THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KT_KT CÔNG NGHIỆP

Có một dạng năng lượng, mà nó đã làm thay đổi cả thế giới.

Có một dạng năng lượng, mà nó đã làm thay đổi cả thế giới Cuộc sống của conngười, các sinh linh trên trên trái đất đảo lộn Nó dẫn dắt con người vượt qua thời kỳ

cổ điển, lạc hậu, để bước sang một thời kỳ mới Một thời kỳ của khoa học công nghệhiện đại, hoàn mỹ hơn tốt đẹp hơn

Điện năng là một dạng năng lượng phổ biến và có tầm quan trọng không thểthiếu được trong bất kỳ một lĩnh vực nào của nền kinh tế quốc dân của mỗi đất nước.Như chúng ta đã xác định và thống kê được rằng khoảng 70% điện năng sản xuất radùng trong các xí nghiệp, nhà máy công nghiệp Vấn đề đặt ra cho chúng ta là đã sảnxuất ra được điện năng làm thế nào để cung cấp điện cho các phụ tải một cách hiệuquả, tin cậy.Vì vậy cung cấp điện cho các nhà máy, xí nghiệp công nghiệp có một ýnghĩa to lớn đối với nền kinh quốc dân

Nhìn về phương diện quốc gia, thì việc đảm bảo cung cấp điện một cách liên tục

và tin cậy cho ngành công nghiệp tức là đảm bảo cho nền kinh tế của quốc gia pháttriển liên tục và kịp với sự phát triển của nền khoa học công nghệ thế giới

Khi nhìn về phương diện sản xuất và tiêu thụ điện năng thì công nghiệp là ngànhtiêu thụ nhiều nhất.Vì vậy cung cấp điện và sử dụng điện năng hợp lý trong lĩnh vựcnày sẽ có tác dụng trực tiếp đến việc khai thác một cách hiệu quả công suất của cácnhà máy phát điện và sử dụng hiệu quả lượng điện năng được sản xuất ra

Một phương án cung cấp điện hợp lý là phải kết hợp một cách hài hoà các yêucầu về kinh tế, độ tin cậy cung cấp điện, độ an toàn cao, đồng thời phải đảm bảo tínhliên tục cung cấp điện, tiện lợi cho việc vận hành, sửa chữa khi hỏng hóc và phải đảmbảo được chất lượng điện năng nằm trong phạm vi cho phép Hơn nữa là phải thuậnlợi cho việc mở rộng và phát triển trong tương lai

éIỆN_TéH16A -1–BÁO CÁO BÀI TẬP DÀI CUNG CẤP éIỆN

Xuất phát từ những yêu cầu thực tiễn đó, với những kiến thức được học tại môn :

Cung cấp điện , và qua 4 tuần thực tập cuối khoá em nhận được đề tài :

" THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO TRƯỜNG ĐẠI HỌC

KT_KT CÔNG NGHIỆP"

Trong thời gian làm Bài tập dài vừa qua, với sự cố gắng của bản thân đồng thời

với sự giúp đỡ của bạn bè, đặc biệt là sự giúp đỡ chỉ bảo tận tình của thầy giáo hướng

Đến nay em đã hoàn thành xong đề tài của mình Song do kiến thức củabản thân còn hạn chế, nên không tránh khỏi những sai sót Do vậy em rất mong nhậnđược sự góp ý của các thầy cô giáo, để em rút ra kinh nghiệm và làm tốt những đề tàisau

Nam Định, Ngày.02 tháng 06 năm 2010

Sinh viên thiết kế

Phạm ngọc Dũng

BẢNG THỐNG KÊ PHỤ TẢI TRONG TRƯỜNG ĐH-KT-KT-CN

éIỆN_TéH16A -3–BÁO CÁO BÀI TẬP DÀI CUNG CẤP éIỆN

TRƯỜNG éH KT_KT CễNG NGHIỆP -- KHOA éIỆN_éIỆN TỬ

éIỆN_TéH16A -4–BÁO CÁO BÀI TẬP DÀI CUNG CẤP éIỆN

éIỆN_TéH16A -5–BÁO CÁO BÀI TẬP DÀI CUNG CẤP éIỆN

1

17wc

57

SƠ ĐỒ MẶT BẰNG TRƯỜNG ĐH-KT-KT-CN

N

BĐ

18

ĐƯỜNG TRẦN HƯNG ĐẠO

TRƯỜNG éH KT_KT CễNG NGHIỆP -- KHOA éIỆN_éIỆN TỬ

GIỚI THIỆU CHUNG

Trường ĐH-KT-KT-CN với đặc điểm là nằm giữa trung tâm thành phố nên diệntích mặt bằng không rộng những vẫn bao gồm đầy đủ các đối tượng sử dụng điện:Nhà làm việc, khu hành chính, thư viện, giảng đường, xưởng thực tập, phòng thí

6

8

23

5 7

20

23

4KHU DÂN

Để tiện quan sát các khu vực tiêu thụ công suất nhỏ không vẽ trên sơ đồ

162221

1826

nghiệm, hội trường, kí túc xá sinh viên, câu lạc bộ thanh niên, và một số công trìnhnhỏ kèm theo khác, (Được trình bày trong sơ đồ mặt bằng trường).

