thiết kế cung cấp điên cho môt xã nông nghiệp

Cung cấp điện là một vấn đề rất quan trọng trong việc phát triển nền kinh tế và nâng cao trình độ dân trí. Hiện nay nền kinh tế nước ta đang phát triển rất mạnh mẽ. Trong đó, công nghiệp luôn là khách hàng tiêu thụ điện năng lớn nhất. Nước ta đang trong quá trình hội nhập vào nền kinh tế toàn cầu theo định hướng xã hội chủ nghĩa, xây dựng một nền công nghiệp hiện đại làm nền tảng để phát triển kinh tế đất nước.. Việc sản xuất và tiêu dùng điện năng ngày một phát triển, nó có tác động qua lại tới nhiều vấn đề lớn của xã hội như phát triển kinh tế, dân số, chất lượng cuộc sống, trình độ công nghệ, mức độ công nghiệp hóa. Nước ta đang trong quá trình hội nhập vào nền kinh tế toàn cầu theo định hướng xã hội chủ nghĩa. Trong thời kỳ công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước thì điện năng là một trong những thành phần cơ sở hạ tầng của mọi thành phần xã hội do đó điện năng là phải luôn luôn đi trước đón đầu sự phát triển của các ngành kinh tế cũng như xã hội để đáp ứng nhu cầu sử dụng không những của hiện tại mà phải tính trước cả đến tương lai. Do đó, để đảm bảo nhu cầu cung cấp điện cần phải có biện pháp nâng cấp sửa chữa nguồn điện cũ, xây dựng nguồn điện mới, cải tạo các đường dây cấp điện.Vậy nên chúng em đề tài thiết kế cung cấp điên cho môt xã nông nghiệp do thầy giáo Ninh Văn Nam hướng dẫn. Đề tài gồm nhưng nội dung sau Thiết kế chiếu sáng và động lực cho trạm bơm hiết kế cung cấp điên cho toàn xã

LỜI NÓI ĐẦU

Cung cấp điện là một vấn đề rất quan trọng trong việc phát triển nền

kinh tế và nâng cao trình độ dân trí Hiện nay nền kinh tế nước tađang phát triển rất mạnh mẽ Trong đó, công nghiệp luôn là khách hàng tiêu thụ điện năng lớn nhất Nước ta đang trong quá trình hội nhập vào nền kinh tế toàn cầu theo định hướng xã hội chủ nghĩa, xây dựng một nền công nghiệp hiện đại làm nền tảng

để phát triển kinh tế đất nước

Việc sản xuất và tiêu dùng điện năng ngày một phát triển, nó

có tác động qua lại tới nhiều vấn đề lớn của xã hội như phát triểnkinh tế, dân số, chất lượng cuộc sống, trình độ công nghệ, mức

độ công nghiệp hóa Nước ta đang trong quá trình hội nhập vào nền kinh tế toàn cầu theo định hướng xã hội chủ nghĩa Trong thời kỳ công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước thì điện năng là một trong những thành phần cơ sở hạ tầng của mọi thành phần

xã hội do đó điện năng là phải luôn luôn đi trước đón đầu sự pháttriển của các ngành kinh tế cũng như xã hội để đáp ứng nhu cầu sử dụng không những của hiện tại mà phải tính trước cả đến tương lai

Do đó, để đảm bảo nhu cầu cung cấp điện cần phải có biện pháp nâng cấp sửa chữa nguồn điện cũ, xây dựng nguồn điện mới, cải tạo các đường dây cấp điện.Vậy nên chúng em đề tài

thiết kế cung cấp điên cho môt xã nông nghiệp do thầy giáo

Ninh Văn Nam hướng dẫn

- Đề tài gồm nhưng nội dung sau

- Thiết kế chiếu sáng và động lực cho trạm bơm

- hiết kế cung cấp điên cho toàn xã

Một xã nông nghiệp có mặt bằng như sau:

Thôn1 400 hộ dân, Thôn2 260 hộ dân, Thôn3 180 hộ dân, Thôn4

160 hộ dân

ủy ban xã: Gồm 2 tầng mỗi tầng 6 phòng diện tích 10x16m

Trạm xá: Gồm 2 tầng mỗi tầng 8 phòng diện tích 10x16m

Trường học: Công suất đặt 320KVA, Cosj = 0,8

Trạm bơm: : Gồm 1 tầng mỗi tầng 6 phòng diện tích 10x16m, mỗi phòng 2 máy bơm 46kw, Cosj = 0,78

- Thiết kế chiếu sáng và động lực chi tiết cho Trạm bơm

- Thiết kế cung cấp điện cho xã trên

Trường học

ủy ban xã

Trạm xá

N

1,5km 1km

+ Thiết kế chiếu sáng cho trạm bơm gồm 1 tầng,môt tầng 6 phòng diện tích 10x16m(m).

