Đồ án: Thiết kế cung cấp điện cho trường Đại học Công nghiệp TP.HCM

Chia sẻ: Phạm Anh Tuấn | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:74

Thêm vào BST

Báo xấu

567
lượt xem 160
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đồ án: Thiết kế cung cấp điện cho trường Đại học Công nghiệp TP.HCM gồm có 9 chương trình bày về cách xác định tính toán phụ tải; chọn phương án cung cấp điện cho trường; lựa chọn phần tử cung cấp điện; kiểm tra ngắn mạch cho hệ thống; tổn thất công suất và điện năng; chống sét và nối đất; tiết kiệm điện năng và nâng cao hệ số công suất; kỹ thuật chiếu sáng.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án: Thiết kế cung cấp điện cho trường Đại học Công nghiệp TP.HCM

Đồ án học phần 1A GVHD: ThS.Phạm Thái Hòa DANH SÁCH NHÓM STT HỌ TÊN MSSV GHI CHÚ 1 PHẠM XUÂN ANH TUẤN 11015743 2 NGUYỄN ANH TUẤN 11015753 3 LÊ VĂN VƯƠNG 11010203 SVTH: Lớp DHDI7TH
Đồ án học phần 1A GVHD: ThS.Phạm Thái Hòa NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. Thanh Hóa, ngày …… tháng …… năm 2015 Giảng viên hướng dẫn SVTH: Lớp DHDI7TH
Đồ án học phần 1A GVHD: ThS.Phạm Thái Hòa NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. Thanh Hóa, ngày …… tháng …… năm 2015 Giảng viên phản biện SVTH: Lớp DHDI7TH
Đồ án học phần 1A GVHD: ThS.Phạm Thái Hòa MỤC LỤC SVTH: Lớp DHDI7TH
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU SƠ BỘ VỀ ĐỊA ĐIỂM THIẾT KẾ 1. Sơ đồ mặt bằng Căng Nhà E Nhà G tin Nhà H Hội trường Nhà B Nhà J Nhà A Nhà K Phòng BV 2. Danh mục phụ tải Nhà G: 4 tầng, mỗi tầng bố trí 20 phòng với diện tích tự phân chia. Nhà B: 5 tầng dưới là 4 xưởng thực tập cơ khí có P đ = 100kW, tầng 2 là 15 phòng thực hành với Pđ = 20kW/phòng; 3 tầng trên là phòng thí nghiệm, mỗi tầng bố trí 16 lớp học với diện tích tự phân chia. Nhà J: 3 tầng, các tầng đều là lớp học, mỗi tầng bố trí 15 lớp học với diện tích tự phân chia. Nhà K: 5 tầng, tầng dưới là văn phòng , 4 tầng trên là lớp học, mỗi tầng bố trí 19 lớp học với diện tích tự phân chia. Nhà A: 5 tầng , các tầng trên là văn phòng với diện tích tự phân chia. Nhà E: 5 tầng, mỗi tầng bố trí 10 phòng với diện tích tự phân chia. SVTH: Lớp DHDI7TH 1
CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH TÍNH TOÁN PHỤ TẢI 1. Nhà G: Diện tích 10 x 20m với 4 tầng. Tầng 1: 20 phòng, mỗi phòng gồm diện tích 25m2. Chiếu sáng: lấy p0= 20W/m2, cos = 0,8. Pcs = P0 x S = 20 x 25 = 500 W. Ổ cắm dự phòng: Pdp =1000 W Tổng công suất cho một phòng. PVP = Pcs + Pdp = 500 + 1000 = 1500 W. Tổng công suất tầng 1. Ptầng1 = PVP x 20 = 1500 x 20 = 30 kW. 3 tầng trên: mỗi tầng có 20 phòng ( 20 x 3 = 60 phòng ) với diện tích 30m2/phòng, gồm có: Chiếu sáng: lấy p0 = 15W/m2. ⇒ Pcs = P0 x S = 15 x 30 = 450 W. Làm mát: 5m2/quạt, loại 75W Plm = 20 x 75 = 1500 W. Ổ cắm dự phòng: Pdp = 500 W Ptt 1 phòng= Pcs + Plm+ Pdp = 450 + 1500 + 500 = 2,45 kW. Công suất 3 tầng. Ptt 3 tầng = 2,45 x 60 = 147 kW. Công suất của nhà G PttG = 30+ 147 = 177 kW. 2. Nhà B Diện tích 10 x 20m = 200m2 với 5 tầng. SVTH: Lớp DHDI7TH 2