Dựa vào chức năng của từng khu nhà ta có thể chia trường ra làm ba khu chính đó làkhu giảng đường , khu kí túc xá sinh viên và khu dành cho văn phòng các khoa ,cáchoạt động ngoài giờ,giải trí,và các khu vực khác cùng nằm trong khuôn viên trương và

có một cổng ra vào chung

Khu học tập bao gồm các khu giảng đường : nhà A1,nhà D, nhà C,nhà E (mới bổxung),một phòng học trên khu vực căng tin

Các khu giảng đường:

- Nhà A1 : 3 tầng tất cả làm giảng đường,(+ 01 văn phòng đoàn) mỗi tầng 3phòng (60 m2/1 phòng)

- Nhà A3 : 3 tầng mỗi tầng 8 phòng bao gồm: thư viện, phòng thực hành tin,phòng giáo trình, phòng y tế, các văn phòng hành chính diện tích trung bình mỗiphòng là 60m2 riêng thư viện có diện tích khoảng 120m2

- Nhà D : 3 tầng, hai tầng trên dùng làm giảng đường mỗi tầng 4 phòng với diệntích trung bình 40m2/1 phòng ,1tầng dưới gồm 6 phòng làm kí túc dành cho sinh viên

Các số liệu được cung cấp trên bảng (trang4).

Khu dành cho văn phòng các khoa ,các hoạt động ngoài giờ,giải trí,và các khu vựckhác:

+ Khu làm việc:(gồm văn phòng các khoa)

+ Hội trường lớn

+ Câu lạc bộ thanh niên

+ Đài phun nước

I, TẦM QUAN TRỌNG CẢU VIỆC XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA TOÀN TRƯỜNG

Khi thiết kế cung cấp điện cho một khu vực bất kì, nhiệm vụ đầu tiên của ngườithiết kế là xác định phụ tải điện của công trình đấy Tuỳ theo quy mô của công trình

mà phụ tải điện phải được xác định theo phụ tải thực tế hoặc còn phải kể đến khả năngphát triển của công trình trong tương lai 5năm , 10 năm hoạc lâu hơn nữa Chẳng hạnnhư để xác định phụ tải điện cho một phân xưởng thì chủ yếu dựa vào máy móc thực

tế đặt trong phân xưởng đó, xác định phụ tải cho một xí nghiệp thì ta phải xét tới khảnăng mở rộng của xí nghiệp trong tương lai gần còn đối với thành phố, khu vực thìchúng ta phải tính đến khả năng phát triển của chúng trong khoảng thời gian 5, 10năm sắp tới như vậy xác định phụ tải điện là giải bài toán dự báo phụ tải ngắn hoặcdài hạn

Dự báo phụ tải ngắn hạn tức là xác định phụ tải của công trình ngay khi công

trình đi vào hoạt động Phụ tải đó thường được gọi là phụ tải tính toán người thiết kế

cần biết được phụ tải tính toán để chọn các thiết bị điện như: máy biến áp , dây dẫn,các thiết bị đóng cắt, bảo vệ ,vv để tính được các tổn thất công suất, để chọn các thiết

bị bù,vv

Như vậy phụ tải tính toán là một số liệu quan trọng để thiết kế cung cấp điện.

Phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố như : công suất và số lượng các máy, chế

độ vận hành của chúng, quy trình công nghệ sản suất, trình độ vận hành của côngnhânvv vì vậy xác định phụ tải tính toán là một nhiệm vụ khó khăn nhưng rất quantrọng bởi vì nếu phụ tải tính toán nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ làm giảm tuổi thọ củacác thiết bị điện có khi dẫn tới nổ, cháy gây nguy hiểm cho tài sản và tính mạng củacon người và ngược lại nếu phụ tải tính toán lớn hơn so với yêu cầu thì sẽ gây lãng phí

do các thiết bị được chọn chưa hoạt động hết công suất

éIỆN_TéH16A -9–BÁO CÁO BÀI TẬP DÀI CUNG CẤP éIỆN

Do tính chất quan trọng của việc xác định phụ tải tính toán nên ta phải có nhữngphương pháp xác định phụ tải tính toán sao cho sai số là nhỏ nhất, dưới đây là một sốphương pháp xác định phụ tải tính toán thường dùng trong thiết kế hệ thống cung cấpđiện:

- Phương pháp tính theo hệ số yêu cầu

- Phương pháp tính theo công suất trung bình

- Phương pháp tính theo suất điện năng tiêu hao cho một đơn vị sản phẩm

- Phương pháp tính theo suất phụ tải trên một đơn vị sản suất./

Từ những yêu cầu và tầm quan trọng đã nêu trên ta có thể áp dụng để xác định phụ tảitính toán cho trường ĐẠI HỌC KINH TẾ KĨ THUẬT CÔNG NGHIỆP

- Để xác định phụ tải tính toán của toàn trường ta có thể dựa vào bảng phụ lục 1 để tra

hệ số nhu cầu (knc và cosϕ ) của các phân xưởng:

Phân xưởng nhuộm , tẩy, hấp 0.65 - 0.7 0.8 - 0.9

CHIẾU SÁNG CÔNG NGHIỆP

Phân xưởng nồi hơi 8 - 10

Trung tâm điều khiển nhà máy điện và trạm biến áp 25 - 30

CHIẾU SÁNG SINH HOẠT

Suất phụ tải tính toán cho các khu vực

Một số phương pháp & công thức dùng để xác định phụ tải tính toán:

Xác định phụ tải tính toán theo công thức:

+ PTT = Knc.∑

=

n i d P

+ Nếu hệ số công suất cosϕ của các thiết bị trong nhóm không giống nhau

thì ta tính hệ số công suất trung bình theo công suất sau:

éIỆN_TéH16A -11–BÁO CÁO BÀI TẬP DÀI CUNG CẤP éIỆN

+ cosϕtb =

n

n n

P P

P

P P

P

+ + +

+ + +

cos

cos cos

2 1

2 2 1

Xác định phụ tải chiếu sáng theo công thức:

+Pcs = P0.S

Với S là diện tích mặt bằng cần được chiếu sáng (m2 ), P0 là suất chiếu sáng(w/m

2), P0 là suất chiếu sáng được tra theo bảng:

- Ksd - hệ số sử dụng của nhóm thiết bị (tra sổ tay)

- Kmax - hệ số cực đại, tra đồ thị hoặc tra bảng theo hai đại lượng Ksd và nhq:

Ta cũng có thể xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị sản suất

Itt =

dm U

Stt

3

Để tiện cho việc xác định phụ tải tính toán của trường ta có thể chia các phụ tải ra làm 04 nhóm như sau:

+ Nhóm I gồm: Các khu nhà xưởng chính (xưởng may I, xưởng cơ khí , xưởngmay da, xưởng dệt, xưởng điện, xưởng điện tử)

+ Nhóm II gồm: Nhà D, Nhà khách , Nhà A3,Nhà vệ sinh(sau nhà D).

+ Nhóm III gồm: Hội trường lớn, Xưởng may II, nhà kí túc xá 3 tầng, nhà kí túc

xá 1 tầng, căng tin+01 phòng học , nhà làm việc, nhà A1

+ Nhóm IV gồm: Nhà C, Garage ôtô + hai phòng học, xưởng nhuộm , nhà E, câulạc bộ thanh niên

Vậy ta sẽ xác định phụ tải tính toán theo các nhóm như sau:

* Nhóm I:

+ Xưởng Cơ Khí: Với diện tích mặt bằng là: S = 160m2 có công suất đặt là Pđ =100(kw), tra bảng ta chọn hệ số nhu cầu Knc = 0.4, vì đặc điểm của xưởng cơ khí gồmcác máy móc thiết bị tối màu nên tra bảng ta chọn suất chiếu sáng là P0cs = 25 w/m2 :Vậy ta xác định được phụ tải tính toán cho xưởng cơ khí là:

PCK = 0,4.100 000 + 25.160 = 44 000(w) = 44(kw)

+ Xưởng May I: Với diện tích mặt bằng là S = 120m2 có công suất đặt Pđ =100(kw), tra bảng ta chọn hệ số nhu cầu Knc = 0.8, tra bảng ta chọn suất phụ tải chiếusáng là P0cs = 25 w/m2:

Vậy phụ tải tính toán của phân xưởng May I là:

PMI = 0,8.120 +12.120 = 97.44(Kw)

+ Xưởng Điện Tử : Với diện tích mặt bằng S = 60m2 có công suất đặt là Pđ =3(kw).Với đặc điểm là xưởng thực hành lắp ráp các mạch điện tử hơn nữa lại có nhiềulinh kiện điện tử nhỏ nên cần chiếu sáng rõ dàng vì vậy tra bảng ta chọn suất phụ tảichiếu sáng là P0cs = 25 w/m2 ,chọn hệ số nhu cầu Knc = 0.7:

Vậy ta xác định được phụ tải tính toán của xưởng điện tử là:

PĐT= 3.0.7 + 20.60 = 3.3(kw)

+ Xưởng Da Giày : Với diện tích mặt bằng là S = 60m2 và có những đặc điểmtương tự như xưởng may nên ta chọn hệ số nhu cầu là Knc = 0.8, chọn suất phụ tảichiếu sáng P0cs = 20 w/m2 :

⇒ Phụ tải tính toán của xưởng Da Giày là:

Vậy công suất tính toán sưởng điện là:

PĐ = 0,7.5 + 20.60 = 4.7(kw)

éIỆN_TéH16A -13–BÁO CÁO BÀI TẬP DÀI CUNG CẤP éIỆN

+ Phân xưởng Nguội: Với công suất dặt là Pđ = 5(kw) và diện tích mặt bằng là S

= 30m2 tra bảng ta chọn hệ số nhu cầu Knc = 0.4 và chọn suất phụ tải chiếu sáng là 0cs = 20 w/m 2 , vậy ta tính được công suất Phân Xưởng Nguội là:

Vì nhóm I là các khu nhà xưởng ta lấy cosϕtb = 0.7 (riêng xưởng thực tập cơ khí

có cosϕ = 0.4) nên ta xác định được STT1 và QTT1, ITT:

STT1 =

tb NI

P

ϕ cos = 1830..734 = 261.9(KVA)

+ Tầng dưới gồm 6 phòng kí túc xá mỗi phòng có diện tích là S = 25 m2 vì trong

kí túc xá trường không được đun nấu chỉ dùng chiếu sáng sinh hoạt và quạt mát mùa

hè nên tra bảng ta chọn suất phụ tải là P0 = 25 w/m2:

vệ sinh nhưng là nơi tiếp đón các khách quan trọng của trường nên tra bảng ta chọn

hệ số nhu cầu Knc = 0.7 và suất chiếu sáng P0cs = 20 w/m2,vậy ta tính được phụ tảicho nhà khách là:

25 w/m2 , 1 phòng phôtô giáo trình có diện tích S = 60 m2 chọn suất phụ tải P0= 25w/m2 :

⇒ P2A3 = 20.120 + 4.60.25 + 60.25 = 9500 (w) = 9.5 (kw)

Vậy tổng công suất của nhà A3 là:

PA3 = P1A3 + P2A3 = 19.2 + 9.5 = 28.7 (kw)

Khu nhà vệ sinh bố trí 3 bóng đèn sợi đốt 100w/1 bóng

⇒PVSII = 3.100 = 0.3(w)

⇔ Vậy tổng phụ tải toàn bộ nhón II là:

PNII = PD + PNK + PA3 + PVSII = 8.55 + 4.16 + 28.7 + 0.3 = 41.71(kw)

Vậy tổng công suất của nhà A1 là:

+Khu Kí Túc Xá nhà B: Là khu kí túc 03 tầng mỗi tầng 10 phòng với diện tích S

=20m2/01phòng tương tự tra bảng ta cũng chọn suất phụ tải P0 = 25 w/m2 :

độ cao nên ta chọn suất chiếu sáng là P0cs = 20 w/m2 ,và chọn hệ số nhu cầu Knc = 0.8:

éIỆN_TéH16A -15–BÁO CÁO BÀI TẬP DÀI CUNG CẤP éIỆN

⇒ Phụ tải tính toán xưởng May II là: PMII = 0,8.70 + 20.216 = 60.32(kw).

Khu Nhà Làm Việc: Gồm 2 tầng mỗi tầng 08 phòng với diện tích S =30m2/01,

là văn phòng làm việc của các khoa, phòng TCCBHSSV, phòng Đào Tạo, tra bảng tachọn suất phụ tải P0 = 20 w/m2:

Vậy phụ tải nhà làm việc: PNLV = 20.16.30 = 9600(w) = 9.6(kw)

Căng Tin + 01 Phòng Học: Tra bảng ta chọn P0 = 20 w/m2 với diện tích S

=30m2 cho căng tin và chọn suất chiếu sáng P0 = 15 w/m2 cho phòng học Vậy tổngcông suất là:

PCT = 20.1.30 + 15.30 = 1050(w) = 1.05(kw)

+ Phòng Bảo Vệ: Gồm 01 quạt treo tường 0.1(kw) và 01 bóng điện 100(w) ⇒

P-BV = 0.2(kw).

