Đồ án thiết kế CUNG CẤP ĐIỆN cho xã nông thôn DH CÔNG NGHIỆP HN HAUI

Đồ án mơn GVHD: Ninh Văn Nam ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN Giáo viên hướng dẫn: Ninh Văn Nam Sinh viên thực hiện: Nhóm Lớp Nguyễn Bá Nghĩa Nguyễn Trung Nghĩa Lê Trung Anh : ĐH TĐH1-K5 Hà Nội 12/2013 SVTH: Nhóm Đồ án mơn GVHD: Ninh Văn Nam LỜI NĨI ĐẦU Cung cấp điện ngành quang trọng xã hội lồi người, q trình phát triển nhanh khoa học kĩ thuật nước ta đường cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước Vì thế, việc thiết kế cung cấp điện vấn đề quang trọng khơng thể thiếu ngành điện nói chung sinh viên học tập, nghiên cứu lĩnh vực nói riêng Trong năm gần đây, nước ta đạt nhựng thành tựu to lớn phát triển kinh tế xã hội Số lượng nhà máy cơng nghiệp, hoạt động thương mại, dịch vụ, … gia tăng nhanh chóng , dẫn đến sản lượng điện sản xuất tiêu dùng nước ta tăng lên đáng kể dự báo tiếp tục tăng nhanh năm tới mà cần đội ngũ người am hiểu điện để làm cơng tác thiết kế vận hành, cải tạo sữa chữa lưới điện nói chung có khâu thiết kế cung cấp điện quang trọng Nhằm giúp sinh viên cố kiến thức học trường vào việc thiết kế cụ thể em mơn đồ án cung cấp điện giao cho nhiệm vụ “Thiết kế cung cấp điện cho trường học“ Tuy chúng em thực đồ án hướng dẫn tận tình thầy Ninh Văn Nam, bạn lớp trình độ kiến thức nhiều hạn chế, nên có đơi phần thiếu sót Chúng em mong đóng góp ý kiến, phê bình sữa chữa từ q thầy bạn sinh viên để đồ án hồn thiện Chúng em xin chân thành cám ơn ! SVTH: Nhóm Đồ án mơn GVHD: Ninh Văn Nam Mục Lục CHƯƠNG I: TÍNH TỐN CHIẾU SÁNG CHO MỘT PHỊNG HỌC 1.1 TÍNH CHẤT CỦA VIỆC THIẾT KẾ , LẮP ĐẶT 1.2 TRÌNH TỰ TÍNH TỐN CHIẾU SÁNG 1.2.1 Nghiên cứu đối tượng chiếu sáng : 1.2.2 Lựa chọn độ rọi u cầu 1.2.3 Chọn hệ sáng 1.2.4 Chọn nguồn sáng 1.2.5 Chọn đèn 10 1.2.6 Lựa chọn chiều cao treo đèn 10 1.2.7 Xác định thơng số kĩ thuật chiếu sáng 10 1.2.8 Xác định quang thơng tổng u cầu 11 1.2.9 Xác định số đèn 11 1.2.10 Phân bố đèn dựa u tố 11 1.3 ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP TRÊN TA TÍNH TỐN CHIẾU SÁNG CHO PHỊNG A1 VÀ A2 11 1.4 TÍNH TỐN CHIẾU SÁNG CHO PHỊNG A3 VÀ A4 13 1.5 TÍNHTỐN CHIẾUSÁNGCHO PHỊNG BẢO VỆ 15 1.5.1 Phòng bảo vệ 15 CHƯƠNG II: XÁC ĐINH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CỦA TỒN TRƯỜNG 16 2.1 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI CĨ TRONG CÁC PHỊNG 16 2.1.1 Nhà A1 16 2.1.2 Nhà A2 16 2.1.3 Nhà A3 16 i Nhà A4 17 i Phòng Bảo Vệ 17 TÍNH TỐN PHỤ TẢI CHO CÁC PHỊNG 18 b i Các phương pháp xác định phụ tải 18 Xác định phụ tải tính tốn theo suất tiêu hao điện đơn vị sản phẩm 18 Xác định phụ tải tính tốn theo suất phụ tải đơn vị diện tích sản xuất 18 Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất đặt hệ số nhu cầu 18 SVTH: Nhóm Đồ án mơn GVHD: Ninh Văn Nam Cách xác định phụ tải cơng trình theo hệ số cực đại (k max) cơng suất trung bình P tb ( phương pháp số thiết bị hiệu ) 19 ii Tính tốn phụ tải cho nhà A1 20 iii Tínhtốn phụ tải cho nhà A2 21 iv Tính tốn phụ tải cho nhà A3 21 v Tính tốn phụ tải cho nhà A4 21 vi Tính tốn phụ tải cho phòng bảo vệ 22 CHƯƠNG III: TÍNH TỐN LỰA CHỌN THIẾT BỊ 25 3.1 CHỌN MÁY BIẾN ÁP 25 3.1.1 Sơ lược trạm biến áp 25 3.1.2 Lựa chọn thiết bị từ sau máy biến áp 25 3.2 CHỌN DÂY DẪN VÀ KHÍ CỤ BẢO VỆ 25 3.2.1 Cơ sở lý thuyết 25 3.2.2 Tính tốn khí cụ bảo vệ dây dẫn từ trạm biến áp đến tủ phân phối 26 3.2.2.1 Chọn áptơmat (MCCB) tổng 26 3.2.2.2 Chọn dây dẫn 26 3.2.2.3 Chọn dẫn 27 3.2.2.4 Lựa chọn thiết bị bảo vệ cho tủ xay cố pha hay chạm đất 27 3.2.3 Lựa chọn dây dẫn APTOMAT phân phối tới tủ phân phối nhà trường 27 3.2.3.1 Nhà A1 28 3.2.3.2 Nhà A2 28 3.2.3.3 Nhà A3 28 3.2.3.4 Nhà A4 29 3.2.3.5 Phòng bảo vệ 29 3.2.4 Chọn thiết bị cho tủ điện riêng nhà 29 3.2.4.1 Thiết kế tủ điện cho nhà A1 29 3.2.4.2 Thiết kế tủ điện cho nhà A2 30 3.2.4.3 Thiết kế tủ điện cho nhà A3 31 3.2.4.4 Thiết kế tủ điện cho nhà A4 32 3.2.5 Thiết kế tủ bé cung cấp điện cho thiết bị phòng học 33 3.2.5.1 Phòng học cho nhà A1, A2 33 3.2.5.2 Phòng học cho nhà A3,A4 34 3.2.5.3 Phòng bảo vệ 34 CHƯƠNG IV: XÁC ĐỊNH CÁC THAM SỐ CHẾ ĐỘ MẠNG ĐIỆN 37 SVTH: Nhóm Đồ án mơn 4.1 GVHD: Ninh Văn Nam CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY THỨ NHẤT 37 4.2 Tính Tốn tham số mạng điện 37 CHƯƠNG V: TÍNH TỐN TIẾP ĐỊA CHO TRẠM BIẾN ÁP 44 5.1 KHÁI NIỆM VỀ SÉT 44 5.1.1 Tác hại sét 44 5.1.2 Giải pháp phòng chống sét 45 5.2 5.1.2.1 Thuật ngữ định nghĩa 45 5.1.2.2 Chức hệ thống chống sét 45 CHỌN HỆ THỐNG TIẾP ĐỊA 45 CHƯƠNG VI: TÍNH TỐN LƯỢNG BÙ CẢI THIỆN HỆ SỐ CƠNG SUẤT 47 CHƯƠNG VII: DỰ TỐN CƠNG TRÌNH ĐIỆN 48 SVTH: Nhóm Đồ án mơn GVHD: Ninh Văn Nam GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN Ý NGHĨA CỦA NGHIỆM VỤ THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN Năng lượng điện hay gọi điện năng, dạng lượng phổ biến quang trọng giới nói chung nước nói riêng Điện sản xuất từ nhà máy truyền tải cung cấp cho hộ tiêu thụ Trong việc truyền tải điện tới hộ tiêu thụ việc thiết kế cung cấp điện khâu quang trọng Với thời đại nay, kinh tế nước ta phát triển mạnh mẽ theo hội nhập giới, đời sống xã hội nhân dân nâng cao, nên cần tiện nghi sống nên đòi hỏi mức tiêu thụ điện tăng cao Do việc thiết kế cung cấp điện khơng thể thiếu xu Như đồ án thiết kế cung cấp điện cần thõa mãn u cầu sau:  Độ tin cậy cấp điện: mức độ tin cậy cung cấp điện phụ thuộc vào u cầu phụ tải Với cơng trình quang trọng cấp quốc gia phải đảm bảo lien tục cấp điện mức cao Những dối tượng nhà máy, xí nghiệp, tòa nhà cao tầng tốt dùng máy phát điện dự phòng điện dùng máy phát  