đồ án thiết kế lưới điện

CHƯƠNG I: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN ************************************ I.I ĐẶT VẤN ĐỀ Phụ tải tính toán phụ tải giả định lâu dài không đổi,tương đương với phụ thực tế mặt hiệu ứng nhiệt lớn nhất.Các thiết bị chọn theo phụ tải tính toán đảm bảo an toàn trang thái vận hành Phụ tải tính toán xác định để lựa chọn kiểm tra thiết bị hệ thống cung cấp máy biến áp,dây dẫn,các thiết bị đóng cắt,bảo vệ,…tính toán tổn thất công suất,tổn thất điện năng,tổn thất điện áp,lựa chọn thiết bị bù công suất phản kháng.Phụ tải tính toán phụ thuộc vào nhiều yếu tố như:công suất,số lượng,chế độ làm việc thiết bị điện;trình độ phương thức vận hành hệ thống.Sai số toán xác định phụ tải dẫn tới việc lựa chọn sơ đồ thiếu xác,dẫn đến giảm sút tiêu kinh tế,kĩ thuật hệ thống cung cấp điện.Nếu kết tính toán lớn thực tế dẫn đến việc lãng phí vốn đầu tư,các thiết bị lựa chọn không làm việc hết công suất dẫn đến hiệu thấp.Nếu kết tính toán nhỏ giá trị thực dẫn đến làm việc tải thiết bị,không sử dụng hết khả thiết bị công nghiệp làm giảm công suất,tăng tổn thất điện giảm tuổi thọ thiết bị điện Như vậy,bài toán xác định phụ tải tính toán giai đoạn tối quan trọng trình thiết kế cung cấp điện 1.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN 1.1.1 Xác định phụ tải theo suất tiêu hao lượng Nếu phụ tải điện không thay đổi thay đổi theo thời gian công suất tính toán lấy công suất trung bình xác định theo bị: Ptt Ptb = = M d T Trong đó: d - [kWh/đvsp] Định mức tiêu thụ điện sản phẩm M - Khối lượng sản phẩm sản xuất thời gian T (1 ca; năm) Ptb - Phụ tải trung bình xí nghiệp -Nếu phụ tải điện thay đổi theo thời gian thì: Ptt = KM Ptb KM - Hệ số cực đại công suất tác dụng Phương pháp tính toán phụ tải đơn giản có độ xác không cao, thường ứng dụng Trong tính toán sơ sở ổn định, tính toán phụ tải thuỷ lợi Trong quy hoạch sơ công suất tính toán xác định theo mật độ phụ tảitrên km2 diện tích: Ftt = γ.F , kW γ - Mật độ phụ tải, kW/km2; F - Diện tích vùng quy hoạch ; km2 -Phụ tải chiếu sáng dịch vụ công cộng xác định theo phương pháp này: Ptt = p0 Fcs Trong đó: P0 , (kW), -suất tiêu hao công suất đơn vị diện tích chiếu sáng; Fcs - diện tích bề mặt chiếu sáng 1.2.2 Xác định phụ tải theo hệ số đồng thời Hệ số đồng thời thể tính chất làm việc đồng thời phụ tải Theo phương pháp công suất tính toán xác định dựa vào công suất lớn thời điểm cực đại Công suất tính toán giá trị lớn giá trị công suất thời điểm cực đai Thông thường ta chọn hai