MỤC LỤC I NÓI ĐẦU................................................................................................................1 ƯƠNG 1: GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN KINH TẾ HỘI QUẬN NAM TỪ LIÊM VÀ CÔNG TY ĐIỆN LỰC NAM TỪ LIÊM ....2 1 Giới thiệu khái quát tình hình phát triển kinh tế xã hội quận Nam Từ Liêm ........2 1.1.1 Vị trí địa lý và dân số.......................................................................................2 1.1.2 Tình hình phát triển kinh tế xã hội .................................................................2 2 Giới thiệu về công ty điện lực Nam Từ Liêm........................................................5 ƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG THIẾT KẾ, MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU VÀ NHIỆM VỤ IẾT KẾ......................................................................................................................9 1 Đối tượng thiết kế ..................................................................................................9 2 Mục đích, yêu cầu, nội dung và nhiệm vụ thiết kế ..............................................11 2.2.1 Mục đích thiết kế ...........................................................................................11 2.2.2 Yêu cầu thiết kế .............................................................................................11 2.2.3 Nội dung thiết kế ...........................................................................................12 ƯƠNG 3: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN..................................................13 1 Các phương pháp tính toán phụ tải điện. .............................................................13 3.1.1 Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu...................13 3.1.2 Xác định phụ tải tính toán cho hệ số cực đại Kmax và công suất trung bình Ptb (còn gọi là phương pháp số thiết bị hiệu quả nhq )..................................................14 3.1.3 Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng trên đơn vị sản phẩm. ................................................................................................................................16 3.1.4 Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất..........................................................................................................................17 2 Các phương pháp xác định phụ tải khu đô thị. ....................................................17 3.2.1 Xác định phụ tải điện sinh hoạt gia đình khu đô thị. ....................................18 3.2.2 Xác định phụ tải sinh hoạt khu đô thị Mỹ Đình Mễ Trì..............................19 3.2.3 Xác định phụ tải chiếu sáng công cộng cho khu vực đô thị Mỹ Đình Mễ Trì ................................................................................................................................27 3.2.4 Tổng phụ tải tính toán cấp cho khu đô thị Mỹ Đình Mễ Trì.......................30CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN TRUNG ÁP 22KV CHO KHU ĐÔ THỊ MỸ ĐÌNH MỄ TRÌ ....................................................32 4.1 Chọn máy biến áp cho khu vực đô thị Mỹ Đình Mễ Trì ....................................32 4.1.1 Đặt vấn đề ......................................................................................................32 4.1.2 Xác định số lượng máy biến áp trong trạm biến áp và công suất máy biến áp ................................................................................................................................33 4.2 Sơ đồ cung cấp điện ............................................................................................34 4.2.1 Các yêu cầu chung đối với một sơ đồ cung cấp điện ....................................34 4.2.2 Sơ đồ nối dây của mạng điện trung áp ..........................................................35 4.3 Xây dựng phương án cấp điện cho khu đô thị Mỹ Đình Mễ Trì ........................37 4.3.1 Tính toán cấp điện trung áp 22kV theo phương án 1 ....................................40 4.3.2 Tính toán cấp điện trung áp 22kV theo phương án 2 ....................................54 4.4 Tính kinh tế cho từng phương án .........................................................................59 4.4.1 Tính kinh tế cho phương án 