Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho trường học

Do đó, môn thiết kế hệ thống cung cấp điện trang bị một lượngkiến thức về chuyên môn rất thiết thực đối với sinh viên phục vụ việc nghiên cứu vàhọc hỏi thêm các kiến thức chuyên ngành và

Hà Nội – 2019

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA ĐIỆN



BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

Tên đề tài:

THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO TRƯỜNG HỌC

GVHD: Ninh Văn Nam

Danh sách sinh viên thực hiện: Nhóm 1

1 Hoàng Thị Hảo

2 Nguyễn Tiến Anh 11410403361141040360

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU

Thiết kế hệ thống cung cấp điện là một yêu cầu đầu tiên và tối quan trọng trongthiết kế và xây dựng Do đó, môn thiết kế hệ thống cung cấp điện trang bị một lượngkiến thức về chuyên môn rất thiết thực đối với sinh viên phục vụ việc nghiên cứu vàhọc hỏi thêm các kiến thức chuyên ngành và tìm hiểu thực tế

Trong khuôn khổ giới hạn của bài tập lớn này, với đề tài thiết kế cấp điện chomột trường học, nhóm em xin phép trình bày những hiểu biết về việc thiết kế cấp điện

và chọn lựa thiết cần thiết đối với hệ thống theo sự tính toán của nhóm

Bài tập lớn này trình bày về các công thức tính toán, các phương pháp chọn lựathiết bị cùng với các tiêu chuẩn có liên quan phục vụ cho việc thiết kế, do sự phát tiểncủa khoa học công nghệ nên các tiêu chí chọn lựa ngày càng khắt khe Do vậy, dưới sự

hướng dẫn của thầy Ninh văn Nam, tuy còn nhiều khuyết điểm nhưng hy vọng bài tập

lớn này sẽ có tính ứng dụng cao trong thực tiễn, đảm bảo các tiêu chuẩn cũng như tiêuchí trong công nghiệp!

Nhóm sinh viên thực hiên: nhóm 09

CHƯƠNG 1 XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

 Đối với 1 phòng học của tòa nhà A1, A2, A3, A4STT Tên TB Công suất Điện áp cosφ Số lượng

CHƯƠNG 2 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU

 Sơ đồ đi dây của hệ thống gồm 3 trường hợp:

2.1 TH1: Sơ đồ kiểu hình tia

Hình 2.1.1.1 Sơ đồ cấp điện hình tia

2.2 TH2: Sơ đồ cấp điện kiểu liên thông

Hình 2.2.1.1 Sơ đồ cấp điện kiểu liên thông

2.3 TH3: Sơ đồ kiểu kết hợp

Hình 2.3.1.1 Sơ đồ kiểu kết hợp

Để lựa chọn phương án tối ưu thì trường hợp 3 sử dụng sơ đồ cấp điện kiểu kếthợp giữa tia và liên thông TH1 sử dụng sơ đồ hình tia có nhược điểm là chi phí làmdây dẫn đến từng vị trí sẽ cao TH2 sử dụng sơ đồ liên thông không đảm bảo việc cung

cấp cho những vị trí quan trọng như phòng hành chính khi có sự cố vì vậy để đảm bảocho phòng hành chính làm việc bình thường khi có sự cố ở các tòa nhà khác thì trườnghợp 3 là tối ưu nhất.

CHƯƠNG 3 LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN CỦA PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU

3.1 Xét hệ thống dây cáp từ nguồn tới các tòa nhà

 tính toán chọn dây dựa vào điều kiện phát nóng với hệ số ,

Hệ số nhiệt độ thữ tế của môi trường ở ,

Hệ số điều kiện làm mát, ứng với khoảng cách 2 đường cáp là 400mm,

Hệ số phụ thuộc điều kiện đặt dây chảy cầu trì =

Lộ 1 gồm: Nhà A3, A4, Bảo vệ

3.2 Đối với hệ thống dây từ tòa nhà lên các phòng:

Hệ số nhiệt độ thữ tế của môi trường ở , với dây cách điện

Hệ số điều kiện làm mát, ứng với khoảng cách 2 đường cáp là 100mm,cáp 2lõi

 Xét nhà A1, A2, A4 có công suất của 1 tầng là như nhau

Chọn dây dẫn CADIVI 29A, độ sụt áp 16mV

Chọn MCB bảo vệ cho tầng:

Chọn MCB có thông số - 32A

Đối với nhà A3:

 Xét tính toán cho 1 phòng của nhà A1, A2, A3, A4:

Chia làm 2 đường :đường đi động lực( quạt trần) và đường đi chiếu sáng

Vậy chọn MCB1.3 tại điểm B cho thông số :

Chọn Contactor tại điểm B cho thông số :

- Giả sử có sự cố ngắn mạch tại điểm B( nhà A1)(

055(

Vậy chọn MCCB1.2 tại điểm A cho thông số :

Chọn Contactor tại điểm A cho thông số :

- Giả sử có sự cố ngắn mạch tại điểm A ( nhà A2)(

027(

Vậy chọn MCCB1 tại điểm A cho thông số :

Chọn Contactor tại điểm A cho thông số :

Lộ 2:

- Giả sử có sự cố ngắn mạch tại điểm E ( nhà A3)(

06(

Vậy chọn MCCB2.1 tại điểm A cho thông số :

Chọn Contactor tại điểm A cho thông số :

- Giả sử có sự cố ngắn mạch tại điểm D ( nhà A4)9(

Vậy chọn MCCB2 tại điểm A cho thông số :

Chọn Contactor tại điểm A cho thông số :

Lộ 3:

- Giả sử có sự cố ngắn mạch tại điểm F ( Phòng Hành chính)(

012(

Vậy chọn MCCB3 tại điểm A cho thông số :

