TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY TRUNG THẾ NGẦM 22KV CẤP CHO TRẠM BIẾN ÁP T1 VÀ T3 THUỘC DỰ ÁN KHU TÁI ĐỊNH CƯ TRUNG TÂM VĂN HÓA TÂY ĐÔ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY ĐÔ KHOA KỸ THUẬT - CÔNG NGHỆ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGUYỄN DUY LINH TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY TRUNG THẾ NGẦM 22KV CẤP CHO TRẠM BIẾN

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY ĐÔ KHOA KỸ THUẬT - CÔNG NGHỆ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

NGUYỄN DUY LINH

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY TRUNG THẾ NGẦM 22KV

CẤP CHO TRẠM BIẾN ÁP T1 VÀ T3 THUỘC DỰ ÁN KHU TÁI ĐỊNH CƯ TRUNG TÂM VĂN HÓA TÂY ĐÔ

NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN - ĐIỆN TỬ Giảng viên hướng dẫn: ThS Nguyễn Duy Ninh

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu riêng biệt của tôi

Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố

trong bất kỳ công trình nào khác

Cần Thơ, ngày 11 tháng 05 năm 2017

Người nghiên cứu

Nguyễn Duy Linh

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn này, em đã nhận được

sự hướng dẫn, giúp đỡ, đóng góp hết sức quý giá của quý thầy trong bộ môn Kỹ Thuật Điện

- Điện Tử

Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc em xin được bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới Th.s

Nguyễn Duy Ninh, người thầy kính mến đã hết lòng giúp đỡ, dạy bảo, định hướng, luôn

động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và

hoàn thành luận văn này

Trân trọng cảm ơn Quý Thầy, Cô trong Khoa Kỹ thuật công nghệ

Trân trọng cảm ơn các anh chị kỹ sư trên địa bàn TP Cần Thơ đã cung cấp nhiều số

liệu cũng như hình ảnh thực tế về công trình

Trân trọng cảm ơn các bạn sinh viên lớp Đại Học Kỹ Thuật Điện Tử 8 đã đóng góp ý

kiến cho bài luận văn

MỤC LỤC

Lời cam đoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Danh mục viết tắt v