1........................................................................59 4.4.2 Tính kinh tế cho phương án 2........................................................................62 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP..............................................................66 5.1 Thành lập sơ đồ nguyên lý trạm biến áp..............................................................66 5.1.1 Sơ đồ nguyên lý trạm biến áp ........................................................................66 5.1.2 Kiểm tra tình trạng mang tải của máy biến áp...............................................66 5.2 Tính chọn phần tử trong sơ đồ nguyên lý trạm biến áp .......................................67 5.2.1 Chọn thiết bị phía 22kV.................................................................................67 5.2.2 Chọn thiết bị phía hạ áp 0,4kV .....................................................................68 5.3 Thiết kế cấu trúc trạm ..........................................................................................76 5.3.1 Yêu cầu, nguyên tắc thiết kế cấu trúc trạm biến áp.......................................76 5.3.2 Thiết kế cấu trúc trạm biến áp .......................................................................76 5.3.3 Tiếp đất bảo vệ trạm biến áp..........................................................................76 TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................81
Trường Đại học Mỏ-Địa Chất Hà Nội Đồ án tốt nghiệp TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT BỘ MƠN ĐIỆN KHÍ HĨA XÍ NGHIỆP & ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Bùi Minh Hải Chun ngành: Hệ Thống Điện Khóa : 57 Hệ đào tạo: Chính quy Mã số chun ngành: Thời gian nhận đề tài: Ngày tháng năm 2017 Thời gian hồn thành: Ngày tháng năm 2017 TÊN ĐỀ TÀI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN TRUNG ÁP 22kV CHO KHU ĐƠ THỊ MỸ ĐÌNH-MỄ TRÌ NAM TỪ LIÊM Phần chung Giới thiệu khái qt tình hình phát triển kinh tế xã hội quận Nam Từ Liêm cơng ty điện lực Nam Từ Liêm Phần chun đề Tính tốn thiết kế cung cấp điện trung áp 22kV cho khu thị Mỹ Đình - Mễ Trì Nam Từ Liêm Giáo viên hướng dẫn: Trưởng Bộ mơn: TS Nguyễn Hanh Tiến TS Đỗ Như Ý Trường Đại học Mỏ-Địa Chất Hà Nội Đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC LỜI NĨI ĐẦU CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU KHÁI QT TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN KINH TẾ Xà HỘI QUẬN NAM TỪ LIÊM VÀ CƠNG TY ĐIỆN LỰC NAM TỪ LIÊM 1.1 Giới thiệu khái qt tình hình phát triển kinh tế xã hội quận Nam Từ Liêm 1.1.1 Vị trí địa lý dân số .2 1.1.2 Tình hình phát triển kinh tế- xã hội 1.2 Giới thiệu cơng ty điện lực Nam Từ Liêm CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG THIẾT KẾ, MỤC ĐÍCH, U CẦU VÀ NHIỆM VỤ THIẾT KẾ 2.1 Đối tượng thiết kế 2.2 Mục đích, u cầu, nội dung nhiệm vụ thiết kế 11 2.2.1 Mục đích thiết kế 11 2.2.2 u cầu thiết kế .11 2.2.3 Nội dung thiết kế 12 CHƯƠNG 3: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN 13 3.1 Các phương pháp tính tốn phụ tải điện 13 3.1.1 Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất đặt hệ số nhu cầu 13 3.1.2 Xác định phụ tải tính tốn cho hệ số cực đại Kmax cơng suất trung bình Ptb (còn gọi phương pháp số thiết bị hiệu nhq ) .14 3.1.3 Xác định phụ tải tính tốn theo suất tiêu hao điện đơn vị sản phẩm 16 3.1.4 Xác định phụ tải tính tốn theo suất phụ tải đơn vị diện tích sản xuất 17 3.2 Các phương pháp xác định phụ tải khu thị 17 3.2.1 Xác định phụ tải điện sinh hoạt gia đình khu thị 18 3.2.2 Xác định phụ tải sinh hoạt khu thị Mỹ Đình- Mễ Trì 19 3.2.3 Xác định phụ tải chiếu sáng cơng cộng cho khu vực thị Mỹ Đình- Mễ Trì 27 3.2.4 Tổng phụ tải tính tốn cấp cho khu thị Mỹ Đình- Mễ Trì .30 Sv: Bùi Minh Hải Lớp Hệ Thống Điện K57 Trường Đại học Mỏ-Địa Chất Hà Nội Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG TÍNH TỐN VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN TRUNG ÁP 32 22KV CHO KHU ĐƠ THỊ MỸ ĐÌNH - MỄ TRÌ 4.1 Chọn máy biến áp cho khu vực thị Mỹ Đình- Mễ Trì 32 4.1.1 Đặt vấn đề 32 4.1.2 Xác định số lượng máy biến áp trạm biến áp cơng suất máy biến áp 33 4.2 Sơ đồ cung cấp điện 34 4.2.1 Các u cầu chung sơ đồ cung cấp điện 34 4.2.2 Sơ đồ nối dây mạng điện trung áp 35 4.3 Xây dựng phương án cấp điện cho khu thị Mỹ Đình- Mễ Trì 37 4.3.1 Tính tốn cấp điện trung áp 22kV theo