THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT XÃ THUỘC KHU VỰC NÔNG THÔN

Phụ tải sinh hoạt * Tính toán suất tiêu thụ điện năng của một gia đình: Ptth Kw Bảng 2.1 Số trang thiết bị sử dụng trong các hộ gia đình SS Số lần xuất hiện của thiết... Xác định dung lư

- -ĐỒ ÁN HỌC PHẦN

ĐỀ TÀI :

THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT XÃ

THUỘC KHU VỰC NÔNG THÔN

NHÓM SINH VIÊN TH : 02

THANH HÓA, THÁNG 07 NĂM 2014.

1 Nguyễn Tuấn Linh 11021153

……… ngày … tháng … năm 2014

Giảng viên

LỜI NÓI ĐẦU

Đất nước ta đang trên đà phát triển cùng thế giới với sự đổi mới của tất

cả các ngành Trong công cuộc CNH và HĐH đất nước thì năng lượng là một ngành giữ vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân Nó được coi là đòn bẩy thúc đẩy nền kinh tế, văn hóa và khoa học phát triển

Trong ngành năng lượng thì điện năng chiếm một vai trò quan trọng và chủ yếu so với các dạng năng lượng khác vì nó có nhiều ưu điểm như không gây ô nhiễm, cung cấp nhanh chóng, thường xuyên liên tục, sử dụng thuận tiện và dễ dàng chuyến hóa sang dạng năng lượng khác

Điện năng đó là một trong những chỉ tiêu đánh giá sự phát triển của một quốc gia hay một khu vực Ở nước ta, Đảng và Nhà nước đã xác định tầm quan trọng của điện năng nên công cuộc đổi mới và phát triển điện khí hóa luôn được chú trọng và ưu tiên phát triển Nhu cầu sử dụng điện không những phát triển mạnh ở các khu công nghiệp, thành phố, thị xã mã còn lan rộng tới các vùng sâu, vùng xa của đất nước Vấn đề điện khí hóa nông thôn

để có thể đưa điện tới tận các vùng miền núi, hải đảo xa xôi đang được Đảng

và Nhà nước rất quan tâm, ngành điện đầu tư và chú trọng Việc xây dựng và thiết kế cung cấp điện cho các khu vực này là một vấn đề bức xúc và rất cần thiết Điều đó thể hiện sự quan tâm đóng mức của Đảng và Nhà nước đối với công cuộc điện khí hóa đất nước, thực hiện môc tiêu xóa đói giảm nghèo, đưa nước ta tiến tới ngang tầm với các nước trong khu vực và thế giới

Được sự phân công của khoa Điện Trường ĐH CN.TP.HCM , được

sự gióp đỡ tận tình của thầy giáo Lê Ngọc Hội cùng toàn thể các thầy cô giáo

trong bộ môn Điện, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài:

“Thiết kế cung cấp điện cho xã thuộc khu vực nông thôn”.

 NỘI DUNG CỦA ĐỒ ÁN

Phần I : Nhiệm vụ thiết kế và đặc điểm công trình

PHẦN I NHIỆM VỤ THIẾT KẾ VÀ ĐẶC ĐIỂM CÔNG TRÌNH CHƯƠNG 1: NHIỆM VỤ THIẾT KẾ VÀ SỰ CẦN THIẾT

CỦA CÔNG TRÌNH

Nhiệm vụ của chúng ta hiện tại là đưa ra được một bản thiết kế hợp lý cho một xã thuộc khu vực nông thôn giúp cho người dân sử dụng điện một cách hợp lý và có hiệu quả, và giúp cho việc quản lý lưới điện của xã có được

sự chuyên ngiệp, tránh được sự sai sót trong quá trình mà xã thường gặp phải

Việc xây dựng cung cấp điện cho xã là một việc làm cần thiết bởi nó là bước ngoặt, là đòn bẩy để phát triển kinh tế, từ đó rút ngắn khoảng cách về kinh tế giữa nông thôn và thành thị, giữa miền núi và đồng bằng

Tuy nhiên, việc thiết kế thi công công trình điện đang đặt ra cho chúng ta rất nhiều vấn đề: thiết kế, xây dựng như thế nào để có được một công trình đảm bảo chất lượng điện, độ tin cậy cung cấp điện, đảm bảo an toàn với chi phí nhỏ nhất

CHƯƠNG 2 ĐẶC ĐIỂM NGUỒN ĐIỆN, LƯỚI ĐIỆN VÀ TÌNH HÌNH

PHỤ TẢI2.1 NGUỒN CUNG CẤP ĐIỆN

Hiện nay trên địa bàn xã có tuyến đường dây 35kV mới được hoàn thành và đi qua Đường dây này được cung cấp điện từ lộ 372 của TBA trung gian 110/35kV với dung lượng 2x2500kVA Vì vậy lưới điện được cấp điện từ đường trục chính 35kV chạy qua xã, cách trạm biến áp trung gian 110/35 kV là 13.1 km

2.2 LƯỚI ĐIỆN

Hiện nay trên địa bàn xã đã có đường dây 0.4 kV và các trạm biến áp

2.3.TÍNH TOÁN PHỤ TẢI

2.3.1 Cơ sở tính toán phụ tải và phương pháp tính

Phụ tải là một đại lượng ngẫu nhiên chịu ảnh hưởng của rất nhiều yếu

tố, phụ thuộc vào tính chất, đặc điểm của các hộ dòng điện, các tham số hệ thống của mạng điện, các đặc điểm kinh tế, xã hội, nhân tố khí tượng, thiên văn, mùa vụ

Vì vậy có nhiều phương pháp tính toán phụ tải như phương pháp xác suất thống kê, tính toán phụ tải dựa vào kinh nghiệm của các chuyên gia

Mỗi phương pháp có độ chính xác nhất định và phụ thuộc vào từng loại phụ tải khác nhau cho nên tùy vào yêu cầu và môc đích mà ta lựa chọn một phương pháp tính cho phù hợp, vừa đảm bảo độ chính xác, vừa đơn giản

và tiện dụng

2.3.2 Phương pháp tính toán phụ tải

2.3.2.1 Phụ tải sinh hoạt gia đình

Phụ tải sinh hoạt gia đình chủ yếu là các dụng cụ chiếu sáng, quạt gió, đun nấu

gia đình

Được sự đồng ý của UBND Huyện và sở điện lực chúng tôi có được số liệu về công suất của một xã tiêu biểu để thực hiện được việc thiết kế Qua số liệu thống kê của sở điện lực, chúng tôi đã có được số liệu về các thiết bị sử dụng điện trong các hộ năm 2012

Cơ sở để chúng tôi chọn địa bàn khảo sát là do:

- Sự chệnh lệch mức sống giữa các xã ở khu vực nông thôn không nhiều

- Điệu kiện kinh tế ổn định không có những biến động lớn

* Các công thức sử dụng trong quá trình tính toán:

(2.1) Trong đó:

Ptt - Công suất tính toán của hộ gia đình (kW)

Knc – Hệ số nhu cầu

K1K

s d nc

∑

∑

−+

=

( )2.2

K- Số nhóm thiết bị được khảo sát (K = 15)

Ksd ∑ - Hệ số sử dụng tổng tổng của thiết bị sinh hoạt

1 i ni

s d

P

K

PK

(2.3)

ni

P– Công suất trung bình quy đổi của nhóm thiết bị thứ i

i ni

ni P f

Trong đó: Pni – Công suất định mức của thiết bị thứ i

fi – Tần số xuất hiện nhóm thiết bị thứ i

m

fi =

(2.5)

mi – Số lần xuất hiện của thiết bị thứ i

ksdi – Hệ số sử dụng của thiết bị thứ i

Kmt = 1 với các thiết bị tỏa nhiệt

Kmt = o,8 với các thiết bị khác

đt , Kđ đt

(2.7)n: số hộ sử dụng điện trong xã

P: Xác suất đóng tải tại thời điểm cực đại ngày và đêm (pn.pđ)Theo tài liệu quy hoạch điện nông thôn, xác suất đóng tải ngày và đêm của phụ tải sinh hoạt được chọn như sau:

Pn = 0,3 ; pđ = 0,75

b - Bội số tản của hệ số đồng thời, chọn b = 1,5

Khi đó phụ tải tính toán tổng hợp của n hộ được xác định như sau:

2.3.2.2 Tính phụ tải tiểu thủ công nghiệp

- Phụ tải động lực: Bao gồm các động cơ phục vụ sản xuất, gồm máy xay xát, các công cụ trong xưởng sản xuất chế biến gỗ, các loại máy hàn, máy tiện,

= d nc ∑ ni

tM

d

tt K k PP

Trong đó: KtMn, KrMd là hệ số tham gia vào cực đại ngày và cực đại

n

K1K

∑

−+

Trong đó: Ksdi – là hệ số sử dụng của thiết bị thứ i

nhd – là số lượng hiệu dụng hay số thiết bị tiêu thụ điện năng

2 ni hd

P

)P(n

P.n

)P.n(n

(2.14)Khi các thiết bị dòng điện có n> 4 thì nhd xác định dựa vào bảng 2.2,

phụ thuộc vào tỷ số: min

*

2

* hd

n1

)p1(np

95,0n

−

−+

=

- Số lượng hiệu dụng xác định theo công thức

nhd = n nhd* (2-16)

+ Trường hợp Ksd ∑ > 0,8 ta không cần xét đến tỷ số min

Với Ksd = Klv Kmt

Mà Kmt không xác định được quy luật nên ta coi Kmt = 1

Từ đó: Ksd = Klv

Bảng 2-3: Bảng các loại máy động lực và thời gian làm việc của chúng

Phụ tải công cộng là những phụ tải phục vụ các hoạt động chung trong

xã Nhóm phụ tải này bao gồm chiếu sáng đường, phụ tải của trụ sở Ủy ban, trạm xá, trường học, nhà văn hóa, cửa hàng,…

+ Phụ tải tính toán của các cơ sở công cồng

PH = P0*S , Kw (2-17)Trong đó: S – Kích thước của cơ sở

P0 – Suất tiêu thụ điện tại cơ sở

PH – Phụ tải tính toán của các cơ sở công cộng+ Để xác định mức độ tham gia của các thiết bị vào thời điểm phụ tải cức đại, ta xét tới hệ số đồng thời Kn

đt và Kđ

đt.

2.3.3 Tính toán phụ tải sinh hoạt

2.3.3.1 Phụ tải sinh hoạt

* Tính toán suất tiêu thụ điện năng của một gia đình: Ptth (Kw)

Bảng (2.1) Số trang thiết bị sử dụng trong các hộ gia đình

SS

Số lần xuất hiện của thiết

17.118P

K.P

ni sdi

' ni

Vì Ksd ∑ < 0,2 và K > 4 ta tính Ptth theo số nhóm thiết bị hiệu dụng Khd

P

j >

, số phụ tải của nhóm này

là n1 Tính tổng công suất của nhóm n1

Áp dụng các công thức (2-15) ta có:

*n1

)P1(nP

95,0

−

−+

=

4K,kW749190

214155

190

n

1 i

∑

=

267 , 0 15

4

*j= =

n

63 , 0 1181

095 , 0 1 095 ,

Tính toán phụ tải cho các thôn xóm

Tính toán cho khu 1

7,0.3,05,03,0

Kn

Theo biểu thức (2-7) ta có:

37,0112

7,0.3,05,03,0

Máy xay xátMáy hànMáy nghiềnMáy xẻ gỗMáy cưa bào

7107,53103

0,210,290,250,250,420,42

111111

Máy nghiềnMáy xẻ gỗ

310

0,250,42

11

Máy xay xátMáy cưa bàoMáy nghiền

71033

0,210,290,420,25

1121

Máy xay xátMáy nghiềnMáy cưa bào

7,5733

0,250,210,250,42

1211

Máy xẻ gỗMáy hànMáy cưa bào

710103

0,210,420,250,42

1112

Máy xay xátMáy xẻ gỗMáy hànMáy nghiền

710107,53

0,210,290,420,250,25

12111

Máy nghiềnMáy làm kem đá

1035,5

0,290,250,8

221

Theo các công thức (2-10), (2-11), (2-12) ta có:

Tính cho khu 1:

31 , 0 3

10 3 7 5 , 7 10

42 , 0 3 42 , 0 10 25 , 0 8 , 2 21 , 0 5 , 7 29 , 0 10 21 , 0

+ + + + +

+ +

+ +

Vì Ksd ∑ = 0,31 > 0,2 nên ta xác định hệ số nhu cầu theo (2-11)

Ta có:

34 3 3

10

min max = =

=

P

P k

31,0131,0

Bảng 2.7 Kết quả tính toán phụ tải động lực của xã

2.3.2.3 Tính toán phụ tải dịch vụ công cộng

Hiện nay trên địa bàn xã có 1 trường cấp I và 1 trường cấp II, phân thành 2 địa điểm riêng biệt, 1 UBND và 1 trạm xá

Trạm xá xã chỉ làm nhiệm vụ sơ cứu, không chữa bệnh bằng các máy móc thiết bị y tế sử dụng điện năng

Dựa vào nhu cầu thực tế của xã và theo tài liệu chúng ta có bảng điện mức tiêu thụ cho dịch vụ công cộng.

Bảng 2-8: Định mức tiêu thụ điện cho dịch vụ công cộng

Bảng 2-9: Kết quả tính toán tổng hợp phụ tải công cộng, xã hội

cho Xã như sau.:

Để tổng hợp phụ tải cho các thôn xóm của xã chúng tôi sử dụng phương pháp số gia.Đây là phương pháp tổng hợp phụ tải được xây dựng trên

cơ sở phân tích, tính toán có kể đến hệ số đồng thời và hệ số cực đại

Phụ tải tổng hợp được xác định bằng cách cộng từng đôi một, lấy giá trị của phụ tải lớn cộng số gia của phụ tải bé

1 2

2 1 2

2

1

P P neu P

K P

P P neu P

K P P

(2.19)

Sử dụng các công thức (2.19) tính cho khu 1 ta có:

Phụ tải tổng hợp giữa hai nhóm phụ tải sinh hoạt và động lực

55 , 36 58 , 19 41 , 0 5

58 , 19 9 , 23

04 , 0

=

n I

P

29 , 47 17 , 7 41 , 0 5

17 , 7 86 , 42

04 , 0

=

d I

P

Phụ tải tổng hợp của toàn bộ khu 1 tại các thời điểm cực đại là

91 , 40 2 , 7 41 , 0 5

2 , 7 55 , 36

04 , 0

=

n I

P

29 , 47 69 , 4 41 , 0 5

69 , 4 29 , 47

04 , 0

=

d I

P

Tính toán tương tự ta có kết quả cho trong bảng (2-11)

Bảng 2.11.Bảng tổng hợp nhu cầu phụ tải cho các khu của xã năm 2014

Phụ tải động lực

Phụ tải

Phụ tải tổng hợp

2.4 CHỌN SỐ LƯỢNG VÀ DUNG LƯỢNG MÁY BIẾN ÁP

2.4.1 Phân vùng phụ tải

2.4.1.1 Mục đích của việc phân vùng phụ tải

Mục đích của việc phân vùng phụ tải nhằm luận cứ xây dựng sơ đồ cung cấp điện hợp lý và chọn số lượng MBA, vị trí ttrung tâm cấp điện phù hợp với bán kính cung cấp điện của lưới điiện hạ áp Đảm bảo chất lượng điện áp cung cấp cho các phụ tải, giảm tổn thất điện năng, công tác kinh doanh ban điện hiệu quả hơn

2.4.1.2 Cơ sở phân vùng phụ tải

- Căn cứ váo khả năng cấp điện của các trung tâm nguồn hiện tại và khả năng mở rộng của nguồn

- Căn cứ vào vị trí, đặc điểm dịa hình, phương hướng phát triển kinh tế-

xà hội, giao thông thực tế và tương lai của xã

- Căn cứ vào mật độ phụ tải

Vậy căn cứ vào những cơ sở trên chúng tôi phân xã làm 2 vùng phụ tải như sau:

+ Vùng I : Bao gồm khu 1, khu 2 , khu3 nằm ở phía Tây của xã

+Vùng II: Bao gồm các khu 4, khu 5, khu 6, khu 7 nằm ở phía Đông bắc

2.4.1.3.Tổng hợp nhu cầu phụ tải theo vùng phụ tải

Theo kết quả bảng (2-11) chúng tôi tổng hợp được nhu cầu phụ tải bằng phương pháp số gia theo vùng phụ tải, kết quả tổng hợp được ghi ở bảng 2.12

Bảng 2.12 Bảng tổng hợp phụ tải theo vùng phụ tải

Khu5 37.19 49.54

2.4.2 Xác định dung lượng và số lượng trạm biến áp tiêu thụ

* Tầm quan trọng của việc chọn đóng số lượng và dung lượng MBA

- Việc chọn số lượng và dung lượng có vị trí không kém phần quan trọng trong việc thiết kế cung cấp điện, nó ảnh hưởng trực tiếp đến các chỉ tiêu kinh tế- kỹ thuật của lưới điện Chọn hợp lý sẽ đảm bảo cung cấp điện, tính kinh tế tối ưu, chất lượng điện được nâng cao, chọn thiếu công suất thì hệ thống điện làm việc kém chất lượng vận hành phức tạp gây quá tải nguy hiểm cho hệ thông điện Chọn thừa công suất làm giảm các chỉ tiêu kinh tế dẫn đến MBA làm việc non tải, hệ số cosϕ của lưới giảm

Trước khi chọn số lượng và dung lượng MBA ta đi tính toán công suất

dự báo của xã Trong phần 3.2 phần tính toán phụ tải ta đã có sự dự báo cho tương lai Căn cứ vào sự hướng dẫn của ngành điện, sự phát triển kinh tế và

sự tăng dân số của xã chúng tôi chọn hệ số dự phòng là:1,2 Vậy ta có công suất dự báo như sau:

Vùng I: Ptt = Max( Pttn∑ , Pđ

tt ∑ ) = ( 82,25, 115,97 ) = 115,97

Pdb = 115,97.1,2 = 139,16 ( kW)Vùng II: Ptt= 148,24 kW

Từ đó ta tính được công suất tính toán của các vùng

Vùng I: Stt =Pdb/ cosϕ =139,16/ 0,85 = 163,72 (kVA)

Vùng II: Stt =Pdb/ cosϕ = 177,89/0,85 = 209,89 (kVA)

Với công suất tính toán như trên mặt khác phụ tải ở đây chủ yếu là

loại I và phụ tải loaị II nên chúng tôi dự định đặt mỗi trạm 1 MBA có gam công suất gần với công suất tính toán nhất

Vùng I : Đặt 1 MBA: 180 KVA – 35/ 0,4 kV do ABB chế tạo

Vùng II: Đặt 1 MBA: 250 KVA – 35/ 0,4 kV do ABB chế tạo

Đây là các MBA 3 pha , 2 cuộn dây làm mát bằng dầu

2.5 CHỌN VỊ TRÍ ĐẶT TRẠM BIẾN ÁP.

kinh tế và kỹ thuật của hệ thống cung cấp điện Do vậy vị trí đặt trạm biến

áp phải thoả mãn các yêu cầu sau:

ảnh hưởng đến sản suất, đảm bảo bán kính cung cấp điện nhỏ hơn hoặc bằng 800 m

Vị trí đặt các trạm biến áp tiêu thụ xác định theo toạ độ của các điểm tải :

X = ∑ ∑ i

i i

P

y

P

X, Y – toạ độ của các TBATT

xi, yi - toạ độ của các điểm tải thứ i

n – số điểm tải

Từ bản đồ hiện trạng lưới điện của xã chọn hệ toạ đọ x, y gắn với bản

đò 1:5000 của xã Căn cứ vào vị trí các điểm tải chúng tôi xác định được toạ

độ của chúng trên bản đồ Mỗi điểm tải ứng với 3 thông số Pi , xi , yi Các

điểm tải được xác định trong bảng (2.13)

Bảng (2.13) Công suất tính toán và vị trí các điểm tải

17 , 403

17 , 403

51 , 910

02 , 115

-Trạm I: Dịch chuyển dể đặt trạm tại khu đất chống gần nhà văn hoá của xã,

thuận tiện cho công tác thi công, an toàn, và dễ dàng quản lý sau này

2.6 CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN, LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU

Khi vạch tuyến cung cấp điện ta phải căn cứ vào mặt bằng cấp điện, phụ tải và tính chất của phụ tải sao cho đảm bảo chiều dài tuyến là ngắn nhất, ít thiệt hại cho dân, thuận tiện cho công tác thi công và vận hành khi mạng điện

đi vào sử dụng

2.6.1 Phương án đi dây của mạng cao áp

Hiện nay trên địa bàn xã đã có tuyến đường dây đi qua, đường dây này được cấp điện từ TBATG của huyện cách xã 13,1 km

Căn cứ vào tuyến đường dây 35 kV hiện có và vị trí đặt trạm biến áp, chúng tôi nhận thấy phương án hợp lý nhất để cung cấp điện cho xã là lấy từ đường trục chính 35 kV sao cho chiều dài từ điểm đấu đến trạm BATT là nhỏ nhất Trên cơ sở đó chúng tôi xác định điểm đấu cho từng trạm biến áp như sau:

- Trạm 1: 250 kVA - 35/0,4 kV đấu từ cột 40

- Trạm 2: 180 kVA - 35/0,4 kV đấu từ cột 51

Sơ đồ nối điện cho trong hình vẽ

2.6.2 Phương án đi dây phía hạ áp

Qua khảo sát tình hình phân bố dân cư của các khu vực trong xã, phần lớn nằm dọc theo các đường liên xóm Vì vậy phụ tải sinh hoạt, công cộng, động lực được phân bố chủ yếu dọc theo hai bên đường Mặt khác vị trí đặt hai trạm biến áp đều được đặt cạnh ngã tư đường - gần vị trí trung tâm của thôn nên các tuyến đường dây đi dọc theo các đường liên xóm sẽ thuận tiện hơn cho công tác quản lý, chiếu sáng đường, vận hành và xây dựng đồng thời hạn chế việc di dời nhà cửa, công trình, tránh thiệt hại cho dân và đây cũng là phương án sát với thực tế nhất

PHẦN II: TÍNH TOÁN CHỌN THIẾT BỊ CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH, LỰA CHỌN DÂY

DẪN VÀ CHỌN THIẾT BỊ.

3.1 XÁC ĐỊNH HAO TỔN ĐIỆN ÁP CHO PHÉP.

* Sự thay đổi có tính chất thường xuyên liên tục của điện áp tại một điểm so với điện áp định mức gọi là độ lệch điện áp Độ lệch điện áp có ảnh hưởng rất lớn đến sự làm việc của thu điện Vì vậy việc xác định hao tổn điện áp cho phép rất quan trọng nhằm tính toán chọn dây dẫn và thiết bị phù hợp và đảm bảo Theo quy phạm trang bị điện phù hợp với mạng điện nông nghiệp thì điện áp trên các cực thụ điện không tăng quá 5% khi tải cực đại và không giảm quá 7,5% khi tải cực tiểu so với Uđm

- Để xác định hao tổn điện áp cho phép lưới điện của xã chúng ta chỉ cần xác định độ lệch điện áp và hao tổn điện áp cho phép ở trạm biến áp xa nhất và trạm biến động áp gần nhất được cấp điện từ lộ 472 của trạm biến áp trung gian 110/35kV của huyện

L = 13,1 Km 2 1

* Các công thức tính toán:

)sin

%Ucos

%U.(

%U

%

Số liệu tính toán được cho trong bảng

03,177

%U

%15,475,15,4

%U

%75,1100.180

15,3

%U

BA

2 2

p a

=+

100 100

4 , 0 35

25

BA B

BA T

cp cp

cp

T T

U V

V V

U U

U

V V

∆+

∆+

∆+

∆

=

∆+

=

∆

= 5 + 5 – 3,24 – (-7,5) = 14,26 (5-9)

Với mạng điện nông nghiệp chọn ∆Vtđ = ∆VB = -7,5%

Phân chia tổn thất giữa mạng cao và mạng hạ áp:

4

3.2.61,0.35

1,13.4,0n

n.2.l

U

l

UU

U

n

c h

c

c h ah

∆

∆

(5-10)Giải hệ phương trình (5-9), (5-10), tôi được:

%29,3

Ucp35 =

∆

%97,10

Ucp0,4 =

∆

Kiểm tra thụ điện tại A:

25 4 , 0 cp

25 BA

25 BA

25 35 cp

25 TC

Bảng (3-2): Độ lệch điện áp và hao tổn điện áp cho phép của lưới điện

+5(- 0,81)

+5(- 3,69)

+5(- 0,92)

kV: cp0,4

U

3.2 TÍNH TIẾT DIỆN DÂY DẪN

Việc lựa chọn dây dẫn cũng giữ một vai trò quan trọng cơ bản hệ thống cung cấp điện Nếu ta chọn dây dẫn có tiết diện quá lớn thỡ sẽ làm tăng chi phớ kim loại màu , không đảm bảo về chỉ tiờu kinh tế làm tăng vốn đầu tư , cũn nếu chọn dây có tiết diện quá nhỏ thỡ dây dẫn sẽ làm việc ở trạng thỏi quá tải khi đó hao tổn công suất , hao tổn điện năng , điện áp sẽ lớn tuổi thọ của dây dẫn sẽ giảm và dễ xảy ra sự cố Vỡ vậy khi chọn dây dẫn yêu cầu phải đảm bảo cả về chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật

3.2.1 Tính tiết diện dây dẫn cao áp (35kV)

Với lưới điện cao áp có công suất lớn , điện áp cao đường dây dài nên chi phí vận hành khá lớn Mặt khác do các thiết bị điều chỉnh điện áp tương đối ổn định ớt phải chỳ ý đến tổn thất điện áp Vỡ vậy tiết diện dây dẫn được chọn theo mật độ dòng điện kinh tế Jkt và kiểm tra lại theo hao tổn điện áp cho phép

ktJ

I

Trong đó : Jkt mật độ dòng điện kinh tế

Theo bảng(2-18) (2-20) ta có công suất truyền tải trên đường dây :

SH=

6,38885

,0

33,330cos

PH

=

=ϕ

kVANên ta có :

41,635.3

6,388

(A)

Áp dụng công thức (3-6) ta có :

83,51,1

41,6Jkt

3.2.2 Tính tiết diện dây dẫn hạ áp (0,4kv)

Ở lưới điện hạ áp phụ tải mắc trực tiếp vào mạng hạ áp mà không phải phụ tải nào cũng có thiết bị điều chỉnh điện áp Nên để tránh hiện tượng dây dẫn được chọn có tiết diện nhỏ gây hao tổn điện áp vượt quá giá trị cho phép Người ta chọn tiết diện dây dẫn theo hao tổn điện áp cho phép

Phương pháp tính tiết diện như sau :

* Với tiết diện dây dẫn không đổi trên suất chiều dài đường dây để xác định tính theo biểu thức :

Uacp

Un

li

PiF

n

1 i

Pi – công suất tác dụng trên đường dây thứ i , kw

li - chiều dài của đoạn đường thứ i , km

n- số đoạn đường trục

γ- điện trở suất của vật liệu làm dây dẫn ( dây nhôm γ=31,7m/mm2Ω)

Un- điện áp định mức của mạng điện , KV

* Xác định tiết diện với đường dây phân nhánh

- chọn đường trục có tiết diện không đổi, các đường phân nhánh có tiết

Gọi tổn thất điện áp tác dụng cho phép trên các đoạn I,II,III là

∆UaI, ∆UaII,∆UaIII,

pl1

F

aI dm

II

U.U

plFII

III

U.U

plFIII

III III II

II aI

L.pl

L.plL

.pl1

UacpU

Ta tính được tiết diện của đoạn rẽ nhánh

* Tính tiết diện dây dẫn cho các lộ của TBA

Để đơn giản cho tính toán ta đưa ra một số giả thiết sau:

Dựa vào công suất tính toán của các trạm , số lộ ra và bảng (2-12) ta phân thành các điểm tải và tính được công suất của các điểm tải

)32,0.3,2297,50.18,0(35,

, V

Hao tổn điện áp tác dụng cho phép :

∆Uacp = ∆Ucp - ∆Upmax = 40 - 15 = 25VTheo (3-7) ta xác định được tiết diện đoạn OAB với dây nhôm chọn

γ = 31,7m/Ωmm2

Ta có :

2,8725

.38,0.7,31

10)

9,35.32,018,0.82

Quy chuẩn chọn dây A95

ta được r0=0,34 Ω/ kW; xo=0,303 Ω/km

38,0

)303,0.3,22.32,0303,0.18,0.97,50()34,0.32,0.9,3534,0.18,0.82

(

U

QxPr

U

dm tt

++

,0

97,50.303,0.18,082.18,0.34,0

U

Q x l P l r U

,12

3,12.28,0.35,0U

Q.lxU

34,1617,348,

=

∆U aAC

(V)

2,2834,16.38,0.7,31

10.28,0.8,19F

3

(mm2)chọn A35 có: r0 = 0,92 Ω/km, x0 = 0,333 Ω/km

Ta có:

V40U

44,1638

,0

3,12.28,0.33,08,19.28,0.92,0

∆

Vậy dây dẫn chọn đảm bảo

Ta thấy ∆Utt<[∆Ucp]=40V nên tiết diện chọn đảm bảo

Tính toán tương tự ta có :

SAB=31+j19,22

SAC=30+j18,6Hao tổn điện áp cho phép : [∆U]cp=40V

Hao tổn điện áp phản kháng trên các đoạn :

32 , 0 31 19 , 0 87

,0

)303,0.32,0.22,1919,0.303,0.94,53()32,0.34,0.3134,0.19,

++

3 3

,0

)5,20.295,024,0.6,41(35,0

∆Uacp = ∆Ucp - ∆Up = 41,7 - 13,8 = 26,9 VTheo (3-7) xác định tiết diện cho đoạn OAC:

,27.38,0.7,31

1,33.295,024,0.1,67

Vậy chọn dây A95

Kiểm tra theo hao tổn điện áp cho phép :

36 38

, 0

) 303 , 0 5 , 20 295 , 0 24 , 0 303 , 0 6 , 41 ( ) 1 , 33 34 , 0 295 , 0 1 , 67 34 , 0

35,0li.QiU

xoUp

H

=+

,26.38,0

- Chọn F quy chuẩn A95 có r0 = 0,34Ω/ kW; xo = 0,303Ω/km

Kiểm tra theo điều kiện hao tổn điện áp cho phép:

4,3738

,0

303,0)

6,23.34,04,43.2,0()38.34,070.2,0.(

∆UH<[∆U]cp nên tiết diện chọn đảm bảo

Quá trỡnh tính toán chọn tiết diện được cho trong bảng (3-3)

Bảng (3-3) chọn tiết diện dây dẫn cho các lộ

Trạm Lộ Công suất tt

trên các đoạn

chiều dài các đoạn (km)

Tiết diện (mm 2 ) tính toán

Quy chuẩn

Tổn thất điện áp tính toán (v)