Báo cáo đồ án hệ thống cung cấp điện, Đề tài:Tính toán thiết kế cung cấp điện cho dãy 1 trệt 6 lầu trường đại học kĩ thuật công nghệ cần thơ

Báo
cáo
cung
cấpđồ
điệnán
…………..

Đề tài : Tính toán thiết kế cung cấp
cung cấp điện cho dãy 1 trệt 6 lầu
trường đại học kĩ thuật công nghệ cần
thơ
Nhóm 5 :

Cán bộ hướng dẫn

Trần Thành Luân
Phan Lâm
Trần Tuấn Khởi
Lý Thanh Hiệp
Nguyễn Phước Lộc

NGUYỄN VĂN KHẤN

LỜI NÓI ĐẦU


Ngày nay cùng với sự phát triển của khoa học và
kỹ thuật, ngành điện điện tử cũng phát triển mạnh mẽ
cả về chiều rộng và chiều sâu. Nó ngày càng hoàn thiện
và hiện đại hoá. Đồng thời ảnh hướng rất nhiều đến đời

sống chúng ta . ảnh hưởng đến sinh hoặt ,bệnh viên ,
trường học , Giao thông vận tải...
Xã hội ngày càng phát triển thì nhu cầu dùng điện
ngày càng cao, do vậy một nhiệm vụ quan trọng hàng
đầu luôn được đặt ra đói với người thiết kế phải biết vận
dụng những kiến thức đã được học vào thực tế một
cách sáng tạo và khoa học, sao cho hệ thống điện được
thiết kế đảm bảo các yêu cầu về kinh và kỹ thuật.
Là một sinh viên ngành điện ,đang theo học tại
trường đại học kỹ thuật công nghệ cần thơ . trong thời
gian học tập và nghiên cứu về môn cung cấp điện
nhóm chúng em được phân công nhiệm vụ “ tính toán
thiết kế hệ thống điện cho dãy 1 trệt 6 lầu của trường ’’
Trong thời gian làm đồ án, được sự giúp đỡ tận tình
của thầy giáo hướng dẫn TS. Nguyễn Văn khấn cùng sự
tìm tòi về môn cung cấp điện trên các trang mạng và sự
giúp đỡ của bạn bè. Đến nay Đồ án cug cấp điện của
nhóm em đã hoàn thành với đầy đủ các nội dung yêu
cầu.
Với khả năng có hạn , đồ án cung cấp điện của
nhóm em chắc sẽ không tránh khỏi những thiếu sót.
Chúng em rất mong có được sự chỉ bảo thêm của thầy
để đồ án của nhóm được hoàn chỉnh hơn


Nhóm em xin chân thành cảm ơn!
Cần thơ , Ngày 3 tháng 4 năm 2018.
.

PHẦN I
XÁC ĐỊNH
PHỤ TẢI TÍNH TOÁN
ĐẶT VẤN ĐỀ :
Phụ tải điện là một hàm biến đổi theo thời gian vì
có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến nó , nên không tuân theo
một quy luật nhất định . Do đó việc xác định phụ tải là
một điều rất khó nhưng đồng thời cũng là một việc rất
quan trọng .
Phụ tải điện là một số liệu dùng làm căn cứ cho
việc chọn thiết bị điện trong hệ thống cung cấp điện .
Nếu phụ tải tính toán lớn hơn thực tế thì sẽ làm lãng phí
thiết bị
Do tính chất quan trọng như vậy, nên đã có nhiều
người nghiên cứu và đưa ra các phương pháp xác định
phụ tải tính toán, xong chưa có phương pháp nào hoàn
thiện. Nếu thuận tiện cho việc tính toán, thì lại thiếu
chính xác. Ngược lại, nếu nâng cao được độ chính xác
thì phải kể đến nhiều yếu tố ảnh hưởng thì phương pháp
tính lại quá phức tạp.


Trên thực tế, thường sử dụng 4 phương pháp sau để
xác định phụ tải tính toán:
1. Xác định phụ tải tính toán theo công suất phụ tải trên
một đơn vị diện tích sản xuất.
2. Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện
năng trên một đơn vị sản phẩm.
3. Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công
suất đặt và hệ số nhu cầu.

4. Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại K max và
công suất trung bình (theo số thiết bị dùng điện có hiệu
quả).
Trong bốn phương pháp trên nhóm em xin chọn
phương pháp thứ 3 vì cho kết quả tương đối chính xác .
nó kể đến nhiều yêu tố ảnh hưởng như : số thiết bị trong
nhóm và chế độ làm việc của thiết bị. Do đó ta chọn
phương pháp này để xác định phụ tải tính toán cho dãy
1 trệt 6 lầu trường đại học kĩ thuật công nghệ cần thơ .

1/ Tính toán phụ tải chiếu sáng
Để xác định số lượng đèn cần thiết để chiếu sáng
thì độ sáng trung bình trên một m2 (hay còn gọi là độ
gọi) tiêu chuẩn và diện tích phòng là những yếu tố cơ
bảng trong đó độ gọi được tính bằng công thức sau:



Công thức tính Số lượng đèn dựa vào diện tích , độ rội
tiêu chuẩn , công suất , quan thong .
Số lượng đèn
Dựa vào bảng tiêu chuẩn và công thức trên ta
tính được công suất chiếu sáng cơ bản như sao :
a/ phòng học : có diện tích 96m2
số lượng đèn = 96x300/80x30=12 đèn
Vậy phòng học 96m2 thì lắp đặt khoản 12 bộ đèn công
suất 80w/bộ
b/ hành lang : có điện tích 203m2 gồm hành lang
trước 126m2 , hành lang sau 77m2
số lượng đèn =203x100/40x15=16 đèn

vậy hành lang cần lắp khoản 16 bộ đèn công suất 40w
c/ nhà vệ sinh
wc nam = wc nữ = 20m2
số đèn =20x200/40x30= 3 bộ đèn
vậy : nhà wc nam= wc nữ cần lắp khoản 3 bộ đèn mỗi
bộ CÔNG CỘNG - TIÊU CHUẨN 40w


2/ THEO TIÊU CHUẨN QUỐC GIA
TCVN 9206 : 2012 ĐẶT THIẾT BỊ
TRONG NHÀ Ở VÀ CÔNG TRÌNH
Dựa vào tiêu chuẩn trên ta tính chọn được 1 số phụ tải
khác như sao:
+ phụ tải đèn

+ Phụ tải ổ cắm công suất 750w / ổ cắm


+ Phụ tải quạt 4 bộ /phòng mỗi bộ 75w

+ Phụ tải màn hình LCD 1 bộ/ phòng công suất 160w

+ Phụ tải âm thanh 1 bộ/ phòng công suất 120w


3/ Tổng quan dãy 1 trệt 6 lầu gồm 7 tầng

a/ Tầng trệt – tầng 5 (cấu trúc tương
tự nhau)
-mỗi tầng gồm 3 phòng , tổng diện tích mỗi phòng là

96m2
+ phụ tải đèn : 10 bộ đèn đôi công suất 80w/bộ , 2 bộ
đèn đơn công suất 40w/bộ
+ phụ tải quạt : 4 bộ quạt trần công suất 75W/bộ
+ phụ tải ổ cắm :10 bộ ổ cắm công suất 750W/
- phụ tải hành lang : điện tích 203m2 , 12 bộ bóng đèn
đơn công suất 40W/bộ
- phụ tải kho: diện tích 21,5m2 , 2 bộ đèn đơn công suất
80W/bộ 1 bộ quạt trần 75W/bộ .
- phụ tải wc
+WC nữ : diện tích 20m2 , cần lắp 6 bộ đèn 6 tấc
công suất 20W/bộ
+WC nam : diện tích 20m2 , cần lắp 2 bộ đèn 6 tấc
công suất 20W/bộ,1 bộ đèn đơn công suất 40W/bộ
- phụ tải cầu thang : 2 bộ đèn đơn công suất 40W/bộ
- phụ tải nàm hình lcd 1 bộ công suất 160w/bộ
- phụ tải loa trần 1 bộ công suất 120w/bộ


Phòng
học
Hành
lang
Phụ Phòng
tải
kho
đèn
Cầu
thang
Wc

nam
Wc nữ
Phụ Phòng
tải
học
quạt Phòng
kho
Phụ Phòng
tải
học
ổ
Phòng
cấm
kho
Phụ tải âm
thanh
Phụ tải màn
hình máy chiếu

Số lượng
( bộ )
12x3

Công suất
(w)
80

Tổng công suất
(w)
2880

12

40

480

4

40

160

2

40

80

1
2
6
4x3

40
20
20
75

40

40
120
900

1

75

75

3x3

750

6750

1

750

750

2x3

60

360

1x3

160

480

Bảng 1 : công suất phụ tải tầng trệt- tầng 5


Tầng 6 gồm :
- giảng đương 1 tổng diện tích 256m2
+ phụ tải đèn gồm : 24 bộ đèn đôi công suất 80W/bộ
+ phụ tải quạt : 11 bộ quạt trần , công suất 75w/bộ
+ phụ tải ổ cắm : 8 bộ ổ cắm công suất 750W/bộ
- phụ tải phòng học: diện tích 32m2 , cần lắp 3 bộ đèn
mỗi bộ 80w
- phụ tải hành lang : diện tích 203m2 , cần lắp 7 bộ
bóng đèn đơn công suất 40W/bộ
- phụ tải WC :
+ WC nữ : diện tích 20m2 , cần lắp 6 bộ đèn 6 tấc
công suất 20W/bộ
+ WC nam : diện tích 20m2 , cần lắp 2 bộ đèn 6 tấc
công suất 20W/bộ,1 bộ đèn đơn công suất 40W/bộ
- phụ tải cầu thang : 1 bộ đèn đơn công suất 40W/bộ
- phụ tải âm thanh 1 bộ công suất 120w/bộ
- phụ tải màn hình lcd 1 bộ , công suất 160w/bộ


Phụ
tải
đèn

Phụ
tải
quạt
Phụ
tải
ổ
cấm

Hội
trường
Phòng
học
Hành
lang
Phòng
kho
Cầu
thang
Wc nam
Wc nữ
Hội
trường
Phòng
học
Phòng
kho
Hội
trường
Phòng
học

Phòng
kho

Phụ tải âm
thanh
Phụ tải màn
hình máy chiếu

Số lượng
( bộ )
24

Công suất
(w)
80

Tổng công suất
(w)
1920

3

80

240

12

40

480

4

40

160

2

40

80

1
2
6
11

40
20
20
75

40
40
120
825

0

75

0

1

75

75

8

750

6000

2

750

1500

1

750

750

1

120

120

1

160

160

Bảng 2: công suất phụ tải tầng 6 .


4/ tổng phụ tải của dãy 1 trệt 6 lầu ctuet
Tên Tầng
Tầng Trệt
Tầng 1
Tầng 2

Công suất (w)
13115
13115
13115

Tầng 3

13115

Tầng 4

13115
Tầng 5
13115
Tầng 6
12510
Tổng công
91200
suất
Bảng 3 : tổng công suất phụ tải dãy 1 trệt 6
lầu .


Phần 2: Tính chọn
máy biến áp
1/ TÍNH TOÁN CÁC PHỤ
TẢI
Vì dãy 1 trệt 6 lầu tập chung chủ yếu là các phòng
học nên ta chọn cos φ = 0,7 . từ đó ta xác đinh được

S

TT

, QTT

,ITT .

Ta có :

P =91.2(KW)

tổng

Chọn hệ số đồng thời :

K =0.8
ĐT

Phụ tải tính toán toàn phần :

P =K XP
= 0.8 X 91.2
TTP

ĐT

TỔNG


= 72.96 (kw)
Dung lượng tính toán toàn trường :

S = =130.3(KVA)
S =
= =104.23 (KVAR)
TT

TTP

Dung lượng tính toán dự phòng xác định theo công thức

S = S + 5-10% S
= 104.23 + 5.22
= 109.45 (KVA)
DP

TTP

TT

Năng lượng phản kháng toàn trường được xác định theo
công thức :


Q = =
93.06(KVAR)
TT

=

Dòng điện tính toán tổng cần cung cấp cho trường :

I =
=
TT

2/ PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN
- Dựa vào dung lượng tính toán dự phòng ( S )
DP

ta có hai phương án cấp điện cho trường :

+ phương án 1: chọn hai máy biến áp loại 75kva giá
64.000.000 vnđ


+ phương án 2 : chọn một máy 160 kva giá 125.350.000vnđ
do hãng LIOA sản xuất


=> từ các thông số máy biến áp , giá thành , yêu cầu
công việc nên nhóm quyết định lựa chọn phương án 2
do lắp đặt gọn ràng tiện vận hành giảm tri phí lắp đặt và
sữa chữa .


=> Do phụ tải trường học nếu mất điện sẽ ảnh hưởng
đến việc quản lí . vận hành và phục vụ cho quá trình
nghiên cứu và học tâp nên nhóm quyết định chọn lắp
đặt thêm 1 máy phát dự phòng để phòng khi mất điện

*Máy phát điện 80kva do YANMAR sản xuất giá
150.000.000vnđ









Hãng sản xuất: YANMAR
Động cơ: YANMAR
Nhiên liệu: Diesel
Xuất xứ: Japan
Công suất (KVA): 80
Dung tích xilanh10
Thông số khácTrọng lượng (kg)300
Kích thước (mm)1600*890*900


Nhờ có sơ đồ mặt bằng , công suất , mật độ
phụ tải , ta có thể xác định vị trí đặt trạm biến áp
nằm trong khuôn viên trường , gần cổng trường
sau phòng bảo vệ . đặt trạm biến áp vá máy phát
dự phòng tại vị trí này có một số ưu điểm sau :
+ địa điểm có ít sinh viên qua lại vì vậy đảm bảo
tính an toàn cho người , đảm bảo lien tục cấp phát
điện .
+ gần chung tâm phụ tại vì vậy nó thuận tiện cho
nguồn cấp đi tới .
+ thao tác vận hành quản lí dể dàng , hơn nữa
không có cây to xung quanh

3/ TÍNH TOÁN NGẮN
MẠCH
6.4 Tính toán ngắn mạch máy biến áp về phía hạ áp
Do không biết chính xác số liệu và cấu trúc mạng lưới điện tại địa phương nên
nhóm em xin phép bỏ qua phần tính toán ngắn mạch về phía trung áp.
Để chọn được các thiết bị đóng cắt phía hạ áp của trạm biến áp ta cần phải
tính toán dòng điện ngắn mạch về phía hạ áp của máy biến áp.

Ngắn mạch phía hạ áp của máy biến áp phân phối cho khu dân cư Hồng Phát
được coi là ngắn mạch xa nguồn, tổng trở đường dây rẽ nhánh, tổng trở các thiết


bị đóng cắt và mạng phân phối phía hạ áp là rất nhỏ so với tổng trở của MBA nên
ta có thể bỏ qua tổng trở của các thiết bị và dây dẫn và coi MBA là nguồn.

Điện trở và điện kháng của máy biến áp được tính như sau:
2
∆P .U
N
đmB
R =
B
2 .n
S
đmB
2
U U
N
đmB
X =
B
S
đmB.n

Tổng trở máy biến áp:
X 2 + R2
B
B

ZB =

Trong đó :
U

đmB

,S

∆P U
N N

đmB

,

: tổn hao ngắn mạch và điện áp ngắn mạch máy biến áp.

: điện áp thứ cấp định mức và dung lượng máy biến áp.

n : số máy biến áp đặt tại trạm.
Tính toán ngắn mạch phía hạ áp
Điện trở của máy biến áp:
2
∆P .U
20 × 0,4 2
N
đmB
R =

×106 =
×10 6 = 0.8mΩ
2
B
2
2000
S
.n
đmB

Điện kháng của máy biến áp:


2
U U
6 × 0.4 2
4
N
đmB
X =
×10 =
× 10 4 = 4.8mΩ
B
S
2000
đmB.n

Tổng trở ngắn mạch là:
ZB = X 2 + R 2 = ( 0.8 × 10 −3 )2 + ( 4.8 × 10 −3 )2 = 0.487mΩ
B

B

Dòng điện ngắn mạch tại điểm N1 là:
I N1 =

U
400
=
= 47.4kA
3 .ZB
3 × 4.87

6.5 Chọn thiết bị điện phía cao áp và hạ áp của trạm biến áp
•Tính toán tiết diện đoạn cáp ngầm trung thế rẽ nhánh
Đối với hạn mục mày ta cần thiết kế tuyến cáp sao cho ngắn nhất, hạn chế tối đa
số lộ cáp cắt ngang đường. Dựa vào mặt bằng phân lô ta tiến hành thiết kế như sau.
Từ cột điện số 34 lộ 22kV của tuyến 110kV đường Lê Hồng Phong củ ta rẻ nhánh
vào công trình dọc theo đường Hai Bà Trưng và tiếp tục rẽ nhánh đến trạm biến áp.
( Được thể hiện trong bản Shop Drawing cấp điện số 1).
Với phụ tải là trạm biến áp, tổng công suất của trạm biến áp:
S = 2000kVA
tt
S
tt = 2000 = 52.48A
I =
tt
3U
3 × 22
đm

Đối với cáp điện phân phối có điện áp lớn hơn 1kV, làm việc lâu dài trong nhiều
năm, thì ta tính tiết diện cáp theo phương pháp mật độ dòng kinh tế, hoặc điều kiện
tổn thất điện áp cho phép.
Chọn tiết diện dây theo phương pháp mật độ dòng kinh tế.


Công thức tính:
S

I
= tt
kt J
kt

(7.1)

Trong đó:
J

kt

là mật độ dòng kinh tế được chọn theo thời gian sử dụng phụ tải cực đại

trong năm.
I

tt

là dòng điện tính toán lớn nhất của đường dây trong chế độ làm việc

bìnhthường có tính đến tăng trưởng phụ tải theo qui hoạch, không kể đến dòng
điệntăng do sự cố hệ thống hoặc phải cắt điện để sửa chữa bất kỳ phần tử nào trên
lưới.

Bảng 7.1 Mật độ dòng điện kinh tế ( trích bảng I.3.1 Qui phạm trang bị điện quyển
5)

Vật dẫn điện

Thanh và dây trần:
- Đồng
- Nhôm
Cáp cách điện giấy dây bọc
cao su hoặc nhựa PVC:
- Ruột đồng
- Ruột nhôm
Cáp cách điện cao su hoặc
nhựa tổng hợp:
- Ruột đồng
- Ruột nhôm

A / mm2

Mật độ dòng kinh tế
Số giờ sử dụng phụ tải cực đại trong năm (h)
Trên 1000 đến 3000 Trên 3000 đến 5000
Trên 5000
2,5
1,3

2,1
1,1

1,8
1,0

3,0
1,6

2,5
1,4

2,0
1,2

3,5
1,9

3,1
1,7

2,7
1,6