Similar to Tính toán thiết kế đường dây trung thế ngầm 22kV cấp cho trạm biến áp T1 và T3 thuộc dự án khu tái định cư trung tâm văn hóa Tây Đô.pdf (20)
ĐỀ KIỂM TRA CUỐI KÌ 2 BIÊN SOẠN THEO ĐỊNH HƯỚNG ĐỀ BGD 2025 MÔN TOÁN 10 - CÁN...
Tính toán thiết kế đường dây trung thế ngầm 22kV cấp cho trạm biến áp T1 và T3 thuộc dự án khu tái định cư trung tâm văn hóa Tây Đô.pdf
1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY ĐÔ
KHOA KỸ THUẬT - CÔNG NGHỆ
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGUYỄN DUY LINH
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY TRUNG THẾ NGẦM 22KV
CẤP CHO TRẠM BIẾN ÁP T1 VÀ T3 THUỘC DỰ ÁN
KHU TÁI ĐỊNH CƯ TRUNG TÂM VĂN HÓA TÂY ĐÔ
NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
Giảng viên hướng dẫn: ThS. Nguyễn Duy Ninh
Cần Thơ, tháng 05 năm 2017
2. i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu riêng biệt của tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố
trong bất kỳ công trình nào khác.
Cần Thơ, ngày 11 tháng 05 năm 2017.
Người nghiên cứu
Nguyễn Duy Linh
3. ii
LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn này, em đã nhận được
sự hướng dẫn, giúp đỡ, đóng góp hết sức quý giá của quý thầy trong bộ môn Kỹ Thuật Điện
- Điện Tử.
Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc em xin được bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới Th.s
Nguyễn Duy Ninh, người thầy kính mến đã hết lòng giúp đỡ, dạy bảo, định hướng, luôn
động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và
hoàn thành luận văn này.
Trân trọng cảm ơn Quý Thầy, Cô trong Khoa Kỹ thuật công nghệ.
Trân trọng cảm ơn các anh chị kỹ sư trên địa bàn TP Cần Thơ đã cung cấp nhiều số
liệu cũng như hình ảnh thực tế về công trình.
Trân trọng cảm ơn các bạn sinh viên lớp Đại Học Kỹ Thuật Điện Tử 8 đã đóng góp ý
kiến cho bài luận văn.
Trân trọng cảm ơn!
TP. Cần Thơ, ngày 11 tháng 05 năm 2017.
Người nghiên cứu
Nguyễn Duy Linh
4. iii
MỤC LỤC
Lời cam đoan.............................................................................................................. i
Lời cảm ơn.................................................................................................................. ii
Mục lục....................................................................................................................... iii
Danh mục viết tắt........................................................................................................v
Danh mục bảng........................................................................................................... vi
Danh mục hình............................................................................................................ vii
PHẦN MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài .................................................................................. 1
2. Mục tiêu nghiên cứu........................................................................................ 1
3. Phương pháp nghiên cứu................................................................................. 1
4. Đối tượng nghiên cứu...................................................................................... 2
5. Phạm vi nghiên cứu......................................................................................... 2
6. Giới hạn đề tài .................................................................................................2
7. Cấu trúc luận văn............................................................................................. 3
8. Kế hoạch nghiên cứu....................................................................................... 3
PHẦN NỘI DUNG
Chương 1: Tổng quan........................................................................................... 4
1.1 Giới thiệu về khu quy hoạch .......................................................................... 4
1.2 Đặc điểm hệ thống điện hiện hữu ..................................................................6
Chương 2: Xác định và tính toán phụ tải........................................................... 9
2.1 Khái niệm chung ............................................................................................ 9
2.2 Các đại lượng cơ bản và hệ số tính toán ........................................................ 9
2.3 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán.................................................. 13
2.4 Xác định phụ tải chiếu sáng đường giao thông.............................................. 16
2.5 Xác định phụ tải sinh hoạt.............................................................................. 18
2.6 Tổng phụ tải toàn khu quy hoạch...................................................................20
Chương 3: Tính toán lựa chọn máy biến áp....................................................... 21
3.1 Tổng quan về trạm biến áp............................................................................. 21
5. iv
3.2 Tính toán lựa chọn máy biến áp.....................................................................22
Chương 4: Tính toán ngắn mạch.........................................................................25
4.1 Khái niệm chung ............................................................................................ 25
4.2 Các giả thuyết dùng để tính toán ngắn mạch ................................................. 25
4.3 Tính toán ngắn mạch đường dây trung thế .................................................... 27
Chương 5: Tính toán lựa chọn dây dẫn trung thế............................................. 29
5.1 Các phương pháp lựa chọn dây dẫn và phạm vi áp dụng .............................. 29
5.2 Tính toán và lựa chọn tiết diện dây dẫn......................................................... 31
Chương 6: Chọn thiết bị khí cụ điện...................................................................38
6.1 Chọn thanh dẫn .............................................................................................. 38
6.2 Chọn chống sét van (LA)............................................................................... 42
6.3 Chọn cầu chì tự rơi (FCO) ............................................................................. 44
6.4 Chọn đầu cáp ngầm........................................................................................ 47
6.5 Chọn sứ cách điện .......................................................................................... 48
PHẦN KẾT LUẬN
1. Kết luận ........................................................................................................... 52
2. Đóng góp của đề tài......................................................................................... 53
3. Hướng phát triển đề tài.................................................................................... 53
4. Kiến nghị .........................................................................................................53
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
6. v
DANH MỤC VIẾT TẮT
BGD&ĐT : Bộ giáo dục & Đào tạo
ĐBSCL : Đồng bằng sông Cửu Long
ĐH : Đại học
FCO : Cầu chì tự rơi
GV : Giáo viên
GVHD : Giáo viên hướng dẫn
IEC : Uỷ ban Kỹ thuật Điện Quốc tế
KHKT : Khoa học kỹ thuật
LA : Chống sét van
MBA : Máy biến áp
NXB : Nhà xuất bản
TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam
TP : Thành phố
UBND : Ủy ban nhân dân
7. vi
DANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 3.1: TCVN về máy biến áp 3 pha trung - hạ thế ...................................................23
Bảng 4.1: Giá trị tính toán ngắn mạch............................................................................28
Bảng 5.1: Phạm vi áp dụng các phương pháp lựa chọn dây dẫn.........................30
Bảng 5.2: Mật độ kinh tế của dòng điện Jkt (A/mm2
).................................................31
Bảng 5.3: Các cấp cáp đồng của CADIVI và dòng điện định mức................................32
Bảng 5.4: Thông số kỹ thuật cáp đồng 3x120mm2
........................................................33
Bảng 6.1: Dòng điện phụ tải lâu dài cho phép của thanh cái.................... 41
Bảng 6.2: Thông số kỹ thuật các loại chống sét van (LA) .............................................43
Bảng 6.3: Chọn dây chảy mỗi pha cho cầu chì tự rơi ....................................................46
Bảng 6.4: Điều kiện chọn và kiểm tra cầu chì tự rơi......................................................46
Bảng 6.5: Đầu cáp Silicon 3 pha 24kV ngoài trời (CAE - 3F 24kV).............................47
Bảng 6.6: Điều kiện chọn và kiểm tra sứ đỡ thanh cái...................................................49
8. vii
DANH MỤC HÌNH
Trang
Hình 1.1: Sơ đồ khu đất quy hoạch ................................................................................5
Hình 1.2: Sơ đồ đường đi dây dẫn cáp ngầm 22kV .......................................................5
Hình 1.3: Ảnh thực tế khu đất quy hoạch.......................................................................6
Hình 1.4: Ảnh thực tế trạm biến áp T2 hiện hữu............................................................7
Hình 3.1: Ảnh thực tế trạm biến áp đang được xây dựng ..............................................24
Hình 4.1: Sơ đồ hệ thống cung cấp điện cho trạm biến áp.............................................26
Hình 4.2: Sơ đồ thay thế ngắn mạch ..............................................................................26
Hình 5.1: Cáp trung thế 3 lõi, ruột đồng, có giáp, có vỏ bọc .........................................36
Hình 5.2: Cấu trúc của cáp đồng 3x120mm2
................................................................36
Hình 6.1: Hình ảnh chống sét van (LA) .........................................................................43
Hình 6.2: Hình ảnh cầu chì tự rơi (FCO) .......................................................................45
Hình 6.3: Đầu cáp ngầm co nhiệt trong nhà 24kV.........................................................47
Hình 6.4: Đầu cáp ngầm co nhiệt ngoài trời 24kV.........................................................47
Hình 6.5: Cấu tạo của sứ đỡ thanh cái............................................................................50
Hình 6.6: Hình ảnh sứ đỡ thanh cái................................................................................50
9. 1
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
PHẦN MỞ ĐẦU.
1) TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI:
- Việc xây dựng Trung tâm văn hoá Tây Đô có quy mô lớn, ảnh hưởng cả vùng
Đồng bằng sông Cửu Long, xây dựng một khu trung tâm văn hóa đa năng, hiện đại, xanh,
sạch, đẹp, mang đậm nét đặc trưng của vùng sông nước Đồng bằng sông Cửu Long,
hướng tới sự phát triển bền vững của thành phố; nhằm đáp ứng yêu cầu là nơi giáo dục
truyền thông, tổ chức lễ hội, du lịch, vui chơi, giải trí cho cả vùng và gìn giữ bản sắc văn
hóa miền Tây Nam Bộ.
- Xây dựng Trung tâm Chính trị - hành chính thành phố khang trang, góp phần đẩy
mạnh cải cách hành chính, nâng cao hiệu quả, hiệu lực quản lý Nhà nước của thành phố.
- Nhưng trước khi xây dựng Trung tâm văn hoá Tây Đô thì việc làm đầu tiên là
phải xây dựng khu tái định cư trung tâm văn hoá Tây Đô để ổn định nơi ăn, ở cho các
hộ dân giải toả trong khu quy hoạch xây dựng công trình Trung tâm văn hoá Tây
Đô. Trong đó tính toán, thiết kế đường dây trung thế ngầm 22kV cấp cho Trạm biến áp
T1 và T3 thuộc một trong những hạng mục của dự án khu tái định cư trung tâm văn hoá
Tây Đô.
2) MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU:
- Tạo điều kiện thuận lợi cho các hoạt động về kinh tế, chính trị, văn hóa, giao
thông trong khu dân cư.
- Tạo vẻ mỹ quan cho khu dân cư trung tâm văn hóa Tây Đô nói riêng cũng như
khu đô thị mới Nam Sông Cần Thơ.
- Nghiên cứu tập trung vào tính toán, thiết kế đường dây trung thế ngầm 22kV cấp
cho Trạm biến áp T1 và T3 thuộc dự án trung tâm văn hóa Tây Đô.
- Tính toán công suất, lựa chọn dây dẫn có dự phòng phát triển trong tương lai.
- Dự tính chi phí, báo cáo kinh tế kỹ thuật cho hạng mục đường dây trung thế
ngầm 22kV.
3) PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:
Phương pháp nghiên cứu được sử dụng trong luận văn này là phương pháp phân
tích và tổng hợp lý thuyết kết hợp với phương pháp tổng hợp, so sánh để lựa chọn ra
phương án tốt nhất.
4) ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU:
10. 2
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
Đối tượng nghiên cứu trong luận văn này là tính toán, thiết kế đường dây trung
thế ngầm 22kV cấp cho Trạm biến áp T1 và T3. Bên cạnh việc tính toán, thiết kế
đường dây trung thế ngầm 22kV luận văn còn đề cập đến việc lựa chọn dây dẫn và
các khí cụ điện phía trung áp.
5) PHẠM VI NGHIÊN CỨU:
Trong phạm vi thời gian nghiên cứu cho phép, tài liệu nghiên cứu có giới hạn,
trình độ ngoại ngữ còn hạn chế, người nghiên cứu tập trung vào các vấn đề chính sau
đây:
- Giới thiệu tổng quan về khu quy hoạch.
- Nghiên cứu đặc điểm hệ thống điện hiện hữu.
- Nghiên cứu các đại lượng cơ bản và hệ số tính toán.
- Nghiên cứu về các phương pháp xác định phụ tải tính toán.
- Xác định và tính toán phụ tải bao gồm: phụ tải chiếu sáng đèn giao thông và phụ
tải sử dụng cho khu quy hoạch.
- Tính toán và lựa chọn máy biến áp.
- Tính toán ngắn mạch.
- Tính toán lựa chọn dây dẫn và các khí cụ điện phía trung áp.
- Lập bảng báo cáo kinh tế kỹ thuật cho hạng mục đường dây trung thế ngầm
22kV.