Danh mục bảng vi

Danh mục hình vii

PHẦN MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 1

3 Phương pháp nghiên cứu 1

4 Đối tượng nghiên cứu 2

5 Phạm vi nghiên cứu 2

6 Giới hạn đề tài 2

7 Cấu trúc luận văn 3

8 Kế hoạch nghiên cứu 3

PHẦN NỘI DUNG Chương 1: Tổng quan 4

1.1 Giới thiệu về khu quy hoạch 4

1.2 Đặc điểm hệ thống điện hiện hữu 6

Chương 2: Xác định và tính toán phụ tải 9

2.1 Khái niệm chung 9

2.2 Các đại lượng cơ bản và hệ số tính toán 9

2.3 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán 13

2.4 Xác định phụ tải chiếu sáng đường giao thông 16

2.5 Xác định phụ tải sinh hoạt 18

2.6 Tổng phụ tải toàn khu quy hoạch 20

Chương 3: Tính toán lựa chọn máy biến áp 21

3.1 Tổng quan về trạm biến áp 21

3.2 Tính toán lựa chọn máy biến áp 22

Chương 4: Tính toán ngắn mạch 25

4.1 Khái niệm chung 25

4.2 Các giả thuyết dùng để tính toán ngắn mạch 25

4.3 Tính toán ngắn mạch đường dây trung thế 27

Chương 5: Tính toán lựa chọn dây dẫn trung thế 29

5.1 Các phương pháp lựa chọn dây dẫn và phạm vi áp dụng 29

5.2 Tính toán và lựa chọn tiết diện dây dẫn 31

Chương 6: Chọn thiết bị khí cụ điện 38

6.1 Chọn thanh dẫn 38

6.2 Chọn chống sét van (LA) 42

6.3 Chọn cầu chì tự rơi (FCO) 44

6.4 Chọn đầu cáp ngầm 47

6.5 Chọn sứ cách điện 48

PHẦN KẾT LUẬN 1 Kết luận 52

2 Đóng góp của đề tài 53

3 Hướng phát triển đề tài 53

4 Kiến nghị 53

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH MỤC VIẾT TẮT

BGD&ĐT : Bộ giáo dục & Đào tạo

ĐBSCL : Đồng bằng sông Cửu Long

FCO : Cầu chì tự rơi

GVHD : Giáo viên hướng dẫn

IEC : Uỷ ban Kỹ thuật Điện Quốc tế

DANH MỤC BẢNG

Trang

Bảng 3.1: TCVN về máy biến áp 3 pha trung - hạ thế 23

Bảng 4.1: Giá trị tính toán ngắn mạch 28

Bảng 5.1: Phạm vi áp dụng các phương pháp lựa chọn dây dẫn 30

Bảng 5.2: Mật độ kinh tế của dòng điện Jkt (A/mm2) 31

Bảng 5.3: Các cấp cáp đồng của CADIVI và dòng điện định mức 32

Bảng 5.4: Thông số kỹ thuật cáp đồng 3x120mm2 33

Bảng 6.1: Dòng điện phụ tải lâu dài cho phép của thanh cái 41

Bảng 6.2: Thông số kỹ thuật các loại chống sét van (LA) 43

Bảng 6.3: Chọn dây chảy mỗi pha cho cầu chì tự rơi 46

Bảng 6.4: Điều kiện chọn và kiểm tra cầu chì tự rơi 46

Bảng 6.5: Đầu cáp Silicon 3 pha 24kV ngoài trời (CAE - 3F 24kV) 47

Bảng 6.6: Điều kiện chọn và kiểm tra sứ đỡ thanh cái 49

DANH MỤC HÌNH

Trang

Hình 1.1: Sơ đồ khu đất quy hoạch 5

Hình 1.2: Sơ đồ đường đi dây dẫn cáp ngầm 22kV 5

Hình 1.3: Ảnh thực tế khu đất quy hoạch 6

Hình 1.4: Ảnh thực tế trạm biến áp T2 hiện hữu 7

Hình 3.1: Ảnh thực tế trạm biến áp đang được xây dựng 24

Hình 4.1: Sơ đồ hệ thống cung cấp điện cho trạm biến áp 26

Hình 4.2: Sơ đồ thay thế ngắn mạch 26

Hình 5.1: Cáp trung thế 3 lõi, ruột đồng, có giáp, có vỏ bọc 36

Hình 5.2: Cấu trúc của cáp đồng 3x120mm2 36

Hình 6.1: Hình ảnh chống sét van (LA) 43

Hình 6.2: Hình ảnh cầu chì tự rơi (FCO) 45

Hình 6.3: Đầu cáp ngầm co nhiệt trong nhà 24kV 47

Hình 6.4: Đầu cáp ngầm co nhiệt ngoài trời 24kV 47

Hình 6.5: Cấu tạo của sứ đỡ thanh cái 50

Hình 6.6: Hình ảnh sứ đỡ thanh cái 50

PHẦN MỞ ĐẦU

1) TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI:

- Việc xây dựng Trung tâm văn hoá Tây Đô có quy mô lớn, ảnh hưởng cả vùng Đồng bằng sông Cửu Long, xây dựng một khu trung tâm văn hóa đa năng, hiện đại, xanh, sạch, đẹp, mang đậm nét đặc trưng của vùng sông nước Đồng bằng sông Cửu Long, hướng tới sự phát triển bền vững của thành phố; nhằm đáp ứng yêu cầu là nơi giáo dục truyền thông, tổ chức lễ hội, du lịch, vui chơi, giải trí cho cả vùng và gìn giữ bản sắc văn hóa miền Tây Nam Bộ

- Xây dựng Trung tâm Chính trị - hành chính thành phố khang trang, góp phần đẩy mạnh cải cách hành chính, nâng cao hiệu quả, hiệu lực quản lý Nhà nước của thành phố

- Nhưng trước khi xây dựng Trung tâm văn hoá Tây Đô thì việc làm đầu tiên là phải xây dựng khu tái định cư trung tâm văn hoá Tây Đô để ổn định nơi ăn, ở cho các

hộ dân giải toả trong khu quy hoạch xây dựng công trình Trung tâm văn hoá Tây

Đô Trong đó tính toán, thiết kế đường dây trung thế ngầm 22kV cấp cho Trạm biến áp T1 và T3 thuộc một trong những hạng mục của dự án khu tái định cư trung tâm văn hoá Tây Đô

2) MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU:

- Tạo điều kiện thuận lợi cho các hoạt động về kinh tế, chính trị, văn hóa, giao thông trong khu dân cư

- Tạo vẻ mỹ quan cho khu dân cư trung tâm văn hóa Tây Đô nói riêng cũng như

khu đô thị mới Nam Sông Cần Thơ

- Nghiên cứu tập trung vào tính toán, thiết kế đường dây trung thế ngầm 22kV cấp cho Trạm biến áp T1 và T3 thuộc dự án trung tâm văn hóa Tây Đô

- Tính toán công suất, lựa chọn dây dẫn có dự phòng phát triển trong tương lai

- Dự tính chi phí, báo cáo kinh tế kỹ thuật cho hạng mục đường dây trung thế ngầm 22kV

3) PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:

Phương pháp nghiên cứu được sử dụng trong luận văn này là phương pháp phân tích và tổng hợp lý thuyết kết hợp với phương pháp tổng hợp, so sánh để lựa chọn ra phương án tốt nhất

Đối tượng nghiên cứu trong luận văn này là tính toán, thiết kế đường dây trung thế ngầm 22kV cấp cho Trạm biến áp T1 và T3 Bên cạnh việc tính toán, thiết kế đường dây trung thế ngầm 22kV luận văn còn đề cập đến việc lựa chọn dây dẫn và các khí cụ điện phía trung áp

5) PHẠM VI NGHIÊN CỨU:

Trong phạm vi thời gian nghiên cứu cho phép, tài liệu nghiên cứu có giới hạn, trình độ ngoại ngữ còn hạn chế, người nghiên cứu tập trung vào các vấn đề chính sau đây:

- Giới thiệu tổng quan về khu quy hoạch

- Nghiên cứu đặc điểm hệ thống điện hiện hữu

- Nghiên cứu các đại lượng cơ bản và hệ số tính toán

- Nghiên cứu về các phương pháp xác định phụ tải tính toán

- Xác định và tính toán phụ tải bao gồm: phụ tải chiếu sáng đèn giao thông và phụ

tải sử dụng cho khu quy hoạch

- Tính toán và lựa chọn máy biến áp

- Tính toán ngắn mạch

- Tính toán lựa chọn dây dẫn và các khí cụ điện phía trung áp

- Lập bảng báo cáo kinh tế kỹ thuật cho hạng mục đường dây trung thế ngầm 22kV

Luận văn không đi sâu tính toán chi tiết cấp điện cho các hộ dân cũng như phần chiếu sáng khu dân cư mà chỉ tính toán một cách tổng quan từ đó làm cơ sở để tính

toán, thiết kế đường dây trung thế ngầm 22kV

6) GIỚI HẠN ĐỀ TÀI:

Do kiến thức và thời gian có hạn nên em thực hiện đề tài này chỉ trình bày một số vấn

đề như: tính toán phụ tải, chọn trạm biến áp, tính toán chọn đường dây trung thế ngầm 22KV từ trạm T2 hiện hữu sang hai trạm T1 và T3, chọn các phần tử khí cụ điện phía trung thế, lập bảng dự toán báo cáo kinh tế kỹ thuật cho hạng mục đường dây trung thế ngầm 22KV

Đề tài này có thể là tài liệu tham khảo hữu ích cho các bạn sinh viên những khóa học sau này của ngành Kỹ Thuật Điện - Điện Tử

7) CẤU TRÚC LUẬN VĂN:

PHẦN MỞ ĐẦU

PHẦN NỘI DUNG

Chương 1: Tổng quan

Chương 2: Xác định và tính toán phụ tải

Chương 3: Tính toán lựa chọn máy biến áp

Chương 4: Tính toán ngắn mạch

Chương 5: Tính toán lựa chọn dây dẫn trung thế

Chương 6: Chọn thiết bị khí cụ điện

Tuần thứ Nội dung công việc

PHẦN NỘI DUNG

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN

1.1 GIỚI THIỆU VỀ KHU QUY HOẠCH:

1.1.1 Vị trí địa lý, đặc điểm của khu quy hoạch:

-Vị trí địa lý:

- Dự án khu tái định cư trung tâm văn hóa Tây Đô thuộc địa bàn phường Hưng Thạnh - quận Cái Răng - TP Cần Thơ, khu đất xây dựng có vị trí tiếp giáp như sau:

+ Phía Đông giáp rạch Cái Da

+ Phía Nam giáp khu đất quy hoạch trường Đại Học Quốc Tế

+ Phía Tây giáp đường dẫn cầu Cần Thơ

+ Phía Bắc giáp đại lộ 47m (đường số 1B) khu đô thị mới Nam sông Cần Thơ

- Khu vực đất quy hoạch hiện trạng là đất nông nghiệp, cao trình san lắp mặt bằng là +2,40m

- Đặc điểm của khu quy hoạch:

Khu tái định cư trung tâm văn hóa Tây Đô - Giai đoạn 1 bao gồm 2 gói thầu A (khu vực 1) và B (khu vực 2) với tổng số căn hộ bao gồm biệt thự và dãy nhà liền kề như sau:

* Khu vực 1 có 306 căn hộ

+ Lô A1, A2, A3: tổng cộng có 186 căn hộ

+ Lô A4, A5, A6: tổng cộng có 120 căn hộ

* Khu vực 2 có 307 căn hộ

+ Lô B1, B2, B3: tổng cộng có 139 căn hộ

+ Lô B4, B5, B6, B7: tổng cộng có 168 căn hộ

Hình 1.1: Sơ đồ khu đất quy hoạch

Hình 1.2: Sơ đồ đường đi dây dẫn cáp ngầm 22kV

1.1.2 Địa hình, hệ thống giao thông của khu quy hoạch:

- Địa hình:

Địa hình của khu quy hoạch tương đối bằng phẳng do công trình đã qua giai đoạn

san lắp mặt bằng

- Hệ thống giao thông:

Khu vực này nằm trong lưới giao thông chính của khu tái định cư hiện hữu, phía Tây giáp đường dẫn cầu Cần Thơ, phía Bắc giáp đại lộ 47m (đường số 1B) khu đô thị mới Nam sông Cần Thơ Do đó rất thuận lợi cho việc di chuyển các phương tiện giao thông vận tải phục tốt cho nhu cầu sinh hoạt và sản xuất của người dân

Hình 1.3: Ảnh thực tế khu đất quy hoạch

1.2 ĐẶC ĐIỂM HỆ THỐNG ĐIỆN HIỆN HỮU:

1.2.1 Nguồn điện:

+ Khu tái định cư trung tâm văn hóa Tây Đô chưa được cấp điện do đang trong giai đoạn quy hoạch xây dựng

+ Dự kiến khu tái định cư trung tâm văn hóa Tây Đô sẽ được cấp điện từ đường dây

15 (22kV) hiện hữu 3AC70+AC50

1.2.2 Dạng sơ đồ lưới điện:

Lưới điện hiện hữu tại khu quy hoạch sử dụng sơ đồ hình tia có liên kết với các tuyến khác (dạng mạch vòng) Mục đích đảm bảo tính linh hoạt trong vận hành và sửa chữa, để truyền tải khi có tuyến dây bị mất nguồn hay có nhu cầu sửa chữa đường dây

1.2.3 Cáp ngầm trung thế:

Hiện tại lưới điện trung thế hiện hữu khu vực chỉ có đường dây 15 (22KV) 3AC70+AC50 đi qua và kết nối đến Trạm T2 hiện hữu Do điều kiện vị trí thuận lợi, thỏa mãn được các yêu cầu về kỹ thuật và an toàn nên sẽ chọn phương án đấu nối cáp ngầm trung thế với Trạm T2 hiện hữu

Phương án đấu nối:

- Điểm đầu : đấu nối từ thanh cái trạm T2

- Chiều dài: 740m – đơn tuyến

- Dây dẫn: Cu/SEhh/DSTA/XLPE/PVC - 24kV tiết diện 3x120mm²

- Hướng tuyến: từ thanh cái trạm T2 cáp được kéo ngầm dọc theo lề trái đường

số 9 đến đường số 14B tuyến rẽ phải và đi dọc theo đường 14B đến đường số 3 tuyến rẽ phải vào trạm T1

- Dừng cuối: tại thanh cái Trạm T1

Hình 1.4: Ảnh thực tế trạm biến áp T2 hiện hữu

1.2.4 Cáp ngầm hạ thế:

Từ tủ điện chính sẽ xuất ra các lộ cáp ngầm hạ thế cung cấp cho các tủ điện phân phối,

tủ điện chính của từng chung cư hoặc lên dây nổi hạ thế cho từng hộ sử dụng

1.2.5 Tình hình vận hành và phân phối:

Do tình hình sử dụng điện năng ngày càng cao nên các trạm thường đầy tải và quá tải trong giờ cao điểm do đó phải cắt phụ tải ở những trạm thường xuyên bị quá tải vượt quá quy định cho phép Mạng lưới trung thế tại khu vực hiện nay có tiến hành cải tạo và bổ sung để đảm bảo điện áp cho những phụ tải, nhất là những phụ tải ở cuối dường dây

1.2.6 Tình hình phát triển lưới trung thế và tốc độ gia tăng phụ tải:

Với tốc độ phát triển nhanh về kinh tế - xã hội, các khu công nghiệp, nhà máy tăng nhanh đòi hỏi phải xây dựng thêm nhiều tuyến dây và trạm biến áp mới nhằm đáp ứng được tốc độ phát triển của phụ tải Trong thời gian qua điện lực Cần Thơ đã đưa vào vận hành thêm nhiều trạm biến áp mới và cải tạo một số tuyến dây đã đáp ứng được nhu cầu gia tăng của phụ tải

1.2.7 Những lưu ý khi thiết kế, lắp đặt hệ thống điện trong công trình:

Do khu quy hoạch là các căn hộ biệt thự, dãy nhà liền kề nên việc thiết kế phải đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện, tính thẩm mỹ và an toàn trong cung cấp điện