Tầng 1: có 4 phân xưởng cơ khí với diện tích 50m2/xưởng Khu vực xưởng thực tập cơ khí có Pđ = 100kW, tra bảng ta được knc = 0,4. PCK = knc x Pđ = 0,4 x 100 = 40kW. Chiếu sáng: lấy p0 = 12W/m2. ⇒ Pcs = P0 x S = 12 x 50 = 1000 W. Làm mát: 5m2/quạt, loại 75W Plm = 10 x 75 = 750 W. Ổ cắm dự phòng: Pdp = 2000 W. Công suất của một phân xưởng cơ khí. Pck = Pck + Pcs + Plm+ Pdp = 40 + 1 + 0,75 + 2 = 43,75kW. Công suất tầng 1 ΣPtầng 1= 43,75 x 4 =175kW Tầng 2: gồm 15 phòng thực hành diện tích 25m2/phòng. Khu vực phòng thí nghiệm có Pđ = 20kW/ phòng, có 15 phòng thực hành, tra bảng ta được knc = 0,8 PTN = knc x Pđ = 0,8 x 20 = 16 kW. Chiếu sáng: lấy p0 = 20W/m2. ⇒ Pcs = P0 x S = 20 x 25 = 500 W. Làm mát: 5m2/quạt, loại 75W Plm = 15 x 75 = 1125 W. Ổ cắm dự phòng: Pdp = 1000 W. P1phòng= 16 + 0,5 + 1,125 + 1 = 18,6 kW. Công suất tầng 2. Ptầng2= 18,6 x 15 = 279kW. 3 tầng trên: gồm có 16 phòng thí nghiệm (16 x 3 = 48 phòng) với diện tích 30m2/phòng. Chiếu sáng: lấy p0 = 15W/m2. SVTH: Lớp DHDI7TH 3
⇒ Pcs = P0 x S = 15 x 30 = 450 W. Làm mát: 5m2/quạt, loại 75W Plm = 16 x 75 = 1200 W. Ổ cắm dự phòng: Pdp = 500 W. ⇒P1phòng= 450 + 1200 + 500 = 2,15 kW. Công suất 3 tầng. ⇒ ΣPtt 2tầng = 2,15 x 48 = 103,2 kW. Công suất của nhà B ΣPttB = 175 + 279 + 103,2 = 557,2 kW. 3. Nhà E, H Có diện tích số phòng giống nhau và đối tượng phục vụ giống nhau (10 x 20) PttE= PttH. Nhà E có 5 tầng, mỗi tầng 10 phòng, tương ứng là 50 phòng với diện tích là 30m2,mỗi tầng gồm có: Chiếu sáng: lấy p0 = 15W/m2. ⇒ Pcs = P0 x S = 15 x 30 = 450 W. Làm mát: 5m2/quạt, loại 75W Plm = 10 x 75 = 750 W. Ổ cắm dự phòng: Pdp = 500 W ⇒Ptt 1 phòng= Pcs + Plm+ Pdp = 450 + 750 + 500 = 1,7 kW. Công suất của Nhà E và Nhà H. ⇒PttE= PttH.= 1,7 x 50 = 85 kW. Công suất của toàn khu nhà E và H. P = 85 x 2 = 170 kW. 4. Nhà K: Diện tích 10 x 20m – với 5 tầng. SVTH: Lớp DHDI7TH 4
Tầng 1:là khu vực văn phòng gồm có 6 phòng S= 30m2/phòng. Chiếu sáng: lấy p0= 20W/m2. ⇒ Pcs = P0 x S = 20 x 30 = 600 W. Làm mát: lắp 1 máy lạnh 1 HP có công suất Plm= 736 W. Ổ cắm dự phòng: Pdp =1000 W ⇒Tổng công suất cho một văn phòng. PVP = Pcs + Plm+ Pdp = 600 + 736 + 1000 = 2336 W. ⇒Tổng công suất tầng 1. Ptầng1 = PVP x 6 = 2336 x 6 = 14.1 kW. 4 tầng trên là lớp học với 19 lớp/tầng (19 x 4 = 76 phòng). Cho 4 tầng với ≈≈≈ S= 30m2/phòng gồm có: Chiếu