Tài liệu Đồ án tốt nghiệp điện - Thiết kế cấp doc

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện 1 CHƯƠNG I: XÁC ĐỊNH TỔNG CÔNG SUẤT CẤP CHO XÃ I. ĐẶT VẤN ĐỀ. Xác định tổng công suất cần cấp cho xã đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc lựa chọn máy biến áp, lựa chọn các phần tử trong mạng cao áp và tính toán thiết kế đường dây tải điện. Để tính toán tổng công suất cần cấp cho xã ta lần lượt tính toán công suất của từng thôn theo số liệu đã cho và mặt bằng của xã ta đưa các phụ tải như: Bách hoá, trụ sở xã, trạm xá, trường h ọc vào thôn 1; các phụ tải Trại chăn nuôi, trạm xay xát vào thôn 2 để tiện tính toán và chọn MBA cho các thôn. II. TÍNH TOÁN CÔNG SUẤT CẤP CHO XÃ. Tổng công suất cần cấp cho xã là. P tt = P tt1 + P tt2 + P tt3 + P tt4 + P ttb Với P tt1 là công suất tính toán của thôn 1. P tt2 là công suất tính toán của thôn 2. P tt3 là công suất tính toán của thôn 3. P tt4 là công suất tính toán của thôn 4. P ttb là công suất tính toán của trạm bơm. 1. Công suất tính toán của thôn 1. 1.1. Bách hoá 250m 2 . Công suất tính toán: P tt = P 0 . S.N Với S: diện tích (m 2 ) N: Số phòng P 0 : Công suất/1m 2 ; P 0 = 20 W/m 2 = 20.10 -3 kW/m 2 . ⇒ P tt = 20 . 10 -3 . 250 . 1 = 5kW. 1.2. Trụ sở xã 200m 2 . ⇒ P tt = 20.10 -3 . 200 . 1 = 4kW. Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện 2 1.3. Trạm xá 6 phòng, mỗi phòng 20m 2 . Lấy P 0 = 13 W/m 2 = 13.10 -3 kW/m 2 . ⇒ P tt = 13.10 -3 . 20 . 6 = 1,56 kW. 1.4. Trường học 11 phòng, tổng 120m 2-. Lấy P 0 = 20W/m 2 = 20. 10 -3 kW/m 2 . ⇒ P tt = 20. 10 -3 . 120 = 2,4 kW. 1.5. Số hộ dân 250 hộ. Lấy P 0 = 0,6 kW/ hộ ⇒ P tt = 250. 0,6 = 150 kW. Vậy công suất cấp cho thôn 1. P tt1 = 5 + 4 + 1,56 + 2,4 + 150 = 165,96 (kW) S tt1 = tt1 P cosϕ lấy cosϕ = 0,85 ⇒ S tt1 = 162,96 0,85 = 191,72 (kVA). 2. Công suất thôn 2. 2.1. Trại chăn nuôi. Có 500 đầu lợn cần dùng 3 máy thái rau mỗi máy 1,7kW; 2 máy bơm loại 2,8kW và 1 máy bơm loại 1,7kW để sử dụng vào việc tắm rửa cho lợn và chuồng trại. P đm = 3 . 1,7 + 2 . 2,8 + 1 . 1,7 = 12,4 (kW) Ta có: P tt = K đt n ti ®mi CS 1 K.P P+ ∑ Trong đó: K đt = 0,85 (hệ số đồng thời). K t = 0,9. P CS : Công suất chiếu sáng, lấy 12 bóng mỗi bóng 100W ⇒ P CS = 1,2 (kW). Thay số ⇒ P tt = 0,85 . 0,9 . 12,4 + 1,2 = 10,69 (kW) Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện 3 2.2. Công suất trạm xay sát. Trạm xay sát có 2 máy; mỗi máy công suất 7,5 kW ⇒ P đm = 2. 7,5 = 15 (kW). ⇒ P tt = K đt K t . P đm = 0,85 . 0,9 . 15 = 11,475 (kW). 2.3. Công suất của các hộ dân. Thôn 2 có 400 hộ, lấy P 0 = 0,6. ⇒ P tt = 0,6 . 