Thiết kế cung cấp điện cho xã Quang Húc – Huyện Tam Nông –Tỉnh Phú Thọ

Thiết kế cung cấp điện cho xã Quang Húc – Huyện Tam Nông –Tỉnh Phú Thọ

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 mộtngành giữ vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân Nó được coi là đònbẩy 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 vàchủ yếu so với các dạng năng lượng khác vì nó có nhiều ưu điểm như khônggây ô nhiễm, cung cấp nhanh chóng, thường xuyên liên tục, sử dụng thuậntiện và dễ dàng chuyến hóa sang dạng năng lượng khác

Điện năng đó là một trong những chỉ tiêu đánh giá sự phát triển củamột quốc gia hay một khu vực Ở nước ta, Đảng và Nhà nước đã xác địnhtầm quan trọng của điện năng nên công cuộc đổi mới và phát triển điện khíhóa luôn được chú trọng và ưu tiên phát triển Nhu cầu sử dụng điện khôngnhững phát triển mạnh ở các khu công nghiệp, thành phố, thị xã mã còn lanrộng 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 vàthiết kế cung cấp điện cho các khu vực này là một vấn đề bức xúc và rất cầnthiết Điều đó thể hiện sự quan tâm đúng mức của Đảng và Nhà nước đối vớicông cuộc điện khí hóa đất nước, thực hiện mục tiêu xóa đói giảm nghèo, đưanước ta tiến tới ngang tầm với các nước trong khu vực và thế giới

Được sự phân công của khoa Cơ điện – Trường ĐH Nông Nghiệp I –

HN, được sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo Nguyễn Văn Sắc cùng toàn thểcác thầy cô giáo trong bộ môn Điện, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài:

“Thiết kế cung cấp điện cho xã Quang Húc – Huyện Tam Nông –Tỉnh Phú Thọ”.

 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 I: NHIỆM VỤ THIẾT KẾ

1 NHIỆM VỤ THIẾT KẾ VÀ SỰ CẦN THIẾT CỦA CÔNG TRÌNH

Tam Nông là một huyện miền núi nằm ở phía tây tỉnh Phú Thọ với tổngdiện tích đất tự nhiên là 22645 ha, trong đó diện tích đất canh tác là 9961,6ha,đất lâm nghiệp là 7359,6ha chiếm 32,5% Toàn huyện có 20 xã và thị trấnHưng Hóa, là một huyện miền núi, địa hình địa thế tương đối phức tạp Phầndiện tích đồng bằng chủ yếu chỉ có thị trấn Hưng Hóa và xã Hương Nộn củahuyện Do điều kiện tự nhiên phức tạp nên việc đi lại giao lưu buôn bán giữacác xã với nhau, giữa các xã với trung tâm huyện gặp nhiều khó khăn Tuyhuyện có diện tích đất lâm nghiệp khá lớn nhưng do chưa được đầu tư đúngmức, đời sống của nhân dân còn nhiều khó khăn nên việc phát triển trồng câycông nghiệp chưa được chú trọng và chưa có định hướng phát triển Chính vìvậy, đời sống của nhân dân trong huyện gặp nhiều khó khăn

Quang Húc là một trong những xã ở nằm phía tây của huyện, cáchtrung tâm huyện 11km Do điều kiện địa hình và kinh tế hiện nay, xã chưa cólưới điện quốc gia Được sự quan tâm đầu tư của Sở điện lực Phú Thọ, chinhánh điện Tam Thanh và sự cố gắng của nhân dân trong xã nên hiện naycông trình điện khí hóa xã Quang Húc đang trong giai đoạn khả thi Việc xâydựng cung cấp điện cho xã là một việc làm cần thiết bởi nó là bước ngoặt, làđòn bẩy để phát triển kinh tế, từ đó rút ngắn khoảng cách về kinh tế giữa nôngthôn 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 rấtnhiều vấn đề: thiết kế, xây dựng như thế nào để có được một công trình đảm bảochất lượng điện, độ tin cậy cung cấp điện, đảm bảo an toàn với chi phí nhỏ nhất

