Đồ án cung cấp điện cho trường học diện tích 60x75m2

Vấn đề đặt ra cho chúng ta là đã sản xuất ra được điện năng làm thế nào để cung cấp điện cho các phụ tải một cách hiệu quả, tin cậy.Vì vậy cung cấp điện cho trườnghọc có một ý nghĩa to l

MỤC LỤC

Mục Lục… ………1

Lời Nói Đầu………2

Nhiệm Vụ Đồ Án……… ……….3

Nhận Xét Của Giáo Viên Hướng Dẫn……….4

Chương I: Tổng Quan Về Đồ Án……….5

I giới thiệu về trường học……… 5

II yêu cầu với việc thiết kế cấp điện……… 5

III sơ lược về mặt bằng trường tiểu học……….6

IV sơ đồ mặt bằng trường tiểu học……….7

Chương II: xác định phụ tải tính toán cho trường học………11

I phụ tải điện……….11

II.cơ sở lí thuyết và công thức tính toán CB(áptômát), cầu chì và dây dẫn……….14

Chương III: tính toán và lựa chọn thiết bị………21

I tính toán công suất từng dãy phòng………21

II tính toán và lựa chọn thiết bị………24

Chương IV: kết luận về đồ án……… 29

I tổng quan về đồ án……….29

II tài liệu tham khảo……… 29

LỜI NÓI ĐẦU

Điện năng là một dạng năng lượng phổ biến và có tầm quan trọng không thể thiếu 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 30% điện năng sản xuất ra dùng trong ngành giáo dục Vấn đề đặt ra cho chúng ta là đã sản xuất ra được điện năng làm thế nào để cung cấp điện cho các phụ tải một cách hiệu quả, tin cậy.Vì vậy cung cấp điện cho trườnghọc có một ý nghĩa 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 giáo dục tức là đảm bảo cho nền kinh tế của quốc gia phát triển liên tục và kịp với sự phát triển của nền khoa học công nghệ thế giới Một phương án cung cấp điện hợp lý là phải kết hợp một cách hàihoà các yêu cầu về kinh tế,độ tin cậy cung cấp điện, độ an toàn cao, đồng thời phải đảm bảo tính liên tục cung cấp điện, tiện lợi cho việc vận hành, sửa chữa khi hỏng hóc và phảiđảm bảo được chất lượng điện năng nằm trong phạm vi cho phép Hơn nữa là phải thuận lợi cho việc mở rộng và phát triển trong tương lai Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn đó, với kiến thức được học tại bộ môn cung cấp điện em được nhận đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện cho trường học Là một sinh viên ngành điện, thông qua việc thiết kế đồ án giúp

em bước đầu có những kinh nghiệm về thiết kế hệ thống cung cấp điện trong thực tế.Hôm nay em làm đồ án cung cấp điện để cũng cố những kiến thức mà em đã học Hôm nay em làm đồ án cung cấp điện cho trường học diện tích 60x75)m2 với những kiến thức

lý thuyết mà em đã học.Đây là lần đầu tiên làm đồ án cung cấp điện dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy NGUYỄN ANH TĂNG,vì vốn kiến thức em còn có giới hạn nên trong

đồ án này có thể có còn nhiều chỗ thiếu sót Mong thầy cô và các bạn đóng góp ý kiến để

em bổ xung và chỉnh sửa

Em xin chân thành cảm ơn !

Chương II: xác định phụ tải tính toán cho trường học.

Chương III: tính toán và lựa chọn thiết bị

Chương IV: kết luận về đồ án

Tài liệu tham khảo.

Cung cấp điện – Thầy Nguyễn Anh Tăng

Lê Đình Bình , Nguyễn Hồng Liên-Trần thị Bích liên-Giáo trình hướng dẫn đồ án cung cấp điện –sở GD & ĐT Hà Nội-Nhà xuất bản HN-2007

Kỹ thuật chiếu sáng-Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật-Patrick Vandeplaque – Người dịch : Lê Văn Doanh-Đặng Văn Đào

Ngô Hồng Quang -Sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện từ 0.4 – 500KV-Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Ngày… tháng……năm……

Giáo viên hướng dẫn………

CHƯƠNG I TỔNG QUÁT VỀ THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO MỘT TRƯỜNG