Luận văn không đi sâu tính toán chi tiết cấp điện cho các hộ dân cũng như phần
chiếu sáng khu dân cư mà chỉ tính toán một cách tổng quan từ đó làm cơ sở để tính
toán, thiết kế đường dây trung thế ngầm 22kV.
6) GIỚI HẠN ĐỀ TÀI:
Do kiến thức và thời gian có hạn nên em thực hiện đề tài này chỉ trình bày một số vấn
đề như: tính toán phụ tải, chọn trạm biến áp, tính toán chọn đường dây trung thế ngầm
22KV từ trạm T2 hiện hữu sang hai trạm T1 và T3, chọn các phần tử khí cụ điện phía
trung thế, lập bảng dự toán báo cáo kinh tế kỹ thuật cho hạng mục đường dây trung thế
ngầm 22KV.
Đề tài này có thể là tài liệu tham khảo hữu ích cho các bạn sinh viên những khóa học
sau này của ngành Kỹ Thuật Điện - Điện Tử.
11. 3
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
7) CẤU TRÚC LUẬN VĂN:
PHẦN MỞ ĐẦU
PHẦN NỘI DUNG
Chương 1: Tổng quan.
Chương 2: Xác định và tính toán phụ tải.
Chương 3: Tính toán lựa chọn máy biến áp.
Chương 4: Tính toán ngắn mạch.
Chương 5: Tính toán lựa chọn dây dẫn trung thế.
Chương 6: Chọn thiết bị khí cụ điện.
PHẦN KẾT LUẬN
Tài liệu tham khảo
Phụ lục
8) KẾ HOẠCH NGHIÊN CỨU:
STT
1 2 3 4 5 6 7 8
1 Hoàn thành đề cương X
2 Thu thập tài liệu X X
3 Khảo sát thực tế X
4 Hoàn thành nội dung X X
5 Ghi nhận ý kiến X
6 Viết luận văn X
7 Trình Giảng viên hướng dẫn X
8 Chỉnh sửa X
9 Hoàn thành luận văn X
Tuần thứ
Nội dung công việc
12. 4
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
PHẦN NỘI DUNG.
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN.
1.1. GIỚI THIỆU VỀ KHU QUY HOẠCH:
1.1.1. Vị trí địa lý, đặc điểm của khu quy hoạch:
-Vị trí địa lý:
- Dự án khu tái định cư trung tâm văn hóa Tây Đô thuộc địa bàn phường Hưng Thạnh -
quận Cái Răng - TP Cần Thơ, khu đất xây dựng có vị trí tiếp giáp như sau:
+ Phía Đông giáp rạch Cái Da.
+ Phía Nam giáp khu đất quy hoạch trường Đại Học Quốc Tế.
+ Phía Tây giáp đường dẫn cầu Cần Thơ.
+ Phía Bắc giáp đại lộ 47m (đường số 1B) khu đô thị mới Nam sông Cần Thơ.
- Khu vực đất quy hoạch hiện trạng là đất nông nghiệp, cao trình san lắp mặt bằng là
+2,40m.
- Đặc điểm của khu quy hoạch:
Khu tái định cư trung tâm văn hóa Tây Đô - Giai đoạn 1 bao gồm 2 gói thầu A (khu
vực 1) và B (khu vực 2) với tổng số căn hộ bao gồm biệt thự và dãy nhà liền kề như sau:
* Khu vực 1 có 306 căn hộ.
+ Lô A1, A2, A3: tổng cộng có 186 căn hộ.
+ Lô A4, A5, A6: tổng cộng có 120 căn hộ.
* Khu vực 2 có 307 căn hộ.
+ Lô B1, B2, B3: tổng cộng có 139 căn hộ.
+ Lô B4, B5, B6, B7: tổng cộng có 168 căn hộ.
13. 5
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
Hình 1.1: Sơ đồ khu đất quy hoạch.
Hình 1.2: Sơ đồ đường đi dây dẫn cáp ngầm 22kV.
1.1.2. Địa hình, hệ thống giao thông của khu quy hoạch:
- Địa hình:
Địa hình của khu quy hoạch tương đối bằng phẳng do công trình đã qua giai đoạn
14. 6
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
san lắp mặt bằng.
- Hệ thống giao thông:
Khu vực này nằm trong lưới giao thông chính của khu tái định cư hiện hữu, phía
Tây giáp đường dẫn cầu Cần Thơ, phía Bắc giáp đại lộ 47m (đường số 1B) khu đô thị
mới Nam sông Cần Thơ. Do đó rất thuận lợi cho việc di chuyển các phương tiện giao
thông vận tải phục tốt cho nhu cầu sinh hoạt và sản xuất của người dân.
Hình 1.3: Ảnh thực tế khu đất quy hoạch.
1.2. ĐẶC ĐIỂM HỆ THỐNG ĐIỆN HIỆN HỮU:
1.2.1. Nguồn điện:
+ Khu tái định cư trung tâm văn hóa Tây Đô chưa được cấp điện do đang trong giai
đoạn quy hoạch xây dựng.
+ Dự kiến khu tái định cư trung tâm văn hóa Tây Đô sẽ được cấp điện từ đường dây
15 (22kV) hiện hữu 3AC70+AC50.
1.2.2. Dạng sơ đồ lƣới điện:
Lưới điện hiện hữu tại khu quy hoạch sử dụng sơ đồ hình tia có liên kết với các tuyến
khác (dạng mạch vòng). Mục đích đảm bảo tính linh hoạt trong vận hành và sửa chữa, để
truyền tải khi có tuyến dây bị mất nguồn hay có nhu cầu sửa chữa đường dây.
15. 7
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
1.2.3. Cáp ngầm trung thế:
Hiện tại lưới điện trung thế hiện hữu khu vực chỉ có đường dây 15 (22KV)
3AC70+AC50 đi qua và kết nối đến Trạm T2 hiện hữu. Do điều kiện vị trí thuận lợi, thỏa
mãn được các yêu cầu về kỹ thuật và an toàn nên sẽ chọn phương án đấu nối cáp ngầm
trung thế với Trạm T2 hiện hữu.
Phương án đấu nối:
- Điểm đầu : đấu nối từ thanh cái trạm T2.
- Chiều dài: 740m – đơn tuyến.
- Dây dẫn: Cu/SEhh/DSTA/XLPE/PVC - 24kV tiết diện 3x120mm² .
- Hướng tuyến: từ thanh cái trạm T2 cáp được kéo ngầm dọc theo lề trái đường
số 9 đến đường số 14B tuyến rẽ phải và đi dọc theo đường 14B đến đường số 3 tuyến rẽ
phải vào trạm T1.
- Dừng cuối: tại thanh cái Trạm T1.
Hình 1.4: Ảnh thực tế trạm biến áp T2 hiện hữu.
1.2.4. Cáp ngầm hạ thế:
Từ tủ điện chính sẽ xuất ra các lộ cáp ngầm hạ thế cung cấp cho các tủ điện phân phối,
16. 8
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
tủ điện chính của từng chung cư hoặc lên dây nổi hạ thế cho từng hộ sử dụng.
1.2.5. Tình hình vận hành và phân phối:
Do tình hình sử dụng điện năng ngày càng cao nên các trạm thường đầy tải và quá tải
trong giờ cao điểm do đó phải cắt phụ tải ở những trạm thường xuyên bị quá tải vượt quá
quy định cho phép. Mạng lưới trung thế tại khu vực hiện nay có tiến hành cải tạo và bổ
sung để đảm bảo điện áp cho những phụ tải, nhất là những phụ tải ở cuối dường dây.
1.2.6. Tình hình phát triển lƣới trung thế và tốc độ gia tăng phụ tải:
Với tốc độ phát triển nhanh về kinh tế - xã hội, các khu công nghiệp, nhà máy tăng
nhanh đòi hỏi phải xây dựng thêm nhiều tuyến dây và trạm biến áp mới nhằm đáp ứng
được tốc độ phát triển của phụ tải. Trong thời gian qua điện lực Cần Thơ đã đưa vào vận
hành thêm nhiều trạm biến áp mới và cải tạo một số tuyến dây đã đáp ứng được nhu cầu
gia tăng của phụ tải.
1.2.7. Những lƣu ý khi thiết kế, lắp đặt hệ thống điện trong công trình:
Do khu quy hoạch là các căn hộ biệt thự, dãy nhà liền kề nên việc thiết kế phải đảm
bảo độ tin cậy cung cấp điện, tính thẩm mỹ và an toàn trong cung cấp điện.
Khi thiết kế cần chú ý đến tính kinh tế, an toàn, linh hoạt, dễ vận hành và sửa chữa,
đáp ứng được hướng cung cấp điện của TP Cần Thơ trong thời gian tới.
17. 9
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
CHƢƠNG II: XÁC ĐỊNH VÀ TÍNH TOÁN PHỤ TẢI.
2.1. KHÁI NIỆM CHUNG:
Khi thiết kế cung cấp điện cho một công trình thì nhiệm vụ đầu tiên là phải xác định
được nhu cầu điện của công trình đó. Tuỳ theo qui mô của công trình mà nhu cầu điện
xác định theo phụ tải thực tế hoặc phải tính đến sự phát triển về sau này. Do đó xác định
nhu cầu điện là giải bài toán dự báo phụ tải ngắn hạn hoặc dài hạn.
Dự báo phụ tải ngắn hạn là xác định phụ tải của công trình ngay sau khi đưa công
trình vào khai thác, vận hành. Phụ tải này thường được gọi là phụ tải tính toán. Như vậy
phụ tải tính toán là một số liệu quan trọng để thiết kế cung cấp điện.
Phụ tải điện phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố, do vậy xác định chính xác phụ tải tính
toán là một việc rất khó khăn và rất quan trọng. Vì nếu phụ tải tính toán nhỏ hơn phụ tải
thực tế thì sẽ giảm tuổi thọ của các thiết bị. Nếu phụ tải tính toán lớn hơn phụ tải thực tế
nhiều thì các thiết bị được chọn sẽ quá lớn và gây lãng phí.
Các phương pháp xác định phụ tải tính toán được chia làm 2 nhóm chính :
- Nhóm thứ nhất : là nhóm dựa vào kinh nghiệm thiết kế và vận hành để tổng kết và
đưa ra các hệ số tính toán. Đặc điểm của phương pháp này là thuận tiện nhưng chỉ cho
kết quả gần đúng.
- Nhóm thứ hai : là nhóm các phương pháp dựa trên cơ sơ của lý thuyết xác xuất và
thống kê. Đặc điểm của phương pháp này là có kể đến ảnh hưởng của nhiều yếu tố. Do
đó kết quả tính toán có chính xác hơn nhưng việc tính toán khá phức tạp.
Mục đích của việc tính toán phụ tải nhằm:
- Chọn lưới điện cung cấp và phân phối điện áp với tiết diện dây dẫn hợp lý.
- Chọn số lượng, vị trí và công suất máy biến áp.
- Chọn thiết bị thanh dẫn của thiết bị phân phối.
- Chọn các thiết bị chuyển mạch và bảo vệ.
2.2. CÁC ĐẠI LƢỢNG CƠ BẢN VÀ HỆ SỐ TÍNH TOÁN:
2.2.1. Các đại lƣợng cơ bản:
a) Công suất định mức Pđm:
- Công suất định mức là công suất của thiết bị dùng điện được ghi trên nhãn máy
hoặc trên lý lịch máy.
- Đối với động cơ điện:
18. 10
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
cô
ñm
ñieän
ñm
P
P
Trong đó: là hiệu suất của động cơ thường )
87
,
0
85
,
0
(
.
- Đối với các thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại thì phải qui đổi về chế độ
làm việc dài hạn.
100
%
'
ñm
ñm P
P
Trong đó : %
là hệ số đóng điện.
- Đối với nhóm thiết bị thì công suất định mức được xác định như sau:
n
1
i
ñmi
ñm P
P ;
n
i
Q
Q
1
ñmi
ñm ;
2
ñm
2
ñm
ñm Q
P
S
b) Công suất trung bình Ptb:
- Công suất trung bình là đặc trưng của phụ tải trong khoảng thời gian khảo sát và
được xác định bằng biểu thức sau:
T
A
T
dt
P
P P
T
tb
0
.
T
A
T
dt
Q
Q
Q
T
tb
0
.
2
2
tb
tb
tb Q
P
S
Trong đó: Q
P A
A , lần lượt là điện năng tác dụng và phản kháng tiêu thụ trong khoảng thời
gian khảo sát. T là thời gian khảo sát (giờ).
- Phụ tải trung bình của nhóm thiết bị:
n
i
tbi
tb P
P
1
;
n
i
tbi
tb Q
Q
1
;
2
2
tb
tb
tb Q
P
S
c) Công suất cực đại Pmax:
- Pmax dài hạn: là công suất cực đại diễn ra trong khoảng thời gian dài (khoảng 5, 10
hoặc 30 phút).
