KHOA CƠ ĐIỆN
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
“THIẾT KẾ CẢI TẠO LƯỚI ĐIỆN XÃ BÁCH THUẬN HUYỆN VŨ THƯ - TỈNH THÁI BÌNH”
Giáo viên hướng dẫn:
Sinh viên thực hiện:
Lớp:
K60-HTĐB
Chuyên ngành:
Hệ Thống Điện
MỞ ĐẦU
Xã Bách Thuận, huyện Vũ thư, tỉnh Thái Bình là xã đang trong quá trình phát
triển mạnh mẽ, nhu cầu sinh hoạt đời sống được nâng cao đặc biệt là xã phát
triển làng nghề. Vì vậy, vấn đề thiết kế và cải tạo hệ thống cấp điện cho xã là một
trong các nhu cầu cấp thiết hiện nay để giúp cho việc quản lý vận hành lưới điện
linh hoạt an toàn và khoa học. Khắc phục các bất cập của lưới điện hiện tại, giảm
tổn thất, nâng cao chất lượng điện năng, độ tin cậy cung cấp điện nhằm mục
đích cấp điện ổn định từ nay cho đến năm 2025.
Xuất phát từ nhu cầu thực tế đó, tơi tiến hành thực hiện đề tài :
“ Thiết kế cải tạo lưới điện xã Bách Thuận, huyện Vũ Thư, tỉnh Thái Bình”.
NỘI DUNG TRÌNH BÀY
Chương 1: Đặc điểm tự nhiên, xã hội và phương hướng phát triển kinh tế xã
Bách Thuận, huyện Vũ Thư tỉnh Thái Bình
Chương 2: Đánh giá lưới điện hiện tại của xã Bách Thuận -huyện Vũ Thư - tỉnh
Thái Bình
Chương 3: Phương án thiết kế cải tạo lưới điện xã Bách Thuận-huyện Vũ Thưtỉnh Thái Bình
Chương 4: Tính tốn bảo vệ và lựa chọn khí cụ điện
Chương 1: Đặc điểm tự nhiên, xã hội và phương hướng phát triển kinh tế
xã Bách Thuận, huyện Vũ Thư tỉnh Thái Bình
Đặc điểm tự nhiên
Xã Bách Thuận nằm phía tây nam huyện Vũ Thư, tỉnh Thái
Bình. Là một xã ven sơng Hồng thuộc huyện Vũ Thư quản lý,
phía nam nằm giáp ranh với tỉnh Nam Định có trục đường
chính quốc lộ 10 chạy qua.
b. Hành chính
Xã Bách Thuận có diện tích 8,95 km2, có 1021 hộ gia đình
với 6013 nhân khẩu, mật độ dân số đạt 1.123 người/ km2.
c. Địa hình
Xã Bách Thuận là vùng đồng bằng tích tụ thấp với kiểu tích
tụ phù sa mới, thấp phát triển ở những nơi ít được bồi đắp phù
Phương hướng phát triển kinh tế, xã hội
Về lĩnh vực nông nghiệp
Tiếp tục thực hiện nghị quyết trung ương về phát triển nông nghiệp, nông dân, nông
thôn. Chuyển dịch mạnh cơ cấu kinh tế nông nghiệp, nông thôn trên cơ sở quy hoạch gắn
sản xuất với thị trường và đẩy mạnh ứng dụng khoa học công nghệ mới.
Về cơng nghiệp và tiểu thủ cơng nghiệp
Thái Bình cịn có nguồn khí đốt, nước khống có trữ lượng lớn, có khả năng khai
hoang lấn biển mở rộng diện tích ở huyện Tiền Hải và huyện Thái Thụy nhằm phát triển
những tiềm năng trong nuôi trồng và khai thác hải sản.