400 = 240 kW. Vậy tổng công suất thôn 2: P tt2 = 10,69 + 11,475 + 240 = 262,165 (kW). S tt2 = tt2 P 262,165 cos 0,85 = ϕ = 308,43 (kVA). 3. Công suất thôn 3. Thôn 3 có 300 hộ ⇒ P tt3 = 0,6 . 300 = 180 (kW0. ⇒ S tt3 = 180 0,85 = 211,76 kVA. 4. Công suất thôn 4. Công suất cần thiết để tiêu nước: P t = P 0 tiêu . N Chọn P 0 tiêu = 0,35 kW/ha. Theo số liệu ta có N = 400 ha. ⇒ P t = 0,35 . 400 = 140 kW. Dự định đặt máy bơm 33kW, mỗi giờ bơm 1000m 3 nước. Số máy cần đặt: n = 140 33 = 4,2 (cái). Lấy chẵn = 5. Kiểm tra lại mức tiêu nước của 5 máy trong 3 ngày = 72h. Trong 3 ngày 5 máy tiêu được: 5. 1000. 72 = 360. 10 3 m 3 nước > 350. 10 3 m 3 . Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện 4 Vậy đặt 5 máy cho trạm là hợp lý. Trong những ngày úng các máy bơm. Làm việc hết công suất. P ttb = 5. 33 = 165 kW P b = ttb P 165 Cos 0,85 = ϕ = 194,12 kVA Vậy tổng công suất cần cấp cho xã. P tt = P tt1 + P tt2 + P tt3 + P tt4 + P b = 162,96 + 262,165 + 180 + 300 + 165 = 1070,125 kW S tt = S tt1 + S tt2 + S tt3 + S tt4 + S b = 191,72 + 308,43 + 211,76 + 352,94 + 194,12 = 1258,97 kVA. Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện 5 CHƯƠNG II: THIẾT KẾ PHẦN CƠ KHÍ TUYẾN ĐƯỜNG DÂY CAO ÁP CẤP ĐIỆN CHO XÃ I. ĐẶT VẤN ĐỀ. Tuyến đường dây cao áp cấp điện cho xã lấy từ trạm biến áp trung gian 110/35kV đưa về trạm đầu tiên trên địa phận xã, chiều dài của tuyến đường dây cáp áp dài 5km đóng vai trò rất quan trọng trong việc đảm bảo nguồn, điện liên tục cho việc sinh hoạt và sản xuất của các thôn xóm trong xã vì vậy khi thiết kế tuyến đường dây cao áp ta phải đặc biệt chú trọng đến độ tin cậy về mặt c ơ học của đường dây và lựa chọn các phần tử trên đường dây phù hợp với các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật để đảm bảo vốn đầu tư và độ an toàn của hệ thống. II. TÍNH TOÁN. 1. Tính toán dây dẫn. Vì cấp điện cho 1 xã nông nghiệp là hộ tiêu thụ điện số 3 do đó ta chỉ cần cấp điện theo 1 lộ. Ta có: I tt = tt ®m S 1258,97 3U 3.35 = = 20,76 (A) Chọn tiết diện dây theo điều kiện kinh tế. F kt = tt kt I J Lấy T max = 3500h ⇒ tra bảng ta được J KT = 1,1. ⇒ F = tt kt I 2076 J1,1 = = 18,87 (mm 2 ). Vậy chọn dây AC với tiết diện tối thiểu. AC - 35. * Kiểm tra theo tổn thất điện áp và phát nông cho phép. - Theo tổn thất điện áp. Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện 6 Ta có dây AC - 35: 00 00 x0,4xx.l r0,85Rr.l == ⎧ ⎨ == ⎩ ⇒ { R0,85.5 X0,4.5 = = từ công thức: S tt = 22 tt tt PQ+ ⇒ Q tt = 22 tt tt SP− Với S tt = 1258,97 kVA P tt = 1070,125 kW ⇒ Q tt = ()( ) 22 1258,97 1070,125− = 663,203 kVAR. ⇒ ®m P.R QX 1070,125.0,85.5 663,203.0,45 U U35 ++ Δ= = = 167,84 (V) U CP = 5% U đm = 3 5.35.10 100 = 1750 V ⇒ U CP > Δ U - Theo điều kiện phát nóng cho phép. Với I SC = 2I tt = 2. 20,76 = 41,52 (A) Mà dây AC - 35 có I CP = 170A ⇒ I SC < I CP 2. Chọn cột móng. Trên đường dây hệ thống cấp điện từ 35kV trở xuống thường hay dùng 2 loại cột bê tông cốt thép để truyền tải điện đó là cột li tâm và cột vuông. Ở đây ta chọn cột li tâm để truyền tải điện từ huyện về xã. Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện 7 - Chọn khoảng cột, l = 100m. - Chọn cột: Dây dẫn 3 pha đặt trên cùng 1 xà, cột chôn sâu 2m, cột li tâm cao 12m. Tại các vị trí trung gian đặt cột LT 12B, vị trí đầu và cuối tuyến đặt 2 cột LT12C. Cột mua tại Xí nghiệp bê tông li tâm Đông Anh có các thông số cho theo bảng sau: Loại Qui cách D 1 /D 2 -H (mm) Mác bê tông V, m 3 M(kg) Lực đầu cột P CP KG LT12B 190/300-12000 400 0,44 1200 720 LT12C 190/300-1200 400 0,44 1200 900 - Chọn xà, sứ: Các cột trung gian dùng xà đơn X 1 . Cột đầu cuối dùng xà kép X 2 . Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện 8 Xà làm = thép góc L73 . 73 . 7 dài 25m. Kèm xà và chống xà dùng thép góc L60. 60 . 6 Chọn sứ: Dùng sứ cách điện chuỗi do Xí nghiệp thủy tinh Hải Phòng sản xuất. 1 pha dùng 8 bát sứ, mỗi cột có một sứ đỡ. Xμ l¾p cét trung gian X 2 Xμ l¾p cét k?o φ 20 φ 20 5050 400 240 Sø c¸ch ®iÖn chuçi Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện 9 Chọn móng cột: Dùng móng cột không cấp. Với cột trung gian móng có kích thước 1. 1,2 . 2m. Với cột đầu cuối móng có kích thước 1,2 . 1,4 . 2m. 3. Tính toán ứng suất và độ võng của dây. Hệ số nở dài của dây phức hợp AC là: α AC = Fe Fe Al Al Fe Al .E a. .E Ea.E α+α + Trong đó: α Al : hệ số nửo dài của nhôm. α Al = 23. 10 -6 (1/ 0 C) α Fe : Hệ số nở dài của thép. α Fe = 12 . 10 -6 (1/ 0 C). E Al : Mô đun đàn hồi của vật liệu nhôm. E Al = 61,6 . 10 3 N/mm 2 a: Tỉ số tiết diện tính toán. 1m 1,2m 2m 2m 1,4m 1,2m Höôùng truyeàn Höôùng truyeàn Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện 10 a = Al Fe F F Với { Al Fe F36,9 F6,20 = = ⇒ a = 5,95 Thay số ta có: α AC = 63 6 3 33 12.10 .196.10 5,95.23.10 .61,6.10 196.10 5,95.61,6.10 −− + + = 19,167 . 10 -6 (1/ 0 C). Mô đun đàn hồi của vật liệu dây phức hợp: E AC = 33 Al Fe a.E E 5,95.61,6.10 196.10 1a 15,95 + + = ++ = 80,49 . 10 3 N/mm 2 . Hệ số kéo dài đàn hồi dây AC: β AC = 3 AC 11 E 80,49.10 = = 0,0124 . 