Đề tài Thiết kế cấp điện cho một xã nông nghiệp

LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước đang diễn ra rất mạnh mẽ ở nước ta. Muốn thực hiện tốt mục tiêu đó chúng ta phải thúc đẩy và phát triển một số ngành công nghiệp mũi nhọn như: Cơ khí, Điện, Điện tử, Công nghệ thông tin… Trong đó ngành Điện đóng 1 voi trò hết sức quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Nó đảm nhiệm công việc cung cấp điện cho hầu hết quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Nó đảm nhiệm công việc cung cấp điện cho hầu hết các ngành trong mọi lĩnh vực của nền kinh tế ngoài ra nó cung cấp điện cho các địa phương thúc đẩy sự phát triển của địa phương đó để dẫn cân bằng về đời sống giữa nông thôn và thành thị. CHƯƠNG I: XÁC ĐỊNH TỔNG CÔNG SUẤT CẤP CHO Xà I. ĐẶT VẤN ĐỀ. Xác định tổng công suất cần cấp cho xã đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc lựa chọn máy biến áp, lựa chọn các phần tử trong mạng cao áp và tính toán thiết kế đường dây tải điện. Để tính toán tổng công suất cần cấp cho xã ta lần lượt tính toán công suất của từng thôn theo số liệu đã cho và mặt bằng của xã ta đưa các phụ tải như: Bách hoá, trụ sở xã, trạm xá, trường học vào thôn 1; các phụ tải Trại chăn nuôi, trạm xay xát vào thôn 2 để tiện tính toán và chọn MBA cho các thôn. II. TÍNH TOÁN CÔNG SUẤT CẤP CHO XÃ. Tổng công suất cần cấp cho xã là. Ptt = Ptt1 + Ptt2 + Ptt3 + Ptt4 + Pttb Với Ptt1 là công suất tính toán của thôn 1. Ptt2 là công suất tính toán của thôn 2. Ptt3 là công suất tính toán của thôn 3. Ptt4 là công suất tính toán của thôn 4. Pttb là công suất tính toán của trạm bơm. 1. Công suất tính toán của thôn 1. 1.1. Bách hoá 250m2. Công suất tính toán: Ptt = P0. S.N Với S: diện tích (m2) N: Số phòng P0: Công suất/1m2; P0 = 20 W/m2 = 20.10-3kW/m2. Þ Ptt = 20 . 10-3. 250 . 1 = 5kW. 1.2. Trụ sở xã 200m2. Þ Ptt = 20.10-3 . 200 . 1 = 4kW. 1.3. Trạm xá 6 phòng, mỗi phòng 20m2. Lấy P0 = 13 W/m2 = 13.10-3 kW/m2. Þ Ptt = 13.10-3. 20 . 6 = 1,56 kW. 1.4. Trường học 11 phòng, tổng 120m2. Lấy P0 = 20W/m2 = 20. 10-3 kW/m2. Þ Ptt = 20. 10-3. 120 = 2,4 kW. 1.5. Số hộ dân 250 hộ. Lấy P0 = 0,6 kW/ hộ Þ Ptt = 250. 0,6 = 150 kW. Vậy công suất cấp cho thôn 1. Ptt1 = 5 + 4 + 1,56 + 2,4 + 150 = 165,96 (kW) Stt1 = lấy cosj = 0,85 Þ Stt1 = = 191,72 (kVA). 2. Công suất thôn 2. 2.1. Trại chăn nuôi. Có 500 đầu lợn cần dùng 3 máy thái rau mỗi máy 1,7kW; 2 máy bơm loại 2,8kW và 1 máy bơm loại 1,7kW để sử dụng vào việc tắm rửa cho lợn và chuồng trại. Pđm = 3 . 1,7 + 2 . 2,8 + 1 . 1,7 = 12,4 (kW) Ta có: Ptt = Kđt Trong đó: Kđt = 0,85 (hệ số đồng thời). Kt = 0,9. PCS: Công suất chiếu sáng, lấy 12 bóng mỗi bóng 100W Þ PCS = 1,2 (kW). Thay số Þ Ptt = 0,85 . 0,9 . 12,4 + 1,2 = 10,69 (kW) 2.2. Công suất trạm xay sát. Trạm xay sát có 2 máy; mỗi máy công suất 7,5 kW Þ Pđm = 2. 7,5 = 15 (kW). Þ Ptt = Kđt Kt . Pđm = 0,85 . 0,9 . 15 = 11,475 (kW). 2.3. Công suất của các hộ dân. Thôn 2 có 400 hộ, lấy P0 = 0,6. Þ Ptt = 0,6 . 400 = 240 kW. Vậy tổng công suất thôn 2: Ptt2 = 10,69 + 11,475 + 240 = 262,165 (kW). Stt2 = = 308,43 (kVA). 3. Công suất thôn 3. Thôn 3 có 300 hộ Þ Ptt3 = 0,6 . 300 = 180 (kW0. Þ Stt3 = = 211,76 kVA. 4. Công suất thôn 4. Công suất cần thiết để tiêu nước: Pt = P0 tiêu. N Chọn P0 tiêu = 0,35 kW/ha. Theo số liệu ta có N = 400 ha. Þ Pt = 0,35 . 