Đồ án Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho 1 xã nông nghiệp được giáo viên NInh VĂN Nam giảng viên trường ĐH Công nghiệp Hà Nội giao cho nhóm sinh viên lớp Điện 4 thực hiện .QUa sự giúp đỡ của thầy đã hoàn thành đề tàimọi thắc mắc liên hệ Longphamvan1996gmail.com
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐHCN HÀ NỘI GVHD: NINH VĂN NAM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN Số : 15… Họ tên sinh viên thực hiện: Phạm Văn Long Bùi Hoàng Hiệp MSV: 0941040376 MSV: 0941040338 Lớp : Điện Khoá : Khoa: Điện Giáo viên hướng dẫn : Ninh Văn Nam NỘI DUNG Một xã nông nghiệp có mặt sau: N 2km Thôn Thôn Thôn Trường học Thôn Trạm xá Ủy ban xã Trạm bơm 2,5km Nguồn 10kV Thôn1 400 hộ dân, Thôn2 260 hộ dân, Thôn3 180 hộ dân, Thôn4 160 hộ dân ủy ban xã: Gồm tầng tầng phòng diện tích 10x16m Trạm xá: Gồm tầng tầng phòng diện tích 10x16m Trường học: Công suất đặt 320KVA, Cosφ = 0,8 Trạm bơm: : Diện tích 6x6m, phòng máy bơm 46kw, Cosφ = 0,78 Thiết kế cung cấp điện cho xá Xác định phụ tải tính toán toàn xã Xác định sơ đồ nối dây mạng điện Nhóm SVTH : 15 Trang THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: NINH VĂN NAM Lựa chọn phương án tối ưu Lựa chọn thiết bị điện phương án tối ưu: Xác định tham số chế độ mạng điện : U, P, A, U2 … Tính toán nối đất cho trạm biến áp (với đất cát pha), Tính toán dung lượng bù để cải thiện hệ số công suất lên giá trị cos2 = 0,95 Bản vẽ: Sơ đồ mặt mạng điện Sơ đồ hai phương án – bảng tiêu kinh tế-kỹ thuật Sơ đồ nguyên lý phương án tối ưu toàn mạng điện Ngày giao đề : ………………………………… Ngày hoàn thành:…………… GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Ninh Văn Nam Nhóm SVTH : 15 Trang THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: NINH VĂN NAM LỜI NÓI ĐẦU Trong trình công nghiệp hóa đại hóa đất nước nay,điện đóng vai trò quan trọng cần thiết Trong tất lĩnh vực đời sống xã hội như: công nghiệp, nông nghiệp, thương mại, dịch vu, giao thông vận tải…đều cần đến điện Nước ta tỉ lệ người dân làm nông nghiệp chiếm tỉ trọng lớn Nhu cầu sử dụng điện nông nghiệp nông thôn ngày cao Điện dùng cho nông nghiệp nông thôn không thắp sang, tưới tiêu mà thêm vào có nhiều lĩnh vực đa dạng như: chế biến nông sản, sửa chữa công cụ, thiết kế nội thất….Vì thiết kế cung cấp điện cho khu vực nông thôn quan trọng Việc thiết kế cung cấp điện quan trọng thiếu nghành điện nói chung sinh viên học tập nghiên cứu lĩnh vực nói riêng Trong năm gần nước ta đạt nhiều thành tựu kinh tế xã hội, kéo theo sản lượng điện sản xuất tiêu thụ tăng lên đáng kể dự báo tăng nhanh năm Do việc thiết kế cung cấp điện giúp tiết kiệm điện đưa phương án sử dụng điện cách hợp lý Để hiểu nghiên cứu sâu vấn đề áp dụng lý thuyết học lớp, chúng em giao đề tài: “Thiết kế cung cấp điện cho xã nông nghiệp gồm: Ủy ban nhân dân xã, trạm xá, trạm bơm, trường học thôn” Mặc dù cố gắng trình làm đồ án thời gian hạn chế kinh nghiệm thực tế nên có nhiều thiếu sót thiết kế em mong thầy cô bảo giúp đỡ em để em bổ sung thiếu sót Cuối em xin chân thành cảm ơn thầy NINH VĂN NAM tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thành thiết kế Hà Nội, Tháng năm 2017 SINH VIÊN THIẾT KẾ Phạm Văn Long Bùi Hoàng Hiệp Nhóm SVTH : 15 Trang THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: NINH VĂN NAM Nhận xét giáo viên hướng dẫn: ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………… Hà Nội, ngày tháng năm 2017 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Nhận xét giáo viên chấm thi : ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… …………… Hà Nội,ngày tháng năm 2017 GIÁO VIÊN CHẤM THI Nhóm SVTH : 15 Trang THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: NINH VĂN NAM MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG – TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu sơ lược thiết kế hệ thống cung cấp điện 1.2 Một số yêu cầu chủ yếu cần quan tâm CHƯƠNG – NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2.1 Giới thiệu đề tài 2.2 Các bước thiết kế cung cấp điện CHƯƠNG – TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT PHỤ TẢI TOÀN XÃ 11 3.1 Đặt vấn đề 11 3.2 Tính toán công suất cấp cho toàn xã 11 CHƯƠNG – THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN 15 4.1 Xác định sơ đồ nối dây mạng điện 15 4.2 Lựa chọn thiết bị cho phương án 21 4.3 Tính toán tham số mạng điện xã 31 4.4 Lựa chọn Phương án tối ưu 40 CHƯƠNG – KIỂM TRA VÀ ĐẢM BẢO AN TOÀN CHO MẠNG ĐIỆN 44 5.1 Lựa chọn thiết bị cho phương án tối ưu 44 5.2 Kiểm tra thông số mạng điện 44 5.3 Thiết lập hệ thống nối đất cho trạm BA 44 CHƯƠNG – NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT 6.1 Bù công suất cho hệ thống 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 Nhóm SVTH : 15 Trang THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: NINH VĂN NAM CHƯƠNG – TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu sơ lược thiết kế hệ thống cung cấp điện Điện dạng lượng có nhiều ưu điểm như: dễ dàng chuyển thành dạng lượng khác (như nhiệt năng, năng, hóa ), dễ truyền tải phân phối Cùng với tăng trưởng kinh tế quốc dân, công nghiệp điện lực giữ vai trò đặc biệt quan trọng, điện nguồn lượng dung rộng rãi lĩnh vực hoạt động người Điện nguồn lượng ngành công nghiệp, điều kiện quan trọng để phát triển đô thị khu dân cư, xây dựng chúng trước tiên người ta phải xây dựng hệ thống cấp điện để cung cấp điện cho máy móc nhu cầu sinh hoạt người Khi cung cấp điện cho đô thị khu dân cư phức tạp nhiều so với khu vực công nghiệp, phụ tải đô thị khu dân cư vừa khó xác định lại dao động nhiều ngày đêm Vì thiết kế cung cấp điện cho đô thị khu dân cư ta cần ý tới đặc điểm nêu để đảm bảo cho hệ thống cung