THIẾT kế CUNG cấp điện hạ THẾ THIẾT kế CUNG cấp điện hạ THẾ THIẾT kế CUNG cấp điện hạ THẾ THIẾT kế CUNG cấp điện hạ THẾ THIẾT kế CUNG cấp điện hạ THẾ THIẾT kế CUNG cấp điện hạ THẾ THIẾT kế CUNG cấp điện hạ THẾ THIẾT kế CUNG cấp điện hạ THẾ
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY ĐÔ KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ NIÊN LUẬN ĐỀ TÀI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN HẠ THẾ NGẦM CHO KHU DÂN CƯ Lớp: Điện – Điện Tử 12 GVHD: Nguyễn Duy Ninh SV thực hiện: Hứa Nhật Gia Huy Cần Thơ 11/2020 MSSV: 1652520201032 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ tên sinh viên: Hứa Nhật Gia Huy MSSV : 1652520201032 Ngành: Điện Công Nghiệp Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Duy Ninh Lớp: Điện Tử 12 Tên đề tài: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN HẠ THẾ NGẦM CHO KHU DÂN CƯ Nhận xét: ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Ngày …Tháng …Năm 2020 Giáo viên hướng dẫn Nguyễn Duy Ninh Lời cho em xin phép tỏ long biết ơn thầy Nguyễn Duy Ninh tận tình hướng dẫn giúp đỡ em suốt thời gian thực niên luận, để niên luận đạt tiến độ, bên cạnh nỗ lực hai chúng em động viên bạn bè nguồn cổ vũ tin thần quý báu Em xin chân thành gửi đến tồn thể thầy khoa Điện - Điện Tử, thầy cô tận tình dạy dỗ chúng em suốt thời gian qua lời cảm ơn chân thành nhất, dạy cho chúng em kiến thức vô quý báu điều hay ý đẹp sống Cuối em xin chúc thầy có thật nhiều sức khỏe Sinh Viên Thực Hiện Hứa Nhật Gia Huy LỜI NĨI ĐẦU Trong cơng xây dựng phát triển đất nước theo hướng cơng nghiệp hố đại hố điện đóng vai trị quan trọng Khi xây dựng thành phố, khu kinh tế, xí nghiệp khu dân cư… Thì vấn đề thiết kế hệ thống cung cấp điện không kể đến Để đảm bảo cho việc sử dụng điện an toàn đạt hiệu cao kinh tế, địi hỏi người thiết kế cung cấp điện phải có đầy đủ kiến thức kỷ lĩnh vực cung cấp điện Để đào tạo đội ngũ lao động vừa nắm vững kỹ chun mơn vừa thơng thạo kỹ thực hành, giáo dục trường Đại học, Cao đẳng, Trung học… quan trọng Trường Đại Học Tây Đô trường đào tạo đội ngũ đáp ứng nhu cầu xã hội Với kiến thức tiếp thu nhà trường, nổ lực thân hướng dẫn tận tình thầy Nguyễn Duy Ninh, thầy cô khoa Điện- Điện Tử giúp em hoàn thành đề tài Tuy nhiên lần thiết kế nên khơng tránh khỏi sai sót, em mong nhận đóng góp ý kiến thầy bạn để đề tài hồn thiện MỤC LỤC Chương TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU VỀ KHU QUY HOẠCH: .1 1.1.1 Vị trí địa lý, diện tích đặc điểm khu quy hoạch: 1.1.2 Địa hình, hệ thống giao thơng khu quy hoạch : 1.2 ĐẶC ĐIỂM HỆ THỐNG ĐIỆN HIỆN HỮU : 1.2.1 Nguồn điện : 1.2.2 Lưới điện : 1.2.3 Dạng sơ đồ : 1.2.4 Cáp ngầm hạ : 1.2.5 Tình hình vận hành phân phối : 1.3 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI : 1.4 NỘI DUNG ĐỀ TÀI : .2 Chương XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN 2.1 KHÁI NIỆM CHUNG : 2.2 CÁC ĐẠI LƯỢNG CƠ BẢN VÀ HỆ SỐ TÍNH TỐN : 2.2.1 Các đại lượng : 2.2.2 Các hệ số tính tốn : 2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN 2.3.1 Xác định phụ tải tính tốn Ptt theo công suất đặt Pđ hệ số nhu cầu knc 2.3.2 Xác định phụ tải tính