng 4.33 Bảng phụ tải từ tủ phân phối gia công 79 Bảng 4.34 Bảng phụ tải từ tủ phân phối hàn 80 Bảng 4.35 Bảng phụ tải từ tủ phân phối rèn dập nguội 81 Bảng 4.36 Bảng phụ tải từ tủ phân phối đèn chiếu sáng 82 Bảng 4.37: Bảng phụ tải tính tốn khu nhà 84 Bảng 4.38 Bảng số liệu tính tốn tâm phụ tải trường Đại học Nha Trang 86 Bảng 4.39 Thông số kỹ thuật máy biến áp ABB chế tạo 89 Bảng 4.40 Bảng số liệu công suất tủ 92 Bảng 4.41 Kết chọn cáp cao áp hạ áp phương án 96 Bảng 4.42 Tổn thất công suất tác dụng đường dây 97 Bảng 4.43 Bảng số liệu tính tốn tâm tải tủ phân phối với MBA 99 Bảng 4.44 Bảng số liệu tính tốn tâm tải tủ phân phối với MBA 99 Bảng 4.45 Kết chọn cáp cao áp hạ áp với máy biến áp 103 Bảng 4.46 Kết chọn cáp cao áp hạ áp với máy biến áp 103 Bảng 4.47 Tổn thất công suất tác dụng đường dây trạm biến áp 104 Bảng 4.48 Tổn thất công suất tác dụng đường dây trạm biến áp 104 viii Bảng 4.49 Bảng số liệu tính tốn tâm tải theo tủ phía bắc 106 Bảng 4.50 Bảng số liệu tính tốn tâm tải theo tủ bên phía nam 106 Bảng 4.51 Kết chọn cáp cao áp hạ áp với máy biến áp 109 Bảng 4.52 Kết chọn cáp cao áp hạ áp với máy biến áp 110 Bảng 4.53 Tổn thất công suất tác dụng đường dây trạm biến áp 111 Bảng 4.54 Tổn thất công suất tác dụng đường dây trạm biến áp 111 Bảng 4.55 Tổng kết tiêu kinh tế kỹ thuật phương án 112 Bảng 4.56 Thông số dây cao áp 112 Bảng 4.57 Bảng kiểm tra tiết diện dây dẫn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép máy biến áp 113 Bảng 4.58 : Bảng kiểm tra tiết diện dây dẫn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép máy biến áp 114 Bảng 4.59 Bảng thông số dây dẫn từ tủ phân phối đến khu nhà 115 Bảng 4.60 Bảng chọn aptomat nhánh 117 Bảng 4.61 Bảng chọn aptomat nhánh 117 Bảng 4.62 Bảng chọn aptomat cho khu nhà 118 Bảng 4.63 Bảng tính tốn ngắn mạch điểm với MBA 122 Bảng 4.64 Bảng tính tốn ngắn mạch điểm với MBA 125 Bảng 5.1 Bảng phụ tải tính tốn với trạm biến áp T122 133 Bảng 5.2 Bảng phụ tải tính tốn với trạm biến áp T120 135 Bảng 5.3 Bảng phụ tải tính tốn với trạm biến áp T120 137 Bảng 5.4: Tính tốn tổn thất đường dâycủa trạm T120 138 Bảng 5.5: Tính tốn tổn thất đường dây trạm T121 138 Bảng 5.6 Chọn lại tiết diện dây cho nhánh 139 Bảng 5.7 Bảng chọn tiết diện dây dẫn 139 Bảng 5.8 Bảng chọn Aptomat cho tủ điện 140 Bảng 5.9: Bảng tính tốn ngắn mạch điểm 142 Bảng 5.10: Bảng phụ tải tính tốn trạmT120 144 ix DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1: Đồng hồ HIOKI 3286-20 Hình 2.2: Đồ thị phụ tải trường Đại học Nha Trang Hình 4.1: Hình vẽ MBA 88 Hình 4.2: Sơ đồ tính tốn ngắn mạch phía cao áp 119 Hình 4.3: Sơ đồ thay tính tốn ngắn mạch phía cao áp 120 Hình 5.1: Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện tạm T122 132 Hình 5.2: Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện trạm T120 134 Hình 5.3: Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện trạm T121 136 Hình 5.4: Sơ đồ lắp đặt tủ bù cho trạm T120 145 x GIẢI THÍCH THUẬT NGỮ VÀ CHỮ VIẾT TẮT ĐHNT : Đại học Nha Trang MBA : Máy biến áp TBA : Trạm biến áp KTX : Ký túc xá TĐ1  TĐ7 : Các tủ điện TPPC1  TPPC17 : Các tủ phân phối TĐ_1.1 : Tủ điện giảng đường G1 TĐ_1.2 : Tủ điện giảng đường G2 TĐ_1.3 : Tủ điện khu nuôi trồng TĐ_2.1 : Tủ điện giảng đường G3 TĐ_2.2 : Tủ điện KTX K6 TĐ_3.1 : Tủ điện khu B3 TĐ_3.2 : Tủ điện bảo tàng ngư cụ TĐ_4.1 : Tủ điện viện công nghệ sinh học môi trường TĐ_4.2 : Tủ điện hội trường A cũ TĐ_5.1 : Tủ điện khu thực hành máy lạnh khoa chế biến TĐ_5.2 : Tủ điện hội trường A TĐ_6.1 : Tủ điện giảng đường G4 TĐ_6.2 : Tủ điện giảng đường G5 TĐ_6.3 : Tủ điện giảng đường G6 TĐ_7.1 : Tủ điện giảng đường G7 TĐ_7.2 : Tủ điện KTX K7 TĐ_7.3 : Tủ điện cà phê Phượng TĐ_7.4 : Trung tâm tin học ngoại ngữ TĐ_8.1 : Tủ điện thư viện 134 5.1.2.2 Xác định phụ tải với trạm biến áp T120  Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện Hình 5.2: Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện trạm T120 Sau nhân công suất toàn phần (Bảng 4.37) với hệ số đồng thời (kđt = 0.5) ta có bảng 5.2 135 Bảng 5.2 Bảng phụ tải tính tốn với trạm biến áp T120 TỦ ĐIỆN KTX –K2 31.21 KTX - K3 43.18 34.00 Nhà truyền thống 5.87 Khu quản trị thiết bị 16.36 G8 40.51 Ban giám hiệu 32.63 Viện CNSH 108.21 A cũ 3.35 Nhà thi đấu 19.63 Tổng 392.64 Công suất MBA TĐ3 57.70 KTX - K4 TĐ2 Stt (kVA) KTX - K5 TĐ1 KHU VỰC 400 5.1.2.3 Xác định phụ tải với trạm biến áp T121  Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện 136 Hình 5.3: Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện trạm T121 137 Sau nhân cơng suất tồn phần (Bảng 4.37) với hệ số đồng thời (kđt = 0.5) ta có bảng 5.3 Bảng 5.3 Bảng phụ tải tính tốn với trạm biến áp T120 Tủ điện Khu vực G1 31.41 Xưởng khí 180.90 Khoa KTTT 69.34 Bộ mơn tơ 24.94 G2 25.68 Khu nuôi trồng 17.77 K6 60.23 G3 13.07 B3 107.08 Tổng 559.98 Công suất MBA TĐ1 29.56 Thư viện TPPC Stt (kVA) 630 TĐ Nhận xét: Ta phân bố phụ tải khu nhà hợp lý phương án dây ngắn tránh tổn thất công suất đường dây Ta nhận thất tổng công suất phụ tải ứng với máy biến áp nhỏ cơng suất máy biến áp Vậy ta phân chia phụ tải hợp lý 5.2 TÍNH TỔN THẤT CƠNG SUẤT VÀ KIỂM TRA LẠI TIẾT DIỆN DÂY DẪN CỦA CÁC TRẠM T120 VÀ T121  Trạm T120 Cơng thức tính Pdd = S tt R U dm Trong R = r0 x l r0: Điện trở dây dẫn [/km] 138 l: Chiều dài dây dẫn [km] r0 Tra bảng 8.8 [TL5, tr.49] Sau tính tốn ta có bảng 5.4 Bảng 5.4: Tính tốn tổn thất đường dâycủa trạm T120 Đường cáp Chiều Stt dài (m) (KVA) Itt (A) F (mm2) Icp R0 (/km) R () P (KW) TĐ2 - TĐ3 110 163.82 248.90 150 270 0.12 0.01 2.45 TPPC - TĐ2 158 226.55 344.21 150 270 0.12 0.02 