cấp điện làm việc an toàn, thỏa mãn không nhu cầu mà phải tính tới khả phát triển phụ tải tương lai, đáp ứng nhu cầu điện giai đoạn trước mắt mà dự kiến cho phát triển 5, 10 năm có lâu Nói chung, hệ thống cung cấp điện bao gồm khâu phát điện, truyền tải phân phối điện Còn nhiệm vụ thiết kế cung cấp điện hệ thống truyền tải phân phối điện năng, làm nhiệm vụ cung cấp điện cho khu dân cư định Nguồn hệ thống cung cấp điện lấy từ lưới điện quốc gia Thiết kế hệ thống cung cấp điện hồ sơ gồm phần tính toán thuyết minh tập vẽ kèm theo Thiết kế hệ thống cung cấp điện dựa vào tiếu chuẩn để tính toán, chọn lựa kết phương pháp tính toán lưu vào phần thuyết minh Nhóm SVTH : 15 Trang THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: NINH VĂN NAM Các vẽ trình bày quy ước kỹ thuật ( TVCN 1613:75 – 1639:75; TCVN 185:74 ) 1.2 Một số yêu cầu chủ yếu cần quan tâm 1.2.2 Độ tin cậy cung cấp điện: Tùy thuộc cung cấp điện cho loại hộ (loại 1, loại hay loại 3), phải cố gắng lựa chọn phương án cung cấp điện có độ tin cậy cao tốt điều kiện cho phép 1.2.2 Chất lượng điện cung cấp: Phụ thuộc hai tiêu tần số điện áp Tần số quan điều khiển hệ thống điện điều chỉnh, có hộ tiêu thụ hàng chục MW trở lên cần quan tâm tới chế độ vận hành cho hợp lý nhằm ổn định tần số hệ thống Vì thiết kế hệ thống cung cấp điện ta cần đảm bảo chất lượng điện áp cho khách hàng , thông thường dao động quanh giá trị ± % điện áp định mức, đặc biệt phụ tải có yêu cầu cao chất lượng điện áp cho phép dao động khoảng 5,2 ± % 1.2.3 Thiết kế an toàn cung cấp điện: Nhằm đảm bảo vận hành an toàn cho người thiết bị, phải lựa chọn sơ đồ cung cấp điện hợp lý, rõ ràng để tránh nhầm lẫn vận hành, thiết bị chọn phải chủng loại công suất Việc vận hành quản lý hệ thống điện có vai trò đặc biệt quan trọng, phải tuyệt đối chấp hành quy định an toàn sử dụng điện 6.2 Các tính toán kinh tế (nếu có): Sau tiêu kỹ thuật nêu đảm bảo tiêu kinh tế xét đến Các tính toán cho tổng vốn đầu tư, chi phí vận hành nhỏ thời gian thu hồi vốn đầu tư đáp ứng yêu cầu chủ đầu tư Phương án tối ưu lựa chọn sau tính toán so sánh phương án cụ thể Nhóm SVTH : 15 Trang THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: NINH VĂN NAM CHƯƠNG – NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2.1 Giới thiệu đề tài Một xã nông nghiệp thường có đặc trưng phụ tải sau: bơm tưới tiêu, trại chăn nuôi, trường học, trạm xá, trạm xay xát thóc gạo nghiền thức ăn, cửa hàng bách hóa, hộ dân cư Khi thiết kế cấp điện cho xã cần lưu ý điểm sau: - Bán kính cấp điện đường trục hạ áp l < 500 m để đảm bảo chấ lượng điện áp - Trạm bơm nên đặt biến áp riêng, trường hợp công suất máy bơm nhỏ kéo điện hạ cáp tới phải kiểm tra độ sụt áp khởi động động - Nên đặt công tơ 100% cho hộ gia đình công tơ tập trung treo cột - Cần đảm bảo hành lang an toàn đường điện, tránh