TIỂU HỌC

I giới thiệu về trường học:là 1 trường tiểu học thuộc vùng quê ở huyện tuy phong, tỉnh

bình thuận, xã hòa phú Nằm sát biển.nên việc tính toán ,thiết kế cấp điện cho trường hoc Trước khi lắp đặt và thi công là hết sức quan trọng và cần thiết.trong lúc khảo sát thì quá trình cung cấp điện cho trường học hầu như chỉ để chiếu sáng,quạt làm mát

II yêu cầu đối với việc tính toán thiết kế cấp điện:

Đối với mạng lưới cung cấp điện cần thỏa mãn những yêu cầu về kinh tế - kỹ thuật,gồm:

a) Độ tin cậy cung cấp điện: đảm bảo cung cấp điện liên tục tùy thuộc vào tính chất

của hộ tiêu thụ điện,cụ thể là hộ loại 1 phải đảm bảo cung cấp điện liên tục không cho phép cắt điện,hộ loại 3 cho phép ngừng cung cấp điện khi cần thiết đối với hộtiêu thụ loại 2 cần phải có máy phát điện trong những trường hợp cần thiết

b) Chất lượng điện được thể hiện ở 2 tiêu chí là tần số và điện áp.tần số là chỉ tiêu

chung của toàn hệ thống ,điều chỉnh trị số này tại mọi thời điểm là nhiệm vụ của

cơ quan trung tâm điều áp tại tất cả các nút cúa lưới trung áp và hạ áp nằm trong giới hạn cho phép là nhiệm vụ của kỹ sư thiết kế và vận hành lưới cung cấp điện

độ lệch tần số không quá 1% trị số định mức độ lệch điện áp không quá 5% trị số định mức để đảm bảo độ lệch điện áp,trong giai đoạn thiết kế người ta thường qui định: trường hợp lưới diện vận hành bình thường tổn thất điện áp trên tuyến dây

c) Tính kinh tế: một phương án cấp điện tính kinh tế thường được thể hiện qua 2 yếu

tố là vốn đầu tư và phí tổn vận hành,2 yếu tố này thường mâu thuẩn nhau ,vốn đầu

tư nhỏ thì phí tổn vận hành lớn và ngược lại nên trong khi thiết kế, người thiết kế phải cân nhắc kỹ trước khi thiết kế để đem lại hiệu quả kinh tế cao

d) Tính an toàn: khi thiết kế và lắp đặt công trình điện,vấn đề an toàn có tầm quan

trọng rất lớn đó là an toàn cho các thiết bị điện, an toàn cho cán bộ vận hành ,an toàn cho các công trình kiến trúc và cư dân nơi có lưới điện đi qua

III sơ lược về mặt bằng của trường tiểu học:

Căn tin

Nhà xe

 Sơ đồ mặt bằng từng phòng học:

5m2

7m2

 Sơ đồ mặt bằng từng phòng giáo viên:

5m2

5m2

 Sơ đồ Mặt bằng căn tin.

6m2

5m2

: cửa chính: cửa sổ : quạt trần : bóng đèn

CHƯƠNG 2 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CHO 1 TRƯỜNG TIỂU HỌC

I Phụ tải điện: là 1 khái niệm bao hàm tất cả những đối tượng có chức năng sử dụng

năng lượng điện và các thông số điện liên quan ,có giá trị định lượng là giá ttrij của 1hàm nhiều biến (tức phụ thuộc vào nhiều yếu tố ảnh hưởng) thay đổi theo thời gian vàthường không tuân theo 1 quy luật nhất định nhưng lại chứa các thông số ổn định có thểdựa vào đó làm cơ sở tính toán, đánh giá , lựa chọn các phần tử hệ thống

1 Phụ tải tính toán: là giá trị công suất xác định được từ các phép tính toán phụ tải.

 Tính toán phụ tải gồm 2 nhóm phương pháp sau:

Nhóm các phương pháp dựa trên kinh nghiệm thiết kế,vận hành và được tổng kếtlại bằng các hệ số tính toán.nhóm này có các phương pháp sau:

 Phương pháp tính theo hệ số yêu cầu kinh tế

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

 Phương pháp tính theo suất phụ tải trên 1 đơn vị diện tích sản xuất

Nhóm các phương pháp dựa trên cơ sở lý thuyết xác xuất thống kê toán học.nhómnày gồm:

 Phương pháp tính toán theo công suất trung bình và hệ số hình dán của đô thị phụtải