- Pmax ngắn hạn: là công suất cực đại diễn ra trong khoảng thời gian ngắn (khoảng 1, 2
giây).
19. 11
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
d) Công suất tính toán Ptt:
- Công suất tính toán Ptt là công suất giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với
công suất thực tế biến đổi gây ra cùng một hiệu ứng nhiệt trên dây dẫn và thiết bị điện.
- Quan hệ giữa công suất tính toán với các công suất khác:
max
P
P
P tt
tb
2.2.2. Các hệ số tính toán:
a) Hệ số sử dụng Ksd:
Hệ số sử dụng của thiết bị điện Ksd là tỷ số giữa công suất trung bình và công suất định
mức:
ñm
P
P
K tb
sd
Nếu là một nhóm thiết bị thì:
n
ñmi
ñmi
1
1
i
n
i
sdi
sd
P
P
K
K
Hệ số sử dụng đặc trưng cho chế độ làm việc của phụ tải theo công suất và thời gian.
a) Hệ số đóng điện Kđ:
Hệ số đóng điện Kđ của thiết bị là tỷ số giữa thời gian đóng điện trong chu kỳ với
toàn bộ thời gian của chu trình tct.
Thời gian đóng điện tđ gồm thời gian làm việc mang tải tlv và thời gian chạy không tải
tkt như vậy:
ck
kt
v
t
t
t
K
1
ñ
Trong đó : tlv là thời gian làm việc của máy.
tkt là thời gian chạy không tải.
tck là thời gian của 1 chu kỳ.
Hệ số đóng điện của 1 nhóm thiết bị được xác định theo công thức:
20. 12
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
n
n
i
p
p
K
K
1
i
ñmi
ñmi
ñi
ñ
1
.
b) Hệ số phụ tải Kpt:
Hệ số phụ tải công suất tác dụng của thiết bị còn gọi là hệ số mang tải là tỷ số của
công suất tác dụng mà thiết bị tiêu thụ trong thực tế và công suất định mức.
ñm
P
P
K td
pt hay
ñ
K
K
K sd
pt
Hệ số phụ tải của nhóm thiết bị:
ñ
K
K
K sd
pt
Với Kđ: hệ số đóng điện.
Ksd: hệ số sử dụng của thiết bị điện.
c) Hệ số cực đại Kmax:
Hệ số cực đại là tỷ số của công suất tác dụng tính toán với công suất trung bình của
nhóm thiết bị trong khoảng thời gian khảo sát, thường lấy bằng thời gian của ca mang tải
lớn nhất.
tb
tt
P
P
K
max
d) Hệ số nhu cầu Knc:
Hệ số nhu cầu công suất tác dụng là tỷ số giữa công suất tác dụng tính toán với công
suất tác dụng định mức của thiết bị .
ñm
P
P
K tt
nc
Hệ số nhu cầu của nhóm thiết bị:
n
1
i
ñmi
ñmi
P
n
i
nci
nc
P
K
K 1
Quan hệ giữa hệ số sử dụng, hệ số cực đại và hệ số nhu cầu:
21. 13
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
sd
tb
tb
tt
tb
tb
tt
tt
nc K
K
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
K
max
ñm
ñm
ñm
e) Hệ số yêu cầu Kyc:
Hệ số yêu cầu Kyc là tỷ số công suất cực đại của nút hệ thống với tổng công suất định
mức của các phụ tải nối vào nút hệ thống này.
n
1
i
ñmi
max
P
P
Kyc
f) Hệ số đồng thời Ks:
Hệ số đồng thời Ks được dùng để tính toán công suất của một nhóm thiết bị điện. Hệ
số đồng thời Ks của nhóm thiết bị điện là tỉ số giữa công suất tính toán Ptt của nhóm thiết
bị điện với tổng công suất yêu cầu của từng thiết bị điện Pyci trong nhóm đó.
n
i
yci
tt
P
P
K
1
s
Hệ số đồng thời cho phân xưởng có nhiều nhóm thiết bị:
n
ttpx
P
P
K
1
i
i
nhoùm
yc
px
s
Hệ số đồng thời của trạm biến áp nhà máy, xí nghiệp cung cấp cho nhiều phân xưởng:
n
1
i
pxi
yc
nm
tt
nm
s
P
P
K
g) Hệ số tổn thất Ktt:
Hệ số tổn thất Ktt là tỷ số giữa tổn thất công suất trung bình với tổn thất công suất lúc
phụ tải đỉnh trong một khoảng thời gian đã định.
max
P
P
K tb
tt
2.3. CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN:
Hiện nay có nhiều phương pháp xác định phụ tải tính toán. Nhưng phương pháp đơn
giản tính toán thuận tiện thường cho sai số lớn, ngược lại nếu độ chính xác cao thì
22. 14
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
phương pháp phức tạp. Vì vậy tuỳ theo giai đoạn thiết kế, tuỳ theo yêu cầu cụ thể mà
chọn phương pháp thích hợp. Sau đây là một số phương pháp xác định phụ tải tính toán
thường dùng nhất.
2.3.1. Xác định phụ tải tính toán Ptt theo công suất đặt Pđ và hệ số nhu cầu Knc:
Theo phương pháp này thì: Ptt = Knc
n
1
i
ñi
P
Qtt = Ptt.tg
Stt =
cos
2
2 tt
tt
tt
P
Q
P
Vì hiệu suất của các thiết bị điện tương đối cao nên có thể lấy gần đúng:
Pđ = Pđm, khi đó phụ tải được tính toán là:
n
1
i
ñmi
P
K
P nc
tt
Pđ, Pđmi: công suất đặt và công suất định mức của thiết bị điện thứ i.
Ptt, Qtt, Stt: công suất tác dụng, công suất phản kháng, công suất biểu kiến của nhóm
thiết bị.
n: số thiết bị trong nhóm.
Trong một nhóm thiết bị nếu một hệ số
cos của thiết bị không giống nhau thì phải tính
hệ số trung bình:
n
n
n
tb
P
P
P
P
...
cos
...
cos
cos
1
1
Các thiết bị khác nhau thì thường có các hệ số nhu cầu khác nhau thường cho trong các
sổ tay.
Ưu điểm: đơn giản, tính toán thuận tiện, nên nó là một trong những phương pháp
được sử dụng rộng rãi.
Nhược điểm: kém chính xác vì hệ số nhu cầu kiểm tra trong sổ tay là một số liệu
cho trước cố định không phụ thuộc vào chế độ vận hành và số thiết bị trong nhóm; thực
tế là một số liệu phụ thuộc vào chế độ vận hành và số thiết bị trong nhóm.
2.3.2. Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng:
Phụ tải tính toán cho một đơn vị sản phẩm:
23. 15
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
max
0
.
T
W
M
Ptt
tt
Q = tt
P . tg
tt
S =
cos
2
2 tt
tt
tt
P
Q
P
Trong đó:
M: số đơn vị sản phẩm sản xuất ra trong một năm.
W0: suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm, KWh/đơn vị sản phẩm.
Tmax: thời gian sử dụng lớn nhất, h.
- Ưu điểm: cho kết quả tương đối chính xác.
- Nhược điểm: chỉ giới hạn cho một số thiết bị điện như quạt gió, bơm nước, máy nén khí,
thiết bị điện phân …
2.3.3. Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản
xuất:
Công thức tính toán phụ tải:
S
P
Ptt .
0
tg
P
Q tt
tt .
tt
S =
cos
2
2 tt
tt
tt
P
Q
P
Trong đó P0: công suất phụ tải trên 1m2
diện tích sản xuất.
S: diện tích sản xuất (m2
).
Đối với từng loại nhà máy sản xuất thì giá trị P0 khác nhau và có thể tìm nó từ các sổ
tay do kinh nghiệm vận hành thống kê lại.
Phương pháp này cho kết quả gần đúng, nó được dùng trong giai đoạn thiết kế sơ bộ
và được dùng để tính toán phụ tải tính toán ở các phân xưởng có mật độ máy móc sản
xuất tương đối đều.
Cũng có thể xác định phụ tải tính toán theo công suất phụ tải sinh hoạt cho hộ gia
đình Psh. Khi đó phụ tải tính toán của một khu vực dân cư là:
Ptt = Posh.H
24. 16
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
Trong đó:
Posh: công suất phụ tải cho mỗi hộ gia đình.
H: số hộ gia đình trong khu vực.
2.4. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI CHIẾU SÁNG ĐƢỜNG GIAO THÔNG:
2.4.1. Tổng quan về hệ thống chiếu sáng đƣờng giao thông:
1. Cấp chiếu sáng:
Theo TCXDVN 259:2001, hệ thống đèn chiếu sáng trong khu tái định cư trung tâm văn
hóa Tây Đô có các thông số tối thiểu phải thỏa mãn các tiêu chuẩn sau:
- Độ rọi trung bình trên mặt đường: Etb 8 Lux
- Độ chói trung bình trên mặt đường: Ltb 0,4 cd/m2
2. Cách bố trí đèn:
* Hiện trạng:
- Chiều rộng đường bình quân: 8 mét.
- Hai bên đường không có vật che khuất.
- Khu vực tập trung đông dân cư.
* Phương án chọn: Từ các yêu cầu trên kết hợp với điều kiện thực tế của khu dân cư,
phương án thiết kế chiếu sáng được chọn là:
- Các đường có lộ giới lớn: bố trí đèn chiếu sáng 2 bên đường đối xứng nhau.
- Các đường có lộ giới nhỏ: bố trí đèn chiếu sáng một bên.
3. Loại đèn sử dụng:
Để nâng cao tầm nhìn và giảm chói lóa, đèn sử dụng ở đây chọn loại có phân bố ánh
sáng rộng (Imax = 0 – 750).
Đèn chiếu sáng công cộng cho các tuyến đường trong khu dân cư là đèn ONYX–S có
các thông số như sau:
- Công suất danh định : 150W.
- Điện áp làm việc : 220V.
- Bóng bầu dục : SON T.
- Quang thông : 14,500 lumen .
- Cấp bảo vệ : IP 54.
- Thân đèn : Hợp kim nhôm sơn tĩnh điện.
- Thân choá : Phản quang nhôm.
25. 17
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
- Chụp kiếng : Thủy tinh.
4. Chiều cao lắp đèn:
Căn cứ vào hiện trạng của khu dân cư chọn: Trụ đèn cao 8m, cần đèn cao 1.5m và vươn
xa 1.5m.
5. Khoảng cách giữa hai đèn:
Căn cứ độ rọi trung bình trên mặt đường của tuyến đường, căn cứ loại đèn và cách bố trí
đèn được chọn: khoảng cách trung bình cho trụ đèn chiếu sáng là 30m.
2.4.2. Tính toán hệ thống chiếu sáng đƣờng giao thông:
Tất cả các đường giao thông của khu quy hoạch này đều sử dụng đèn ONYX–S:
150W/220V.
Chọn hế số công suất trung bình
cos = 0,9
tg =0,48.
a). Tính toán hệ thống chiếu sáng đƣờng giao thông cho khu vực 1:
Khu vực 1 gồm có 4 loại đường:
+ Loại 1: Có 2 con đường có bề rộng 6m, có tổng chiều dài là: L = 580m.
+ Loại 2: Có 1 con đường có bề rộng 10m, có tổng chiều dài là: L = 460m.
+ Loại 3: Có 1 con đường có bề rộng 12m, có tổng chiều dài là: L = 530m.
+ Loại 4: Có 1 con đường có bề rộng 25m, có tổng chiều dài là: L = 130m.
* Loại đường rộng từ 6 12m bố trí 1 dãy đèn bên đường, khoảng cách giữa các trụ đèn
là 30m. Do đó số bộ đèn cần chọn là 52
30
530
460
580
bộ đèn.
Vậy Công suất tính toán chiếu sáng là:
P = 150.52 = 7,8 KW
*Loại đường rộng từ 25m trở lên bố trí 2 dãy đèn 2 bên, khoảng cách giữa các trụ đèn là
30m. Do đó số bộ đèn cần chọn là 9
30
130
.
2 bộ đèn.
Vậy Công suất tính toán chiếu sáng là:
P = 150.9 = 1,35 KW.
Công suất tính toán chiếu sáng khu vực 1 là:
Pttcs1 = 7,8 + 1,35 = 9,15 KW.
Qttcs1= Pttcs1.
tg = 9,15.0,48 = 4,39 (kVAR).
26. 18
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
(kVA).
2
,
10
9
,
0
15
,
9
P
S ttcs1
1
Cos
ttcs
b). Tính toán hệ thống chiếu sáng đƣờng giao thông cho khu vực 2:
Khu vực 2 gồm có 4 loại đường:
+ Loại 1: Có 2 con đường có bề rộng 6m, có tổng chiều dài là: L = 255m.