sáng: lấy p0 = 15W/m2. ⇒ Pcs = P0 x S = 15 x 30 = 450 W. Làm mát: 5m2/quạt, loại 75W Plm = 19 x 75 = 1425 W. Ổ cắm dự phòng: Pdp = 500 W ⇒Ptt 1 phòng= Pcs + Plm+ Pdp = 450 + 1425 + 500 = 2,4 kW. ⇒ P4 tầng= 2,4 x 76 = 182,4 kW Công suất của khu K PK= 14,1 + 182,4 = 196,5 kW. 5. Nhà A: Gồm 5 tầng có diện tích 10 x 30m/ tầng đều là văn phòng gồm có 6 phòng /tầng với diện tích 50m2/tầng gồm có: Chiếu sáng: lấy p0= 20W/m2. ⇒ Pcs = P0 x S = 20 x 50 = 1000 W. Làm mát: lắp 1 máy lạnh 1,5 HP có công suất Plm=1104 W. Ổ cấm dự phòng: Pdp =1000 W SVTH: Lớp DHDI7TH 5
⇒Tổng công suất cho một văn phòng. PVP = Pcs + Plm+ Pdp = 1000 +1104 + 1000 = 3,1 kW. ⇒Tổng công suất tầng nhà A PA = 3,1 x 6 x 5 = 93 kW. 6. Nhà J Diện tích 10 x 30m/tầng, gồm 3 tầng Tầng dưới là 15 phòng có diện tích 20m2/ phòng gồm có: Chiếu sáng: lấy p0= 20W/m2. ⇒ Pcs = P0 x S = 20 x 20 = 400 W. Ổ cấm dự phòng: Pdp =1000 W ⇒Tổng công suất cho một văn phòng. PVP = Pcs + Plm+ Pdp = 400 + 1000 = 1,4 kW. ⇒Tổng công suất tầng 1 Ptầng 1 = 1,4 x 15 = 21 kW. 2 tầng trên là lớp học mỗi tầng 15 phòng ( 2 x 15 = 30 phòng) với diện tích 20m2/phòng gồm có: Chiếu sáng: lấy p0 = 15W/m2. ⇒ Pcs = P0 x S = 15 x 20 = 300 W. Làm mát: 5m2/quạt, loại 75W Plm = 4 x 75 = 300 W. Ổ cắm dự phòng: Pdp = 500 W ⇒Ptt 1 phòng= Pcs + Plm+ Pdp = 300 + 300 + 500 = 1,1 kW. ⇒ΣP2 tầng= 1,1 x 30 = 33 kW Công suất của khu J ⇒ΣPJ= 33 +21= 54 kW. 7. Nhà ăn SVTH: Lớp DHDI7TH 6
Diện tích 10 x 30m, lấy suất chiếu sáng P 0= 12W/m2, quạt lấy 10m2/quạt (loại 75W/quạt). ⇒ Pcs = P0 x S = 12 x 300 = 3,6kW. Làm mát: 10m2/quạt, loại 75W Plm = 30 x 75 = 2,25 kW. Ổ cắm dự phòng: Pdp = 500 W Công suất của khu nhà ăn ⇒ΣPnhà ăn = 3.6 + 2,25 + 0,5 = 6,35 kW. 8. Nhà giữ xe Lấy công suất phụ tải P0 = 10W/m2. Khu giữ xe giáo viên có diện tích 10 x 20m. Chiếu sáng PGV = P0 x S = 10 x 200 = 2 kW. Ổ cắm dự phòng: Pdp = 500 W Ptt= 2+ 0,5= 2,5kW. Khu giữ xe học sinh có diện tích 10 x 30m. Chiếu sáng PHS = P0 x S = 10 x 300 = 3 kW. Ổ cắm dự phòng: Pdp = 500 W ⇒Ptt= 3+ 0,5= 3,5kW. ⇒ Tổng công suất phụ tải tính toán của khu nhà giữ xe là PGX = PGV + PHS = 2,5 + 3,5 = 6 kW. 9. Chiếu sáng công cộng Gồm chiếu sáng cho sân trường , khuôn viên trường học… lắp đặt 20 đèn với công suất P = 100W/đèn PCS = 100 x 20 = 2 kW. ⇒ Tổng công suất phụ tải tính toán của toàn trường là SVTH: Lớp DHDI7TH 7
