Thiết kế mạng điện cung cấp cho xã

Hiện nay công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước đang diễn ra rất mạnh mẽ ở nước ta.

LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước đang diễn ra rất mạnh mẽ ở nước ta. Muốn thực hiện tốt mục tiêu đó chúng ta phải thúc đẩy và phát triển một số ngành công nghiệp mũi nhọn như: Cơ khí, Điện, Điện tử, Công nghệ thông tin… Trong đó ngành Điện đóng 1 voi trò hết sức quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Nó đảm nhiệm công việc cung cấp điện cho hầu hết quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Nó đảm nhiệm công việc cung cấp điện cho hầu hết các ngành trong mọi lĩnh vực của nền kinh tế ngoài ra nó cung cấp điện cho các địa phương thúc đẩy sự phát triển của địa phương đó để dẫn cân bằng về đời sống giữa nông thôn và thành thị. Sau thời gian học tập em được giao nhiệm vụ thiết kế cấp điện cho 1 xã nông nghiệp. Bằng chính sự tổng hợp của các môn học và vận dụng những hiểu biết trong thực tế qua thời gian đi xưởng em đã cố gắng hết mình để lập ra phương án cấp điện tối ưu, phù hợp cho quá trình sinh hoạt và sản xuất của một xã nông nghiệp. Mặc dù đã cố gắng hết sức trong quá trình làm đồ án nhưng do thời gian hạn chế và còn ít kinh nghiệm thực tế nên có nhiều thiếu sót trong thiết kế vì vậy em rất mong các thầy cô chỉ bảo và giúp đỡ em để em được bổ xung những thiếu sót. Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy KS. Nguyễn Quang Thuấn đã tạo điều kiện và giúp đỡ em hoàn thành bản thiết kế này. Hà Nội, tháng 08 năm 2003 Sinh viên thiết kế Lê Quốc Nam SV: Lê Quốc Nam 1 CHƯƠNG I: XÁC ĐỊNH TỔNG CÔNG SUẤT CẤP CHO XÃ I. ĐẶT VẤN ĐỀ. Xác định tổng công suất cần cấp cho xã đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc lựa chọn máy biến áp, lựa chọn các phần tử trong mạng cao áp và tính toán thiết kế đường dây tải điện. Để tính toán tổng công suất cần cấp cho xã ta lần lượt tính toán công suất của từng thôn theo số liệu đã cho và mặt bằng của xã ta đưa các phụ tải như: Bách hoá, trụ sở xã, trạm xá, trường học vào thôn 1; các phụ tải Trại chăn nuôi, trạm xay xát vào thôn 2 để tiện tính toán và chọn MBA cho các thôn. II. TÍNH TOÁN CÔNG SUẤT CẤP CHO XÃ. Tổng công suất cần cấp cho xã là. P tt = P tt1 + P tt2 + P tt3 + P tt4 + P ttb Với P tt1 là công suất tính toán của thôn 1. P tt2 là công suất tính toán của thôn 2. P tt3 là công suất tính toán của thôn 3. P tt4 là công suất tính toán của thôn 4. P ttb là công suất tính toán của trạm bơm. 1. Công suất tính toán của thôn 1. 