thiết kế cung cấp điện trung tâm công nghệ thời trang trường cao đẳng công nghệ dệt may thời trang tp.hồ chí minh

Tên đề tài : “Thiết kế cung cấp điện Trung Tâm Công Nghệ Thời Trang - Trường Cao Đẳng Công Nghệ Dệt May Thời Trang TP.Hồ CHí Minh”GIỚI THIỆU Trung Tâm Công Nghệ Thời Trang được khởi công

LỜI CẢM ƠN



Em xin chânh thành cảm ơn quý Thầy Cô Trường Đại học Kỹ Thuật Công

Nghệ TP.HCM, các Thầy Cô trong khoa Điện – Điện Tử đã tận tâm chỉ bảo và giảng

dạy cho em nhiều kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian qua

Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn Thầy Nguyễn Xuân Phú đã tình hướng

dẫn, cung cấp nhiều tài liệu và kinh nghiệm để em luận văn tốt nghiệp này

Tp.Hồ Chí Minh, ngày 19 tháng 01 năm 2008

Sinh viên thực hiện

SV : Nguyễn Lâm Tiến

LỜI MỞ ĐẦU

Trong quá trình phát triển Công Nghiệp Hoá – Hiện Đại Hoá đất nước ta thìcông nghiệp điện lực giữ vai trò hết sức quan trọng Vì năng lượng điện được sử dụngphổ biến và rộng rãi nước ta

Nhu cầu điện năng tăng lên không ngừng và nhu cầu sử dụng điện ngày cangcao của con người, việc nâng cao chất lượng điện năng, an toàn và tiết kiệm điện trong

sử dụng hết sức cần thiết

Hệ thống điện ngày càng phức tạp, đòi hỏi việc thiết kế cung cấp có nhiệm vụ

đề ra phương án cung cấp điện hợp lý và tối ưu sẽ đem lại hiệu quả kinh tế cao Đồngthời vận hành và sửa chữa dễ dàng…

Trong đợt làm luận văn tốt nghiệp cuối khoá, bằng vốn kiến thức đã học cùng

với sự hướng dẫn của Thầy Nguyễn Xuân Phú và sự hổ trợ của bạn bè Em xin trình bày đề tài “Thiết kế cung cấp điện Trung Tâm Công Nghệ Thời Trang trường

Cao Đẳng Công Nghệ Dệt May Thời Trang TP.Hồ Chí Minh”

Qua luận văn này đã giúp em cũng cố và hiểu biết thêm về kiến thức đã học và.Tuy nhiên do nguồn tài liệu và vốn kiến thức có hạn, thời gian thực hiện đề tài tươngđối ngắn Do đó không tránh khỏi những sai xót Rất kính mong nhận được sự góp ýcủa quý Thầy Cô và các bạn

Qua đây em xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô trong khoa Điện – Điện Tử

trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Tp.HCM trong quá trình học tập đã cung cấp cho

em những kiến thức cơ bản để em hoàn thành luận văn này

Đặc biệt, em xin cảm ơn rất nhiều Thầy Nguyễn Xuân Phú đã tận tâm giúp đỡ

em trong suốt quá trình làm luận văn

Tp.Hồ Chí Minh, ngày 19 tháng 01 năm 2008

Sinh viên thực hiện

SV : Nguyễn Lâm Tiến

MỤC LỤC

Trang LỜI CẢM ƠN LỜI MỞ ĐẦU GIỚI THIỆU 6

Chương 1 : - XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI VÀ TÂM PHỤ TẢI - 7