400 = 140 kW. Dự định đặt máy bơm 33kW, mỗi giờ bơm 1000m3 nước. Số máy cần đặt: n = = 4,2 (cái). Lấy chẵn = 5. Kiểm tra lại mức tiêu nước của 5 máy trong 3 ngày = 72h. Trong 3 ngày 5 máy tiêu được: 5. 1000. 72 = 360. 103 m3 nước > 350. 103 m3. Vậy đặt 5 máy cho trạm là hợp lý. Trong những ngày úng các máy bơm. Làm việc hết công suất. Pttb = 5. 33 = 165 kW Pb = = 194,12 kVA Vậy tổng công suất cần cấp cho xã. Ptt = Ptt1 + Ptt2 + Ptt3 + Ptt4 + Pb = 162,96 + 262,165 + 180 + 300 + 165 = 1070,125 kW Stt = Stt1 + Stt2 + Stt3 + Stt4 + Sb = 191,72 + 308,43 + 211,76 + 352,94 + 194,12 = 1258,97 kVA. CHƯƠNG II: THIẾT KẾ PHẦN CƠ KHÍ TUYẾN ĐƯỜNG DÂY CAO ÁP CẤP ĐIỆN CHO Xà I. ĐẶT VẤN ĐỀ. Tuyến đường dây cao áp cấp điện cho xã lấy từ trạm biến áp trung gian 110/35kV đưa về trạm đầu tiên trên địa phận xã, chiều dài của tuyến đường dây cáp áp dài 5km đóng vai trò rất quan trọng trong việc đảm bảo nguồn, điện liên tục cho việc sinh hoạt và sản xuất của các thôn xóm trong xã vì vậy khi thiết kế tuyến đường dây cao áp ta phải đặc biệt chú trọng đến độ tin cậy về mặt cơ học của đường dây và lựa chọn các phần tử trên đường dây phù hợp với các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật để đảm bảo vốn đầu tư và độ an toàn của hệ thống. II. TÍNH TOÁN. 1. Tính toán dây dẫn. Vì cấp điện cho 1 xã nông nghiệp là hộ tiêu thụ điện số 3 do đó ta chỉ cần cấp điện theo 1 lộ. Ta có: Itt = = 20,76 (A) Chọn tiết diện dây theo điều kiện kinh tế. Fkt = Lấy Tmax = 3500h Þ tra bảng ta được JKT = 1,1. Þ F = = 18,87 (mm2). Vậy chọn dây AC với tiết diện tối thiểu. AC - 35. * Kiểm tra theo tổn thất điện áp và phát nông cho phép. - Theo tổn thất điện áp. Ta có dây AC - 35: Þ từ công thức: Stt = Þ Qtt = Với Stt = 1258,97 kVA Ptt = 1070,125 kW Þ Qtt = = 663,203 kVAR. Þ = 167,84 (V) UCP = 5% Uđm = = 1750 V Þ UCP > DU - Theo điều kiện phát nóng cho phép. Với ISC = 2Itt = 2. 20,76 = 41,52 (A) Mà dây AC - 35 có ICP = 170A Þ ISC < ICP 2. Chọn cột móng. Trên đường dây hệ thống cấp điện từ 35kV trở xuống thường hay dùng 2 loại cột bê tông cốt thép để truyền tải điện đó là cột li tâm và cột vuông. Ở đây ta chọn cột li tâm để truyền tải điện từ huyện về xã. - Chọn khoảng cột, l = 100m. - Chọn cột: Dây dẫn 3 pha đặt trên cùng 1 xà, cột chôn sâu 2m, cột li tâm cao 12m. Tại các vị trí trung gian đặt cột LT 12B, vị trí đầu và cuối tuyến đặt 2 cột LT12C. Cột mua tại Xí nghiệp bê tông li tâm Đông Anh có các thông số cho theo bảng sau: Loại Qui cách D1/D2-H (mm) Mác bê tông V, m3 M(kg) Lực đầu cột PCP KG LT12B 190/300-12000 400 0,44 1200 720 LT12C 190/300-1200 400 0,44 1200 900 - Chọn xà, sứ: Các cột trung gian dùng xà đơn X1. Cột đầu cuối dùng xà kép X2. Xà làm = thép góc L73 . 73 . 7 dài 25m. Kèm xà và chống xà dùng thép góc L60. 60 . 6 Chọn sứ: Dùng sứ cách điện chuỗi do Xí nghiệp thủy tinh Hải Phòng sản xuất. 1 pha dùng 8 bát sứ, mỗi cột có một sứ đỡ. Chọn móng cột: Dùng móng cột không cấp. Với cột trung gian móng có kích thước 1. 1,2 . 2m. Với cột đầu cuối móng có kích thước 1,2 . 1,4 . 2m. 3. Tính toán ứng suất và độ võng của dây. Hệ số nở dài của dây phức hợp AC là: aAC = Trong đó: aAl : hệ số nửo dài của nhôm. aAl = 23. 10-6 (1/0C) aFe: Hệ số nở dài của thép. aFe = 12 . 