1.1. Bách hoá 250m 2 . Công suất tính toán: P tt = P 0 . S.N Với S: diện tích (m 2 ) N: Số phòng P 0 : Công suất/1m 2 ; P 0 = 20 W/m 2 = 20.10 -3 kW/m 2 . ⇒ P tt = 20 . 10 -3 . 250 . 1 = 5kW. 1.2. Trụ sở xã 200m 2 . ⇒ P tt = 20.10 -3 . 200 . 1 = 4kW. SV: Lê Quốc Nam 2 1.3. Trạm xá 6 phòng, mỗi phòng 20m 2 . Lấy P 0 = 13 W/m 2 = 13.10 -3 kW/m 2 . ⇒ P tt = 13.10 -3 . 20 . 6 = 1,56 kW. 1.4. Trường học 11 phòng, tổng 120m 2- . Lấy P 0 = 20W/m 2 = 20. 10 -3 kW/m 2 . ⇒ P tt = 20. 10 -3 . 120 = 2,4 kW. 1.5. Số hộ dân 250 hộ. Lấy P 0 = 0,6 kW/ hộ ⇒ P tt = 250. 0,6 = 150 kW. Vậy công suất cấp cho thôn 1. P tt1 = 5 + 4 + 1,56 + 2,4 + 150 = 165,96 (kW) S tt1 = tt1 P cosϕ lấy cosϕ = 0,85 ⇒ S tt1 = 162,96 0,85 = 191,72 (kVA). 2. Công suất thôn 2. 2.1. Trại chăn nuôi. Có 500 đầu lợn cần dùng 3 máy thái rau mỗi máy 1,7kW; 2 máy bơm loại 2,8kW và 1 máy bơm loại 1,7kW để sử dụng vào việc tắm rửa cho lợn và chuồng trại. P đm = 3 . 1,7 + 2 . 2,8 + 1 . 1,7 = 12,4 (kW) Ta có: P tt = K đt n ti ®mi CS 1 K .P P+ ∑ Trong đó: K đt = 0,85 (hệ số đồng thời). K t = 0,9. P CS : Công suất chiếu sáng, lấy 12 bóng mỗi bóng 100W ⇒ P CS = 1,2 (kW). Thay số ⇒ P tt = 0,85 . 0,9 . 12,4 + 1,2 = 10,69 (kW) 2.2. Công suất trạm xay sát. Trạm xay sát có 2 máy; mỗi máy công suất 7,5 kW SV: Lê Quốc Nam 3 ⇒ P đm = 2. 7,5 = 15 (kW). ⇒ P tt = K đt K t . P đm = 0,85 . 0,9 . 15 = 11,475 (kW). 2.3. Công suất của các hộ dân. Thôn 2 có 400 hộ, lấy P 0 = 0,6. ⇒ P tt = 0,6 . 400 = 240 kW. Vậy tổng công suất thôn 2: P tt2 = 10,69 + 11,475 + 240 = 262,165 (kW). S tt2 = tt2 P 262,165 cos 0,85 = ϕ = 308,43 (kVA). 3. Công suất thôn 3. Thôn 3 có 300 hộ ⇒ P tt3 = 0,6 . 300 = 180 (kW0. ⇒ S tt3 = 180 0,85 = 211,76 kVA. 4. Công suất thôn 4. Công suất cần thiết để tiêu nước: P t = P 0 tiêu . N Chọn P 0 tiêu = 0,35 kW/ha. Theo số liệu ta có N = 400 ha. ⇒ P t = 0,35 . 400 = 140 kW. Dự định đặt máy bơm 33kW, mỗi giờ bơm 1000m 3 nước. Số máy cần đặt: n = 140 33 = 4,2 (cái). Lấy chẵn = 5. Kiểm tra lại mức tiêu nước của 5 máy trong 3 ngày = 72h. Trong 3 ngày 5 máy tiêu được: 5. 1000. 72 = 360. 10 3 m 3 nước > 350. 10 3 m 3 . Vậy đặt 5 máy cho trạm là hợp lý. Trong những ngày úng các máy bơm. SV: Lê Quốc Nam 4 Làm việc hết công suất. P ttb = 5. 33 = 165 kW P b = ttb P 165 Cos 0,85 = ϕ = 194,12 kVA Vậy tổng công suất cần cấp cho xã. P tt = P tt1 + P tt2 + P tt3 + P tt4 + P b = 162,96 + 262,165 + 180 + 300 + 165 = 1070,125 kW S tt = S tt1 + S tt2 + S tt3 + S tt4 + S b = 191,72 + 308,43 + 211,76 + 352,94 + 194,12 = 1258,97 kVA. SV: Lê Quốc Nam 5 CHƯƠNG II: THIẾT KẾ PHẦN CƠ KHÍ TUYẾN ĐƯỜNG DÂY CAO ÁP CẤP ĐIỆN CHO XÃ I. ĐẶT VẤN ĐỀ. Tuyến đường dây cao áp cấp điện