THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO BỆNH VIỆN CAP CẤP

Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Cung Cấp Điện lời nói đầu Ngày với phát triển không ngừng ngành khoa học kỹ thuật ngành kinh tế, văn hoá , đời sống nhân dân nơi toàn giới ngày đợc nâng cao Đặc biệt nớc ta thực việc công nghiệp hoá đại hoá đất nớc - ngày có nhiều khu công nghiệp, khu chế xuất, nhà máy đợc xây dựng, đồng thời để nâng cao sức khoẻ cho ngời có hàng loạt bệnh viện đợc xây dựng Vì vậy, việc thiết kế hệ thống cung cấp điện cho hộ tiêu thụ vấn đề đợc ngành điện quan tâm mức; công trình cần thiết kế cấp điện nội dung tính toán bao gồm nhiều phơng án khác nhau, mà phơng án có hạn chế điểm mạnh khác nhau; vậy, việc chọn phơng án tối u quan trọng cho phải đảm bảo tiêu kỹ thuật tiêu kinh tế Các tiêu: - Về kinh tế: + Tiết kiệm vốn đầu t + Sử dụng kim loại màu + Phải đảm bảo chi phí vận hành - Về kỹ thuật: + Phải đảm bảo chất lợng điện + Cung cấp điện phải liên tục tính an toàn cao + Phải linh hoạt, dễ dàng vận hành, chốt điện phải làm việc nh + Chú ý đến điều kiện phát triển rộng tơng lai Đồ án tốt nghiệp em với đề tài Thiết kế cung cấp điện cho khu khám chữa bệnh cao cấp Các số liệu ban đầu: - Tổng số giờng bệnh bệnh viên 500 giờng - Nguồn cung cấp cho bệnh viên 10KV, 22KV; điện áp, hạ áp 0,4KV 0,22KV - Tổng công suất cung cấp coh toàn bệnh viện 1000 KW Sinh viờn : Hng Khc Phc Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Cung Cấp Điện Để trình thiết kế đợc trình tự chặt chẽ nội dung yêu cầu Vì đồ án tốt nghiệp em đợc chia làm phần: - Phần I - Xác định phụ tải tính toán chọn máy biến áp - Phần II - Thiết kế mạng điện hạ áp - Phần III - Thiết kế hệ thống tiếp đất - Phần IV - Thiết kế hệ bù Cos Trải qua trình thiết kế, đồ án tốt nghiệp đợc hoàn thành với nỗ lực vợt bậc thân, với hớng dẫn tận tình thầy Hoàng Thái Sinh Tuy nhiên trình độ thời gian có hạn, nên nội dung đồ án tốt nghiệp không tránh khỏi thiếu sót định Vì vậy, em kính mong thầy cô bạn đồng nghiệp giúp đỡ, đóng góp ý kiến để nội dung đồ án tốt nghiệp đợc đầy đủ hoàn thiện Qua em xin chân thành biết ơn thầy Hoàng Thái Sinh tận tình giúp đỡ cho em hoàn thành đồ án Em cám ơn thầy cô môn thiết bị điện nói riêng thầy cô trờng Đại học Bách Khoa nói chung, nhiệt tình giảng dạy, truyền đạt cho em kiến thức bổ ích suốt trình học tập Sinh viờn : Hng Khc Phc Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Cung Cấp Điện Phần I Xác định phụ tải tính toán chọn máy biến áp Chơng I Lý thuyết chung công thức Đ 1.1 - Những yêu cầu đồ án thiết kế cấp điện Một đồ án thiết kế cấp điện đối tợng cần thoả mãn yêu cầu sau: 1-/ Độ tin cấp điện: Mức độ đảm bảo liên tục cấp điện tuỳ thuộc vào tính chất yêu cầu phụ tải Khu nhóm chữa bệnh cao cấp phụ tải loại I phải đợc cấp điện với độ tin cậy cao, thờng dùng hai nguồn đến đờng dây lộ kép, có nguồn máy phát dự phòng nhằm hạn chế mức thấp việc điện - với thời gian điện (nếu có) thờng đợc coi thời gian tự động đóng nguồn dự phòng 2-/ Chất lợng điện: Chất lợng điện đợc đánh giá qua hai tiêu tần số điện áp, đó: tiêu tần số quan điều khiển hệ thống điện quốc gia điều chỉnh Còn tiêu điện áp ngời thiết kế phải đảm bảo cho khách hàng - nói chung, điện áp lới hạ áp cho phép dao động quanh giá trị định mức 5% 3-/ An toàn: Công trình cấp điện phải đợc thiết kế có tính an toàn cao, an toàn cho ngời vận hành, ngời sử dụng an toàn cho thiết bị điện toàn công trình Ngời thiết kế việc tính toán xác, chọn dùng thiết bị khí cụ điện phải nắm vững quy định an toàn, hiểu