thời điểm: cực đại ngày cực đại đêm, lúc đó:  n n k đt ∑ Pni  i =1 Ptt = max  n k đ P ni  đt ∑ i =1 Kndt, kddt – hệ số đồng thời thời điểm cực đại ngày đêm xác định theo biểu thức: pi ( − pi ) = p + 1,5 nhd kdti i pi - xác suất đóng trung bình cao điểm(ngày,đêm); Phương pháp thường áp dụng thuận tiện cho nhóm thiết bị tiêu thụ điện có công suất lớn không bốn lần Trong thực tế, phương pháp thường áp dụng phụ tải sinh hoạt 1.2.3 Xác định phụ tải tính toán theo hệ số nhu cầu Theo phương pháp thì: n Ptt = knc ∑ Pni i =1 Trong đó: Knc - Hệ số nhu cầu nhóm phụ tải k nc = k sd ∑ + − k sd ∑ nhd Pni - Công suất đặt phụ tải thứ i; k sd Hệ số sử dụng tổng hợp ∑ xác định theo công thức: n k sd ∑ = ∑P i =1 dmi k sdi n ∑P i =1 dmi Số lượng thiết bị hiệu dụng xác định theo biêu thức:  n   ∑ Pdmi ÷ nhd =  i =1  ∑ Pdmi Phương pháp cho kết không xác lắm, lại đơn giản nhanh chóng cho kết thường dùng để tính phụ tải tính toán cho phân xưởng, cho toàn xí nghiệp nhiều thông tin phụ tải tính toán sơ phục vụ cho việc qui v.v 1.2.4 Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình hệ số cực đại Theo phương pháp này: n k M k sd ∑ ∑ Pdmi Ptt = KM Ptb = i =1 Trong đó: Ptb - công suất trung bình phụ tải ca mang tải lớn Pđm - công suất định mức phụ tải thứ i; k sd ∑ - hệ số sử dụng công suất phụ tải KM - hệ số cực đại công suất tác dụng với khoảng thời gian trung bình hoá T=30 phút Hệ số cực đại tra bảng xác định theo công thức: k M = + 1,3 − k sd ∑ nhd k sd + ∑ Phương pháp thường dùng để tính phụ tải tính toán cho nhóm thiết bị, cho tủ động lực toàn phân xưởng Nó cho kết xác lại đòi hỏi lượng thông tin đầy đủ phụ tải như: chế độ làm việc phụ tải như: chế độ làm việc phụ tải, công suất đặt phụ tải số lượng thiết bị nhóm (ksdi ; pđmi ; cosϕi ; .) 1.2.5 Phương pháp cộng phụ tải nhóm 1.2.5.1 Phương pháp số gia Phương pháp áp dụng nhóm phụ tải có tính chất khác Phụ tải tổng hợp hai nhóm xác định cách cộng giá trị phụ tải lớn với số gia phụ tải bé P1-2 = Pmax + ∆Pi PΣ = P1 + ∆P2 P1 > P2 PΣ = P2 + ∆P1 P1 < P2 ∆Pi – Số gia công suất Pi P∑ = P1 + k P2 ( P1 > P2 ) P2 + k1 P1 ( P1 < P ) Hệ số ki xác định: 0,04 P ki =  ÷ 5 − 0, 41 Đối với mạng điện hạ áp 0,04 P ki =  ÷ 5 − 0,38 Đối với mạng điện cao áp Phương pháp đơn giản, dễ tính xác, phụ tải tổng hợp hai nhóm phải xác định thời điểm Trong trường hợp phụ tải thành phần không thời điểm cần tính tới hệ số tham gia vào cực đại chúng 1.2.5.2 Phương pháp tổng hợp tải theo hệ số nhu cầu Nếu nhóm thụ điện có tính chất, coi nhóm hộ dùng điện với hệ số sử dụng tổng hợp nhóm, lúc công suất tổng hợp nhóm xác định theo hệ số nhu cầu : n Ptt = k nc ∑ Pni i =1 Trong đó: Knc - Hệ số nhu cầu nhóm phụ tải k nc = k sd ∑ + − k sd ∑ N Với N số nhóm ksdΣ hệ số sử dụng tổng hợp chung Tuỳ theo yêu cầu tính toán thông tin có phụ tải, người thiết kế lựa chọn phương pháp thích hợp để xác định PTTT 1.2 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ Trong phân xưởng thường có nhiều thiết bị có công suất chế độ làm việc khác nhau, muốn xác định phụ tải tính toán xác cần phải phân nhóm thiết bị.Việc phân nhóm thiết bị tuân theo nguyên tắc sau: Mỗi nhóm có n thiết bị (n Suất phụ tải chiếu sáng phân xưởng: Pcs = p0.A = 15.864 = 12960 W = 12,96 kW Vì dùng đèn sợi đốt nên hệ số công suất nhóm chiếu sáng cosφ = 1.1.3 PHỤ TẢI TÍNH TOÁN NHÓM THÔNG THOÁNG VÀ LÀM MÁT Trong xưởng sửa chữa khí cần phải có hệ thống thông thoáng, làm mát nhằm giảm nhiệt độ phân xưởng trình sản xuất thiết bị động lực, chiếu sáng nhiệt độ thể người tỏa làm tăng nhiệt độ phòng Nếu không trang bị hệ thống thông thoáng làm mát gây ảnh hưởng đến suất lao động, sản phẩm, trang thiết bị, ảnh hưởng đến sức khỏe công nhân làm việc nhà máy phân xưởng Lưu lượng gió tươi cần cấp vào xưởng là: Q = n.V (m 3/h) Trong đó: n- tỉ số đổi không khí (1/h), với phân xưởng khí ta lấy n = (1/h) V- thể tích phân xưởng (m3), V = a.b.h Với a,b,h (m) chiều rộng,chiều dài,chiều cao phân xưởng Vậy Q = n.a.b.h = 6.24.36.5 = 25920(m3/h) Ta chọn quạt DLHCV40-PG4S F có lượng gió q= 4500(m3/h Vậy số quạt cần để làm mát phân xưởng : n= 25920 4500 =6 quạt Bảng thông số kĩ thuật quạt hút: Thiết bị Công suất.W Quạt hút 300 Lượng gió (m3/h) 4500 Số lượng 0,7 Hệ số nhu cầu quạt hút: kncqh = k sd + − k sd n 0,7 + = − 0,7 ksd =0,822 cos 0,8 ϕ Phụ tải tính toán nhóm thông thoáng làm mát là: n ∑P Plm = k qh nc Slm = Plm 1, 4796 = = 1,8495kVA cosϕ 0,8 i =1 dmqi = 0,822.6.300 = 1479, 6(W)=1,4796(kW) Qlm = Slm2 − Plm2 = 1,84952 − 1, 47962 = 1,1097( KVAr ) 1.2.3 PHỤ TẢI TÍNH TOÁN NHÓM ĐỘNG LỰC 1.2.3.1 Phân nhóm phụ tải Vì phân xưởng có nhiều thiết bị nằm rải rác nhiều khu vực mặt phân xưởng nên việc tính toán phụ tải xác làm thiết kế tủ động lực cấp điện cho phân xưởng , ta chia thiết bị nhóm nhỏ, đảm bảo: - - Các thiết bị điện nhóm gần nhau( thuận tiện cho việc dây tránh chồng chéo, giảm tổn thất…) Các thiết bị nhóm nên có chế độ làm việc (điều thuận tiện cho việc tính toán cung cấp điện sau này) Các thiết bị nhóm nên phân bổ để tổng công suất nhóm chênh lệch ( để