6.74 TPPC - TĐ1 50 166.09 252.35 150 270 0.12 0.01 1.18 Tổng 10.38 Từ bảng trêm ta thấy đoạn dây từ TPPC đến tủ TĐ2 không thỏa mãn điều kiện Itt ≤ Icp Nên ta tăng tiết diện đoạn dây lên 240 mm2 có: Icp = 348 (A) > Itt (TPPC-TDD2) = 344.21 (A)  Trạm T121 Bảng 5.5: Tính tốn tổn thất đường dây trạm T121 Đường cáp Chiều Stt dài (m) (KVA) Itt (A) F (mm2) Icp R0 (/km) R () P (KW) TĐ1 - TĐ2 144.00 180.38 274.06 95.00 198.00 0.12 0.02 3.89 TPPC - TĐ1 23.00 95.00 198.00 0.12 0.00 0.96 223.83 340.07 Tổng 4.85 Từ bảng 5.5 ta thấy đường dây có tiết diện nhỏ dẫn đến khơng thỏa mãn điều kiện dịng phát nóng cho phép Tức Itt < Icp Ta cần nâng tiết diện dây lên cho phù hợp với tải sử dụng ta có bảng 5.6 139 Bảng 5.6 Chọn lại tiết diện dây cho nhánh Chiều Stt dài (m) (KVA) TĐ1 - TĐ2 144.00 180.38 274.06 185.00 298.00 0.10 0.014 3.21 TPPC - TĐ1 23.00 0.05 0.001 0.43 Itt (A) F (mm2) R0 P R () (/km) (KW) Đường cáp Icp 223.83 340.07 240.00 348.00 Tổng 3.64 Sau chọn tiết diện ta kiểm tra lại điều kiện thấy thỏa mãn 5.3 CHỌN DÂY DẪN VÀ THIẾT BỊ BẢO VỆ VỚI TBA T122 5.3.1 Chọn dây dẫn Dây dẫn mạng điện trường ta mạng điện áp thấp ta chọn theo điều kiện phát nóng Tương tự tính tốn phương án thứ ta có bảng 5.7 Bảng 5.7 Bảng chọn tiết diện dây dẫn Đường cáp Chiều dài Stt (KVA) Imax (A) (m) F (mm2) Icp (A) TĐ4 - TĐ5 106.00 144.77 220.02 120.00 228.00 TĐ7 - TĐ4 85.00 182.22 276.93 185.00 298.00 TĐ5 - G4 60.00 7.87 11.96 35.00 108.00 TĐ5 - G5 52.00 8.66 13.16 35.00 108.00 TĐ5 - G6 43.00 25.78 39.18 35.00 108.00 TĐ5 - TH máy lạnh 156.00 102.46 155.71 70.00 163.00 TĐ4 - G7 20.00 37.45 56.91 35.00 108.00 TĐ7 - K7 75.00 199.33 302.93 200.00 311.00 TĐ7 - Cà phê Phượng 15.00 23.75 36.09 35.00 108.00 TĐ7 - Trung tâm TH & NN 29.00 10.63 16.16 35.00 108.00 140 5.3.2 Lựa chọn Aptomat Tương tự mục 4.4.3 Aptomat chọn theo điều kiện sau: - Uđm ≥ Uđmlv - Iđm ≥ Itt - Icắt ≥ IN Bảng 5.8 Bảng chọn Aptomat cho tủ điện Stt Trên đoạn Stt (KVA) Itt (A) Loại Aptomat Iđm (A) Uđm (V) Icắt (KA) TPPC - TĐ7 415.00 630.70 ABS 803b 700 460 50 TĐ7 - TĐ4 182.22 276.93 ABE 403b 300 460 25 TĐ4 - TĐ5 144.77 220.02 ABE 403b 300 460 25 TĐ5 - G4 7.87 11.96 ABS 53b 50 460 10 TĐ5 - G5 8.66 13.16 ABS 53b 50 460 10 TĐ5 - G6 25.78 39.18 ABS 53b 50 460 10 TĐ5 - TH máy lạnh 102.46 155.71 ABE 203b 200 460 18 TĐ4 - G7 37.45 56.91 ABE 103b 100 460 10 TĐ7 - K7 199.33 302.93 ABE 403b 400 460 25 10 TĐ7 - Cà phê Phượng 23.75 36.09 ABS 53b 50 460 10 TĐ7 - Trung tâm TH & NN 10.63 16.16 ABS 53b 50 460 10 11 5.4 TÍNH TỐN NGẮN MẠCH VÀ KIỂM TRA APTOMAT ĐÃ CHỌN 5.4.1 Tính tốn ngắn mạch máy biến áp  Sơ đồ thay tính tốn ngắn mạch phía hạ áp 141 Hình 5.3: Sơ đồ thay tính tốn ngắn mạch  Thông số kỹ thuật trạm biến áp T122 - Điện áp định mức 22/0.4 KV - Công suất định mức: SdmMBA = 630 kVA - SttT122 = 415.93 KVA (Từ bảng 5.1 tr.159) - Tổn hao không tải: P0 = 787W = 0.787kW - Tổn hao ngắn mạch: PN = 6500W = 6.5kW - Điện áp ngắn mạch: UN% = % - Dịng điện khơng tải: I0 = %  Xác định tổng trở MBA RB = PN * U dm 6.5 * 400 =  2.62 x 10-3 () 2 S dm 415.93 ZB = U N % * U dm * 400 = = 10.16 x 10-3 () 100 * 630 100 * S dm XB = 2 Z B  RB = 10.16  2.62 = 9.82 x 10-3 ( IN(TCBA) 400  10.16  10 3 = 22.733 (kA) 142 Ta có ixk1 = 1.3   22.733 = 41.79 (KA) Lấy kxk = 1.3 MBA có S = 630 KVA UN% = 4% [1, tr.245] - Kiểm tra aptomat tổng loại ABS 1003b có: Icắt = 65 (KA) > 22.733 (KA) = IN Vậy aptomat chọn thỏa mãn điều kiện ổn định động 5.4.2 Tính tốn ngắn mạch tủ phân phối Bảng 5.9: Bảng tính tốn ngắn mạch điểm Điểm NM THỨ TỰ MBA R (m) X(m) 2.62 0.15 2.62 AT2 Zd2 9.97 10.19 10.12 18.34 10.27 8.38 10.27 7.05 N6 10.27 10.00 23.55 9.81 10.00 22.36 10.33 25.00 23.58 9.79 25.00 0.15 8.42 21.23 AT7 Zd7 7.04 0.00 AT6 Zd6 32.80 0.15 19.86 N5 50.00 0.00 AT5 Zd5 14.15 0.15 21.19 N4 16.32 0.00 AT4 Zd4 65.00 0.15 31.15 N3 22.40 0.00 AT3 Zd3 10.31 0.15 12.81 N2 I_A 9.82 AT1 N1 Tổng trở I_N (KA) (m) 10.27 0.15 14.08 143 N7 35.31 AT8 Zd8 N8 10.57 67.58 3.42 10.00 10.57 63.44 3.64 10.00 58.80 3.93 10.00 77.84 2.97 18.00 22.53 AT12 N12 10.00 0.15 57.84 Zd12 6.92 27.25 AT11 N11 33.38 0.15 62.55 Zd11 10.42 31.44 AT10 N10 25.00 0.15 66.75 Zd10 6.27 10.48 AT9 N9 36.81 0.15 31.71 Zd9 10.42 10.57 0.15 41.81 77.11 10.57 Sau tính tốn dịng ngắn mạch ta so sánh với dòng cắt aptomat chọn ta thấy IN < Icắt Vậy Aptomat chọn thỏa mãn điều kiện ổn định động 5.5 BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 5.5.1 Đặt vấn đề Theo đánh giá chương hệ số cơng suất cịn thấp việc tính tốn bù cơng suất phản kháng cần thiết Hiện nhà trường có trạm biến áp sử dụng có trạm T121 tính tốn bù MBA Trạm T122 đưa vào vận hành lắp tủ bù tự động MBA, cịn trạm T120 chưa bù cơng suất phản kháng Chính ta cần bù tập trung hạ áp trạm T120 để nâng cao hệ số công suất cos 144 5.5.2 Xác định dung lượng bù Bảng 5.10: Bảng phụ tải tính tốn trạmT120 Tủ điện Stt (kVA) 45.41 35.60 57.70 23.91 18.17 31.21 KTX - K3 34.29 26.25 43.18 KTX - K4 26.94 20.74 34.00 Nhà truyền thống 4.52 4.68 5.87 Khu quản trị thiết bị 12.59 14.33 16.36 G8 31.60 25.34 40.51 Ban giám hiệu 25.78 19.87 32.63 Viện CNSH 88.97 59.61 108.21 A cũ 2.34 2.32 3.35 Nhà thi đấu 15.68 11.81 19.63 Tổng TĐ3 Q (KVAr) KTX –K2 TĐ2 Ptt (KW) KTX - K5 TĐ1 Khu vực 312.01 238.73 392.64 Ta có Ptt = 312.01 (KW) Từ bảng 5.10  cosT120 = 0.8 Xác định dung lượng bù Qbù = P(tg φ1 - tg φ2) Có cos φ1 = 0.8  tgφ1 = 0.75 Hệ số công suất ta cần nâng cao: cosφ2 = 0.95  tgφ2 = 0.33 Suy ra: Qbù = 312.01 * (0.75 – 0.33) = 131.04(KVAr) Theo dung lượng bù thực tế hãng sản xuất ta chọn tụ loại SHIZUKI 415V (Nhật Bản), tụ có dung lượng 25 (KVAr) phân bố Chọn CB cho tủ tụ bù 145 Ta có dung lượng bù tự động là: Qbù = x 25 = 150 KVAr Dòng điện định mức qua tụ là: I dm  Qbu  U dm  150  227.9( A)  0.38 Vì ta sử dụng điều khiển cấp nên dòng định mức qua CB là: I dm  227.9  37.98( A) Theo tính tốn ta chọn CB loại MCCB ABE 53b 40A hãng LG MCCB ABE 53b 40A có thơng số sau: TÊN MCCB SỐ CỰC U (V) Iđm (A) Icu (kA) ABE 103b 50A 415 40 14 Hình 5.4: Sơ đồ lắp đặt tủ bù cho trạm T120 146 Chương KẾT LUẬN VÀ ĐỂ NGHỊ 6.1 KẾT LUẬN Sau thời gian tìm hiểu, nghiên cứu nhận giúp đỡ nhiều người, đặc biệt Thầy Mai Văn Cơng Thầy Bùi Thúc Minh em hồn thành Đồ án tốt nghiệp thời hạn với nội dung sau:  Hiểu rõ hệ thống cung cấp điện toàn trường  Khảo sát thực trạng vẽ lại hệ thống cung cấp điện khu giảng đường, thí nghiệm, ký túc xá…  Lấy số liệu qua việc đo đạc, vẽ đồ thị phụ tải, đánh giá chất lượng điện hệ thống cung cấp điện trường  Thiết kế hệ thống cung cấp điện toàn trường  Thiết kế lại mạng cung cấp điện theo phương án tối ưu Do trình độ nhận thức kiến thức nhiều hạn chế nên chắn đề tài cịn nhiều sai sót, em mong đóng góp ý kiến thầy giáo bạn để em rút kinh nghiệm cho thân hoàn thiện 6.2 ĐỀ NGHỊ Do thời gian thực đề tài có hạn nên ngồi kết đạt em xin đề xuất số ý kiến sau:  Dùng phần mềm để tính tốn, thiết kế tối ưu hệ thống điện toàn trường  Lập dự tốn kinh phí tổ chức thi cơng 147 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Xuân Phú, Cung cấp điện, NXB KHKT 2003 [2] Ngô Hồng Quang, Thiết kế cấp điện, NXB KHKT 2005 [3] Nguyễn Hoàng Việt, Thiết kế hệ thống điện, NXB ĐHQG TpHCM 2003 [4] Ngô Hồng Quang, Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500kV, NXB KHKT 2000 [5] Phan Thị Thu Vân, Hướng dẫn đồ án môn học thiết kế cung cấp điện, NXB ĐHQG TpHCM 2001 [6] Quyền Huy Ánh, Giáo trình cung cấp điện, NXB ĐHQG TpHCM 2006 [7] Trần Quang Khánh, Hệ thống cung cấp điện, NXB KHKT 2006 [8] Schneider, Hướng dẫn lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC, NXB KHKT 2000 [9] Các vẽ thiết kế điện trường Đại học Nha Trang 148 PHỤ LỤC I Các vẽ kèm theo II Số liệu đo điện trường Đại học Nha Trang ... thực tế nên việc thiết kế tối ưu mạng cung cấp điện cho trường cần thiết 1.3 NHIỆM VỤ VÀ PHẠM VI CỦA ĐỀ TÀI 1.3.1 Nhiệm vụ Thiết kế tối ưu mạng cung cấp điện trường Đại học Nha Trang 1.3.2 Phạm... hiệu tiết kiệm điện Đề tài nghiên cứu ứng dụng trường Đại học Nha Trang 3 Chương THỰC TRẠNG HỆ THỐNG ĐIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG 2.1 MẶT BẰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG Khn viên trường ĐHNT có... phạm vi trường Đại học Nha Trang 1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Tìm tài liệu vẽ thiết kế điện trường Đại học Nha Trang - Khảo sát thực trạng lưới điện trường, lấy số liệu đo dòng điện, điện áp,