10-6 (1/0C). EAl: Mô đun đàn hồi của vật liệu nhôm. EAl = 61,6 . 103 N/mm2 a: Tỉ số tiết diện tính toán. a = Với Þ a = 5,95 Thay số ta có: aAC = = 19,167 . 10-6 (1/0C). Mô đun đàn hồi của vật liệu dây phức hợp: EAC = = 80,49 . 103 N/mm2. Hệ số kéo dài đàn hồi dây AC: bAC = = 0,0124 . 10-3 m2/N Ứng suất cho phép của vật liệu nhôm: tAlcp = Với n: hệ số an toàn; n = 2 tAlgh = 156 N/mm2 Þ tAlcp = = 78 (N/mm2) Ta có tAC bão = Trong đó: q0 = 250C (nhiệt độ môi trường chế tạo dây). qbão = 250C (nhiệt độ không khí khi bão) ® tACbão = víi qmin = 50C. = 98,93 (N/mm2) Khoảng vượt tới hạn của dây AC được tính theo công thức: lth = Chọn vùng khí hậu IV. Tra bảng ta có: gbão = g3 = 197. 10-3 (M/m . mm2). Þ lth = = 65,41 (m) Þ lth = 61,41 (l = 100 ® tmax xuất hiện khi bão. Từ phương trình: tAln - Trạng thái m: gm = g1 = 32,2 . 10-3 M/m . mm2. qm = 50C. tACm = tACqmin = 98,93. Trạng thái n: gn = g1 = 32,2 . 10-3 M/m . mm2. qm = 400C. Thay số vào ta được: - . (40 - 5). Þ tcan - = 4126. Þ Þ tcan = 53,45 (N/mm2) = tACqmax. Þ Độ võng: f = = 0,75 (m) Kiểm tra khoảng cách an toàn: h0 = h - f - h1 - h2 ³ hcp Với: h: chiều cao cột, h = 12m. f: độ võng f = 0,75 m h0: khoảng cách từ mặt đất đến điểm thấp nhất của dây. h1: khoảng cách từ điểm treo dây dưới cùng đến đỉnh cột; h1=0,25m. h2: Độ chôn sâu của cột, h2 = 2m. hcp: khoảng cách cho phép; hcp = 7. Þ h0 = 12 - 0,75 - 0,25 - 2 = 9 (m) > 7m . Vậy độ võng của dây đảm bảo khoảng cách an toàn. 4. Kiểm tra độ uốn của cột trung gian. Cột trung gian chịu mô men uốn do tác động của lực gió lên cột, lực gió lên dây dẫn. Khi xét khả năng chịu uốn của cột cần phải xét đến lúc vận tốc gió lớn nhất (V = 40m/s lúc bão). Lực gió tác dụng lên mặt cột. PC = Trong đó: a: Hệ số biểu thị sự không đồng đều của gió tác dụng lên khoảng cột. C: Hệ số động lực của không khí phụ thuộc vào bề mặt chịu gió. a = 0,7; C = 0,7; v = 40m/s F: Diện tích mặt cột chịu tác động của gió. F = Với D1: đường kính trên của cột; D1 = 190mm = 0,19 m D2: đường kính dưới của cột; D2 = 300mm = 0,3m. Þ F = Þ PC = . 0,7 . 0,7 . 402 . 2,45 == 1177,69 (N) Lực gió tác dụng lên một dây: Pd = g2. F. l = 176.10-3 . 35. 100 = 616 (N) F: Tiết diện dây. Lực gió đặt vào cột ở độ cao H có giá trị: H = = 4,625 (m). Tổng mô men tác động lên tiết diện cột sát đất. Mtt = n (SMi + 10% SMi) SMi = 1,1 (M3d + MC). Vì 3 dây đặt ở độ cao 10m. Þ M3d = 3. 616 . 10 = 18480 Nm. MC = 1177,69 . 4,625 = 5446,82 Nm Þ SMi = 1,1 (18480 + 5446,82) = 26319,5 Þ Mtt = 1,2 (26319,5 + 0,1 . 26319,5) = 34741,74 (Nm). Qui đổi tính toán về lực đầu cột. Ptt = = 3474,174 (N) = 354,146 (kg) Với PCP = 720 (kg) Þ Ptt < PCP. Vậy cột trung gian làm việc an toàn trong mọi điều kiện môi trường. 5. Kiểm tra độ uốn cột cuối. Cột cuối luôn bị kéo về 1 phía bởi sức kéo của dây là: Td = tACqmin . FAC FAC = FAl + FFe = 36,9 + 6,20 = 43,1 Þ Td = 98,93 . 43,1 = 4263,883 (N) Mô men tính toán tổng đặt lên tiết diện cột sát đất. Mtt = n.3 . T. h = 3 . 1,3 . 4263,883 . 10 = 166291,437 (N) Þ Ptt = = 16629,1437 (N) = 1695,12 (kg) Vì cột cuối dùng 2 cột LT 12C có lực đầu cột cho phép = 900kg Þ Ptt < PCP = 2.900 = 1800 (kg). Vậy cột làm việc an toàn, nhưng do điều kiện đất đai ta đặt cho cột cuối 2 dây néo loại f14 để đảm bảo hơn trong khi làm việc. Móng dây néo được chế tạo bằng bê tông cốt thép mác 200 có kích thước 1. 