thuyết minh thiết kế kỹ thuật phần điện công trình đầu tư khai thác nước ngầm trường sỹ quan lục quân i

thuyết minh
tính toán thiết kế kỹ thuật phần điện
đơn vị thiết kế:
Công ty cổ phần t vấn xây dựng
và thơng mại Việt Mỹ
Hà Nội, tháng 5 năm 2007
Công trình:
đầu t khai thác nớc ngầm trờng sỹ
quan lục quân I
Địa điểm:
xã cổ đông thị xã sơn tây tỉnh hà
tây
Đầu t khai thác nớc ngầm trờng sỹ quan lục quân 1 Thuyết minh thiết kế kỹ thuật
THUYếT MINH Kỹ THUậT phần điện
1- Mô tả chung :
Hệ thống cấp điện cho Dự án đầu t khai thác nớc ngầm trờng sỹ quan lục quân gồm
những hạng mục :
- Trạm bơm cấp I
- Trạm bơm cấp II
- Chiếu sáng trạm bơm
2- Thống kê các phụ tải điện chính :
(Các thông số kỹ thuật của động cơ : hiệu suất và hệ số công suất cos tạm lấy theo sổ
tay tra cứu trong quyển : Hớng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC
của Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật.)
Tên phụ tải Số
lg
Công
suất
động
cơ
(kW)

Hiệu
suất
()
Cos Dòng
định
mức
(A)
Hệ số
đồng
thời
(k
s
)
Công
suất
đặt
biểu
kiến
P
ai
(kVA)
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)
Trạm bơm cấp I LQ1 :
- Máy bơm chìm 1 5.5 0,83 0,86 13,5 1 8,6
Trạm bơm cấp I LQ2 :
- Máy bơm chìm 1 5.5 0,83 0,86 13,5 1 8,6
Trạm bơm cấp I LQ4 :
- Máy bơm chìm 1 7.5 0,83 0,86 18,7 1 10,2
Trạm bơm cấp I LQ6 :
- Máy bơm chìm 1 5.5 0,83 0,86 13,5 1 8,6

Trạm bơm cấp I LQ7 :
- Máy bơm chìm 1 7.5 0,83 0,86 18,7 1 10,2
Trạm bơm II TB01
- Máy bơm nớc sạch 2 5.5 0,83 0,86 13,5 1 17,2
- Chiếu sáng trạm bơm 1,0 1,0
Trạm bơm II TB02
- Máy bơm nớc sạch 2 5.5 0,83 0,86 13,5 1 17,2
- Chiếu sáng trạm bơm 1,0 1,0
Trạm bơm II TB03
Hà Nội tháng 4/2007 1
Đầu t khai thác nớc ngầm trờng sỹ quan lục quân 1 Thuyết minh thiết kế kỹ thuật
- Máy bơm nớc sạch 2 5.5 0,83 0,86 13,5 1 17,2
- Chiếu sáng trạm bơm 1,0 1,0
Trạm bơm II TB04
- Máy bơm nớc sạch 2 5.5 0,83 0,86 13,5 1 17,2
- Chiếu sáng trạm bơm 1,0 1,0
Tổng P
đi
119
3- Tính chọn máy biến áp :
Hệ thống cấp điện cho các trạm bơm cấp I và cấp II đợc lấy từ lới điện hạ áp 0,4kV có sẵn
của trờng lục quân I (Vị trí đấu điện đã đợc chỉ dẫn của cán bộ BQLDA trờng sỹ quan lục
quân) Do vậy việc tính toán thiết kế trạm biến áp và đờng dây cao thế không nằm trong
phạm vi dự án.
4- Tính chọn thiết bị và cáp điện :
Phơng án cấp điện cho các trạm bơm cấp I và cấp II đợc thực hiện nh sau:
- Trạm bơm TBII-01 và trạm bơm LQ6 đợc cấp điện theo một trục chính, nguồn cấp
lấy từ lới điện hạ áp 0,4kV có sẵn của trờng sỹ quan (điểm đấu theo sự chỉ dẫn
của cán bộ BQLDA), chiều dài toàn tuyến là 290m, sử dụng cáp treo lắp đặt trên
cột BLTL 7A (H=7m).