rõ môi trờng lắp đặt hệ thống cấp điện đặc điểm đối tợng cấp điện Bản vẽ thi Sinh viờn : Hng Khc Phc Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Cung Cấp Điện công phải xác, chi tiết đầy đủ với dẫn rõ ràn cụ thể 4-/ Kinh tế: Trong trình thiết kế thờng xuất nhiều phơng án Mỗi phơng án có u nhợc điểm riêng, có mâu thuẫn hai mặt kinh tế kỹ thuật Một phơng án đắt tiền thờng có u điẻm độ tin cậy chất lợng điện cao Thờng đánh giá kinh tế phơng án qua hai đại lợng: vốn đầu t phí tổn vận hành Phơng án kinh tế phơng án có vốn đầu t nhất, mà phơng án tổng hoà hai đại lợng cho thời hạn thu hồi vốn đầu t sớm Phơng án lựa chọn đợc gọi phơng án tối u Ngoài ra, ngời thiết kế cần lu ý cho hệ thống cấp điện thật đơn giản, dễ thi công, dễ vận hành, dễ sử dụng, dễ phát triển Đ1.2 Những yêu cầu nội dung chủ yếu thiết kế hệ thống cung cấp điện Mục tiêu cung cấp điện đảm bảo cho hộ tiêu thụ luôn đủ điện với chất lợng nằm phạm vi cho phép Một phơng án cung cấp điện đợc xem hợp lý thoả mãn yêu cầu sau: - Vốn đầu t nhỏ, ý đến tiết kiệm đợc ngoại tệ vật t - Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cao tuỳ theo tính chất hộ tiêu thụ - Chi phí vận hành hàng năm thấp - Đảm bảo an toàn cho ngời thiết bị - Thuận tiện cho vận hành sửa chữa - Đảm bảo chất lợng điện năng, chủ yếu đảm bảo độ lệch độ dao động điện áp bé nằm phạm vi giá trị cho phép so với định mức Những yêu cầu thờng mâu thuẫn nên ngời thiết kế phải biết cân nhắc kết hợp hài hoà tuỳ thuộc vào hoàn cảnh cụ thể Sau số bớc để thực thiết kế kỹ thuật phơng án cung cấp điện - Xác định phụ tải tính toán bệnh viện Sinh viờn : Hng Khc Phc Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Cung Cấp Điện - Xác định phơng án nguồn điện - chọn máy biến áp - Xác định cấu trúc mạng - Chọn thiết bị khí cụ điện, sổ cách điện phần tử dẫn điện khác theo yêu cầu kiểm tra kỹ thuật hợp lý - Tính toán hệ thống nối đất - Tính toán tiêu kiểm tra kỹ thuật cụ thể mạng lới điện thiết kế (các tổn thất, Cos , dung lợng bù ) - Chọn tiết diện dây dẫn, cái, cáp theo yêu cầu kỹ thuật kinh tế Thật có nhiều biện pháp kỹ thuật để giải toán cung cấp điện cho bệnh viện Do cung cấp điện cho bệnh viện Do cng cấp điện cho bệnh viện có nhiều phơng án cần phải tính toán kinh tế kỹ thuật, từ tiến hành so sánh để chọn phơng án tốt Các tiêu kỹ thuật bao gồm: chất lợng điện, độ tin cậy, thuận tiện vận hành, độ bền vững công trình, khối lợng sửa chữa định kỳ đại tu, mức độ tự động hoá, vấn đề an toàn Các tiêu kinh tế là: vốn đầu t ban đầu chi phí vận hành hàng năm Đ1.3 Xác định nhu cầu điện Khi thiết kế cung cấp điện cho công trình nhiệm vụ phải xác định đợc nhu cầu điện công trình đs Tuỳ theo quy mô công trình mà nhu cầu điện xác định theo phụ tải thực tế phải tính đến phát triển sau Do việc xác định nhu cầu điện giải toán dự báo phụ tải ngắn hạn dài hạn Nội dung phần thiết kế đồ án xác định phụ tải ngắn hạn Dự báo phụ tải ngắn hạn xác định phụ tải công trình sau đa công trình vào khai thác, vận hành Phụ tải thờng đợc gọi phụ tải tính toán Nh vậy, xác định phụ tải tính toán bệnh viện số liệu quan trọng để thiết kế cung cấp điện cho bệnh viện Phụ tải tính toán phụ tải giả thiết không đổi lâu dài phần tử hệ thống cung cấp điện, tơng đơng với phụ tải thực tế biến đổi theo điều kiện tác dụng nhiệt nề Tức phụ tải tính toán làm nóng dân dẫn lên tới nhiệt độ nhiệt độ lớn phụ tải thực tế gây Do đó, phơng diện phát nóng, ta chọn thiết bị điện theo phụ tải tính toán đảm Sinh viờn : Hng Khc Phc Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Cung