+ Loại 2: Có 1 con đường có bề rộng 10m, có tổng chiều dài là: L = 730m.
+ Loại 3: Có 1 con đường có bề rộng 12m, có tổng chiều dài là: L = 300m.
+ Loại 4: Có 1 con đường có bề rộng 25m, có tổng chiều dài là: L = 255m.
* Loại đường rộng từ 6m 12m bố trí 1 dãy đèn bên đường, khoảng cách giữa các trụ
đèn là 30m. Do đó số bộ đèn cần chọn là 43
30
300
730
255
bộ đèn .
Vậy Công suất tính toán chiếu sáng là:
Pttcs2 = 150.43 = 6,45 (kW).
*Loại đường rộng từ 25m trở lên bố trí 2 dãy đèn 2 bên, khoảng cách giữa các trụ đèn là
30m. Do đó số bộ đèn cần chọn là 17
30
255
.
2 bộ đèn.
Vậy Công suất tính toán chiếu sáng là:
Pttcs2 = 150.17 = 2,55 (kW).
Công suất tính toán chiếu sáng khu vực 2 là:
Pttcs2 = 6,45 + 2,55 = 9 (kW).
Qttcs2= Pttcs2.
tg = 9.0,48 = 4,32 (kVAR).
10
9
,
0
9
P
S ttcs2
2
Cos
ttcs (kVA).
Tổng phụ tải chiếu sáng cả 2 khu vực:
Pttcs = Pttcs1 + Pttcs2 = 9,15 + 9 = 18,15 (kW).
Qttcs= Qttcs1 + Qttcs2 = 4,39 + 4,32 = 8,71 (kVAR).
Sttcs = Sttcs1 + Sttcs2 = 10,2 + 10 = 22,2 (kVA).
2.5. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI SINH HOẠT:
Dựa trên vị trí địa lý, bán kính cấp điện và công suất, loại phụ tải và đặc điểm của
khu dân cư nên chia thành 2 khu vực để xác định phụ tải tính toán.
27. 19
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
Phân thành 2 khu vực sẽ tính toán được phụ tải mỗi khu vực nhỏ so với phụ tải tổng.
- Phụ tải khu vực 1 gồm: 306 căn hộ liền kề.
- Phụ tải khu vực 2 gồm: 307 căn hộ liền kề.
Để xác định phụ tải tính toán cho khu vực 1, dựa vào các phương pháp đã nêu ở trên,
nhưng do là phụ tải sinh hoạt, số thiết bị cụ thể trong từng hộ không xác định được. Công
suất của những thiết bị tiêu thụ điện thường ở mức trung bình và nhỏ nên chọn phương
pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất phụ tải sinh hoạt cho hộ gia đình Posh.
Ptt = Posh .H
Công suất phụ tải trung bình dưới đây được lấy của ngành điện: đối với nhà liền kề Posh =
5 KW.
Chọn hệ số công suất trung bình
cos = 0,9
tg =0,48.
2.5.1. Xác định phụ tải sinh hoạt cho khu vực 1:
Khu 1 gồm 306 nhà ở khi đó:
Công suất tác dụng:
Ptt = Posh.H = 5.306 = 1530 (kW).
Với
cos = 0,9
tg =0,48.
Công suất phản kháng:
Qtt = Ptt .
tg = 1530.0,48 = 734,4 (kVAR).
Công suất biểu kiến:
1700
9
,
0
1530
Cos
P
S tt
tt (kVA).
2.5.2. Xác định phụ tải sinh hoạt cho khu vực 2:
Khu 2 gồm 307 căn hộ khi đó:
Công suất tác dụng:
Ptt = Posh.H = 5.307 = 1535 (kW).
Với
cos = 0,9
tg =0,48.
Công suất phản kháng:
Qtt = Ptt .
tg = 1535.0,48 = 736,8 (kVAR).
28. 20
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
Công suất biểu kiến:
5
,
1705
9
,
0
1535
Cos
P
S tt
tt (kVA).
2.5.3. Tổng phụ tải sinh hoạt cả 2 khu vực:
Ptt
= tti
P
= Ptt1 + Ptt2 = 1530 + 1535 = 3065 (kW).
Qtt
= tt
Q = Qtt1 + Qtt2 = 734,4 + 736,8 = 1471,2 (kVAR).
Stt
=
2 2
1 1
n n
tti tti
i i
P Q
= 8
,
3399
)
2
,
1471
(
)
3065
( 2
2
(kVA).
Trong đó:
Ptti: công suất tác dụng của khu thứ i.
Qtti: công suất phản kháng của khu thứ i.
Stt: công suất biểu kiến của cả 2 khu vực.
2.6. TỔNG PHỤ TẢI TOÀN KHU QUY HOẠCH:
Pkv = Ptt + Pttcs = 3065+ 18,15 = 3083,15 (kW).
Qkv = Qtt + Qttcs = 1471,2 + 8,71 = 1479,91 (kVAR).
Skv = 3420
9
,
3419
)
91
,
479
1
(
)
15
,
083
3
(
)
(
)
( 2
2
2
2
kv
kv Q
P (kVA).
Trong đó:
Pkv: công suất tác dụng của toàn khu.
Qkv: công suất phản kháng của toàn khu.
Skv: công suất biểu kiến của toàn khu.
29. 21
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
CHƢƠNG III: TÍNH TOÁN LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP.
3.1. TỔNG QUAN VỀ TRẠM BIẾN ÁP:
3.1.1. Khái niệm chung:
Trạm biến áp là một trong những phần tử quan trọng nhất của hệ thống cung cấp điện.
Trạm biến áp dùng để biến đổi điện năng từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác. Các
trạm biến áp, trạm phân phối, đường dây tải điện cùng với các nhà máy phát điện làm
thành một hệ thống phát điện và truyền tải điện năng thống nhất. Dung lượng của máy
biến áp, vị trí, số lượng và phương thức vận hành của các trạm biến áp có ảnh hưởng rất
lớn đến các chỉ tiêu về kinh tế, kỹ thuật của hệ thống cung cấp điện.
Dung lượng và các tham số khác của máy biến áp phụ thuộc vào phụ tải của nó, vào
cấp điện áp của mạng, vào phương thức vận hành của máy biến áp...Vì vậy việc lựa chọn
một trạm biến áp, cần phải xét tới nhiều mặt và phải tiến hành tính toán so sánh kinh tế,
kỹ thuật giữa các phương án được đề ra.
3.1.2. Kết cấu trạm:
- Trạm trung gian: Thường có công suất lớn, cấp điện áp 110→220kV và 35→22kV.
- Trạm phân phối: Công suất tương đối nhỏ cấp điện áp 15→22kV. Loại trạm biến áp
này thường được dùng để cung cấp điện cho khu dân cư hoặc cho phân xưởng. Trạm biến
áp loại này thường có kết cấu như sau: trạm treo, trạm giàn, trạm nền, trạm kín (lắp đặt
trong nhà), trạm trọn bộ (nhà lắp ghép).
Trạm biến áp được sử dụng trong dự án khu tái định cư trung tâm văn hóa Tây Đô là
loại trạm kín nhằm đảm bảo sự an toàn khi vận hành và tạo vẻ mỹ quan cho khu đô thị.
3.1.3. Phƣơng án lựa chọn máy biến áp:
Lựa chọn dung lượng MBA theo hai phương án sau:
* Phương án 1: chọn 1 máy.
- Tiết kiệm được tiền mua máy.
- Giảm được chi phí tổn thất điện năng.
- Về chi phí đầu tư cho xây dựng trạm 1 máy sẽ thấp hơn trạm 2 máy.
- Dung lượng định mức MBA sẽ là:
tt
S
S
ñmMBA
31. 23
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
* Phương án 2: chọn 2 máy.
- Đảm bảo được liên tục cung cấp điện khi có sự cố 1 máy biến áp.
- Thoả mãn về kỹ thuật vì công suất MBA lớn hơn công suất làm việc max.
- Phụ tải tương đối lớn để đảm bảo cung cấp điện liên tục cho phụ tải, ngoài khả năng
dự phòng 10% cho phụ tải phát triển sau này.
- Dung lượng định mức mỗi MBA sẽ tính theo công thức :
4
,
1
tt
S
S
ñmMBA
Điều kiện này sẽ đảm bảo trạm biến áp cấp điện 100% ngay cả khi một máy bị sự cố,
nhưng quá trình vận hành bình thường hai máy thường quá non tải. Nếu thấy phụ tải có
thể cắt bớt một phần nào đó không quan trọng trong thời gian vài ngày thì có thể chọn
được máy biến áp cỡ nhỏ hơn. Khi đó, MBA trạm hai máy được chọn theo công thức sau:
2
tt
S
S
ñmMBA
Như vậy: về mặt kinh tế thì dùng một máy có lợi hơn dùng 2 máy. Tuy nhiên về mặt
kỹ thuật thì dùng hai máy đảm bảo được độ tin cậy cung cấp điện cao hơn. Khi có sự cố 1
máy thì máy kia làm việc bình thường. Ngoài ra đây là khu quy hoạch tương đối lớn, đòi
hỏi công suất máy phải lớn để cho việc phát triển phụ tải về sau.
So sánh giữa hai phương án trên và theo thực tế dự án đang thi công thì khu A và khu
B riêng biệt nhau do đó phải chọn phương án 2: dùng 2 máy biến áp.
3.2. TÍNH TOÁN LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP:
Thường thì phụ tải khu vực dân cư không phát triển nhiều sau một thời gian đưa vào
sử dụng. Chúng tôi quyết định chọn mức phát triển của phụ tải sau 5 năm là 10%.
Phụ tải lúc ban đầu là: SkV = 3420 kVA.
Phát triển phụ tải sau 5 năm là 10%: Stt=SkV+10% =3420+342=3762 kVA.
Vì đây là khu dân cư nên nhu cầu sử dụng thiết bị điện không xảy ra đồng thời, do đó
công suất sử dụng tối đa chỉ 70% nên công suất của phụ tải là:
32. 24
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
Stt = 3762.0,7 = 2633,4 (kVA).
Theo điều kiện thực tế ta phải chọn 2 MBA bằng công suất với nhau. Do đó công
suất của phụ tải mỗi máy sẽ là:
(kVA).
7
,
1617
2
2633,4
2
'
tt
tt
S
S
Do ở đây chúng tôi sử dụng MBA ba pha nên công suất phụ tải cho mỗi pha cũng
chính là công suất để chọn MBA:
(kVA).
9
,
438
3
1316,7
3
'
"
tt
pha
tt
S
S
S
Để MBA hoạt động hiệu quả và lâu dài, ta chỉ nên sử dụng tối đa 70% công suất của
MBA do đó ta chọn MBA có công suất:
(kVA).
627
7
,
0
9
,
438
7
,
0
"
tt
MBA
S
S
Vậy ta chọn 2 MBA có dung lượng 630 kVA.
Dung
lƣợng
Điện áp
Po(W
)
Io(A) Pk(W)
Uk(%
)
100KVA 15KV,22KV + 2x2,5%/0,4KV 330 2 1750 4
160KVA 15KV,22KV + 2x2,5%/0,4KV 510 2 2350 4
180KVA 15KV,22KV + 2x2,5%/0,4KV 510 2 2350 4
250KVA 15KV,22KV + 2x2,5%/0,4KV 700 2 2350 4
320KVA 15KV,22KV + 2x2,5%/0,4KV 720 2 3900 4
400KVA 15KV,22KV + 2x2,5%/0,4KV 900 2 4600 4
560 KVA 15KV,22KV + 2x2,5%/0,4KV 1000 2 5500 4.5
630 KVA
15KV,22KV +
2x2,5%/0,4KV
1300 2 6500 4.5
750 KVA 15KV,22KV + 2x2,5%/0,4KV 1300 1.5 11000 5.5
33. 25
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
1000 KVA 15KV,22KV + 2x2,5%/0,4KV 1700 1.5 12000 6
1250 KVA 15KV,22KV + 2x2,5%/0,4KV 1800 1.5 14000 6
1500 KVA 15KV,22KV + 2x2,5%/0,4KV 2200 1 16000 6
1600 KVA 15KV,22KV + 2x2,5%/0,4KV 2200 1 16000 6
2000 KVA 15KV,22KV + 2x2,5%/0,4KV 200 1 20000 6
Bảng 3.1: TCVN về máy biến áp 3 pha trung - hạ thế.
Dựa vào tính toán và bảng 3.1 ta chọn 2 MBA có thông số kỹ thuật sau:
- Công suất: SMBA = 630 kVA.
- Tổn hao không tải: Po = 1300W.
- Dòng điện không tải: Io = 2A.
- Tổn hao ngắn mạch: Pk = 6500W.
