Lựa chọn hợp lý cấp điện áp định mức là một trong những nhiệm vụ rất quan trọng khi thiết kế cung cấp điện , bỡi vì trị số điện áp ảnh hƣởng trực tiếp đến các chỉ tiêu kinh tế và kỷ thuật nhƣ vốn đầu tƣ, tổn thất điện năng, phí tổn kim loại màu chi phí vận hành … Xuất phát từ trị số phụ tải đã cho , và điện áp đƣợc chọn , ta sẽ tiến hành lựa chọn tất
cả các thiết bị của hệ thống cung cấp điện . Trị số điện áp định mức nếu lựa chọn lớn sẽ nâng cao khả năng tải của đƣờng dây , làm giảm tổn thất điện áp và điện năng , giảm phí tổn thất kim loại màu , song lại làm tăng giá thành cơng trình đƣờng dây và các thiết bị khác .
Trị số điện áp định mức đƣợc xem là hợp lý nhất đĩ là trị số làm cho mạng điện cĩ chi phí tính tốn bé nhất .
Trong thực tế chọn cấp điện áp cần lƣu ý những điểm sau :
+ Cấp điện áp cĩ sẵn của hệ thống hoặc của những hộ tiêu thụ gần, chọn sao cho ta dễ tìm nguồn dự phịng nhất.
+ Trong một khu vực khơng nên chọn nhiều cấp điện áp vì sẽlàm sơ đồ phức tạp + Điện áp của mạng điện cần chọn phù hợp với điện áp của thiết bị cĩ sẵn hoặc cĩ thể dễ dàng mua trên thị trƣờng .
Chọn cấp điện áp định mức cho phía trung thế , phía hạ thế cho hệ thống cung cấp điện trong khu quy hoạch :
Cấp điện áp khu quy hoạch này hiện nay đang sử dụng là 22KV . Do đĩ cấp điện áp phía trung thế sẽ chọn cho hệ thống là 20KV . Ở phía hạ thế phụ tải chủ yếu là phụ tải sinh hoạt nên cấp điện áp đƣợc chọn là 0,4KV , cấp điện áp này đƣợc sử dụng rộng rải đối với hộ tiêu thụ điện sinh hoạt .
6.1.2. Chọn nguồn điện :
Trong hệ thống cung cấp điện , nguồn điện nĩi chung cĩ quan hệ mật thiết với: + Phụ tải
+ Cấp điện áp
+ Sơ đồ cung cấp điện
+ Bảo vệ thiết bị và chế độ vận hành
Do vậy phải xem xét tồn diện khi xác định nguồng điện . Khi cĩ nhiều phƣơng án thì việc chọn nguồn điện phải dựa trên cơ sở tính tốn và so sánh kinh tế – kỷ thuật
Dựa trên sơ đồ mặt bằng và hệ thống điện hiện hữu tại khu quy hoạch . Ta thấy nguồn điện để cung cấp chỉ cĩ một tuyến dây trên khơng 22KV hiện hữu. Nên việc lựa chọn khơng nhiều do đĩ nguồn điện đƣợc chọn là tuyến dây trên khơng 22KV.
6.1.3. Chọn phƣơng án cung cấp điện phía trung thế : a.Chọn phƣơng án đi dây : a.Chọn phƣơng án đi dây :
Để xây dựng phƣơng án đi dây cho hệ thống ta cĩ thể đƣa ra hai phƣơng án đi dây : Phƣơng án 1 :Phƣơng án đi dây nổi :
Ƣu điểm :
- Dể thi cơng cơng trình
- Chi phí đầu tƣ xây dựng thấp
- Dễ phát hiện sự cố , thời gian khắc phục sự cố nhanh với sự cố cáp ngầm Nhƣợc điểm :
- Tính liên tục cung cấp điện khơng cao
- Làm cản trở lối đi trên vỉa hè, khơng thẩm mỷ
- Mức độ an tồn khơng cao, nhất là khi cĩ mƣa giong , cây đổ . Cho nên phải kiểm
tra thƣờng xuyên
Phƣơng án 2 : Phƣơng án đi dây cáp ngầm : Ƣu điểm :
- Tính liên tục cung cấp điện cao - Đảm bảo về mặt mỹ quan
- Phù hợp với xu hƣớng phát triển của thành phố - Mức độ an tồn cao
Nhƣợc điểm : - Chi phí đầu tƣ cao - Khĩ phát hiện sự cố
- Thời gian khắc phục sự cố lâu
Chọn phƣơng án đi dây cho hệ thống cung cấp điện phía trung thế :
So sánh hai phƣơng án đã đƣa ra , mỗi phƣơng án nào cũng cĩ những ƣu và khuyết điểm riêng . Nhƣng đối với lƣới điện thiết kế là một khu dân cƣ . Do vấn đề giới hạn về
diện tích và khơng gian, vẽ mỷ quan, theo xu hƣớng phát triển lƣới điện của thành phố. Nên chúng tơi chọn phƣơng án đi dây cho phần trung thế là phƣơng án đi cáp ngầm là thích hợp.