cối va đập vào đường điện có mưa bão - Cần thực nối đất lặp lại cho ĐDK - 0.4 K Cần ý khoảng cột, độ võng, khoảng cách an toàn tiết diện dây tối thiểu theo quy phạm Đề án thiết kế hệ thống cung cấp điện cho xã nông nghiệp (có mặt hình – dưới) Nhóm SVTH : 15 Trang THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: NINH VĂN NAM Hình 2-1: Mặt xã nông nghiệp cần cấp điện 2.2 Các bước thiết kế cung cấp điện 2.2.1 Thu thập số liệu cần thiết (số liệu ban đầu) ✓ Đặc điểm công trình cung cấp điện ✓ Thiết kế cung cấp điện khu dân cư ✓ Dữ liệu nguồn điện: công suất, hướng cấp điện, khoảng cách tới tải tiêu thụ ✓ Dữ liệu phụ tải: Tổng công suất, phân bố, phân loại hộ tiêu thụ 2.2.2 Xác định phụ tải tính toán cho xã nông nghiệp ✓ Danh mục thiết bị tiêu thụ điện ✓ Phụ tải điện dân dụng phục vụ sinh hoạt ✓ Phụ tải cung cấp cho thôn, trường học, trạm xá, trạm bơm… 2.2.3 Chọn trạm biến áp ✓ Dung luợng, số lượng, vị trí đặt ✓ Số lượng, vị trí tủ phân phối mạng hạ áp 2.2.4 Xây dựng phương án cung cấp điện Nhóm SVTH : 15 Trang THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: NINH VĂN NAM ✓ Mạng cao áp; hạ áp ✓ Sơ đồ dây trạm biến áp 2.2.5 Chọn thiết bị điện ✓ Máy biến áp ✓ Tiết diện dây dẫn ✓ Thiết bị điện cao áp ✓ Thiết bị điện hạ áp 2.2.6 Xác định tham số chế độ mạng điện ✓ U, P, A, U2 … 2.2.7 Tính toán bảo vệ an toàn ✓ Tính toán nối đất cho trạm biến áp (với đất cát pha) 2.2.8 Thiết kế lắp đặt tụ bù nâng cao hệ số công suất ✓ Tính toán dung lượng bù để cải thiện hệ số công suất lên giá trị cos2 = 0,95 Nhóm SVTH : 15 Trang 10 THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN P34 = PNT2×𝑆𝑡𝑡∑𝑇3𝑇42 𝑆𝑑𝑚2 U34 = = 3.45×2002 2002 GVHD: NINH VĂN NAM = 3.45 kW (𝑃𝑡𝑡3+𝑃𝑡𝑡4)×𝑅𝑇2+(𝑄𝑡𝑡3+𝑄𝑡𝑡4)×𝑋𝑇2 𝑈𝑑𝑚 = (80+90)8.625 + (55.77+49.58)22.5 10 = 383.6 V + Đoạn 2-3 P23 = 𝑆𝑡𝑡∑𝑇3𝑇42 𝑈𝑑𝑚2 ×𝑅23 = 2002 ×0.0255 = 0.0102 kW 102 (80+90)0.0255 + (55.77+49.58)0.012 U23 = 10 = 0.56 V + Đoạn 6-7 P0 6-7 = 0.5kW P67 = PNT3×𝑆𝑡𝑡22 𝑆𝑑𝑚2 U67 = = 2.95×152.942 1602 130×11.52+80.56×28.125 10 = 2.7 kW = 376.3 V + Đoạn 2-6 P26 = 152.942 102 U26 = ×1.046 = 0.244 kW 130×1.046+80.56×0.496 10 = 17.59 V + Đoạn 1-2 P12 = (130+90+80)2 +(80.56+55.77+49.58)2 U12 = 102 ×1.105 = 1.376 kW (130+90+80)1.105+(80.56+55.77+49.58)0524 10 = 42.89 V + Đoạn 10-11 P10-11 = 41.62 0.42 U10-11 = ×0.12 = 1.297 kW 33.28×0.12+24.96×0.056 0.4 = 13.5 V + Đoạn 10-12 P10-12 = 482 0.42 U10-12 = ×0.442= 6.364 kW 38.4×0.442+28.8×0.21 0.4 = 57.55 V + Đoạn 9-10 Nhóm SVTH : 15 Trang 33 THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: NINH VĂN NAM P0 9-10 = 0.84 kW P9-10 = PNT4×𝑆𝑡𝑡∑2 𝑆𝑑𝑚2 = 5.75×368.642 4002 = 4.88 kW (33.28+38.4+256)3.59+(24.96+28.8+192)11.52 U9-10 = 10 = 400.75 V + Đoạn 8-9 368.642 P8-9 = ×0.45= 0.611 kW 102 (33.28+38.4+256)0.45+(24.96+28.8+192)0.214 U8-9 = 10 = 20 V + Đoạn 13-14 P0 13-14 = 0.64 kW P13-14 = = U13-14 = 4.1×235.292 102 = 3.63 kW 200×6.56+123.94×18 10 = 354 V + Đoạn 8-13 P8-13 = 235.292 102 ×0.0255= 0.014 kW 200×0.0255+123.94×0.012 U8-13 = 10 =0.65V + Đoạn 1-8 P18 = (33.28+38.4+256+200)2 +(24.96+28.8+192+123.94)2 U18 = 102 ×0.085 = 0.353 kW (33.28+38.4+256+200)0.085+(24.96+28.8+192+123.94)0.04 10 =6V + Đoạn N-1 Có S∑N1 = 662.144 + j454 PN1 = = UN1 = 662.1442 +4542 102 = 2.739 kW 662.144×0.425+454×0.2015 10 = 37 V + Đoạn 15-16 P0 15-16 = 0.5 kW P15-16 = = 2.95×118.322 Nhóm SVTH : 15 1602 = 1.613 kW Trang 34 THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN U15-16 = 92.288×11.52+74×28.125 10 GVHD: NINH VĂN NAM = 314 V + Đoạn N-15 PN-15 = 118.322 UN-15 = 102 ×1.15= 0.16 kW 92.288×1.15+74×0.54 10 = 14.6 V Từ => P0∑MBA = P0 3-4 +P0 6-7 + P0 9-10 +P0 13-14 +P0 15-16 = 0.53 + 0.5 +0.84 + 0.64 + 0.5 = 3.01 kW P∑ = P45+P34+P23+P67 +P26 +P12 +P10-11 +P10-12 +P9-10 +P8-9 +P13-14 +P8-13 +P18 +PN1 +P15-16 +PN-15 = 18.707 + 3.45 + 0.0102 + 2.7 + 0.244 + 1.376 + 1.297 + 6.364 + 4.88 + 0.611 + 3.63 + 0.014 + 0.353 + 2.739 + 1.613 + 0.16 = 48.15 kW U∑ = UN1 + U12+ U23 + U34 + U45 = 37 + 48.89 + 0.56 + 383.6 + 90 = 560 V Khu vực nông thôn nên ta chọn Tmax =3000h => ζ = (0.124 + Tmax 10−4 ).2 8760 = (0.124 + 3000 10−4 )2 8760 = 1574.84h => APA1 = P0∑MBA 8760 + P∑ ζ = 3.01 8760 + 48.15 1574.84 = 102196.15 kW.h 4.3.2 Các tham số mạng điện phương án Nhóm SVTH : 15 Trang 35 THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: NINH VĂN NAM Hình 4-12 : Sơ đồ thay mạng điện PA Đường dây cáp AC-35 có thông số: : r0 = 0.85 Ω/km ; x0 = 0.403 Ω/km Có Ri=r0.li Xi=x0.li Từ ta tính trở đoạn Tên RN1 XN1 R12 X12 R23 X23 R25 X25 R56 X56 R58 X58 Nhóm SVTH : 15 Giá trị , Ω 0.425 0.2015 1.105 0.524 0.0255 0.012 0.57 0.27 0.0255 0.012 0.45 0.214 Tên R1-10 X1-10 R10-11 X10-11 R12-13 X12-13 R12-14 X12-14 R10-15 X10-15 RN-17 XN-17 Giá trị, Ω 0.085 0.04 0.45 0.214 0.12 0.056 0.442 0.21 0.0255 0.012 1.15 0.54 Trang 36 THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN 𝑃𝑁×𝑈𝑑𝑚2 Có RB= 𝑆𝑑𝑚2 XB = GVHD: NINH VĂN NAM 𝑈𝑛%×𝑈𝑑𝑚2 𝑆𝑑𝑚 Tra bảng ta có thông số P0 , PN , UN% trạm biến áp Từ tính giá trị trở trạm BA Tên Giá trị, Ω Tên Giá trị, Ω RT1 XT1 RT2 XT2 RT3 XT3 6.56 18 20.05 45 11.52 28.125 RT4 XT4 RT5 XT5 RT6 XT6 11.52 28.125 3.59 11.25 11.52 28.125 Xét đoạn mạng điện để tính tổn hao + Đoạn 3-4 P0 3-4 = 0.32 kW P3-4 = = U3-4 = 2.05×94.122 1002 = 1.82 kW 80×20.05+49.58×45 10 = 383.51V + Đoạn 2-3 P2-3 = 94.122 102 U2-3 = ×0.0255 = 0.002 kW 80×0.0255+49.58×0.012 10 =0.263V + Đoạn 6-7 P0 6-7 = 0.5 kW P6-7 = = U6-7 = 2.95×105.882 1602 = 1.292 kW 90×11.52+55.77×28.125 10 = 260V + Đoạn 5-6 P5-6 = 105.882 U5-6 = 102 ×0.0255 = 0.003 kW 90×0.0255+55.77×0.012 Nhóm SVTH : 15 10 =0.29V Trang 37 THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: NINH VĂN NAM + Đoạn 8-9 P0 8-9 = 0.5 