1,5. 0,3 chôn sâu 2 mét, dây néo hợp với mặt đất 1 góc 450, 2 dây néo hợp với nhau 1 góc 600. Số cột cần dùng trên đường cao áp dài 5km. Att = = 50 (cột) Do đầu và cuối ta dùng 2 cột LT12C do đó số cột cần dùng là: A =52 (cột) Mặt bằng tuyến Từ TBATG Cắt dọc Khoảng cột 100m 100m 100m 100m 100m 100m Loại cột 2LT12C LT12B LT12B LT12B LT12B LT12B 2LT12B Loại xà 2X1 X1 X1 X1 X1 X1 2X1 Sứ cách điện chuỗi (bát) 8CN-35 8CN-35 8CN-35 8CN-35 8CN-35 8CN-35 8CN-35 Loại móng M2 M1 M1 M1 M1 M1 M2 Néo 2f14 Tiếp địa L60.60.6 1 cọc 1 cọc 1 cọc 1 cọc 1 cọc 1 cọc 1 cọc SƠ ĐỒ MẶT BẰNG VÀ MẶT CẮT DỌC TUYẾN ĐƯỜNG DÂY CAO ÁP CHƯƠNG III: THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CHO Xà I. ĐẶT VẤN ĐỀ. Thiết kế đo mạng điện cho xã đóng vai trò hết sức quan trọng trong quá trình thiết kế cấp điện bởi vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến công suất tiêu thụ điện của từng thôn trong một xã do đó khi thiết kế mạng điện này ta phải có phương án cấp điện hợp lý nhất để tiện trong việc sử dụng điện của các thôn xóm. II. PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN. Căn cứ vào trị số công suất tính toán cho từng khu vực và vị trí mặt bằng địa lý ta có phương án cấp điện hợp lý nhất cho xã như sau: - Đặt 1 trạm biến áp T1 cho thôn 1, bách hoá, trụ sở xã, trạm xá, trường học. Do SStt = 191,71 kVA; SPtt = 162,96 kW. Þ Chọn MBA - 200 - 35/0,4 do ABB chế tạo tại Việt Nam. - Đặt 1 TBA T2 cho thôn 2, trại chăn nuôi, trạm xay sát. Có SPtt = 262,165 kW. SStt = 308,43 kVA. Þ Chọn MBA 315 - 35/0,4 do ABB chế tạo tại Việt Nam. - Đặt 1 TBA T3 cho thôn 3. SStt = 211,76 kVA Þ Chọn MBA 250-35/0,4 do ABB chế tạo tại Việt Nam. - Đặt 1 TBA T4 cho thôn 4. SStt = 352,94 kVA Þ Chọn MBA 400-35/0,4 do ABB chế tạo. - Đặt 1TBA T5 cho trạm bơm. Sb = 194,12 kVA Þ Chọn BA 200 - 35/0,4 do ABB chế tạo. Bảng chọn MBA. Khu vực Stt (kVA) Sđm (kVA) Số máy Tên trạm Loại Thôn 1, Bách hoá, trụ sở xã, trạm xá, trường học 191,71 200 1 T1 Bệt Thôn 2, trại chăn nuôi, xay sát 308,43 315 1 T2 Bệt Thôn 3 211,76 250 1 T3 Bệt Thôn 4 352,94 400 1 T4 Bệt Trạm bơm 194,12 200 1 T5 Bệt Vì điều kiện nông thông cho phép các TBA đều dùng loại trạm bệt, MBA đặt trên bệ xi măng ngoài trời, tủ phân phối đặt trong nhà xây mái bằng, trạm có tường bao quanh. Phía cao áp các trạm dùng thiết bị bảo vệ là cầu chì tự rơi và chống sét van phía hạ áp đặt tủ phân phối trong đó có áp tô mát tổng và các áp tô mát nhánh. SƠ ĐỒ BỐ TRÍ TBA VÀ MẠNG CAO ÁP CẤP ĐIỆN CHO XÃ. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠNG CAO ÁP CẤP ĐIỆN CHO Xà Lựa chọn các phân tử cao áp. Với Stt = 1258,97 kVA Itt = 20,76 (A) + Ta chọn máy cắt BM - 35 do Liên Xô chế tạo + Chọn dao cách ly 3DC do Siemens chế tạo Bảng thông số kỹ thuật: Tên thiết bị Udm (kV) Iđm (A) IN max (kA) INt (kA) Máy cắt BM - 35 35 600 Dao cách ly 3DC 35 630 50 20 Chọn cầu chì tự rơi 35kV cho các TBA của xã Dùng cầu chì tự rơi C710 - 313PB do hãng CHANGE (Mỹ) chế tạo. Bảng thông số kỹ thuật. Loại CCTR Udm (kV) Iđm (A) I cắt dòng tải (A) Trọng lượng (kg) C710 - 313 PB 35 100 12 12,1 + Chọn chống sét van: Dùng loại AZLP do hãng COOPER (Mỹ ) chế tạo AZLP - 25 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO CÁC THÔN VÀ TRẠM BƠM CỦA Xà I. ĐẶT VẤT ĐỀ. Thiết kế cấp điện cho