1.1.Các đại lượng và hệ số tính toán .7

1.2.Tính toán cụ thể cho tòa nhà 10

1.2.1.Tầng trệt 10

1.2.2.Tầng 1 14

1.2.3.Tầng 2 19

Chương 2: - XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN – 23

2.1.Các công thức 23

2.2.Tính toán cụ thể .23

2.2.1.Tầng trệt 23

2.2.2.Tầng 1 24

22.3.Tầng 2 25

Chương 3: - PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN - 28

3.1.Khái quát 28

3.2.Lựa chọn sơ đồ cung cấp điện, sơ đồ trạm biến áp, so sánh kinh tế 28

3.2.1.Chọn điện áp định mức của mạng điện .28

3.2.2.Chọn nguồn điện .28

3.2.3.Chọn sơ đồ mạng điện áp cao 29

3.2.4.Sơ đồ mạng điện áp thấp .30

3.2.5.Chọn sơ đồ trạm biến áp (TBA) 31

Chương 4 : - CẤU TRÚC VÀ BỐ TRÍ TRẠM BIẾN ÁP - 38

4.1.Khái quát và phân loại 38

4.2.Chọn vị trí TBA .38

Chương 5 : - CHỌN CÁC PHẦN DẪN ĐIỆN VÀ CÁCH ĐI DÂY - 41 5.1.Tổng quát 41

5.1.1.Thanh góp 41

5.1.2.Dây dẫn .41

5.1.3.Cách chọn dây, cáp 41

5.2.Xác định phần dẫn điện cụ thể cho toà nhà 42

5.2.1.Chọn dây dẫn đương dây trên không 42

5.2.2.Chọn thanh cứng tủ phân phối 43

5.2.3.Chọn cáp hạ áp từ máy biến áp (MBA) đến các tủ phân phối 44

Chương 6 : - CHỌN CÁC KHÍ CỤ ĐIỆN - 48

6.1.Tổng quát 48

6.2.Lựa chọn các khí cụ điện 48

6.2.1.Chọn Aptomat .48

6.2.2.Chọn cầu chì .48

6.2.3.Lựa chọn biến dòng (BI) 48

6.2.4.Chọn chống sét van (CSV) 49

6.3.Tính toán lựa chọn cụ thể cho toà nhà 49

6.3.1.Chọn cầu chì tự rơi (FCO) 49

6.3.2.Chọn chống sét van (CSV) 50

6.3.3.Chọn BI .50

6.4.Chọn Aptomat 51

Chương 7 : -TÍNH TOÁN TỔN THẤT ĐIỆN ÁP, ĐIỆN NĂNG - 54

7.1.Khái niệm chung về tổn thất .54

7.1.1.Tổn thất điện áp trong mạng điện 54

7.1.2.Tính toán tổn thất điện áp cụ thể đối với toà nhà 54

7.1.3.Tổn thất công suất và tổn thất điện năng 57

7.1.4.Tính toán cụ thể tổn thất công suất và tổn thất điện năng toà nhà .57

7.2.Tính ngắn mạch 59

7.2.1.Khái niệm……… 59

7.2.2.Tính ngắn mạch và kiểm tra Aptomat cụ thể cho tòa nhà……….60

Chương 8 : - NÂNG CAO HỆ SỐ COS - 68

8.1.Ý nghĩa của việc nâng cao hệ số cos 68

8.2.Tính toán dung lượng bù cho toà nhà .69

Chương 9 : - THIẾT KẾ CHỐNG SÉT - 72

9.1.Khái niệm 72

9.2.Nguyên lí hoạt động của kim thu sét 72

9.3.Một số kĩ thuật chống sét mới hiện nay 73

9.3.1.Kế hoạch thực hiên 6 điểm………73

9.3.2.Thiết bị chống sét tia tiên đạo 73

9.4.Tính toán chống sét cho toà nhà 75

Chương 10 : -THIẾT KẾ AN TOÀN ĐIỆN - 76

10.1.Tổng quan về nối đất 76

10.2.Sơ đồ nối đất 77

10.2.1.Các định nghĩa 77

10.2.2.Liên kết 78

10.3.Các loại sơ đồ hệ thống nối đất 79

10.3.1.Sơ đồ TT 79

10.3.2.Sơ đồ TN 80

10.3.3.Sơ đồ IT 81

10.4.Đặc tính của sơ đò TT, TN và IC 82

10.4.1.Sơ đồ TT 82

10.4.2.Sơ đồ TN-C 83

10.4.3.Sơ đồ TN-S 83

10.4.4.Sơ đồ IT 84

10.5.Tính toán nối đất 84

10.5.1.Thiết kế nối đất cho trạm biến áp 84

10.5.2.Thiết kế nối đất chông sét 86

Chương 11 : - CHIẾU SÁNG - 87

11.1.Lý thuyết cơ sở 87

11.1.1.Yêu cầu chung đối với hệ thống chiếu sáng 87

11.1.2.Lựa chọn các hệ thông chiếu sáng 87

11.1.3.Các khái niệm về các đại lượng cơ bản trong chiếu sáng 88

11.1.4.Các phương pháp tính toán 89

11.1.5.Các loại nguồn sáng 90

11.2.Tính toán chiếu sáng 92

11.3.Tính toán bằng phần mềm Luxicon 94

11.3.1.Giới thiệu phần mền Luxicon 94

11.3.2.Tính toán chiếu sáng bằng phần mền 94

KẾT LUẬN 103

TÀI LIỆU THAM KHẢO 104

Tên đề tài : “Thiết kế cung cấp điện Trung Tâm Công Nghệ Thời Trang - Trường Cao Đẳng Công Nghệ Dệt May Thời Trang TP.Hồ CHí Minh”

GIỚI THIỆU

Trung Tâm Công Nghệ Thời Trang được khởi công xây dựng và đưa vào hoạtđộng vào năm 2004,là một trong tổng số 8 khối tòa nhà phục vụ cho công tác dạy vàhọc của Trường Cao Đẳng Công Nghiệp Dệt May & Thời Trang Tp.Hồ Chí Minh Domục đích sử dụng của tòa nhà là một Trung Tâm Công Nghệ Thời Trang nên tòa nhàđược thiết kế xây dựng khác với các trường học thông thường Nên việc lắp đặt thiết bịcung yêu cầu đòi hỏi kĩ thuật cao chính xác, đáp ứng được nhu cầu dạy và học