tạo tính đồng loạt cho thiết bị cung cấp điện) Ngoài số thiết bị nhóm không nên nhiều số lộ tủ động lực bị khống chế(thông thường số lộ lớn tủ động lực chế tạo sẵn không 8.Tất nhiên điều nghĩa số thiết bị nhóm không nên thiết bị lộ từ tủ động lực đến thiết bị kéo móc xích đến vài thiết bị thiết bị có công suất nhỏ không yêu cầu độ tin cậy cung cấp điện.Tuy nhiên số thiết bị nhóm nhiều làm phức tạp hóa vận hành giảm độ tin cậy cung cấp điện cho thiết bị) Tuy nhiên khó thỏa mãn lúc nguyên tắc trên, thiết kế phải tùy thuộc vào điều kiện cụ thể phụ tải để lựa chọn phương án phù hợp - Dựa vào nguyên tắc phân nhóm phụ tải điện nêu vào vị trí công suất bố trí mặt phân xưởng chia thiết bị phân xưởng sửa chữa khí thành nhóm phụ tải.Kết phân nhóm sau: a.Nhóm phụ tải I: ST T Tên thiết bị Số hiệu sơ đồ k sd cosϕ Công suất đặt Pd cosϕ Pd Pd ksd Pd cosϕ (kW) Lò điện kiểu tầng 0,35 0,91 18 6,3 16,38 Lò điện kiểu tầng 0,35 0,91 25 8,75 22,75 Lò điện kiểu tầng 0,35 0,91 18 6,3 16,38 Lò điện kiểu tầng 0,35 0,91 25 8,75 22,75 Lò điện kiểu 0.32 0,92 40 12,8 36,8 * Nâng cao hệ số công suất cosϕ tự nhiên :Là tìm biện pháp để hộ tiêu thụ điện giảm bớt lượng công suất phản pháng tiêu thụ như: hợp lý hoá trình sản xuất, giảm thời gian chạy không tải động cơ, thay động thường xuyên làm việc non tải động có công suất hợp lý hơn, Nâng cao hệ số công suất cosϕ tự nhiên có lợi đưa lại hiệu kinh tế lâu dài mà đặt thêm thiết bị bù * Nâng cao hệ số công suất cos ϕ biện pháp bù công suất phản kháng Thực chất đặt thiết bị bù gần hộ tiêu dùng điện để cung cấp công suất phản kháng theo yêu cầu chúng, nhờ giảm lượng CSPK phải truyền tải đường dây theo yêu cầu chúng 5.2 Xác định dung lượng bù Dung lượng bù cần thiết cho nhà máy xác định theo công thức: Q =P (tgϕ − tgϕ ) bù ttnm Với Pttnm phụ tải tính toán nhà máy( kW ) ϕ1 góc ứng với hệ số công suất trung bình trước bù; cos ϕ2 ϕ1 = 0,71 → tg ϕ1 = 0,9918 góc ứng với hệ số công suất bắt buộc sau bù; cos ϕ2 = 0,95 → tg ϕ2 = 0,329 Thay số ta có Qbù = 1022,376.(0,9918 – 0,329) = 677,63(kVAr) 5.3.Chọn thiết bị bù Ta chọn loại thiết bị bù sau:tụ điện tĩnh;máy bù đồng bộ;động không đồng rôto dây quấn đồng hóa… * Máy bù đồng bộ: Là loại động đồng làm việc chế độ không tải - Ưu điểm máy bù đồng bộ: Đây thiết bị tốt để điều chỉnh điện áp, thường để điều chỉnh điện áp hệ thống Nhược điểm : Là lắp đặt, vận hành khó khăn * Động không đồng rôto dây quấn đồng hóa: - Ưu điểm : Là có khả sinh công lớn Nhược điểm : Là tổn thất công suất lớn khả tải * Ở ta chọn loại tụ bù tĩnh để làm thiết bị bù cho máy: Đây thiết bị làm việc với dòng vượt mức điện áp tạo công suất phản kháng Các tụ điện bù đặt TPPTT, cao áp, hạ áp TBAPP , tủ phân phối, tủ động lực đầu cực phụ tải lớn - Ưu điểm : Tiêu hao công suất tác dụng,việc tháo lắp dễ dàng Hiệu suất sử dụng cao,vốn đầu tư Nhược điểm : Là nhạy cảm với biến động điện áp đặt lên cực tụ điện, cấu chắn, dễ bị phá hỏng có cố ngắn mạch Khi đóng tụ vào mạng,trong mạng có dòng xung;khi ngắt khỏi mạng cực tụ điện điện áp dư gây nguy hiểm cho người vận hành Mặt khác việc bố trí lắp đặt tụ bù ảnh hưởng lớn đến hiệu bù Bù công suất phản kháng cho hệ thống cung cấp điện sử dụng tụ bù tĩnh, máy bù đồng bộ, động đồng làm việc chế độ kích thích…Ở ta lựa chọn tụ điện tĩnh để làm thiết bị bù cho nhà máy Sử dụng tụ điện tĩnh có ưu điểm tiêu hao công suất tác dụng , phần quay máy bù đồng nên việc lắp ráp, vận hành bảo quản dễ dàng Tụ điện chế tạo thành đơn vị nhỏ, tùy theo phát triển phụ tải trình sản xuất mà ghép dần tụ điện vào mạng điện khiến hiệu suất sử dụng cao bỏ vốn đầu tư nhiều lúc Tuy nhiên , tụ điện có số nhược điểm định Trong thực tế với nhà máy, xí nghiệp có công suất không thật lớn thường dùng tụ điện tĩnh để bì công suất phản kháng nhằm nâng cao hệ số công suất Vị trí đặt thiết bị bù ảnh hưởng nhiều đến hiệu bù Các tụ điện bù đặt trạm phân phối trung tâm, cao áp, hạ áp trạm biến áp phân phối, tủ đông lực đầu cực phụ tải lớn 5.4.Phân phối dung lượng cho trạm biến áp phân xưởng Từ trạm biến áp trung tâm máy biến áp phân xưởng mạng hình tia gồm nhánh có sơ đồ thay hình sau: RC1 RC2 RC3 RC4 RC5 RC6 RC7 RB1 RB2 RB3 RB4 RB5 RB6 RB7 Q1-Qb1 Q2-Qb2 Q3-Qb3 Q4-Qb4 Q5-Qb5 Q6-Qb6 Q7-Qb7 Sơ đồ thay mạng cao áp xí nghiệp dùng để tính toán công suất bù hạ áp TBA phân xưởng 5.4.1Tính toán thông số sơ đồ Điện trở tương đương toàn mạng: 1 = ∑  ÷ R R Ω td i = i   R =R +R i Bi Ci Điện trở nhánh thứ i là: Trong đó: RBi điện trở máy biến áp tính theo công thức: ∆P U R = N 103 ( Ω ) B n.S dm RCi điện trở đường cáp Dựa vào công thức tính toán trên, ta có bảng tổng kết sau: TBA r0, Ω/km ΔPN, kW n L, m SdmB, kVA R B, Ω R C, Ω R i, Ω B1 1,15 4,1 26,626 250 3,28 0,0153 3,2953 B2 1,15 4,1 22,12 250 3,28 0,0127 3,2927 B3 1,15 5,75 27,136 400 1,797 0,0156 1,8126 100,27 180 9,722 0,1153 9,8373 B4 1,15 3,15 B5 1,15 2,95 57,47 160 5,762 0,033 5,795 B6 1,15 2,95 87,584 160 5,762 0,0504 1,15 2,05 89,528 100 10,25 0,0515 5,8124 10,301 B7 Điện trở tương đương toàn mạng điện là: Rtd=0,587 (Ω) 