đồ án chuyên ngành thiết kế cung cấp điện cho trường học
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN - ĐIỆN TỬ BÁO CÁO ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT TRƯỜNG HỌC GVHD: VÕ SONG VỆ STVH: HUỲNH THIỆU VINH MSSV: 2002170313 TPHCM, Tháng 8, Năm 2020 MỤC LỤC Huỳnh Thiệu Vinh NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN Huỳnh Thiệu Vinh CHƯƠNG GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 GIỚI THIỆU Trường trung học sở Hồng Bàng có khu nhà (A,B,C,D,E F) gồm phòng học, văn phòng, phòng thực hành, phịng dành cho giáo viên… Phụ tải trường học chủ yếu phụ tải chiếu sáng, hệ thống làm mát cho phòng quạt, máy lạnh Diện tích khu vực trường học xác định sau đây: +Tầng bao gồm phòng học( 12 phòng học hành lang khu A,B,C, hành lang), phòng thực hành, phòng hành chánh, phòng giảm thị, phòng vệ sinh có tổng diện tích là: 915 +Tầng bao gồm phòng học (12 phòng học hành lang khu A,B,C), phòng giáo viên, phòng thực hành, phòng giám thị, phịng hành chánh, phịng vệ sinh có tổng diện tích là: 955 +Tầng bao gồm phòng học(12 phòng học hành lang khu A,B,C), phòng thực hành, phòng giám thị, phịng hội trường có tổng diện tích là: 875 +Tầng có phịng học (phịng học hành lang khu B) tổng diện tích 300 Biết diện tích phịng học (5m x 8,5m)= 42,5 Phịng giám thị (4m x 5m)= 20 Tổng diện tích sân trường: 4250 Khu thực hành có diện tích 300 Sân thể thao: (34m x 16m) = 544 Bãi giữ xe học sinh: (112m x 4m) = 448 Bãi giữ xe giáo viên: (92m x 4m) = 368 Nhà xử lý nước cấp: (5m x 6.5m) =32,5 Khu vực tin: (5m x 6m) = 25 Nhà vệ sinh(4m x 3.5m)= 14 1.2 MỘT SỐ YÊU CẦU CẦN LƯU Ý Huỳnh Thiệu Vinh 1.2.1 ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN Phải cố gắng lựa chọn phương án cung cấp điện có độ tin cậy cao tốt điều kiện cho phép 1.2.2 CHẤT LƯỢNG ĐIỆN CUNG CẤP Phụ thuộc yếu tố tần số điện áp Tần số quan điều chỉnh, có hộ tiêu thụ hàng chục MW trở lên cần quan tâm tới chế độ vận hành cho phù hợp nhằm ổn định tần số hệ thống Vì thiết kế hệ thống cung cấp điện ta cần đảm bảo điện áp cho khách hàng thông thường dao động quanh giá trị 5% điện áp định mức, đặc biệt phụ tải có yêu cầu chất lượng điện áp cho phép dao động khoảng 5% Thiết kế an toàn cung cấp điện: Nhằm đảm bảo người thiết bị, phải chọn sơ đồ cung cấp điện hợp lí, rõ ràng để tránh nhầm lẫn vận hành, thiết bị lựa chọn phải chủng loại công suất Việc vận hành quản lý hệ thống điện có vai trị đặc