Cấp Điện bảo an toàn cho thiết bị trạng thái vận hành Nh vậy, việc xác định xác phụ tải tính toán việc khó khăn quan trọng Vì phụ tải tính toán đợc xác định nhỏ phụ tải thực tế giảm tuổi thọ thiết bị, có đa đến cháy nổ nguy hiểm, phụ tải tính toán lớn phụ tải thực tế nhiều thiết bị đợc chọn lớn gây lãng phí Ta có quan hệ phụ tải tính toán phụ tải khác đợc thể bất đẳng thức: Ptb Ptt Pmax Với: + Ptb phụ tải trung bình đặc trng tĩnh phụ tải khoảng thời gian đó, phụ tải trung bình sau khoảng thời gian t đợc xác định: Ptb = + Pmax: phụ tải cực đại phụ tải trung bình lớn đợc tính khoảng thời gian tơng đối ngắn Đ1.4 Xác định phụ tải tính toán Hiện có nhiều phơng pháp để tính phụ tải tính toán Thông thờng, phơng pháp đơn giản tính toán thuận tiện lại cho kết không thật xác, muốn độ xác cao phơng pháp tính toán lại phức tạp đồ án tốt nghiệp này, ta xác định phụ tải tính toán bệnh viện theo công suất đặt (Pđ) hệ số nhu cầu (knc) - Phụ tải tính toán thiết bị: Ptt = knc Pđm (1) Suy ra: phụ tải tính toán nhóm thiết bị pha: Pttpha = - Phụ tải tính toán nhóm thiết bị có chế độ làm việc: Ptt = knc Sinh viờn : Hng Khc Phc (1) Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Cung Cấp Điện - Công suất phản kháng đợc xác định: Qtt = Ptt tg - Công suất biểu kiến đợc xác định: Stt = = Trong đó: + knc: hệ số nhu cầu thiết bị tiêu thụ (hoặc nhóm thiết bị tiêu thụ), số công suất tính toán (trong điều kiện thiết kế), số công suất tiêu thụ (trong điều kiện vận hành) với công suất đặc (công suất định mức) thiết bị: knc = , ta tra knc cẩm nang tra cứu, đợc: Điện chiếu sáng (đèn) : knc = 0,9 Quạt trần : knc = 0,7 Máy điều hoà nhiệt độ : knc = 0,7 ổ cắm : knc = 0,3 + Pđm: công suất định mức thiết bị công suất ghi nhãn hiệu máy hoặc ghi lý lịch máy + tg : ứng với hệ số công suất cos , đặt trng cho thiết bị tài liệu tra cứu cẩm nang, hệ số cos thiết bị khác phải tính hệ số công suất trung bình: Cos tb = Đối với phụ tải bệnh viện, thiết bị chủ yếu là: quạt trần, máy điều hoà nhiệt độ điện chiếu sáng Do đó, ta tính theo hệ số công suất trung bình đợc lấy: Cos tb = 0,8 - Sau xác định đợc công suất tính toán tất thiết bị pha (Pttpha), ta tiếp tục tính công suất tính toán pha nh sau: Gọi công suất tính toán lần lợt pha A, B, C PttA, PttB, PttC Vậy công suất tính toán pha là: Ptt3pha = PttA + PttB + PttC Sinh viờn : Hng Khc Phc Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Cung Cấp Điện Công suất phản kháng pha: Qtt3pha = Ptt3pha tg tb Công suất biểu kiến pha: Stt3pha = = - Phụ tải tính toán điểm nút hệ thống cung cấp điện (tầng 1, tầng 2, , thang máy, chiếu sáng hành lang ) đợc xác định: Stt = kđt (2) Với: + : Tổng phụ tải tác dụng tính toán nhóm thiết bị, ta xét: = Ptt3pha + : Tổng phụ tải tính toán nhóm thiết bị = Qtt3pha + kđt: hệ số đồng thời, nằm giới hạn: kđt = 0,85 ữ Sinh viờn : Hng Khc Phc Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Cung Cấp Điện Nh (2): Stt = kđt Tổng công suất phụ tải tính toán: Stt = Stt1 + Stt2 + + Sttn = Với Stti: Công suất tính toán nhánh thứ i, tính điểm nút Ta có: Nguồn cung cấp đến: Scc Stt Stt1 Sinh viờn : Hng Khc Phc Stt2 Stt3 Sttn Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Cung Cấp Điện Chơng II Phụ tải tính toán Đ2.1 Sơ mặt xây dựng khu khám chữa bệnh cao cấp (KK CBCC) Để xác định phụ tải tính toán KK CBCC, ta phải nghiên cứu sâu mặt xây dựng (kiến trúc) KK CBCC Đây KK CBCC với quy mô tơng đối lớn, có số lợng giờng bệnh 500 giờng KK CBCC đợc thiết kế xây dựng gồm: + Ba dãy nhà A, B, C bố trí theo hình chữ U, dãy