5.4.2Phân phối dung lượng bù Công thức tính dung lượng bù tối ưu cho nhánh mạng hình tia R Q = Q − Q −Q td ( kVAr ) bi i nm buΣ R i ( ) Trong đó:Qbi công suất phản kháng cần bù đặt phụ tải thứ i Rtd, Ω 0,587 Qi công suất phản kháng trạm biến áp thứ i Qnm CSPK tính toán toàn xí nghiệp, Qnm=1014,026 (kVAr) QbuΣ công suất bù toàn nhà máy, QbuΣ=677,63 (kVAr) Ta có bảng tổng kết tính toán sau: TBA Qi, kVAr Qbi, kVAr Ri(Ω) B1 212,3267 152,4 3,2953 B2 153,23 93,26 3,2927 B3 400,155 291,2 1,8126 B4 84,4242 64,35 9,8373 B5 94,7356 60,66 5,795 B6 145,3383 111,366 5,8124 B7 53,9259 34,76 10,3015 Ta chọn tụ bù DAE YEONG, cụ thể với trạm biến áp ghi bảng sau: Trạm áp B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 biến Loại tụ DLE4D150K5T DLE4D100K5T DLE4D150K5T DLE4D75K5S DLE4D75K5S DLE4D125K5T DLE4D40K5S Qb, (kVAr) Số 150 Tổng Qb (kVAr) 150 Qb yêu cầu 152,4 100 100 93,26 150 300 291,2 75 75 64,35 75 75 60,66 125 125 111,366 40 40 34,76 Sơ đồ lắp đặt tụ bù cosφ cho trạm B1 (các trạm lại lắp đặt tương tự) 5.4.3Đánh giá hiệu bù Hiệu bù công suất phản kháng đánh giá sở so sánh lượng điện tiết kiệm việc lắp đặt thiết bị bù Thành phần tổn thất công suất tác dụng dòng điện phản kháng gây ra: - - Trước bù: Sau bù: Q ∆P =  ÷ R.10−3 , kW U  Q−Q  ' b ∆P =  ÷ R.10−3 , kW  U ÷   Lượng công suất tiết kiệm bù là: δ P = ∆P − ∆P ' Giá trị công suất tiết kiệm đơn vị công suất bù là: k dl = δP ( kW / kVAr ) Q b Áp dụng công thức ta có bảng tổng kết sau: TBA Qi Qbi R ΔP ΔP’ δP kdl B1 212,3267 152,4 3,2953 928,5 73,963 854,564 5,607 B2 153,23 93,26 3,2927 483,192 74,01 4,388 134,486 409,182 1679,51 B3 B4 400,155 291,2 1,8126 84,4242 64,35 9,8373 1814,00 438,218 24,776 413,442 6,425 42,055 283,002 4,665 5,768 B5 94,7356 60,66 5,795 325,057 B6 145,3383 111,366 5,8124 767,354 41,926 725,428 6,514 B7 53,9259 34,76 10,3015 187,23 23,65 163,58 4,706 Như vậy, việc đặt bù ngang lại mang hiệu kinh tế cao, giúp giảm tổn thất mà góp phần tiết kiệm chi phí cho xí nghiệp CHƯƠNG VI TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT VÀ CHỐNG SÉT ************ Hệ thống cung cấp điện làm nhiệm vụ truyền tải phân phối điện đến hộ tiêu thụ.Vì đặc điểm quan trọng hệ thống cung cấp điện phân bố diện tích rộng thường xuyên có người làm việc với thiết bị điện.Cách điện thiết bị điện bị hỏng,người vận hành không tuân theo quy trình an toàn điện…đó nguyên nhân chủ yếu dẫn đến tai nạn điện.Sét đánh trực tiếp hoăc gián tiếp vào thiết bị điện làm hư hỏng thiết bị điện mà mặt khác gây nguy hiểm cho