Chất lượng điện: đánh giá qua hai tiêu tiêu tần số điện áp , điện áp trung hạ cho phép khoảng  5% thiết kế đảm nhiệm Còn tiêu tần số quang điện lực quốc gia điều chỉnh  An tồn điện: cơng trình cấp điện phải có tính an tồn cao cho người vận hành, người sử dụng thiết bị cho tồn cơng trình  Kinh tế: q trình thiết kế ta phải dưa nhiều phương án chọn lọc phương án có hiệu kinh tế cao SƠ LƯỢC VỀ CƠNG TRÌNH TÍNH TỐN Thiết kế cung cấp điện cho trường học có sơ đồ mặt sau: SVTH: Nhóm Đồ án mơn GVHD: Ninh Văn Nam Nguồn điện (N): - Điện áp định mức: Uđm = 10KV Nhà A1: Gồm tầng tầng phòng diện tích 14x16m Nhà A2: Gồm tầng tầng phòng diện tích 14x16m Nhà A3: Gồm tầng tầng6 phòng diện tích 12x16m Nhà A4: Gồm tầng tầng phòng diện tích 12x16m Phòng bảo vệ 5x8m Các nhà A1, A2, A3, A4 phòng học gồm quạt trần, đènchiếu sáng, ổ cắm Phòng bảo vệ: gồm quạt trần, đèn chiêu sáng, ổ cắm, ti vi, Kdt = 0,8 Thời gian sử dụng cơng suất cực đại: Tmax= 3000h Chọn cơng suất : ổ cắm = 1000 W tivi =200 W quạt trần =77 W bóng đèn =36 W SVTH: Nhóm 7 Đồ án mơn GVHD: Ninh Văn Nam CHƯƠNG I: TÍNH TỐN CHIẾU SÁNG CHO MỘT PHỊNG HỌC 1.1 TÍNH CHẤT CỦA VIỆC THIẾT KẾ , LẮP ĐẶT Khi thiết kế chiếu sáng cho phòng học, giảng đường, phòng hành ngồi ánh sáng tự nhiên phải có ánh sáng đèn u cầu cầu đặt cho người thiết kế : Đảm bảo độ rọi đầy đủ bề mặt làm việc Phài có tương phản mặt cần chiếu sáng nền, mức độ chiếu sáng tập hợp quang phổ chiếu sáng Độ rọi phân bố đồng đều, ổn định q trình chiếu sáng phạm vi bề mặt làm việc cách hạn chế dao động lưới điện Tập hợp quang phổ ánh sáng , lúc cần đảm bảo truyền sáng tốt hạn chế lóa mắt, hạn chế mệt mỏi làm việc, học tập Hạn chế phản xạ chói nguồn sáng cách dùng ánh sáng phản xạ, chọn cách bố trí đèn, chiều cao treo đèn cho phù hợp với vị trí địa hình 1.2 TRÌNH TỰ TÍNH TỐN CHIẾU SÁNG 1.2.1 Nghiên cứu đối tượng chiếu sáng : Được nghiên cứu theo nhiều góc độ: Hình dạng , kích thước, bề mặt, hệ số phản xạ , đặc điểm phân bố đồ đạc, thiết bị … - Mức dộ bụi, ẩm, rung ảnh hưởng mơi trường - Các điều kiện khả phân bố giới hạn - Đặc tính cung cấp điện (nguồn pha, pha ) - Loại cơng việc tiến hành - Độ căng thẳng cơng việc - Lứa tuổi người sử dụng - Các khả điều kiện bảo trì … 1.2.2 Lựa chọn độ rọi u cầu Độ rọi độ sáng bề mặt chiếu sáng Độ rọi dược chọn phải đảm bảo nhìn chi tiết cần thết mà mắt nhìn khơng mệt mỏi Theo Liên Xơ độ rọi tiêu chuẩn độ rọi nhỏ điểm bề mặt làm việc Còn theo Pháp, Mỹ độ rọi tiêu chuẩn độ rọi trung bình bề mặt làm việc giá trị độ rọi tiêu chuẩn thang độ rọi: 0.2;0.3;0.5;1;2;3;5;7;10;20;30;50;75;100;150;200;300;400;500;600;750;1000;1250 ;2000;2500;3000;3500;4000;4500;5000 lux SVTH: Nhóm Đồ án mơn GVHD: Ninh Văn Nam Khi lựa chọn giá trị độ rọi phải dựa thang độ rọi , khơng chọn giá trị ngồi