Chon conctactor có thông số:

Tổng dòng ngắn mạch ở đầu đường dây của 3 lộ là:

Chọn máy cắt đầu phụ tải ACB có thông số:

3.4 Sơ đồ các bản vẽ hệ thống

3.4.1

Thông số chi tiết:

Bảng 3.4.1.1.1 Thông số của sơ đồ tổng

Bảng 3.4.1.1.2 Thông số của dây dẫn trong hệ thống

Bảng 3.4.1.1.3 Thông số của contactor hệ thống

Thông số chi tiết trên bản vẽ:

Bảng 3.4.1.1.4 Thông số cơ bản của nhà A2

Thông số chi tiết trên sơ đồ:

Bảng 3.4.1.1.5 Thông số cơ bản trên nhà A1

Thông số chi tiết:

Bảng 3.4.1.1.6 Thông số cơ bản trên nhà A4

Thông số chi tiết:

Thông số chi tiết:

Bảng 3.4.1.1.7 Thông số cơ bản phòng Hành chính

3.4.2 Sơ đồ 1 sợi phòng Bảo vệ

MCB BV có thông số: MCB 1P-6A, LS

3.4.4 Tính toán chọn Máy biến áp

Trong hệ thống, Tổng công suất phụ tải tính toán của cả trường học 108.4 kVA

Vì vậy sẽ chọn máy biến áp có công suất

Cụ thể sẽ chọn máy biến áp của ABB chế tạo có thông số:

Kích thước(mm): dài-rộng-cao: 900-730-1365

Trọng lượng: 630Kg

CHƯƠNG 4 XÁC ĐỊNH CÁC THAM SỐ CHẾ ĐỘ MẠNG ĐIỆN

4.1 Tính toán tổn hao điện áp trên đường dây bên ngoài

Tổn thất toàn mạng:

4.3 Tổn thất điện năng

Nếu lấy trung bình 1kWh = 4000 VNĐ thì tổn thất 1 năm vào khoảng 36 triệu VNĐ

CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN HỆ THỐNG NỐI ĐẤT

5.1 Xác định điện trở suất của đất

Đối với đất cát pha sẽ có điện trở suất trung bình với hệ số

với cọc chôn sâu 0,8m Diện tích trạm biến áp cần bảo vệ có diện tích 20x10m

5.2 Xác định của hệ thống nối đất

Hệ thống là mạng hạ áp nối đất trực tiếp với cấp điện áp 380/220v nên

5.3 Tính toán chọn lựa của hệ thống nối đất

Dự kiến dùng điện cực hỗn hợp gồm 50 cọc thép góc 60x60x6 dài l =2,5m chôn thẳng đứng đóng xuống đất theo mạch vòng hình chữ nhật, mỗi cọc cách nhau một khoảng a = 5m Thanh ngang dùng thép dẹt 40x5 mm và thanh được chôn ở độ sâu t = 0,8m

L = 5.50 = 250m (vì thanh nối 50 cọc với nhau mỗi cọc cách 5m)

Thay vào công thức

Tra bảng ta được:

Điện trở yêu cầu của hệ thống là:

Vậy điện trở của điện cực dự kiến gồm cọc và thanh như ban đầu là phù hợp.Dây dẫn nối vỏ thiết bị điện với các điện cực nối đất có thể dùng thép d=6mm

5.4 Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt

Vì là thiết bị hạ áp nên không cần kiểm tra

5.5 Vẽ mặt bằng hệ thống nối đất

5.6 Tiến hành bố trí thi công trên thực địa

5.7 Kiểm tra điện trở của hệ thống nối đất theo R yêu cầu.

CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN DUNG LƯỢNG BÙ

Trong bài tập lớn này sẽ tính toán dung lượng bù tổng cho toàn hệ thống đạt Tiếp đến sẽ thiết kế hệ thống bù theo cấp cho hệ thống tổng, được vận hành qua 2 chế

độ bằng tay và tự động

Bù tổng:

Như vậy chia làm 9 cấp bù với mỗi cấp bù tương ứng với 5 kVAr

Nguyên lý điều khiển:

Hệ thống điều khiển bù sẽ có 2 chế độ: Bù tự động và bù bằng tay

ở trên mặt tủ điều khiển sẽ có công tắc xoay chuyển giữa 2 chế độ Để bù bằng tay thì tác động các nút ấn trên bảng điều khiển từ đó đóng các công tắc tơ tương ứng với cấp

bù để bù cho hệ thống Còn đối với hệ thống bù tự động thì sẽ lấy giá trị cos phi thực,

so sánh với giá trị đặt để điều khiển các cấp tụ bù một cách tự động hoàn toàn

CHƯƠNG 7 KẾT LUẬN

7.1 Các kết quả thu được

- Chúng em đã trình bày được tổng quan về hệ thống cung cấp điện

- Đã thiết kế được một hệ thống cung cấp điện cho một phụ tải cà chọn lựanhững thiết bị cơ bản như MCCB, Contactor, đường dây, MBA trongmột hệ thống cấp điện

7.2 Các hạn chế khi thực hiện

- Khó khăn trong việc đưa ra sơ đồ tối ưu của hệ thống

- Việc chọn lựa thiết bị thực tế so với thiết bị tính toán ra còn nhiều chênhlệch

7.3 Biện pháp khắc phục

- Cần tính toán chọn lựa sơ đồ tối ưu một cách tốt nhất có thể

- Tính toán chọn lưa thiết bị phù hợp, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật cũng như kinh tế

7.4 Hướng phát triển

Trong tương lai nhóm sẽ tích cực học hỏi cũng như trau dồi kiến thức thực tế đểthiết kế cấp điện có thể ứng dụng thực tiễn