PTT = PG + PB + PE + PH + PK + PA + PJ + PNA + PGX + PCC = 177 + 557,2 + 85 + 85+ 196,5 + 93 + 54 + 6,35 + 6 + 2 =1262,05 kW. cos tb của trường: Dựa vào bảng tra cứu ta được cos của xưởng cơ khí là 0,65, phòng thí nghiệm là 0,75, chiếu sáng là 0,85. 160 0,65 128 0,75 340,9 0,85 cos tb = 0,79 1262,05 Ta có cos tb = 0,79 ≈ tg = 0,78 tb Phụ tải toàn phần của trường đại học là Ptt 1262,05 stt = 1597,53 kVA. cos tb 0,79 Công suất phản kháng tính toán Qtt = Ptt x tg = 1262,05 x 0,78 = 984,4 kVar CHƯƠNG III: CHỌN PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN CHO TRƯỜNG 1. Chọn máy biến áp: Có 2 phương án để cấp điện cho trường . Phương án 1: đặt 2 trạm biến áp, 1 trạm có công suất 600KVA, và1 trạm có công suất 400KV Phương án 2: đặt 1 trạm biến áp có công suất 800kVA. Ta quyết định chọn phương án 1 vì : i. Dù phụ tải cung cấp cho trường đại học thuộc hộ tiêu thụ loại 2, nhưng trong hệ thống phụ tải của trường có một số thiết bị cần được cấp nguồn liên tục (mạng máy tính,thủ viện điện tử,xưởng thực tập….) SVTH: Lớp DHDI7TH 8
ii. Vì phụ tải của trường có Kdt
2. Tâm vòng tròn phụ tải: Khi lựa chọn vị trí đặt máy biến áp phân xưởng hoặc trạm biến áp xí nghiệp, ta cần xác định tâm phụ tải. Nếu đặt đúng tâm phụ tải sẽ giảm được tổn thất công suất và điện năng. Với mặt bằng ta có các tọa độ tâm phụ tải của các khu nhà như sau: G(2,10); B(8,4); E(3,10); K(3,3) A(9,3); H(3,8); J(3,5); Nhà ăn(1,9). Vị trí tâm phụ tải được xác định: n x1 Pi i 1 X n Pi i 1 2 177 8 557,2 3 * 85 3 * 196,5 9 * 93 3 * 85 3 * 54 1 * 6,35 X 5,5m 1254,05 n y1 Pi i 1 Y n Pi i 1 10 177 4 557,2 10 * 85 3 * 196,5 3 * 93 8 * 85 5 * 54 9 * 6,35 Y 5,4m 1254,05 Vậy tọa độ đặt TBA tại hội trường(5,5;5,4). Để xác định biểu đồ phụ tải ta cần xác định R và : Trong đó: R là bán kính của vòng tròn phụ tải (m) là góc chiếu sáng R và được xác định như sau: P R (m=1Kva/m ) .m = P là công suất tác dụng của phân xưởng SVTH: Lớp DHDI7TH 10
P là công suất chiếu sáng của phân xưởng P 1262,05 R 20,04m . .m E G Nhà ăn H HỘI TRƯỜNG Tâm vòng tròn phụ tải (5,5;5,4) J B K A Hình : tâm vòng tròn phụ tải SVTH: Lớp DHDI7TH 11
CHƯƠNG IV: LỰA CHỌN PHẦN TỬ CUNG CẤP ĐIỆN 1. Chọn máy biến áp Với ST = 796kVA nên chọn 2 máy biến áp có công suất 600kVA và 400kVA do công ty ABB chế tạo có thông số kỹ thuật Sđm = 400kVA và Sđm = 600kVA Uđm = 10/0,4kV P0 = 0,8kW PN = 5,7kW UN% = 4,5% Kích thước: D x R x C = 1620 x 1055 1500 (mm) 2. Van chống sét Chọn van chống sét do hãng Cooper (Mỹ) chế tạo loại AZLP501B10 có Uđm = 10kV 3. Máy cắt Dòng cưỡng bức qua máy cắt Icb = (A) →Từ kết quả trên ta chọn dùng tủ máy cắt hợp bộ 8DC11 cách điện SF6 do Siemens chế tạo có các thông số kỹ thuật như sau. Loại tủ máy Uđm(kV) Iđm(A) INmax(kA) IN3s(kA) cắ t 8DC11 22 1250 125 25 *Ngắn mạch trung áp Ta có công thức XH = Tổng trở 2 km đường dây AC 50 SVTH: Lớp DHDI7TH 12