Địa chỉ :568 Kha Vạn Cân – P.Linh Đông – Q.Thủ Đức – Tp.Hồ Chí Minh

Diện tích sàn : 2340 m2

Gồm 3 tầng, một tầng trệt và 2 lầu

Chiều cao công trình 15,7 m

Hình Phối Cảnh Trung Tâm Công Nghệ May Thời Trang

Chương 1 : - XÁC ĐỊNH TÂM PHỤ TẢI –

1.1 Các đại lượng và hệ số tính toán:

1 Mục đích: Xác định phụ tải tính toán làm cơ sở cho lựa chọn dây dẫn và các

thiết bị trong lưới

- Hệ số sử dụng (Ksd ) : Là tỉ số giửa công suất tác dụng trung bình

hộ tiêu thụ và công suất định mức của nó

n

đmi sdi

p

p K

1

1

Với n: số thiết bị trong nhóm

Pđmi : Công suất định mức của thiết bị thứ i

- Hệ số công suất tác dụng cực đại (kmax):

Là tỉ số giửa công suất tính toán và công suất tác dụng trung bình

Kmax=

tb

tt

p p

- Hệ số nhu cầu: là tỉ số giửa công suất tính toán và công suất định mức

Knc=

đm

tt

p p

tt

p p

1

Đối với đường dây cao áp của hệ thống cung cấp điện trong xí nghiệp lấy gần

34, NXB Khoa học – Kỹ thuật

3 Một vài đại lượng tính toán cơ bản

- Công suất định mức: Là công suất của thiết bị dùng điện đuợc ghi trênnhãn máy hay lý lịch máy Đối với động cơ điện, cồng suất định mức được ghitrên nhãn máy chính là công suất cơ trên trục cơ

Công suất đầu vào của động cơ gọi là công suất đặt

- Phụ tải trung bình (Ptb) : Là một đặc trưng tĩnh cơ bản của phụ tảitrong một khoảng thời gian nào đó.

- Phụ tải tính toán (Ptt): Là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tươngđương với phụ tải thực tế ( biến đổi ) về mặt hiệu ứng nhiệt lớn nhất Nói cáchkhác, phụ tải tính toán củng làm nóng dây dẫn lên tới nhiệt độ bằng nhiệt độ lớnnhất do phụ tải thực tế gây ra

Mối quan hệ giựa phụ tải tính toán với các phụ tải khác được nêu trong bất đẳngthức sau: Pmax≥ Ptt ≥ Ptb

II Các phương pháp xác định phụ tải tính toán ( Các phương pháp trình bài dướiđây là những phương pháp tính gần đúng ) Theo sách cung cấp điện, trang 38,Nguyễn Xuân Phú ( chủ biên ),NXB Khoa học – Kỷ thuật

1 Theo sức tiêu hao điện năng trên đơn vị sản phẩm

Đối với các hộ tiêu thụ có đồ thị phụ tải thực tế không đổi, phụ tải tínhtoán bằng phụ tải trung bình và được xác định theo công thức:

Tca : thời gian của ca phụ tải lớn nhất ( h )

W0: Suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm (kWh/1 đơn

vị sản phẩm )

2 Theo công suất đặt và hệ số yêu cầu

Phụ tải tính toán của nhóm hộ tiêu thụ có cùng chế độ làm việc được xácđịnh như sau: Ptt = Knc 

n dmi

P

1

Với : Pđ - công suất đặt (Pđ = Pđm)

Knc- Hệ số nhu cầu của nhóm thiết bị tiêu thụ đặt trưng lấy trongcác tài liệu tra cứu

n tt

P

1

: Tổng phụ tải tác dụng tính toán của các nhóm phụ tải



n tt

Q

1

: Tổng phụ tải phản kháng tính toán của nhóm phụ tải

3 Tính theo suất phụ tải trênmột đơn vị diện tích

Ptt = P0.FVới F- Diện tích sử dụng ( m2)

P0- Công suất trên một đơn vị diện tích ( W/m2 )

4 Phương pháp tính theo hệ số cực đại Kmaxvà công suất trung bình Ptb cầntính:

- Số thiết bị làm việc hiệu qủa: nhq =





n đmi

n đmi

P P

1 2 1

2

)(

- phụ tải tính toán của nhóm tiêu thụ có đồ thị biến đổi dược xac địnhtheo công suất trung bìnhvà hệ số cực đại như sau:

1



Với n là số thiết bị thực tế của nhóm

Khi n < 3 và nhq< 4 thì ta tính theo công thức:

n

pti đmi

Đối với nhóm thiết bị có chế độ làm việc lâu dài với đồ thị phụ tải bằng phẳngthì có thể lấy hệ số phụ tải bằng 1 Do đó:

3.Độ rọi yêu cầu : Chọn Etc = 150lux

4.Chọn hệ chiếu sáng : Chung đều

16.Kiểm tra độ rọi trên bề mặt làm việc



17.Phân bố các bộ đèn: NBĐ = 8 bộ, chia 2 dãy, mỗi dãy 4 bộ

Sao cho Lngang = 3,5 (m) < Lngangmax = 2Htt = 2.4,8= 9,6(m)