thang độ rọi ví dụchọn E=200lx E=300lx khơng chọn E= 250 lx Việc chọn độ rọi phụ thuộc vào yếu tố sau: Loại cơng việc , kích thước vật, sai biệt vật hậu cảnh Mức độ căng thẳng cơng việc Lứa tuổi người sử dụng Hệ chiếu sáng, loại nguồn sáng lựa chọn 1.2.3 Chọn hệ sáng Gồm hai hệ sáng Hệ 1: Với hệ chiếu sáng chung, khơng bề mặt làm việc mà tất nơi phòng chiếu sáng Trong trường hợp đèn phân bố phía với độ cao cách sàn tương đối Trong hệ chiếu sáng có hai phương thức đặt đèn chung và khu vực Trong hệ chiếu sáng chung đều: khoảng cách từ đèn dãy đặt cách nhau, đảm bảo điều kiện chiếu sáng nơi Trong hệ chiếu sáng khu vực: cần phải thêm phần chiếu sáng mà phần chiếm diện tích lớn, chỗ làm việc khơng sử dụng đèn chiếu sáng chỗ Các đèn dược chọn đặt theo lựa chọn hệ chiếu sáng : - u cầu đối tượng chiếu sáng - Đặc điểm,cấu trúc nhà phân bố thiết bị - Khả kinh tế , điều kiện bảo trì 1.2.4 Chọn nguồn sáng Chọn nguồn sáng phụ thuộc vào - Nhiệt độ màu nguồn sáng theo biểu đồ Kruithof - Các tính nguồn sáng : đặc tính ánh sáng , màu sắc tuổi thọ đèn - Mức độ sử dụng ( liên tục hay gián đoạn ), nhiệt độ mơi trường, kinh tế chọn nhiệt độ màu Tm : biểu đồ Kruithof ( bảng phụ lục) cho phép lựa chọn bóng đèn theo độ rọi u cầu mơi trường tiện nghi chọn số màu Ra :chiếu đèn khác lên vật, ta thấy vật có màu khác Sự biến đổi phát xạ phổ khác bóng đèn, đánh giá qua độ sai lệch màu gán cho số màu Ra Với các đèn có: Ra [...]... toán cho 1 tầng là Itt = 27,88 A Chọn dây 3 lõi theo tiêu chuẩn cáp điện Cadivi dây 3mm2 cho dòng định mức là 30A Đi trên không Có độ sụt áp là U = 13mV Biến dòng BI 5A dùng cho các thiết bị đo lường 3.2.4.4 Thiết kế tủ điện cho nhà A4 Ta thiết kế như sau Với nhà A4 có 4 tầng, như vậy trong tủ điện sẽ bao gồm: Có 4 aptomat cho 4 tầng, 3 thanh cái cho 3 pha, 3 biến dòng cho 3 pha - Tính toán chon thanh... Với dòng tính toán cho 1 tầng là Itt = 25,96 A Chọn dây 3 lõi theo tiêu chuẩn cáp điện Cadivi dây 3mm2 cho dòng định mức là 40A Đi trên không Có độ sụt áp là U = 13mV Biến dòng BI 5A dùng cho các thiết bị đo lường 3.2.4.3 Thiết kế tủ điện cho nhà A3 Ta thiết kế như sau Với nhà A1 có 5 tầng, như vậy trong tủ điện sẽ bao gồm Có 5 aptomat cho 5 tầng, 3 thanh cái cho 3 pha, 3 biến dòng cho 3 pha - Tính... dòng Với dòng tính toán cho 1 tầng là Itt = 29,6 A Chọn dây 3 lõi theo tiêu chuẩn cáp điện Cadivi dây 16mm2 cho dòng định mức là 24A Đi trên không Có độ sụt áp là U = 24mV Biến dòng BI 5A dùng cho các thiết bị đo lường 3.2.5 Thiết kế các tủ bé cung cấp điện cho các thiết bị của từng phòng học 3.2.5.1 Phòng học cho nhà A1, A2 Với mỗi phòng học có 62 bóng đèn, 12 quạt Ta thiết kế như sau: 1 aptomat tổng,... 