+Chọn đèn ống huỳnh quang ống rạng đông FL-36D/T8.kích thước O=26mm

L=1.2m.quang thông 3000.tuổi thọ 12000 giờ.Chỉ số thể hiện mầu

CRI:85,đèn cấp B.có hiệu suất ἡ=0.8.kiểu chiếu đèn trực tiếp Hệ số

=>Tổng công suất của đèn là Pcs=18x 6 x 6= 648W

+Chọn chấn lưu BBH-A32-1FL của công ty rạng đông có công suất tiêu thụ 6W

 Công suất của chấn lưu là Pcl=6 x18=108W

Vây tổng công suất của đèn và chấn lưu đểu chiếu sáng cho trạm bơm là 648+108= 756W

-Chọn aptomat cho đèn trong phòng :

+Chon aptomat đảm bảo điều kiện IdmA >Itt

Itt = =4,29 A

=>chọn loại aptomat có các thông số sau:

Idm =10A,Udm=200V,SL:1

Kiểm tra

IdmA>Itt=4,29 A (thỏa mãn)

UdmA>Udmnguoc max=220V(thỏa mãn)

Động cơ trong phòng có công suất 46KWmà có 6 phòng mỗi phong

2 đông cơ suy ra=> tổng công suất cần dùng là 46x6x2=552kw

Bố chí động cơ cách nhay tối thiểu 3 mét

+chon aptomat cho động cơ có công suất như sau :

Idm=10A,Udm=200v

IdmA>Itt = =3,13 A

UdmA>Udm=220V

-Chọn dây dẫn

+Dùng dây VCm 4.0 có cường độ tối đa 10A cho trạm bơm

+Các nhánh đông cơ và đèn dùng VCm 2 0 cường độ tối đa 5A+ phương án lắp đặt

-Dùng 2 công tác đèn cho 2 dãy lắp đặt

-Dùng công tác để điều khiển cho các bòng đèn và đông cơ trong phòng trặm bơm

Trạm bơm gôm 6 phòng diện tích 10x 16,mỗi phòng có 2 máy bơmvới công suất 46kw,hệ số cosf là 0,78

+Hệ số sử dụng là Ksd= 0.65

Điện được lấy về trạm bơm từ đường dây trên không 10kV,cách trạm bơm 1km Trạm bơm đặt một trạm biến áp (TBA) riêng ,phía cao áp đặt cầu chì tự rơi chống sét van, phía hạ áp đặt tủ phânphối cấp điện cho các máy bơm Vì trạm bơm ta có 6 phòng mỗiphòng đặt 2 máy bơm do đó ta đặt cho mỗi mãy một cầu dao hộpgắn trên tường để tiện thao tác.

UH,kV

∆P0,W

∆PN,W

Điều kiện chọn aptomat:

Điện áp định mức(V):Uđm.A ≥Uđm.m (400V)

Dòng điện định mức (A):Iđm A ≥Itt.H = = =

259.81(A)

→ Ichọn = 350 (A)

Chọn áp tô mát A - 350 do Nhật chế tạo

Bảng thông số kỹ thuật của áp tô mát tổng.

Loại A Uđm (A) Iđm (A) Icắt N, kA

Chọn tiết diện dân dẫn đưa từ TBA đến trạm bơm.

B :Cung cấp điên cho xã nông nghiêp

 Chất lượng điện: Chất lượng điện được đánh giá qua hai chỉ

tiêu là tần

số và điện áp Chỉ tiêu tần số do cơ quan điều khiển hệ thống điện quốc giađiều chỉnh Người thiết kế phải đảm bảo chất

lượng điện áp cho khách hàng Nói chung điện áp ở lưới trung

áp và hạ áp chỉ cho phép dao động quanh giá trị định mức ±5%

Ở những xí nghiệp, phân xưởng yêu cầu chất lượng điện áp cao như may, hóa chất, cơ khí chính xác, điện tử chỉ cho phép dao động điện áp ±2,5%