3.Độ rọi yêu cầu : Chọn Etc = 200lux

4.Chọn hệ chiếu sáng : Chung đều

16.Kiểm tra độ rọi trên bề mặt làm việc



17.Phân bố các bộ đèn: NBĐ = 48 bộ, chia 8 dãy, mỗi dãy 6 bộ

Sao cho Lngang = 3,5 (m) < Lngangmax = 2Htt = 2.4,8= 9,6(m)

3.Độ rọi yêu cầu : Chọn Etc = 200 lux

4.Chọn hệ chiếu sáng : Chung đều

16.Kiểm tra độ rọi trên bề mặt làm việc

17.Phân bố các bộ đèn: NBĐ = 6 bộ, chia 2 dãy, mỗi dãy 3 bộ

Sao cho Lngang = 4 (m) < Lngangmax = 2Htt = 2.4,8= 9,6(m)

Trong xưởng may cón có máy may và quạt làm mát

Công suất tính toán của số máy may toàn xưởng may

Cứ 2m2 ta đặt một máy may,với diện tích 600m2 ta đặt 300 máy may

Mỗi máy may có công suất là 50W

Vậy ta có được công suất tính toán :

P tt = 300.50 = 15000 (W) = 15 (KW)

Với Cosφ = 0,7 => tgφ =1.02

Qtt = 15 1.02 = 15,3 (KVar)

Công suất tính toán của toàn bộ số quạt làm mát xưởng may

Cứ 30 m2 ta đặt 1 máy quạt làm mát

Với diện tích 600m2 ta có tất cả 20 máy quạt làm mát

Mỗi máy quạt trần có công suất 75W

Vậy công suất tính toán là:

3.Độ rọi yêu cầu : Chọn Etc = 350lux

4.Chọn hệ chiếu sáng : Chung đều

16.Kiểm tra độ rọi trên bề mặt làm việc



17.Phân bố các bộ đèn: NBĐ = 54 bộ, chia 9 dãy, mỗi dãy 6 bộ

Sao cho Lngang = 3,5 (m) < Lngangmax = 2Htt = 2.4,8= 9,6(m)

3.Độ rọi yêu cầu : Chọn Etc = 300lux

4.Chọn hệ chiếu sáng : Chung đều

16.Kiểm tra độ rọi trên bề mặt làm việc



17.Phân bố các bộ đèn: NBĐ = 15 bộ, chia 5 dãy, mỗi dãy 3 bộ

Sao cho Lngang = 3,75 (m) < Lngangmax = 2Htt = 2.4,8= 9,6(m)

4 Quạt thông gió 0,045 14,5 19,5

Với diện tích 108m2 ta có tất cả 3 máy quạt làm mát

Mỗi máy quạt trần có công suất 75W

Vậy công suất tính toán là:

3.Độ rọi yêu cầu : Chọn Etc = 300lux

4.Chọn hệ chiếu sáng : Chung đều

16.Kiểm tra độ rọi trên bề mặt làm việc



17.Phân bố các bộ đèn: NBĐ = 15 bộ, chia 5 dãy, mỗi dãy 3 bộ

Sao cho Lngang = 3,75 (m) < Lngangmax = 2Htt = 2.4,8= 9,6(m)

Chiếu sáng cầu thang :

Mỗi cầu thang ta đặt một bóng đèn huỳnh quanh trắng nóng

Tm = 2950K, Ra = 53, Pđ = 36 (W), đ =3000 (lm)

Loại Profil paralume aluminium, Cấp bộ đèn : 0,62E

Chiếu sáng lối đi lên cầu thang ,mà tòa nhà có 2 tầng nên ta chỉ chọn 2 bóng chiếusáng cầu thang

Mỗi cầu thang chỉ đặt một bóng chiếu sáng lối đi lên từng tầng

Nên ta có công suất của chiếu sáng cầu thang là:

P ttcs-CT = NBĐ.nbóng/1bộ.(Pđèn + Pballast) = 2.1.(0,036 + 10%.0,036) = 0,0792 KW

Q ttcs-CT = Pttcs.tg =0,0792.0,619 = 0,049KVAR

Phụ tải tính toán thang máy

Công thức, số liệu lấy từ TCXD 27:1991, trang 24

Ptt K n Pnc  T ni PV Pgi

Trong đó : Ptt = Phụ tải tính toán của các thang máy (KW)

nT = Số lượng các thang máy

Pni = Công suất đặt của các thang máy (KW)

Pgi = Công suất của hãm điện từ của các khí cụ điện điều khiển và các đèn điện trong

Công thức, số liệu lấy từ TCXD 27:1991, trang 24

b.Phụ tải tính toán bơm nước phòng cháy chữa cháy (PCCC) toàn tòa nhà

Công thức, số liệu lấy từ TCXD 27:1991, trang 24

Số bộ đèn

P đ (W)

∑P đ+ballast (KW)

Chương 2 : - XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN –

Đối với thiết bị ổ cắm tầng trệt ta chọn hệ số K đt = 0,4

Xuân Phú-Nguyễn Công Hiên-Nguyễn Bội Khuê) trang 33.