nhà có tầng, dãy nhà có thang máy cầu thang + Nhà xe, nhà trạm bơm, nhà bảo vệ, nhà xác, công viên Nhà xác Trạm bơm Công viên Dãy B Dãy C Dãy A Trạm Cổng điện Nhà xe Bảo vệ Sơ đồ kiến trúc toàn KK CBCC Sinh viờn : Hng Khc Phc 10 Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Cung Cấp Điện đ = 0,6: hệ số sử dụng cọc thẳng đứng - Xác định điện trở khuếch tán điện cực ngang: dùng thép 40 x mm2, đợc hàn vào thép gác cách 0,1 m Ta có: a/l = a: khoảng cách cọc l: chiều dài cọc số cọc n = 27 (cọc) Tra bảng 10 - CCĐ ta đợc hệ số sử dụng điện cực ngang (nội suy) ng = 0,32 + - Điện trở khuếch tán nằm ngang nối điện cực thẳng đứng có chu vi vòng: L = 26a = 27 l = 27 2,5 = 135 m Theo biểu thức (10 - 13) (10 - 2) sách CCĐ: Rng = = Với: t = 0,8 + Vậy: Rng = 10,713 () - Ta tính lại xác điện cực thẳng đứng: Rđ = = 6,38 () - Tính xác lại số điện cực thẳng đứng tra bảng 10 - "CCĐ" đợc: đ = 0,64 + = 0,612 Vậy số điện cực thẳng đứng: n== Tóm lại, ta lấy 15 ghép góc 60 x 60 x làm 15 điện cực thẳng đứng * Kiểm tra độ bền nhiệt 40 x mm2 Tiết diện bé theo điều kiện bền nhiệt xảy ngắn mạch chạm đất với thời gian quy đổi hay thời gian giả thiết dòng điện vào đất tqđ = 1,1 (giây) Sinh viờn : Hng Khc Phc 96 Đồ án Tốt Nghiệp Vậy: Thiết Kế Cung Cấp Điện S = I = 72,4 (mm2) < 40 = 160 (mm2) nên thoả mãn * Kiểm tra lại điện trở nối đất trang bị nối đất: R = = 3,998651 () < [4 ] nên thoả mãn Đ 3.3 Nối đất đờng dây hạ áp Với đờng dây hạ áp ta yêu cầu nối đất an toàn nơi đông ngời qua lại với Rđ 10 Ngoài ta cần nối đất lặp lại, cách khoảng khoảng cột nối đất trung tính lặp lại lần Ta dùng thép góc L 50 x 50 x 4; dài 2,5 m Các cọc đợc đóng sâu dới mặt đất 0,7 m thép dẹt 40 x mm đợc hàn chặt với cọc độ sâu 0,8 m - Điện trở nối đất cọc thép gác đứng R1đ = 0,00298 tt = 0,00298 k đ = 0,00298 1,5 104 = = 44,7 () (k đ nh mục Đ 3.2) - Xác định sơ số cọc: n= Ryc: điện trở nối đất yêu cầu, Ryc = 10 c: hệ số sử dụng cọc, c = 0,6 - Điện trở nối ngang: Rng = Với: n = cọc > tra bảng: ng = 0,43 t = 0,8 + Vậy: Rng = = 21,233 () - Điện trở nối đất cần thiết toàn số điện cực thẳng đứng: Rđ = = - Vậy số cọc cần đóng là: Sinh viờn : Hng Khc Phc 97 Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Cung Cấp Điện n= với đ = 0,71 Đ3.4 Nối đất đờng dây cao áp Vì cột đờng dây cao áp từ trạm biến áp trung gian trạm biến áp bệnh viện nằm vùng đất vờn, đất ruộng nên: = 0,4 104 cm đất ớt trung bình nên k =1,5 Theo tiêu chuẩn TKCCĐ ta có: Ryc = 10 () - Điện trở nối đất điện cực thẳng đứng dùng thép L 50 x 50 x bố trí theo dẫy đợc nối với thép dẹp 40 x mm2 Ta có: = 0,00298 tt = 0,00298 k = 0,00298 1,5 0,4 104 = R1đ = 17,88 (0 - Số cọc cần đóng là: n= = với đ = 0,6 Đ3.5 Chọn tiết diện dây dẫn nối đất 1-/ Chọn tiết diện dây nối đất cho trạm biến áp Ta có cọc điện cực đợc nối với thép dẹp 40 x mm Theo kết cấu mối hàn tài liệu cho biết dây nối trung tính từ máy biến áp vào hệ thống nối đất không nhỏ 1/3 tiết diện dây dẫn pha Ta biết tiết diện cáp dẫn hạ áp HA = 850 = 1700 (mm2) Vậy: Tiết diện dây dẫn nối đất là: S Tra PL V.12 - ta chọn cáp đồng HA lõi cách điện PVC LENS chế tạo: x 630 có ICP = 750 (A) Cáp dẫn đợc nối vào hệ thống nối đất trạm biến áp mối hàn 2-/ Chọn tiết diện dây nối đất cho phía cap áp Sinh viờn : Hng Khc Phc 98 Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Cung Cấp Điện Ta có: tiết diện dây dẫn cap áp là: SCA = 120 (mm2) Vậy tiết diện dây dẫn nối đất cho đờng dây cao áp là: S Tra PL V.3 ta chọn tiết diện dây dẫn nối đất phía cao áp là: AC - 50 3-/ Chọn tiết diện dây nối