- Điện áp ngắn mạch: Uk = 4,5%.
Hình 3.1: Ảnh thực tế trạm biến áp đang được xây dựng.
34. 26
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
CHƢƠNG IV: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH.
4.1. KHÁI NIỆM CHUNG:
Ngắn mạch, là hiện tượng mạch điện bị nối tắt qua một tổng trở rất nhỏ có thể xem như
bằng không. Khi ngắn mạch tổng trở của hệ thống bị giảm xuống và tùy theo vị trí điểm
ngắn mạch xa hay gần nguồn cung cấp mà tổng trở trên hệ thống giảm ít hay nhiều.
Ngắn mạch là tình trạng sự cố nghiêm trọng và thường xảy ra trong hệ thống cung cấp
điện. Vì vậy các phần tử trong hệ thống điện phải được tính toán và lựa chọn sao cho không
những làm việc tốt trong trạng thái bình thường mà còn có thể chịu đựng được trạng thái sự
cố trong giới hạn cho phép. Để lựa chọn tốt các phần tử của hệ thống cung cấp điện, chúng
ta phải dự đoán được các tình trạng ngắn mạch có thể xảy ra và tính toán được các số liệu
về tình trạng ngắn mạch như: dòng điện ngắn mạch và công suất ngắn mạch. Các số liệu
này còn là căn cứ quan trọng để thiết kế hệ thống bảo vệ rơle, định phương thức vận hành
của hệ thống cung cấp điện.… Vì vậy tính toán ngắn mạch là phần không thể thiếu được
khi thiết kế hệ thống cung cấp điện.
4.2. CÁC GIẢ THUYẾT DÙNG ĐỂ TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH:
4.2.1. Các dạng ngắn mạch của hệ thống:
Trong thực tế, ta thường gặp các dạng ngắn mạch sau:
Ngắn mạch 3 pha, tức 3 pha chập nhau (xác suất xảy ra 5%).
Ngắn mạch 2 pha, tức 2 pha chập nhau (xác suất xảy ra 10%).
Ngắn mạch 2 pha chạm đất, tức 2 pha chập nhau đồng thời nối đất (xác suất 20%).
Ngắn mạch 1 pha, tức 1 pha chập nhau hoặc chập dây trung tính (xác suất xảy ra
65%).
4.2.2. Nguyên nhân và hậu quả của ngắn mạch:
Nguyên nhân: nguyên nhân chung và chủ yếu của ngắn mạch là do hư hỏng cách
điện. Lý do hư hỏng cách điện là do bị già hoá do làm việc lâu dài, chịu tác động cơ khí, bị
tác động bởi nhiệt độ, môi chất. Xuất hiện điện trường phóng điện làm hư hỏng vỏ bọc cách
điện.
Hậu quả:
+ Ngắn mạch là một sự cố gây nguy hiểm, và khi ngắn dòng điện sự cố đột ngột tăng
lên rất lớn, chạy trong các phần tử của hệ thống điện.
+ Phát nóng cục bộ rất nhanh, nhiệt độ tăng cao, gây cháy nổ, hoả hoạn.
+ Làm mất ổn định của hệ thống điện, gây nhiễu đường dây thông tin, làm gián đoạn
35. 27
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
cung cấp điện.
+ Gây sụt áp ảnh hưởng đến năng suất làm việc máy móc thiết bị.
4.2.3. Mục đích của việc tính toán ngắn mạch:
+ Lựa chọn sơ đồ thích hợp, làm giảm dòng điện ngắn mạch.
+ Tính toán lựa chọn các thiết bị bảo vệ thích hợp.
+ Lựa chọn các trang thiết bị phù hợp, chịu được dòng điện trong thời gian ngắn mạch.
4.3.4. Phƣơng pháp tính toán dòng điện ngắn mạch đƣờng dây trung thế:
Theo giáo trình "Cung cấp điện" - NXB Giáo Dục thì khi tính toán ngắn mạch phía
trung và cao áp vì không biết cấu trúc cụ thể của hệ thống điện quốc gia nên cho phép tính
gần đúng điện kháng của hệ thống điện quốc gia thông qua công suất ngắn mạch của máy
cắt đầu nguồn và coi hệ thống có công suất vô cùng lớn.
Sơ đồ ngắn mạch:
Hình 4.1: Sơ đồ hệ thống cung cấp điện cho trạm biến áp.
Hình 4.2: Sơ đồ thay thế ngắn mạch.
Trong đó:
DCL: dao cách ly.
CC: cầu chì.
MC: máy cắt điện đầu nguồn, tra sổ tay cho công suất cắt ngắn mạch SN.
XH, ZD: điện kháng và điện trở của hệ thống (Ω).
Điện kháng của hệ thống được tính theo công thức sau:
)
(
2
N
tb
H
S
U
X .
36. 28
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
Trong đó:
SN: công suất cắt ngắn mạch của máy cắt đầu nguồn (MVA).
Utb: điện áp trung bình của lưới điện Utb = 1,05.Uđm (kV).
Điện trở và điện kháng của đường dây:
R = r0.l (Ω)
X = x0.l (Ω)
Do ngắn mạch ở xa nguồn nên dòng ngắn mạch siêu quá độ I'' bằng dòng điện ngắn mạch
ổn định
I :
Z
U
I
I
I tb
N
.
3
" (kA).
Trong đó:
Z : tổng trở tính từ hệ thống tới điểm ngắn mạch (Ω).
Utb: điện áp trung bình của lưới điện Utb = 1,05.Uđm (kV).
Trị số dòng điện ngắn mạch xung kích tính theo công thức:
N
xk I
i .
2
.
8
,
1
(kA).
Với: 1,8 là hệ số xung kích cao áp.
Trị số IN và ixk được dùng để kiểm tra khả năng ổn định nhiệt và ổn định động của khí cụ
điện trong trạng thái ngắn mạch.
4.3. TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH ĐƢỜNG DÂY TRUNG THẾ:
Điện kháng của hệ thống:
).
(
)
(
)
(
2
MVA
S
kV
U
X
N
tb
H
Trong đó:
Utb: điện áp trung bình của lưới điện Utb = 1,05.Uđm = 1,05.22 = 23,1 (kV).
SN: csông suất cắt ngắn mạch của máy cắt đầu nguồn (MVA).
Hiện nay trên hệ thống điện Việt Nam còn đang sử dụng nhiều máy cắt của Liên Xô nên ta
có thể chọn lấy công suất cắt của máy cắt từ 250 (MVA) đến 300 (MVA). Do đó ta chọn
275
2
300
250
N
S (MVA).
Vậy điện kháng của hệ thống:
37. 29
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
)
(
940
,
1
275
1
,
23 2
H
X
Tổng trở cáp ngầm: ZD = R + jX = 0,113 + j0,06 (Ω).
Dòng ngắn mạch tại điểm N:
2
2
)
(
.
3
.
3
"
X
X
R
U
Z
U
I
I
I
H
tb
tb
N
66
,
6
0,06)
(1,940
0,113
.
3
1
,
23
2
2
(kA).
Trị số dòng điện ngắn mạch xung kích:
(kA).
95
,
16
66
,
6
.
2
.
8
,
1
.
2
.
8
,
1
N
xk I
i
Thành phần tính toán Giá trị
Dòng ngắn mạch tại điểm N (kA). IN = 6,66
Trị số dòng điện ngắn mạch xung kích (kA). ixk = 16,95
Bảng 4.1: Giá trị tính toán ngắn mạch.
38. 30
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
CHƢƠNG V: TÍNH TOÁN LỰA CHỌN DÂY DẪN TRUNG THẾ.
5.1. CÁC PHƢƠNG PHÁP LỰA CHỌN DÂY DẪN VÀ PHẠM VI ÁP DỤNG:
Có 3 phương pháp lựa chọn tiết điện dây dẫn và cáp (theo giáo trình "Cung cấp
điện" - TS Ngô Hồng Quang).
Chọn tiết diện theo mật độ kinh tế của dòng điện Jkt:
Jkt (A/mm2
) là số ampe lớn nhất trên 1mm2
tiết diện kinh tế. Tiết diện chọn
theo phương pháp này sẽ có lợi về kinh tế.
Phương pháp chọn tiết diện dây theo Jkt áp dụng với lưới điện có điện áp U >
110 (kV), bởi vì trên lưới này không có thiết bị sử dụng điện trực tiếp đấu vào,
vấn đề điện áp không cấp bách, nghĩa là yêu cầu không thật chặt chẽ.
Lưới trung áp đô thị và xí nghiệp nói chung khoảng cách tải điện ngắn, thời
gian sử dụng công suất lớn cũng được chọn theo Jkt.
- Chọn tiết diện dây theo công thức:
Fkt
max tt
kt kt
I I
J J
(mm2
).
- Kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp:
cp
đm
U
U
X
Q
R
P
U
.
.
- Đối với cáp cần kiểm tra thêm điều kiện ổn định nhiệt:
c
N t
I
F
Với cáp đồng α = 6, với cáp nhôm α =11.
Chọn tiết diện theo điện áp cho phép ∆Ucp:
Phương pháp lựa chọn tiết điện này lấy chỉ tiêu chất lượng điện làm điều kiện
tiên quyết. Chính vì thế, nó được áp dụng để lựa chọn tiết diện dây cho lưới điện
nông thôn, thường đường dây tải điện khá dài.
Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp:
cp
đm
U
U
X
Q
R
P
U
.
.
Trong đó:
P, Q: công suất tác dụng và công suất phản kháng (kW),(kVAr).
Uđm: điện áp định mức (kV).
R, X: điện trở và điện kháng trên tuyến dây ().
39. 31
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
R = r0.l
X = x0.l
Chọn tiết diện theo dòng phát nóng lâu dài cho phép Icp:
Phương pháp này tận dụng hết khả năng tải của dây dẫn và cáp, áp dụng cho lưới
hạ áp đô thị, công nghiệp và sinh hoạt.
Dòng điện cho phép sau khi đã xét các điều kiện ảnh hưởng đến dây dẫn phải thỏa
mãn điều kiện sau:
Icp.K4.K5.K6.K7 Imax
Trong đó:
K4 - Hệ số ảnh hưởng của cách lắp đặt.
K5 - Hệ số hiệu chỉnh theo số sợi cáp đặt trong một lớp định vị dây kề nhau.
K6 - Hệ số theo tính chất của đất.
K7 - Hệ số phụ thuộc vào nhiệt độ của đất.
Lưới điện Jkt cp
U
Icp
Cao áp Mọi đối tượng - -
Trung áp Đô thị, công nghiệp Nông thôn -
Hạ áp - Nông thôn Đô thị, công nghiệp
Bảng 5.1: Phạm vi áp dụng các phương pháp lựa chọn dây dẫn.
Tiết diện dây dẫn dù được chọn theo phương pháp nào cũng phải thỏa mãn các
điều kiện kỹ thuật sau đây:
btcp
bt U
U
sccp
sc U
U
cp
sc I
I
Trong đó:
bt
U
, sc
U
: tổn thất điện áp lúc đường dãy làm việc bình thường và khi đường
dây bị sự cố.
btcp
U
, sccp
U
: trị số ∆U cho phép lúc bình thường và sự cố.
40. 32
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
Với U 110 (kV): cpbt
U
= 10%.Uđm
cpsc
U
= 20%.Uđm
Với U 35 (kV): cpbt
U
= 5%.Uđm
cpsc
U
= 10%.Uđm
Isc, Ic: dòng điện sự cố lớn nhất qua dây đẫn và dòng điện phát nóng lâu dài
cho phép.
5.2. TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN:
Dựa vào các phương pháp lựa chọn tiết điện dây dẫn và phạm vi áp dụng kết
hợp với điều kiện thực tế thì phương pháp chọn tiết diện dây dẫn theo mật độ kinh tế
của dòng điện Jkt là phù hợp nhất.
Theo "Sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện" - Ngô Hồng Quang (Mục 4 - Phần A: Lựa
chọn tiết diện dây dẫn và cáp - Trang 192) ta lựa chọn Jkt theo bảng sau:
Loại dây dẫn
Số giờ sử dụng phụ tải cực đại trong năm Tmax(h)
Trên 1000 đến
3000
Trên 3000 đến 5000 Trên 5000
Dây đồng 2,5 2,1 1,8
Dây A và AC 1,3 1,1 1,0
Cáp đồng 3,5 3,1 2,7
Cáp nhôm 1,6 1,4 1,2
Bảng 5.2: Mật độ kinh tế của dòng điện Jkt (A/mm2
).
Do dự án là khu dân cư nên thời gian sử dụng công suất cực đại là Tmax= từ 3000 đến
5000 (h) và đường dây trung thế là cáp ngầm lõi đồng do đó mật độ kinh tế của dòng điện
là Jkt = 3,1 (A/mm2
). Tổng chiều dài dây dẫn từ trạm T2 sang trạm T1 và T3 là: 740m.