 Phương pháp tính theo công suất trung bình và phương pháp sai của phụ tải tínhtoán(phương pháp thống kê toán)

 Phương pháp tính theo công suất trung bình và hệ số cực đại ( tính số thiết bị hiệuquả)

 Công suất định mức: là công suất ghi trên nhãn máy hoặc trong bảng lý lịch máy Đối với động cơ điện, công suất định mức ghi trên nhãn máy chính là công suất trên trục động cơ Về mặt cung cấp điện, chỉ quan tâm đến công suất đầu vào của động cơ gọi là công suất đặt và được tính như sau:

P đ =

Trong đó:

P đ :công suất đặt động cơ ( công suất điện đầu vào),kw

P đm :công suất định mức động cơ

ŋ: hiệu suất định mức động cơ.

Thông thường ŋ = 0,8 ÷ 0,95 (đối với động cơ không đồng bộ không tải),để đơn giản tính toán,lấy P đ = P đm

 Công suất đặc: là công suất ứng với số ghi trên đế hay ở bầu đèn,là công suất tiêuthụ của đèn khi điện áp mạng là định mức

P đ = P tb k đt

Trong đó:

P đ : tổng công suất đặt, KW

P tb : tổng công suất thiết bị điện, KW

K đt : hệ số làm việc đồng thời của nhóm thiết bị, thường chọn 0,8÷1

* Hệ số sử dụng: là tỷ số giữa phụ tải tác dụng trung bình với công suất định mức ( công suất đặt ) của thiết bị đó.

knc tính cho phụ tải tác dụng Đối với hệ thống chiếu sáng thì hệ số nhu cầu knc = 0,8

 Công thức tính công suất tổng:

1,00 cho các đường dây và MBA của lưới điện đến 380V

0,90 cho các đường dây của lưới điện phân phối 3-20KV

0,81 cho lưới cung cấp điện 3-20KV.

 Hệ số đồng thời để tính phụ tải cho lưới chiếu sáng nhà ở, chiếu sáng sự cố và

chiếu sáng ngoài trời lấy bằng 1,00.

 Tổng công suất:

p = p 1 + p 2 + …… + p n

II Cơ sở lý thuyết và công thức tính toán CB(áptômát), cầu chì và dây dẫn

1 lựa chọn CB(áptômát).

Trong mạng điện hạ áp, áptômát là một loại khí cụ điện đóng cắt và bảo vệ ngắn mạch

và quá tải cho mạng điện So với cầu dao có gắn chì thì áptômát làm việc an toàn hơn, tincậy hơn và có khả năng tự động hóa cao nên được sử dụng rộng rải trong lưới điện hạ ápcông nghiệp, sinh hoạt, dịch vụ

Áptômát được chế tạo với các cấp điện áp khác nhau như 400V, 440V, 500V, 600V, 660V Áptômát có loại một pha, hai pha, ba pha và số cực khác nhau như một cực, hai

U đmA : dòng điện định mức của áptômát, V

I đmA : dòng điện định mức của áptômát, A

I cđmA : dòng điện cắt định mức của áptômát, KA

Σ P tt = ΣP tb k đt

Trong đó:

∑ P tt : tổng công suất tính toán

∑P tb : tổng công suất của thiết bị điện

k đt : hệ số làm việc đồng thời của thiết bị điện

 Bảng 1: CB (Áptômát) loại G do Clípal chế tạo, điện áp 230/400V

I dc : dòng điện định mức của dây chảy, A.

I tt : dòng điện tính toán của phụ tải, A.

3 lựa chọn dây dẫn:

phương pháp lựa chọn thiết diện dây dẫn theo điều kiện phát nóng cho phép sử dụng trong việc xác định tiết diện dây dẫn trong mạch điện hạ áp công nghiệp và mạng sinh hoạt khu vực đô thị

 Bảng 2: Dây dẫn điện hạ áp lõi đồng nhiều sợi (do CADIVI chế tạo)