đất cho phía hạ áp Phía HA nối đất lặp lại, ta thờng nối đất lặp lại tức nơi phụ tải bệnh viện, ta lấy tiết diện dây nối đất tiết diện dây phụ tải (chiếu sáng, điều hoà nhiệt độ ) Phần IV thiết kế hệ bù cos Chơng i ý nghĩa việc nâng cao hệ số công suất cos Trong biểu thức công suất tác dụng: P = U I cos Suy ra: I = Ta thấy: cos lớn I nhỏ dẫn đến tiết diện dây dẫn nhỏ tổn hao điện đờng dây bé Hệ số công suất cos đợc nâng lên đa đến hiệu sau: - Giảm đợc tổn thất công suất mạng điện Tổn thất công suất đờng dây đợc tính nh sau: P = = P(P) + P(Q) giảm Q truyền tải đờng dây, ta giảm đợc thành phần tổn thất công suất P(Q) Q gây Sinh viờn : Hng Khc Phc 99 Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Cung Cấp Điện - Giảm đợc tổn thất điện áp mạng điện Tổn thất điện áp đợc tính nh sau: U = = U(P) + U(Q) Khi giảm lợng Q truyền tải đờng dây, ta giảm đợc thành phần U(Q) Q gây - Tăng khả truyền tải đờng dây máy biến áp Dòng điện chạy dây dẫn máy biến áp đợc tính nh sau: I= Với trạng thái phát nóng định đờng dây máy biến áp (I = const) tăng khả truyền tải công suất tác dụng P chúng cách giảm công suất phản kháng Q mà chúng phải tải Ngoài ra, việc nâng cao hệ số công suất cos đa đến hiệu giảm đợc chi phí kim loại màu, góp phần làm ổn định điện áp, tăng khả phát điện máy phát điện Chính lý mà việc nâng cao hệ số công suất cos , bù công suất phản kháng trở thành vấn đề quan trọng, cần đợc quan tâm mức thiết kế nh vận hành hệ thống cung cấp điện Sinh viờn : Hng Khc Phc 100 Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Cung Cấp Điện Chơng II Các biện pháp nâng cao hệ số cos Đ2.1 Các định nghĩa hệ số công suất cos - Hệ số công suất tức thời hệ số công suất thời điểm cos = Do phụ tải luôn biến động nên cos tức thời luôn biến đổi theo Vì cos tức thời giá trị tính toán - Hệ số công suất trung bình hệ số công suất trung bình quãng thời gian đó: Cos TB = Cos arctg Cos TB dùng để đánh giá mức độ sử dụng điện tiết kiệm hợp lý xí nghiệp - Hệ số công suất tự nhiên hệ số cos trung bình tính cho năm thiết bị bù Hệ số cos tự nhiên đợc dùng làm để tính toán nâng cao hệ số công suất bù công suất phản kháng Đ2.2 Các biện pháp nâng cao hệ số công suất cos Các biện pháp nâng cao hệ số cos đợc chia làm hai nhóm chính: nâng cao hệ số công suất cos tự nhiên nâng cao hệ số công suất cos cách bù công suất phản kháng 1-/ Nâng cao hệ số công suất cos tự nhiên: Là tìm biện pháp để hộ dùng điện giảm bớt đợc lợng công suất phản kháng Q, cách: - Thay đổi cải tiến quy trình công nghệ để thiết bị điện làm việc chế độ hợp lý nhát - Thay động không đồng làm việc non tải động có công suất nhỏ Sinh viờn : Hng Khc Phc 101 Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Cung Cấp Điện - Giảm điện áp động làm việc non tải - Hạn chế động chạy không tải - Dùng động đồng thay động không đồng - Nâng cao chất lợng sửa chữa động - Thay jmáy biến áp làm việc non tải máy biến áp có dung lợng nhỏ 2-/ Nâng cao hệ số công suất cos phơng pháp bù công suất phản kháng a, Xác định dung lợng bù: Dung lợng bù đợc xác định: Qbù = Ptt (tg - tg 2) , (KVAR) Trong đó: Ptt: phụ tải tính toán hộ tiêu thụ điện 1: góc ứng với hệ số công suất (cos 1) trớc bù 2: góc ứng với hệ số công suất (cos 2) muốn đạt đợc sau bù b, Chọn thiết bị bù: Thiết bị bù phải đợc chọn sở tính toán so sánh kinh tế kỹ thuật - Tụ điện tĩnh: loại thiết bị điện tĩnh, làm việc với dòng điện vợt trớc điện áp, sinh công suất phản kháng Q cung cấp cho mạng điện Ưu điểm: Suất tổn hao công suất tác dụng bé; lắp ráp bảo quản dễ dàng; hiệu