kW P8-9 = = 2.95×152.942 = 2.7 kW 1602 130×11.52+80.56×28.125 U8-9 = 10 = 376.34V + Đoạn 5-8 152.942 P5-8= 102 ×0.45= 0.105 kW 130×0.45+80.56×0.214 U5-8 = 10 = 7.57V + Đoạn 2-5 (130+90)2 +(80.56+55.77)2 P2-5 = 102 ×0.57 = 0.382 kW (130+90)0.57+(80.56+55.77)0.27 U2-5 = 10 = 16.22 V + Đoạn 1-2 P12 = (130+90+80)2 +(80.56+55.77+49.58)2 U12 = 102 ×1.105 = 1.376 kW (130+90+80)1.105+(80.56+55.77+49.58)0524 10 = 42.89 V + Đoạn 12-13 P12-13 = 41.62 0.42 U12-13 = ×0.12 = 1.297 kW 33.28×0.12+24.96×0.056 0.4 = 13.5 V + Đoạn 12-14 P12-14 = 482 0.42 U12-14 = ×0.442= 6.364 kW 38.4×0.442+28.8×0.21 0.4 = 57.55 V + Đoạn 11-12 P0 11-12 = 0.84 kW P11-12 = PNT4×𝑆𝑡𝑡∑2 U11-12 = 𝑆𝑑𝑚2 = 5.75×368.642 4002 = 4.88 kW (33.28+38.4+256)3.59+(24.96+28.8+192)11.52 Nhóm SVTH : 15 10 = 400.75 V Trang 38 THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: NINH VĂN NAM + Đoạn 10-11 P10-11 = 368.642 102 ×0.45= 0.611 kW (33.28+38.4+256)0.45+(24.96+28.8+192)0.214 U10-11 = 10 = 20 V + Đoạn 15-16 P0 15-16 = 0.64 kW P15-16 = = 4.1×235.292 102 = 3.63 kW 200×6.56+123.94×18 U15-16 = 10 = 354 V + Đoạn 10-15 P10-15 = 235.292 102 ×0.0255= 0.014 kW 200×0.0255+123.94×0.012 U10-15 = =0.65V 10 + Đoạn 1-10 P1-10 = (33.28+38.4+256+200)2 +(24.96+28.8+192+123.94)2 102 ×0.085 = 0.353 kW (33.28+38.4+256+200)0.085+(24.96+28.8+192+123.94)0.04 U1-10 = 10 =6V + Đoạn N-1 Có S∑N1 = 662.144 + j454 PN-1 = = UN-1 = 662.1442 +4542 102 = 2.739 kW 662.144×0.425+454×0.2015 = 37 V 10 + Đoạn 17-18 P0 17-18 = 0.5 kW P17-18 = = U17-18 = 2.95×118.322 1602 = 1.613 kW 92.288×11.52+74×28.125 10 = 314 V + Đoạn N-17 PN-17 = 118.322 102 Nhóm SVTH : 15 ×1.15= 0.16 kW Trang 39 THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN UN-17 = 92.288×1.15+74×0.54 10 GVHD: NINH VĂN NAM = 14.6 V Từ => P0∑MBA = P0 3-4 +P0 6-7 +P0 8-9 +P0 11-12 +P0 15-16 +P0 17-18 = 0.32 + 0.5 + 0.5 +0.84 + 0.64 + 0.5 = 3.3 P∑ = P3-4 +P2-3 +P6-7 +P5-6 +P8-9 +P5-8+P2-5 +P12 +P12-13 +P12-14 +P11-12 +P10-11 +P15-16 +P10-15 +P1-10 +PN-1 +P17-18 +PN-17 = 1.82 + 0.002 + 1.292 + 0.003 + 2.7 + 0.105 + 0.382 + 1.376 + 1.297 + 6.364 + 4.88 + 0.611 + 3.63 + 0.014 + 0.353 + 2.739 + 1.613 + 0.16 = 29.341 kW U∑ = UN1 +U12 +U25 +U58 +U89 = 37 + 42.89 + 16.22 + 7.57 + 376.34 = 480.2 V Khu vực nông thôn nên ta chọn Tmax =3000h => ζ = (0.124 + Tmax 10−4 ).2 8760 = (0.124 + 3000 10−4 )2 8760 = 1574.84h => APA2 = P0∑MBA 8760 + P∑ ζ = 3.33 8760 + 29.341 1574.84 = 75378.18 kW.h 4.4 Lựa chọn Phương án tối ưu 4.4.1 Tổng vốn đầu tư a, Phương án : Ta có c ác thiết bị thông số phương án : Khu vực Stt , kVA SdmB, kVA Số máy Tên trạm Loại trạm Giá tiền Thôn Thôn Thôn Thôn 235.29 152.94 200 250 160 200 1 T1 T3 T2 Bệt Bệt Bệt 232.800.000đ 198.200.000đ 215.600.000đ 368.64 400 T4 Bệt 319.600.000đ Trường học Trạm xá Nhóm SVTH : 15 Trang 40 THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN Ủy ban Trạm bơm Đoạn cáp DN1 D12 D23 D26 D18 D89 D8-13 DN15 118.32 160 Loại cáp AC-35 AC-35 AC-35 AC-35 AC-35 AC-35 AC-35 AC-35 GVHD: NINH VĂN NAM T5 198.200.000đ Bệt Đơn giá,đ/m 53.040 53.040 53.040 53.040 53.040 53.040 53.040 53.040 Chiều dài (km) 0.5 1.3 0.03 1.23 0.1 0.56 0.03 1.35 Thành tiền 26.520.000đ 68.952.000 đ 1.591.200 đ 65.239.200 đ 5.304.000 đ 29.702.400 đ 1.591.200 đ 71.604.000 đ Đoạn cáp Loại cáp Chiều dài (km) Đơn giá,đ/m Thành tiền D45 D10-11 D10-12 AC-70 AC-35 AC-35 0.58 0.14 0.52 52000 53040 53040 30.160.000đ 7.425.600 đ 27.580.800 đ Loại DCL DS-3P-630A -24kV Udm, kV Idm, kV Ixk,kV Iôđn10s, kA Giá 24 630 25 4.500.000đ Loại CCTR Ulv max, kV Idm, A C710-112PB 15 100 Mã SP CSV Loại CBB NF400-CW NF400-CW NF400-CW NF600-CW NF200-CV Khối lượng,Kg 7.88 Kiểu đồ giá Giá đỡ ngang Udm, kV 12 UHS12060R1V1AA1 Trạm T1 T2 T3 T4 T5 IN, kA 10 Udm, V 400 400 400 400 400 Idm, A 400 400 400 600 200 Giá 2.825.000đ Giá 5.720.000đ IN , kA 36 36 36 36 25 Giá tiền 9.508.000đ 9.508.000đ 9.508.000đ 15.749.000đ 4.271.000đ Từ ta tính tổng vốn đầu tư PA : KPA1 = 1.556.511.400 đ b, Phương án : Khu vực Stt, kVA SdmB, kVA Số máy Tên trạm Loại trạm Giá tiền Thôn 235.29 250 T1 Bệt 232.800.000đ Nhóm SVTH : 15 Trang 41 THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN Thôn Thôn Thôn Trường học, trạm xã, ủy ban Trạm bơm GVHD: NINH VĂN NAM 152.94 105.88 94.12 160 160 100 1 T4 T3 T2 Bệt Bệt Bệt 198.200.000đ 198.200.000 đ 168.500.000 đ 368.64 400 T5 Bệt 319.600.000 đ 118.32 160 T6 Bệt 198.200.000 đ Đoạn cáp Loại cáp Chiều dài (km) Đơn giá,VND/m Giá tiền DN1 D12 D23 D25 D56 D58 D1-10 D10-11 D10-15 DN-17 AC-35 AC-35 AC-35 AC-35 AC-35 AC-35 AC-35 AC-35 AC-35 AC-35 0.5 1.3 0.03 0.67 0.03 0.53 0.1 0.53 0.03 1.35 53.040 53.040 53.040 53.040 53.040 53.040 53.040 53.040 53.040 53.040 26.520.000đ 68.952.000 đ 1.591.200 đ 35.536.800 đ 1.591.200 đ 28.111.200 đ 5.304.000 đ 28.111.200 đ 1.591.200 đ 71.604.000 đ Đoạn cáp Loại cáp Chiều dài (km) Đơn giá,đ/m Thành tiền D10-11 D10-12 AC-35 AC-35 0.14 0.52 53040 53040 7.425.600 đ 27.580.800 đ Loại DCL DS-3P-630A -24kV Udm, kV Idm, kV Ixk,kV Iôđn10s, kA Giá 24 630 25 4.500.000đ Loại CCTR Ulv max, kV Idm, A C710-112PB 15 100 Mã SP CSV UHS12060R1V1AA1 Trạm T1 T2 T3 T4 T5 T6 Nhóm SVTH : 15 Loại CBB NF400-CW NF400-CW NF400-CW NF400-CW NF600-CW NF200-CV IN, kA 10 Udm, kV 12 Udm, V 400 400 400 400 400 400 Khối lượng,Kg 7.88 Kiểu đồ giá Giá đỡ ngang Idm, A 400 400 400 400 600 200 Giá 2.825.000đ Giá 5.720.000đ IN , kA 36 36 36 36 36 25 Giá tiền 9.508.000đ 9.508.000đ 9.508.000đ 9.508.000đ 15.749.000đ 4.271.000đ Trang 42 THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: NINH VĂN NAM Từ tính tổng vốn đầu tư phương án : KPA2 = 1.690.516.200 đ 4.4.2 Chi phí vận hành Có APA1 = 102196.15 kW.h , KPA1 = 1.556.511.400 đ APA2 =75378.18 