ZD = RD +j XD = r0l +jx0l = 0,65 x 2 + 0,368 x 2 = 1,3 + j 0,736 ( ). Dòng ngắn mạch 3 pha phía trước máy biến áp . Các đại lượng chọn và kiểm tra Kết quả Điện áp định mức (kA) UđmMC=24 > UđmLĐ= 10 Dòng điện định mức (A) IđmMC=1250 > Icb= 46 Dòng cắt định mức ( kA) Icđm= 25 > I’’ = 3.9 Công suất cắt định mức (MVA) Scđm= 952 > S’’ = 71 Dòng ổn định động (kA) Iôđđ= 125 > ixk = 1,8 3,9 =9.9 Không cần kiểm tra ổn định nhiệt của MC vì có Iđm = 1250 (A) > 1000(A) 4. CB tổng Dòng tính toán Itt = (A) Ta có Itt = 1148A nên chọn CB do hãng LS chế tạo có thông số Loại Uđm Iđm (A) Icu kA ABS120 415 1200 65 3b 5. Thanh cái Ta có Itt = A chọn thanh cái có tiết diện M(60 x8) mm2 , có Icp=1320A. 6. Chọn CB cho các tủ điện trong khu nhà. SVTH: Lớp DHDI7TH 13
Chọn MCB từ thanh cái Đến Tủ điện Khu nhà K: Toàn bộ phụ tải phục vụ cho chiếu sáng văn phòng và lớp học nên lấy cos tb =0,85. Itt = Chọn CB loại 100AF do hãng LG chế tạo có thông số Loại Uđm V Iđm A Icu kA LS100AF 415 100 35 Chọn MCB từ thanh cái Đến Tủ điện Khu nhà E: Ta có cos tb = Itt = ⇒ Chọn CB loại 800AF do hãng LG chế tạo có thông số Loại Uđm V Iđm A Icu kA LS800AF 415 800 42 Chọn MCB từ thanh cái Đến Tủ điện Khu nhà J: Tất cả phụ tải đều phục vụ cho phòng học lấy cos ϕtb =0,85. Uđm = 380V Itt = ⇒ Chọn CB loại 100AF do hãng LG chế tạo có thông số Loại Uđm V Iđm A Icu kA ABE102b 415 100 25 ∗ Chọn MCB từ thanh cái Đến Tủ điện Khu nhà B: Tất cả phụ tải đều phục vụ cho phòng học lấy cos ϕtb =0,85. Uđm = 380V Itt = SVTH: Lớp DHDI7TH 14
⇒ Chọn CB loại ABE102b do hãng LG chế tạo có thông số Loại Uđm V Iđm A Icu kA ABE102b 415 100 25 Chọn MCB từ thanh cái Đến Tủ điện Khu G: lấy cosϕtb=0,85. Itt = ⇒ Chọn CB loại 100AF do hãng LG chế tạo có thông số Loại Uđm V Iđm A Icu kA LS100AF 415 100 35 Chọn MCB từ thanh cái Đến Tủ điện Khu A: → Tất cả phụ tải phục vụ cho văn phòng. Chọn A →Chọn MCB loại 100AF do LG sản xuất: Iđm=100A ; Uđm= 415V Chọn MCB từ thanh cái Đến Tủ điện Khu H: →Chọn MCB loại 250 AF do LG chế tạo: Iđm=140A; Uđm=415 V Chọn MCB từ thanh cái Đến Tủ chiếu sáng C Chọn MCB tổng cho tủ chiếu sáng; có : →Chọn MCB loại 100AF do LG chế tạo: Iđm=50A; Uđm=415V SVTH: Lớp DHDI7TH 15
7. Dây dẫn trong hệ thống điện *Chọn đường dây trên không từ nguồn vào máy biến áp có: Uđm= 10kV, Sđm= 800kVA, l=100m, cos =0,8. Thời gian phụ tải sử dụng Tmax(30005000) h. Từ cấp điện áp trên ta chọn dây dẫn AC là thích hợp Dòng điện lớn nhất chạy trên đoạn dây dẫn Imax = (A) Từ Tmax(30005000) h và dây AC tra bảng có Jkt=1,1(A/mm2). Tiết diện kinh tế (mm2) Tra bảng tiết diện tiêu chuẩn chọn dây dẫn AC50 có Z 0= 0,65 + j 0,368( /km). Kiểm tra các tiêu chuẩn kỹ thuật. Tổn thất điện áp lớn nhất Ta có: P = S x cos = 800 x 0,8 = 640 kW. Q = S x sin = 800 x 0,6 = 480 kVAr. Umax = Tổn thất cho phép: U= 5%Uđm= 500V Vậy tổn thất trên là được ∆Umax =73,48V