suất sử dụng cao bỏ vốn đầu t lúc Nhợc điểm: Nhạy cảm với biến thiên điện áp đặt lên cực tụ điện U = 110% Uđm tụ điện dễ bị chọc thủng Khi đóng tụ điện vào mạng mạng xẽ có dòng xung, cắt tụ điện khỏi mạng cực tụ điện điện áp d gây nguy hiểm cho ngời vận hành - Máy bù đồng bộ: động đồng làm việc chế độ không tải Ưu điểm: bù công suất phản kháng điều chỉnh điện áp tốt Nhợc điểm: lắp ráp, bảo quản vận hành khó khăn - Động không đồng rô to dây quấn đợc đồng hoá Sinh viờn : Hng Khc Phc 102 Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Cung Cấp Điện Nhợc điểm: tổn thất công suất lớn, khả tải * Lựa chọn thiết bị bù: Qua việc phân tích u nhợc điểm loại thiết bị bù vào đặc điểm loại thiết bị bù vào đặc điểm hộ tiêu thụ điện KK CBCC, ta định chọn thiết bị bù tụ điện tĩnh Sinh viờn : Hng Khc Phc 103 Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Cung Cấp Điện Chơng III tính chọn thiết kế hệ bù cos Sau phân tích cụ thể phơng án bù cho vừa đạt tiêu kỹ thuật (cos ) vừa đạt tiêu kinh tế, ta đợc: - Thiết bị bù: tụ điện tĩnh, điện áp thấp (0,4 KV) - Biện pháp: đặt tập trung tụ điện hạ áp Sơ đồ vị trí đặt thiết bị bù Đ3.1 Các biện pháp tính toán dung lợng bù Việc tính toán dung lợng bù thực theo ba phơng pháp sau: - Tính toán dựa đơng lợng kinh tế - Biện pháp so sánh phơng án dung lợng bù - Biện pháp xác định dung lợng bù công thức Nhận xét: nghiên cứu kỹ ba phơng pháp ta có nhận xét: - Phơng pháp (1) (2): Sinh viờn : Hng Khc Phc 104 Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Cung Cấp Điện + Đạt đợc tiêu kinh tế, nhng phơng diện nâng cao cos không xác + Tính toán phức tạp - Phơng pháp (3): + Đạt đợc tiêu cos với độ xác cao, đôi lúc không thoả mãn tiêu kinh tế + Dễ dàng tính toán Từ nhận xét ta chọn phơng pháp: xác định dung lợng bù công thức: Dung lợng bù đợc xác định theo công thức: Qb = Ptt (tg - tg 2) Trong đó: Qb: Dung lợng bù (KVAR) Ptt: công suất tác dụng tính toán phụ tải (KW) 1: góc ứng với hệ số công suất trung bình trớc bù, cos 1=0,8 2: góc ứng với hệ số công suất trung bình sau bù, cos = 0,86 Đ3.2 Tính toán dung lợng bù Nh ta nói trên, ta đặt tập trung tụ điện hạ áp (gồm hai hạ áp) mà phụ tải hai hạ áp giống nên dung lợng hai cách bố trí nh ta tính dung lợng bù I-/ Dung lợng bù đợc tính nh sau: Ta có: Tổng công suất tác dụng lớn 1: Pmax = (87178 + 76748 + 64308 + 60314 + 60314 + 73088 + 73174 + 33000 + 33000 + 324) 0,95 = 533375,6 (W) 533,38 (KW) Tổng công suất phản kháng lớn 1: Sinh viờn : Hng Khc Phc 105 Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Cung Cấp Điện Smax = = Trong đó: cos = 0,8 tg = 0,75 Vậy để nâng cao hệ số công suất cos phụ tải phía từ cos = 0,8 lên cos = 0,9, ta cần tiến hành bù lợng công suất phản kháng là: Qbù = Pmax (tg - tg 2) = 533,38 (0,75 - 0,484) = 141,9 (KVAR) Trong đó: Cos = 0,8 suy ra: tg = 0,75 Cos = 0,9 suy ra: tg = 0,484 Với lợng công suất phản kháng cần phải bù Q bù = 141,9 (KVAR), ta tiến hành chia làm nhóm Công suất phản kháng nhóm bù làm việc là: Qnhóm = Tra PL IV.13 TKCĐ, ta chọn dùng tụ bù pha, cho nhóm loại: KC2 - 0,38 - 36 - 3Y3, có Q = 36 (KVAR) Liên Xô chế tạo 1-/ Nhóm 1: Khi nhóm bù công suất phản kháng làm việc Công suất phản kháng phía 1: Qt2 = Qmax - Qnhóm = 400 = 36 = 364 (KVAR) Hệ số công suất cos là: Ta có: tg = Suy ra: Cos = 0,826 2-/ Nhóm 2: Khi hai nhóm bù công suất phản kháng làm việc Công suất phản kháng phụ tải phía 1: Qt3 = Qmax - Qnhóm = 400 - 36 = 328 (KVAR) Hệ số công suất cos 3: Ta có: tg = Sinh viờn : Hng Khc Phc 106 Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Cung