Thông số phụ tải:
Pkv = 3083,15 (Kw).
Qkv = 1479,91 (kVAr).
Skv = 3420 (kVA).
Dòng điện làm việc lớn nhất là:
41. 33
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
)
(
3
,
269
22
.
3
3420
.
2
.
5
,
1
.
3
.
.
max A
U
S
k
k
I
đm
kv
tl
tn
.
Trong đó: ktn = 1,5 - hệ số tỏa nhiệt của cáp ngầm so với cáp trên không.
ktl = 2 - hệ số dự phòng trong tương lai sẽ lắp thêm trạm biến áp.
Tiết diện dây cáp cần chọn là:
).
(mm
9
,
86
1
,
3
3
,
269 2
max
kt
kt
j
I
F
Bảng 5.3: Các cấp cáp đồng của CADIVI và dòng điện định mức.
Bảng 5.3 cho biết thông số của cáp ruột đồng, cách điện XLPE, vỏ bảo vệ PVC, có
giáp băng kim loại bảo vệ, đi trong ống đơn tuyến chôn trong đất.
Dựa vào bảng 5.3 và tiết diện dây dẫn tính toán được F = 86,9 mm2
ta chọn được tiết
diện dây dẫn là 95mm2
. Nhưng do hệ thống dây dẫn trung thế đang quy hoạch là cáp
ngầm nên sử dụng dây dẫn trung thế cao hơn 1 cấp so với tiết diện dây dẫn tính toán
được. Vậy tiết diện dây dẫn trung thế được chọn là: 3x120 mm2
.
Tiết diện
Cáp 1 lõi
Cáp 2 lõi Cáp 3 lõi
2 Cáp: ống tiếp
xúc nhau
3 Cáp: ống xếp theo
hình ba lá tiếp xúc
(mm2
) (A) (A) (A) (A)
10 101 86 92 78
16 140 130 115 94
25 180 170 145 125
35 215 205 175 150
50 225 235 210 175
70 310 280 260 215
95 365 330 310 260
120 410 370 355 300
150 445 405 400 335
185 485 440 455 380
240 550 500 520 440
300 610 550 590 495
42. 34
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
*Thông số kỹ thuật của dây dẫn 3x120 mm2
:
Dưới đây là đặc tính kỹ thuật cáp ngầm 3 pha CXV/SEhh/DSTA/XLPE/PVC -
3x120mm² 24kV ruột đồng bọc giáp sử dụng màn chắn kim loại đồng làm dây trung tính.
STT ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT YÊU CẦU
1 Loại
3 lõi, ruột đồng mềm, cách điện XLPE
có màng chắn kim loại đồng làm dây
trung tính, vỏ bọc bằng PVC, bọc giáp
ký hiệu CXV/Sehh/DSTA.
2 Tiêu chuẩn áp dụng IEC 60502-2/TCVN 5935-1995
3 Điện áp định mức kV 24
4 Tiết diện cho 1 lõi mm² 120
5 Ruột dẫn Sợi đồng mềm, xoắn đồng tâm và ép
chặt.
6 Màng chắn ruột dẫn điện
Phải làm bằng vật liệu phi kim loại, lớp
bán dẫn định hình bằng phương pháp
đùn.
7 Lớp cách điện
XLPE hoặc EPR bọc quanh dây
dẫn tạo thành lớp cách điện chính định
hình bằng phương pháp đùn, chiều
dày lớn hơn 5,5mm và giá trị sai biệt
0,1mm + 10% chiều dày danh định.
8 Màng chắn cách điện
Phải làm bằng vật liệu phi kim loại,
bán dẫn định hình bằng phương pháp
đùn.
9 Màng chắn kim loại
Được làm bằng các sợi dây đồng và
43. 35
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
STT ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT YÊU CẦU
một lớp băng đồng cho từng lõi riêng
rẽ. Màng chắn kim loại sẽ được dùng
để làm dây trung tính. Tiết diện tổng
của màng chắn này phải đủ lớn để
đảm bảo dòng điện mất cân bằng pha
và dòng điện ngắn mạch.
10
Tổng tiết diện các sợi đồng
của phần màng chắn kim
loại cho mỗi lõi tối thiểu
mm²
32,0
11
Giá trị dòng điện ngắn
mạch pha-đất tối thiểu
kA/s
12
12 Lớp độn
Vật liệu sử dụng cho lớp độn phải thích
hợp với nhiệt độ làm việc của cáp và
phải tương ứng với vật liệu cách điện.
13 Vỏ bọc bên trong
Vật liệu sử dụng cho vỏ bọc bên
trong phải thích hợp với nhiệt độ làm
việc của cáp và phải tương ứng với
vật liệu cách điện
14 Giáp bảo vệ
Phải được làm bằng băng thép mạ
kẽm và được quấn thành hai lớp
15 Vỏ cáp
PVC có phụ gia chống lão hoá
16
Nhệt độ làm việc cho phép
của dây dẫn:
+ Liên tục
+ Tải cưỡng bức
0
C
90
105
44. 36
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
STT ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT YÊU CẦU
+ Ngắn mạch trong 5 giây
250
17
Số sợi của ruột dẫn theo IEC
60228
Sợi
37
18
Điện trở DC của ruột dẫn
điện r0
/km 0,153
19 Cảm kháng sơ bộ x0 /km 0,08
20
Điện áp thử tần số công
nghiệp trong 5 phút
- Pha – vỏ
- Pha – pha
kV
42
72,7
21
Điện áp thử tần số công
nghiệp trong 4 giờ
kV 48
22
Điện áp thử nghiệm xung sét
1,2/50s
kVp 125
23 Nhiệt độ/ ẩm tương đối C/% 50/100
24
Bán kính cong tối thiểu của
dây cáp
mm 10D (D:đường kính ngoài dây cáp)
25
Chiều dài danh định cuộn
cáp
m 250
26
Ghi nhãn, bao gói &vận
chuyển
TCVN 4766-89
27 Đánh dấu
- Cách nhau khoảng cách 1m dọc
chiều dài cáp, các thông tin sau in
bằng mực không phai:
- Nhà sản xuất (NSX)
- Năm sản xuất
- Loại dây dẫn
- Tiết diện danh định(mm²)
45. 37
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
STT ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT YÊU CẦU
- Điện áp : 12,7/22(24)kV
28 Thử nghiệm
Theo tiêu chuẩn IEC 60502 hoặc tương
đương.
29 Dòng cho phép A 300
Bảng 5.4: Thông số kỹ thuật cáp đồng 3x120mm2
.
Cấu trúc của cáp Cu/XLPE/SEhh/DSTA/PVC. Trong đó:
(1) Ruột dẫn: Đồng mềm hoặc nhôm (cấp 2, nén chặt).
(2) Màn chắn ruột dẫn: Chất bán dẫn.
(3) Cách điện: XLPE.
(4) Màn chắn cách điện: Chất bán dẫn.
(5) Màn chắn kim loại: Băng đồng.
(6) Chất độn, băng quấn: PP, PET.
(7) Lớp bọc phân cách: PVC.
(8) Giáp kim loại: Hai dải băng thép.
(9) Vỏ bọc: PVC (loại ST2).
* Kiểm tra tổn thất điện áp cho phép đối với tiết diện đã chọn:
- Tổn thất điện áp cho phép khi đường dây làm việc bình thường:
22
%.
5
%.
5
đm
cp U
U (kV) = 1100 (V) (đối với lưới điện ≤ 35kV).
- Tổn thất điện áp của đường dây trong trường hợp làm việc bình thường:
Hình 5.1: Cáp trung thế 3 lõi,
ruột đồng, có giáp, có vỏ bọc.
Hình 5.2: Cấu trúc của cáp đồng 3x120mm2
.
46. 38
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
cp
U
U
Ta có:
đm
U
X
Q
R
P
U
.
.
Trong đó:
Tổng chiều dài dây dẫn từ trạm T2 sang trạm T1 và T3 là: l = 740 m = 0,74 km.
R = r0.l = 0,153.0,74 = 0,113 ( ).
X = x0.l = 0,08.0,74 = 0,06 ( ).
(V).
9
,
19
22
06
,
0
.
1479,91
113
,
0
.
15
,
3083
.
.
đm
U
X
Q
R
P
U
)
(
1100
)
(
9
,
19 V
U
V
U cp
Cáp đồng đã chọn thỏa mãn điều kiện.
*Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt của cáp:
Đối với cáp cần kiểm tra thêm điều kiện ổn định nhiệt theo công thức:
c
N t
I
F
Với cáp đồng α = 6, với cáp nhôm α =11.
Tuy nhiên theo giáo trình "Hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC" -
NXB Khoa Học và Kỹ Thuật thì việc kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt của cáp là không
cần thiết, ngoại trừ khi cáp có tiết điện nhỏ và được nuôi trực tiếp từ tủ phân phối chính
(hoặc lắp gần tủ). Do đó chỉ cần kiểm tra tổn thất điện áp cho phép là đủ.
Vậy ta có thể chọn tiết diện dây dẫn 3x120 mm2
do CADIVI sản xuất.
47. 39
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
CHƢƠNG VI: CHỌN THIẾT BỊ KHÍ CỤ ĐIỆN.
6.1. CHỌN THANH DẪN:
6.1.1. Phƣơng pháp lựa chọn và kiểm tra thanh dẫn:
Thanh góp còn được gọi là thanh cái hoặc thanh dẫn. Thanh góp được dùng trong
các tủ phân phối, tủ động lực hạ áp, trong các tủ máy cắt, các trạm phân phối trong nhà,
ngoài trời cao áp. Với các tủ điện cao hạ áp và trạm phân phối trong nhà, dùng thanh góp
cứng; với trạm phân phối ngoài trời thường dùng thanh góp mềm.
Người ta chế tạo thanh góp nhiều kiểu dáng, chủng loại. Có thanh góp bằng đồng và
bằng nhôm. Thanh góp nhôm thường chỉ dùng với dòng điện nhỏ (200 đến 300 A), thanh
góp đồng dùng cho mọi trị số dòng điện.
Thanh góp được chế tạo hình chữ nhật. Khi dòng điện lớn thì dùng thanh góp ghép từ
2, 3 thanh chữ nhật. Với dòng điện rất lớn (trên 3000 A) người ta chế tạo thanh góp hình
máng, hình ống. Cũng chế tạo thanh góp hình tròn và vành khăn.
Thanh góp được chọn theo dòng phát nóng cho phép (hoặc theo mật độ kinh tế của
dòng điện) và kiểm tra theo điều kiện ổn định động và ổn định nhiệt dòng ngắn mạch.
* Tiết diện thanh dẫn chọn theo mật độ dòng diện kinh tế:
Chọn theo công thức sau:
)
( 2
mm
J
I
F
kt
bt
Trong đó:
Ibt: dòng điện làm việc bình thường của thanh dẫn (A).
Jkt: mật độ dòng điện kinh tế của thanh dẫn (A/mm2
).
Mật độ dòng điện kinh tế phụ thuộc vào vật liệu thanh dẫn và thời gian sử dụng
công suất cực đại. Tiết diện chọn được phải kiểm tra điều kiện phát nóng lúc bình
thường.
Icp ≥ Ilvmax
Với: Icp: dòng điện cho phép của thanh dẫn.
Ilvmax: dòng diện làm việc cực đại của mạch điện.
* Tiết diện thanh dẫn chọn theo điều kiện phát nóng:
k1.k2.k3.Icp ≥ I1vmax
Trong đó:
48. 40
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
Icp: dòng điện cho phép của thanh dẫn.
k1 = 0,95: hệ số hiệu chỉnh khi đặt thanh góp nằm ngang.
k2: hệ số hiệu chỉnh khi nhiều thanh dẫn ghép lại, k2 = 1 đối với thanh đơn.
k3: hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ môi trường, k3 = 1 khi nhiệt độ ở 250
C.
* Kiểm tra thanh dẫn theo điều kiện ổn định động:
Khi ngắn mạch thì thanh cái và thanh dẫn chịu tác dụng của lực điện động. Để kiểm tra
ổn định động cho thanh cái và thanh dẫn khi ngắn mạch. Cần xác định ứng suất trong vật
liệu thanh dẫn do lực điện động gây ra và so sánh ứng suất này với ứng suất cho phép .
Ở đây ta chọn thanh dẫn đơn. Điều kiện ổn định động thanh dẫn là:
tt
cp
Trong đó:
cp
: Ứng suất cho phép (kG/cm2
).
tt
: Ứng suất tính toán (kG/cm2
).
Do ta chọn thanh dẫn bằng đồng nên cp
=1400 (kG/cm2
)
Ứng suất tính toán trong vật liệu thanh dẫn được tính bằng:
W
M
tt
(kG/cm2
)
Với:
W: Momen chống uốn của thanh dẫn (cm3
).