Nên từ số liệu tính toán chiếu sáng ở trên ta tính Ptt và Qtt chiếu sáng tầng trệt như sau:

P 1tb (KW)

P đm (KW) K nc cos/tgtg P tt

(KW)

Q tt (Kvar)

1

2.2.2TẦNG 1

Khu xưởng may: Ta cung tính giống như các thiết bị tầng trệt

Đối với thiết bị chiếu sáng ta lấy K nc = 0,8 Tra theo sách Cung Cấp Điện (Nguyễn

Xuân Phú-Nguyễn Công Hiên-Nguyễn Bội Khuê) trang 33.

Nên từ số liệu tính toán chiếu sáng ở trên ta tính Ptt và Qtt chiếu sáng xưởng may nhưsau:

P ttcs-XM = 4,2768 0,8 = 3,4215(KW) => Q ttcs-XM = 3,4215 0,619 = 2,1179 (KVAR)

Trong xưởng may còn có các thiết bị và được tính toán như sau:

Thiết bị máy may có K nc =0,95; cos= 0,7

Q tt-XM = Q tt + Q ttcs-XM + P ttMM + P ttMQ = 10,69 + 2,1179+8,821 +0,9 = 22,5289(Kvar)

Hệ số công suất trung bình xác định như sau :

1

Khu văn phòng may :

Đối với thiết bị ổ cắm khu văn phòng may ta chọn hệ số K đt = 0,8

Xuân Phú-Nguyễn Công Hiên-Nguyễn Bội Khuê) trang 33

Nên từ số liệu tính toán chiếu sáng ở trên ta tính Ptt và Qtt chiếu sáng xưởng may nhưsau :

tt (Kvar)

Quạt

thông

Khu vực WC

Chỉ có thiết bị chiếu sáng,nên ta tính như trên

Xuân Phú-Nguyễn Công Hiên-Nguyễn Bội Khuê) trang 33.

Nên từ số liệu tính toán chiếu sáng ở trên ta tính Ptt và Qtt chiếu sáng khu vưc WC nhưsau:

1

2.2.3TẦNG 2

Giống như tầng 1 chỉ khác tầng 1 là khu vực văn phòng thành khu vực cắt

Nên trong tầng này ta chỉ thay cách tính toán khu vực văn phòng may thành khu vựccắt

Khu vực cắt

Đối với thiết bị ổ cắm khu văn phòng may ta chọn hệ số K đt = 0,4

Xuân Phú-Nguyễn Công Hiên-Nguyễn Bội Khuê) trang 33

Nên từ số liệu tính toán chiếu sáng ở trên ta tính Ptt và Qtt chiếu sáng khu vực cắt nhưsau :

P ttcs-KVC = 1,188 0,8 = 0,9504(KW) => Q ttcs-KVC = 0.9504 0,619 = 0,5883 (KVAR)

Thiết bị lượng Số P 1tb

đm (KW) K nc cos/tgtg P tt

tt (Kvar)

Khu vực WC

Chỉ có thiết bị chiếu sáng,nên ta tính như trên

Xuân Phú-Nguyễn Công Hiên-Nguyễn Bội Khuê) trang 33.

Nên từ số liệu tính toán chiếu sáng ở trên ta tính Ptt và Qtt chiếu sáng khu vưc WC như sau:

1

Chiếu sáng cầu thang :

Chọn số liệu đã chon ở trên ta có : Cos =0,85

P ttcs-CT = NBĐ.nbóng/1bộ.(Pđèn + Pballast) = 2.1.(0,036 + 10%.0,036) = 0,0792 KW

Q ttcs-CT = Pttcs.tg =0,0792.0,619 = 0,049KVAR

Phụ tải tính toán thang máy

Chọn số liệu tính toán ở trên , cos = 0,6 => tg = 1,33

Phụ tải tính toán bơm nước toàn tòa nhà

a Phụ tải tính toán bơm nước sinh hoạt toàn tòa nhà

Công thức, số liệu lấy từ TCXD 27:1991, trang 24

cos = 0,8 => tg = 0,75 ; Knc = 0,1 ; Ptt BSH K Pnc ñm 0,1.10 1(KW)

Qtt BSH  tg Ptt B 0,75.1 0,75(KVAR)

b.Phụ tải tính toán bơm nước phòng cháy chữa cháy (PCCC) toàn tòa nhà

Công thức, số liệu lấy từ TCXD 27:1991, trang 24 ; cos = 0,8 => tg = 0,75

Phụ tải tính toán tổng cho toàn toà nhà (có xét đến K đt ) : Chọn K đt = 0,95

Công suất tác dụng của toàn toà nhà:

Pñmi1

Chương 3 : -PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP

- Đảm bảo chất lượng điện, tức là đảm bảo tần số và điện áp nằm trong phạm vi chophép.