các thôn và trạm bơm của xã ta phải vạch ra phương án đi dây và tính toán đường dây tải điện, chọn các phân tử trong mạng như tủ phân phối, cầu dao và cách bố trí công tơ đến từng hộ gia đình. II. THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO THÔN. Toàn thôn có 5 ngõ cách nhau 120m, trạm biến áp đặt ở giữa. Từ TBA bố trí hai đường dây trục 0,4kV, mỗi trục cấp điện cho 2 đường nhánh trong đó có 1 đường nhánh đi đến bach hoá, trụ sở xã, trạm xá, trường học. 1. Chọn tủ phân phối. - Áp tô mát tổng: Chọn áp tô mát A - 350 do Nhật chế tạo - Áp tô mát nhánh: Do 2 nhánh có dòng làm việc bằng nhau nên ta chọn áptômát cùng cỡ ® A - 175 Vỏ của tủ phân phối tự tạo, thành góp làm bằng đồng tiết diện 25 x 3 đặt nằm ngang 2. Chọn tiết diện trục thôn: ® Mỗi đường trục có Q = 16,83 kVA P = 28 kW Sơ đồ tính toán mỗi đường trục: 60m 1 120m 2 120m 3 28 + j 16,83 28 + j 16,83 28 + j 16,83 BA OAkV Vì tổn thất điện áp trên đường 35kV là rất nhỏ có thể dùng đầu phân áp thích hợp để điện áp tại thanh cái hạ áp là 0,4kV DUCHI PHí = 10%; chọn x0 = 0,35W/km => DUCHI PHí = 38 (V) ® DU” = (3.16,83.0,06 + 2.16,83 . 0,12 + 16,83 .0,12) = 8,37 (V) ® DU” = DUCP - DU” = 38 - 8,37 = 29,63 (V) ® (3.28.0,06 + 2,28.0,12 + 28.0,12) = 42,3 (mm2) (Với ) ® Chọn tiết diện là 50mm2 3. Chọn tiết diện đường điện xóm: Các đường xóm có tải giống nhau, mỗi đường cấp cho 50 hộ (ta coi bách hoá, trụ sở xã, trạm xá, trường học là một đường xóm) ® Công suất của 1 đường xóm Ptt = 50 . 0,6 = 30kW Mà P = UI cosj = Đường điện xóm là đường một pha nên U = 220V = 0,22kV cosj = 0,85 ® Ta có ICP = 1,25I = 1,25 . 160,42 = 200,5 (A) Lờy ICP = 215 (A) ® chọn tiết diện dây cho đường điện xóm là dây nhôm trần có F = 25 mm2 Sơ đồ nguyên lý và sơ đồ cấp điện trên mặt bằng thôn I Chọn cầu dao hộp 100A do thiết bị Đông Anh chế tạo Mỗi cột điện xóm đặt 10 công tơ, cầu dao tổng cho hòm 10 công tơ chọn loại 50A, các cấu dao nhánh chọn loại 10A, công tơ 1 pha 10A của nhà máy chế tạo dụng cụ đo lường sản xuất tại Việt Nam, dùng dây bọc CLIP SAL lõi đồng M (2 x 2,5) để đưa dây từ hòm công tơ về các hộ gia đình Sơ đồ hòm công tơ Mạng hạ áp cấp cho thôn khác được tính toán tương tự thôn 1 Sau khi tính toán ta lập bảng lựa chọn các phần tử ở dạng hạ áp cấp điện cho các thôn xóm. Tên thôn Tủ phân phối Tiết diện trục Tiết diện xóm Tủ công tơ Dây từ công tơ về gia đình 1. AT tổng A - 350 AT nhánh A - 175 A (3 x 50 + 35) A - 25 Cầu dao tổng (50A) Cầu dao nhánh (10A) Dây lõi đồng M (2 x 2,5) 2. AT tổng A - 500 AT nhánh A - 250 A (3 x 95 + 50) A - 50 Cầu dao tổng (70A) Cầu dao nhánh (10A) Công tơ 1 pha 10A M (2 x 2,5) 3 AT tổng A - 400 AT nhánh A - 200 A (3 x 70 + 50) A - 35 Cầu dao tổng (70A) Cầu dao nhánh (10A) Công tơ 1 pha 10A M (2 x 2,5) 4 AT tổng A - 600 AT nhánh A - 300 A (3 x 150 + 70) A - 35 Cầu dao tổng (70A) Cầu dao nhánh (10A) Công tơ 1 pha 10A M (2 x 2,5) Riªng th«n 4 cã 2 ®­êng trôc mçi ®­êng trôc cÊp cho 4 ®­êng nh¸nh. III. THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO TRẠM BƠM 1. Phương án cấp điện. Điện được lấy về trạm bơm từ TBA trung gian của huyện 100/35kV, cách trạm bơm 6km (vì từ huyện đến TBA đầu tiên của xã là 5km) bằng đường dây trên không. Trạm đặt một trạm biến áp riêng từ trạm bơm đến TBA là 300m, phía cao áp đặt cầu chì tự