2.ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ ĐIỀU KIỆN KINH TẾ XÃ HỘI

2.1.Điều kiện tự nhiên

2.1.1.Vị trí địa lý

Quang Húc là một xã nhỏ nằm ở phía Tây của huyện Tam Nông – tỉnhPhú Thọ, cách Thành phố Việt Trì khoảng 30km về phía Tây Bắc

Địa giới hành chính xã:

- Phía Bắc giáp xã Hùng Đô thuộc

- Phía Đông giáp xã Phương Thịnh

- Phía Nam và Tây giáp xã Tề Lễ

- Phía Tây giáp xã Đồng Lương của huyện Sông Thao và xã Tề Lễ

2.1.2.Điều kiện địa hình

Quang Húc là xã có đặc điểm địa hình của một vùng trung du miền núi.Toàn xã được chia cắt bởi con sông Bứa và nhiều đồi núi bao bọc Vùng đồinúi nằm ở phía Bắc của xã có tổng diện tích đất tự nhiên khoảng 85,6ha; làloại đất đồi có lẫn sỏi

2.1.3 Diện tích tự nhiên

Tổng diện tích toàn xã là 730,53ha, bao gồm:

- Đất thổ cư: 11,87ha chiếm 1,63% tổng diện tích đất tự nhiên toàn xã

- Đất canh tác nông nghiệp: 331ha chiếm 43,95% tổng diện tích toàn

xã ; trong đó bao gồm đất trồng lúa, hoa màu, ao cá,…

- Còn lại là đất chưa sử dụng, chiếm tới 17,02%

2.1.4 Khí tượng thủy văn

Khí hậu của xã chịu ảnh hưởng của thời tiết khô nóng, mùa đông lạnh,mùa khô kéo dài, mưa có cường độ lớn nhưng không đều, lượng mưa bìnhquân hàng năm khoảng 1600  2000 mm Nhiệt độ trung bình vào khoảng 22

 26oC, nhiệt độ thấp nhất là 7oC, cao nhất là 38oC, hàng năm có bão vàokhoảng tháng 8  10

2.2.Điều kiện kinh tế xã hội

2.2.1.Đặc điểm kinh tế

Quang Húc là một xã nhỏ nằm ở khu vực miền núi nên đời sống củangười dân còn gặp nhiều khó khăn do địa hình phức tạp và nằm xa khu trungtâm huyện Việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng vật nuôi còn chậm và gặp nhiềukhó khăn, nhân dân trong xã sống chủ yếu dựa vào nông nghiệp Sản xuấtnông nghiệp là ngành thu nhập chính, chiếm tới 75% tổng thu nhập của xãcòn lại là các ngành khác các tiềm năng về đất đai và sức lao động của ngườidân chưa có điều kiện khai thác hiệu quả Vì vậy, năng suất lao động cònthấp, thu nhập trung bình năm 2003 ước tính 180  200 nghìnđồng/người/tháng Đặc biệt xã có tiềm năng về lâm nghiệp và cây côngnghiệp cho nên nếu đưa điện về sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho bà con nôngdân khai thác và sử dụng hiệu quả các sản phẩm của ngành công nghiệp manglại

Về thủy lợi, xã có diện tích đất nông nghiệp khá lớn, nhưng diện tíchđất trồng lúa không nhiều mà chủ yếu là trồng hoa màu do đất không bằngphẳng việc tưới tiêu nước do công ty Thủy nông huyện phụ trách

2.2.2.Văn hóa xã hội

Tổng dân số toàn xã là 3562 khẩu với 794 hộ được chia thành 2 khu:Khu A với 2204 khẩu và 457 hộ, khu B Với 1358 khẩu và 341 hộ Hai khuđược chia cắt bởi con sông Bứa

2.3.Phương hướng phát triển kinh tế

2.3.1.Nông nghiệp

Do điều kiện địa bàn của xã tương đối phức tạp, điều kiện canh tác vàđất đai xấu cộng với điều kiện thiên tai xảy ra liên tục nên hiện nay nền nôngnghiệp của xã chưa phát triển Vì vậy theo định hướng phát triển quy hoạchphát triển kinh tế của huyện và sự chỉ đạo trực tiếp của xã đã đề ra những mục

tiêu cụ thể để phát triển nông nghiệp như sau:

Đưa sản lượng lúa bình quân hiện nay từ 34  36 tạ/ha lên 45  48 tạ/

ha, các loại cây hoa màu như ngô, khoai, lạc,… bình quân đạt 45  50 tạ/ha

Đảm bảo sản xuất nông nghiệp ổn định, tạo điều kiện thâm canh tăng

vụ nâng cao năng suất và chất lượng cây trồng, góp phần tăng thu nhập vànâng cao đời sống nhân dân của một xã miền núi

2.3.2.Lâm nghiệp

Hiện nay, tuy xã rất có tiềm năng về cây công nghiệp nhưng do chưa cóđiện nên việc khai thác, bảo quản các sản phẩm của công nghiêp công nhiềuhạn chế Xã đã có chủ trương cho trồng thêm cây chè vì đây là sản phẩmmang lại nguồn kinh tế đáng kể Việc thu gom và chế biến sẽ gặp nhiều thuậnlợi vì không mất chi phí cho việc vận chuyển Mặt khác, xã dự định sẽ tạođiều kiện cho những hộ chủ trương kinh doanh đồ gỗ vì cây công nghiệp lâunăm cũng là một thế mạnh của vùng

2.3.3.Tiểu thủ công nghiệp

Hiện nay, trên địa bàn xã một số ngành tiểu thủ công nghiệp đang hìnhthành và chưa có điều kiện phát triển, khi có điện và cơ sở hạ tầng được xâydựng cùng với nhu cầu ngày càng tăng của người dân thì các cơ sở tiểu thủcông nghiệp có điều kiện phát triển như: một số cơ sở xay xát, chế biến thức

ăn gia súc, chế biến gỗ và các ngành dịch vụ khác

Tóm lại, theo sự chỉ đạo của huyện và kế hoạch phát triển kinh tế của

xã trong giai đoạn từ năm 2000  2010 , nông nghiệp phát triển toàn diện vớixây dựng nông thôn mới và chương trình xóa đói giảm nghèo theo hướng sảnxuất hàng hóa

Đẩy mạnh nhịp độ phát triển kinh tế để đạt mức GDP bình quân đầungười năm 2010 gấp 2 lần so với năm 2000

Tăng cường các công trình phúc lợi công cộng như giáo dục, y tế, nâng

cao trình độ dân trí, chăm lo sức khỏe, tăng thể lực, tuổi thọ cho cộng đồng,trẻ em không còn suy dinh dưỡng, ngăn ngưà hạn chế đến mức thấp nhất cácbệnh tật và các tệ nạn xã hội

CHƯƠNG II ĐẶC ĐIỂM NGUỒN ĐIỆN, LƯỚI ĐIỆN VÀ TÌNH HÌNH PHỤ TẢI

2.1 NGUỒN CUNG CẤP ĐIỆN

Hiện nay trên địa bàn xã có tuyến đường dây 35kV mới được hoànthành và đi qua Đường dây này được cung cấp điện từ lộ 372 của TBAtrung gian 110/35kV của huyện Tam Nông với dung lượng 2x2500kVA Vìvậy lưới điện được cấp điện từ đường trục chính 35kV chạy qua xã, cáchtrạm biến áp trung gian 110/35 kV là 13.1 km Nhánh cấp điện cho TBA xãQuang Húc có chiều dài 5,1km điểm đầu được đấu tại cột 93 lộ 472, điểmcuối: TBA của xã

2.2 LƯỚI ĐIỆN

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

áp Mới chỉ có đường dây 35 kV qua xã

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 dùng điện, các tham số hệthống của mạng điện, các đặc điểm kinh tế, xã hội, nhân tố khí tượng, thiênvăn, mùa vụ

Vì vậy có nhiều phương pháp tính toán phụ tải như phương pháp xácsuất 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 từngloại phụ tải khác nhau cho nên tùy vào yêu cầu và mục 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

- Để tính toán giá trị Ptth này ta xác định qua việc điều tra mẫu 42 hộgia đình

Được sự đồng ý của UBND và ban quản lý điện xã Đồng Lương –huyện Sông Thao, chúng tôi đã điều tra và thống kê các thiết bị sử dụng trong

42 hộ gia đình của xóm Đồi – xã Đồng Lương năm 2004 Qua số liệu thống

kê vủa UBND xã Đồng Lương cung cấp, chúng tôi đã có được số liệu về cácthiết bị sử dụng điện trong các hộ năm2004

Cơ sở để chúng tôi chọn xóm đồi – xã Đồng Lương làm địa bàn khảosát là do:

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

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

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

P H=K nc.∑

i=1

K p

i

(2.1) Trong đó:

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

Knc – Hệ số nhu cầu

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

K

sd∑¿ =∑

i=1

K P

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

fi – Tần số xuất hiện nhóm thiết bị thứ i

f i=m

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 khácChúng tôi sử dụng hệ số đồng thời Kn

đt , Kđ đt

Theo tài liệu quy hoạch điện nông thôn, xác suất đóng tải ngày và đêmcủa 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:

3.2.2.2 Tính phụ tải tiểu thủ công nghiệp

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

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

hiệu quả

- Trong trường hợp khi các thiết bị dùng điện có n<4 thì nhd sử dụngtheo biểu thức

n hd= (∑P ni)2

- Xác định giá trị tương đối nhd theo biểu thức:

Pmax

Pmin thì nhd =n

+ Qua số liệu điều tra về vị trí địa lý của các cơ sở tiểu thủ công nghiệphiện có và có khả năng phát triển trên địa bàn, ta có thể tổng kê các loại máyđộng lực phục vụ cho tiểu thủ công nghiệp có thể có trên địa bàn xã dự kiếnthời gian làm việc của các loại máy cho trong bảng (2-3)

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,…

- Các công thức tính toán:

+ 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 tảicức đại, ta xét tới hệ số đồng thời Kn

3.2.2 Tính toán phụ tải sinh hoạt

3.2.3.1 Phụ tải sinh hoạt

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

- D ựa vào kết điều tra 42 hộ ở trong bảng(2-1)

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

SS

T Loại thụ điện Pn(kW)

Số lần suấthiện của thiết

ni ' =

118 17

1181 =0 1

¿

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

Nhóm riêng các phụ tải có công suất P j>

Tính toán phụ tải cho các thôn xóm

Tính toán cho khu 1

K dt n =0,3+0,5√1120,3 0,7 =0,37Theo biểu thức (2-7) ta có:

K dt n =0,3+0,5√1120,3 0,7 =0,37Theo biểu thức (2-8) ta có:

Pn

H = 0,37 112 0,472 = 16.78 (kW)

Pđ

H = 0,82 112 0,472 = 37.19 (kW)Tính toán tương tự cho các xóm còn lại của xã ta có kết quả sau:

T

Các thôn Tên thiết bị P n (kW) k sd Số lượng

1 Khu 1 Máy xay xát

Máy xay xátMáy hànMáy nghiềnMáy xẻ gỗMáy cưa bào

7107,53103

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

111111

Máy xẻ gỗ 10 0,42 1

3 Khu 3 Máy xay xát

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

5 Khu 5 Máy xay xát

Máy xẻ gỗMáy hànMáy cưa bào

710103

0,210,420,250,42

1112

6 Khu 6 Máy xay xát

Máy xay xátMáy xẻ gỗMáy hànMáy nghiền

710107,53

0,210,290,420,250,25

12111

7 Khu 7 Máy xay xát

Máy nghiềnMáy làm kem đá

1035,5

0,290,250,8

221

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

Chọn n1 thiết bị có công suất không nhỏ hơn 1/2 công suất lớn nhất

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

3.2.2.3 Tính toán phụ tải dịch vụ công cộng

Hiện nay trên địa bàn xã có 1 trường cấp I và 1 trường cấp II, phânthành 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 máymóc thiết bị y tế sử dụng điện năng

Dựa vào nhu cầu thực tế của xã và theo tài liệu chúng ta có bảng điệnmức 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

Để tổng hợp phụ tải cho các thôn xóm của xã chúng tôi sử dụngphương 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 giátrị của phụ tải lớn cộng số gia của phụ tải bé

P Σ = ¿ { P 1 + K 2 P 2 neu P 1 > P 2 ¿¿¿

(2.19)

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

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 2004

Phụ tải động lực

Phụ tảicông cộng 1+2

Phụ tải tổng hợp

4 CHỌN SỐ LƯỢNG VÀ DUNG LƯỢNG MÁY BIẾN ÁP

4.1 Phân vùng phụ tải

4.11 Mục đích của việc phân vùng phụ tải

Mục đích của việc phân vùng phụ tải nhằm luận cứ xây dwngj sơ đồcung cấp điện hợp lý và chọn số lượng MBA, vị trí ttrung tâm cấp điện phùhợp với bán kính cung cấp diiệ 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 doanhban điện hiệu quả hơn

4.4.2 Cơ sở phân vùng phụ tải

- Căn cứ váo khả năng cấp điện của các trung tâm nguồn hiện tại vàkhả 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 Quang Húc làm 2vùng 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

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 tảibằng phương pháp số gia theo vùng phụ tải, kết quả tổng hợp được ghi ởbảng 2.12

Bảng 2.12 Bảng tổng hợp phụ tải theo vùng phụ tải

Khu6 53.83 59.42

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

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

- Việc chọn số lượng và dung lượng có vị trí không kém phần quantrọng trong việc thiết kế cung cấp điện, nó ảnh hưởng trực tiếp đến các chỉtiêu 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 hệthống điện làm việc kém chất lượng vận hành phức tạp gây quá tải nguyhiểm cho hệ thông điện Chọn thừa công suất làm giảm các chỉ tiêu kinh tếdẫn đến MBA làm việc non tải, hệ số cos 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 chotương lai Căn cứ vào sự hướng dẫn của ngành điện, sự phát triển kinh tế và

sự tang dân số của xã chúng tôi chọn hệ số dự phòng là:1,2 Vậy ta có côngsuất 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

Pdb = 148,24.1,2 =177.89 (kW)

Với lưới điện phương chọn cos = 0.85

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

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

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

Với công suất tính toán như trên mặt khác phụ tải ở đây chủ yếu làloại I và phụ tải loaị II nên chúng tôi dự định đặt mỗi trạm 1 MBA có gamcông suất gần với công suất tính toán nhất

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

5 CHỌN VỊ TRÍ ĐẶT TRẠM BIẾN ÁP.

 Vị trí đặt trạm biến áp có ảnh hưởng lớn đến việc đảm bảo các yêu cầu vềkinh 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:

- Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện

- Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp đi tới khôngảnh hưởng đến sản suất, đảm bảo bán kính cung cấp điện nhỏ hơnhoặc bằng 800 m

- Thao tác, vận hành quản lý dễ dàng

- Phòng chống cháy nổ tốt

- Tiết kiệm vốn đầu tư và chi phí vận hành

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

Trong đó: Pi – công suất của phụ tải thứ i , kW

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 Cácđiểm tải được xác định trong bảng (2.13)

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

Tên

trạm STT

Tên điểmtải Ptt (kW)

Toạ độ đo Số liệu tính toán

- Với toạ độ này kết hợp với điệu kiện thực tế của địa bàn ta thấy trạm II nếuđặt đúng trung tâm phụ tải sẽ rơi vào hồ nên ta dịch chuyển đến ngã tư cáchtrung tâm tải khoảng 3 m

-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

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, phụtải và tính chất của phụ tải sao cho đảm bảo chiều dài tuyến là ngắn nhất, ítthiệt hại cho dân, thuận tiện cho công tác thi công và vận hành khi mạng điện

đi vào sử dụng

6.1 Phương án đi dây của mạng cao áp

Hiện nay trên địa bàn xã Quang Húc 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 đặttrạm biến áp, chúng tôi nhận thấy phương án hợp lý nhất để cung cấp điệncho xã là lấy từ đường trục chính 35 kV sao cho chiều dài từ điểm đấu đếntrạm BATT là nhỏ nhất Trên cơ sở đó chúng tôi xác định điểm đấu cho từngtrạm 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

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 lớnnằm dọc theo các đường liên xóm Vì vậy phụ tải sinh hoạt, công cộng, độnglực được phân bố chủ yếu dọc theo hai bên đường Mặt khác vị trí đặt haitrạm biến áp đều được đặt cạnh ngã tư đường - gần vị trí trung tâm của thônnên các tuyến đường dây đi dọc theo các đường liên xóm sẽ thuận tiện hơncho công tác quản lý, chiếu sáng đường, vận hành và xây dựng đồng thời hạnchế việc di dời nhà cửa, công trình, tránh thiệt hại cho dân và đây cũng làphương 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 mộtđiểm so với điện áp định mức gọi là độ lệch điện áp Độ lệch điện áp có ảnhhưởng 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 nôngnghiệp thì điện áp trên các cực thụ điện không tăng quá 5% khi tải cực đại vàkhông 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 xácđịnh độ lệch điện áp và hao tổn điện áp cho phép ở trạm biến áp xa nhất vàtrạm biến động áp gần nhất được cấp điện từ lộ 472 của trạm biến áp trunggian 110/35kV của huyện

L = 13,1 Km 2 1

* Các công thức tính toán:

ΔUU BA=S tt

S n .(U a %cosϕ+U p %sin ϕ )

(2-20)Trong đó: Ua%: Thành phần tác dụng của điện áp ngắn mạch

= 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:

ΔUU ac ΔUU ah=

U h l c

U c l h.√2.n c

n n =

0,4.13,1 35.0,61 .√2.34 (5-10)Giải hệ phương trình (5-9), (5-10), tôi được:

ΔUUcp0,4=10,97%

Kiểm tra thụ điện tại A:

ΔUVA= ΔUVTC25+ ΔUUcp3525 + ΔUVBA25+ ΔUUBA25+ ΔUU25cp0,4

= 0 – 0,82 + 5 – 0,81 + 0 = 3,37 < [ΔUV cp] =7,5%.

Với MBA gần nhất T1 làm tương tự, kết quả ghi ở bảng:

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

Độ gia điện áp: ΔUU BA

Hao tổn điện áp: ΔUU BA

+5(-3,24)

+5(- 0,81)

+5(- 3,69)

+5(- 0,92)

4 Tổn thất điện áp cho phép mạng 0,4

kV: ΔUUcp0,4

10,97)

3.2 TÍNH TIẾT DIỆN DÂY DẪN

Việc lựa chọn dõy dẫn cũng giữ một vai trũ quan trọng cơ bản hệ thốngcung cấp điện Nếu ta chọn dõy dẫn cú tiết diện quỏ lớn thỡ sẽ làm tăng chiphớ kim loại màu , khụng đảm bảo về chỉ tiờu kinh tế làm tăng vốn đầu tư ,cũn nếu chọn dõy cú tiết diện quỏ nhỏ thỡ dõy dẫn sẽ làm việc ở trạng thỏiquỏ tải khi đú hao tổn cụng suốt , hao tổn điện năng , điện ỏp sẽ lớn tuổi thọcủa dõy dẫn sẽ giảm và dễ xảy ra sự cố Vỡ vậy khi chọn dõy dẫn yờu cầuphải đảm bảo cả về chỉ tiờu kinh tế và kỹ thuật

3.2.1 Tớnh tiết diện dõy dẫn cao ỏp (35kV)

Với lưới điện cao ỏp cú cụng suốt lớn , điện ỏp cao đường dây dài nên chiphí vận hành khá lớn Mặt khác do các thiết bị điều chỉnh điện áp tương đối ổnđịnh ớt phải chỳ ý đến tổn thất điện ỏp Vỡ vậy tiết diện dõy dẫn được chọn theomật độ dũng điện kinh tế Jkt và kiểm tra lại theo hao tổn điện ỏp cho phộp

F= I

Trong đú : Jkt mật độ dũng điện kinh tế

Vỡ là mạng điện nụng nghiệp cú Tmax=3000-5000h dõy AC nờn ta chọn :

jkt=1,1A/mm2

I – dũng điện truyền tải trờn đường dây

I= S H

SH- cụng suất truyền tải trờn đường dây , kVA

Theo bảng(2-18) (2-20) ta cú cụng suốt truyền tải trờn đường dây :

3.2.2 Tớnh tiết diện dõy dẫn hạ ỏp (0,4kv)

Ở lưới điện hạ ỏp phụ tải mắc trực tiếp vào mạng hạ ỏp mà khụng phảiphụ tải nào cũng cú thiết bị điều chỉnh điện ỏp Nờn để tránh hiện tượng dâydẫn được chọn có tiết diện nhỏ gây hao tổn điện áp vượt quá giá trị cho phép Người ta chọn tiết diện dõy dẫn theo hao tổn điện ỏp cho phộp

Phương pháp tính tiết diện như sau :

* Với tiết diện dõy dẫn khụng đổi trờn suốt chiều dài đường dây để xỏcđịnh tớnh theo biểu thức :

Pi – cụng suốt tỏc dụng trờn đường dây thứ i , kw

li - chiều dài của đoạn đường thứ i , kmn- số đoạn đường trục

- điện trở suốt của vật liệu làm dõy dẫn ( dõy nhụm =31,7m/mm2)

Un- điện ỏp định mức của mạng điện , KV

Uacp- thành phần tổn thất điện ỏp cho phộp

B A

Sau đú kiểm tra lại theo hao tổn thất điện ỏp thực tế (Utt) nếu Utt <

Ucp thoả món

* Xỏc định tiết diện với đường dây phân nhánh

- chọn đường trục có tiết diện không đổi, cỏc đường phân nhánh có tiếtdiện thay đổi Xỏc định tổn thất điện ỏp phản khỏng Up trờn cỏc tuyếnchọn giỏ trị lớn nhất để xỏc định thành phần điện ỏp tỏc dụng :

ΔUUacp=[U]cp−ΔUUp max

Gọi tổn thất điện ỏp tỏc dụng cho phộp trờn cỏc đoạn I,II,III là

UaI, UaII, UaIII,

Uacp=UaI+UaII

= UaI+UaIII → UaII=UaIII

280 m

căn cứ

Fqc tỡm được ra r01, x01 từ đú tớnh Utt Sau đú xỏc định :

UaII = UaIII

Ta tỡm được tiết diện của đoạn rẽ nhỏnh

* Tớnh tiết diện dõy dẫn cho cỏc lộ của TBA

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

- Lưới điện thiết kế cú sự phõn bố tải đều giữa cỏc pha

- Đường dây đi vào ngừ xúm cú phụ tải phõn bố đều

- Do cỏc phụ tải đặt gần nhau nờn tiết diện trục chớnh chọn F= const

Dựa vào cụng suốt tớnh toỏn của cỏc trạm , số lộ ra và bảng (2-12) ta phõnthành cỏc điểm tải và tớnh được công suất của cỏc điểm tải

Hao tổn điện ỏp tỏc dụng cho phộp :

Uacp = Ucp - Upmax = 40 - 15 = 25VTheo (3-7) ta xỏc định được tiết diện đoạn OAB với dõy nhụm chọn

Quy chuẩn chọn dõy A95

- Kiểm tra theo điều kiện hao tổn điện ỏp cho phộp với dõy A95 tra bảng

ta được r0=0,34 / kW; xo=0,303 /km

ΔUU tt=∑Pr+∑Qx

= (82.0,18.0,34+35,9.0,32.0 ,34)+(50, 97.0,18.0,303+0,32 22,3 0, 303) 0,38

Vậy dây dẫn chọn đảm bảo.

Ta thấy Utt<Ucp=40V nờn tiết diện chọn đảm bảo

Hao tổn điện ỏp phản khỏng trờn cỏc đoạn :

UOAB = 15,1 V

UOAC = 14,3 V

Chọn Upmax = 15,1 V

Hao tổn điện ỏp tỏc dụng cho phộp trờn đoạn OAB:

Uacp = Ucp - Upmax = 40 - 15,1 = 24,9 V

ỏp dụng cụng thức (3-7) xỏc định được tiết diện của đường trục OAB:

295 m B

33,1 + j20,5 kVA

16 + j9,92 A

18 + j11,2 C

260 m

F= 87.0,19+31.0,32

31,7.0,38.24,9 =88,2 mm2 chọn dây A95Kiểm tra theo điều kiện hao tổn điện ỏp cho phộp: A95 cú r0 = 0,34/ km;

Hao tổn điện ỏp tỏc dụng cho phộp :

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

F= 67,1.0,24+0,295.33 ,1

Vậy chọn dõy A95

Kiểm tra theo hao tổn điện ỏp cho phộp :

Với dõy A95 tra bảng cú : r0 = 0,34/ kw; xo = 0,303/km

ΔUU H=(0,24.0,34.67,1+0,295.0,34.33,1)+(41,6.0,303.0 ,24+0,295.20,5.0,303)

V

Ta thấy UH = 36 < Ucp = 41,7 V

Nờn chọn tiết diện chung cho cả lộ A95 là đảm bảo

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

Kiểm tra theo điều kiện hao tổn điện ỏp cho phộp:

UH<Ucp nờn tiết diện chọn đảm bảo

Quỏ trỡnh tớnh toỏn chọn tiết diện được cho trong bảng (3-3)

Bảng (3-3) chọn tiết diện dõy dẫn cho cỏc lộ

Trạm Lộ Cụng suất tt

trờn cỏc đoạn

chiều dài cỏc đoạn (km)

Tiết diện (mm 2 ) tớnh toỏn

Quy chuẩn

Tổn thất điện ỏp tớnh toỏn (v)

0 A B

3.3 TÍNH TOÁN HAO TỔN CễNG SUẤT VÀ NĂNG LƯỢNG

3.3.1 Với đường dây cao áp (35 KV)

3.3.1.1 Hao tổn cụng suốt trờn đường dây cao áp được tính theo công thức

Đường dây 35 KV dùng dây AC- 35 có r0 = 0,85/ kW; xo = 0,358/km

Chiều dài từ đường dây rẽ nhánh 35 kV đến trạm 1 là : l1 = 3,7 km

Vậy ao tổn tổng cộng trên đường dây 35 kV là:

ΔUS= ΔUS1+ ΔUS2=0 , 385+0 , 162 kVA

3.3.1.2 Hao tổn năng lượng

Áp dụng cụng thức A = P. (3-13)

A – Hao tổn năng lượng trên đường dây (kWh) P – Hao tổn cụng suốt trờn đường dây (kW)

 - Thời gian hao tổn cụng suốt cực đại (h)

Với mạng điện nụng nghiệp ta chọn thời gian sử dụng cụng suốt cực đại

Tmax=3500 h

Tớnh  theo cụng thức : = (0,124 +Tmx 10−4)2.8760=1968 (h)

Vậy ỏp dụng cụng thức (3-13) ta được :

A=0,385.1968=764,61 (kWh)

3.3.2.1 Hao tổn trong MBA

Hao tổn trong MBA gồm 2 thành phần là tổn thất trong lừi thộp và trong cuộndõy của MBA

- Hao tổn trong cuộn dõy của MBA: khi cú dũng điện chạy trong cuộn dõycủa MBA sinh ra hao tổn cụng suốt gọi là hao tổn đồng Scu