b.Chọn sơ đồ cung cấp điện :
Phía hạ thế:
Cĩ nhiều sơ đồ đi dây nhƣng phổ biến nhất là 4 sơ đồ sau :
1.Sơ đồ phân phối hình tia:
MBA
DB2 DB3
DB1
MDB
Hình 6.1 Sơ đồ phân phối hình tia
Trong sơ đồ hình tia các tủ phân phối phụ sẽ đƣợc cung cấp điện từ tủ phân phối chính bằng các tuyến dây riêng biệt . Các phụ tải trong từng lơ đất cung cấp điện từ tủ phân phối phụ qua các tuyến dây riêng biệt . Sơ đồ đấu dây hình tia cĩ những ƣu và nhƣợc điểm sau:
Ƣu điểm :
- Vốn đầu tƣ và sụt áp thấp
- Khi cĩ sự cố trên một nhánh nào đĩ thì các nhánh khác vẫn hoạt đơng bình thƣờng
- Độ tin cậy cung cấp điện cao
- Đơn giản trong vận hành và sữa chữa
Nhƣợc điểm :
- Vốn đầu tƣ cao
- Sơ đồ trở nên phức tạp khi cĩ nhiều phụ tải trong nhĩm
- Sụt áp ở các tuyến dây lớn. Nhất là ở cuối tuyến dây
Phạm vi ƣúng dụng : Sơ đồ hình tia thƣờng đƣợc sử dụng để cung cấp cho tủ phân phối chính , các tủ phân phối phụ và các phụ tải cĩ cơng suất lớn.
2.Sơ đồ phân phối hình tia phân nhánh :
MDB
DB1 DB3
DB2
DB4 MBA
Hình 6.2 Sơ đồ phân phối hình tia dạng phân nhánh
Trong sơ đồ đi dây theo kiểu phân nhánh ta cĩ thể cung cấp cho nhiều phụ tải hoặc các tủ phân phối phụ . Dạng sơ đồ này cĩ những ƣu và nhƣợc điểm sau :
Ƣu điểm :
- Giảm đƣợc chi phí xây dựng mạng điện - Cĩ thể phân phối cơng suất đều
- Sơ đồ nối dây đơn giản , dễ thi cơng lắp đặt
Nhƣợc điểm :
- Phức tạp trong vận hành và sữa chữa
- Các thiết bị điện ở cuối đƣờng dây sẽ cĩ độ sụt áp rất lớn khi một trong các thiết bị điện trên cùng tuyến dây khởi động .
DB1 DB2 DB3
DB6 DB5
DB4
Hình 6.3 Sơ đồ phân phối hình tia cĩ liên kết
Dạng sơ đồ này dùng để liên kết giữa các tủ phân phối để làm tăng độ cung cấp điện sự liên kết các tủ phân phối cĩ thể khác nhau .
Ƣu điểm :
- Sơ đồ nối dây đơn giản
- Dể vận hành thi cơng , lắp đặt và sữa chữa
- Độ tin cậy cung cấp điện và tính linh hoạt cao hơn hai sơ đồ trên
Nhƣợc điểm :
- Sụt áp cao, khi cĩ sự cố một đƣờng dây thì đƣờng dây cịn lại sẽ bị quá tải - Khĩ khăn cho việc chọn thiết bị và dây dẫn
- Khĩ phối hợp bảo vệ thiết bị
4. Sơ đồ mạch vịng
Sơ đồ mạch vịng cĩ thể tách rời nhau trong lúc vận hành hoặc liên kết nhau thành một vịng kín để tăng tính linh hoạt ( Điểm A cĩ thể mở hoặc đĩng )
A MDB DB1 DB2 DB3 DB4 DB5 DB6
Hình 6.4 Sơ đồ phân phối dạng mạch vịng
Ƣu điểm :
-Độ sụt áp nhỏ, cĩ khả năng phát triển tải - Tổn th ất điện nằn và cơng suất thấp
- Sơ đồ nối dây đơn giản, dễ thi cơng , lắp đặt
Nhƣợc điểm :
- Khĩ phối hợp các thiết bị bảo vệ - Khĩ vận hành so với các sơ đồ trên
Chọn sơ đồ cung cấp điện phía hạ thế của hệ thống điện khu quy hoạch :
So sánh các sơ đồ đã đƣa ra , mỗi sơ đồ đều cĩ ƣu và nhƣợc điểm riêng . Do phần cung cấp điện hạ thế phải đảm bảo mức độ an tồn , độ tin cây cung cấp điện cao, phải đảm bảo tính liên tục cung cấp điện . Nên chúng em chọn sơ đồ phía hạ áp là sơ đồ mạch vịng. Nhƣng vận hành là sơ đồ hình tia, các sơ đồ này đƣợc dùng rộng rãi cho lƣới điện phân phối .