+ Động cơ vận hành đóng mở cổng có công suất PVHC = 1.7(kw)

+ Các khu nhà vệ sinh chỉ dùng các bóng đèn sợi đốt với công suất

P = 0.1(kw)/01 bóng gồm 03 nhà mỗi nhà 03 bóng vậy ta tính được tổng côngsuất các khu nhà vệ sinh: PVS = 3.3.0,1 = 0.9(kw)

⇒Ta xác định được tổng phụ tải nhóm III là:

PNIII = PA1 + PKTX + PHTL + PMII + PNLV + PCT + PBV + PVHC + PVS

) 59 266 ( ) 6 313

⇒ PC1 =15.(7.2 + 5).60 = 17100 (w) = 17.1 (kw)

+ Tầng hai có hai bố trí hai phòng thực hành tin PLC & CLC cho hai khoa Điện Điện tử và khoa Cơ khí chế tạo máy mỗi phòng cũng có diện tích là S = 60m2 trabảng ta chọn suất phụ tải P0 = 25w/m2:

Garage ôtô + 02 phòng học: riêng garage ôtô dùng hai bóng đèn loại 100W , 02phòng học chọn suất phụ tải là 15 W/ m2 vậy ta xác định được phụ tải tính toán PG =

100 + 15.100 = 1.6(kw)

+ Xưởng nhuộm :Tra bảng ta chọn hệ số nhu cầu Knc = 0.8 chọn P0cs = 20 w/m2 :

⇒ Phụ tải tính toán Xưởng nhuộm: PXN = 0,8.1 + 20.50 = 1.8(kw)

Câu Lạc Bộ Thanh Niên: Có diện tích mặt bằng S =100m2 chỉ diễn ra các hoạtđộng sinh hoạt đầu khoá và chỉ dùng chiếu sáng và quạt mát, tra bảng ta chọn suất phụtải P0 = 15 w/m2:

Phụ tải tính toán của CLBTN: PCLBTN = 15.100 = 1500(w) = 1.5(kw)

⇒Phụ tải tính toán nhóm IV:

PNIV = PC + PG + PXN + PE + PCLB= 17.1 + 1.6 + 1.8 + 0.9 + 1.5 = 22.9(kw).STT4 = cosP NIVϕ

Vậy tổng phụ tải tính toán của toàn trường là:

P TT = PNI + PNII + PNIII + PNIV = 183.34 + 41.71 + 266.59 + 22.9 = 514.54(kw).

Chọn hệ số đồng thời kdt = 0.8 ta xác định được phụ tải tính toán toàn phần:

+ + +

n

n n P P

P

P P

P

cos

cos cos

2 1

2 2 1

54 514

85 , 0 2 , 331 7 , 0 34 ,

= 0.73Dung lượng tính toán toàn trường:

STT ∑ =

tb TTP

P

ϕ cos = 0 73

54 514

= 704,8(KVA)STTP =

tb TTP

P

ϕ cos = 4110.,73632 = 563.8(KVAR)Dung lượng tính toán dự phòng được xác định theo công thức:

Từ những tính toán trên ta có bảng thống kê các phụ tải theo các nhóm như sau:(Trang bên)

II Phương án cấp điện:

Dựa vào dung lượng tính toán dự phòng (SDP) ta có hai phương án cấp điện chotrường:

- Phương án 1 : Chọn hai máy biến áp loại 300KVA do ABB chế tạo

- Phương án 2 : Chọn một máy biến áp loại 600KVA cũng do ABB chế tạo

⇒ Nên chọn phương án thứ hai vì việc lắp đặt sẽ gọn gàng và tiện vận hành ,giảm được chi phí lắp đặt và sửa chữa

+ Nhờ có sơ đồ mặt bằng , công suất , mật độ phụ tải và diện tích các khu nhà ta cóthể xác định được vị trí đặt trạm biến áp nằm trong khuôn viên trường, sau chợ MỹTho ,giữa hai khu nhà C &D ,đặt vị trí trạm ở đây có những ưu điểm sau:

- Địa điểm này có ít sinh viên qua lại vì vạy nó đảm bảo được yêu cầu an toan chongười, liên tục cấp điện

- Gần trung tâm phụ tải, (Gần các khu xưởng có công suất lớn)vì vậy nó thuận tiệncho nguồn cung cấp đi tới

- Thao tác vận hành và quản lí dễ dàng hơn nữa có vị trí thoáng mát không có cây

to xung quanh

- Khi xảy ra sự cố cũng ít ảnh hưởng đến những toà nhà chính, tránh được bụi bặmhơn so với khi đặt trạm kề với hai trục đường chính (Trường Chinh & Trần HưngĐạo)

- Nhược điểm: Vì yêu cầu an toàn mà trạm không đặt đúng ở tâm phụ tải nên sẽtốn kim loại màu nhiều hơn trong sơ đồ đi dây:

Vậy phương án cấp điện cụ thể là:

Điện năng cung cấp cho trường sẽ được lấy từ trạm biến áp trung gian của thànhphố xuống sứ cách điện qua cầu dao cách ly xuống hệ thống chống sét van và hệthống cầu chì tự rơi sau đó mới suống máy biến áp đặt riêng cho trường

- Đặt một trạm biến áp dưới mặt đất, trong trạm đặt một máy biến áp (600KVA)nằm giữa hai khu nhà C & D bên trong khu tường bao của trường.