biệt quan trọng phải tuyệt đối chấp hành quy định an toàn điện sử dụng Các tính tốn kinh tế: Sau kỹ thuật, độ an tồn đảm bảo tiêu kinh tế xét đến, tính tốn cho tổng vốn đầu tư, chi phí vận hành nhỏ thời gian thu hồi vốn đầu tư đáp ứng yêu cầu chủ đầu tư Phương án tối ưu lựa chọn cho tính toán so sánh với phương án cụ thể SƠ ĐỒ MẶT BẰNG TRƯỜNG Huỳnh Thiệu Vinh SƠ ĐỒ PHÒNG HỌC Huỳnh Thiệu Vinh SƠ Huỳnh Thiệu Vinh ĐỒ PHỊNG GIÁO VIÊN Chú thích: : Bóng đèn : Quạt trần :Cửa : Bảng Huỳnh Thiệu Vinh CHƯƠNG XÁC ĐỊNH CƠNG SUẤT TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN PHỤ TẢI 2.1 KHÁI NIỆM PHỤ TẢI TÍNH TỐN Phụ tải khái niệm bao hàm tất đối tượng có chức sử dụng lượng điện thông số điện liên quan ,có giá trị định lượng giá trị hàm nhiều biến (tức phụ thuộc vào nhiều yếu tố ảnh hưởng) thay đổi theo thời gian thường không tuân theo quy luật định lại chứa thơng số ổn định dựa vào làm sở tính tốn, đánh giá , lựa chọn phần tử hệ thống 2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN 2.2.1 HỆ SỐ SỬ DỤNG () Hệ số sử dụng tỉ số phụ tải tác dụng trung bình với cơng suất định mức thiết bị nói lên mức độ sử dụng, mức độ khai thác công suất thiết bị điện chu kỳ làm việc Đối với thiết bị: Đối với nhóm thiết bị: 2.2.2 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN VÀ HỆ SỐ ĐỒNG THỜI Có thể lấy gần Trong đó: Huỳnh Thiệu Vinh ,: công suất đặt công suất định mức thiết bị thứ i (KW) ,,: công suất tác dụng, công suất phản kháng cơng suất biểu kiến tính tốn nhóm thiết bị (KW, KVar, KVa) 2.3 CƠNG THỨC TÍNH TỐN CB( CIRCUIT BREAKER,ÁP-TƠ-MÁT) VÀ DÂY DẪN 2.3.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT LỰA CHỌN CB Áp-tơ-mát(CB) hay cịn gọi cầu dao tự động Trong mạng điện hạ áp ,áp tơ mát khí cụ điện đóng cắt bảo vệ ngắn mạch tải cho mạng điện.so với cầu dao có gắn chì áp tơ mát làm việc an toàn khả tự động hóa cao nên sử dụng rộng rãi lưới điện hạ áp,công nghiệp,sinh hoạt,… Áptômát chế tạo với cấp điện áp khác 400V, 440V, 500V, 600V, 660V Áptơmát có loại pha, hai pha, ba pha số cực khác cực, hai cực, ba cực, bốn cực Áp tô mát chọn theo điều kiện đồng thời sau: Trong đó: : Dịng điện tính tốn : Tổng cơng suất tính tốn : Điện áp định mức 220V : Hệ số làm việc thiết bị điện 2.3.2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT LỰA CHỌN DÂY DẪN Yêu cầu dây dẫn dẫn điện tốt bền Dây dẫn điện thường dùng kim loại đồng, nhôm hợp kim chúng có tính dẫn điện tốt Huỳnh