phương án 40 4.3.2 Tính tốn cấp điện trung áp 22kV theo phương án 54 4.4 Tính kinh tế cho phương án 59 4.4.1 Tính kinh tế cho phương án 59 4.4.2 Tính kinh tế cho phương án 62 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 66 5.1 Thành lập sơ đồ ngun lý trạm biến áp 66 5.1.1 Sơ đồ ngun lý trạm biến áp 66 5.1.2 Kiểm tra tình trạng mang tải máy biến áp .66 5.2 Tính chọn phần tử sơ đồ ngun lý trạm biến áp .67 5.2.1 Chọn thiết bị phía 22kV 67 5.2.2 Chọn thiết bị phía hạ áp 0,4kV .68 5.3 Thiết kế cấu trúc trạm 76 5.3.1 u cầu, ngun tắc thiết kế cấu trúc trạm biến áp .76 5.3.2 Thiết kế cấu trúc trạm biến áp .76 5.3.3 Tiếp đất bảo vệ trạm biến áp 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO 81 Sv: Bùi Minh Hải Lớp Hệ Thống Điện K57 Trường Đại học Mỏ-Địa Chất Hà Nội Sv: Bùi Minh Hải Đồ án tốt nghiệp Lớp Hệ Thống Điện K57 Trường Đại học Mỏ-Địa Chất Hà Nội Đồ án tốt nghiệp LỜI NĨI ĐẦU Ngày nay, kinh tế nước ta đanh phát triển mạnh mẽ, đời sống nhân dân nhanh chóng nâng cao Nhu cầu điện lĩnh vực cơng nghiệp, nơng nghiệp, dịch vụ sinh hoạt khơng ngừng tăng Vì thiết kế hệ thống cấp điện việc làm khó, đòi hỏi người thiết kế phải có hiểu biết định xã hội, mơi trường, chủ trương đường lối sách nhà nước, đối tượng cấp điện Sau thời gian học tập trường Đại học Mỏ- Địa Chất thuộc chun ngành hệ thống điện, với va chạm thực tế thời gian thực tập em tiếp thu, học hỏi kiến thức ngành điện Để giúp sinh viên nắm vững kiến thức trước tốt nghiệp trường, sinh viên nhà trường tạo điều kiện để áp dụng kiến thức học thực hành thơng qua đồ án tốt nghiệp Sau thời gian thực tập cơng ty Điện Lực Nam Từ Liêm phân cơng thầy, giáo mơn Điện Khí Hóa, đặc biệt dẫn tận tình thầy giáo TS Nguyễn Hanh Tiến giúp em hồn thành đồ án với đề tài: Thiết kế cung cấp điện trung áp 22kV cho khu thị Mỹ Đình- Mễ Trì Do thời gian nghiên cứu chun mơn có hạn nên đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót, em kính mong nhận quan tâm, góp ý thầy bạn bè đồng nghiệp để đồ án hồn thiện Em xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, ngày tháng năm 2017 Sinh Viên Bùi Minh Hải Sv: Bùi Minh Hải Lớp Hệ Thống Điện K57 Trường Đại học Mỏ-Địa Chất Hà Nội Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG GIỚI THIỆU KHÁI QT TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN KINH TẾ Xà HỘI QUẬN NAM TỪ LIÊM VÀ CƠNG TY ĐIỆN LỰC NAM TỪ LIÊM 1.1 Giới thiệu khái qt tình hình phát triển kinh tế xã hội quận Nam Từ Liêm 1.1.1 Vị trí địa lý dân số Quận Nam Từ Liêm thành lập theo Nghị số 132/NQ-CP ngày 27/12/2013 Chính phủ điều chỉnh địa giới hành huyện Từ Liêm để thành lập 02 quận 23 phường thuộc Thành phố Hà Nội Quận Nam Từ Liêm thành lập sở tồn diện tích tự nhiên dân số xã: Mễ Trì, Mỹ Đình, Trung Văn, Tây Mỗ, Đại Mỗ; phần diện tích dân số xã Xn Phương (phía nam Quốc lộ 32); phần diện tích dân số thị trấn Cầu Diễn (phía nam Quốc lộ 32 phía đơng Sơng Nhuệ) Quận Nam Từ Liêm có diện tích tự nhiên 3.227,36 ha, dân số 232.894 người Địa giới hành quận Nam Từ Liêm: - Phía đơng giáp quận Thanh Xn Cầu Giấy; - Phía tây giáp huyện Hồi Đức; - Phía nam giáp quận Hà Đơng; - Phía bắc giáo quận Bắc Từ Liêm 1.1.2 Tình hình phát triển kinh tế- xã hội Theo quy hoạch chung Thủ Hà Nội đến 2030, tầm nhìn 2050, quận Nam Từ Liêm thị lõi, trung tâm hành chính, dịch vụ, thương mại Thủ Hà Nội Quận Nam Từ Liêm có nhiều cơng trình kiến trúc đại quan trọng Quốc gia Thủ Hà Nội Quận địa phương có tốc độ thị hóa nhanh mạnh mẽ quận, huyện thuộc Thành phố, với nhiều dự án trọng điểm triển khai Là phần vùng đất Từ Liêm, quận Nam Từ Liêm có truyền thống lịch sử, văn hóa lâu đời, mang đặc trưng văn minh sơng Hồng rực rỡ gắn liền với thăng trầm lịch sử đất Thăng Long – Hà Nội ngàn năm văn hiến Sv: Bùi Minh Hải Lớp Hệ Thống Điện K57 Trường Đại học Mỏ-Địa Chất Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Nhân dân Từ Liêm nói chung, nhân dân quận Nam Từ Liêm nói riêng có lòng u nước nồng nàn, chất cần cù, sáng tạo, lịch sử ln có đóng góp quan trọng nghiệp đấu tranh giải phóng dân tộc, bảo vệ Thủ đơ, đất nước Phát huy truyền thống tốt đẹp đó, Đảng bộ, quyền tầng lớp nhân dân quận Nam Từ Liêm vững bước đường cơng nghiệp hóa, đại hóa, bước xây dựng q hương trở thành thị văn minh, giàu đẹp, tiếp tục có đóng góp quan trọng cho nghiệp chung Thủ Hà Nội đất nước Gần năm sau ngày thành lập, mức tăng trưởng kinh tế quận Nam Từ Liêm