M: Momen uốn (kG.cm).
8
.l
F
M tt
(kG.cm)
Và:
2
2
.
.
10
.
76
,
1 xk
tt i
a
l
F
(kG)
Trong đó:
Ftt: lực tính toán do tác dụng của dòng điện ngắn mạch gây ra (kG).
l: khoảng cách giữa các sứ trong một pha (cm).
a: khoảng cách giữa các pha (cm).
ixk: dòng điện xung kích ngắn mạch 3 pha (kA).
49. 41
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
Momen chống uốn được tính bằng:
6
.
2
b
h
W (cm3
)
h: Chiều dài thanh dẫn (mm).
b: Bề dày thanh dẫn (mm).
* Nếu điều kiện tt
cp
không thỏa mãn thì ta phải giảm ứng suất tính toán bằng biện
pháp sau:
- Tăng khoảng cách a giữa các pha.
- Giảm khoảng cách l giữa các sứ.
- Nếu thanh cái đang bố trí thẳng đứng thì ta bố trí lại thành nằm ngang.
6.1.2. Tính toán và kiểm tra thanh dẫn:
Ta có:
ixk = 16,95 (kA) (đã được tính ở chương IV).
- Ta chọn thanh cái bằng đồng.
- Tính tiết diện thanh dẫn theo điều kiện phát nóng.
Do hai MBA sử dụng chung thanh cái nên khi tính dòng làm việc lớn nhất của thanh cái
ta phải lấy công suất của cả hai MBA. Dòng làm việc lớn nhất của thanh cái là:
(A).
33
22
.
3
630
.
2
.
3
.
2
max
đmMBA
đmMBA
lv
U
S
I
Dòng điện cho phép lựa chọn thanh cái:
k1.k2.k3.Icp ≥ I1vmax
→ 8
,
34
1
.
1
.
95
,
0
33
.
.
I
3
2
1
1vmax
k
k
k
Icp (A).
Với:
k1 = 0,95: hệ số hiệu chỉnh khi đặt thanh góp nằm ngang.
k2 = 1: đối với thanh dẫn đơn.
k3 = 1: khi nhiệt độ môi trường ở 25o
C.
Theo "Giáo trình cung cấp điện" của Nguyễn Xuân Phú - Bảng 2-56 - Trang 655 Dòng
điện phụ tải lâu dài cho phép của thanh cái bằng đồng và bằng nhôm (nhiệt
độ tiêu chuẩn của môi trường xung quanh là +25°C)
50. 42
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
Bảng 6.1: Dòng điện phụ tải lâu dài cho phép của thanh cái.
Theo tính toán và tra bảng ta chọn thanh cái bằng đồng hình chữ nhật có kích thước nhỏ
nhất là 25x3 mm, mỗi pha một thanh đặt cách nhau 20 cm, mỗi thanh được đặt trên hai
khung sứ cách nhau 70 cm.
- Lực tính toán do tác động của dòng ngắn mạch:
(kG).
7
,
17
16,95
.
20
70
.
10
.
76
,
1
.
.
10
.
76
,
1 2
2
2
2
xk
tt i
a
l
F
- Mômen uốn của thanh dẫn 25x3 mm:
(kG.cm).
9
,
154
8
70
.
7
,
17
8
.
l
F
M tt
- Mômen chống uốn của thanh dẫn 25x3 mm:
Kích thuớc
mm2
Tiết diện
của một
thanh
mm2
Dòng điện cho phép (A)
Mỗi pha một thanh
Mỗi pha ghép hai
thanh
Mỗi pha ghép ba
thanh
Đồng Nhôm Đồng Nhôm Đồng Nhôm
1 2 5 6 7 8 9 10
25 x 3 75 340 265 - - - -
3 0 x 3 9 0 405 305 - - - -
30 x 4 120 475 365 - - - -
40 x 4 160 625 480 - - - -
40 x 5 200 700 540 - - - -
50 x 5 250 660 665 - - - -
50 x 6 300 955 740 - - - -
60 x 5 300 1025 705 - - - -
60 x 6 360 1125 870 1740 1350 2240 1710
60 x 8 480 1320 1025 2160 1680 2790 2180
60 x 10 600 1475 1155 2560 2010 3300 2650
80 x 6 480 1460 1150 2110 1630 2720 2100
80 x 8 640 1690 1320 2620 2040 3370 2620
80 x 10 800 1900 1480 3100 2410 3990 3100
100 x 6 600 1810 1425 2470 1935 3170 2500
100 x 8 800 2080 1625 3060 2390 3930 3050
100 x 10 1000 2310 1820 3610 2860 4650 3640
120 x 8 960 2400 1900 3400 2650 4340 3380
120 x 10 1200 2650 5070 4100 3200 5200 4100
51. 43
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
).
(cm
312
.
0
6
3
.
25
6
. 3
2
2
b
h
W
- Ứng suất tính toán:
(kG/cm2).
5
,
496
312
,
0
9
,
154
W
M
tt
→ δcp = 1400(kG/cm2
) > δtt = 496,5(kG/cm2
).
Vậy thanh dẫn đã chọn thỏa yêu cầu.
6.2. CHỌN CHỐNG SÉT VAN (LA):
Nhiệm vụ của chống sét van là chống sét đánh từ ngoài đường dây trên không
truyền vào trạm biến áp và trạm phân phối.
Chống sét van được làm bằng điện trở phi tuyến. Với điện áp định mức của lưới điện,
điện trở chống sét van có trị số lớn vô cùng không cho dòng điện đi qua, khi có điện áp
sét điện trở giảm tới 0, chống sét van tháo dòng sét xuống đất.
Người ta chế tạo chống sét van cho mọi cấp điện áp.
Để hỗ trợ làm giảm nhẹ mức độ làm việc của chống sét van, thường người ta đặt
thêm chống sét ống trên đường dây cách trạm khoảng 150m đến 200m. Chống sét ống có
nhiệm vụ tháo bớt sét xuống đất, làm giảm bớt biên độ sét trước khi đến chống
sét van.
Ở các trạm phân phối trung áp trong nhà, người ta thường chế tạo tủ hợp bộ máy biến
áp đo lường và chống sét van.
Trong tính toán thiết kế, việc chọn chống sét van rất đơn giản, chỉ căn cứ vào điện áp :
UđmLA ≥ UđmLĐ
Với:
UđmLA: điện áp định mức của chống sét van (kV).
UđmLĐ: điện áp định mức của lưới điện (kV).
Tuy nhiên trước khi lắp đặt chống sét van vào lưới nhất thiết phải thử nghiệm các đặt tính
kỹ thuật của chống sét van: điện áp phóng điện, điện áp chịu đựng lớn nhất, điện áp dư,
dòng điện rò.....
52. 44
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
Hình 6.1: Hình ảnh chống sét van (LA).
Theo tiêu chuẩn IEC 695 - 2 – 1/1 - TCVN 5768 - 1993 có một số loại chống sét van
tham khảo như sau:
TT Các chỉ tiêu
Đơn
vị
Thông số kỹ thuật
1 Ký hiệu DPA-12kV DPA-24kV DPA-42kV
2
Tiêu chuẩn sản
xuất
IEC 695 - 2 – 1/1
TCVN 5768 - 1993
3
Điện áp định mức
van chống sét
kV 12 24 42
4
Điện áp vận hành
liên tục
kV 10,2 20,4 35,7
5
Dòng phóng danh
định
kA 10
6
Xung dòng năng
lượng
kA 100
7
Điện áp thử
nghiệm xung sét
1,2/50µs
kV ≥51 ≥125 ≥180
8
Điện áp dư xung
dòng sét 8/20µs tại
10kA
kV ≤40 ≤79 ≤125
9
Chiều dài đường rò
cách điện
mm 442 750 875
10 Điện trở cách điện MΩ Rcđ>3000 Rcđ>5000
53. 45
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
11 Dòng điện rò µA <20 <30
12
Điện áp phóng
điện tần số công
nghiệp 50Hz
kV 26 - 31 49 - 60 73 - 98
13
Thiết bị thí
nghiệm: Máy thử
điện áp tăng cao
MTCA
110kV/15kVA
13
Đồng hồ vạn năng
CHLBĐ
DT 888
Bảng 6.2: Thông số kỹ thuật các loại chống sét van (LA).
* Điều kiện chọn chống sét:
+ Điện áp: UđmLA UđmLĐ
+ Tần số: fđmLA = fđmht
Vậy chống sét van LA được chọn có các thông số kỹ thuật như sau:
- Điện áp định mức: 24kV.
- Tần số: 50 Hz.
- Điện áp vận hành liên tục: 20,4 kV.
- Dòng phóng danh định: 10 kA.
- Xung dòng năng lượng: 100 kA.
- Điện áp thử nghiệm xung sét 1,2/50µs: ≥ 125 kV.
- Điện áp dư xung dòng sét 8/20µs tại 10kA: ≤79 kV.
- Chiều dài đường rò cách điện: 750 mm.
- Điện trở cách điện: Rcđ > 5000 MΩ.
- Dòng điện rò: < 30 µA.
- Điện áp phóng điện tần số công nghiệp 50Hz: 49 - 60 kV.
6.3. CHỌN CẦU CHÌ TỰ RƠI (FCO):
Cầu chì tự rơi (FCO - Fuse Cut Out) là thiết bị bảo vệ cho mạng trung thế, được phối
hợp giữa một cầu chì và dao cắt, được sử dụng ở các đường dây trên không và nhánh rẽ
để bảo vệ các trạm biến áp phân phối khỏi sự cố quá dòng và quá tải. Nguyên nhân gây
nên quá dòng do sự cố trong máy biến áp hay mạng điện của khách hàng sẽ làm dây chì
nóng chảy, ngắt máy biến áp ra khỏi đường dây. FCO có thể được tháo xuống bằng tay
54. 46
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
thông qua sào cách điện (Hot Stick) khi người thao tác đứng ở mặt đất.
Hình 6.2: Hình ảnh cầu chì tự rơi (FCO).
Theo tiêu chuẩn áp dụng: ANSI C37.41, C37.42, IEC 282-2 có các loại cầu chì tự rơi
trung áp có thông số kỹ thuật như sau:
- Điện áp định mức: 24-35kV.
- Dòng điện định mức: 100 & 200A.
- Tần số định mức: 50Hz.
- Khả năng cắt ngắn mạch: 12kA.
- Điện áp chịu đựng xung (BIL): 125-150-170kV.
- Chiều dài dòng rò: 340-440-720mm.
- Vật liệu cách điện: sứ, polyme.
Điều kiện để chọn cầu chì tự rơi:
Điện áp định mức (kV): Uđmcc UđmLĐ
Dòng điện định mức (A): Iđmcc 1,4.IđmMBA
Dòng cắt định mức (kA): Icđm I''
Trong đó:
UđmLĐ - điện áp định mức của lưới điện.
IđmMBA - dòng định mức của MBA phía sơ cấp.
I'' - dòng siêu quá độ.
55. 47
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
Ta có: (A)
5
.
16
22
.
3
630
.
3
đm
MBA
MBA
đm
U
S
I
Mà Iđmcc 1,4.IđmMBA = 1,4.16.5 = 23.1 (A)
* Chọn dây chảy mỗi pha cho cầu chì tự rơi theo bảng sau:
Công suất
MBA
(KVA)
Phía 35kV Phía 22kV
IđmMBA
(A)
IđmSI
(A)
Φ Dây chảy
bằng đồng
(mm)
IđmMBA
(A)
IđmSI
(A)
Φ Dây chảy
bằng đồng
(mm)
180 3 4 0,13 4,7 6 0,18
200 3,3 4,5 0,15 5,3 7 0,20
250 4,1 6 0,18 6,6 9 0,20
300 5 7 0,18 7,9 10 0,25
320 5,3 7 0,20 8,4 11 0,27
400 6,6 9 0,20 10,5 14 0,31
500 8,3 11 0,25 13,1 18 0,38
560 9,2 12 0,27 14,7 19 0,38
630 10,4 13 0,30 16,5 23 0,42
750 12,4 16 0,31 19,7 25 0,42
1000 16,5 21 0,38 26,2 32 0,50
Bảng 6.3: Chọn dây chảy mỗi pha cho cầu chì tự rơi.
Từ điều kiện kết hợp với tính toán trên ta chọn FCO có các thông số kỹ thuật như sau:
Đại lƣợng chọn và kiểm tra Điều kiện
Điện áp định mức (kV) Uđm = 24
Dòng điện định mức (A) Iđm = 100
Dòng cắt định mức (kA) Icđm = 12
Dòng định mức của dây chảy(A) Iđmdc = 23
Bảng 6.4: Điều kiện chọn và kiểm tra cầu chì tự rơi.