Chương 2: Đánh giá lưới điện hiện tại của xã Bách Thuận,
huyện Vũ Thư, tỉnh Thái Bình
Đặc điểm lưới điện hiện tại
•
Lưới điện cũ, nhiều chỗ hư hỏng nặng, cách điện
kém dễ gây nguy hiểm cho người dân.
•
Lưới 35 kV dây trần cách điện kém, hao tổn điện áp
lớn, độ võng lớn, khoảng cách an tồn khơng đủ, dễ
xảy ra sự cố.
•
Người dân tự phát dựng cột điện khơng được sự cho
phép của ngành điện, dễ gây nguy hiểm cho người
dùng
Xây dựng đồ thị phụ tải
1. Phương pháp xây dựng đồ thị phụ tải
•
Phương pháp đo đếm trực tiếp
•
Phương pháp đo đếm gián tiếp
2. Xây dựng đồ thị trạm điển hình
Xã Bách Thuận phụ tải tập chung chủ yếu 2 loại phụ tải: Phụ tải sinh hoạt và phụ tải cơng
cộng, một số ít phụ tải động lực.
-
Phụ tải công cộng: Các trạm biến áp Bách Thuận 3 và Bách Thuận 4.
-
Phụ tải sinh hoạt: Trạm biến áp Bách Thuận 1, Bách Thuận 2, Bách Thuận 5, Bách
Thuận 6.
Xây dựng đồ thị phụ tải
Phụ tải trung bình (
, (kW); (2.1)
Thời gian sử dụng công suất cực đại :
Thời gian hao tổn công suất cực đại :
, (h);
Hệ số :
, (h);
(2.2)
, (h);
(2.3)
(2.4)
cos
(2.5)
Hệ số điền kín đồ thị:
(2.6)
Cơng suất phụ tải trung bình của trạm biến áp Bách Thuận 1:
Công suất cực đại và cực tiểu
Pmax = 393 (kW)
Pmin = 150 (kW)
Thời gian sử dụng công suất cực đại được tính theo cơng thức (2.2):
4763,30 (h);
Thời gian hao tổn cơng suất cực đại được tính theo cơng thức (2.4):
= 3118,57 (h);
Hệ số điền kín(2.6):
0,45
Xây dựng đồ thị phụ tải
Bảng 2.1: số liệu xây dựng đồ thị phụ tải năm điển hình của trạm biến áp Bách Thuận 1
Giờ
(kW)
Giờ
(kW)
175
393
190
207
175
329
190
201
175
323
175
195
175
321
175
195
175
297
190
194
175
296
175
192
175
288
190
189
175
283
190
188
175
281
190
186
175
275
175
186
175
269
175
180
175
266
190
178
175
265
190
176
190
256
190
174
175
255
190
173
175
249
190
166
175
248
190
164
190
246
190
162
175
240
190
160
190
230
190
156
190
222
190
154
175
212
190
153
190
211
190
152
175
211
190
150
Xây dựng đồ thị phụ tải
�( kW)
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
-1240
0
-240
760
1760
2760
3760
4760
5760
6760
7760
8760
t (h)
Hình 2.1: Đồ thị phụ tải năm điển hình trạm Bách Thuận 1
Xây dựng đồ thị phụ tải
600
P(kW)
500
400
300
200
100
0
0
876
1752
2628
3504
4380
5256
6132
7008
7884
t (h)
8760
Hình 2.2: Đồ thị phụ tải năm điển hình trạm Bách Thuận 3
Xác định phụ tải tính tốn
1. Phân nhóm phụ tải
• Phụ tải sinh hoạt
• Phụ tải động lực
• Phụ tải cơng cộng
2. Tính tốn phụ tải
• Tính tốn phụ tải sinh hoạt
Sử dụng phương pháp hệ số nhu cầu xác định phụ tải tính tốn của hộ gia đình:
+
Knc: hệ số nhu cầu
Xác định phụ tải tính tốn
Hệ số sử dụng tổng hợp của thiết bị điện sinh hoạt:
n
PK
i
K sd
sdi
i 1
n
P
i
i 1
Hệ số sử dụng của thiết bị điện thứ i:
ti- thời gian sử dụng của thiết bị điện thứ i.