Cấp Điện Suy ra: cos = 0,852 3-/ Nhóm 3: Khi ba nhóm công suất phản kháng làm việc Công suất phản kháng phụ tải phía 1: Qt4 = Qmax - Qnhóm = 400 - 36 = 292 (KVAR) Hệ số công suất cos 4: Ta có: tg = Suy ra: cos = 0,877 4-/ Nhóm 4: Khi nhóm bù công suất phản kháng làm việc Công suất phản kháng phụ tải phía 1: Qt5 = Qmax - Qnhóm = 400 - 36 = 256 (KVAR) Hệ số công suất cos 5: Ta có: tg = Suy ra: cos = 0,9 II-/ Tính toán điện trở phóng điện Khi cắt tụ điện khỏi mạng điện cực tụ điện điện áp d gây nguy hiểm cho nhân viên vận hành, để giảm nhanh điện áp d cực tụ điện ta cần có thêm điện trở phóng điện điện áp d đợc tiêu tán nhanh điện trở Điện trở phóng điện cho nhóm tụ bù: Rpđ = 15 106 () Trong đó: Upha: điện áp pha mạng điện Upha = 0,22 (KV) Q: dung lợng nhóm tụ bù, Q = 36 (KVAR) Vậy: Rpđ = 15 106 = 20166 () = 20 (K) đợc bố trí pha, pha cần có điện trở phóng điện là: Sinh viờn : Hng Khc Phc 107 Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Cung Cấp Điện Rpđ1pha = III-/ Lựa chọn thiết bị điện 1-/ Chọn dây dẫn a, Chọn dây dẫn từ đến tủ động lực: Ta có: Itt = = Tra PL V.13 TKCĐ, ta chọn cáp đồng hạ áp lõi LENS chế tạo loại: 3G 70, có ICP = 254 (A) b, Chọn dây dẫn đến nhóm tụ: Ta có: Itt = = Tra PL V.13 TKCĐ, ta chọn cáp đồng hạ áp lõi LENS chế tạo loại: 3G 6, có ICP = 66 (A) c, Chọn cho tủ động lực: Tra PL VI.9 TKCĐ chọn cho tủ động lực đồng loại (25 x 3) có ICP = 340 (A) 2-/ Chọn Aptomat bảo vệ đóng cắt: a, Chọn Aptomat tổng Ta có: Itt = 218,8 (A), tra PL IV.6 TKCĐ, chọn Aptomat tổng loại: SA403 - A có: UđmA = 380 (V), IđmA = 300 (A), cực b, Chọn Aptomat cho nhóm tụ Ta có Itt = 54,7 (A), tra PL IV.5 TKCĐ ta chọn Aptomat loại: EA 103 G, cực có: UđmA = 380 (V), IđmA = 75 (A) 3-/ Chọn máy biến dòng (BI), Vôn mét, Ampemet: a, Chọn máy biến dòng điện Tra PL III.17 chọn: TKM - 300/5(A), Liên Xô chế tạo b, Chọn Vônmet: chọn Vônmet có U = 500 V Sinh viờn : Hng Khc Phc 108 Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Cung Cấp Điện c, Chọn Ampemet: Chọn ampemet: I = A Sơ đồ mạch động lực tụ điện bù cos Sinh viờn : Hng Khc Phc 109 Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Cung Cấp Điện tài liệu tham khảo 1-/ Thiết kế cấp điện Tác giả: Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm 2-/ Cung cấp điện Tác giả: Nguyễn Xuân Phú, Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Bội Khuê 3-/ Kỹ thuật chiếu sáng Tác giả: Patrick Vandeplanque Do Lê Văn Doanh, Đặng Văn Đào dịch 4-/ Nhà máy điện trạm biến áp Tác giả: Trịnh Hùng Thám, Nguyễn Hữu Khái, Đào Quang Thạch, Lã Văn út, Phạm Văn Hoà, Đào Kim Hoa 5-/ Giáo trình cung cấp điện cho xí nghiệp công nghiệp Tác giả: Trần Bách, Đặng Ngọc Dinh, Phan Đăng Khải, Ngô Hồng Quang Sinh viờn : Hng Khc Phc 110 [...]... (W) Sinh viờn : Hng Khc Phc 32 Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Cung Cấp Điện - Tổng công suất phản kháng tính toán cho chiếu sáng: QttCS = PttCS tg = 20673 0,75 = 15504,8 (VAR) - Tổng công suất toàn phần tính toán cho công suất: SttCS = Tóm lại: E-/ SttCS = 25 KVA Tính công suất cho trạm bơm của bệnh viện Trạm bơm dùng để cung cấp nớc sinh hoạt cho toàn bệnh viện Ta bố trí: trạm bơm gồm có hai máy bơm, mỗi... PN = 13000 W Dòng điện không tải: U0 % = 5% Điện áp ngắn mạch: UN % = 5% Trọng lợng: m = 2857 (kg) III-/ Thiết kế nguồn điện dự phòng 1-/ KK CBCC: KK CBCC là loại hộ tiêu thụ điện loại I, vì vậy cần phải đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện liên tục Do đó ngoài việc dùng nguồn lới điện ta phải có thêm nguồn máy phát