người vận hành.Vì hệ thống điện thiết phải có biện pháp an toàn có hiệu quả,đơn giản thực nối đất;đặt thiết bị chống xét Để dễ dàng cho việc mua thiết bị thi công ta chọn kiểu thiết kế hệ thông nối đất cho toàn trạm biến áp Để nối đất cho trạm biến áp phân xưởng, ta sử dụng điện cực nối đất chôn trực tiếp đất, dây nối đất dùng để nối liền phận nối đất với điện cực nối đất Cụ thể ta dự định nối đất với hệ thống nối đất bao gồm cọc nối đất làm thép góc L 60 x 60 x 6mm, dài 2,5m chôn sâu 0,8m Các cọc chôn cách 5m nối với thép nối có bề rộng 4cm tạo thành mạch vòng nối đất Các nối chôn sâu 0,8m - Xác định điện trở nối đất cọc ρ( Ω.cm) Điện trở suất (tra theo loại đất) đất biến đổi phạm vi rộng Trị số mùa mưa mùa khô khác xa nên tính toán phải chỉnh theo hệ số mùa Loại đất ρ(10 Ω.cm ) Loại đất ρ(10 Ω.cm) Cát Cát lẫn đất Đất sét 0,6 Đất vườn Đất đen Đất bùn 0,4 0,2 Ở ta lấy khu vực đường dây qua có điện trở suất vào mùa mưa ρ = 0,2.104 (Ω.cm ) Tra bảng 2- Hướng dẫn thiết kế tốt nghiệp kỹ thuật điện cao áp tác giả Nguyễn Minh Chước, với nối đất an toàn làm việc ta có: Hệ số mùa cọc 2÷3m, chôn sâu 0,5÷0,8m: kmuaC = 1,2÷2,0 (lấy =2,0) Hệ số mùa đặt ngang sâu 0,8m: kmuaT = 1,5÷7 (lấy =3,0) Điện trở nối đất cọc: R1c = 0,00298.ρ.k mua (Ω) Thay số: R1c = 0,00298.0,2.104.2 = 11,92(Ω) - Xác định sơ số cọc: Số cọc xác định theo công thức sau: n= Rtc η c Rd Trong đó: Rtc: Điện trở nối đất cọc, Ω Rd: Điện trở nối đất thiết bị nối đất theo quy định, Ω ηc: Hệ số sử dụng cọc, tra bảng ηc = 0,6 Thay số: n= 11,92 11,92 = 4,97 n = = 4,97 0,6.4 0,6.4 Vậy lấy tròn cọc - Xác định điện trở nối Điện trở nối xác định theo công thức: Rt = 0, 366.ρ k  2.l  lg  ÷ l  b.t  Trong đó: Ρmax: Điện trở suất đất độ chôn sâu nằm ngang, Ω/km l: Chiều dài mạch vòng tạo nối, cm b: Bề rộng nối, cm Lấy b = 4cm t: Chiều sâu chôn nối, t = 0,8m Tra bảng tìm ηt = 0,45 Mạch vòng nối đất chôn bên tường trạm có chu vi (5+6).2 = 22m Rt = Vậy 0, 366.0, 2.104.3 2.22002 lg( ) = 4, 47(Ω) 2200 4.80 Điện trở thực tế nối đất: Rt' = Rt 4, 47 = = 9,93(Ω) ηt 0, 45 Điện trở toàn số cọc Rc = Rt' 4.9,93 = = 6,698( Ω) ' Rt − 9,93 − Số cọc thực tế phải đóng n= R1c 17,88 = = 4,5 ηc Rc 0, 6.6,698 Tóm lại thiết kế hệ thống nối đất cho trạm sau : Dùng cọc thếp góc L 60.60.6 2,5 m chôn thành mạch vòng 22m nối với thép dẹt 4.40 đặt cách mặt đất 0,8m Kiểm tra lại: Điện trở hệ thống nối đất Rht = R1c Rt 17,88.4, 47 = = 1,3 ( Ω ) R1c ηt n − Rt ηc 17,88.0,45.8 − 4, 47.0, < Ryc = 4Ω ? Hình vẽ: Sơ đồ mặt mặt cắt hệ thống