100.000đ Như vậy ta có 4 Aptomat 40A - Chọn dây và biến dòng Với dòng tính toán cho 1 tầng là Itt = 84,94 A Chọn dây 3 lõi theo tiêu chuẩn cáp điện Cadivi dây 16mm2 cho dòng định mức là 110A Đi trên không Có độ sụt áp là U = 13mV Biến dòng BI 5A dùng cho các thiết bị đo lường 3.2.4.2 Thiết kế tủ điện cho nhà A2 Ta thiết kế như sau Với nhà A1 có 4 tầng, như vậy trong tủ điện sẽ bao gồm: - Tính toán... tổng công suất định mức của n 1 thiết bị - Pn : tổng công suất định mức của n thiết bị  Ưu điểm của phương án này là cho kết quả có độ chính xác khá cao vì khi xác định số thiết bị hiệu quả chúng ta đã xét tới các yếu tố quang trọng như : ảnh hưởng của các thiết bị trong nhóm về công suất cũng như vận hành SVTH: Nhóm 7 19 Đồ án môn GVHD: Ninh Văn Nam ii Tính toán phụ tải cho nhà A1 Áp dụng phương pháp... dặt 1 tụ điện tổng tại phòng trực Nó được cấp diện từ MBA qua 1 cầu giao và đoạn cáp nối Trong tủ điện ta thiết kế như sau: Ta đặt 1 ATOMAT tổng và 6 ATOMAT nhánh Trong tủ thiết kế các thiết bị bảo vệ chạm đất EGR và 3 biến đòng đo dòng 3 pha Từ tủ điện ta cho đi 6 đường trục đi cung cấp điện cho 6 khu vực cung cấp Lựa chọn các thết bị trong tủ: 3.2 CHỌN DÂY DẪN VÀ KHÍ CỤ BẢO VỆ 3.2.1 Cơ sở lý thuyết... 6 cầu chì bảo vệ đèn Cho quạt : Ta có Itt = P/ UcosΦ = 554.4/220.0,8 = 3,15A Ta chọn cầu chì RT18- loại cầu chì có đèn dòng cho phép là 6A 3.2.5.2 Phòng học cho nhà A3,A4 Với mỗi phòng học có 52 bóng đèn, 10 quạt Ta thiết kế như sau: 1 aptomat tổng, 2 cầu chì, 6 công tắc, 6 hộp số cho quạt trần - Chọn Aptomat P = 2282,6W Dòng điện tính toán được là: I = 12,2A - Tra bảng báo giá thiết bị đóng cắt của... - Việc xác định đòi hỏi sự hiểu biết chi tiết của người thiết kế về mạch và điều kiện vận hành của từng tải riêng biệt trong mạng Do vậy khó có thể xác định chính xác cho từng trường hợp  Trong trường hợp này ta chọn hệ số k dt=0,8 dành cho các tủ phân phố chính và phụ dành cho công trình chung cư , tòa nhà cao tầng Sau khi lập phương án tải cho phòng 70 chỗ, các thông số k sd đèn và quạt được tra... dụng cho nhà A3 là 780 đèn cho 5 tầng, mỗi tầng 6 phòng Số lượng đèn sử dụng cho nhà A4 là 624đèn cho 4 tầng, mỗi tầng 6 phòng 1.5 TÍNHTOÁN CHIẾUSÁNGCHO PHÒNG BẢO VỆ 1.5.1 Phòng bảo vệ Phòng bảo vệ với diện tích phòng là 5x8m  Chọn độ rọi E= 300lx với phòng làm việc  Chọn nguồn sáng Với E= 300lx ta chọn đèn huỳnh quang Rạng Đông 36W có quang thông F=3450lm, dài 1,2m Chọn suất phụ tải chiếu sáng cho. .. điện riêng của các nhà Các tủ điện này cung cấp điện cho các tầng của phòng học Nó đảm bảo về cung cấp điện và an toàn khi xảy ra sự cố 3.2.4.1 Thiết kế tủ điện cho nhà A1 Ta thiết kế như sau Với nhà A1 có 6 tầng, như vậy trong tủ điện sẽ bao gồm: aptomat cho 6 tầng, 1 thanh cái - Tính toán chọn thanh cái: SVTH: Nhóm 7 29 Đồ án môn GVHD: Ninh Văn Nam Dòng điện tính toán của nhà A1 là: Itt=P/√3UcosΦ