10 -3 m 2 /N Ứng suất cho phép của vật liệu nhôm: τ Alcp = Algh n τ Với n: hệ số an toàn; n = 2 τ Algh = 156 N/mm 2 ⇒ τ Alcp = 156 2 = 78 (N/mm 2 ) Ta có τ AC bão = ()() AC ACcp Al AC 0 b·o Al Al E .E E ⎡⎤ τ−α−α θ−θ ⎣⎦ Trong đó: θ 0 = 25 0 C (nhiệt độ môi trường chế tạo dây). θ bão = 25 0 C (nhiệt độ không khí khi bão) → τ ACbão = 3 66 3 3 80,49.10 78 (23.10 19,167.10 )(15 25).61,6.10 61,6.10 −− ⎡⎤ −− − ⎣⎦ [...]... dùng thiết bị bảo vệ là cầu chì tự rơi và chống sét van phía hạ áp đặt tủ phân phối trong đó có áp tơ mát tổng và các áp tơ mát nhánh SƠ ĐỒ BỐ TRÍ TBA VÀ MẠNG CAO ÁP CẤP ĐIỆN CHO XÃ 19 Đồ án tốt nghiệp điện Thiết kế cấp 1 2 Th«n 2 3 4 Th«n 4 Th«n 3 Th«n 4 5 6 7 20 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện BATG BM-35 3DC AC-35 AZLP-35 AZLP-35 C71 0-3 13PB T5 AZLP-35 C71 0-3 13PB T3 AC-35 T5 AC-35 AZLP-35 C71 0-3 13PB... Sứ cách điện chuỗi (bát) Loại móng Néo Tiếp địa L60.60.6 2LT12C 2X1 100m LT12B X1 100m 100m 100m LT12B LT12B X1 X1 100m LT12B X1 100m LT12B X1 2LT12B 2X1 8CN-35 8CN-35 8CN-35 8CN-35 8CN-35 8CN-35 8CN-35 M2 M1 M1 M1 M1 M1 M2 2φ14 1 cọc 1 cọc 1 cọc 1 cọc 1 cọc 1 cọc 1 cọc SƠ ĐỒ MẶT BẰNG VÀ MẶT CẮT DỌC TUYẾN ĐƯỜNG DÂY CAO ÁP 16 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện 17 Đồ án tốt nghiệp điện Thiết kế cấp CHƯƠNG... nhánh (10A) Cơng tơ 1 pha 10A 3 AT tổng A - 400 A (3 x 70 + 50) A - 35 AT nhánh A - 200 Cầu dao tổng (70A) M (2 x 2,5) Cầu dao nhánh (10A) Cơng tơ 1 pha 10A 4 AT tổng A - 600 AT nhánh A - 300 A (3 x 150 + 70) A - 35 Cầu dao tổng (70A) M (2 x 2,5) Cầu dao nhánh (10A) Cơng tơ 1 pha 10A Riêng thơn 4 có 2 đường trục mỗi đường trục cấp cho 4 đường nhánh 26 Đồ án tốt nghiệp điện Thiết kế cấp III THIẾT KẾ CẤP... AZLP-35 C71 0-3 13PB AC-35 AC-35 AC-35 AZLP-35 AZLP-35 AZLP-35 C71 0-3 13PB T2 AZLP-35 AZLP-35 C71 0-3 13PB T1 SƠ ĐỒ NGUN LÝ MẠNG CAO ÁP CẤP ĐIỆN CHO XÃ 21 Đồ án tốt nghiệp điện Thiết kế cấp Lựa chọn các phân tử cao áp Với Stt = 1258,97 kVA Itt = 20,76 (A) + Ta chọn máy cắt BM - 35 do Liên Xơ chế tạo + Chọn dao cách ly 3DC do Siemens chế tạo Bảng thơng số kỹ thuật: Udm (kV) Iđm (A) Máy cắt BM - 35 35 600 Dao... Thiết kế cấp CHƯƠNG III: THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CHO XÃ I ĐẶT VẤN ĐỀ Thiết kế đo mạng điện cho xã đóng vai trò hết sức quan trọng trong q trình thiết kế cấp điện bởi vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến cơng suất tiêu thụ điện của từng thơn trong một xã do đó khi thiết kế mạng điện này ta phải có phương án cấp điện hợp lý nhất để tiện trong việc sử dụng điện của các thơn xóm II PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN Căn cứ vào trị số... Chọn cáp nhơm hạ áp cách điện PVC do LENS chế tạo 3G 240 có ICP ngồi trời = 409 (A) 2.5 Chọn dây từ tủ phân phối → máy bơm 33 = 59(A) Itt = Iđm = 3.0,38.0,85 Chọn cáp đồng 3 lõi PVC (3 x 10) 2.6 Chọn thanh cái tủ PP: Với Itt = 303,87 (A) → chọn thanh cái làm bằng đồng tiết diện 40 x 4mm có ICP = 450 (A) 28 Đồ án tốt nghiệp điện Thiết kế cấp 29 Đồ án tốt nghiệp điện Thiết kế cấp 2 4 3 TBA35/0,4 5 6 7... 5 6 7 5 5m §5 §4 15m Sơ đồ mặt bằng và sơ đồ ngun lý cấp điện cho trạm bơm 1 Tủ phân phối 2 Cáp từ TBA → Tủ phân phối 3, 4 Cáp từ tủ phân phối → các hộp cầu dao 5 Cầu dao 6 Cáp từ cầu dao → động cơ T TAG õ BT 7 Động cơ máy bơm AZLP-35 A x4+5 ( 20 9) 3 C71 0-3 13PB A-350 P C x0) V( 10 3 A-100 CÇu dao hép CD-100A §1 §2 §3 §4 §5 30 Đồ án tốt nghiệp điện Thiết kế cấp CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP THƠN VÀ... 0,85 24 Đồ án tốt nghiệp điện → I= Thiết kế cấp 30 = 160,42(A) 0,22.0,85 Ta có ICP = 1,25I = 1,25 160,42 = 200,5 (A) Lờy ICP = 215 (A) → chọn tiết diện dây cho đường điện xóm là dây nhơm trần có F = 25 mm2 Sơ đồ ngun lý và sơ đồ cấp điện trên mặt bằng thơn I CÇu dao hép CÇu dao hép Hép c«ng t¬ Đường ngõ xóm Hép c«ng t¬ A(3x50+35) CT4 CT5 100A CT5 100A CT5 100A CT1 CT1 A-25 CT1 A-25 CT1 A-25 CT1 A-25 CT1... VẤT ĐỀ Thiết kế trạm biến áp cho mộ thơn là cơng đoạn chủ chốt trong cơng tác thiết kế cấp điện vì trạm biến áp ảnh hưởng trực tiếp đến độ tin cậy trong cung cấp điện, chất lượng điện năng đồng thời ảnh hưởng đến chi phí đầu tư, vận hành của mạng điện, thiết kế TBA phụ thuộc vào u cầu xã hội như điều kiện an tồn, điều kiện địa hình… Từ đây ta mới chọn kiểu TBA II THIẾT KẾ TBA CHO MỘT THƠN 1 Thiết kế TBA... Tên thiết bị IN max (kA) INt (kA) 50 20 Chọn cầu chì tự rơi 35kV cho các TBA của xã Dùng cầu chì tự rơi C710 - 313PB do hãng CHANGE (Mỹ) chế tạo Bảng thơng số kỹ thuật Loại CCTR C710 - 313 PB Udm (kV) Iđm (A) I cắt dòng tải (A) Trọng lượng (kg) 35 100 12 12,1 + Chọn chống sét van: Dùng loại AZLP do hãng COOPER (Mỹ ) chế tạo AZLP - 25 22 Đồ án tốt nghiệp điện Thiết kế cấp CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN . SƠ ĐỒ MẶT BẰNG VÀ MẶT CẮT DỌC TUYẾN ĐƯỜNG DÂY CAO ÁP Từ TBATG Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện 17 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện 18 CHƯƠNG III: THIẾT. Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp điện 5 CHƯƠNG II: THIẾT KẾ PHẦN CƠ KHÍ TUYẾN ĐƯỜNG DÂY CAO ÁP CẤP ĐIỆN CHO XÃ I. ĐẶT VẤN ĐỀ. Tuyến đường dây cao áp cấp điện