 An toàn: Công tình cấp điện được thiết kế có tính phải an

toàn cho

người vận hành, người sử dụng và an toàn cho chính các thiết bị điện và toàn bộ công trình Người thiết kế ngoài việc tính toán chính xác, chọn dùng đúng các thiết bị và khí cụ điện còn phải nắm vững những quy định về an toàn, hiểu rõ môi trường lắp đặt hệ thống cung cấp điện và

những đặc điểm của đối tượng cấp điện Bản vẽ thi công phải hết sức

chính xác, chi tiết và đầy đủ với những chỉ dẫn rõ ràng,

là phương án có vốn đầu tư ít nhất, mà là phương án tổng hòa của hai đại lượng trên sao cho thời hạn thu hồi vốn đầu tư là sớm nhất

 thiết kế cung cấp điện cho một xã nông nghiệp

thep các bước sau:

 Xác định phụ tải tính toán cho xã nông nghiệp

 Chọn trạm biến áp

 Xây dựng phương án cung cấp điện

 Tính toán ngắn mạch

 Tính toán bảo vệ an toàn

Phương án cung cấp điên

1 Nguồn điên:lấy từ nguồn mạng lưới điên quốc gia 10kv

2 Phương án đi dây

-Cung cấp điện cho các thôn 1,thôn 2 ,thôn 3,thôn 4,tram bơm, trường hoc, trạm xa ta sẽ dùng sơ đồ dạng phân nhánh để cung cấp điên cho gia đình

-Sơ đồ đi dây

-Dây bọc cách điện dùng cho lưới hạ áp.Dây bọc có nhiều loại ,1 sợi, nhiều sợ ,dây cứng,dây mền,đơn ,dây đôi.

-kí hiệu các loại dây là (A,AC,F).trong đó A là dây nhôm,AC là dây nhôm lõi thép,F là tiết diện dây

-Dùng cột tròn để tiết kiệm cho các dây để cung cấp điên cho gia đình

3:Phương án cung cấp điên

-Căn cứ vào công suất tính toán Stt ta đã tính toán được từng khu vực của xã , bố chí các trạm biến áp cho các thôn và các phụ tải khác

II Xác định phụ tải của toàn xã

*Đối với nông thôn, suất tiêu thụ công suất trung bình /hộ gia đình

Thôn 2 gồm 260 hộ suy ra : công suất đặt của thôn P2= 0,6

Thôn 4 gồm 160 hộ suy ra : công suất đặt của thôn P4= 0,6

-Công suất tác dụng của tram xá :

Ptttx=P tram xa Kdt= 56,32.0,85=47,872(KVA)

-Công suất toàn phần tính toán của trạm xá:

Stttx= =56,32 (KVA)

+Công suất phản kháng của tram xá:

Qtttx= Ptttx Tagφ= 56,32.0,612=34,467(KVAR)

+Ta tính toán đến ủy ban

Uỷ ban gồm 2 tầng ,mỗi tầng gồm 8 phòng họp diện tích 10x16met-Đối với ủy ban ,chọn công suất phụ tải sinh hoạt Pub= 20(w/m2) +Công suất đặt của ủy ban:

+Công suất phản kháng của ủy ban:

Qttub= Pttub Tagφ= 51,2.0,612=31,3344(KVAR)

Ta tính tiếp điến trường học

+Công suất đặt của trường học :

+Công suất phản kháng của trường hoc:

S tt = S (T1) + S (T2) + S (T3) + S (T4) + S (TX) + S (TH) + S (UBX) + S (TB)

=240+156+108+96+56,32+51,2+320+601,4=1628,92(KVA)

2.2.Lựa chọn phương án cấp điện cho xã

Việc lựa chọn phương án cấp điện cho toàn xã bao gồm: chọn cấp điện áp,nguồn điện, sơ đồ nối dây,phương thúc vận hành….Các vấn

đề này có ảnh hưởng trục tiếp đến việc vận hành, khai thác, phát huyhiệu quả của hệ thống cung cấp điện

 Phương án điện được chọn sẽ được xem là hợp lý nếu thỏa mãn những yêu cầu sau:

 Đảm bảo chất lượng điện,tức đảm bảo tần số và điện áp nằm trong phạm vi cho phép

 Đảm bảo độ tin cậy,tính lien tục cung cấp điện cho phù hợp với yêu cầu phụ tải

 Thuận tiện trong việc vận hành,lắp ráp và sửa chữa

 Có các chỉ tiêu kinh tế và ki thuật hợp lý

Căn cứ vào trị số công suất tính toán cho từng khu vực và vị trí mặt bằng,phương án cung cấp điện cho xã trên như sau:

 Đặt một trạm biến áp cho thôn 1 và ủy ban xã:

Chọn máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây 250-10/0.4 do VN chế tạo

 Đặt một trạm biến áp cho thôn 2:

Chọn máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây 200-10/0.4 do ABB chế tạo

 Đặt một trạm biến áp cho thôn 3:

Chọn máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây 150-10/0.4 do VN chế tạo

 Đặt một trạm biến áp cho thôn 4:

Chọn máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây 100-10/0.4 do VN chế tạo

Chọn máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây 400-10/0.4 do VN chế tạo

 Đặt một trạm biến áp cho Trạm bơm:

Chọn máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây 600-10/0.4 do VN chế tạo

Bảng:kết quả chọn MBA cho toàn xã:

292,2

156,2

Thôn 2 156 132,

6

81,15

303,872

190,5

Sơ đồ mặt bằng của xã

 Vị trí đặt trạm biến áp T1,T2 trong xã

 Dặt trạm biến áp T1 tại thôn 3(khoảng cách đến nguồn 0.9 km)

 Dặt trạm biến áp T2 tại trạm xá(khoảng cách đến nguồn

0.5km)

Sơ đồ bố trí TBA và mạng cao áp toàn xã

III :Lựa chọn các phần tử trong mạng cao áp,hạ áp.

1 :Lựa chọn các thiết bị cao áp cho xã

A :Lựa chọn tiết diện dây dẫn

Có 3 phương pháp lựa chọn dây dẫn

- Chọn theo điều kiện jkt :chọn theo jkt là phương pháp được áp dụng với lưới điện áp U ≥ 110kV.lưới trung áp đô thị và xí nghiệp nói chung khoảng cách tải điện điện ngắn,thời gian ngắn , thời gian sử dụng sử dụng công suất lớn cũng được chọn theo jkt

- Chọn theo tổn thất điện áp cho phép ∆Ucp : chọn theo ∆Ucp là

phương pháp lựa chọn tiết diện lấy chỉ tiêu chất lượng làm điều kiện tiên quyết

- Chọn theo điều kiện phát nhiệt cho phép :phương pháp này tậndụng hết khả năng tải của dây dẫn và cáp,áp dụng cho lưới hạ

đô thị ,công nghiệp và sinh hoạt.Nguồn cao thế cho khu vực xãđược lấy từ trạm biến ấp trung huyện,cấp điện cho các trạm biến áp theo đường dây cao thế trên không.

- Chọn dây dẫn 10kv cấp điện cho trạm biến áp

Chính vì những nhận xét trên nên ta chọn tiết diện dây theo tổn thất điện áp cho phép ∆Ucp :

∆U= ≤∆Ucp

Ta có :chiều dài đường dây phía cao áp l=1.5km

Tổn thất điện áp cho phép ∆Ucp =5%Uđm=0.5KV

2:Tính toán ngắn mạch để lựa chọn và kiếm tra thiết bị cao áp.

Ngắn mạch là tình trạng sự cố nghiên trọng thường xảy ra trong

hệ thống cung cấp điện.Tính toán ngắn mạch là một phần không thể thiếu trong các thiết kế cung cấp điện.Các số liệu về tình trạngngắn mạch là căn cứ quan trọng để giải quyết các vấn đề như :

 Lựa chọn thiết bị điện

 Thiết kế hệ thống bảo vệ rơle

 Xác định phương thức vận hành

Mục đích :kiểm tra diều kiện ổn định động-nhiệt của thiết bị và dây dẫn được chọn.Căn cứ vào dòng ngắn mạch 3 pha để lựa chọn các thiết bị điện

Để lựa chọn,kiểm tra dây dẫn và các khí cụ điện cần tính toán hai điểm ngắn mạch sau

-Điện kháng của hệ thống :

Xht= =(Ω)

Trong đó :

Uth:điện áp trung bình trên đường dây,(KV)

Sc:công suất cắt của máy cát,(KVA)

-Điện trở và điện kháng của đường dây:

R = *r0*l, (Ω)

X = = *x0*l, (Ω)

Trong đó:

r0, x0: Điện trở và điện kháng của đường dây

l:chiều dài đường dây

IV.Lựa chọn các thiết bị hạ áp cho xã

1.Chọn tủ phân phối

Chọn aptomat tổng cho các trạm biến áp thô:

Trạm biến áp T1-Thôn 1+ủy ban xã:

Để chọn Aptomat phải dựa theo điều kiện sau:

UđmA >= Uđmmạng = 0,38 kV

IđmA >= Itt

=>

Lựa chọn aptomat tổng cho các trạm do hãng merlin gerlin pháp chế

tạo với các thông số :

Thông số dòng điện tính toán của các trạm biến áp

Itt-T1 Itt-T2 Itt-T3 Itt-T4 Itt-Tb Itt-Tx

364,6(A) 237,4(A) 164.12(A) 145,8(A) 913,1(A) 85.56(A)