Loại

dây Ruột dẫn điện Chiều dầy dây

cách điện PVC

Chiều dầy vỏ ngoài PVC

Điện trở

dây dẫn

Đường kính tổng thể

Dòng điện phụ tải

conductor –PVC insulated wire

Dây đơn cứng ,ruột đồng hoặc nhôm Solid copper or Aluminium

conductor-PVC insulated wire

Số lõi Tiết

diện

Dây đôi mềm dẹt xoắn VCmd, VCmx

Dây đôi mềm tròn ,mềm ovan dẹt,VCmo ,VCmt,VC

Tiết diện Nom.area

of conductor

Đường kính sợi Diameter of

Wire

VC Ruột Đồng Copper conductor

VA Ruột nhôm Alumi nium condu

2 0.75 7 10 1.13 1.2 19

Bước 1: xác định dòng điện tính toán Itt của tải chạy qua đường dây cung cấp điện

Bước 2: chọn thiết diện dây dẫn theo biểu thức.

k 1 k 2 I cp ¿ I tt

Trong đó:

k 1 : hệ số điều chỉnh nhiệt độ, ứng với môi trường dây dẫn, cáp.

k 2 : hệ số điều chỉnh nhiệt độ, kể đến số lượng dây dẫn, cáp đặt cùngrảnh đi

k 1 k 2 I cp

¿I mn α

I mn : dòng điện tác động định mức của rơ le nhiệt, KA.

Bước 4: kiểm tra theo điều kiện ổn định nhiệt của dòng điện ngắn mạch:

t : thời gian cắt ngắn mạch, s.

Bước 5: kiểm tra theo tổn thất điện áp.

Δuu max = Δuu c

STT TÊN THIẾT BỊ SỐ LƯỢNG P đm (W) COSφ

Đèn hành lang dãy A,B : 2 đèn (1,2m/1 đèn)

Đèn hành lang dãy C : 2 đèn (0.8m/1 đèn)

Chương III Tính toán và lựa chọn thiết bị

I tính toán và lựa chọn công suất.

1 công suất dãy A (6 phòng giống nhau ).

a công suất của từng phòng.

 Công suất đèn huỳnh quang

Pđ = 4 x 40 = 120 (w)

 Công suất quạt trần

2 công suất dãy B (6 phòng giống nhau ).

a công suất của từng phòng.

 Công suất đèn huỳnh quang

Pđ = 4 x 40 = 120 (w)

 Công suất quạt trần

Pq = 2 x 100 = 200 (w)

∑p = p + p = 120 + 200 = 320 (w)

5 công suất khu căn tin.

 Công suất đèn huỳnh quang.

Với điều kiện IđmA ≥ Itt ta phải chọn CB có Iđm = 20 A

 Lựa chọn CB cho dãy B.

Ta có Ptt = Itt Ucos φ nên ta suy ra Itt = Ptt /Ucos φ

= 3000/ (220*0.7) =19,48 A

Với điều kiện IđmA ≥ Itt ta phải chọn CB có Iđm = 20 A

 Lựa chọn CB cho dãy C.

Ta có Ptt = Itt Ucos φ nên ta suy ra Itt = Ptt /Ucos φ

= 1659/ (220*0.7) = 10,77 A

Với điều kiện IđmA ≥ Itt ta phải chọn CB có Iđm = 16 A

 Lựa chọn CB cho khu căn tin.

Ta có Ptt = Itt Ucos φ nên ta suy ra Itt = Ptt /Ucos φ

= 1731/ (220*0.7) =11,24 A

Với điều kiện IđmA ≥ Itt ta phải chọn CB có Iđm = 16 A

 Lựa chọn CB cho dãy D.

Ta có Ptt = Itt Ucos φ nên ta suy ra Itt = Ptt /Ucos φ

Với điều kiện IđmA ¿ Itt ta phải chọn CB có Iđm = 63 A

 Lựa chọn cầu cầu chì bảo vệ cho dãy A.

Ta có dòng điện tính toán của dãy A là: 19,48 A

Tra catalogue cầu chì , chọn cầu chì có dây chảy là: 50 A

 Lựa chọn cầu cầu chì bảo vệ cho dãy B.

Ta có dòng điện tính toán của tầng trệt là: 19,48 A

Tra catalogue cầu chì , chọn cầu chì có dây chảy là: 50 A

 Lựa chọn cầu cầu chì bảo vệ cho dãy C.

Ta có dòng điện tính toán của tầng trệt là: 10,77 A

Tra catalogue cầu chì , chọn cầu chì có dây chảy là: 50 A

 Lựa chọn cầu cầu chì bảo vệ cho dãy D

Ta có dòng điện tính toán của tầng trệt là: 0,78 A

Tra catalogue cầu chì , chọn cầu chì có dây chảy là: 3 A

 Lựa chọn cầu cầu chì bảo vệ cho khu căn tin.