Khi thiết kế cần chú ý đến tính kinh tế, an toàn, linh hoạt, dễ vận hành và sửa chữa, đáp ứng được hướng cung cấp điện của TP Cần Thơ trong thời gian tới

CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH VÀ TÍNH TOÁN PHỤ TẢI

2.1 KHÁI NIỆM CHUNG:

Khi thiết kế cung cấp điện cho một công trình thì nhiệm vụ đầu tiên là phải xác định được nhu cầu điện của công trình đó Tuỳ theo qui mô của công trình mà nhu cầu điện xác định theo phụ tải thực tế hoặc phải tính đến sự phát triển về sau này Do đó xác định nhu cầu điện là giải bài toán dự báo phụ tải ngắn hạn hoặc dài hạn

Dự báo phụ tải ngắn hạn là xác định phụ tải của công trình ngay sau khi đưa công trình vào khai thác, vận hành Phụ tải này thường được gọi là phụ tải tính toán Như vậy phụ tải tính toán là một số liệu quan trọng để thiết kế cung cấp điện

Phụ tải điện phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố, do vậy xác định chính xác phụ tải tính toán là một việc rất khó khăn và rất quan trọng Vì nếu phụ tải tính toán nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ giảm tuổi thọ của các thiết bị Nếu phụ tải tính toán lớn hơn phụ tải thực tế nhiều thì các thiết bị được chọn sẽ quá lớn và gây lãng phí

Các phương pháp xác định phụ tải tính toán được chia làm 2 nhóm chính :

- Nhóm thứ nhất : là nhóm dựa vào kinh nghiệm thiết kế và vận hành để tổng kết và đưa ra các hệ số tính toán Đặc điểm của phương pháp này là thuận tiện nhưng chỉ cho kết quả gần đúng

- Nhóm thứ hai : là nhóm các phương pháp dựa trên cơ sơ của lý thuyết xác xuất và thống kê Đặc điểm của phương pháp này là có kể đến ảnh hưởng của nhiều yếu tố Do

đó kết quả tính toán có chính xác hơn nhưng việc tính toán khá phức tạp

Mục đích của việc tính toán phụ tải nhằm:

- Chọn lưới điện cung cấp và phân phối điện áp với tiết diện dây dẫn hợp lý

- Chọn số lượng, vị trí và công suất máy biến áp

- Chọn thiết bị thanh dẫn của thiết bị phân phối

- Chọn các thiết bị chuyển mạch và bảo vệ

2.2 CÁC ĐẠI LƯỢNG CƠ BẢN VÀ HỆ SỐ TÍNH TOÁN:

ñm ñieän

ñm

P

Trong đó:  là hiệu suất của động cơ thường  (0,850,87)

- Đối với các thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại thì phải qui đổi về chế độ làm việc dài hạn

- Đối với nhóm thiết bị thì công suất định mức được xác định như sau:





 n

1 i ñmi

1 ñmi

ñm ; Sñm  Pñm2  Qñm2

b) Công suất trung bình P tb :

- Công suất trung bình là đặc trưng của phụ tải trong khoảng thời gian khảo sát và được xác định bằng biểu thức sau:

T

A T

dt P

dt Q

T

2 2

tb tb

tb P Q

Trong đó:A , P A Qlần lượt là điện năng tác dụng và phản kháng tiêu thụ trong khoảng thời

gian khảo sát T là thời gian khảo sát (giờ)

- Phụ tải trung bình của nhóm thiết bị:





i tbi

tb P P

tb Q Q

1

; Stb  Ptb2 Qtb2

c) Công suất cực đại P max :

- Pmax dài hạn: là công suất cực đại diễn ra trong khoảng thời gian dài (khoảng 5, 10 hoặc 30 phút)

- Pmax ngắn hạn: là công suất cực đại diễn ra trong khoảng thời gian ngắn (khoảng 1, 2 giây)

d) Công suất tính toán P tt :

- Công suất tính toán Ptt là công suất giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với công suất thực tế biến đổi gây ra cùng một hiệu ứng nhiệt trên dây dẫn và thiết bị điện

- Quan hệ giữa công suất tính toán với các công suất khác:

max

P P

P

P K

t t

K  1 

ñ

Trong đó : tlv là thời gian làm việc của máy

tkt là thời gian chạy không tải

tck là thời gian của 1 chu kỳ

Hệ số đóng điện của 1 nhóm thiết bị được xác định theo công thức:

p K K

1 i ñmi

ñmi ñi ñ

tb

ttP

ñm i

ñm i

P

n i nci nc

P K

Quan hệ giữa hệ số sử dụng, hệ số cực đại và hệ số nhu cầu:

sd tb

tb tt tb

tb tt tt

P P

P P P P

P P P

maxP

P

K yc

f) Hệ số đồng thời K s :