Klt- hệ số lượng tải hay hệ số mang tải của thiết bị.
Pi- cơng suất trung bình quy đổi của nhóm thiết bị điện thứ i.
Pi = Pni.fi , (W);
Pni- công suất định mức của thiết bị điện thứ i.
fi- tần số xuất hiện nhóm thiết bị điện thứ i.
Xác định phụ tải tính tốn
Bảng 2.2: Tổng hợp cơng suất tính tốn phụ tải sinh hoạt
Bách
Thuận 1
Bách
Thuận 2
Bách
Thuận 3
Bách
Thuận 4
Bách
Thuận 5
Bách
Thuận 6
Số hộ
193
210
232
112
140
134
Kndt
0,33
0,33
0,32
0,33
0,34
0,33
Kđdt
0,78
0,78
0,77
0,78
0,79
0,78
Pnsh (kW)
156,33
170
187,92
90,72
113,4
108,54
Pđsh (kW)
390,82
425,25
469,8
226,8
283,5
271,35
Xác định phụ tải tính tốn
Bảng 2.3: Tính tốn phụ tải động lực các trạm biến áp xã Bách Thuận
Bách
Bách
Bách
Bách
Bách
Bách
Thuận 1
Thuận 2
Thuận 3
Thuận 4
Thuận 5
Thuận 6
ksd
0,2
0,2
0,2
0,23
0,21
0,23
Pdmi
56,05
69,15
70,46
63,8
72,49
66,1
knc
0,41
0,38
0,38
0,41
0,38
0,41
Pndl (kw)
22,98
26,86
27,02
26,1
29,7
27,1
Pđdl (kw)
13,7
15,7
16,1
15,7
17,6
16,2
Xác định phụ tải tính tốn
Bảng 2.4: Kết quả tính tốn phụ tải dịch vụ cơng cộng các trạm biến áp
Bách
Bách
Bách
Bách
Bách
Bách
Thuận 1
Thuận 2
Thuận 3
Thuận 4
Thuận 5
Thuận 6
Pncc(kW)
0,238
0,414
15,46
21,9
0,2
0,2
Pđcc(kW)
2,08
2,6
12,84
14,3
2,3
2,3
Xác định phụ tải tính tốn
Bảng 2.5: Tổng hợp phụ tải
Bách
Bách
Bách
Bách
Bách
Bách
Thuận 1
Thuận 2
Thuận 3
Thuận 4
Thuận 5
Thuận 6
PnttΣ (kW)
171,42
185,34
215,5
124,68
133,23
126,52
PđttΣ (kW)
399,43
436,71
488,16
195,83
296,02
172,96
Bảng 2.6: Tính tốn cơng suất tồn xã
Ptt (kW)
Qtt (kVAr)
Stt (kVA)
2149,11
816,64
2310,85
Dự báo phụ tải
• Dự báo phụ tải sinh hoạt
Xây dựng hàm hàm dự báo: Ptt hộ = 120,96t +1379,23
Từ Ptt hộ tìm được ta tính tốn cơng suất tiêu thụ của phụ tải sinh hoạt trong những năm
dự báo theo công thức:
Pnsh = knsh.N.Ptt hộ
Pđsh = kđsh.N.Ptt hộ
Trong đó:
N – số hộ dân năm dự báo.
knsh –hệ số đồng thời ban ngày, với knsh = 0,32.
kđsh –hệ số đồng thời ban đêm, với kđsh = 0,79.