cho xã lấy từ trạm biến áp trung gian 110/35kV đưa về trạm đầu tiên trên địa phận xã, chiều dài của tuyến đường dây cáp áp dài 5km đóng vai trò rất quan trọng trong việc đảm bảo nguồn, điện liên tục cho việc sinh hoạt và sản xuất của các thơn xóm trong xã vì vậy khi thiết kế tuyến đường dây cao áp ta phải đặc biệt chú trọng đến độ tin cậy về mặt cơ học của đường dây và lựa chọn các phần tử trên đường dây phù hợp với các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật để đảm bảo vốn đầu tư và độ an tồn của hệ thống. II. TÍNH TỐN. 1. Tính tốn dây dẫn. Vì cấp điện cho 1 xã nơng nghiệp là hộ tiêu thụ điện số 3 do đó ta chỉ cần cấp điện theo 1 lộ. Ta có: I tt = tt ®m S 1258,97 3U 3.35 = = 20,76 (A) Chọn tiết diện dây theo điều kiện kinh tế. F kt = tt kt I J Lấy T max = 3500h ⇒ tra bảng ta được J KT = 1,1. ⇒ F = tt kt I 2076 J 1,1 = = 18,87 (mm 2 ). Vậy chọn dây AC với tiết diện tối thiểu. AC - 35. * Kiểm tra theo tổn thất điện áp và phát nơng cho phép. - Theo tổn thất điện áp. SV: Lê Quốc Nam 6 Ta có dây AC - 35: 0 0 0 0 x 0,4 x x .l r 0,85 R r .l = =   = =  ⇒ { R 0,85.5 X 0,4.5 = = từ công thức: S tt = 2 2 tt tt P Q + ⇒ Q tt = 2 2 tt tt S P − Với S tt = 1258,97 kVA P tt = 1070,125 kW ⇒ Q tt = ( ) ( ) 2 2 1258,97 1070,125− = 663,203 kVAR. ⇒ ®m P.R QX 1070,125.0,85.5 663,203.0,45 U U 35 + + ∆ = = = 167,84 (V) U CP = 5% U đm = 3 5.35.10 100 = 1750 V ⇒ U CP > ∆U - Theo điều kiện phát nóng cho phép. Với I SC = 2I tt = 2. 20,76 = 41,52 (A) Mà dây AC - 35 có I CP = 170A ⇒ I SC < I CP 2. Chọn cột móng. Trên đường dây hệ thống cấp điện từ 35kV trở xuống thường hay dùng 2 loại cột bê tông cốt thép để truyền tải điện đó là cột li tâm và cột vuông. Ở đây ta chọn cột li tâm để truyền tải điện từ huyện về xã. SV: Lê Quốc Nam 7 - Chọn khoảng cột, l = 100m. - Chọn cột: Dây dẫn 3 pha đặt trên cùng 1 xà, cột chôn sâu 2m, cột li tâm cao 12m. Tại các vị trí trung gian đặt cột LT 12B, vị trí đầu và cuối tuyến đặt 2 cột LT12C. Cột mua tại Xí nghiệp bê tông li tâm Đông Anh có các thông số cho theo bảng sau: Loại Qui cách D 1 /D 2 -H (mm) Mác bê tông V, m 3 M(kg) Lực đầu cột P CP KG LT12B 190/300-12000 400 0,44 1200 720 LT12C 190/300-1200 400 0,44 1200 900 - Chọn xà, sứ: Các cột trung gian dùng xà đơn X 1 . Cột đầu cuối dùng xà kép X 2 . SV: Lê Quốc Nam 8 Xà lắp cột trung gian X 2 Xà lắp cột k?o 20 20 5050 400 240 X lm = thộp gúc L73 . 73 . 7 di 25m. Kốm x v chng x dựng thộp gúc L60. 60 . 6 Chn s: Dựng s cỏch in chui do Xớ nghip thy tinh Hi Phũng sn xut. 1 pha dựng 8 bỏt s, mi ct cú mt s . Sứ cách điện chuỗi SV: Lờ Quc Nam 9 Chọn móng cột: Dùng móng cột khơng cấp. Với cột trung gian móng có kích thước 1. 