Đặt trong trạm Biến áp một tủ phân phối: Bên trong gồm hệ thống đồng hồ đo vôcông và hữu công qua một bộ biến dòng TI gồm 3 cái do liên xô chế tạo

Từ tủ phân phối ta đi hai lộ xuống hai tủ phân phối dưới đất, tủ1 bên trong đặt 1áptômát tổng và 4 áptômát nhánh phân phối điện xuống từng nhóm, tủ 2 bên trong cóđặt hệ thống tụ bù cosϕ, cả hai tủ đều trang bị hệ thống chống sét hạ thế.

III, Lựa chọn các thiết bị điện

Những điều kiện chung để chọn thiết bị điện:

1 Chọn thiêt bị điện và các bộ phận dẫn điện theo điều kiện làm viêc lâu dài:

a/ Chọn theo điện áp định mức:

Điện áp định mức của thiêt bị điện (TBĐ), được ghi trên nhãn máy phù hợp với độcách điện của nó Mặt khác khi thiết kế chế tạo các thiết bị điện đều có độ bền về điệnnên cho phép chúng làm việc lâu dài không hạn chế với điện áp căôhn định mứ 10 -15% và gọi là điện áp làm việc cực đại của thiết bị điện Như vậy trong điều kiện làmviệc bình thường, do độ chêng lệch điện áp không vượt quá 10 - 15% điện áp địnhmức nên khi chpnj thiết bị điện phải thoả mãn điều kiện sau đay:

Uđm TBD ≥ Uđm,mTrong đó :

+ Uđm TBD - Điện áp định mức của mạng điện+ Uđm,m - Điện áp định mức của TBĐ:

Uđm TBD + ∆ Uđm TBD ≥ Uđm,m + ∆Um

Trong đó:

+ ∆ Uđm TBD - độ tăng điện áp cho phép của thiết bị điện+ ∆Um - độ lệch điện áp có thể của nmạng so với điện áp địnhmức trong điều kiện vận hành

éIỆN_TéH16A -19–BÁO CÁO BÀI TẬP DÀI CUNG CẤP éIỆN

Đối với thiết bị điện ,sứ cách điện và cáp điện lực trong điều kiện vận hành điện ápcho phép tăng đến một trị số nào đấy Bảng dưới đây ghi rõ trị số độ lệch điện áp chophép tương đối so với điện áp cho phép của TBĐ.

Cáp điện lực: 1,1 Kháng điện: 1,1

Cáp chống sét: 1,25 Máy biến dòng điện: 1,1

Sứ cách điện: 1,15 Máy biến điện áp: 1,1

Dao cách ly: 1,15 Cầu chì: 1,1

Ilv, max ≤ Iđm TBĐĐòng điện làm việc cực đại của các mạch được tính như sau:

- Đối với đường dây làm việc song song: Tính khi cắt bớt một đường dây

- Đối với mạch máy biến áp tính khi MBA sử dụng khả năng quá tải cẩu nó

- Đối với đường dây cáp không có khả năng dự trữ: tính khi sử dụng khả năng quátải của nó

- Đối với thanh góp nhà máy điện, trạm biến áp , các thanh dẫn mạch phân đoạn vàmạch nối TBĐ : Tính trong điều kiện chế độ vận hành là xấu nhất

- Đối với máy phát điện, tính bằng 1,05 lần dòng điện định mức của nó vì máy phátđiện chỉ cho phép dòng điẹn quá tải đến 5%

Các TBĐ được chế tạo với nhiệt độ định mức của môi trường xung quang là +35 0

C , nếu nhiệt độ môi trường xung θxqquanh khác nhiệt độ định mức thì phải hiệu

chỉng dòng điện cho phép của TBĐ, Cụ thể như sau:

Nếu θxq >350C thì:

I'cp = Iđ, TBĐ C

cp

xq cp

Trong đó:

cp

θ - Nhiệt độ cho phép nhỏ nhất đối với các phần riêng rẽ của TBĐ.

Nếu θxq<350C thì dòng điện I'cp có thể tăng lên 0,005Iđm,TBĐ mỗi khi nhiệt độgiảm xuống 10C so với +350C, nhưn g tất cả không được vượt quá 0,20Iđm,TBĐ

2 Kiểm tra thiết bị điện ,sứ cách điện và các bộ phận dẫn điện theo dòng điện

ngắn mạch.

a/ Kiểm tra ổn định động:

Điều kiện kiểm tra ổn định động của TBĐ là:

i đmđ ≥ i xk

Trong đó:

i đmđ - biên độ dòng điện cực đại cho phép đặc trưng ổn định đọng cao củaTBĐ;

i xk - biên độ dòng điện ngắn mạch xung kích

Như vậy khả năng ổn định động (khả năng chống lại tác dụng của lực điện động)của TBĐ được đặc trưng bởi dòng điện ổn định động định mức là dòng điện lớn nhất

có thể chạy qua TBĐ mà lực điệnđộnh do nó sinh ra không thể phá hoại TBĐ được

b/ Kiểm tra ổn định nhiệt:

kiểm tra ổn định nhiệt TBĐ dựa vào điều kiện sau:

I2 đm, nh.tđm, nh ≥ I2∞tqđ Hoặc:

Iđm, nh ≥ I∞

nh dm

qd t

Iqd - thời gian tác động quy đổi của dòng ngắn mạch khi kiểm tra ổn địnhnhiệt của TBĐ và các bộ phận dẫn điện khác, thơiư gian tác động quy đổi của dòngngắn mạch được xác định như là trổng thời gian tác động của bảo vệ chính đặt tại chỗmáy cắt điện sự cố với thời gian tác động toàn phần của máy cắt điện đó

TRong tài liệu kĩ thuật nhà chế tạo cho ta Idm,nh ứng với thời gian 5" hay10" Từđay đẻ kiểm tra TBĐ cần phải tính các đại lượng I∞ và Iqd

PHẦN II: CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN LẮP ĐẶT CHO

TRƯỜNG

A Chọn máy biến áp:

Để chọn máy biến áp ta có thể căn cứ vào các điều kiện sau để lựa chọn và kiểmtra:

Đại lượng chọn và kiểm tra Điều kiện

Phụ tải một pha, VA Sđm2,ph ≥ S2,ph

Điều kiện lựa chọn máy biến áp

Công suất sau khi hiệu chỉnh được xác định theo công thức:

5 30

Trọnglượng ,Kg

500 10 0.4 1000 7000 4.5 1585-955-1710 1866

Thông số kĩ thuật của máy biến áp loại 630(KVA) do ABB chế tạo.

Kiểm tra thấy Sđm,BU = 500(KVAR) > Sđm,m = 420.32(KVAR)

Dung lượng MBA lớn hơn phụ tải của toàn trường:

m dm

, kVAr;

i% - giá trị tương đói của dòng điện không tải, cho trong lý lịch máy

UN% - giá trị tương đối của điện áp ngắn mạch, cho trong lý lịch máy

Ki tính toán sơ bộ ta có công thức sau:

∆QB = (0,105 ÷ 0,125).Sđm

Hoặc ta có thể lấy các giá trị trong khoảng sau i% = 5 ÷7, và UN% = 5,5

Thay các giá trị vào ta xác định được:

∆QB = 0,125.500 = 6,25 kVAr

2.Tổn thất điện năng trong máy biến áp

tổn thất điện năng trong máy biến áp được xác định theo công thức sau:

S

τ ;

éIỆN_TéH16A -23–BÁO CÁO BÀI TẬP DÀI CUNG CẤP éIỆN

Trong đó: t là thời gian vận hành thực tế của máy biến áp, (h) Bình thường máybiến áp được đóng suốt một năm nên lấy t = 8760h.

τ Thời gian tổn thất công suất lớn nhất tra bảng 4-1 (trang49)

Thay các giá trị vào ta có:

Vậy máy biến áp đã chọn thoả mãn điều kiện

Ta xây dựng trạm biến áp theo hình thức Trạm Cột (còn gọi là trạm bệt)

Trạm cột thường được dùng ở những nơi có điêu kiện đất đai, như vùng nôngthôn, cơ quan,xí nghiệp nhỏ và vừa

Đối với loại trạm này, thiết bị cao áp đặt trên cột, máy biến áp đặt bệttrên bệ ximăng, dưới đất, tủ phân phối hạ áp đặt trong nhà

So sánh với điều kiện thực tế của trường là diện tích không lớn nên giải pháp xâydựng trạm bệ là hoàn toàn phù hợp

B.Lựa chọn máy biến dòng điện BI:

Máy biến dòng điện có nhiệm vụ biến đổi dòng điện lớn (sơ cấp) thành dòng điện5A thứ cấp, để cung cấp cho các thiết bị đo lường, bảo vệ role và tự động hoá Máybiến dòng điện được lựa chọn theo điều kiện điện áp, dòng điện , phụ tải phía thứ cấp,cấp chính xác và kiểm tra theo điề kiện ổn định động và ổn định nhiệt Ngoài ra cònphải chọn loại BI phù hợp với nơi lắp đặt như: Trong nhà, ngoài trời , lắp trên thanhcái, lắp xuyên tường bảng dưới đây trình bày tóm tắt các điều kiện lựa chọn máy biếndòng