tốn theo suất tiêu hao điện : 2.3.3 Xác định phụ tải tính tốn theo phương pháp Kmax cơng suất trung bình Ptb(phương pháp số thiết bị hiệu nhq) .9 2.3.4 Xác định phụ tải tính tốn theo suất phụ tải đơn vị diện tích sản xuất 10 2.4 Phụ tải khu vực : Gồm có Lơ A, B, C, D, E, F, G, H, I 10 2.5 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CHO KHU QUY HOẠCH : 10 2.6 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CHIẾU SÁNG ĐƯỜNG GIAO THÔNG CHO CÁC KHU VỰC : 12 2.7 XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI : 12 Chương TRẠM BIẾN ÁP .14 3.1 KHÁI QUÁT TRẠM BIẾN ÁP : 14 3.1.1 Các thông số đặc trưng máy biến áp : 14 3.1.2 Kết cấu trạm : 16 3.1.3 Chọn vị trí, số lượng công suất trạm biến áp : 17 3.2 CHỌN VỊ TRÍ ĐẶT TRẠM BIẾN ÁP CHO KHU QUY HOẠCH : .21 3.3 TÍNH TOÁN LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP : .22 3.3.1 Phương áp 1: Chọn máy biến áp 22 3.3.2 Phương án : Chọn máy biến áp trạm 23 3.3.3 So sánh kinh tế, kỷ thuật hai phương án : 25 3.3.4 Xây dựng trạm biến áp : 25 Chương CHỌN PHƯƠNG ÁN VÀ CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 27 4.1 KHÁI QUÁT : 27 4.2 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU QUY HOẠCH : .27 4.2.1 Chọn điện áp định mức : 27 4.2.2 Chọn nguồn điện : .28 4.2.3 Chọn phương án cung cấp điện phía : .28 4.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP LỰA CHỌN DÂY DẪN : 31 4.3.1 Phương pháp chọn dây dẫn theo điều kiện phát nóng cho phép : .31 4.3.2 Chọn dây dẫn theo tổn thất điện áp cho phép : 31 4.3.3 Chọn tiết diện dây dẫn từ TBAT đến lô A : 32 4.4 CHỌN APTOMAT TỔNG VÀ APTOMAT CÁC TUYẾN DÂY : 34 4.4.1 Chọn Aptomat tổng : 34 4.4.2 Chọn Aptomat cho tuyến dây : 34 4.5 CHỌN THANH CÁI CHÍNH VÀ THANH DẪN PHÍA HẠ ÁP : 35 4.5.1 Chọn : 35 4.5.2 Chọn dẫn cho tuyến dây: 36 Chương TÍNH TỐN NGẮN MẠCH 37 5.1 KHÁI QUÁT CHUNG : 37 5.2 CÁC GIẢ THUYẾT DÙNG ĐỂ TÍNH TỐN NGẮN MẠCH: .37 5.2.1 Các dạng ngắn mạch hệ thống: 37 5.2.2 Nguyên nhân hậu ngắn mạch: 37 5.2.3 Mục đích việc tính tốn ngắn mạch: 37 5.2.4 Phương pháp tính toán ngắn mạch : 38 5.2.5 Tính tổng trở phần tử hệ thống : 39 5.3 TÍNH TỐN NGẮN MẠCH TẠI TỦ PHÂN PHỐI CHÍNH VÀ TỦ ĐỘNG LỰC CỦA HỆ THỐNG : .42 5.3.1 Tính tốn ngắn mạch tủ phân phối : 43 5.3.2 Tính tốn ngắn mạch tủ động lực tuyến dây : 44 Chương LỰA CHỌN THIẾT BỊ KHÍ CỤ ĐIỆN 50 6.1 KHÁI NIỆM : 51 6.2 KIỂM TRA THANH CÁI VÀ THANH DẪN THEO ĐIỀU KIỆN ỔN ĐỊNH ĐỘNG : 51 6.2.1 Kiểm tra theo điều kiện ổn định động : 51 6.2.2 Kiểm tra dẫn cho tuyến dây theo điều kiện ổn định động : .52 6.3 CHỌN KHÍ CỤ PHÍA HẠ ÁP : .56 Chương BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 57 7.1 Ý NGHĨA VÀ BIỆN PHÁP NÂNG CAO HỆ SỐ cos : .58 7.1.1 Ý nghĩa: 58 7.1.2 Các biện pháp cao hệ số công suất cos : 59 7.1.3 Thiết bị bù công suất phản kháng : 59 7.2 CÁCH XÁC ĐỊNH DUNG LƯỢNG BÙ : 61 7.3 TÍNH DUNG LƯỢNG ,CHỌN VỊ TRÍ VÀ THIẾT BỊ BÙ CHO HỆ THỐNG: 62 7.3.1 Tính dung lượng bù hệ thống : 62 7.3.2 Chọn thiết bị bù : 63 7.3.3 Chọn vị trí bù : 63 Chương VAN CHỐNG SÉT 63 8.1 Cấu Tạo nguyên lý hoạt động : 63 8.1.1 Cấu Tạo Của Van Chống Sét : 64 8.1.2 Chống sét van hoạt động nào? 