- Đảm bảo độ tin cậy, tính liên tục cung cấp điện phụ hợp với yêu cầu phụ tải

- Thuận lợi trong vận hành, lắp ráp và sửa chữa

- Có các chỉ tiêu kinh tế và kĩ thuật hợp lý

Ngoài ra : khi thiết kế công trình cụ thể ta phải xem các yếu tố của quá trìnhcông nghệ, khả năng cấp vốn và thiết bị, tay nghề công nhân…

3.2.Lựa chọn sơ đồ cung cấp điện, sơ đồ trạm biến áp, so sánh kinh tế.

3.2.1.Chọn điện áp định mức của mạng điện

Lựa chọn hợp lý cấp điện áp định mức là một trong những nhiệm vụ quantrọng Vì ảnh hưởng đến các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật như vốn đầu tư, tổn thất điệnnăng, phí kim loại màu…Trị số điện áp lựa chọn lớn sẽ nâng cao khả năng tải củađường dây, làm giảm tổn thất điện áp, điện năng…song lại làm tăng giá thành côngtrình đường dây và thiết bị khác

Ta có : Công suất biểu kiến của toàn toà nhà:

Tuỳ theo mô hình của hệ thống cung cấp điện có thể là : máy phát thuỷđiện, nhiệt điện, trạm biến áp khu vực, hoặc trạm biến áp phân phối…

Đối với toà nhà này ta chọn đường dây trên không 10KV một lộ đến, làmnguồn cung cấp điện cho toà nhà, vừa dễ lắp đặt và vừa đủ công suất

3.2.3.Chọn sơ đồ mạng điện áp cao (từ đường dây trên không 10KV đến trạm biến áp của toà nhà )

Vì toà nhà là phụ tải loại 3 (ít quan trọng) nên ta chỉ cần cung cấp điện một lộ đến Với 1 đường dây cung cấp và toà nhà có trạm phân phối chính Có 2 máy biến áp nhậnđiện từ đường dây 10KV trên không

A A A V

KWh

DDK-10KV

Với 1 đường dây cung cấp và toà nhà có trạm phân phối chính Có 1 máy biến áp

nhận điện từ đường dây 10KV trên không

A A A V KWh

DDK-10KV

Với 1 đường dây cung cấp và toà nhà có trạm phân phối chính Có 1 máy biến áp nhận điện từ đường dây 10KV trên không.Và 1 máy phát dự phòng chạy dầu

Trang thiết bị điện gồm : trang thiết bị điện tiêu thụ và lưới điện

Lưới điện cung cấp cho toà nhà, ta chọn sơ đồ hình tia Vì sơ đồ nàyđơn giản, dễ vậnhành, dễ thao tác

Sơ đồ hình tia một điểm phân phối, được cung cấp bằng 1 lộ riêng đi từ 1 điểm chung

3.2.4.Chọn sơ đồ trạm biến áp (TBA )

Từ công suất biểu kiến tính toán của toàn toà nhà :

Stt 123,18

Có thể sơ bộ so sánh 3 phương án cung cấp điện cho toà nhà

Tra bảng MBA sách Hướng Dẫn Đồ Án Cung Cấp Điện,Trang 60, tác giả Phan ThanhBình, Dương Lan Hương, Phan Thị Thu Vân, chọn MBA do ABB chế tạo có cácthông số kỹ thuật sau :

Công

suất

(KVA)

Điện áp (KV)

P 0 (W) P

N

N (%)

Dòng điện không tải (i%)

Kích thước, mm Dài- rộng- cao

Trọng lượng (Kg)

Giá (x1000đồng)

730-

770-

- Phương án 1 : Đặt 2 MBA, mỗi máy 100KVA

- Phương án 2 : Đặt 1 MBA,công suất 160KVA

- Phương án 3 : Đặt 1 MBA,công suất 160KVA, và 1 máy phát dự phòng công suất

Tính toán so sánh kinh tế 3 phương án về phương diện chi phí vận hành và vốn đầu tư

bé nhất Công thức lấy từ sách Cung Cấp Điện, thầy Nguyễn Xuân Phú (chủ biên),NXB khoa học kĩ thuật, trang 78

a.Chí phí vận hành hằng năm bé nhất

Trong thành phần chi phí vận hành hằng năm thì chi phí về tổn thất điện năng chiếm vịtrí quan trọng trong chi phí chung Chi phí này sinh ra ở máy biến áp cũng như ở trênđường dây trong thời gian vận hành máy biến áp

- Công thức tính tổn thất trong máy biến áp (MBA)

2St

+ Tổn thất cơng suất tác dụng trên đường dây điện cần thiết để vận chuyển cơngsuất phản kháng là : k Qkt  0 k ( Qkt  0 Qcuộndây)

Với i0% : dịng điện khơng tải MBA (%)

Với kkt : đương lượng kinh tế của cơng suất phản kháng, tức là cơng suất tác dụng mất

trong khoảng 0,02 – 0,15 cĩ thể lấy trung bình là 0,05

+ Tổn thất tồn bộ sẽ là :

2S

Smax : phụ tải max (KVA)

b.Phương án 1 :

Đặt 2 MBA, mỗi máy 100 KVA

Một máy biến áp 100 KVA : 42.800.000 VNĐ

song song đảm nhận công suất từ 72,32 (KVA) Khi đó tổn thất công suất ở chế độ vậnhành 2 MBA 2 x 100 là :