1,2 . 2m. Với cột đầu cuối móng có kích thước 1,2 . 1,4 . 2m. 1m 1,2m 2m 2m 1,4m 1,2m Hướng truyền Hướng truyền 3. Tính tốn ứng suất và độ võng của dây. Hệ số nở dài của dây phức hợp AC là: α AC = Fe Fe Al Al Fe Al .E a. .E E a.E α + α + Trong đó: α Al : hệ số nửo dài của nhơm. α Al = 23. 10 -6 (1/ 0 C) α Fe : Hệ số nở dài của thép. α Fe = 12 . 10 -6 (1/ 0 C). E Al : Mơ đun đàn hồi của vật liệu nhơm. E Al = 61,6 . 10 3 N/mm 2 a: Tỉ số tiết diện tính tốn. a = Al Fe F F SV: Lê Quốc Nam 10 [...]... CHO XÃ I ĐẶT VẤN ĐỀ Thiết kế đo mạng điện cho xã đóng vai trò hết sức quan trọng trong q trình thiết kế cấp điện bởi vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến cơng suất tiêu thụ điện của từng thơn trong một xã do đó khi thiết kế mạng điện này ta phải có phương án cấp điện hợp lý nhất để tiện trong việc sử dụng điện của các thơn xóm II PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN Căn cứ vào trị số cơng suất tính tốn cho từng khu vực và... chốt trong cơng tác thiết kế cấp điện vì trạm biến áp ảnh hưởng trực tiếp đến độ tin cậy trong cung cấp điện, chất lượng điện năng đồng thời ảnh hưởng đến chi phí đầu tư, vận hành của mạng điện, thiết kế TBA phụ thuộc vào u cầu xã hội như điều kiện an tồn, điều kiện địa hình… Từ đây ta mới chọn kiểu TBA II THIẾT KẾ TBA CHO MỘT THƠN 1 Thiết kế TBA cho thơn 1 Ta chọn máy biến áp cho thơn 1 là loại máy... (Mỹ ) chế tạo AZLP - 25 SV: Lê Quốc Nam 23 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO CÁC THƠN VÀ TRẠM BƠM CỦA XÃ I ĐẶT VẤT ĐỀ Thiết kế cấp điện cho các thơn và trạm bơm của xã ta phải vạch ra phương án đi dây và tính tốn đường dây tải điện, chọn các phân tử trong mạng như tủ phân phối, cầu dao và cách bố trí cơng tơ đến từng hộ gia đình II THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO THƠN Tồn thơn có 5 ngõ cách nhau 120m, trạm biến... trục cấp cho 4 đường nhánh SV: Lê Quốc Nam 27 III THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO TRẠM BƠM 1 Phương án cấp điện Điện được lấy về trạm bơm từ TBA trung gian của huyện 100/35kV, cách trạm bơm 6km (vì từ huyện đến TBA đầu tiên của xã là 5km) bằng đường dây trên khơng Trạm đặt một trạm biến áp riêng từ trạm bơm đến TBA là 300m, phía cao áp đặt cầu chì tự rơi chống sét van, phía hạ áp đặt tủ phân phối cấp điện cho. .. ta lấy ra 3 đầu nối, rối lấp đất lại sau đó dùng máy đo điện trở để kiểm tra lại lần nữa điện trở nối đất SV: Lê Quốc Nam 35 CHƯƠNG 6 LẬP DỰ TỐN CƠNG TRÌNH ĐIỆN I ĐẶT VẤN ĐỀ Sau khi tính tốn xong tồn bộ hệ thống cấp điện cho xã ta