Hệ số đồng thời Ks được dùng để tính tốn cơng suất của một nhĩm thiết bị điện Hệ

số đồng thời K s của nhĩm thiết bị điện là tỉ số giữa cơng suất tính tốn P tt của nhĩm thiết

bị điện với tổng cơng suất yêu cầu của từng thiết bị điện P yci trong nhĩm đĩ





i yci

tt

P

P K

1 s

Hệ số đồng thời cho phân xưởng cĩ nhiều nhĩm thiết bị:

1 i

i nhóm yc

px s

Hệ số đồng thời của trạm biến áp nhà máy, xí nghiệp cung cấp cho nhiều phân xưởng:





 n1 i pxi yc

nm

tt nm

s

P

P K

2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN:

Hiện nay cĩ nhiều phương pháp xác định phụ tải tính tốn Nhưng phương pháp đơn giản tính tốn thuận tiện thường cho sai số lớn, ngược lại nếu độ chính xác cao thì

phương pháp phức tạp Vì vậy tuỳ theo giai đoạn thiết kế, tuỳ theo yêu cầu cụ thể mà chọn phương pháp thích hợp Sau đây là một số phương pháp xác định phụ tải tính toán thường dùng nhất

2.3.1 Xác định phụ tải tính toán P tt theo công suất đặt P đ và hệ số nhu cầu K nc :

Theo phương pháp này thì: Ptt = Knc



n 1 i ñi

P

Qtt = Ptt.tg

Stt =

cos

2

tt tt

P Q

Vì hiệu suất của các thiết bị điện tương đối cao nên có thể lấy gần đúng:

Pđ = Pđm, khi đó phụ tải được tính toán là:





1 i ñmi

P K

P tt nc

Pđ, Pđmi: công suất đặt và công suất định mức của thiết bị điện thứ i

Ptt, Qtt, Stt: công suất tác dụng, công suất phản kháng, công suất biểu kiến của nhóm thiết bị

tb

P P

P P

coscos

1

Các thiết bị khác nhau thì thường có các hệ số nhu cầu khác nhau thường cho trong các

tế là một số liệu phụ thuộc vào chế độ vận hành và số thiết bị trong nhóm

2.3.2 Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng:

Phụ tải tính toán cho một đơn vị sản phẩm:

max 0

.

T

W M

2

tt tt

P Q

P  Trong đó:

M: số đơn vị sản phẩm sản xuất ra trong một năm

W0: suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm, KWh/đơn vị sản phẩm

Tmax: thời gian sử dụng lớn nhất, h

- Ưu điểm: cho kết quả tương đối chính xác

- Nhược điểm: chỉ giới hạn cho một số thiết bị điện như quạt gió, bơm nước, máy nén khí, thiết bị điện phân …

2.3.3 Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất:

Công thức tính toán phụ tải:

S P

P tt  0



tg P

Q tt  tt

tt

S =

cos

2

tt tt

P Q

Phương pháp này cho kết quả gần đúng, nó được dùng trong giai đoạn thiết kế sơ bộ

và được dùng để tính toán phụ tải tính toán ở các phân xưởng có mật độ máy móc sản xuất tương đối đều

Cũng có thể xác định phụ tải tính toán theo công suất phụ tải sinh hoạt cho hộ gia đình Psh Khi đó phụ tải tính toán của một khu vực dân cư là:

P = P H

Trong đó:

Posh: công suất phụ tải cho mỗi hộ gia đình

H: số hộ gia đình trong khu vực

2.4 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI CHIẾU SÁNG ĐƯỜNG GIAO THÔNG:

2.4.1 Tổng quan về hệ thống chiếu sáng đường giao thông:

1 Cấp chiếu sáng:

Theo TCXDVN 259:2001, hệ thống đèn chiếu sáng trong khu tái định cư trung tâm văn hóa Tây Đô có các thông số tối thiểu phải thỏa mãn các tiêu chuẩn sau:

- Độ rọi trung bình trên mặt đường: Etb  8 Lux

- Độ chói trung bình trên mặt đường: Ltb  0,4 cd/m2

2 Cách bố trí đèn:

* Hiện trạng:

- Chiều rộng đường bình quân: 8 mét

- Hai bên đường không có vật che khuất

- Khu vực tập trung đông dân cư

* Phương án chọn: Từ các yêu cầu trên kết hợp với điều kiện thực tế của khu dân cư,

phương án thiết kế chiếu sáng được chọn là:

- Các đường có lộ giới lớn: bố trí đèn chiếu sáng 2 bên đường đối xứng nhau

- Các đường có lộ giới nhỏ: bố trí đèn chiếu sáng một bên

- Chụp kiếng : Thủy tinh

4 Chiều cao lắp đèn:

Căn cứ vào hiện trạng của khu dân cư chọn: Trụ đèn cao 8m, cần đèn cao 1.5m và vươn

xa 1.5m

5 Khoảng cách giữa hai đèn:

Căn cứ độ rọi trung bình trên mặt đường của tuyến đường, căn cứ loại đèn và cách bố trí đèn được chọn: khoảng cách trung bình cho trụ đèn chiếu sáng là 30m

2.4.2 Tính toán hệ thống chiếu sáng đường giao thông:

Tất cả các đường giao thông của khu quy hoạch này đều sử dụng đèn ONYX–S: 150W/220V

Chọn hế số công suất trung bình cos = 0,9   tg =0,48

a) Tính toán hệ thống chiếu sáng đường giao thông cho khu vực 1:

Khu vực 1 gồm có 4 loại đường:

+ Loại 1: Có 2 con đường có bề rộng 6m, có tổng chiều dài là: L = 580m

+ Loại 2: Có 1 con đường có bề rộng 10m, có tổng chiều dài là: L = 460m

+ Loại 3: Có 1 con đường có bề rộng 12m, có tổng chiều dài là: L = 530m

+ Loại 4: Có 1 con đường có bề rộng 25m, có tổng chiều dài là: L = 130m

* Loại đường rộng từ 612m bố trí 1 dãy đèn bên đường, khoảng cách giữa các trụ đèn

là 30m Do đó số bộ đèn cần chọn là 52

30

530460580

2,109,0

15,9P

b) Tính toán hệ thống chiếu sáng đường giao thông cho khu vực 2:

Khu vực 2 gồm có 4 loại đường:

+ Loại 1: Có 2 con đường có bề rộng 6m, có tổng chiều dài là: L = 255m

+ Loại 2: Có 1 con đường có bề rộng 10m, có tổng chiều dài là: L = 730m

+ Loại 3: Có 1 con đường có bề rộng 12m, có tổng chiều dài là: L = 300m

+ Loại 4: Có 1 con đường có bề rộng 25m, có tổng chiều dài là: L = 255m

* Loại đường rộng từ 6m12m bố trí 1 dãy đèn bên đường, khoảng cách giữa các trụ

đèn là 30m Do đó số bộ đèn cần chọn là 43

30

300730

9P

2.5 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI SINH HOẠT:

Dựa trên vị trí địa lý, bán kính cấp điện và công suất, loại phụ tải và đặc điểm của khu dân cư nên chia thành 2 khu vực để xác định phụ tải tính toán

Phân thành 2 khu vực sẽ tính toán được phụ tải mỗi khu vực nhỏ so với phụ tải tổng

- Phụ tải khu vực 1 gồm: 306 căn hộ liền kề

- Phụ tải khu vực 2 gồm: 307 căn hộ liền kề

Để xác định phụ tải tính toán cho khu vực 1, dựa vào các phương pháp đã nêu ở trên, nhưng do là phụ tải sinh hoạt, số thiết bị cụ thể trong từng hộ không xác định được Công suất của những thiết bị tiêu thụ điện thường ở mức trung bình và nhỏ nên chọn phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất phụ tải sinh hoạt cho hộ gia đình Posh

Ptt = Posh .H

Công suất phụ tải trung bình dưới đây được lấy của ngành điện: đối với nhà liền kề Posh =

5 KW

Chọn hệ số công suất trung bình cos = 0,9   tg =0,48

2.5.1 Xác định phụ tải sinh hoạt cho khu vực 1:

,0

2.5.2 Xác định phụ tải sinh hoạt cho khu vực 2:

Khu 2 gồm 307 căn hộ khi đó:

Công suất biểu kiến:

5,17059

,0

Ptti: công suất tác dụng của khu thứ i

Qtti: công suất phản kháng của khu thứ i

Stt: công suất biểu kiến của cả 2 khu vực

2.6 TỔNG PHỤ TẢI TOÀN KHU QUY HOẠCH:

Pkv = Ptt + Pttcs = 3065+ 18,15 = 3083,15 (kW)

Qkv = Qtt + Qttcs = 1471,2 + 8,71 = 1479,91 (kVAR)

Skv = (P kv)2(Q kv)2  (3083,15)2(1479,91)2 3419,93420(kVA) Trong đó:

Pkv: công suất tác dụng của toàn khu

Qkv: công suất phản kháng của toàn khu

Skv: công suất biểu kiến của toàn khu

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP

3.1 TỔNG QUAN VỀ TRẠM BIẾN ÁP:

3.1.1 Khái niệm chung:

Trạm biến áp là một trong những phần tử quan trọng nhất của hệ thống cung cấp điện Trạm biến áp dùng để biến đổi điện năng từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác Các trạm biến áp, trạm phân phối, đường dây tải điện cùng với các nhà máy phát điện làm thành một hệ thống phát điện và truyền tải điện năng thống nhất Dung lượng của máy biến áp, vị trí, số lượng và phương thức vận hành của các trạm biến áp có ảnh hưởng rất lớn đến các chỉ tiêu về kinh tế, kỹ thuật của hệ thống cung cấp điện

Dung lượng và các tham số khác của máy biến áp phụ thuộc vào phụ tải của nó, vào cấp điện áp của mạng, vào phương thức vận hành của máy biến áp Vì vậy việc lựa chọn một trạm biến áp, cần phải xét tới nhiều mặt và phải tiến hành tính toán so sánh kinh tế,

kỹ thuật giữa các phương án được đề ra

3.1.2 Kết cấu trạm:

- Trạm trung gian: Thường có công suất lớn, cấp điện áp 110→220kV và 35→22kV

- Trạm phân phối: Công suất tương đối nhỏ cấp điện áp 15→22kV Loại trạm biến áp này thường được dùng để cung cấp điện cho khu dân cư hoặc cho phân xưởng Trạm biến

áp loại này thường có kết cấu như sau: trạm treo, trạm giàn, trạm nền, trạm kín (lắp đặt trong nhà), trạm trọn bộ (nhà lắp ghép)

Trạm biến áp được sử dụng trong dự án khu tái định cư trung tâm văn hóa Tây Đô là loại trạm kín nhằm đảm bảo sự an toàn khi vận hành và tạo vẻ mỹ quan cho khu đô thị

3.1.3 Phương án lựa chọn máy biến áp:

Lựa chọn dung lượng MBA theo hai phương án sau:

* Phương án 1: chọn 1 máy

- Tiết kiệm được tiền mua máy

- Giảm được chi phí tổn thất điện năng

- Về chi phí đầu tư cho xây dựng trạm 1 máy sẽ thấp hơn trạm 2 máy

- Dung lượng định mức MBA sẽ là:

S

* Phương án 2: chọn 2 máy

- Đảm bảo được liên tục cung cấp điện khi có sự cố 1 máy biến áp

- Thoả mãn về kỹ thuật vì công suất MBA lớn hơn công suất làm việc max

- Phụ tải tương đối lớn để đảm bảo cung cấp điện liên tục cho phụ tải, ngoài khả năng

dự phòng 10% cho phụ tải phát triển sau này

- Dung lượng định mức mỗi MBA sẽ tính theo công thức :

4 , 1

2

tt

S

SñmMBA 

Như vậy: về mặt kinh tế thì dùng một máy có lợi hơn dùng 2 máy Tuy nhiên về mặt

kỹ thuật thì dùng hai máy đảm bảo được độ tin cậy cung cấp điện cao hơn Khi có sự cố 1 máy thì máy kia làm việc bình thường Ngoài ra đây là khu quy hoạch tương đối lớn, đòi hỏi công suất máy phải lớn để cho việc phát triển phụ tải về sau

So sánh giữa hai phương án trên và theo thực tế dự án đang thi công thì khu A và khu

B riêng biệt nhau do đó phải chọn phương án 2: dùng 2 máy biến áp

3.2 TÍNH TOÁN LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP:

Thường thì phụ tải khu vực dân cư không phát triển nhiều sau một thời gian đưa vào

sử dụng Chúng tôi quyết định chọn mức phát triển của phụ tải sau 5 năm là 10%

Phụ tải lúc ban đầu là: SkV = 3420 kVA

Phát triển phụ tải sau 5 năm là 10%: Stt=SkV+10% =3420+342=3762 kVA

Vì đây là khu dân cư nên nhu cầu sử dụng thiết bị điện không xảy ra đồng thời, do đó công suất sử dụng tối đa chỉ 70% nên công suất của phụ tải là:

'  tt  

tt

S S

Do ở đây chúng tôi sử dụng MBA ba pha nên công suất phụ tải cho mỗi pha cũng chính là công suất để chọn MBA:

(kVA)

9,4383

1316,73

'

"   tt  

pha tt

S S

,0

9,4387

,0

Vậy ta chọn 2 MBA có dung lượng 630 kVA

Dung

lƣợng Điện áp

Po(W ) Io(A) Pk(W)

Uk(% )