Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho trường học

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN  BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN Tên đề tài: THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO TRƯỜNG HỌC GVHD: Ninh Văn Nam Danh sách sinh viên thực hiện: Nhóm 1 Hồng Thị Hảo Nguyễn Tiến Anh 1141040336 1141040360 Hà Nội – 2019 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Thiết kế hệ thống cung cấp điện yêu cầu tối quan trọng thiết kế xây dựng Do đó, mơn thiết kế hệ thống cung cấp điện trang bị lượng kiến thức chuyên môn thiết thực sinh viên phục vụ việc nghiên cứu học hỏi thêm kiến thức chuyên ngành tìm hiểu thực tế Trong khn khổ giới hạn tập lớn này, với đề tài thiết kế cấp điện cho trường học, nhóm em xin phép trình bày hiểu biết việc thiết kế cấp điện chọn lựa thiết cần thiết hệ thống theo tính tốn nhóm Bài tập lớn trình bày cơng thức tính tốn, phương pháp chọn lựa thiết bị với tiêu chuẩn có liên quan phục vụ cho việc thiết kế, phát tiển khoa học công nghệ nên tiêu chí chọn lựa ngày khắt khe Do vậy, hướng dẫn thầy Ninh văn Nam, nhiều khuyết điểm hy vọng tập lớn có tính ứng dụng cao thực tiễn, đảm bảo tiêu chuẩn tiêu chí cơng nghiệp! Nhóm sinh viên thực hiên: nhóm 09 CHƯƠNG XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN  Đối với phòng học tòa nhà A1, A2, A3, A4 STT Tên TB Công suất Điện áp cosφ Số lượng 75w 29.5w 300w 220v 220v 0.75 0.9 0.8 12 25 Quạt trần Bóng đèn TB khác Đối với phòng hành STT Tên TB Cơng suất Điện áp cosφ Số lượng 75w 29.5w 300w 1650w 400w 220v 220v 220v 220v 0.75 0.9 0.8 0.85 0.8 6 Quạt trần Bóng đèn TB khác Điều hòa Máy tính  Phòng bảo vệ STT Tên TB Cơng suất Điện áp cosφ Số lượng 75w 29.5w 300w 60w 220v 220v 0.75 0.9 0.8 0.85 1 Quạt trần Bóng đèn TB khác Tivi 220v 1.1 Xác định cho nhà A1: - cho phòng: ) = 1096(VAr) - cho tầng = 7440 (W) - = 5264 (VAr) cho nhà A1 1.2 Xác định cho nhà A2: - tầng: tầng có phòng có cơng suất nhà A1 - nhà A2 (kW) (kVAr) 1.3 Xác định cho nhà A3: - phòng có cơng suất nhà A1: - tầng: - nhà A3: (kW) (kVAr) 1.4 Xác định cho nhà A4: - Nhà A4 có cơng suất nhà A1 nên 1.5 Xác định cho phòng hành chính: - 1.6 Xác định cho phòng bảo vệ: - CHƯƠNG LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU  Sơ đồ dây hệ thống gồm trường hợp: 2.1 TH1: Sơ đồ kiểu hình tia Hình 2.1.1.1 Sơ đồ cấp điện hình tia 2.2 TH2: Sơ đồ cấp điện kiểu liên thơng Hình 2.2.1.1 Sơ đồ cấp điện kiểu liên thông 2.3 TH3: Sơ đồ kiểu kết hợp Hình 2.3.1.1 Sơ đồ kiểu kết hợp Để lựa chọn phương án tối ưu trường hợp sử dụng sơ đồ cấp điện kiểu kết hợp tia liên thơng TH1 sử dụng sơ đồ hình tia có nhược điểm chi phí làm dây dẫn đến vị trí cao TH2 sử dụng sơ đồ liên thông không đảm bảo việc cung cấp cho vị trí quan trọng phòng hành có cố để đảm bảo cho phòng hành làm việc bình thường có cố tòa nhà khác trường hợp tối ưu CHƯƠNG LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN CỦA PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU 3.1 Xét hệ thống dây cáp từ nguồn tới tòa nhà  tính tốn chọn dây dựa vào điều kiện phát nóng với hệ số , Hệ số nhiệt độ thữ tế môi trường , Hệ số điều kiện làm mát, ứng với khoảng cách đường cáp 400mm, Hệ số phụ thuộc điều kiện đặt dây chảy cầu trì = Lộ gồm: Nhà A3, A4, Bảo vệ Lộ gồm: Nhà A1, A2 Lộ gồm: Phòng Hành - Lộ 1: - Lộ 2: - Lộ 3: - Chọn tiết diện dây: Lộ 1: chọn AC-35, , , Lộ 2: chọn AC-50, , , Lộ 3: chọn dây , , 3.2 Đối với hệ thống dây từ tòa nhà lên phòng: Hệ số nhiệt độ thữ tế môi trường , với dây cách điện Hệ số điều kiện làm mát, ứng với khoảng cách đường cáp 100mm,cáp lõi  Xét nhà A1, A2, A4 có cơng suất tầng Chọn dây dẫn CADIVI 29A, độ sụt áp 16mV Chọn MCB bảo vệ cho tầng: Chọn MCB có thơng số - 32A Đối với nhà A3:  Xét tính tốn cho phòng nhà A1, A2, A3, A4: Chia làm đường :đường động lực( quạt trần) đường chiếu sáng độ sụt áp 27mV Chọn MCB bảo vệ cho phòng: Chọn MCB có thơng số- 10A  Xét Phòng Hành Chính Tính tốn cho tầng: Chọn MCB bảo vệ cho tầng: Chọn MCB có thơng số - 25A Tính tốn cho phòng: Chọn MCB bảo vệ cho tầng: Chọn MCB có thơng số - 10A  Xét phòng bảo vệ: Chọn MCB bảo vệ cho phòng bảo vệ: Chọn MCB có thơng số - 6A 3.3 Tính tốn chọn thiết bị cho hệ thống cấp cấp điện bên ngồi 10 Thơng số chi tiết: Bảng 3.4.1.1.1 Thông số sơ đồ tổng Bảng 3.4.1.1.2 Thông số dây dẫn hệ thống 16 Bảng 3.4.1.1.3 Thông số contactor hệ thống 17 Thông số chi tiết vẽ: Bảng 3.4.1.1.4 Thông số nhà A2 18 Thông số chi tiết sơ đồ: Bảng 3.4.1.1.5 Thông số nhà A1 19 Thông số chi tiết: Bảng 3.4.1.1.6 Thông số nhà A4 20 Thông số chi tiết: Thông số chi tiết: Bảng 3.4.1.1.7 Thông số phòng Hành 21 3.4.2 Sơ đồ sợi phòng Bảo vệ MCB BV có thơng số: MCB 1P-6A, LS 22 3.4.3 Sơ đồ vẽ trạm biến áp Hình 3.4.3.1 Mặt cắt đứng Hình 3.4.3.2 Mặt cắt 1.Máy biến áp; Cáp cao thế; Cáp hạ thế; Thanh đồng; Cửa sổ; Hào cáp; Tủ phân phối hạ thế; Tủ cao thế; Lưới thép bảo vệ 23 3.4.4 Tính tốn chọn Máy biến áp Trong hệ thống, Tổng công suất phụ tải tính tốn trường học 108.4 kVA Vì chọn máy biến áp có cơng suất Cụ thể chọn máy biến áp ABB chế tạo có thơng số: Kích thước(mm): dài-rộng-cao: 900-730-1365 Trọng lượng: 630Kg 24 CHƯƠNG XÁC ĐỊNH CÁC THAM SỐ CHẾ ĐỘ MẠNG ĐIỆN 4.1 Tính tốn tổn hao điện áp đường dây bên Lộ 1: Lộ 2: Lộ 3: 0.21 + j0.07 ( 0.15 + j0.07 ( 0.034 + j0.012 ( Độ sụt áp đường dây: = 21(V) = 21(V) = 1(V) 4.2 Tổn thất : - Lộ 1: - Lộ 2: - Lộ 3: 25 Tổn thất toàn mạng: 4.3 Tổn thất điện Nếu lấy trung bình 1kWh = 4000 VNĐ tổn thất năm vào khoảng 36 triệu VNĐ CHƯƠNG TÍNH TỐN HỆ THỐNG NỐI ĐẤT 5.1 Xác định điện trở suất đất Đối với đất cát pha có điện trở suất trung bình với hệ số với cọc chơn sâu 0,8m Diện tích trạm biến áp cần bảo vệ có diện tích 20x10m 5.2 Xác định hệ thống nối đất Hệ thống mạng hạ áp nối đất trực tiếp với cấp điện áp 380/220v nên 5.3 Tính toán chọn lựa hệ thống nối đất Dự kiến dùng điện cực hỗn hợp gồm 50 cọc thép góc 60x60x6 dài l =2,5m chơn thẳng đứng đóng xuống đất theo mạch vòng hình chữ nhật, cọc cách khoảng a = 5m Thanh ngang dùng thép dẹt 40x5 mm chôn độ sâu t = 0,8m Vậy ta áp dụng công thức Điện trở cọc là: Với d = 0,95.0.06= 0,057 m, Điện trở là: 26 L = 5.50 = 250m (vì nối 50 cọc với cọc cách 5m) Thay vào công thức Tra bảng ta được: Điện trở yêu cầu hệ thống là: Vậy điện trở điện cực dự kiến gồm cọc ban đầu phù hợp Dây dẫn nối vỏ thiết bị điện với điện cực nối đất dùng thép d=6mm 5.4 Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt Vì thiết bị hạ áp nên khơng cần kiểm tra 5.5 Vẽ mặt hệ thống nối đất 5.6 Tiến hành bố trí thi cơng thực địa 5.7 Kiểm tra điện trở hệ thống nối đất theo R u cầu 27 CHƯƠNG TÍNH TỐN DUNG LƯỢNG BÙ Trong tập lớn tính tốn dung lượng bù tổng cho toàn hệ thống đạt Tiếp đến thiết kế hệ thống bù theo cấp cho hệ thống tổng, vận hành qua chế độ tay tự động Bù tổng: Như chia làm cấp bù với cấp bù tương ứng với kVAr Nguyên lý điều khiển: Hệ thống điều khiển bù có chế độ: Bù tự động bù tay mặt tủ điều khiển có cơng tắc xoay chuyển chế độ Để bù tay tác động nút ấn bảng điều khiển từ đóng cơng tắc tơ tương ứng với cấp bù để bù cho hệ thống Còn hệ thống bù tự động lấy giá trị cos phi thực, so sánh với giá trị đặt để điều khiển cấp tụ bù cách tự động hoàn toàn 28 CHƯƠNG KẾT LUẬN 7.1 Các kết thu - Chúng em trình bày tổng quan hệ thống cung cấp điện Đã thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phụ tải cà chọn lựa thiết bị MCCB, Contactor, đường dây, MBA hệ thống cấp điện 7.2 Các hạn chế thực - Khó khăn việc đưa sơ đồ tối ưu hệ thống Việc chọn lựa thiết bị thực tế so với thiết bị tính tốn nhiều chênh lệch 7.3 Biện pháp khắc phục - Cần tính tốn chọn lựa sơ đồ tối ưu cách tốt Tính tốn chọn lưa thiết bị phù hợp, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật kinh tế 7.4 Hướng phát triển Trong tương lai nhóm tích cực học hỏi trau dồi kiến thức thực tế để thiết kế cấp điện ứng dụng thực tiễn 29 30