đánh giá mức độ khá, giá trị sản xuất ngành thương mại dịch vụ tăng 18%, Thu nhập bình qn đầu người năm 2015 ước đạt 46 triệu đồng/người, tăng 7% so với trước thành lập quận Cơ cấu kinh tế chuyển dịch hướng Để trì tăng trưởng kinh tế, Nam Từ Liêm triển khai nhiều nhiệm vụ để tạo thuận lợi cho thành phần kinh tế phát triển, tập trung thực biện pháp thu hút doanh nghiệp vào sản xuất, kinh doanh địa bàn thơng qua giải tốt thủ tục thuế, cấp Giấy chứng nhận đăng ký kinh doanh, Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất, cơng tác giải phóng mặt bằng… Với vị trí thuận lợi, mang tính chiến lược, quận Nam Từ Liêm có điều kiện phát triển ngành kinh tế, đặc biệt ngành dịch vụ chất lượng cao giáo dục, viễn thơng, ngân hàng… Năm 2015, tốc độ tăng giá trị sản xuất chung địa bàn quận ước tăng 16,2%, đạt 100% kế hoạch, đó, giá trị sản xuất ngành thương mại dịch vụ tăng 18,1%, đạt 100% kế hoạch; ngành cơng nghiệp xây dựng tăng 13,9%, đạt 100% kế hoạch quận giao; ngành nơng nghiệp giảm 0,1% Với nỗ lực cơng tác quản lý, thu ngân sách điạ bàn quận năm 2015 đa ̣t 3.700 tỷ đờ ng, đa ̣t 144% dự toán giao đầu năm Cơ cấu kinh tế chuyển dịch hướng Giá trị sản xuất nơng nghiệp đất nơng nghiệp ước đạt 129 triệu đồng/ha, đạt 100% so với kế hoạch Mặc dù gặp nhiều khó khăn, cơng tác quản lý đầu tư xây dựng địa bàn quận đạt kết tích cực, hồn thành xây dựng trạm y tế phường, hồn thành bàn giao triển khai thi cơng 10 trường học, Sv: Bùi Minh Hải Lớp Hệ Thống Điện K57 Trường Đại học Mỏ-Địa Chất Hà Nội Đồ án tốt nghiệp hồn thành xây dựng trường đạt chuẩn quốc gia; hồn thành dự án chiếu sáng thị 10 phường; xây dựng 15 dự án với 21 nhà văn hóa tổ dân phố, tu bổ di tích văn hóa; xây dựng trụ sở làm việc cho phường thiếu thành lập quận Chú trọng vào cơng tác giải việc làm, bảo đảm an sinh xã hội, Nam Từ Liêm tổ chức phiên giao dịch việc làm, vay vốn từ quỹ quốc gia giải việc làm; đào tạo nghề; tạo điều kiện thuận lợi, khuyến khích người lao động tự tạo việc làm… Quận hỗ trợ, tạo việc làm cho 3.782 lao động, đạt 108% kế hoạch Giảm nghèo năm giảm 60 hộ, đạt 120% kế hoạch Thành phố quận giao Thực chi trả, tặng q cho hộ nghèo, đối tượng bảo trợ xã hội người cao tuổi đối tượng xã hội đảm bảo tiến độ quy định Đứng thứ tồn Thành phố cải cách hành Năm 2015, cơng tác cải cách hành (CCHC) quận Nam Từ Liêm (Hà Nội) có nhiều chuyển biến tích cực UBND quận Nam Từ Liêm Sở Nội Vụ Hà Nội đánh giá đứng thứ 2/30 quận, huyện, thị xã tồn TP Hà Nội cơng tác CCHC năm 2015 Nam Từ Liêm đơn vị số 30 quận, huyện, thị xã tồn TP Hà Nội triển khai thực liên thơng thủ tục: Đăng ký khai sinh, đăng ký thường trú, cấp thẻ bảo hiểm y tế cho trẻ em tuổi Song song với đó, quận tổ chức triển khai thực liên thơng TTHC đăng ký khai tử xóa đăng ký thường trú Nam Từ Liêm xây dựng kế hoạch, đẩy mạnh tun truyền thực cấp đăng ký kinh doanh cho hộ kinh doanh qua mạng, bước đầu đạt kết tích cực với 25% hồ sơ thực kê khai qua mạng Ngồi ra, đẩy mạnh ứng dụng cơng nghệ thơng tin hoạt động quan nhà nước địa bàn quận cho 100% phường, phòng ban chun mơn thuộc quận Năm 2016, Nam Từ Liêm xác định cải cách hành khâu đột phá huyện, trọng tâm giữ nghiêm kỷ luật, kỷ cương; nâng cao ý thức, trách nhiệm, chất lượng, hiệu phục vụ nhân dân Tạo mơi trường thuận lợi thúc đẩy sản xuất kinh doanh Sv: Bùi Minh Hải Lớp Hệ Thống Điện K57 Trường Đại học Mỏ-Địa Chất Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Năm 2016, Nam Từ Liêm đặt nhiệm vụ thực tốc độ tăng giá trị sản xuất chung ngành kinh tế địa bàn 15% -16%; cấu kinh tế thương mại dịch vụ 56,4%, cơng nghiệp – xây dựng 43,4%, nơng nghiệp 0,2% Để thực tiêu này, Nam Từ Liêm tiếp tục tạo mơi trường thuận lợi, thúc đẩy sản xuất kinh doanh; trì kinh tế phát triển nhanh bền vững; phấn đấu hồn thành vượt mức tiêu thu ngân sách, thực chi ngân sách tiết kiệm, hiệu Trong đó, quận đẩy nhanh tốc độ tăng trưởng thương mại, dịch vụ, phát triển ngành dịch vụ trình độ, chất lượng cao thơng qua triển khai xây dựng thực Đề án Thương mại điện tử quận Đẩy mạnh xã hội hóa, thu hút nguồn vốn đầu tư từ thành phần kinh tế Tiếp tục thực chương trình bán hàng bình ổn giá địa bàn, trì thương mại, dịch vụ trở thành ngành có tỷ trọng chủ yếu ngành kinh tế quận Bên cạnh đó, quận khuyến khích chuyển dịch sản xuất theo hướng phát triển cơng nghiệp sạch, cơng nghiệp tri thức, đặc biệt cơng nghiệp phần mềm, điện tử cơng nghiệ thiết kế Xúc tiến thành lập Trung tâm phát triển Cụm cơng nghiệp Nam Từ Liêm quản lý tốt doanh nghiệp theo quy chế ban hành quy định hành Thành phố 1.2 Giới thiệu cơng ty điện lực Nam Từ Liêm Cơng ty điện lực Nam Từ Liêm thuộc tổng cơng ty điện lực Hà Nội Địa trụ sở cơng ty đặt tổ dân phố số Mễ Trì Hạ- phường Mễ Trì- quận Nam Từ Liêm- Hà Nội a, Lĩnh vực kinh doanh - Kinh doanh điện - Quản lý vận hành lưới điện phân phối - Sửa chữa, cải tạo lưới điện phân phối số dịch vụ khách hàng có liên quan đế n cơng ty điê ̣n lực Nam Từ Liêm - Thiết kế lưới điện hạ áp - Xây lắp cơng trình đường dây & TBA thuộc lưới điện từ 35KV trở xuống; Sv: Bùi Minh Hải Lớp Hệ Thống Điện K57 Trường Đại học Mỏ-Địa Chất Hà Nội Đồ án tốt nghiệp b, Chức nhiệm vụ cơng ty điện lực Nam Từ Liêm ▪ Cơng ty Điện lực Nam Từ Liêm doanh nghiệp Nhà nước hạch tốn phụ thuộc Tổng cơng ty điện lực TP Hà Nội ▪ Cơng ty có dấu riêng, mở tài khoản ngân hàng thương mại, hoạt động theo phân cấp, ủy quyền Tổng cơng ty điện lực TP Hà Nội Cơng ty chịu trách nhiệm trước pháp luật Tổng cơng ty điện lực TP Hà Nội theo nhiệm vụ quyền hạn giao ▪ Cơng ty có nhiệm vụ chính: - Thực quy định pháp luật liên quan đến hoạt động Điện Lực - Quản lý lưới điện hạ đến lưới điện cấp điện áp 35KV địa bàn Quận Nam Từ Liêm Kinh doanh điện cung cấp dịch vụ điện cho khách hàng - Đảm bảo vận hành cung ứng điện liên tục, an tồn với chất lượng cao để phục vụ nhu cầu sản xuất, sinh hoạt nhân dân hoạt động trị, an ninh, văn hóa, ngoại giao Đảng, Nhà nước, thành phố diễn địa bàn Quận Nam Từ Liêm - Hồn thành tốt tiêu sản xuất kinh doanh điện Tổng Cơng Ty Điện lực Thành Phố Hà Nội giao - Quản lý chặt chẽ khách hàng dùng điện, giảm tổn thất điện năng, tổ chức tốt cơng tác đào tạo nâng cao đời sống vật chất, tinh thần cho cán cơng nhân viên Cơng ty Điện lực Nam Từ Liêm c, Khái qt mơ hình tổ chức hoạt động Cơng ty điện lực Nam Từ Liêm Thực quy định pháp luật hành liên quan đến hoạt động điện lực Căn vào quy định Nhà nước, văn hướng dẫn, quy định Tập đồn Điện lực Việt Nam Tổng cơng ty điện lực thành phố Hà Nội cơng tác kinh doanh bán điện Căn vào định biên lao động đặc điểm khách hàng, để đảm bảo cơng tác kinh doanh bán điện đạt hiệu cao, Cơng ty Điện lực Nam Từ Liêm xây dựng mơ hình Sv: Bùi Minh Hải Lớp Hệ Thống Điện K57 Trường Đại học Mỏ-Địa Chất Hà Nội Đồ án tốt nghiệp KKT – đương lượng kinh tế cơng suất phản kháng, giá trị nằm phạm vi từ 0,02 ÷ 0,15; lấy giá trị trung bình 0,05 (kW/kVAr) mtkt 0,787 0,05.12,6 0, 436 5,57 0,05.37,8 5.2 Tính chọn phần tử sơ đồ ngun lý trạm biến áp 5.2.1 Chọn thiết bị phía 22kV + Lựa chọn tủ trung RMU: Ta chọn tủ trung RMU RM6-NE-IQI 24kV hợp có cầu dao, cầu chì, cách điện SF6 SCHNEIDER chế tạo, dòng điện định mức 630A, chịu dòng ngắn mạch 20kA/s gồm ngăn cầu dao ngăn cầu chì máy biến áp có đồng hồ báo khí Tủ khơng thể mở rộng khơng phải bảo trì Thơng số kỹ thuật tủ đươc cho bảng sau: Bảng 5.2 Thơng số tủ RMU 24kV Loại Cách điện Uđm, kV Iđm, A IN, kA 1s INmax, kA Thiết bị đóng cắt RM6-NE-IQI SF6 24 630 20 50 Cầu dao, cầu chì *Tính ngắn mạch phía 22kV Sơ đồ thay tính ngắn mạch điểm N1 trước máy biến áp cho hình 5.3 Sv: Bùi Minh Hải 67 Lớp Hệ Thống Điện K57 Trường Đại học Mỏ-Địa Chất Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Hình 5.3 Sơ đồ thay ngắn mạch N1 • Tính tốn ngắn mạch điểm N1: Đoạn cáp đến TBA T1 gồm đoạn L1, L01, L02: Điện trở điện kháng đoạn cáp ngầm L1 R1 r0 L1 0,098.0.22 0,02156 X1 x L1 0,08.0,22 0,0176 Điện trở điện kháng đoạn cáp ngầm L01 R 01 r0 L01 0,098.0,2 0,0196 X01 x L01 0,08.0,2 0,016 Điện trở điện kháng đoạn cáp ngầm L02 R 02 r0 L02 0,098.0,4 0,0392 X02 x L02 0,08.0,4 0,032 Z (0,02156 0,0196 0,0392) (0,51 0,0176 0,016 0, 032) 0,58 Dòng ngắn mạch pha N1: '' I I(3) N I 22 21,9kA 0,58 Dòng điện ngắn mạch pha N1 I(2) N (3) IN 21,9 18,96kA 2 Giá trị dòng xung kích i xk 2.k xk I(3) 2.1,8.21,9 55,75kA N Cơng suất ngắn mạch SN( N1) 3.U cb I(3) 3.22.21,9 834MVA N Giá trị dòng ngắn mạch pha N1 '' I I(3) N I 21,9kA 5.2.2 Chọn thiết bị phía hạ áp 0,4kV * Chọn Tiết diện cần chọn là: Sv: Bùi Minh Hải 68 Lớp Hệ Thống Điện K57 Trường Đại học Mỏ-Địa Chất Hà Nội FTC Đồ án tốt nghiệp I đm (mm2) J kt Trong : I đm Iđm FTC Vậy Sđm 3.U đm 630 3.0,4 (A) 910 (A) 910 337 (mm2) 2,7 Tra bảng phụ lục 2-56 Giáo trình “Cung cấp điện” Nguyễn Xn Phú chọn đồng có tiết diện (80 5) mm2 , Dòng điện cho phép pha ghép hai Icp = 1250A * Chọn cáp tổng từ máy biến áp đến tủ phân phối Dòng điện tính tốn qua cáp tổng 0,4kV xác định theo cơng thức: I tt I đmBA SđmBA 3.U 2đmBA 630 3.0,4 910A Lựa chọn cáp đồng lõi tiết diện 120mm2 cách điện PVC hãng LENS chế tạo dẫn điện cho pha cáp lõi tiết diện 95 mm2 làm dây trung tính Thơng số cho bảng sau: Bảng 5.3 Thơng số cáp hạ áp F(mm2 ) 120 Icp (A) U đm r0 ( / km) x0 (kV) 20o C ( / km) Trong nhà Ngồi trời 0,27 343 382 0,4 0,153 Kiểm tra cáp tổng theo điều kiện: k1 k I cp n 0,94.1.382.3 1077A I lv max 910A thỏa mãn điều kiện cho phép đó: k1 = 0,94 – hệ số kể đến mơi trường đặt cáp(ngồi trời) Sv: Bùi Minh Hải 69 Lớp Hệ Thống Điện K57 Trường Đại học Mỏ-Địa Chất Hà Nội Đồ án tốt nghiệp k2 = – hệ số hiệu chỉnh theo số lượng đặt rãnh Icp – dòng điện lâu dài cho phép dây dẫn chọn n – số lượng dây cáp dẫn * Chọn biến dòng Chức máy biến dòng điện biến đổi dòng điện sơ cấp có trị số lớn hàng trăm hàng nghìn ampe xuống 5A ( đơi hay 10A), nhằm cung cấp nguồn dòng cho mạch đo lường, bảo vệ, tín hiệu, điều khiển Máy biến dòng trạm biến áp 22/0,4 kV dùng để cung cấp nguồn cho mạch đo đếm Tải đấu vào thứ cấp máy biến dòng cuộn dòng dụng cụ đo cho bảng 5.3 Máy biến dòng BI đặt ba pha biến áp máy biến dòng đấu thành hình Tải máy biến dòng phải nhỏ ( chế độ làm việc bình thường máy biến dòng chế độ gần ngắn mạch) Các điều kiện chọn máy biến dòng: - Theo điện áp định mức : mBI mmạng - Theo dòng điện sơ cấp định mức : I1đm.BI Ilv max - Theo phụ tải định mức phía thứ cấp : S2đm.BI S2tt : S2đm.BI - phụ tải định mức cuộn dây thứ cấp máy biến dòng điện, VA S2tt - phụ tải tính tốn cuộn dây thứ cấp máy biến dòng điện trạng thái làm việc bình thường, VA; Để chọn máy biến dòng cần tính I lv max I qt.BA 1,4.Iđm.BA Sđm.BA 3.U 2đm.BA 1,4.910 1274A Theo bảng 5.3, phụ tải thực tế tính tốn cuộn dây thứ cấp máy biến dòng lớn S2tt max 5,5VA Khi xác định phụ tải bỏ qua điện trở dây dẫn tiết diện 2,5mm2 nối từ thứ cấp máy biến dòng BI đến dụng cụ đo bỏ qua điện trở chỗ tiếp xúc Sv: Bùi Minh Hải 70 Lớp Hệ Thống Điện K57 Trường Đại học Mỏ-Địa Chất Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Bảng 5.4 Các thơng số thiết bị đo Phụ tải Tên đồng hồ Pha A Pha B Pha C 0,5 0,5 0,5 Ampe kế (A) Cơng tơ hữu cơng (kWh) Cơng tơ vơ cơng (kVAr) Tổng 2,5 2,5 2,5 2,5 5,5 0,5 5,5 Dựa vào kiện tính I lv max , S2tt max , U đmmạng chọn máy biến dòng điện BI có thơng số cho bảng 5.5 Bảng 5.5 Thơng số máy biến dòng Loại Emic Uđm Iđm (kV) (A) 0,6 1600/5 Cấp xác 0,5 S(dung lượng) (VA) 15 Máy biến dòng chọn có thơng số kĩ thuật thỏa mãn điều kiện kĩ thuật u cầu: U đm.BI 0,6kV U đm.mạng 380V I1đm.BI 1600A Ilv max 1274A S2đm.BI 15VA S2tt max 5,5VA * Chọn tủ phân phối hạ Tủ phân phối hạ áp gồm có hạ áp; aptomat tổng; aptomat nhánh thiết bị đo lường * Chọn Áptơmát tổng Sv: Bùi Minh Hải 71 Lớp Hệ Thống Điện K57 Trường Đại học Mỏ-Địa Chất Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Áptơmát thiết bị đóng cắt hạ áp, có chức bảo vệ q tải ngắn mạch Do có ưu điểm hẳn cầu chì khả làm việc chắn, tin cậy, an tồn, đóng cắt đồng thời pha khả tự động hóa cao nên áptơmát có giá đắt dùng rộng rãi lưới điện hạ áp cơng nghiệp, lưới điện sinh hoạt Điều kiện để lựa chọn áptơmát: + U đmA m.mạng + IđmA Ilv max + I cắtđmA I(3) N Dòng điện tính tốn ứng với trạng thái làm việc nặng nề nhất: I lv max 1,4.Sđm 3.U đm 1,4.630 3.0,4 1274A Dựa vào kết tính tốn I lv max điện áp định mức mạng U đm.mạng biết, áptơmát tổng loại 1SDA063010R1 1600N ABB chế tạo có thơng số sau: UđmAp = 660V, IđmAp = 1600A, IN = 70kA * Chọn áptơmát nhánh - Xét đến máy biến áp cung cấp điện cho chung cư Các tòa chung cư CT1, CT4, CT5, CT6 có cơng suất tính Ở chế độ làm việc bình thường ta cho máy chạy song song nên máy chịu nửa tải chung cư ( tầng) Khi có cố máy biến áp máy lại chịu tải cho tồn chung cư nên thiết kế sơ đồ cấp điện hạ áp ta chia máy biến áp có nhánh phụ tải Nhánh tòa CT1, CT4, CT5, CT6 chịu phụ tải cho tầng hầm tầng phụ tải sinh hoạt, nhánh lại chịu tải cho tầng sinh hoạt Nhánh tòa CT9 chịu phụ tải cho tầng hầm tầng sinh hoạt, nhánh lại nhánh chịu phụ tải cho tầng Nhánh phụ tải có cơng suất lớn nhánh tòa CT9 có SttNH1 = 241 kVA I lv max - 241 3.0,4 348A Chọn áptơmát nhánh cho máy biến áp khu nhà biệt thự có Stt = 561 kVA Dựa vào sơ đồ địa hình ta chia nhánh phụ tải, nhánh có Snh = 210kVA Sv: Bùi Minh Hải 72 Lớp Hệ Thống