kW.h, KPA2 = 1.690.516.200 đ Hàm chi phí vận hành Z=(atc+avh).K + YA YA = A.c Có atc = 0.5 (Việt Nam) , chọn avh =0.3 , c=1000đ/kw.h => ZPA1 = ( 0.2 + 0.3).1556511400 + 102196.15.1000 =880.451.850 đ ZPA2 = ( 0.2 + 0.3).1690516200 + 75378.18.1000 = 920.636.280 đ Từ hàm chi phí ta thấy Phương án phương án tối ưu Nhóm SVTH : 15 Trang 43 THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: NINH VĂN NAM CHƯƠNG : KIỂM TRA VÀ ĐẢM BẢO AN TOÀN CHO MẠNG ĐIỆN 5.1 Lựa chọn thiết bị cho phương án tối ưu Như trên, chung ta tính toán chọn lựa cho thiết bị mạng điện 5.2 Kiểm tra thông số mạng điện Có U∑ = 560 V AP = 102196.15 kW.h 5.3 Thiết lập hệ thống nối đất cho trạm BA Ở ta thiết lập hệ thống nối đất cho trạm BA T1 Các trạm BA làm tương tự Có trạm BA T1 có Sdm =250 kVA , đặt khu vực đất cát pha => Ryc =4 Ω , Ƿ0 = 3.102 Ωm Dự kiến đóng 60 cọc thép góc L60x60x6 dài 3m chôn thẳng đứng đóng xuống đất theo mạch vòng hình chữ nhật, cọc cách a=2.5m Thanh ngang dùng thép dẹt 40x5mm chôn độ sâu t=0.8m => Rht = Ƿ Có Rc= 2Л𝑙 Có Rc= Rt= (𝑙𝑛 𝑅𝑐×𝑅𝑡 ή𝑡×𝑅𝑐+𝑛×ή𝑐×𝑅𝑡 2𝑙 𝑑 1.5 ×300 2×3.14×3 1.6×300 2×3.14×150 4𝑡+3𝑙 4𝑡+𝑙 + 𝑙𝑛 (𝑙𝑛 𝑙𝑛 2×3 0.057 ) Rt = 0.8×0.002 2Л𝐿 𝑙𝑛 4×0.8+3×3 4×0.8 +3 + 𝑙𝑛 5.81×1502 Ƿ 𝐾𝐿2 𝑡𝑑 ) = 105 Ω = 9.28 Ω 𝑎 Có =1 , n=60 cọc => ήc = 0.45 ήt=0.22 𝑙 => Rht = 105×9.28 0.22×105+60×0.45×9.28 = 3.56 < Ryc =4 Ω Ta có sơ đồ mặt hệ thống nối đất trạm BA T1 Nhóm SVTH : 15 Trang 44 THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN Nhóm SVTH : 15 GVHD: NINH VĂN NAM Trang 45 THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: NINH VĂN NAM CHƯƠNG NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT 6.1 Bù công suất cho hệ thống Cosφyc = 0.95 => tgφyc = √1−Cosφ2 Cosφ √1−0.952 = 0.95 = 0.328 Có Qb =P (tgφ0 – tgφyc ) Xét trạm BA +TẠi trạm T1 QbT1 = Ptt1 ( √1−Cosφ2 Cosφ - tgφyc) = 200 ( √1−0.852 0.85 – 0.328 ) = 25.53kVAr + Tại trạm T2 QbT2 = (Ptt3 + Ptt4) ( √1−Cosφ2 Cosφ - tgφyc) = (80 + 90 ) ( √1−0.852 0.85 – 0.328 ) =49.6kVAr + Tại Trạm T3 QbT3 = Ptt2( √1−Cosφ2 Cosφ - tgφyc) =130 ( √1−0.852 0.85 – 0.328 ) = 38 kVAr + Tại trạm T4 QbT4 = ( Pttth + Ptttx + Pttub )( √1−Cosφ2 = (256 + 32.28 + 38.4) ( Cosφ √1−0.82 0.8 - tgφyc) – 0.328 ) = 137.85 kVAr + Tại trạm T5 QbT5 = Ptttb( √1−Cosφ2 Cosφ Nhóm SVTH : 15 - tgφyc) =92.288( √1−0.782 0.78 – 0.328 ) = 43.7 kVAr Trang 46 THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN GVHD: NINH VĂN NAM TÀI LIỆU THAM KHẢO Ngô Hồng Quang - Vũ Văn Tẩm, Thiết kế cấp điện, NXB Khoa học Kỹ thuật, 1997 Ngô Hồng Quang, Giáo trình cung cấp điện, NXB Giáo dục, 2005 Nguyễn Xuân Phú - Nguyễn Công Hiền - Nguyễn Bội Khuê, Cung Cấp Điện, NXB Khoa học Kỹ thuật, 2006 Quyền Huy Ánh, Giáo trình an toàn điện, NXB Đại học quốc gia TP.HCM, 2007 Các website: www.ebook.edu.vn; www.webdien.com; www.spkt.net Các tài liệu có liên quan Nhóm SVTH : 15 Trang 47