Thiệu Vinh 10 Chọn CB pha BBW3125SKY hãng Panasonic có dịng định mức 150A Áp 415/440VAC Tủ ĐL 2: Chọn dây đồng có tiết diện dây 25 Chọn thiết bị bảo vệ cho tủ tổng ĐL đặt tầng trệt: Chọn CB pha BBW3125SKY hãng Panasonic có dịng định mức 125A Áp 415/440VAC Tủ ĐL 3: Chọn dây đồng có tiết diện dây 25 Chọn thiết bị bảo vệ cho tủ tổng ĐL đặt tầng trệt: Chọn CB pha BBW3150SKY hãng Panasonic có dòng định mức 150A Áp 415/440VAC 6.4.1 Chọn dây cho tầng a/ Tầng ĐL 1: Chọn dây đồng có tiết diện dây 16 Chọn thiết bị bảo vệ : Huỳnh Thiệu Vinh 35 Chọn CB pha BBD208021C hãng Panasonic có dịng định mức 80A Áp 240/415VAC Tương tự tầng lại: Tiết diện () Tầng Loại CB 13,2 34,64 57 16 66, 11,74 BBD208021C 80 10,8 28,34 46,6 10 54, 9,58 BBD2632CA 63 5,75 15 24,65 29 5,12 BBD2322CA 32 b/ Các tầng ĐL 2: Tầng Trệt 8,5 18,7 15,7 22,3 49 25,8 36,7 80,5 Tiết diện () (A) (kW) Loại CB 10 25 30,2 43,2 94,5 5,32 7,6 16,64 BBD2402CA BBD2632CA BBW3125SKY Tiết diện () (A) (kW) Loại CB 35 73,8 28,12 BBD210021C 100 16 26,2 10 BBD2402CA 40 40 63 125 c/ Các tầng ĐL 3: Tầng Trệt 31,12 81,7 11,25 29,5 134, 48,5 6.4.2 Chọn dây cho phòng Ký hiệu phòng (1 phòng) Phòng học WC,20,24,25 6,12 29,11 16 Tiết diện () (kVA) 0,9 0,5 0,36 0,72 1,4 3,15 Huỳnh Thiệu Vinh 2,36 1,3 0,2 1,9 3,67 8,3 3,9 2,1 0,3 3,1 13,6 1,5 1 1,5 2,5 (kW) 4,54 2,3 1,8 3,6 6,9 16 0,8 0,4 0,32 0,64 1,2 2,8 Loại CB BBD2062CNV Cầu chì Cầu chì BBD2062CNV BBD2102CA BBD2252CA 6 10 25 36 0,54 1,4 2,3 2,7 0,48 Cầu chì 10,13,14 2,25 9,86 2,5 11,4 BBD2162CA 16 15 1,5 6,6 7,4 1,3 BBD2102CA 10 17 18 47,2 77,6 10 91 16 BBW3125SKY 125 18 1,12 1,5 5,7 Cầu chì 10 19,28 0,45 1,2 2,3 0,4 BBD2062CNV 21 11 28,9 47,5 16 54,5 9,6 BBD2632CA 63 22 1,1 1,5 5,7 BBD2102CA 10 27 7,1 18,6 30,6 10 35,8 6,3 BBD2402CA 40 6.5 KIỂM TRA TỔN THẤT ĐIỆN ÁP DÂY DẪN Điều kiện tổn thất điện áp cho phép là: 6.5.1 Từ TBA đến tủ pp Tra bảng M-120 , khoảng cách từ TBA đến tủ pp L=30m Thỏa mãn điều kiện, dây dẫn đạt yêu cầu 6.5.2 Từ tủ pp đến tủ tổng tủ ĐL Tủ tổng ĐL 1: Tra bảng M-25 , khoảng cách từ tủ pp đến tủ ĐL L=26m Thỏa mãn điều kiện, dây dẫn đạt yêu cầu Tương tự với tủ ĐL 2: Tủ ĐL Huỳnh Thiệu Vinh L(m) (kW) (kVAR) (V) % 0,74 0,319 60 26,6 19,95 7,1 3,2 0,74 0,319 62 33,9 25,4 9,3 4,2 37 6.5.3 Từ tủ tổng ĐL đến tầng ĐL 1: Tầng L(m) (kW) (kVAR) (V) % Trệt 1,2 0,333 87 12,5 9,4 7,2 3,3 1,2 0,333 68 10,57 4,6 2,1 1,84 0,355 68 8,6 6,45 5,6 2,5 3,06 0,371 47 4,6 3,45 3,3 1,5 