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 GVHD : Nguyễn Duy Ninh CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU VỀ KHU QUY HOẠCH: 1.1.1 Vị trí địa lý, diện tích đặc điểm khu quy hoạch: -Vị trí địa lý: Vị trí Dự án nằm đối diện với dự án khu dân cư lô 6A, cặp bến xe Trung tâm TP Cần Thơ tuyến cầu đường Trần Hồng Na - Diện tích: Diện tích khu dân cư lơ số 5C ( KDC Hưng Thạnh ) cĩ diện tích 14 - Đặc điểm khu quy hoạch : Khu nhà Phú Mỹ bao gồm 15 lô ( A,B,C,D,E,F,G,H,I ) với tổng số nhà 180 biệt thự 1.1.2 Địa hình, hệ thống giao thông khu quy hoạch : - Địa hình: Địa hình khu quy hoạch tương đối phẳng , cơng trình qua giai đoạn san lấp mặt - Hệ thống giao thông : Khu vực nằm lưới giao thơng khu dân cư hữu bao quanh Quốc lộ 1A cũ lộ giới l 120m Tuyến cầu Trần Hịang Na, Do thuận lợi cho việc di chuyển phương tiện giao thông vận tải phục vụ tốt cho nhu cầu sản xuất, lại người dân 1.2 ĐẶC ĐIỂM HỆ THỐNG ĐIỆN HIỆN HỮU : 1.2.1 Nguồn điện : + Khu Dân cư Hưng Thạnh chưa cấp điện giai đoạn quy hoạch xây dựng + Hiện xung quanh khu vực cấp nguồn từ trạm trung gian nhà bè 1.2.2 Lưới điện : + Trên tuyến đường Quốc lộ 1A có tuyến dây bờ băng trạm trung gian + Lưới hạ ABC dọc đường Quốc lộ 1A 1.2.3 Dạng sơ đồ : Lưới điện hữu khu quy hoạch sử dụng sơ đồ hình tia có liên kết với tuyến khác ( dạng mạch vòng ) Mục đích đảm bảo tính linh hoạt vận hành sữa chữa , để truyền tải có tuyến dây bị nguồn hay có nhu cầu sữa chữa đường dây GVHD : Nguyễn Duy Ninh 1.2.4 Cáp ngầm hạ : Từ tủ điện đặt trạm xuất lộ cáp ngầm hạ 3M95 + M50 đến cung cấp cho tủ điện điện phân phối, tủ điện chung cư lên dây hạ ABC 95mm2 để cung cấp điện cho hộ sử dụng 1.2.5 Tình hình vận hành phân phối : Do tình hình sử dụng điện ngày cao nên trạm thường đầy tải thường xảy tải cao điểm , nên phải cắt số phụ tải trạm thường xuyên bị tải vượt quy định cho phép Mạng lưới trung khu vực có tiến hành cải tạo bổ sung , tổn thất công suất , điện , điện áp chưa đảm bảo phụ tải cuối đường dây 1.3 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI : Thiết kế cung cấp điện việc làm khó, liên quan nhiều lĩnh vực Đây đề tài thực tế, phù hợp với trình độ khả sinh viên ngành Điện trường Do kiến thức thời gian có hạn nên em thực đề tài trình bày số vấn đề : Tính tốn phụ tải, trạm biến áp, chọn phương án phần tử hệ thống điện, tính tốn ngắn mạch, bù hệ số cơng suất Cuốn đồ án tài liệu tham khảo hữu ích cho bạn sinh viên khóa học sau ngành Điện Công Nghiệp 1.4 NỘI DUNG ĐỀ TÀI : Nội dung nin luận bao gồm : Chương 1: Tổng quan Chương 2: Xác định phụ tải tính tốn Chương 3: Trạm biến áp Chương 4: Chọn phương án phần tử hệ thống điện Chương 5: Tính tốn ngắn mạch Chương 6: Lựa chọn thiết bị khí cụ điện Chương 7: Bù cơng suất phản kháng GVHD : Nguyễn Duy Ninh CHƯƠNG XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN 2.1 KHÁI NIỆM CHUNG : Khi thiết kế cung cấp điện cho cơng trình nhiệm vụ phải xác định nhu cầu điện cơng trình Tuỳ theo qui mơ cơng trình mà nhu cầu điện xác định theo phụ tải thực tế phải tính đến phát triển sau Do xác định nhu cầu điện giải toán dự báo phụ tải ngắn hạn dài hạn Dự báo phụ tải ngắn hạn xác định phụ tải công trình sau đưa cơng trình vào khai thác, vận hành Phụ tải thường gọi phụ tải tính tốn Như phụ tải tính tốn số liệu quan trọng để thiết kế cung cấp điện Phụ tải điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố, xác định xác phụ tải tính tốn việc khó khăn quan trọng Vì phụ tải tính tốn nhỏ phụ tải thực tế giảm tuổi thọ thiết bị Nếu phụ tải tính tốn lớn phụ tải thực tế nhiều thiết bị chọn lớn gây lãng phí Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn chia làm nhóm : - Nhóm thứ : nhóm dựa vào kinh nghiệm thiết kế vận hành để tổng kết đưa hệ số tính tốn Đặc điểm phương pháp thuận tiện cho kết gần - Nhóm thứ hai : nhóm phương pháp dựa sơ lý thuyết xác xuất thống kê Đặc điểm phương pháp có kể đến ảnh hưởng nhiều yếu tố Do kết tính tốn có xác việc tính tốn phức tạp Mục đích việc tính tốn phụ tải nhằm - Chọn lưới điện cung cấp phân phối điện áp với tiết diện dây dẫn hợp lý - Chọn số lượng, vị trí cơng suất máy biến áp - Chọn thiết bị dẫn thiết bị phân phối - Chọn thiết bị chuyển mạch bảo vệ 2.2 CÁC ĐẠI LƯỢNG CƠ BẢN VÀ HỆ SỐ TÍNH TỐN : 2.2.1 Các đại lượng : 2.2.1.1 Công suất định mức Pđm - Công suất định mức công suất thiết bị dùng điện ghi nhãn máy lý lịch máy - Đối với động điện : Trong đó: hiệu suất động thường - Đối với thiết bị làm việc chế độ ngắn hạn lặp lại phải qui đổi chế độ làm việc dài hạn GVHD : Nguyễn Duy Ninh a = 12 cm ixk = 6,28 KA Ta có : 40 Ftt = 1,76.10 12 6,282 -2 = 2,31 (kg) 2,31.40 11,57 M= (kg.cm) 0, 0, 45 W= (cm3) M tt = W 25, 71 (kg/cm2) tt cp Vậy : < : Thanh dẫn chọn thoả yêu cầu 6.2.2.3 Kiểm tra dẫn tủ điện tuyến dây từ TBA T � C : Thanh dẫn tuyến dây có tiết diện : Chọn : l = 40 cm a = 12 cm ixk = 7,9 KA Ta có : 40 Ftt = 1,76.10-2 12 7,92 = 3,66 (kg) Vậy : 3, 66.40 18, M= (kg.cm) 0, 0, 45 W= (cm3) M tt = W 40, 68 (kg/cm2) tt cp < : Thanh dẫn chọn thoả yêu cầu 6.2.2.4 Kiểm tra dẫn tủ điện tuyến dây từ TBA T � D : Thanh dẫn tuyến dây có tiết diện : 50 GVHD : Nguyễn Duy Ninh Chọn : l = 40 cm a = 12 cm ixk = 11,8 KA Ta có : 40 Ftt = 1,76.10-2 12 11,82 = 8,17 (kg) 8,17.40 40,84 M= (kg.cm) 0, 0,8 W= (cm3) M tt = W 51, 05 (kg/cm2) tt cp Vậy : < : Thanh dẫn chọn thoả yêu cầu 6.2.2.5 Kiểm tra dẫn tủ điện tuyến dây từ TBA T � E : Thanh dẫn tuyến dây có tiết diện : Chọn : l = 40 cm a = 12 cm ixk = 20,85 KA Ta có : 40 Ftt = 1,76.10-2 12 20,852 = 25,5 (kg) Vậy : 25, 5.40 127,5 M= (kg.cm) 0, 0,8 W= (cm3) M tt = W 159, (kg/cm2) tt cp < : Thanh dẫn chọn thoả yêu cầu 6.2.2.6 Kiểm tra dẫn tủ điện tuyến dây từ TBA T � F : Thanh dẫn tuyến dây có tiết diện : 51 GVHD : Nguyễn Duy Ninh Chọn : l = 40 cm a = 12 cm ixk = 2,52 KA Ta có : 40 Ftt = 1,76.10 12 2,522 -2 = 0,37 (kg) 0,37.40 1,86 M= (kg.cm) 2,52.0,3 0, 23 W= (cm3) M tt = W 8, 08 (kg/cm2) Vậy : tt < cp : Thanh dẫn chọn thoả yêu cầu 6.2.2.7 Kiểm tra dẫn tủ điện tuyến dây từ TBA T � G : Thanh dẫn tuyến dây có tiết diện : Chọn : l = 40 cm a = 12 cm ixk = 21 KA Ta có : 40 Ftt = 1,76.10 12 212 -2 = 25,9 (kg) 25, 9.40 129, M= (kg.cm) 32.0, 0, 45 W= (cm3) M tt = W 287, (kg/cm2) Vậy : tt < cp : Thanh dẫn chọn thoả yêu cầu 6.2.2.8 Kiểm tra dẫn tủ điện tuyến dây từ TBA T � H : Thanh dẫn tuyến dây có tiết diện : 52 GVHD : Nguyễn Duy Ninh Chọn : l = 40 cm a = 12 cm ixk = 8,8 KA Ta có : 40 Ftt = 1,76.10 12 8,82 -2 = 6,81 (kg) 6,81.40 34, 07 M= (kg.cm) 32.0, 0, 45 W= (cm3) M tt = W 75, (kg/cm2) Vậy : tt < cp : Thanh dẫn chọn thoả yêu cầu 6.2.2.9 Kiểm tra dẫn tủ điện tuyến dây từ TBA T � I : Thanh dẫn tuyến dây có tiết diện : Chọn : l = 40 cm a = 12 cm ixk = 5,63 KA Ta có : 40 Ftt = 1,76.10 12 5,632 -2 = 1,86 (kg) 1,86.40 9,3 M= (kg.cm) 2,52.0,3 0, 23 W= (cm3) M tt = W 40, (kg/cm2) Vậy : tt < cp : Thanh dẫn chọn thoả yêu cầu 6.3 CHỌN KHÍ CỤ PHÍA HẠ ÁP : Chọn thiết bị đo đếm : Sử dụng hệ thống đo đếm gián tiếp phía hạ điện kế pha dây 220/380V kết hợp với biến dòng TI hạ Lựa chọn biến dòng : 53 GVHD : Nguyễn Duy Ninh + Điều kiện lựa chọn TI : - Điện áp định mức : Uđmti �Uđmlưới - Dòng điện sơ cấp định mức : Iđmti �Ilvmax Máy biến dòng lựa chọn có thơng số kỷ thuật sau : Khu vực : + Điện áp định mức Uđm : 600V + Dịng điện định mức phía sơ cấp I1đm : 2000A + Dịng điện định mức phía thứ cấp I2đm : 5A + Phụ tải định mức cuộn thứ cấp : 10VA + Cấp xác : 0,5 + Dây dẫn từ biến dòng đến điện kế dùng dây đồng tiết diện 2,5mm2 CHƯƠNG BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG Điện năng lượng chủ yếu xí nghiệp cơng nghiệp Các xí nghiệp tiêu thụ khoảng 70% tổng số điện sản xuất Vì vấn đề sử dụng hợp lý tiết kiệm điện xí nghiệp cơng nghiệp có ý nghĩa lớn Về mặt sản xuất điện vấn đề đặt phải tận dụng hết khả nhà 54 GVHD : Nguyễn Duy Ninh máy phát điện để sản xuất điện nhiều ; đồng thời mặt dùng điện phải tiết kiệm điện, giảm tốt thất điện đến mức nhỏ nhất, phấn đấu để 1KWh điện ngày làm nhiều sản phẩm chi phí điện cho đơn vị sản phẩm ngày giảm Vì để cao chất lượng điện xí nghiệp cơng nghiệp dùng thiết bị bù cơng suất phản kháng (nâng cao hệ số cos ) để giảm tổn thất điện 7.1 Ý NGHĨA VÀ BIỆN PHÁP NÂNG CAO HỆ SỐ cos : 7.1.1 Ý nghĩa: Nâng cao hệ số công suất cos biện pháp quan trọng để tiết kiệm điện Hệ số công suất cos tiêu để đánh giá xí nghiệp dùng điện có hợp lý hay khơng.Phần lớn thiết bị dùng điện tiêu thụ công suất tác dụng P công suất phản kháng Q cos cao đưa đến hiệu sau: 7.1.1.1 Giảm tổn thất công suất mạng điện : Tổn thất điện áp tính sau : P P2 Q2 P2 R R P( P ) P(Q ) U2 U2 Khi giảm lượng Q truyền tải đường dây ta giảm thành phần tổn thất P (Q ) điện áp Q gây 7.1.1.2 Giảm tổn thất điện áp mạng điện : U PR QX U ( P ) U ( Q ) U Khi giảm lượng Q truyền tải đường dây ta giảm thành phần tổn thất điện áp U (Q ) Q gây 7.1.1.3.Tăng khả truyền tải đường dây máy biến áp : Khả truyền tải đường dây máy biến áp phụ thuộc vào điều kiện phát nóng , tức phụ thuộc vào dòng điện cho phép Dòng điện chạy dây dẫn máy biến áp tính sau : P2 Q2 3U I= Biểu thức nói lên với trạng thái phát nóng định đường dây máy biến áp tăng khả truyền tải công suất tác dụng P 55 GVHD : Nguyễn Duy Ninh cách giảm công suất phản kháng Q Vì giữ nguyên đường dây máy biến áp , cos mạng nâng cao ( tức giảm Q truyền tải ) khả truyền tải chúng tăng lên 7.1.2 Các biện pháp cao hệ số công suất cos : Các biện pháp nâng cao hệ số công suất cos chia làm hai nhóm : Nhóm phương nâng cao hệ số cos tự nhiên ( không dùng thiết bị bù ) nhóm biện pháp nâng cao hệ số cos cách bù công suất phản kháng 7.1.2.1 Nâng cao hệ số công suất cos tự nhiên : Nâng cao hệ số công suất cos tự nhiên tìm biện pháp để hộ dùng điện hộ dùng điện giảm bớt lượng công suất phản háng Q tiêu thụ : Ap dụng q trình cơng nghệ tiên tiến, sử dụng hợp lý thiết bị điện Sau biện pháp nâng cao hệ số công suất cos tự nhiên : - Thay đổi cải tiến quy trình cơng nghệ để thiết bị làm việc chế độ hợp lý - Thay động không đồng làm việc non tải động có cơng suất nhỏ - Giảm điện áp động chạy non tải - Hạn chế động chạy không tải - Dùng động đồng thay động không đồng - Nâng cao chất lượng sữa chữa động - Thay máy biến áp làm việc non tải máy biến áp códung lượng nhỏ 7.1.2.2 Nâng cao hệ công suất cos phương pháp bù : Bằng cách đặt thiết bị bù gần hộ tiêu dùng điện để cung cấp công suất phản kháng cho chúng, ta giảm lượng công suất phản kháng phải truyền tải đường dây nâng cao hệ số cos mạng Biện pháp bù không giảm lượng công suất phản kháng tiêu thụ hộ dùng điện mà giảm lượng công suất phản kháng phải truyền tải đường dây mà thơi Vì sau thực biện pháp nâng cao cos tự nhiên mà khơng đạt u cầu xét đến phương pháp bù Để việc bù công suất phản kháng có hiệu cao ta phải xác định dung lượng bù hợp lý, dựa sở tính tốn so sánh kinh tế kỷ thuật 7.1.3 Thiết bị bù công suất phản kháng : Thiết bị bù phải chọn sở tính tốn so sánh kinh tế kỷ thuật Để bù công suất phản kháng tiêu thụ xí nghiệp , dùng : Tụ điện , máy bù đồng , đông không đồng rô to dây quấn 7.1.3.1 Tụ điện : Là loại thiết bị điện tĩnh , làm việc với dòng điện vượt trước điện áp, sinh công suất phản kháng Q cung cấp cho mạng điện Tụ điện thường chế tạo với điện áp định mức :220V, 0,4KV, 3KV, 6KV, 10KV Khi dùng tụ điện có ưu nhược điểm sau : Ưu điểm : + Tổn thất công suất tác dụng bé, khoảng 0,003 � 0.005KW/KVAR 56 GVHD : Nguyễn Duy Ninh + Vận hành đơn giản, đặt cấp điện áp + Giá thành rẻ, lắp ráp bảo quản dễ dàng + Có thể sử dụng nơi khô để đặt tụ Nhược điểm : + Nhạy cảm với biến động điện áp đặt lên cực tụ điện + Cấu tạo chắn nên dễ bị phá hỏng xẩy ngắn mạch + Khi cắt tụ điện khỏi mạng cực tụ điện điện áp dư gây nguy hiểm cho nhân viên vận hành sữa chữa 7.1.3.2 Máy bù đồng : Là động đồng làm việc chế độ khơng tải Do khơng có phụ tải trục nên máy bù đồng chế tạo gọn nhẹ rẻ so với động đồng công suất Ở chế độ q kích thích máy bù sản xuất cơng suất phản kháng cung cấp cho mạng , chế độ thiếu kích thích máy bù tiêu thụ cơng suất phản kháng mạng Khi dùng máy bù đồng có ưu nhược điểm sau : Ưu điểm : + Chế tạo gọn nhẹ + Dễ điều chỉnh điện áp + Ít hư hỏng khí + Có khả nâng cao tính ổn định hệ thống Nhược điểm : + Do có phần quay nên lắp ráp bảo quản vận hành khó khăn + Tổn thất cơng suất máy bù lớn 0,015 � 0,035KW/KVAR + Chỉ đặt bỡi cấp điện áp 6-10KV 7.1.3.3 Động không đồng roto dây quấn đồng hoá : Khi cho dịng điện chiều vào roto động khơng đồng dây quấn , động làm việc động đồng với dòng điện vượt trước điện áp Do có khả sinh công suất phản kháng cung cấp cho mạng Nhược điểm : + Tổn thất công suất lớn Vị trí đặt tụ bù : + Đặt tập trung phía điện áp thấp trạm biến áp : Áp dụng tải ổn định liên tục , tụ đấu vào góp tủ phân phối + Đặt thành nhóm tụ điện phân phối động lực : Được sử dụng mạng điện lớn chế độ tải liên tục , tụ đấu vào tủ phân phối khu vực + Đặt phân tán thiết bị dùng điện : Được xét đến mạng điện có động cơng suất lớn đáng kể so với công suất mạng điện Bộ tụ mắc trực tiếp vào đầu dây nối thiết bị dùng điện 57 GVHD : Nguyễn Duy Ninh Hình 7.1 Các hình thức bù Trường hợp hộ tiêu thụ cuối đường dây : Hộ tiêu thụ phân bố đường dây , kết tính tốn cho vị trí thích hợp để � giảm tối thiểu mức tổn thất điện áp đặt tụ bù khoảng chiều dài đường dây tính từ đầu phát đường dây Vận hành tụ bù : Tụ bù vận hành theo hai hình thức : + Loại cố định : Được đóng thường xuyên vào đường dây + Loại ứng động : Giàn tụ điện tự động đóng cắt theo nhu cầu cơng suất phản kháng hệ thống , đóng vào cao điểm , mở thấp điểm đồ thị phụ tải 7.2 CÁCH XÁC ĐỊNH DUNG LƯỢNG BÙ : Khi ta nâng hệ số công suất cos 1 có hệ số cơng suất cos P1 = 3UI1.cos 1 (1) P2 = 3UI2.cos 2 (2) Với P1 = P2 = const Cos1 Do : I1 = I2 = Cos2 (3) 58 GVHD : Nguyễn Duy Ninh Công suất phản kháng : Q = 3UI Sin 1 (4) 1 Q2 = 3UI2.Sin (5) Cos1 Sin2 Cos Từ (3) (5) ta có : Q2 = 3U (6) Dùng dung lượng bù để nâng cao từ cos 1 đến cos 2 Qbù : Qbù = P ( tg 1 - tg 2 ) , KVAR P : Phụ tải tính tốn phân xưởng hay nhóm (KW) 1 : Góc ứng với hệ số cơng suất trung bình (cos 1 ) 2 : Góc ứng với hệ số cơng suất trung bình (cos 2 ) a = 0,9-1 : Hệ số xét tới khả nâng cao cos phương pháp khơng địi hỏi đặt thiết bị bù Hệ số công suất cos thường lấy hệ số công suất quan quản lý hệ thống điện quy định cho hộ tiêu thụ phải đạt được, thường nằm khoảng 0,85 � 0,95 Ở ta chọn hệ số công suất sau bù cho khu dân cư cos = 0,9 hay tg = 0,48 Hệ số cơng suất trung bình nhóm thiết bị tính theo cơng thức : �Pi Cos �i Cos = Ngồi dung lượng bù cịn xác định theo cơng thức : Qbù = P.Kp với Kp tra sổ tay thiết kế P 7.3 TÍNH DUNG LƯỢNG ,CHỌN VỊ TRÍ VÀ THIẾT BỊ BÙ CHO HỆ THỐNG: 7.3.1 Tính dung lượng bù hệ thống : Dung lượng bù xác định theo công thức : Qbù = Ptt ( tg 1 - tg ) , KVAR tg 1 : xác định từ cos = 0,8 Suy ra: tg 1 = 0,75 tg 2 : xác định từ cos = 0,9 Suy : tg 2 = 0,48 Ta được: Qbu1 = 914 �( 0,75 – 0,48 ) = 246,78 KVAR Chọn tụ VCB-240/260 hãng Federal có thơng số kỹ thuật sau : Udm =400/440 V Qbu1 = 260 KVAR 59 GVHD : Nguyễn Duy Ninh 7.3.2 Chọn thiết bị bù : Chọn thiết bị bù cho hệ thống tụ bù : + Dung lượng bù tương đối nhỏ, giá thành thấp + Tụ bù dễ sử dụng , lắp ráp , vận hành sữa chữa + Tổn thất công suất tác dụng bé 7.3.3 Chọn vị trí bù : Dựa vào điều kiện kinh tế, kỷ thuật vào thao tác vận hành chọn vị trí đặt tụ cho hệ thống theo phương pháp đặt tập trung tủ phân phối : Khi bù vị trí giảm tổn thất cơng suất phía trước tụ bù (máy biến áp ), giảm cơng suất biểu kiến , nâng cao cos , ổn định điện áp mạng điện CHƯƠNG VAN CHỐNG SÉT 8.1 Cấu Tạo nguyên lý hoạt động : Thiết bị chống sét thiết bị bảo vệ để hạn chế điện áp xung xung sét cố, để tránh hư hỏng thiết bị gián đoạn trình cung cấp điện.Thiết bị 60 GVHD : Nguyễn Duy Ninh chống sét lắp đặt nhiều thiết bị khác cột điện, tòa nhà cao tầng hay trạm biến áp Hình ảnh van chống sét vị trí lắp đặt 8.1.1 Cấu Tạo Của Van Chống Sét : Gồm khe hở phóng điện mắc nối tiếp với điện trở phi tuyến 61 GVHD : Nguyễn Duy Ninh Mỗi cặp khe hở chế tạo đĩa đồng mỏng dập định hình, song song đồng điện trở nhằm mục đích phân bố điện áp khe hở Điện trở phi tuyến gồm hình trụ trịn ghép nối tiếp Điện trở phi tuyến Vilit Tirit ZnO (thường Vilit) có tác dụng hạn chế dịng điện qua chống sét van sóng qua điện áp chọc thủng khe hở phóng điện giá trị điện trở phi tuyến giảm điện áp đặt vào tăng tăng lên điện áp giảm xuống điện áp pha 8.1.2 Chống sét van hoạt động nào? Đối với điện áp thấp, không xảy tượng phóng điện khe hở Khi có sóng điện áp truyền từ đường dây vào trạm > xuất hiện tượng phóng điện qua khe hở,dịng điện xung kích dẫn xuống đất thơng qua điện trở phi tuyến có giá trị điện trở nhỏ Sóng điện áp hạ thấp biên độ đến trị số an toàn cho thiết bị bảo vệ Sau tản dòng điện sét có dịng điện ngắn mạch trì nguồn xoay chiều qua chống sét van Điện trở Vilit tăng lên đến trị số hạn chế dịng điện ngắn mạch khiến chống sét trở thành cách điện so với đất 62 GVHD : Nguyễn Duy Ninh KẾT LUẬN Trong q trình làm đồ án, em có dịp vận dụng kiến thức học để giải vấn đề thiết kế Từ rút số kiến thức kinh nghiệm quý báu để vận dụng sau Tuy nhiên lần thiết kế kiến thức cịn hạn chế nên chắn có nhiều sai sót, mong thầy, bạn đọc đóng góp ý kiến để đồ án hồn thiện Em xin chân thành cảm ơn thầy hướng dẫn, thầy cô khoa Điện-Điện Tử bạn sinh viên giúp đỡ em hoàn thành Nin Luận thời hạn HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI : Do quy mơ cơng trình tương đối lớn , phải thiết kế nhiều phần nên chương chống sét chưa đưa vào nội dung đề tài Ngoài số vấn đề tối ưu hệ thống tính tốn cung cấp điện :Tính tốn chi tiết để thiết kế chiếu sáng cho thiết bị hộ, chọn số lượng công suất trạm biến áp tiếp tục mở rộng 63 GVHD : Nguyễn Duy Ninh TÀI LIỆU THAM KHẢO Thiết Kế Cấp Điện Tg : Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tầm – Nxbkhkt – Hà Nội 1998 Giáo Trình Cung Cấp Điện ( Tập , Tập ) Tg : Nguyễn Xuân Phú – Trường Đại Học Sư Phạm Kỷ Thuật Tphcm 1991 Hướng Dẫn Thiết Kế Lắp Đặt Điện Theo Tiêu Chuẩn Quốc Tế Iec -Nxbkhkt Sổ Tay Lựa Chọn Và Tra Cứu Thiết Bị Điện Tg : Ngô Hồng Quang – Nxbkhkt Mạng Cung Cấp Và Phân Phối Điện Tg : Bùi Ngọc Thư – Nxbkhkt – Hà Nội - 2002 Kỷ Thuật Điện Cao Áp ( Tập , Tập ) Tg : Nguyễn Hoàng Việt – Nxbđhqg Tphcm 64 ... Duy Ninh 1.2.4 Cáp ngầm hạ : Từ tủ điện đặt trạm xuất lộ cáp ngầm hạ 3M95 + M50 đến cung cấp cho tủ điện điện phân phối, tủ điện chung cư lên dây hạ ABC 95mm2 để cung cấp điện cho hộ sử dụng 1.2.5... LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU QUY HOẠCH : 4.2.1 Chọn điện áp định mức : Lựa chọn hợp lý cấp điện áp định mức nhiệm vụ quan trọng thiết kế cung cấp điện , bỡi trị số điện áp ảnh hưởng... 22KV Điện hạ phụ tải chủ yếu phụ tải sinh hoạt nên cấp điện áp chọn 0,4KV, cấp điện áp sử dụng rộng rải hộ tiêu thụ điện sinh hoạt 4.2.2 Chọn nguồn điện : Trong hệ thống cung cấp điện , nguồn điện