6.2. Chọn CB tổng và CB các tuyến
Điều kiện để chọn Aptomat :
+ Điện áp định mức : UđmCB Uđmlƣới + Dịng điện định mức : IđmCB Ilvmax + Dịng cắt ngắn mạch : IN IN(3)
6.2.1. Chọn CB tổng :
a.Chọn CB tổng khu vực 1 :
- Dịng điện tính tốn ứng với trạng thái làm việc nặng nề nhất của máy biến áp :
√
√
Ta cĩ sơ đồ tính tốn ngắn mạch ngay sau CB tổng:
Tổng trở đoạn cáp đồng 3x800 +1x400 dài 10m: Với cáp lõi đồng =18,8
Cĩ x0 = 0,0888 0,1 ( theo thơng số cáp XLPE bảng 7.2)
Tổng trờ CB cĩ Iđm =1000A
Với R1 = 0,2. – điện trở tiếp xúc của CB tra bảng 3.9 giáo trình cung cấp điện Nguyễn Xuân Phú.
R2 = 0,085 - điện trở cuộn dây bảo vệ quá dịng của CB tra bảng 3.9 giáo trình cung cấp điện Nguyễn Xuân Phú.
.
= 0,1 – điện kháng cuộn dây bảo vệ quá dịng của CB tra bảng 3.8 giáo trình cung cấp điện Nguyễn Xuân Phú.
Trị số dịng ngắn mạch tại điểm N: √ √ √ √
Chọn CB khơng khi M12 của hãng Merlin Gerin cĩ Iđm =1250A , Uđm = 690V, IN max = 40kA bảng 3.8 trang 150 sổ tay lựa chọn & tra cứu thiết bi điện Ngơ Hồng Quang.
b.Chọn CB tổng khu vực 2:
- Dịng điện tính tốn ứng với trạng thái làm việc nặng nề nhất của máy biến áp :
√
√
Ta cĩ sơ đồ tính tốn ngắn mạch ngay sau CB tổng:
Hình 6.6 Sơ đồ các thành phần tính tốn ngắn mạch trạm T2 Tổng trở đoạn cáp đồng 3x500 +1x400 dài 10m: Với cáp lõi đồng =18,8
Cĩ x0 = 0,094 0,1 (theo thơng số cáp XLPE bảng 7.2)
Tổng trờ CB cĩ Iđm =630 A
Với R1 = 0,25. – điện trở tiếp xúc của CB tra bảng 3.9 giáo trình cung cấp điện Nguyễn Xuân Phú.
R2 = 0,094 - điện trở cuộn dây bảo vệ quá dịng của CB tra bảng 3.9 giáo trình cung cấp điện Nguyễn Xuân Phú.
. = 0,12 – điện kháng cuộn dây bảo vệ quá dịng của CB tra bảng 3.8 giáo trình cung cấp điện Nguyễn Xuân Phú.
Trị số dịng ngắn mạch tại điểm N: √ √ √ √
Chọn CB NS630N của hãng Merlin Gelin cĩ Iđm =630A , Uđm = 690V, IN max = 10kA bảng 3.5 trang 148 sổ tay lựa chọn & tra cứu thiết bi điện Ngơ Hồng Quang
c. Chọn CB tổng khu vực 3 :
- Dịng điện tính tốn ứng với trạng thái làm việc nặng nề nhất của máy biến áp :
√
√
Ta cĩ sơ đồ tính tốn ngắn mạch ngay sau CB tổng:
Hình 6.7 Sơ đồ các thành phần tính tốn ngắn mạch trạm T3
Tổng trở đoạn cáp đồng 3x800 +1x400 dài 10m:
Với cáp lõi đồng =18,8
Cĩ x0 = 0,0888 0,1 ( theo thơng số cáp XLPE bảng 7.2)
Tổng trờ CB cĩ Iđm =1000A
Với R1 = 0,2. – điện trở tiếp xúc của CB tra bảng 3.9 giáo trình cung cấp điện Nguyễn Xuân Phú.
R2 = 0,085 - điện trở cuộn dây bảo vệ quá dịng của CB tra bảng 3.9 giáo trình cung cấp điện Nguyễn Xuân Phú.
. = 0,1 – điện kháng cuộn dây bảo vệ quá dịng của CB tra bảng 3.8 giáo trình cung cấp điện Nguyễn Xuân Phú.