Vì không có đồ thị phụ tải nên ta tính gần đúng A như sau :

Mỗi ngày toà nhà hoạt động công suất lớn nhất trong khoảng 8 giờ

Máy thứ 2 tuy chưa có phụ tải nhưng vẫn chạy và có tổn hao không tải :

Ta bỏ qua tổn hao đồng ∆PN ở thứ cấp máy biến áp

Đường dây ngắn trên không, chọn dây theo điều kiện Jkt Xét Tmax = 3650h Tra bảng

8-6: Trị số Jkt theo Tmax và loại dây, sách Cung Cấp Điện,tác giả Nguyễn Xuân Phú –

Nguyễn Công Hiên-Nguyễn Bội Khuê,nhà xuất bản Khoa Học Kỹ Thuật,trang 274.Chọn Jkt = 1,1 (A/mm2)

Tra bảng 8.9 : Cáp điện lực hạ áp cách điện và vỏ PVC loại ba lõi đồng (mã hiệu

CVV-3-x tiết diện lõi).Sách HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CUNG

CẤP ĐIỆN,tác giả PHAN THỊ THANH BÌNH-DƯƠNG LAN HƯƠNG-PHAN THUVÂN, trang 50

Chọn F = 3,5 mm2 ,Icp = 27A ; r0 = 5,3 (/Km) ; x0 = 0,128 (/Km)

Kiểm tra lại dây dẫn theo điều kiện dòng sự cố

Isc = 2.Itt = 2.3,56 = 7,12 (A) < Icp = 27 (A)

Vậy dây F = 3,5 mm2 đạt yêu cầu

+ Ưu điểm phương án 1 :

Tính liên tục cung cấp điện cao vì khi một MBA bị sự cố thì MBA còn lại vẫn đảmbảo cung cấp điện trong thời gian cho phép

+ Khuyết điểm phương án 1 :

Ta không thể can thiệp cắt điện phía cao áp 10KV nên khi vận hành 1 máy (tải nhỏ) tavẫn phải chịu tổn hao không tải máy còn lại Vì vậy tổn hao tổng lớn Ngoài ra diệntích và chi phí xây dựng cũng như vận hành là rất lớn

c.Phương án 2 : Đặt 1 MBA, công suất 160 KVA

- Khi vận hành 1 máy :

Vì không có đồ thị phụ tải nên ta tính gần đúng A như sau

Khi vận hành với công suất nhỏ nhất khoảng 72,32 (KVA), và lúc vận hành lớn nhất

Đường dây ngắn trên không, chọn dây theo điều kiện Jkt Xét Tmax = 3650h Tra bảng

8-6: Trị số J kt theo Tmax và loại dây, sách Cung Cấp Điện,tác giả Nguyễn Xuân Phú –

Nguyễn Công Hiên-Nguyễn Bội Khuê,nhà xuất bản Khoa Học Kỹ Thuật,trang 274.Chọn Jkt = 1,1 (A/mm2)

Chọn F = 3,5 mm2 ,Icp = 27A ; r0 = 5,3 (/Km) ; x0 = 0,128 (/Km)

Kiểm tra lại dây dẫn theo điều kiện dòng sự cố

Isc = 2.Itt = 2.3,56 = 7,12 (A) < Icp = 27 (A)

+ Ưu điểm phương án 2 : Tổn hao ít, chi phí vận hành thấp Vì chỉ có 1 máy nên

có thể xây dựng trạm treo trên cột, ít chiếm diện tích

+ Khuyết điểm phương án 2 : Tính cung cấp điện không cao, khi MBA hư thì mất

điện hoàn toàn

- Vậy tổn hao phương án 1 lớn phương án 2 là :

So sánh 2 phương án về vốn đầu tư

Phương án 1 : Tiền xây dựng trạm 40.106 đồng

Tiền mua 2 MBA 100 (KVA) là 85.600.000 đồng

Tổng đầu tư là 125.600.000 đồng

Phương án 2 : Tiền xây dựng trạm 30.106 đồng

Tiền mua 1 MBA 160 (KVA) là 62.800.000 đồng

Tổng đầu tư là 92.800.000 đồng

Dùng phương án 1 phải đầu tư thêm : 32.800.000 đồng

Dùng phương án 1 phải chịu tổn thất hơn phương án 2 : 7.551.720 đồng/năm

So sánh về phương diện đảm bảo cung cấp điện Phương án 1 : Khi 1 MBA hư Vì MBA đặt ngoài trời nên cho phép quá tải 30%

nghĩa là 100.1,3 = 130 (KVA) => Đảm bảo cung cấp điện

Phương án 2 : Khi MBA hư thì mất điện hoàn toàn Vì vậy phương án 1 có ưu điểm

cung cấp điện liên tục hơn phương án 2 Nhưng phương án 1 có vốn đầu tư và chịu tổnhao rất lớn Nên ta chọn phương án 2

d Phương án 3 : Đặt 1 MBA, công suất 160 KVA, và 1 máy phát dự phòng công suất

Phương án này có các chỉ tiêu giống phương án 2 Nhưng chỉ cần đầu tư thêm 1 máyphát dự phòng