L(m) (kW) (kVAR) ĐL 2: Tầng (V) % Trệt 3,06 0,371 22 4,78 3,6 1,5 0,7 1,84 0,355 40 6,84 5,13 2,6 1,2 0,74 0,319 33 14,97 11,2 2,2 L(m) (kW) (kVAR) ĐL Tầng Trệt 0,54 1,2 6.5.4 0,308 0,333 51 45 24,9 18,7 6,75 (V) % 4,4 2,7 1,2 Tổn thất điện áp phòng Ký hiệu phòng (1 phòng) L(m) (kW) (V) % Phòng học 12 12 0,72 0,47 0,21 2,19,28 18 0,4 0,2 0,1 Huỳnh Thiệu Vinh 38 WC,20,24,25 18 0,3 0,15 0,07 18 0,6 0,3 0,14 29 12 1,1 0,6 0,3 15 5,3 1,3 0,3 0,14 9,12 18 0,48 0,23 0,1 16 7,5 2,8 0,76 0,34 11 12 1,2 0,33 0,15 10 7,5 2,1 0,3 0,1 13,14 7,5 4,5 2,1 0,21 0,14 17 1,88 34 15 4,36 18 12 14 0,76 0,34 21 1,2 0,333 55 8,64 3,13 1,4 22 12 0,9 0,2 0,1 27 1,84 0,355 23 5,67 1,2 0,54 Huỳnh Thiệu Vinh 39 SƠ ĐỒ ĐI DÂY TẦNG TRỆT Huỳnh Thiệu Vinh 40 SƠ ĐỒ ĐI DÂY TẦNG SƠ ĐỒ ĐI DÂY TẦNG Huỳnh Thiệu Vinh 41 CHƯƠNG TÍNH TỐN NGẮN MẠCH 7.1 TÍNH NGẮN MẠCH SAU MBA Mạng điện phía nguồn: Trở kháng máy biến áp Do Tổng trở ngắn mạch: Dòng ngắn mạch pha: 7.2 Tính ngắn mạch sau tủ phân phối Tủ ĐL Tiết diện dây Huỳnh Thiệu Vinh 42 Tổng trở ngắn mạch: Dòng ngắn mạch pha: Tủ tầng: Tiết diện Tầng Trệt 16 16 10 (kA) Z 0,11 0,09 0,13 0,15 0,034 0,027 0,028 0,02 0,12 0,09 0,13 0,15 1,4 0,9 Tủ ĐL 2,3 (Vì tủ có tiết diện nên dịng ngắn mạch nhau): Tiết diện dây Tổng trở ngắn mạch: Dòng ngắn mạch pha: Tủ tầng ĐL 2: Tầng Trệt Huỳnh Thiệu Vinh Tiết diện R X 10 25 0,08 0,08 0,03 0,12 0,02 0,01 Z (kA) 0,14 0,08 0,03 1,7 4,6 43 Tủ tầng ĐL : Tầng Trệt Huỳnh Thiệu Vinh Tiết diện R X 35 16 0,04 0,06 0,02 0,02 Z (kA) 0,04 0,06 3,5 2,3 44 CHƯƠNG TÍNH TỐN TỔN THẤT 8.1 TỔN THẤT CƠNG SUẤT Tổn thất công suất MBA: Công suất biểu kiến MBA là: =8,28kVA Từ MBA đến tủ PP: Công suất biểu kiến MBA là: Từ tủ pp đến tủ ĐL: ĐL L(m) 0,74 0,319 26 0,74 0,319 60 0,74 0,319 62 36,4+j27,3 26,6+j19,9 33,9+j25,4 (kW) (kVAR) 36,4 27,3 249 107 26,6 19,95 307 132 33,9 25,4 515 222 Tổng tổn thất là: Huỳnh Thiệu Vinh 45 Từ tủ ĐL đến tầng: ĐL 1: Tầng L(m) (kW) (kVAR) Trệt 1,2 0,333 87 12,5+j9,4 12,5 9,4 528 146 1,2 0,333 68 10,57+j8 10,57 296 82 1,84 0,355 68 8,6+j6,45 8,6 6,45 299 58 3,06 0,371 47 4,6+j3,45 4,6 3,45 98 12 (kW) (kVAR) Tổng tổn thất là: ĐL 2: Tầng L(m) Trệt 3,06 0,371 22 4,78+j3,6 4,78 3,6 50 1,84 0,355 40 6,84+j5,13 6,84 5,13 111 21 0,74 0,319 33 14,97+j11,2 14,97 11,2 176 76 Tổng tổn thất là: ĐL 3: Tầng L(m) (kW) (kVAR) Trệt 0,54 0,308 51 24,9+j18, 24,9 18,7 552 315 1,2 0,333 45 9+j6,75 6,75 141 39 Tổng tổn thất là: Huỳnh Thiệu Vinh 