56. 48
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
6.4. CHỌN ĐẦU CÁP NGẦM:
Đầu cáp ngầm được sử dụng để bảo vệ cáp ngầm tại các vị trí đấu nối cuối đoạn cáp
(ngoài trời và trong nhà) do tại vị trí này cáp bị bóc lớp vỏ ngoài.
Công dụng:
- Tăng khả năng cách điện của cáp tại vị trí đấu nối.
- Ngăn nước và bền với tác dụng cơ học.
- Ngăn tác hại của tia cực tím và hóa chất.
- Ngăn tác động xấu của môi trường ô nhiễm.
Tiêu chuẩn: DIN VDE 0278-623:1997-01; CENELEC HD 623 S1: 1996-02
Theo Công ty cổ phần VIETPOWER nhà đại diện phân phối thiết bị điện tại Việt Nam thì
có các loại đầu cáp ngầm ở cấp điện áp 24kV như sau:
Hình 6.4: Đầu cáp ngầm co
nhiệt ngoài trời 24kV.
Hình 6.3: Đầu cáp ngầm co
nhiệt trong nhà 24kV.
57. 49
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
Bảng 6.5: Đầu cáp Silicon 3 pha 24kV ngoài trời (CAE - 3F 24kV).
Do cáp ngầm trung thế của trạm có tiết diện là 120 mm2
và vị trí đấu nối được đặt
ngoài trời nên ta chọn đầu cáp CAE - 3F 24kV - 3Cx120.
6.5. CHỌN SỨ CÁCH ĐIỆN:
Sứ có tác dụng vừa làm giá đỡ cho các vật mang điện vừa làm vật cách điện giữa các
bộ phân đó với đất. Do đó sứ phải có đủ độ bền, chịu được lực điện động do dòng điện
ngắn mạch gây ra, đồng thời phải chiệu điện áp của mạng kể cả lúc quá điện áp.
Sứ thường được chia làm hai loại:
- Sứ đỡ hay treo dùng để đỡ hay treo các thanh cái, dây dẫn và các bộ phận mang điện
trong các thiết bị điện.
- Sứ xuyên dùng để dẫn thanh cái hay dây dẫn xuyên qua tường hoặc nhà.
Do ở đây chúng ta chọn sứ để đỡ thanh cái nên ta chỉ quan tâm đến sứ đỡ.
Tùy theo chất lượng của vật liệu làm sứ, mỗi loại sứ chịu được một lực phá hỏng Fph khác
nhau. Lực cho phép Fcp tác dụng lên sứ được quy định như sau:
Fcp = 0,6.Fph
Trong đó: Hệ số 0,6 xét tới độ dự trữ tải trọng xấu nhất.
Fph: lực phá hủy mà sứ chịu đựng.
STT Đại lƣợng chọn và kiểm tra Ký hiệu Điều kiện kiểm tra
1 Điện áp định mức Uđmsứ Uđmsứ ≥ UđmLĐ
58. 50
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
Theo "Giáo trình cung cấp điện" - Nguyễn Xuân Phú thì điều kiện chọn và kiểm tra sứ đỡ
được quy định như sau:
Bảng 6.6: Điều kiện chọn và kiểm tra sứ đỡ thanh cái.
Trong đó:
Uđmsứ - điện áp định mức của sứ.
UđmLĐ - điện áp định mức của lưới điện.
Fcp - lực cho phép tác dụng lên sứ.
Kh - hệ số hiệu chỉnh quy định. Chọn K = 1,1.
Ftt - lực tính toán tác dụng lên đầu sứ.
Lực tính toán tác dụng lên đầu sứ được tính bằng công thức:
2
2
.
.
10
.
76
,
1 xk
tt i
a
l
F
Với:
l: khoảng cách giữa các sứ trong một pha (cm).
a: khoảng cách giữa các pha (cm).
ixk: dòng điện xung kích ngắn mạch 3 pha (kA).
Từ những lý thuyết trên ta chọn sứ đỡ thanh cái 22kV có các thông số kỹ thuật như sau:
- Sứ được tráng men (đỏ hoặc trắng).
- Điện áp định mức: 22kV.
- Độ bền điện áp tần số 50Hz trạng thái khô trong 1 phút: 75kV.
- Điện áp chịu xung sét: 125kV.
- Chiều dài đường rò: 275mm.
- Điện áp đánh thủng 165kV.
- Lực phá hủy: 12kN.
2 Lực cho phép tác dụng lên đầu sứ Fcp Fcp ≥ Kh.Ftt
59. 51
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
Hình 6.5: Cấu tạo của sứ đỡ thanh cái.
Trong đó:
1. Bulông + đệm.
2. Lớp liên kết.
3. Ống lót.
4. Thân cách điện.
5. Bulông + đệm.
6. Kẹp cực.
7. Bulông.
Hình 6.6: Hình ảnh sứ đỡ thanh cái.
60. 52
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
* Kiểm tra sứ đỡ thanh cái:
Ta có:
- Điện áp định mức của sứ:
Uđmsứ = UđmLĐ = 22kV.
- Lực cho phép tác dụng lên sứ:
Fcp = 0,6.Fph = 0,6.12 = 7,2 (kN).
- Lực tính toán tác dụng lên sứ:
7
,
17
16,95
.
20
70
.
10
.
76
,
1
.
.
10
.
76
,
1 2
2
2
2
xk
tt i
a
l
F (kG).
≈ 0,17 (kN).
→ F'tt = Kh.Ftt = 1,1.0,17 = 0,187 (kN).
→ Fcp = 7,2 (kN) ≥ Kh.Ftt = 0,187 (kN).
Vậy sứ đã chọn thỏa mãn yêu cầu.
61. 53
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
PHẦN KẾT LUẬN.
1) KẾT LUẬN:
Việc xây dựng công trình Trung tâm văn hoá Tây Đô có qui mô lớn, ảnh hưởng
cả vùng Đồng bằng sông Cửu Long, là nơi giáo dục Truyền thống, tổ chức lễ hội,
du lịch vui chơi, giải trí và giữ gìn bản sắc văn hoá Miền Tây Nam Bộ đã được Bộ
chính trị xác định trong Nghị Quyết 45 NQ/TW ngày 17/02/2005.
Tóm lại, xây dựng công trình này là vô cùng cần thiết và cấp bách; phải xây
dựng cho được khu tái định cư để sớm ổn định nơi ăn, ở cho các hộ dân giải toả
trong khu qui hoạch xây dựng công trình Trung tâm văn hoá Tây Đô.
Là một sinh viên đang học tập và rèn luyện tại trường đại học Tây Đô, em cảm
thấy một niềm tự hào và động lực to lớn cho sự phát triển của bản thân trong
tương lai. Sau 4 năm học Đại Học, dưới sự chỉ bảo, quan tâm của quý thầy cô, sự
nỗ lực của bản thân, em đã thu được những bài học rất bổ ích, đựơc tiếp cận các
kiến thức khoa học kĩ thuật tiên tiến phục vụ cho lĩnh vực chuyên môn mình theo
đuổi. Có thể nói, những đồ án môn học, bài lập lớn hay những nghiên cứu khoa
học mà một sinh viên thực hiện chính là một cách thể hiện mức độ tiếp thu kiến
thức và vận dụng sự dạy bảo quan tâm của thầy cô.
Qua 8 tuần nghiên cứu luận văn với sự hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn
Duy Ninh. Em đã hoàn thành luận văn này, với đề tài được giao "Tính toán thiết kế
đường dây trung thế ngầm 22kV cấp cho trạm biến áp T1 và T3 thuộc dự án khu tái
định cư trung tâm văn hóa Tây Đô".
Trong quá trình làm luận văn, em có dịp được vận dụng những kiến thức đã
học để giải quyết những vấn đề trong thiết kế. Từ đó rút ra được một số kiến thức
mới cũng như những kinh nghiệm quý báu để vận dụng sau này. Do thời gian có
hạn và những kiến thức còn hạn chế nên chắc chắn có nhiều sai sót, rất mong quý
thầy, cô cũng như các bạn đọc đóng góp ý kiến để luận văn được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn thầy hướng dẫn, quý thầy bộ môn Điện - Điện Tử và
các bạn sinh viên lớp Đại Học Điện Tử 8 đã giúp đỡ em hoàn thành luận văn đúng
thời hạn.
62. 54
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
2) ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI:
Trong quá trình nghiên cứu luận văn với đề tài: "Tính toán thiết kế đường dây trung
thế ngầm 22kV cấp cho trạm biến áp T1 và T3 thuộc dự án khu tái định cư trung tâm
văn hóa Tây Đô" đã thu được một số kết quả như sau:
+ Giới thiệu tổng quan dự án Khu tái định cư trung tâm văn hóa Tây Đô.
+ Xác định và tính toán được tổng phụ tải Khu tái định cư trung tâm văn hóa Tây
Đô qua đó dự tính phát triển phụ tải trong tương lai.
+ Tính toán tổng quan để lựa chọn máy biến áp cho trạm T1 và T3.
+ Tính toán lựa chọn dây dẫn và các thiết bị điện phía trung áp như: cầu chì tự rơi
(FCO), chống sét van LA, đầu cáp ngầm ngoài trời....
+ Lập bảng báo cáo kinh tế kỹ thuật hạng mục đường dây trung thế ngầm 22kV.
3) HƢỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI:
Luận văn có thể chưa hoàn chỉnh nhưng nhờ vào sự đóng góp, giúp đỡ và góp ý từ
quý thầy cho và bạn đọc mà luận văn này có thể là nền tảng để tiếp tục học tập và nghiên
cứu cho công trình Trung tâm văn hóa Tây Đô sắp tới.
4) KIẾN NGHỊ:
a) Đối với kỹ sƣ, công nhân thi công
Kỹ sư, giám sát hoặc những người có chuyên môn liên quan cần quan sát chặt chẽ
cũng như hướng dẫn quá trình làm việc, lắp đặt của công nhân.
Công nhân thi công cần thi công đúng kỹ thuật và yêu cầu của kỹ sư, giám sát hoặc
những người có chuyên môn liên quan
Trong quá trình thi công có khả năng xảy ra cháy nổ do sử dụng các loại thiết bị điện,
xăng dầu… Do đó công tác phòng chống cháy nổ là rất quan trọng, nhất là ở các khu vực
gần khu dân cư, bãi tập kết xe. Để phòng chống cháy nổ trong quá trình xây dựng công
trình cần luyện tập thường xuyên để phòng các sự cố.
b) Đối với chính quyền địa phƣơng
Đề nghị UBND thành phố Cần Thơ và các ngành có liên quan xem xét thẩm tra và
phê duyệt Bản vẽ thiết kế thi công công trình dự án Khu tái định cư trung tâm văn hoá
Tây Đô – Giai Đoạn 1 để chủ đầu tư có cơ sở triển khai thực hiện các bước tiếp theo
đúng kế hoạch.
63. 55
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
TÀI LIỆU THAM KHẢO.
1. Nguyễn Xuân Phú, Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Bội Khuê 1991. Cung cấp điện.
NXB Khoa Học và Kỹ Thuật.
2. Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tầm, 1998. Thiết kế cấp điện. NXB Khoa Học và Kỹ
Thuật.
3. Ngô Hồng Quang, 2007. Giáo trình cung cấp điện. NXB Giáo Dục.
4. Ngô Hồng Quang, 2002. Sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện. NXB Khoa Học và
Kỹ Thuật.
5. Phan Thị Thanh Bình, Phan Quốc Dũng, Phạm Quang Vinh, Phan Thị Thu Vân,
Phan Kế Phúc, Nguyễn Văn Nhờ, Dƣơng Lan Hƣơng, Bùi Ngọc Thƣ, Tô Hữu
Phúc, Nguyễn Bá Bạn, Nguyễn Thị Quang, Ngô Hải Thanh, 2004. Hướng dẫn
thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn IEC. NXB Khoa Học và Kỹ Thuật.
Website:
6. www.123doc.org
7. www.tailieu.vn
8. www.xemtailieu.com
9. www.daycapdiencadivi.com
10. www.cadivi-vn.com
11. www.dien-congnghiep.com
64. 56
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.s Nguyễn Duy Ninh
SVTH: Nguyễn Duy Linh
PHỤ LỤC.
BÁO CÁO KINH TẾ KỸ THUẬT
CÔNG TRÌNH ĐƢỜNG DÂY TRUNG ÁP 3 PHA 22KV
CẤP ĐIỆN SINH HOẠT
TỔNG KINH PHÍ: 1,248,868,000 ĐỒNG
THỎA THUẬN CHỦ ĐẦU TƢ ĐƠN VỊ THIẾT KẾ
GIÁM ĐỐC