Điện K57 Trường Đại học Mỏ-Địa Chất Hà Nội I lv max - Đồ án tốt nghiệp 210 3.0,4 303A Chọn áptơmát nhánh cho khu nhà liên kế có Stt = 570kVA Dựa vào sơ đồ địa hình ta chia nhánh phụ tải, nhánh có Snh = 158kVA I lv max 158 3.0,4 228A Dựa vào kết tính tốn, chọn áptơmát cho tất nhánh có thơng số kỹ thuật cho bảng sau: Bảng 5.6 Thơng số áptơmát nhánh Số Loại cực NS400E 250-400A m (V) Iđm (A) Icắtđm (kA) 500 400 15 Điện trở R cuộndâydòng X cuộndâydòng tiếp xúc (m) (m) 0,4 0,15 0,1 • Tính ngắn mạch phía 0,4kV, kiểm tra thiết bị chọn Sơ đồ thay tính ngắn mạch phía hạ áp sau áptơmát tổng cho hình 5.4: Hình 5.4 Sơ đồ thay ngắn mạch N1 (sau áptơmát tổng ) Tổng trở máy biến áp: PN 5,57kW Sđm 630kVA Sv: Bùi Minh Hải 73 Lớp Hệ Thống Điện K57 Trường Đại học Mỏ-Địa Chất Hà Nội ZBA PN m S2đm 103 Đồ án tốt nghiệp 5,57.0,42 103 0,00224, 630 ZBA 2,24m XBA U N %.m 6.0,42 10 103 0,015 100.Sđm 100.630 XBA 15m Tổng trở cáp từ máy biến áp ra: R c l c ro 10 3 5.0,153.10 3 0,765m Xc l c x o 103 5.0,27.10 3 1,35m Tổng trở áptơmát tổng IđmA = 1600A RAT rtx rcd 0,4 0,15 0,55m XAT xcd 0,1m Tổng trở từ 0,4kV đến điểm ngắn mạch N1 hình 5.3 ZN1 (2,24 0,765 0,55)2 (15 1,35 0,1)2 16,82m I3n(N1) 0,4 3.16,82.103 13,73kA I xk(N1) k xk 2.I3n(N1) 1,3 2.13,73 25,24kA + Sơ đồ thay ngắn mạch N2 sau áptơmát nhánh cho hình 5.5 Hình 5.5 Sơ đồ thay ngắn mạch N2 sau áptơmát nhánh Do tổng trở chỗ nối có giá trị nhỏ, nên tính tốn cho phép bỏ qua Sv: Bùi Minh Hải 74 Lớp Hệ Thống Điện K57 Trường Đại học Mỏ-Địa Chất Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Điện trở điện kháng dài 1m : RTC 0,1m ZTC 0,189,m ( 0,189 ứng với khoảng cách đặt 15cm) Z(3) (2,24 0,765 0,55 0,1)2 (15 1,35 0,1 0,189)2 17m n(N2) I3n(N2) 0,4 3.17.103 13,58kA I xk(N2) k xk 2.I3n(N2) 1,3 2.13,58 24,97kA Kiểm tra cáp tổng từ MBA đến tủ phân phối Tiết diện cáp chọn đảm bảo điều kiện: F 120mm .I''N1 t qd 6.13,73 0,25 41,2mm Vậy cáp chọn đạt u cầu Kiểm tra áptơmát tổng theo điều kiện cắt ngắn mạch: Điều kiện kiểm tra áptơmát: Icắtđm (kA) = 70kA> I3n(N1) 13,73kA Vậy áptơmát tổng đạt u cầu Kiểm tra áptơmát nhánh theo điều kiện cắt ngắn mạch: Icắtđm (kA) = 15kA > I3n(N2) 13,58kA Như áptơmát nhánh đạt u cầu * Chọn chống sét van hạ áp Chọn chống sét van điện áp thấp loại PBH để bảo vệ q điện áp cho cách điện thiết bị xoay chiều tần số 50 Hz, cho bảng 5.7 Sv: Bùi Minh Hải 75 Lớp Hệ Thống Điện K57 Trường Đại học Mỏ-Địa Chất Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Bảng 5.7 Thơng số chống sét van Loại PBH - Uđmcsv UCpmax kV kV 0,5 0,5Y1 0,5 Điện áp đánh thủng chống sét van f=50Hz (giá trị hiệu dụng) Khơng nhỏ Khơng lớn 2,5 Điện áp dư ĐA đánh csv ixk có độ thủng XK dài sóng 10𝜇𝑠 với biên độ điện áp tp=2÷10s khơng lớn 3,5 – 4,5 3,5 – 4,5 5.3 Thiết kế cấu trúc trạm 5.3.1 u cầu, ngun tắc thiết kế cấu trúc trạm biến áp Khi thiết kế cấu trúc phải đảm bảo u cầu: Giảm vốn đầu tư xây dựng trạm, đảm bảo tiếp tục phát triển thiết bị phân phối, tơn trọng tất quy định, quy phạm vận hành, đảm bảo an tồn tránh hỏa hoạn u cầu giảm vốn đầu tư xây dựng trạm điện có vai trò định đến việc chọn loại cấu trúc trạm hợp lý 5.3.2 Thiết kế cấu trúc trạm biến áp Do khu thị nên cần đặt u cầu đảm bảo mỹ quan khu vực, q trình thiết kế, xây dựng ta chọn trạm kios 5.3.3 Tiếp đất bảo vệ trạm biến áp Hệ thống nối đất trạm biến áp Nối đất làm việc: thiết bị nối đất vào trung tính MBA Nối đất an tồn: thiết bị nối đất nối đất nối vào vỏ thiết bị điện Nối đất chống sét: thiết bị nối đất nối vào kim thu lơi Nối đất làm việc nối đất an tồn dung chung Nối đất chống sét phải làm riêng cách nối đất làm việc nối đất an tồn >5m Với trạm biến áp 22/0,4 kV tổ chức tiếp đất chung cho mạng điện áp 1000V, điện trở tiếp đất u cầu phía cao áp, có trang bị bảo vệ cắt ngắn mạch: Rđ Sv: Bùi Minh Hải 125 Iđ 76 Lớp Hệ Thống Điện K57 Trường Đại học Mỏ-Địa Chất Hà Nội Đồ án tốt nghiệp đó: 125- điện áp lớn cho phép thiết bị nối đất Iđ – dòng chạm đất pha Iđ Ud (35.LC L tk ) 22.