46 Tổn thất cơng suất phịng: Ký hiệu phịng L(m) (kW) (kVAR) 0,72 0,54 2,1 0,02 (1 phòng) 0,72+j0,5 Phòng học 12 12 2,19,28 18 0,4+j0,3 0,4 0,3 0,5 WC,20,24,25 18 0,3+j0,23 0,3 0,23 0,3 18 0,6+j0,45 0,6 0,45 1,3 29 12 1,1+j0,83 1,1 0,83 4,2 0,03 15 5,3 1,3+j 1,3 2,7 0,02 9,12 18 0,48 0,36 0,8 16 7,5 2,8+j2,1 2,8 2,1 15,2 0,2 11 12 1,2+j0,9 1,2 0,9 2,8 0,02 10 7,5 2,1+j1,6 2,1 1,6 4,3 0,05 13,14 7,5 4,5 2,1+j1,6 2,1 1,6 4,9 0,05 17 1,88 34 15+j11,3 15 11,3 466 20 18 12 14 1+j0,75 0,75 5,4 0,04 21 1,2 55 8,64 6,48 159 10,6 22 12 0,9+j0,7 0,9 0,7 1,3 27 1,84 23 5,67+j4,3 5,67 4,3 44 1,9 Huỳnh Thiệu Vinh 0,08 0,48+j0,3 8,64+j6,4 47 TỔNG TỔN THẤT TOÀN TRƯỜNG: 8.2 TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG Mức sử dụng điện trường khoảng 9h/ngày (từ 7h sáng đến 5h chiều), t7,cn& lễ nghỉ sử dụng Theo bảng giá điện năm 2020 tiền điện trường học có giá 1635VNĐ/kWh Vậy tiền tổn thất năm là: Huỳnh Thiệu Vinh 48 CHƯƠNG TỔNG KẾT ĐỒ ÁN I TỔNG QUAN VỀ ĐỒ ÁN Dưới hướng dẫn thầy Võ Song Vệ với thầy cô môn ý kiến đóng góp bạn bè nỗ lực thân đến đồ án chuyên ngành em hoàn thành thời gian quy định với đề tài: ” Thiết kế cung cấp điện cho trường học” Tuy nhiên với thời gian không nhiều hạn chế kiến thức nên không tránh khỏi sai sót để hồn thành đồ án cách toàn diện Em mong bảo tận tình thầy để em hồn thiện đồ án hồn chỉnh Q trình thực đồ án giúp em thu lượm nhiều kiến thức bổ ích chun mơn học hỏi phong cách làm việc quý thầy cô Điều hành trang quý báu giúp ích cho em chặng đường nghiệp sau II TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo trình mạng cung cấp điện- Thầy Phạm Công Thành, Cô Phạm Thị Xuân Hoa, Thầy Bùi Văn Hiền Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chiếu sáng-Mức cho phép chiếu sáng nơi làm việc-Bộ Y Tế Một số tài liệu sưu tầm internet Huỳnh Thiệu Vinh 49 ... nhiều hạn chế kiến thức nên không tránh khỏi sai sót để hồn thành đồ án cách toàn diện Em mong bảo tận tình thầy để em hồn thiện đồ án hồn chỉnh Q trình thực đồ án giúp em thu lượm nhiều kiến thức... Vinh 48 CHƯƠNG TỔNG KẾT ĐỒ ÁN I TỔNG QUAN VỀ ĐỒ ÁN Dưới hướng dẫn thầy Võ Song Vệ với thầy cô môn ý kiến đóng góp bạn bè nỗ lực thân đến đồ án chuyên ngành em hoàn thành thời gian quy định với... cầu chủ đầu tư Phương án tối ưu lựa chọn cho tính tốn so sánh với phương án cụ thể SƠ ĐỒ MẶT BẰNG TRƯỜNG Huỳnh Thiệu Vinh SƠ ĐỒ PHÒNG HỌC Huỳnh Thiệu Vinh SƠ Huỳnh Thiệu Vinh ĐỒ PHÒNG GIÁO VIÊN