điện diezel dự phòng khi nguồn điện lới bị mất Để đảm bảo việc cung cấp điện đợc liên tục... số đồng thời làm việc của các thiết bị, lấy kđt = 0,95 Tóm lại, Tổng công suất biểu kiến tính toán 3 pha của dãy nhà A là: Stt3A = 427,6 (KVA) B-/ Thống kê các thiết bị điện của dãy nhà B I-/ Thống kê các thiết bị điện tầng 1 Sinh viờn : Hng Khc Phc 19 Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Cung Cấp Điện 1-/ Bảng liệt kê các thiết bị điện pha A tầng 1 dãy B: STT 1 2 3 4 5 6 7 Tên thiết bị 1 Máy điều hoà nhiệt độ...Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Cung Cấp Điện Đ2.2 Tính toán công suất của thiết bị lắp đặt của toàn KK CBCC Các thiết bị tiêu thụ điện ở KK CBCC chủ yếu là thiết bị dùng điện 1 pha (Uđm = 220V) Vậy để đảm bảo tính đối xứng giữa các pha thì ta phải phân bố các thiết bị vào 3 pha đều nhau về tính chất và đặc điểm làm việc của thiết bị, công suất của thiết bị và thời gian làm việc tơng đơng... các thiết bị máy móc y tế tơng đối nhiều, do đó ngoài công suất phụ tải của các thiết bị phục vụ cho sinh hoạt, ta còn phải tính toán một lợng công suất dự phòng cho nhóm thiết bị y tế cho mỗi tầng của mỗi dãy nhà và đợc chia đều cho cả 3 pha Sau khi nghiên cứu kỹ ta lập ra đợc bảng thống kê các thiết bị tiêu thụ điện trên các pha nh sau: A-/ Thống kê các thiết bị điện của dãy nhà A I-/ Các thiết bị điện. .. khám bệnh, cấp cứu, phòng thủ tục, phòng trực y tá, phòng chờ Sinh viờn : Hng Khc Phc 11 Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Cung Cấp Điện 1-/ Bảng liệt kê các thiết bị điện pha A tầng 1: ST T Tên thiết bị Đơn vị CS đặt 1 Số lợng tính thiết bị (W) 1 knc CS tính toán (W) 2 3 4 5 6 1 Máy điều hoà nhiệt độ Cái 5 1500 0,7 5250 2 Quạt trần Cái 10 100 0,7 700 3 ổ cắm Cái 35 300 0,3 10500 4 Đèn huỳnh quang 1 bóng có cho ... tầng 4: PttC4 = 20064 (W) Dòng điện tính toán pha C tầng 4: IttC4 = V-/ Các thiết bị điện tầng 5 Sinh viờn : Hng Khc Phc 17 Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Cung Cấp Điện Tầng 1 và tầng 5 dùng nhà A của trung tâm khám chữa bệnh có diện tidchs và cách bố trí thiết bị nội thất nh sau, do đó ta có: 1-/ Pha A tầng 5: - Tổng công suất pha A tầng 5: PttA5 = PttA4 = 20172 (W) - Dòng điện tính toán pha A tầng 5: IttA5... B là: Sinh viờn : Hng Khc Phc 25 Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Cung Cấp Điện Stt3B = 404,7 (KVA) C-/ Thống kê các thiết bị điện của dãy nhà C I-/ Các thiết bị dùng điện tầng 1 1-/ Pha A tầng 1: STT 1 2 3 4 5 6 7 Tên thiết bị 1 Máy điều hoà nhiệt độ Quạt trần ổ cắm Huỳnh quang 1 bóng Hộp hình quang 2 bóng 150 - 60W Dự phòng Đơn vị CS đặt 1 Số lợng tính thiết bị (W) 2 3 4 Cái 4 1500 Cái 6 100 Cái 30 1000... PttC2 = 24322 (W) - Dòng điện tính toán pha C tầng 2: IttC2 = III-/ Thống kê các thiết bị điện tầng 3 1-/ Pha A tầng 3: STT Tên thiết bị 1 Sinh viờn : Hng Khc Phc Đơn vị CS đặt 1 Số lợng tính thiết bị (W) 2 3 4 22 knc 5 CS tính toán (W) 6 Đồ án Tốt Nghiệp 1 2 3 4 5 6 7 Máy điều hoà nhiệt độ Quạt trần ổ cắm Huỳnh quang 1 bóng Hộp hình quang 2 bóng 150 - 60W Dự phòng Thiết Kế Cung Cấp Điện Cái Cái Cái Cái... 25538 (W) Sinh viờn : Hng Khc Phc 14 Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Cung Cấp Điện Dòng điện tính toán pha C tầng 2: IttC2 = III-/ Các thiết bị tầng 3 1-/ Bảng liệt kê các thiết bị pha A tầng 3: STT 1 2 3 4 5 6 7 Tên thiết bị 1 Máy điều hoà nhiệt độ Quạt trần ổ cắm Huỳnh quang 1 bóng Hộp hình quang 2 bóng 150 - 60W Dự phòng Đơn vị CS đặt 1 Số lợng tính thiết bị (W) 2 3 4 Cái 3 1500 Cái 6 100 Cái 30 1000 Cái