Để chọn máy biến dòng ta có thể căn cứ vào các tiêu chuẩn cho trong bảng sau:

Đại lượng lựa chọn và kiểm tra Điều kiện

Điện áp định mứcc ,KV Uđm, BI ≥ Uđm, m

Dòng điện sơ cấp định mức A Iđm,BI ≥ 1I.cb2

Phụ tải cuộn dây thứ cấp ,VA S2đm, BI ≥ STT

Hệ số ổn định động

Kđ ≥

BI dm

xk I

I

,

2

Hệ số ổn định nhiệt

Knh ≥

nh dm BI

I

tqd I

, ,

công suất định mức, VA và phụ tảithứ cấp,Ω khi câp chính xác

Sốcuộndây thứcấp

Thông số kĩ thuật máy biến dòng điện do liên xô chế tạo

*Chú thích:T - máy biến dòng, II kiểu xuyên tường, III kiểu thanh cái, φ - cách điện

bằng sứ

C Lựa chọn và kiểm tra cầu dao cách ly.

Nhiệm vụ chủ yếu của cầu dao cách ly là tạo ra một khoảng hở cách điện trôngthấy giữa bộ phận đang mang dòng điện và bộ phận được cắt điện nhằm mục đíchđảm bảo an toàn cho các nhân viên sởa chữa thiết bị điện Cầu dao cách ly không có

bộ phận dập tắt hồ quang lên không thể cắt được dòng điện phụ tải , nếu nhầm lẫndùng cầu dao cách ly đẻ cắt dòng điện phụ tải thì có thể hồ quang phát sinh sẽ gâynghuy hiểm như hỏng cầu dao cách ly và các bộ phận thậm trí có thể gây ngắn mạchgiũa các pha, vì vậy dao cách ly chỉ dùng để đóng cắt mạch điện khi không có dòngđiện

Cầu dao cách ly được chế tạo với các cấp điện áp khách nhau (6, 10, 22, 35, 110,

KV ).Có loại một pha loại 3 pha , loại trong nhà , loại ngoài trời

Đóng cắt cầu dao cách ly có thể thực hiện bằng tay hoặc bằng điện

éIỆN_TéH16A -25–BÁO CÁO BÀI TẬP DÀI CUNG CẤP éIỆN

Cầu dao cách ly được chọn theo dòng điện định mức, điện áp định mức và kiểmtra ổn định động, ổn định nhiệt độ khi ngắn mạch.

Với điều kiện của trường ta chọn cầu dao cách ly đặt ngoài trời, để chọn cầu dao cách

ly ta cũng căn cứ vào những điều kiện cho trong bảng sau:

Dòng điện lâu dài dịnh mức, A Iđm, CDCL≥ Ilv max

Dòng điện ngắn mạch xung kích cho phép, KA Iđm,đ ≥ Ixk

Dòng điện ổn định nhiệt, KA Iđm,nh≥ I∞ tdm tqd nh

Kiểm tra lại cầu dao cách ly đã chọn:

Dòng điện xung kích cầu dao được xác định theo công thức :

ixk = 2.1,3.iN1,3 là hệ số xung kích

thay số ta tính được giá trị của dòng xung kích:

ixk = 2.1,3.16 = 29,4A

Ta có Ilv max = 625,4A < Iđm =630A.(thoả mãn)

c1 Lựa chọn và kiểm tra cầu chì cao áp:

Cầu chì dùng để bảo vệ mạch điện xoay chiều và một chiều khi quá tải hay ngắnmạch , thời cắt mạch của cầu chì phụ thuộc nhiều vào vật liệu làm dây chảy Dây chảycầu chì là bằng chì, hợp kim với thiếc , kẽm đồng, bạc vv Chì, kẽm và hợp kim chìvới thiếc có nhiệt độ nóng chảy tương đối thấp, điện trở suất tương đối lớn vì vậy loạidây chảy này thường chế tạo với thiết diện lớn và thích hớp với điện àp 500V trở lại.Với điện áp cao hơn 1000V không thể dùng dây chảy có tiết diện lớn hơn được, vì lúcnóng chảy lượng hơi kim loại toả ra lớn , gây khó khăn cho việc dập tắt hồ quang Vìvậy ở điện áp này thường dùng dây chảy đồng, bạc có điện trở suất nhỏ, nhiệt độ nóngchảy cao

Cầu chì là một thiết bị bảo vệ đơn giản, rẻ tiền nhưng độ nhạy kém, nó chỉ tácđộng khi dòng điện lớn hơn định mức nhiều lần , chủ yếu là khi ngắn mạch