rơi chống sét van, phía hạ áp đặt tủ phân phối cấp điện cho các máy bơm. Vì trạm bơm ta đặt 5 máy do đó ta đặt cho mỗi mãy một cầu dao hộp gắn trên tường để tiện thao tác. 2. Lựa chọn các phần tử của hệ thống cấp điện. 2.1. Chọn máy biến áp Ở chương 3 ta đã chọn được máy biến áp 200 - 35/0,4kV do ABB chế tạo. Thông số kỹ thuật. Loại máy Sđm kVA UC, kV UH, kV DP0, W DPN, W UN% Trọng lượng (kg) 200 - 35.0.4 200 35 0,4 600 3450 4,5 1040 D©y dÉn tõ TBA trung gian vÒ TBA cña tr¹m b¬m lµ lo¹i d©n AC - 35 (®· chän ë ch­¬ng 2) Ta cã Itt = 2.2. Chọn CCTR và chống sétvan. ® chọn cầu chì tự rơi với Uđm = 35kV, Itt = 3,3 (A) Chọn CCTR do hãng COOPER (Mỹ) chế tạo. ( Cầu chì tự rơi va chống sét van đã chọn ở chương 3) Bảng thông số kỹ thuật. Loại CCTR Udm (kV) Iđm (A) I cắt dòng tải (A) Trọng lượng (kg) C710 - 313 PB 35 100 12 12,1 Chống sétvan dùng loại AZLP do hãng COOPER (Mỹ) chế tạo. 2.3. Chọn áp tô mát tổng ® Ichọn = 350 (A) Chọn áp tô mát A - 350 do Nhật chế tạo Bảng thông số kỹ thuật của áp tô mát tổng. Loại A Uđm (A) Iđm (A) Icắt N, kA A - 350 380 350 45 Vì trạm bơm đặt 5 bơm 33kW ® chọn 5 cầu dao có Iđm = 100A 2.4. Chọn tiết diện dân dẫn đưa từ TBA đến trạm bơm. ICP = 1,25 Iđm = 1.25 .303,87 = 379,84 (A) ® Chọn cáp nhôm hạ áp cách điện PVC do LENS chế tạo 3G 240 có ICP ngoài trời = 409 (A) 2.5. Chọn dây từ tủ phân phối ® máy bơm. Itt = Iđm = Chọn cáp đồng 3 lõi PVC (3 x 10) 2.6. Chọn thanh cái tủ PP: Với Itt = 303,87 (A) ® chọn thanh cái làm bằng đồng tiết diện 40 x 4mm có ICP = 450 (A) Sơ đồ mặt bằng và sơ đồ nguyên lý cấp điện cho trạm bơm 1. Tủ phân phối 2. Cáp từ TBA ® Tủ phân phối 3, 4. Cáp từ tủ phân phối ® các hộp cầu dao 5. Cầu dao 6. Cáp từ cầu dao ® động cơ 7. Động cơ máy bơm. CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP THÔN VÀ TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT CHO TRẠM BIẾN ÁP NÀY I. ĐẶT VẤT ĐỀ. Thiết kế trạm biến áp cho mộ thôn là công đoạn chủ chốt trong công tác thiết kế cấp điện vì trạm biến áp ảnh hưởng trực tiếp đến độ tin cậy trong cung cấp điện, chất lượng điện năng đồng thời ảnh hưởng đến chi phí đầu tư, vận hành của mạng điện, thiết kế TBA phụ thuộc vào yêu cầu xã hội như điều kiện an toàn, điều kiện địa hình… Từ đây ta mới chọn kiểu TBA II. THIẾT KẾ TBA CHO MỘT THÔN. 1. Thiết kế TBA cho thôn 1. Ta chọn máy biến áp cho thôn 1 là loại máy biến áp 200 - 35/0,4kV do ABB chế tạo. Trạm biến áp của thôn 1 là loại trạm bệt, các thiết bị cao áp đặt trên cột, máy biến áp đặt trên bệ xi măng dưới đất, tủ phân phối hạ áp đặt trong nhà, xây mái, bằng, xung quanh tường cao 2m, có cửa sắt chắc chắn, nhà phân phối phải có mái dốc để thoát nước, cửa ra vào có khoá kín và phải làm cửa thông gió phía trong có đặt lưới mắt cáo đề phòng chim, chuột, rắn… 2. Lựa chọn các phân tử trong TBA. 2.1. Chống sétvan. Dùng loại chống sét van do hãng COOPER (Mỹ) chế tạo AZLP - 35 2.2. Cầu chì tự rơi. Bảng thông số kỹ thuật. Loại CCTR Udm (kV) Iđm (A) I cắt dòng tải (A) Trọng lượng (kg) C710 - 313 PB 35 100 12 12,1 2.3. Sứ đỡ Dùng loại sứ đỡ đặt ngoài trời do Liên Xô chế tạo . Kiểu Uđm (kV) Uph.đ khô (kV) Uph.