phải định giá các chủng loại vật tư thiết bị, định giá nhân cơng để biết được tổng chi phí đầu tư cho hệ thống cấp điện là bao nhiêu sau đó để mời thầu hoặc là huy động vấn... ngun lý cấp điện cho trạm bơm 1 Tủ phân phối 2 Cáp từ TBA → Tủ phân phối 3, 4 Cáp từ tủ phân phối → các hộp cầu dao 5 Cầu dao A(3x240+95) 7 Động cơ máy bơm Tõ TBATG 6 Cáp từ cầu dao → động cơ AZLP-35 C710-313PB PVC(3x100) A-350 A-100 CÇu dao hép CD-100A §1 SV: Lê Quốc Nam §2 §3 §4 §5 30 CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP THƠN VÀ TÍNH TỐN NỐI ĐẤT CHO TRẠM BIẾN ÁP NÀY I ĐẶT VẤT ĐỀ Thiết kế trạm biến áp cho mộ... T1 SƠ ĐỒ NGUN LÝ MẠNG CAO ÁP CẤP ĐIỆN CHO XÃ SV: Lê Quốc Nam 22 Lựa chọn các phân tử cao áp Với Stt = 1258,97 kVA Itt = 20,76 (A) + Ta chọn máy cắt BM - 35 do Liên Xơ chế tạo + Chọn dao cách ly 3DC do Siemens chế tạo Bảng thơng số kỹ thuật: Tên thiết bị Máy cắt BM - 35 Dao cách ly 3DC Udm (kV) 35 35 Iđm (A) 600 630 IN max (kA) INt (kA) 50 20 Chọn cầu chì tự rơi 35kV cho các TBA của xã Dùng cầu chì tự... lý ta có phương án cấp điện hợp lý nhất cho xã như sau: - Đặt 1 trạm biến áp T1 cho thơn 1, bách hố, trụ sở xã, trạm xá, trường học Do ΣStt = 191,71 kVA; ΣPtt = 162,96 kW ⇒ Chọn MBA - 200 - 35/0,4 do ABB chế tạo tại Việt Nam - Đặt 1 TBA T2 cho thơn 2, trại chăn ni, trạm xay sát Có ΣPtt = 262,165 kW ΣStt = 308,43 kVA ⇒ Chọn MBA 315 - 35/0,4 do ABB chế tạo tại Việt Nam - Đặt 1 TBA T3 cho thơn 3 ΣStt =... Sứ cách điện chuỗi (bát) Loại móng Néo Tiếp địa L60.60.6 2LT12C 2X1 100m LT12B X1 100m 100m 100m LT12B LT12B X1 X1 100m LT12B X1 100m LT12B X1 2LT12B 2X1 8CN-35 8CN-35 8CN-35 8CN-35 8CN-35 8CN-35 8CN-35 M2 M1 M1 M1 M1 M1 M2 2φ14 1 cọc 1 cọc 1 cọc 1 cọc 1 cọc 1 cọc 1 cọc SƠ ĐỒ MẶT BẰNG VÀ MẶT CẮT DỌC TUYẾN ĐƯỜNG DÂY CAO ÁP SV: Lê Quốc Nam 17 SV: Lê Quốc Nam 18 CHƯƠNG III: THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CHO XÃ I ĐẶT... Lê Quốc Nam 34 Điện trở của điện cực hỗn hợp R= = R c R T ηT RC + n.ηC R T 87,83.21,68 = 9,95 < R Yc = 10 ( Ω ) 0,4.87,83 + 12.0,60.21,68 Như vậy điện trở hệ thống cực dự kiến gồm cọc và thanh là phù hợp Tóm lại thiết kế hệ thống nối đất cho TBA như sau: Dùng 12 cọc thép góc L60 x 60 x 6 dài 2,5m , chơn thành mạch vòng 22m, nối với nhau bằng thanh thép dẹt 40 x 4 đặt cách mặt đất 0,8m Điện trở nối đất . trong n n kinh t qu c d n. N đ m nhi m c ng vi c cung c p i n cho hầu h t quan tr ng trong n n kinh t qu c d n. N đ m nhi m c ng vi c cung c p i n. ph t tri n m t số ng nh c ng nghi p m i nh n như: C khí, i n, i n t , C ng nghệ th ng tin… Trong đó ng nh i n đ ng 1 voi trò h t s c quan tr ng trong