Trị số dịng ngắn mạch tại điểm N: √ √ √ √
Chọn CB C1001N của hãng Merlin Gelin cĩ Iđm =1000A , Uđm = 690V, IN max = 25kA bảng 3.5 trang 148 sổ tay lựa chọn & tra cứu thiết bi điện Ngơ Hồng Quang
6.2.2. Chọn CB cho các tuyến dây
a.Khu 1: Lƣới hạ thế xuất phát từ TBA T1 2x500 kVA gồm 3 lộ Lộ 1: Trục chính đoạn từ TBA đến tủ phân phối LA 1 – 1.
Tuyến này cung cấp điện cho 25 căn hộ và cơng viên 2 với tổng cơng suất tính
∑
Dịng điện tính tốn của tuyến dây:
√
√ (A)
Chọn CB NS400H của hãng Merlin Gelin cĩ Iđm =400A , Uđm = 690V, IN max = 20kA bảng 3.6 trang 149
Lộ 2: Trục chính đoạn từ TBA đến tủ phân phối LA 1 – 7.
Tuyến này cung cấp điện cho 15 căn hộ và cơng viên 1 với tổng cơng suất tính
tốn là:
∑
Dịng điện tính tốn của tuyến dây:
√
√ (A)
Chọn CB NS250H của hãng Merlin Gelin cĩ Iđm =250A , Uđm = 690V, IN max = 10kA bảng 3.6 trang 149
Lộ 3: Trục chính đoạn từ TBA đến tủ phân phối LA 1 – 11.
Tuyến này cung cấp điện cho 20 căn hộ , trạm y tế và nhà trẻ với tổng cơng suất
tính tốn là
∑
√
√ (A)
Chọn CB NS400H của hãng Merlin Gelin cĩ Iđm =400A , Uđm = 690V, IN max = 20kA bảng 3.6 trang 149.
Phụ tải chiếu sáng
Với phụ tải chiếu sáng khu 1 Pcs1 = kW
√
√
Để phù hợp cho phát triển phụ tải, chọn CB NS100H của hãng Merlin Gelin cĩ Iđm = 100A, Uđm = 690V, IN max = 20kA bảng 3.6 trang 149
b.Khu 2 Lƣới hạ thế xuất phát từ TBA T2 2x320 kVA gồm 3 lộ Lộ 1: Trục chính đoạn từ TBA đến tủ phân phối LA 2 – 1.
Tuyến này cung cấp điện cho 20 căn hộ với tổng cơng suất tính tốn là
∑
Dịng điện tính tốn của tuyến dây:
√
√ (A)
Chọn CB NS400H của hãng Merlin Gelin cĩ Iđm =400A , Uđm = 690V, IN max = 10kA bảng 3.6 trang 149
Lộ 2: Trục chính đoạn từ TBA đến tủ phân phối LA 2 – 5.
Tuyến này cung cấp điện cho 20 căn hộ với tổng cơng suất tính tốn là
∑
√
√ (A)
Chọn CB NS400H của hãng Merlin Gelin cĩ Iđm =400A , Uđm = 690V, IN max = 10kA bảng 3.6 trang 149
Lộ 3: Trục chính đoạn từ TBA đến tủ phân phối LA 2 – 9.
Tuyến này cung cấp điện cho 15 căn hộ với tổng cơng suất tính tốn là
∑
Dịng điện tính tốn của tuyến dây:
√
√ (A)
Chọn CB NS250H của hãng Merlin Gelin cĩ Iđm =250A , Uđm = 690V, IN max = 10kA bảng 3.6 trang 149
Phụ tải chiếu sáng
Với phụ tải chiếu sáng khu 1 Pcs2 = kW
√
√
Để phù hợp cho phát triển phụ tải, chọn CB NS100H của hãng Merlin Gelin cĩ Iđm=100A, Uđm = 690V, IN max = 10kA bảng 3.6 trang 149
c. Khu 3: Lƣới hạ thế xuất phát từ TBA T3 2x500 kVA gồm 3 lộ Lộ 1: Trục chính đoạn từ TBA đến tủ phân phối LA 3 – 1.
Tuyến này cung cấp điện cho 24 căn hộ với tổng cơng suất tính tốn là
∑
√
√ (A)
Chọn CB NS400H của hãng Merlin Gelin cĩ Iđm =400A , Uđm = 690V, IN max = 20kA bảng 3.6 trang 149
Lộ 2: Trục chính đoạn từ TBA đến tủ phân phối LA 3 – 9.
Tuyến này cung cấp điện cho 30 căn hộ với tổng cơng suất tính tốn là
∑
Dịng điện tính tốn của tuyến dây:
√
√
Chọn CB NS400H của hãng Merlin Gelin cĩ Iđm =400A , Uđm = 690V, IN max = 20kA bảng 3.6 trang 149
Lộ 3 : Trục chính đoạn từ TBA đến tủ phân phối LA 3 – 16.
Tuyến này cung cấp điện cho 15 căn hộ với tổng cơng suất tính tốn là
∑
Dịng điện tính tốn của tuyến dây: