Các dây dẫn từ trạm biến áp đến các tủ phân phối, tủ động lực và các phụ tải thiết bị được đặt trong ống cách điện đi ngầm trong đất vừa tạo vẻ mỹ quan, đồng thời vừa tạo tính an toàn ch
Trang 1KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BÁO CÁO ĐỒ ÁN 1 THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
ĐỀ SỐ 22
Giáo viên hướng dẫn: Hồ Thanh Phương
TP Hồ Chí Minh, năm 2022
Trang 2đồ án này
Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc và chân thành đến cô Hồ Thanh Phương luôn tận tình hướng dẫn, truyền đạt những kinh nghiệm, kiến thức, sẵn sàng giải đáp thắc mắc là người luôn kiên nhẫn với em, dành thời gian quý báu để hướng dẫn hỗ trợ, giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện đồ án 1 này
Sau khoảng thời gian được cô hướng dẫn tận tình em đã hoàn thành đồ án Đây là kết quả có được nhờ sự tiếp thu kiến thức được truyền đạt bởi các thầy cô của khoa Điện –Điện tử Trường Đại Học Bách Khoa Sự chỉ dẫn này là vô cùng quý báu và quan trọng,thêm vào đó một phần nhờ sự trợ giúp từ bạn bè
Mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng do hiểu biết kiến thức có nhiều hạn chế, thời gian cóhạn và kinh nghiệm thực tế còn ít, nên trong quá trình thực hiện đề tài sẽ không tránh khỏi việc mắc những sai sót nhất định Vì vậy em rất mong có được sự đóng góp ý kiến,đánh giá từ quý thầy, cô và các anh chị sinh viên để giúp em có thể hoàn thiện hơn vào các lần thực hiện
đồ án tiếp theo
Trang 31.2)Phân nhóm phân xưởng……… 4
CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN: CHIẾU SÁNG, TỦ ĐỘNG LỰC ……… 5
2.1)Phụ tải phân xưởng……… ……… 5
2.2)Phụ tải sinh hoạt……… ……… 14
2.2.1)Xác định phụ tải chiếu sáng……… 14
2.2.2)Xác định phụ tải thông gió……… 15
2.2.3)Xác định phụ tải ô cắm……… 17
2.3)Xác định tủ phân phối phân xưởng(TPPPX)……… 19
2.3.1)Xác định tụ bù cho TPPPX……… 20
CHƯƠNG 3: CHỌN MÁY BIẾN ÁP……… 20
3.1 Tổng quan về chọ trạm biến áp, máy biến áp ……… 20
3.1.1 Chọn trạm biến áp ……… 20
3.1.2 Chọn cấp điện áp ……… 21
CHƯƠNG 4: CHỌN DÂY DẪN VÀ THIẾT BỊ BẢO VỆ……… 22
4.1 Lựa chọn dây dẫn……… 22
4.1.1 Điều kiện lựa chọn dây dẫn……… 22
4.1.2 Lựa chọn dây dẫn……… 22
4.2 Kiểm tra sụt áp……… ……… 38
4.3 Tính toán ngắn mạch……… 41
4.3.1 Tính ngắn mạch 3 pha ……… 41
4.3.2 Tính toán ngắn mạch 1 pha chạm đất……… 43
4.4 Chọn CB……… 46
Trang 4móc được sử dụng ở mức độ cao và làm việc liên tục tần suất lớn
Nguồn điện cung cấp cho phân xưởng được lấy từ nguồn điện quốc gia 22kV qua máy biến áp chuyển xuống cấp 0,4kV cung cấp cho phân xưởng, chiếu sáng trong phân xưởng dùng hình thức chiếu sáng chung đều, điện áp sử dụng 220V Các dây dẫn từ trạm biến áp đến các tủ phân phối, tủ động lực và các phụ tải thiết bị được đặt trong ống cách điện đi ngầm trong đất vừa tạo vẻ mỹ quan, đồng thời vừa tạo tính an toàn cho nhà máy
Cụ thể xưởng dệt cần được thiết kế cung cấp điện có kích thước như sau:
Kích thước: Dài x Rộng = 115m x 50m Diện tích: 5750 (Sơ đồ mặt bằng , sơ đồ đi dây được đính kèm với quyển báo cáo.)
Công nghệ hoạt động:Sợi thành phẩm Canh Hồ Co Dệt Vải mặt hoàn tất
Xuất tiêu thụ
1.2)Phân nhóm phân xưởng
Trong mỗi phân xưởng thường có nhiều thiết bị có công suất và chế độ làm việc rất khác nhau,muốn xác định phụ tải tính toán được xác định cần phải phân nhóm thiết bị điện Việc phân nhóm cần tuân theo những nguyên tắc sau:
Các thiết bị cùng một nhóm nên ở gần nhau để làm giảm chiều dài đường dây hạ áp nhờ đó có thể tiết kiệm được vốn đầu tư và tổn thất trên đường dây hạ áp trong phân xưởng
Chế độ làm việc các thiết bị trong nhóm nên giống nhau để thuận lợi cho việc lựa chọn phương thức cung cấp điện cho nhóm
Tổng công suất của nhóm nên xấp xỉ bằng nhau để giảm chung loại tủ động lực
sử dụng
Trang 5Nhóm 1 STT Số lượng Tên thiết bị Ksd cos( Pdm(kW)
7 20 Máy dệt kim 0.70 0.67 9.00
Nhóm 3 KHMB Số lượng Tên thiết bị Ksd cos( Pdm(kW) 8.00 20 Máy dệt kim 0.70 0.67 9.00
Nhóm 4 KHMB Số lượng Tên thiết bị Ksd cos( Pdm(kW)
13 20 Máy dệt CTM 0.55 0.60 12.00
Nhóm 5 KHMB Số lượng Tên thiết bị Ksd cos( Pdm(kW)
11 20 Máy dệt CTD 0.55 0.70 12.00
Nhóm 6 KHMB Số lượng Tên thiết bị Ksd cos( Pdm(kW)
12 20 Máy dệt CTM 0.55 0.70 12.00
Nhóm 7 KHMB Số lượng Tên thiết bị Ksd cos( Pdm(kW)
10 20 Máy dệt kim 0.70 0.67 9.00
Nhóm 8 KHMB Số lượng Tên thiết bị Ksd cos( Pdm(kW)
14 15 Máy dệt CTM 0.55 0.60 12.00
Trang 6Nhóm 9 KHMB Số lượng Tên thiết bị Ksd cos( Pdm(kW)
9 16 Máy dệt kim 0.70 0.67 9.00
CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN
2.1)Phụ tải phân xưởng
Nhóm 1
Nhóm 1 STT Số lượng Tên thiết bị Ksd cos( Pdm(kW) Ptb(kW) Kmm I đm(A) Imm(A)
Trang 7 2 2 2 2 2
2 2
0 2 0
n i n i
i m
Ptbi ni Ksd nhóm
Ksd Kmax
Ksd nhq
Pđmi nhq
Trang 8 0
0
0.7 180
*
m i
i
m Ptbi ni Ksd nhóm
Ksd nhq
tt
Ptt Qtt S
Tính số thiết bị hiệu quả (nhq):
Pđmi nhq
*
m i
i
m Ptbi ni Ksd nhóm
Trang 9Ksd nhq
tt
Ptt Qtt S
0
2
0 ( 0 12)
n i n i
Pđmi nhq
Pđmi
x x
*
m
m i
i
Ptbi ni Ksd nhóm
Trang 10Ksd nhq
0
2
0 ( 0 12)
n i n i
Pđmi nhq
Pđmi
x x
*
m
m i
i
Ptbi ni Ksd nhóm
Ksd nhq
Trang 11Ptt Qtt S
0
2
0 ( 0 12)
n i n i
Pđmi nhq
Pđmi
x x
*
m
m i
i
Ptbi ni Ksd nhóm
Ksd nhq
Trang 122 2 2 2
172.0475 134.6669 218.4846
331.95( ) I
tt
Ptt Qtt S
Pđmi nhq
*
m i
i
m Ptbi ni Ksd nhóm
Ksd nhq
tt
Ptt Qtt S
Trang 131
5 ( 5 12)
n i n i
Pđmi nhq
Pđmi
x x
*
m i
i
m Ptbi ni Ksd nhóm
Ksd nhq
Trang 141 (
6
16 9)
16 9
n i n i
Pđmi nhq
*
m
i m
i Ptbi ni Ksd nhóm
Ksd nhq
tt
Ptt Qtt S
Trang 15Chia phân xưởng thành 9 khu vực chiếu sáng
Chiếu sáng Nhóm dài rộng diện tích( )
Trang 16F- diện tích phân xưởng cos cs – hệ số công suất lưới chiếu sáng (0.75-0.8)
Ta chọn suất tiêu hao công suất P 0 _ cs =15
Khu vực chiếu sáng 1 có diện tích 50x23(m),S=1150( m 2 )
Số lượng chọn
P (kW)
Q (kVar) khu vực
Trang 17Ta chọn loại ổ cắm 1 pha 220V/50Hz có dòng Idm=10(A), hệ số công suất cos=0.8, Ksd=0.6
2 40 1980
Trang 18khu vực 8 nhóm 8 50 11 550 0 2 2640 1980 0.6 3.168 2.376 khu vực 9 nhóm 9 50 12 600 4 2 2640 1980 0.6 9.504 7.128
2.2.3 Xác định phụ tải quạt gió máy lạnh
Ta chọn loại quạt công nghiệp 1 pha , công suất 750W , hệ số công suất lưới sinh hoạt cos=0.78 ,Knc=0.6
thông gió Nhóm dài rộng diện
tích ( ) Pdm(W) cos Số lượng Knc P (kW) Q (kVar)
Trang 19Bảng tổng kết tính toán phân xưởng
Nhóm phụ
tải
Pdm (kW)
Qdm (kVar)
Ptb (kW)
Qtb (kVar) nhq Ptt (kW)
Qtt (kVar) Stt(kVa) Itt(A) Idn(A)
Bảng tổng phụ tải tính toán tủ sinh hoạt, chiếu sáng, thông gió
Bảng phụ tải tính toán phân pha cho tủ sinh hoạt , chiếu sáng ,thông gió
Trang 20, _
_ min
_ 1
49.536 49.908
5.42357687% 15% 49.908
dm pha dm pha i
i n
2.3 Xác định tủ phân phối phân xưởng (TPPPX)
Với 8 tủ động lực và 1 tủ chiếu sáng sinh hoạt, ta chọn hệ số đồng thời cho phân xưởng dệt là Kđt = 0.9
Trong đó: Kdt là số liệu cơ bản để xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng, các xí nghiệp, theo kinh nghiệm vận hành Kdt = (0,85 ÷ 1)
Trang 21*
7.91 ( ) 1738.9 1(
_ _
) 2642.017( )
cos tt tpppx 0.660131
tt tpp fi
x x
p ed
P S
Trang 2224 45.58 1093.9( )
Vì là hộ tiêu thụ loại 2 , ta thiết kế 1 máy biến áp theo tiêu chuẩn phát nóng với Kt=0.8
CHƯƠNG 3: CHỌN MÁY BIẾN ÁP
3.1 Tổng quan về chọ trạm biến áp, máy biến áp
3.1.1 Chọn trạm biến áp
Trạm biến áp dùng để biến đổi điện năn từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác, đóng vai trò rất quan trọng trong hệ thống cung cấp điện Theo nhiệm vụ, người ta phân ra thành hai loại trạm biến áp:
từ hệ thống 35-220kV, biến thành cấp điện áp 15kV, 10kV, hay 6kV, cá biệt có khi xuống 0.4kV
Trạm biến áp phân xưởng: Trạm này nhận điện từ trạm biến áp trung gian và biến đổi thành các cấp điện áp thích hợp phục vụ cho phụ tải của các nhà máy, phân xưởng, hay các hộ tiêu thụ Phía sơ cấp thường có các cấp điện áp: 380/220V, 220/12 V…hoặc 660V
Ta chọn Trạm biến áp phân xưởng cho xưởng dệt
Chọn vị trí, số lượng và công suất trạm biến áp
Nhìn chung vị trí của trạm biến áp cần thỏa mãn các yêu cầu sau:
Tiết kiệm chi phí đầu tư và chi phí vận hành… tuy nhiên vị trí được chọn lựa cuối cùng còn phụ thuộc vào các điều kiện khác như: Đảm bảo không gian không cản trở đến các hoạt động khác, tính mỹ quan v.v…
3.1.2 Chọn cấp điện áp
Trang 23Do nhà máy được cấp điện từ đường dây 22kV, và phụ tải của nhà máy chỉ sử dụng điện áp 220V và 380V Cho nên ta sẽ lắp đặt trạm biến áp giảm áp 22/0.4kV để đưa điện vào cùng cấp cho phụ tải của nhà máy
3.1.3 Chọn sơ đồ cung cấp điện sơ đồ hình tia: Sơ đồ này có ưu điểm độ tin cậy cao, dễ thực hiện các phương án bảo vệ tự động hóa, dễ vận hành…nhưng có nhược điểm là vốn đầu tư cao Sơ đồ hình tia được sử dụng khi có các hộ tiêu thụ tập trung tại điểm phân phối Đối với mạng điện cung cấp cho nhà xưởng dệt, do các thiết bị hầu hết có công suất lớn nên sẽ đi dây riêng , sử dụn sơ đồ hình tia
3.2 Chọn máy biến áp phân xưởng thuộc hộ tiêu thụ loại hai nên ta chọn 2 máy biến áp cho trạm biến áp
Điện
áp ngắn mạch Un%
bánh xe(mm)
Trọng lượng Không
tải
bộ (kg)
CHƯƠNG 4: CHỌN DÂY DẪN VÀ THIẾT BỊ BẢO VỆ
4.1 Lựa chọn dây dẫn
4.1.1 Điều kiện lựa chọn dây dẫn
Lựa chọn dây dẫn là 1 việc quan trọng vì nó ảnh hưởng đến chất lượng truyền tải ,giảm
tỉ lệ sự cố do nóng ,chập mạch ảnh hưởng đến các thiết bị.Bên cạnh việc đáp ứng yêu cầu kĩ thuật , đường dây cần phải thỏa điều kiện kinh tế
Thông thường đối với đường dây cao thế hoặc trung thế ta thường lựa chọn dây dẫn theo điều kiện kinh tế , còn đối với hạ áp ta chọn theo điều kiện phát nóng
Đối với bài này ,ta sẽ thiết kế theo tiêu chuẩn phát nóng
_ max
lV CPDD
hc
I I
K
Trang 24Sau đó kiểm tra các điều kiện cách điện , phát nóng ,sụt áp , xung nhiệt , lực động điện , vầng quang điện( không cần)
4.1.2 Lựa chọn dây dẫn 4.1.2.1 Chọn dây từ MBA đến TPPPX
Chọn dây PE theo tiêu chuẩn IEC
( ) ( ) ( ) ( )
Chọn dây N theo tiêu chuẩn IEC
( ) ( )
Ta chọn kiểu đi dây chôn đất
_ max _ _ max
( )
( ) 0.89 0.7 1 0.8
2089.00 20
7 9
89.00
3767.5
lV TT TPPPX
lV cp
Trang 25 K7=0,89 với vỏ cách nhiệt = PVC
Ta chọn 3 dây dẫn 1 lõi đồng cách điện PVC do CADIVI chế tạo cho 1 pha , ký hiệu CVV
dài cách điện
Chiều dài vỏ bọc PVC
Đường kính tông
Phụ tải dòng
Điện trở dây dẫn
ở
Tiết diện( )
Kết cấu Đường
kình dây dẫn
Chiều dày vỏ bọc PVC
Đường kính tông
Phụ tải dòng
Điện trở dây dẫn
ở
Tiết diện( )
Kết cấu Đường
kình dây dẫn
Trang 26Ta chọn 3 dây N cách điện PVC do CADIVA chế tạo
dài cách điện
Chiều dày vỏ bọc PVC
Đường kính tông
Phụ tải dòng
Điện trở dây dẫn
ở
Tiết diện( )
Kết cấu Đường
kình dây dẫn
4.1.2.2 Chọn dây từ tủ phân phối chính đến tủ động lực
Ta chọn kiểu đi dây chôn đất
Trang 27STT Tuyến dây K4K5K6K7 Itt(A) Itt/Khc(A) Icp TDL1 0.89*1*1*0.89 99.39055 125.48 204 TDL2 0.89*1*1*0.89 315.4381 398.23 550 TDL3 0.89*1*1*0.89 315.4381 398.23 550 TDL4 0.89*1*1*0.89 373.9446 472.09 550
Chiều dài vỏ bọc PVC
Đường kính tông
Phụ tải dòng
Điện trở dây dẫn
ở
Tiết diện( )
Kết cấu Đường
kình dây dẫn
Trang 28Dây dẫn Chiều
dài cách điện
Chiều dày vỏ bọc PVC
Đường kính tông
Phụ tải dòng
Điện trở dây dẫn
ở
Tiết diện( )
Kết cấu Đường
kình dây dẫn
Chiều dày vỏ bọc PVC
Đường kính tông
Phụ tải dòng
Điện trở dây dẫn
ở
Tiết diện( )
Kết cấu Đường
kình dây dẫn
Trang 29Chiều dài vỏ bọc PVC
Đường kính tông
Phụ tải dòng
Điện trở dây dẫn
ở
Tiết diện( )
Kết cấu Đường
kình dây dẫn
Trang 30Dây dẫn Chiều
dài cách điện
Chiều dày vỏ bọc PVC
Đường kính tông
Phụ tải dòng
Điện trở dây dẫn
ở
Tiết diện( )
Kết cấu Đường
kình dây dẫn
Chiều dày vỏ bọc PVC
Đường kính tông
Phụ tải dòng
Điện trở dây dẫn
ở
Tiết diện( )
Kết cấu Đường
kình dây dẫn
Chiều dài vỏ bọc PVC
Đường kính tông
Phụ tải dòng
Điện trở dây dẫn
ở
Tiết diện( )
Kết cấu Đường
kình dây dẫn
Chiều dày vỏ bọc PVC
Đường kính tông
Phụ tải dòng
Điện trở dây dẫn
ở
Tiết diện( )
Kết cấu Đường
kình dây dẫn
Ta chọn 1 dây trung tính N cách điện PVC do CADIVA chế tạo
Trang 31Dây dẫn Chiều
dài cách điện
Chiều dày vỏ bọc PVC
Đường kính tông
Phụ tải dòng
Điện trở dây dẫn
ở
Tiết diện( )
Kết cấu Đường
kình dây dẫn
Chiều dài vỏ bọc PVC
Đường kính tông
Phụ tải dòng
Điện trở dây dẫn
ở
Tiết diện( )
Kết cấu Đường
kình dây dẫn
Chiều dày vỏ bọc PVC
Đường kính tông
Phụ tải dòng
Điện trở dây dẫn
ở
Tiết diện( )
Kết cấu Đường
kình dây dẫn
Ta chọn 1 dây trung tính N cách điện PVC do CADIVA chế tạo
dài cách điện
Chiều dày vỏ bọc PVC
Đường kính tông
Phụ tải dòng
Điện trở dây dẫn
ở
Tiết diện( )
Kết cấu Đường
kình dây dẫn
Nhóm 4
Trang 32Chọn dây dẫn loại VCC do Cadivi chế tạo cho tải từ TDL1 – Thiết bị, 20 bó dây được chôn cùng 1 hố đất
dày cách điện
Chiều dài vỏ bọc PVC
Đường kính tông
Phụ tải dòng
Điện trở dây dẫn
ở
Tiết diện( )
Kết cấu Đường
kình dây dẫn
Chiều dày vỏ bọc PVC
Đường kính tông
Phụ tải dòng
Điện trở dây dẫn
ở
Tiết diện( )
Kết cấu Đường
kình dây dẫn
Ta chọn 1 dây trung tính N cách điện PVC do CADIVA chế tạo
dài cách điện
Chiều dày vỏ bọc PVC
Đường kính tông
Phụ tải dòng
Điện trở dây dẫn
ở
Tiết diện( )
Kết cấu Đường
kình dây dẫn
Nhóm 5 STT Tuyến
Chiều dài vỏ bọc PVC
Đường kính tông
Phụ tải dòng
Điện trở dây dẫn
ở
Tiết diện( )
Kết cấu Đường
kình dây dẫn
Trang 33
Ta chọn 1 dây PE cách điện PVC do CADIVA chế tạo
dài cách điện
Chiều dày vỏ bọc PVC
Đường kính tông
Phụ tải dòng
Điện trở dây dẫn
ở
Tiết diện( )
Kết cấu Đường
kình dây dẫn
Ta chọn 1 dây trung tính N cách điện PVC do CADIVA chế tạo
dài cách điện
Chiều dày vỏ bọc PVC
Đường kính tông
Phụ tải dòng
Điện trở dây dẫn
ở
Tiết diện( )
Kết cấu Đường
kình dây dẫn
Nhóm 6 STT Tuyến
Chiều dài vỏ bọc PVC
Đường kính tông
Phụ tải dòng
Điện trở dây dẫn
ở
Tiết diện( )
Kết cấu Đường
kình dây dẫn
Chiều dày vỏ bọc PVC
Đường kính tông
Phụ tải dòng
Điện trở dây dẫn
ở
Tiết diện( )
Kết cấu Đường
kình dây dẫn
Ta chọn 1 dây trung tính N cách điện PVC do CADIVA chế tạo
Trang 34Dây dẫn Chiều
dài cách điện
Chiều dày vỏ bọc PVC
Đường kính tông
Phụ tải dòng
Điện trở dây dẫn
ở
Tiết diện( )
Kết cấu Đường
kình dây dẫn
Nhóm 7 STT Tuyến
Chiều dài vỏ bọc PVC
Đường kính tông
Phụ tải dòng
Điện trở dây dẫn
ở
Tiết diện( )
Kết cấu Đường
kình dây dẫn
Chiều dày vỏ bọc PVC
Đường kính tông
Phụ tải dòng
Điện trở dây dẫn
ở
Tiết diện( )
Kết cấu Đường
kình dây dẫn
Ta chọn 1 dây trung tính N cách điện PVC do CADIVA chế tạo
dài cách điện
Chiều dày vỏ bọc PVC
Đường kính tông
Phụ tải dòng
Điện trở dây dẫn
ở
Tiết diện( )
Kết cấu Đường
kình dây dẫn
Trang 35Nhóm 8 STT Tuyến
Chiều dài vỏ bọc PVC
Đường kính tông
Phụ tải dòng
Điện trở dây dẫn
ở
Tiết diện( )
Kết cấu Đường
kình dây dẫn
Chiều dày vỏ bọc PVC
Đường kính tông
Phụ tải dòng
Điện trở dây dẫn
ở
Tiết diện( )
Kết cấu Đường
kình dây dẫn
Ta chọn 1 dây trung tính N cách điện PVC do CADIVA chế tạo
dài cách điện
Chiều dày vỏ bọc PVC
Đường kính tông
Phụ tải dòng
Điện trở dây dẫn
ở
Tiết diện( )
Kết cấu Đường
kình dây dẫn
Nhóm 9 STT Tuyến