đ ướt (kV) Phụ tải phá hoại kg Khối lượng (kg) OLUH - 35 - 2000 35 120 80 200 44,6 2.4. Tñ ph©n phèi h¹ ¸p. Tñ ph©n phèi h¹ ¸p vá tù t¹o, ¸pt«m¸t tæng A - 350, 2 ¸pt«m¸t nh¸nh, A - 175, thanh gãp lµm b»ng ®ång, tiÕt diÖn 25 x 3 mm ®Æt n»m ngang. III. TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT. Nối đất bảo vệ nhằm mục đích đảm bảo an toàn cho người vận hành và sử dụng điện. Nối đất bảo vệ ở trạm biến áp là ngăn ngừa nguy hiểm khi có chập mạch giữa cuộn cao áp và cuộn hạ áp trong máy biến áp, khi các phần tử thường không mang điện nhưng có nguy cơ bị rò điện như vỏ máy biến áp, vỏ tủ phân phối, cổng trạm… Vì trạm biến áp có công suất S = 200 kVA nên ta cần phải tính toán điện trở nối đất đạt yêu cầu là R*** £ 10 (W) Dự kiến dùng 12 cọc théo góc L 60 x 60 x 6 dài l = 2,5m ,chôn sâu thẳng đứng đóng xuống đất theo mạch vòng hình chữ nhật. Thanh nối dùng thép 40 x 4 mm chôn ở độ sâu t = 0,8 m Xác định điện trở của cọc Với l = 2,5m Độ chôn sâu của cọc d = 0,95, b = 0,95 . 60 = 57mm = 0,057 d đo mà khô = 1,5 . 104 W (cm) = 1,5 . 102 W (m) ® dđ . km. Lờy km = 2 ® d = 2.1,5 . 102 = 3.102 W (m) Thay vào công thức ta được: Điện trở của thanh: t - 0,8 (m) d = d đo . km lấy kmùa = 1,4 ® d = 1,5 . 102 . 1,4 = 21, .102 W m L = (6 + 5) x 2 = 22 m (chu vi mạch vòng nối đất) K = f : Hệ số hình dáng hệ thống nối đất. K = f = f (1,46) ® k = 5,7 Thay số vào ta được : Lờy hc = 0,60 ht = 0,40 Điện trở của điện cực hỗn hợp Như vậy điện trở hệ thống cực dự kiến gồm cọc và thanh là phù hợp. Tóm lại thiết kế hệ thống nối đất cho TBA như sau: Dùng 12 cọc thép góc L60 x 60 x 6 dài 2,5m , chôn thành mạch vòng 22m, nối với nhau bằng thanh thép dẹt 40 x 4 đặt cách mặt đất 0,8m Điện trở nối đất thực tế của hệ thống Rđ £ 10W. Cách nối các thiết bị của TBA vào hệ thống tiếp địa như sau: hệ thống tiếp địa làm sẵn 3 đầu nối: - Trung bình 0,4kV nối với đầu nối thứ nhất - Đáy của 3 chống sét nối với đầu nối thứ 2 - Toàn bộ các phần bằng sắt trong TBA như cổng trạm, vở MBA, vỏ tủ phân phối… nối với đầu nối thứ 3. Cách lắp đặt hệ thống nối đất cho TBA: Trước hết ta phải đo chu vi mạch vòng là 22m. Sau đó đào thành các rãnh theo chu vi đó có độ sâu 0,9m, bề rộng của rãnh là 0,6m. Đào rãnh xong ta tiến hành đóng các cọc thép góc xuống khoảng cách giữa các cọc tối thiểu là 2,5m, các cọc đóng sâu dưới mặt đất 0,7m. Sau đó ta nối các cọc với nhau bằng thép dẹt 40 x 4mm, thép dẹt được hàn chặt với các cọc ở độ sâu 0,8m Khi hàn xong các thanh thép dẹt tạo thành mạch vòng ta lấy ra 3 đầu nối, rối lấp đất lại sau đó dùng máy đo điện trở để kiểm tra lại lần nữa điện trở nối đất. CHƯƠNG 6 LẬP DỰ TOÁN CÔNG TRÌNH ĐIỆN I. ĐẶT VẤN ĐỀ. Sau khi tính toán xong toàn bộ hệ thống cấp điện cho xã ta phải định giá các chủng loại vật tư thiết bị, định giá nhân công để biết được tổng chi phí đầu tư cho hệ thống cấp điện là bao nhiêu sau đó để mời thầu hoặc là huy động vấn đề thi công. II. LẬP DỰ TOÁN CÔNG TRÌNH. 1. Lập dự toán kinh phí cho đường dây cao áp. Đường dây cao áp 35kV Dây AC - 35: Vì hệ thống đường dây 30kV cấp điện đến trạm đầu tiên của xã là 5km. Theo sơ đồ mặt bằng của xã ta có thể lấy tổng chiều dài là 6,5km ® 3 pha sẽ là 19,5km dây. 1kg dây AC - 35 là chiều dài 6,5m ® 19,5km dây có khối lượng là : 3.103kg 1kg dây AC - 35 là: 19.500 VNĐ Chi phí dây dẫn AC - 35 là : 3.103 . 