Phương án 3 : Tiền xây dựng trạm 30.000.000đồng

Tiền mua 1 MBA 160 (KVA) là 62.800.000 đồng

Tiền mua máy phát dự phòng là 20.000.000đồng

Tổng đầu tư là 112.800.00 đồngTuy ta phải đầu tư thêm 20.000.000đồng mua máy phát (so với phương án 2) nhưngđảm bảo tính cung cấp điện cao hơn Đảm bảo cho tính hoạt động liên tục hộ loại 2

Kết luận : Ta chọn phương án 3.Vì đảm bảo

+ Chiếm diện tích ít, tiền xây dựng thấp

+ Đảm bảo tính liên tục cung cấp điện

+ Chi phí vận hành hàng năm nhỏ

Chọn sơ đồ cấp điện cho toà nhà như sau

+ Phía cao áp 10KV ta chọn sơ đồ một máy biến áp lấy điện từ đường dây trênkhông, có tủ phân phối chính

+ Phía hạ áp 0,4KV ta chọn sơ đồ cấp điện hình tia

MF

DDK-10KV

KWh

V A

Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện toà nhà

CHƯƠNG 4 : CẤU TRÚC VÀ BỐ TRÍ TRẠM BIẾN ÁP

4.1 Khái quát và phân loại

Trạm biến áp (TBA) dùng để biến đổi điện năng từ cấp điện áp này sang cấp điện ápkhác Có vai trò rất quan trọng Phân TBA thành 2 loại :

4.1.1: Trạm biến áp trung gian

Nhận điện từ hệ thống cấp 35-220KV biến đổi thành cấp điện áp 10KV hoặc 6KV Cábiệt khi xuống 0,4KV

4.1.2: Trạm biến áp phân xưởng

Trạm này nhận điện từ 10KV, 6KV, hoặc 15KV hoặc 35KV Còn phía thứ cấp có cácloại 220/127V, 380/220V hoặc 660V Về phương diện cấu trúc người ta chia ra trạmngoài trời và trạm trong nhà.

- Trạm ngoài trời : Các thiết bị điện áp cao đều đặt ngoài trời, còn phần phân phối điện

áp thấp thì đặt trong nhà hoặc đặt trong các tủ sắt chuyên dùng Xây dựng trạm ngoàitrời kinh phí thấp hơn so với trạm trong nhà

- Trạm trong nhà : Tất cả các thiết bị đều đặt trong nhà Loại này kinh phí khá tốn

kém.

4.2 Chọn vị trí TBA

Vị trí TBA thoã mãn các yêu cầu sau

- Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp đưa đến

- An toàn, liên tục cung cấp điện

- Thao tác vận hành và quản lý dễ dàng

- Tiết kiệm vốn đầu tư và chi phí vận hành bé

- Vị trí đặt có thể ở độc lập bên ngoài, liền kề với phân xưởng hoặc đặt bên trongphân xưởng

Vậy đối với toà nhà này thì TBA thuộc loại TBA phân xưởng

- Toạ độ tâm vòng tròn phụ tải từng tầng, xác định dựa vào sơ đồ mặt bằng

- Toạ độ tâm phụ tải toà nhà

0 5 10 15 20 25 30 Y(m)

X(m)

5 10 15 20 25 30

A2 (13,6 ; 16 )A1(14 ; 22,4) A3(14; 12,7)

( Tầng trệt có tọa độ A1 ; Tầng 1 có tọa độ A2 ; Tầng 2 có tọa độ A3)

Sơ đồ đường tròn tâm phụ tải trên mặt bằng

Sơ đồ nối dây TBA

Sơ đồ nối dây thoã mãn các yêu cầu sau

- Đảm bảo cung cấp điện theo yêu cầu phụ tải

- Sơ đồ nối dây rõ ràng, thuận tiênh khi vận hành và xử lý sự cố

- An toàn lúc vận hành và sửa chữa

- Hợp lý kinh tế trên cơ sở đảm bảo yêu cầu kỹ thuật

Vì toà nhà là hộ tiêu thụ loại 3 (ít quan trọng) TBA thuộc loại TBA phân xưởng nênchọn phương án chỉ cần 1 lộ đến

A A A V KWh

DDK-10KV

Chọn cấu trúc trạm (TBA)

- Trạm biến áp thuộc TBA phân xưởng loại ngồi trời

- Trọng lượng máy biến áp và các thiết bị tương đối nhỏ

- Cĩ 2 loại trạm bệt và treo

+ Trạm bệt : Máy biến áp đặt trên nền xi măng cốt thép ngay dưới chân cột điện

và xây rào bảo vệ xung quanh với chiều cao 2,5m để ngăn cản người và vật đến gần

SƠ ĐỒ CẤU TRÚC TRẠM BIẾN ÁP TREO

1 - Cầu chì tự rơi (FCO)

2 - Chống sét van (CSV)

3 - Máy biến áp (160KVA)