2 Lựa chọn dao cách ly phân đoạn tại điểm đấu

Dao cách ly (còn gọi là cầu dao) có nhiệm vụ chủ yếu là cách

ly phần

có điện và phần không có điện tạo khoảng cách an toàn trông thấy

phục vụ cho công tác sửa chữa, kiểm tra, bảo dưỡng Sở dĩ không

cho phép dao cách ly đóng cắt mạch khi đang mang tải vì không có

bộ phận dập hồ quang Tuy nhiên, có thể cho phép dao cách ly đóng

cắt không tải biến áp khi công suất máy không lớn (thường nhỏ hơn

1000 kVA) Dao cách ly thường dùng kết

hợp với máy cắt và cầu chì

3: Lựa chọn cầu chì tự rơi cho các trạm biến áp của

xã

Với dòng tính toán của các trạm biến áp thôn như

sau: với Udm=10(v)

Cầu chì -Thôn 1+ủy ban xã:

việc mua bán với giá thành rẻ hơn thì chọn cùng 1 loại cầu chì

cùng, không cho dòng điện đi qua

- Với điện áp sét: điện trở giảm đến 0, chống sét van tháo dòngđiện

xuống đất

5 Chọn thiết bị bù

-Thiết bị bù phải được chọn trên cơ sở tính toán so sánh về kỹ thuật Và có

có thể tùy theo sự phát triển của phụ tải trong quá trình sản xuất mà chúng ta ghép dần tụ điện vào mạng, khiến hiệu suất

sử dụng cao và không phải bỏ nhiều vốn đầu tư ngay một lúc Nhược điểm của tụ điện là nhạy cảm với sự biến đổi của điện áp đặt lên cực tụ điện Tụ điện có cấu tạo kém chắc chắn, dễ bị phá

Thiết bị bù phải được chọn trên cơ sở tính toán so sánh về kỹ thuật Và có

Máy bù đồng bộ: là một động cơ không đồng bộ làm việc ở chế độ

không tải Do không có phụ tải trên trục nên máy bù đồng bộ

được chế tạo gọn nhẹ và rẻ hơn so với động cơ đồng bộ cùng công suất Ở chế độ quá kích thích máy bù tiêu thụ công suất phản kháng của mạng Vì vậy ngoài công dụng bù công suất phản kháng máy bù còn là thiết bị rất tốt để điều chỉnh điện áp

Nó thường được đặt ở những điểm cần điều chỉnh điện áp trong

hệ thống điện Nhược điểm của máy bù là có phần quay nên lắp ráp, bảo quản và vận hành khó khăn Để cho kinh tế, máy bù thường được chế tạo với công suất lớn, do máy bù đồng bộ thường được dùng ở những nơi cần bù tập trung với dung lượng lớn

Động cơ không đồng bộ roto dây quấn được đồng bộ hóa: khi cho dòng

một chiều vào roto của động cơ không đồng bộ roto dây quấn, động cơ sẽ làm việc như một động cơ đồng bộ với dòng điện vượt trước điện áp Do đó nó có khả năng sinh ra công suất phản kháng cung cấp cho mạng Nhược điểm của loại động cơ này làtổn thất công suất khá lớn, khả năng quá tải kém, vì vậy thường động cơ chỉ được phép làm việc với 75% công suất định mức Với những lý do trên, động cơ không đồng bộ roto dây quấn được đồng bộ hóa được coi là loại thiết bị bù kém nhất, nó chỉ được dùng khi không có sẵn các thiết bị bù khác

+ Bảng 3 Thông số kỹ thuật của tụ điện bù cosφ

Tên phụ tải Qbù(kvar

) Loại tụ bù Số pha Q(kvar) Số lượng

Hình 3.1 Sơ đồ bố trí tủ bù cosφ tại các vị trí

Tổng kết:

• Qua tuần vừa qua chúng em được giao thực hiện bài tập lớn ‘

Thiết kế cung cấp điện cho xã nông nghiệp”với sự hướng dẫn

của thầy giáo Ninh Văn Nam,Em đã nắm bắt được một số vấn đề

sau

• Tìm hiểu về thiết kế cung cập điện cho xã nông nghiêp

• Nắm bặt được các phụ tải trong xã để qua đó thiết kế hệ thống cung cấp điện cho xã

• Tính toán lựa chọn các thiết bị hạ áp cho xã

• Do thời gian có hạn nên bài tấp lớn của chúng em còn nhiều thiếu sót,mong được đóng góp ý kiến của thầy cô và các ban trong lớp

• Em xin chân thành cảm ơn