Dự báo phụ tải
• Dự báo phụ tải sinh hoạt
Bảng 2.7: Bảng dự báo cơng suất của nhóm phụ tải sinh hoạt năm 2025
STT
Tên TBA
Uđm (kV)
1
Bách Thuận 1
35/0,4
2
Bách Thuận 2
3
Sđm hiện tại
Số hộ
Pn (kW)
Pđ (kW)
500
289
249,56
616,43
35/0,4
500
306
264,38
652,69
Bách Thuận 3
35/0,4
560
328
283,39
699,62
4
Bách Thuận 4
35/0,4
320
208
179,71
213.54
5
Bách Thuận 5
35/0,4
400
236
203,9
403,38
6
Bách Thuận 6
35/0,4
320
230
191,72
212,71
(kVA)
Dự báo phụ tải
• Dự báo phụ tải động lực
Áp dụng cơng thức tính tốn theo hệ số k = 1,1 Phiện tại.
Bảng 2.8: Bảng dự báo phụ tải động lực năm 2025 của xã Bách Thuận
Bách
Bách
Bách
Bách
Thuận 1 Thuận 2 Thuận 3 Thuận 4
Bách
Bách
Thuận 5
Thuận 6
Pndl(kW)
25,27
29,54
29,72
22,71
32,67
23,81
Pđdl(kW)
15,07
17,27
17,71
17,27
19,36
17,82
Dự báo phụ tải
Bảng 2.9: tổng hợp tính tốn về công suất các trạm
biến áp hiện tại và kết quả dự báo đến năm 2025
Bách
Bách
Bách
Bách
Bách
Bách
Thuận 1
Thuận 2
Thuận 3
Thuận 4
Thuận 5
Thuận 6
627,57
665,21
718,36
255,77
417,15
225,31
cos
0,93
0,93
0,93
0,93
0,93
0,93
Stt(kVA)
674,8
715,27
772,43
275,02
448,54
242,26
Sđm(kVA)
500
500
560
320
400
320
P (kW)
Lập bảng độ lệch điện áp
- Độ lệch điện áp là chỉ số rất quan trọng đánh giá chất lượng điện.
- Độ lệch điện áp ảnh hưởng trực tiếp tới hiệu quả kinh tế, kỹ thuật.
- Độ lệch điện áp tác động trực tiếp tới hoạt động của động cơ điện.
Hình 2.9: Sơ đồ tính tốn hao tổn trạm biến áp Bách Thuận 3
Lập bảng độ lệch điện áp
Bảng 2.9: Bảng độ lệch điện áp trạm Bách Thuận 3
Thành phần thiết bị điện
Mức phụ tải % của MBA
100
25
Tại điểm đấu thanh cái 35/0,4 kV ()
1,48
-4,18
Tổn thất điện áp cho phép mạng 35kV (Ucp35)
-0,22
-0,055
+5
+5
-3,77
-0,94
Tổn thất điện áp cho phép mạng 0,4kV (
-10
0
Độ lệch điện áp tại thụ điện (
-7,5
2,33<7,5%
Máy biến áp 35/0,4 kV
Độ gia điện áp (
Tổn thất điện áp (
Đánh giá tổn thất
- Tổn thất điện năng là yếu tố quan trọng tới hiệu quả kinh tế và kỹ thuật của lưới
- Tổn thất điện năng lớn sẽ dẫn đến giá điện cao, ảnh hưởng tới người kinh doanh
Bảng 2.10: tổng hợp tổn thất điện năng trên toàn lưới hạ áp xã Bách Thuận
A (kWh)
A (kWh)
ΔAdd (kWh)
Bách
Thuận 1
Bách
Thuận 2
Bách
Thuận 3
Bách
Thuận 4
Bách
Thuận 5
Bách
Thuận 6
1943397
2112310
2354109
1547121
1631907
1585108
1708251
1853207
2001841
1417652
1520012
1469013
167078
172638
183758
103416
97856
100636
(%)
ΔA (kWh)
8,6%
8,1%
7,8%
6,6 %
5,9%
6,3 %
235146
259103
352268
129469
111895
116095
ΔAkd(kWh)
68068
86465
168510
26053
14039
15459