Ta có dòng điện tính toán của tầng trệt là: 11,24 A

Tra catalogue cầu chì , chọn cầu chì có dây chảy là: 50 A

2.

Chọn k1= 1 (do dây được sản xuất tại VN)

Chọn k2 = 1 (do đường dây trục chính đi riêng lẽ)

,căn cứ vào Itt chọn dây dẫn cho đèn huỳnh quang là loai dây đôi mềm (2 x 16/2)

Với dòng 5A

Chọn dây theo dòng phát nóng cho phép:

k1k2Icp = 5A > Itt = 0.3A

 Lựa chọn dây dẫn cho đèn huỳnh quang 20w -220v

Chọn k1= 1 (do dây được sản xuất tại VN)

Chọn k2 = 1 (do đường dây trục chính đi riêng lẽ)

căn cứ vào Itt chọn dây dẫn cho đèn huỳnh quang là loai dây đôi mềm (2 x 16/2)

Với dòng 5A

Chọn dây theo dòng phát nóng cho phép:

k1k2Icp = 5A > Itt = 0.13A

 Lựa chọn dây dẫn cho quạt trần 100w -220v

Chọn k2 = 1 (do đường dây trục chính đi riêng lẽ)

,căn cứ vào Itt chọn dây dẫn là loai dây đôi mềm (2 x 16/2)

Với dòng 5A

Chọn dây theo dòng phát nóng cho phép:

k1k2Icp = 5A > Itt = 0.65A

 Lựa chọn dây dẫn cho CB dãy A.

Chọn k2 = 1 (do đường dây trục chính đi riêng lẽ),căn cứ vào Itt chọn dây dẫn là loai dây đôi

mềm ,ruột đồng Flexible Copper PVC insulated wire tiết diện 4 mm2 với dòng 27A

Chọn dây theo dòng phát nóng cho phép:

k1k2Icp = 27A > Itt = 17.67A

 Lựa chọn dây dẫn cho CB dãy B.

Ta có : Itt =17,67 A

Chọn k1= 1 (do dây được sản xuất tại VN)

Chọn k2 = 1 (do đường dây trục chính đi riêng lẽ)

,căn cứ vào Itt chọn dây dẫn là loai dây đôi mềm ,ruột đồng Flexible Copper PVC insulated wire tiết diện 4 mm2 với dòng 27A

Chọn dây theo dòng phát nóng cho phép:

k1k2Icp = 27A > Itt = 17.67A

 Lựa chọn dây dẫn cho dãy C.

Ta có : Itt =10,77 A

Chọn k1= 1 (do dây được sản xuất tại VN)

Chọn k2 = 1 (do đường dây trục chính đi riêng lẽ)

,căn cứ vào Itt chọn dây dẫn là loai dây đôi mềm ,ruột đồng Flexible Copper PVC insulated wire tiết diện 4 mm2 với dòng 27A

Chọn dây theo dòng phát nóng cho phép:

k1k2Icp = 27A > Itt = 21.74A

 Lựa chọn dây dẫn cho dãy D.

Ta có : Itt =0,78 A

Chọn k1= 1 (do dây được sản xuất tại VN)

Chọn k2 = 1 (do đường dây trục chính đi riêng lẽ)

,căn cứ vào Itt chọn dây dẫn là loai dây đôi mềm ,ruột đồng Flexible Copper PVC insulated wire tiết diện 4 mm2 với dòng 27A

Chọn dây theo dòng phát nóng cho phép:

k1k2Icp = 27A > Itt = 0,78 A

 Lựa chọn dây dẫn cho CB khu căn tin.

Ta có : Itt =11,24 A

Chọn k1= 1 (do dây được sản xuất tại VN)

Chọn k2 = 1 (do đường dây trục chính đi riêng lẽ)

,căn cứ vào Itt chọn dây dẫn là loai dây đôi mềm ,ruột đồng Flexible Copper PVC insulated wire tiết diện 4 mm2 với dòng 27A

Chọn dây theo dòng phát nóng cho phép:

k1k2Icp = 27A > Itt = 11,24 A

 Lựa chọn dây dẫn cho CB tổng:

Ta có : Itt =61.73A