nối đất Cọc Thanh nối 0,7m 2,5m TBA 0,8m 6.2 Tính toán chống sét Sét phóng điện không khí đám mây tích điện đất hay đám mây mang điện tích trái dấu Các công trình điện đường dây , cột vượt sông, vượt đường quốc lộ, đường sắt, trạm biến áp , trạm phân phối… nơi dễ bị sét đánh Vì phải có biện pháp bảo vệ chống sét để tránh cho công trình bị sét đánh trực tiếp Chống sét van chọn để bảo vệ chống sét lan truyền Điều kiện chọn cho Un thiết bị chống sét điện áp định mức phía cao máy biến áp, ta chọn chống sét van laoij PBC- 10T1 Nga sản xuất có U n=10(kV), điện áp cho phép 12,7 (kV), điện áp phóng xung 48(kV), điện áp phóng f=50Hz 26÷30,5(kV) Do trạm biến áp phân xưởng có kích thước nên ta cần tính toán chống sét cho trạm biến áp.Ta sử dụng cột chống sét đặt bên cạnh trạm biến áp hình vẽ: Từ hình vẽ trạm biến áp ta có thông số cần tính toán kiểm tra: Ta có: a=8(m), hx = 4,5(m), h = 8,5(m) = h - hx = 8,5 - 4,5 = 4(m) Sử dụng công thức: h   R = 1,5.h 1 − x ÷.P x  0,8.h ÷   Với chiều cao hai cột treo máy biến áp h = 8,5 (m) < 30 (m) nên ta chọn P = Thay số vào công thức ta có: h   4,5   R = 1,5.h 1 − x ÷.P = 1,5.8,5 1 − ÷.1 = 4,3125m x  0,8.h ÷ 0,8.8,5     Ta có:  7h − a  ÷ b = 2.R  a x x  14h − a ÷ a   Thay số vào ta có  7h − a  7.4 −  ÷ = 2.4,3125  b = 2.R  a ÷ = 3, 5938(m) x x  14h − a ÷ 14.4 −   a   Dùng công thức h0 = h – a/7 để tìm chiều cao thấp vùng bảo vệ h0 = 8,5 - /7 = 7,3571 (m) Theo tính toán ta hx = 4,5 (m) < h0 = 7,3571 (m) Chiều rộng trạm biến áp = 1,64 (m) < 2bx = 7,1875 (m) Chiều dài máy biến áp = 7,5 (m) < a = (m) Vậy trạm biến áp bảo vệ an toàn CHƯƠNG VII HẠCH TOÁN CÔNG TRÌNH *********** 7.1 Liệt kê thiết bị Trong phần hạch toán công trình ta xét đến thiết bụ mà liệt kê bảng sau: TT Thiết bị Quy cách Đơn vị Số lượng Đơn giá 106 đ 117,6 V 106 đ 150,25 Trạm TBA B1 250 Cái TBA B2 250 117,6 150,25 TBA B3 400 Cái 134,4 167,65 TBA B4 180 Cái 50,3 81,6 TBA B5 160 Cái TBA B6 160 Cái TBA B7 100 81,6 111,95 Dây dẫn AC 50 mm2 m 286,87 67,27 19,257 10 Cáp cao áp XPLE-50 m 539,794 160,86 86,83 11 12 13 Cáp hạ áp Cầu chảy cao áp aptomat 3x70+35 m 3GD1-1202B Bộ 1200 8,4 NS 630H 3600 7,2 C 1001N NS 400E NS 400H 14 3200 6,4 14 Máy cắt 8DC11 Bộ 160 1280 15 Chống sét PBC-35T1 Bộ 2,5 2,5 16 Dao cách ly PBP(3) Bộ 2,6 2,6 17 Máy biến dòng 0,9 6,3 18 Máy biến điện áp Sứ cách diện 4ME12 4MS32 0,7 5,6 OФ-10-750 0,05 0,4 19 20 Cọc tiếp địa 21 Thanh góp hạ áp Thanh nối tiếp địa Tổng 22 PHI5,6 Cọc 22 100 2,2 100x10 kg 10 70 0,7 50.6 m 25 15 0,375 ΣV=2798,806.106 đ