(35.60) 132A 350 350 đó: Ud – điện áp dây mạng trung áp, kV; LC – tổng chiều dài đường cáp 22kV trạm biến áp 110/22kV Mỹ Đình có liên hệ điện với nhau, km; Ltk – tổng chiều dài dây khơng 22kV trạm biến áp 110/22 Mỹ Đình có liên hệ điện với nhau, km; Suy R d 125 0,95 132 Điện trở tiếp đất phía hạ áp 0,4 kV theo quy phạm Rd 4 Kết hợp với kết tính chọn Rd 4 giá trị tính tốn Hệ thống nối đất bao gồm thép góc Lx60x60x6 dài 2,5m chơn thành mạch vòng 14m nối đất bao quanh trạm biến áp nối đất với thép dẹt 40x4 đặt cách đất với độ sâu 0,8m Các thép góc đóng sâu mặt đất 0,7m, thép dẹt hàn chặt với cọc độ sâu 0,8m 1: cọc Sv: Bùi Minh Hải 2: nối 77 Lớp Hệ Thống Điện K57 Trường Đại học Mỏ-Địa Chất Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Chu vi trạm là: (3+4).2= 14m Xác định điện trở nối đất cọc tính theo cơng thức: Rc 2.l 4t l ln ln 2.l d 4t l Khi mùa mưa 0 0,4.104 / cm điện trở suất đất tính theo mùa mưa kmax = 1,5 để tìm trị số lớn k max 0 1,5.0,4.104 / cm 0,6.104 / cm l: chiều dài cọc d: điều kiện cọc t: độ chơn sâu trung bình cọc 0,6.10 2.250 4.195 250 Rc ln ln 25,9 2.250 0,57 4.195 250 Xác định sơ số cọc là: n R1.c 25,9 8,1cọc c R y/ c 0,8.4 Chọn 10 cọc nối đất mạch vòng chơn bên xung quanh trạm có chu vi 14m Rd R1.c 25,9 3,2375 c n 0,8.10 Thép dẹt 40x4 chơn sâu 80cm, dùng để nối cọc có điện trở nối ngang là: 0,366.0 k 2.l20 0,366.0,4.104.3 2.14002 R ng lg lg 12,82 l0 b.t 1400 4.80 đó: b- bề rộng nối, b= 4m Tính điện trở nối ngang kể hiệu ứng che( tính đến hệ số sử dụng cọc ngang ng 0,45 ): R ' ng R ng ng 12,82 28,5 0,45 Vậy điện trở tiếp đất hệ thống tính bằng: Sv: Bùi Minh Hải 78 Lớp Hệ Thống Điện K57 Trường Đại học Mỏ-Địa Chất Hà Nội R HT R d R ng R d R ng Đồ án tốt nghiệp 3,2375.12,82 2,58 3,2375 12,82 Thấy R HT 2,58 R yc 4 Kết luận: Hệ thống nối đất tiếp địa chọn đạt u cầu kĩ thuật Như việc thiết kế nối đất cho trạm biến áp tiến hành sau: Dùng 12 cọc thép L60x60x6 dài 2,5m chơn thành mạch vòng 14m nối với dẹt 40x4 đặt cách đất với độ sâu 0,8m Điện trở nối đất thực tế hệ thống 2,58 < Cách nối thiết bị trạm biến áp vào hệ thống nối đất, từ hệ thống nối đất làm sẵn đầu nối, tiết diện dây dẫn tiếp đất sau: Trung tính 0,4kV nối với đầu nối dây đồng mềm M-95 Tồn phần tử sắt trạm, vỏ tủ phân phối v.v nối với đầu nối dây thép 10 Với hệ thống tiếp đất nhằm mục đích chủ yếu đảm bảo an tồn cho người Sv: Bùi Minh Hải 79 Lớp Hệ Thống Điện K57 Trường Đại học Mỏ-Địa Chất Hà Nội Đồ án tốt nghiệp KẾT LUẬN Sau thời gian làm việc khẩn trương, nghiêm túc qua khảo sát thực tế khu thị Mỹ Đình- Mễ Trì, quận Nam Từ Liêm Bằng kiến thức thầy, giáo truyền thụ q trình học tập kết hợp với giúp đỡ Cơng ty, quan tâm tạo điều kiện Cơng ty điện lực Nam Từ Liêm, phòng ban liên quan, đơn vị thiết kế, đặc biệt hướng dẫn tận tình thầy giáo TS.Nguyễn Hanh Tiến thầy, giáo mơn Điện khí hóa, khoa Cơ điện, trường ĐH Mỏ - Địa Chất Hà Nội đến đồ án:“Thiết kế cung cấp điện trung áp 22kV cho khu thị Mỹ Đình- Mễ Trì, quận Nam Từ Liêm, TP Hà Nội ”đã hồn thành Do điều kiện thời gian làm đồ án có hạn, khả kinh nghiệm thân hạn chế, việc tìm tài liệu nội dung đồ án khơng tránh thiếu sót Kính mong nhận góp ý thầy, giáo mơn bạn bè đồng nghiệp để đồ án tốt nghiệp hồn thiện Qua em xin bày tỏ cảm ơn chân thành đến: - Thầy giáo TS Nguyễn Hanh Tiến - Các Thầy, Cơ giáo mơn Điện khí hóa, khoa Cơ điện, trường ĐH Mỏ - Địa Chất Hà Nội - Ban lãnh đạo Cơng ty điện lực quận Nam Từ Liêm - Bạn bè đồng nghiệp Đã tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ em tận tình suốt q trình làm đồ án Một lần em xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, ngày tháng năm 2017 Sinh viên Bùi Minh Hải Sv: Bùi Minh Hải 80 Lớp Hệ Thống Điện K57 Trường Đại học Mỏ-Địa Chất Hà Nội Đồ án tốt nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO Chủ biên: Nguyễn Xn Phú, Nguyễn Bội Kh, Nguyễn Cơng Hiền, Cung cấp điện, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật – 1998 Ngơ Hồng Quang, Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500kV, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật – 2002 Quy phạm trang bị điện 11 TCN – 2006, Bộ Cơng nghiệp Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia kỹ thuật điện ( Phần I – Hệ thống lưới điện), Vụ Khoa học Cơng nghệ, Bộ Cơng thương Quy hoạch phát triển hệ thống điện – TS Hồ Việt Bun TS Nguyễn Hanh Tiến, Giáo trình máy điện, Trường Đại học Mỏ- Địa chất Hà Nội Sv: Bùi Minh Hải 81 Lớp Hệ Thống Điện K57 ... 32 4.1.2 Xác định số lượng máy biến áp trạm biến áp công suất máy biến áp 33 4.2 Sơ đồ cung cấp điện 34 4.2.1 Các yêu cầu chung sơ đồ cung cấp điện 34 4.2.2... 15 Bếp điện 500 500 16 Máy xay 50 50 Pđ (W) Tổng Sv: Bùi Minh Hải 9045 24 K đt ∑Ptt.hộ (W) 0,7 6331 Lớp Hệ Thống Điện K57 Trường Đại học Mỏ-Địa Chất Hà Nội Đồ án tốt nghiệp C, tòa chung cư Chung