- Trạm bơm LQ1 đợc cấp điện từ lới điện hạ áp 0,4kV có sẵn của trờng sỹ quan
(điểm đấu theo sự chỉ dẫn của cán bộ BQLDA), chiều dài toàn tuyến là 250m, sử
dụng cáp treo lắp đặt trên cột BLTL 7A (H=7m).
- Trạm bơm TBII-04 và trạm bơm LQ4 đợc cấp điện theo một trục chính, nguồn cấp
lấy từ lới điện hạ áp 0,4kV có sẵn của trờng sỹ quan (điểm đấu theo sự chỉ dẫn
của cán bộ BQLDA), chiều dài toàn tuyến là 150m, sử dụng cáp treo lắp đặt trên
cột BLTL 7A (H=7m).
- Trạm bơm LQ7 đợc cấp điện từ lới điện hạ áp 0,4kV có sẵn của trờng sỹ quan
(điểm đấu theo sự chỉ dẫn của cán bộ BQLDA), chiều dài toàn tuyến là 100m, sử
dụng cáp treo lắp đặt trên cột BLTL 7A (H=7m).
- Trạm bơm TBII-02 và trạm bơm LQ2 đợc cấp điện theo một trục chính, nguồn cấp
lấy từ lới điện hạ áp 0,4kV có sẵn của trờng sỹ quan (điểm đấu theo sự chỉ dẫn
của cán bộ BQLDA), chiều dài toàn tuyến là 350m, sử dụng cáp treo lắp đặt trên
cột BLTL 7A (H=7m).
Hệ thống điện hạ áp của trạm bơm cấp I và cấp II đợc thiết kế gồm các tủ phân phối và
điều khiển sau :
- Trạm bơm cấp I : các tủ phân phối điện và điều khiển DB-1s. Nguồn điện cho tủ
này lấy từ lới điện hạ áp 0,4kV có sẵn của trờng sỹ quan bằng đờng cáp treo số P-
001. Tủ điện này phân phối điện cho bơm cấp I và hệ thống chiếu sáng trạm bơm.
- Trạm bơm cấp II : các tủ phân phối điện và điều khiển DB-2s. Nguồn điện cho tủ
này lấy từ lới điện hạ áp 0,4kV có sẵn của trờng sỹ quan bằng đờng cáp treo số P-
002. Tủ điện này phân phối điện cho các bơm cấp II và hệ thống chiếu sáng trạm
bơm.
4.1- Tính chọn thiết bị :
4.1.1- Tính toán lộ tổng :
Cho các trạm bơm cấp I:
áp tô mát tổng (trong tủ DB-1) trạm bơm LQ1 đợc tính chọn theo công suất đặt biểu kiến
theo công thức :
Hà Nội tháng 4/2007 2
A

U
S
I
t
4,12
4,0732,1
6,8
.3
=
ì
==
Đầu t khai thác nớc ngầm trờng sỹ quan lục quân 1 Thuyết minh thiết kế kỹ thuật
Chọn áp tô mát vỏ đúc MCCB có dòng định mức I
đm
=30A.
Cáp điện tổng từ tủ lới điện hạ áp của trờng sỹ quan đến áp tô mát tổng trong tủ DB-1
(trạm bơm LQ1) dài 250m đợc chọn theo dòng điện tổng định mức và theo điều kiện lắp
đặt :
Trong đó :
+ K
1
- hệ số thể hiện ảnh hởng của cách lắp đặt : trờng hợp cáp treo K
1
=1
+ K
2
- hệ số thể hiện ảnh hởng của số dây đặt kề nhau : 2 cáp kề nhau K
2
= 0,8
+ K

3
- hệ số thể hiện ảnh hởng của môi trờng cáp tiếp xúc K
3
= 1
+ K
4
- hệ số thể hiện ảnh hởng của nhiệt độ của không khí : t=40C K
4
=0,89
Chọn cáp treo Cu/XLPE/PVC 4x10mm
2
(cáp ruột đồng, cách điện XLPE, vỏ PVC) treo
trên cột BTLT cao 7m.
Dòng điện làm việc lâu dài cho phép của cáp tổng là 86A .
Sụt áp tại đầu vào tủ DB-1 (khi đầy tải) đợc tính theo công thức :
U = 1,26A/km x 17,5A x 0,25km = 5,48V
Phần trăm (%) sụt áp cho cáp điện tổng :
U% = (U/400)x100 = (5,48/400)x100 =1,37% < 5% (Tiêu chuẩn sụt áp cho phép).
Việc tính toán, chọn các thiết bị đóng cắt tổng cũng nh cáp điện tổng cho các trạm bơm
cấp I và cấp II khác đợc thực hiện tơng tự nh đối với trạm bơm LQ1.
4.1.2- Tính toán các lộ phân phối :
- Các áp tô mát cho các lộ phân phối đợc chọn dựa theo dòng định mức đã tính ở
bảng trên và theo công thức :
Trong đó : P (kW) công suất định mức của động cơ và thiết bị điện
U(kV) - điện áp danh định
- hiệu suất của động cơ
cos - hệ số công suất
- Dây dẫn và cáp điện đợc chọn theo hai điều kiện :
+ Chọn theo điều kiện phát nóng có tính đến ảnh hởng của điều kiện lắp đặt, cách
lắp đặt, nhiệt độ môi trờng

+ Chọn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép .
Tổn thất điện áp đợc tính theo công thức :
U=K * I
B
*L
Trong đó : I
B
dòng làm việc lớn nhất (A)
L chiều dài cáp (km)
K hệ số đợc tra ở bảng tra cứu trong các tài liệu kỹ thuật điện.
Hà Nội tháng 4/2007 3
A
KKKK
I
I
t
z
5,17
89,0.1.8,0.1
4,12

4321
'
===

cos 3 U
P
I
d
=

Đầu t khai thác nớc ngầm trờng sỹ quan lục quân 1 Thuyết minh thiết kế kỹ thuật
Độ sụt áp đợc tính theo công thức :
Độ sụt áp lớn nhất cho phép tại phụ tải là U% = 5%
- Các cáp điện động lực phải có tiết diện tối thiểu là 2,5mm
2
.
4.1.3- Tính chọn tụ bù công suất phản kháng :
Do hệ thống các trạm bơm cấp I và cấp II đợc lấy nguồn từ lới điện có sẵn và công suất
các máy bơm là nhỏ, do vậy không cần lắp đặt tụ bù nâng cao hệ số công suất.
5- Điện điều khiển :
5.1- Trạm bơm cấp I :
- Các bơm nớc thô đợc điều khiển, giám sát tại tủ phân phối/điều khiển DB-1s. Các
máy bơm nớc thô đợc khởi động trực tiếp và đợc bảo vệ bởi bộ bảo vệ động cơ kỹ
thuật số EOCR. Các bộ bảo vệ này có khả năng bảo vệ quá tải, chống mất pha,
đảo pha và nhiều chức năng khác.
- Các máy bơm nớc thô đợc bảo vệ chống chạy cạn bởi tín hiệu từ bộ sensor mức n-
ớc thấp.
5.2- Trạm bơm câp II:
- Các bơm nớc thô đợc điều khiển, giám sát tại tủ phân phối/điều khiển DB-1s. Các
máy bơm nớc thô đợc khởi động trực tiếp và đợc bảo vệ bởi bộ bảo vệ động cơ kỹ
thuật số EOCR. Các bộ bảo vệ này có khả năng bảo vệ quá tải, chống mất pha,
đảo pha và nhiều chức năng khác.
- Các máy bơm nớc thô đợc bảo vệ chống chạy cạn bởi tín hiệu từ bộ sensor mức n-
ớc thấp từ các bể chứa.
6- Cáp điện :
- Cáp điện động lực dẫn từ tủ DB-1s đến bơm giếng và từ tủ DB-2s đến các bơm nớc
sạch là loại cáp ruột đồng, cách điện XLPE, vỏ PVC và đợc luồn trong ống nhựa
PVC cố đinh vào sàn công tác đến động cơ bơm.
- Cáp điện động lực loại có tiết diện nhỏ là cáp ruột đồng, cách điện PVC, vỏ PVC.
- Cáp điều khiển, đo lờng là loại ruột đồng , cách điện PVC, vỏ PVC.

- Cáp tín hiệu là loại cáp điều khiển có quấn lới kim loại để chống nhiễu.
7- Chiếu sáng :
- Chiếu sáng trong các trạm bơm sử dụng đèn bóng sợi đốt 75W-220V đợc lắp các
chao đèn sơn màu trắng. Nguồn cấp cho các đèn chiếu sáng đợc lấy từ các tủ điện
DB-1s và DB-2s.
8- Hệ thống thu sét, tiếp đất: Gồm 2 hệ thống tiếp đất riêng biệt.
8.1- Hệ thống tiếp đất an toàn :
- Hệ thống tiếp đất an toàn các thiết bị điện trong trạm xử lý đợc nối chung với hệ
thống tiếp đất an toàn trạm biến áp.
- Tất cả các tủ điện , vỏ kim loại của các thiết bị điện phải đợc nối đất.
Hà Nội tháng 4/2007 4
%100.%
dm
U
U
U

=
Đầu t khai thác nớc ngầm trờng sỹ quan lục quân 1 Thuyết minh thiết kế kỹ thuật
- Hệ thống tiếp đất an toàn gồm các cọc tiếp đất bằng đồng 20 dài 2,5m đóng sâu
0,8m đợc nối với nhau bằng dây đồng 50mm
2
và kết hợp với hệ thống tiếp đất tự
nhiên nh các đờng ống dẫn nớc chôn ngầm.
- Điện trở của hệ thống tiếp đất an toàn phải 4.
- Các tủ điện đợc nối đất bằng dây Cu/PVC-25mm
2
.
- Vỏ động cơ đợc nối đất bằng dây trung tính của cáp động lực đấu vào thanh tiếp
đất an toàn của tủ điện.

8.2- Hệ thống chống sét :
- Do các trạm bơm đợc xây dựng, lắp đặt cạnh các nhà cáo tầng đã có hệ thống thu
sét, phạm vi bảo vệ của các hệ thống thu sét này bảo đảm chống sét cho các trạm
bơm. Do vậy không cần thiết kế hệ thống thu sét cho các trạm bơm.
9- Các tiêu chuẩn và tài liệu tham khảo :
TCVN 4756 : 1989 Quy phạm nối đất và nối không các thiết bị điện
11 TCN 18 : 1984 - Quy phạm trang bị điện Phần I : Quy định chung
11 TCN 19 : 1984 - Quy phạm trang bị điện Phần II : Hệ thống đờng dẫn điện
11 TCN 20 : 1984 - Quy phạm trang bị điện Phần III : Bảo vệ và tự động
11 TCN 21 : 1984 - Quy phạm trang bị điện Phần IV : Thiết bị phân phối và trạm
biến áp
Hớng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC của nhà xuất bản khoa học
và kỹ thuật năm 2001.
Hà Nội tháng 4/2007 5