19,500 Cột LT 12B: 2.450.000 x 48cột = 117.600.000VNĐ Cột LT 12C: 2.5680.000 x 4cột = 10.272.000VNĐ 127.872.000VNĐ Móng: chi phí vật liệu đổ 1 móng cột hết: 661.000VNĐ ® 52 móng. 611.000 = 31.772.000VNĐ Xà: - Xà của cột trung gian và cột đầu: 49 x 801.000 = 39.249.000VNĐ - Xà néo: 1 x 871.000 = 871.000 VNĐ Cộng 40.120.000VNĐ Sứ chuỗi: Mỗi cột dùng 24 bát sứ. ® Tổng 1200 bát sứ. Số tiền = 1200 x 60.000 = 72.000.000VNĐ Sứ đứng: 50 x 140.000 = 7.000.000 Dây néo f 14 1 bộ = 300.000 Móng néo = 176.000 2. Dự toán kinh phí cho các trạm biến áp Trạm 1: trạm 200 - 35/0,4 Giá MBA : 47.900.000VNĐ Chống sét van 1 bộ: 10.000.000 VNĐ Cầu chì tự rơi 1 bộ: 4.500.000 MBA 250 - 35/0.4 : 57.225.000VNĐ MBA 315 - 35/0.4 : 63.000.000VNĐ MBA 400 - 35/0.4 : 73.500.000VNĐ 3. Mang hạ áp: Dây A - 25; A - 35; A - 50 Là tiết diện dây xóm của các thôn: A - 25: 172kg . 25.500 = 4.860.000VNĐ A - 50: 516kg . 25.500 = 12.900.000VNĐ A - 35: 720kg . 25.500 = 18.360.00VNĐ Công tơ 1 pha 10A: 1450 x 120.000 = 17.400.000 M (2 x 2,5): 7.300m x 5.000 = 36.500.000VNĐ BẢNG DỰ TOÁN CÔNG TRÌNH ĐIỆN TT Tên thiết bị Đơn vị Số lượng Đơn giá Thành tiền 1 AC - 35 Kg 3.103 19.500 58.500.000 2 LT 12B Cột 48 2.450.000 117.600.000 3 LT 12C Cột 4 2.568.000 10.272.000 4 Móng cột Móng 52 611.000 31.772.000 5 Xà Bộ 49 801.000 39.249.000 6 Xà néo Bộ 1 871.000 871.000 7 Sứ chuỗi Bát 1200 60.000 72.000.000 8 Sứ đứng Bộ 50 140.000 7.000.000 9 Dây néo f 14 Bộ 1 300.000 300.000 10 Móng néo Bộ 1 176.000 176.000 11 MBA 200 - 35/0.4 Máy 2 47.900.000 95.800.000 12 MBA 250 - 35/0.4 Máy 1 57.225.000 57.225.000 13 MBA 315 - 35/0.4 Máy 1 63.000.000 63.000.000 14 MBA 400 - 35/0.4 Máy 1 73.500.000 73.500.000 15 Chống sét van Bộ 5 10.000.000 50.000.000 16 CC tự rơi Bộ 5 4.500.000 22.500.000 17 Dây A - 25 Kg 172 25.500 4.386.000 18 Dây A - 50 Kg 516 25.000 12.900.000 19 Dây A - 35 Kg 720 25.000 18.360.000 20 A(3 x 50 + 35) PVC m 600 80.000 48.000.000 21 A(3 x 95 + 50) m 700 150.000 105.000.000 22 A (3 x 95 + 50) m 600 110.000 66.000.000 23 A(3 x 150 + 70) m 800 250.000 200.000.000 24 Dây M(2 x 2,5) Bộ 7.300 5.000 36.500.000 25 Hệ thống tiếp địa Cái 5 2.000.000 10.000.000 26 AT tổng AT - 350 Cái 1 2.000.000 3.000.000 27 AT - 500 Cái 1 4.300.000 4.300.000 28 AT - 400 Cái 1 4.000.000 4.000.000 29 AT - 600 Cái 1 4.800.000 4.800.000 30 Công tơ 1 pha 10A Cái 1450 1.200.000 174.000.000 31 Cầu dao 10A Cái 1450 30.000 4.350.000 32 Cầu dao hộp Cái 26 80.000 1.920.000 PHỤ LỤC Trang Chương I: Xác định tổng công suất cấp cho xã I. Đặt vấn đề. II. Tính toán công suất cấp cho xã. Chương II: thiết kế phần cơ khi tuyến đường dây. I. Đặt vấn đề II. Tính toán. 1. Tính toán dây dẫn 2. Chọn cột móng 3. Tính toán ứng dụng và độ võng của dây 4. Kiểm tra độ uốn của cột trung gian 5. Kiểm tra độ uốn của cột cuối Chương III: Thiết kế mạng điện cho xã. I. Đặt vấn đề. II. Phương án cấp điện Chương IV: Thiết kế cấp điện cho các thôn và trạm bơm xã. I. Đặt vấn đề II. Thiết kế cấp điện thôn I 1. Chọn tủ phân phối 2. Chọn tiết diện trục thôn 3. Thiết kế cấp điện cho trạm bơm 4. Phương án cấp điện 5. Lựa chọn các phần tử của hệ thống cấp điện Chương V: Thiết kế TBA của một thôn và tính toán nối đất của TBA này. I. Đặt vấn đề: II. Thiết kế TBA cho một thôn 1. Thiết kế TBA cho thôn 1 2. Lựa chọn các phần tử trong TBA 3. Tính toán nối đất Chương VI: Lập dự toán công trình điện I. Đặt vấn đề II. Lập dự toán công trình.