Đề tài thực tập tốt nghiệp
Trờng TC nghề Nga sơn Cộng hoà x hội chủ nghĩa việt namã
Khoa điện - điện tử tin Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
Nga Sơn, ngày 08 tháng 01 năm 2010
đề tài bài tập thực tập
Tính toán thiết kế hệ thống điện chiếu sáng
Giáo viên hớng dẫn: Nguyễn Văn Mạnh
Mai Danh Tuyên
Học sinh thực hiện: Nguyễn Văn Dũng Lớp trung cấp Điện dân dụng K1
Ngày nhận đề tài: Ngày 15 tháng 4 năm 2010
Ngày giao đề tài: Ngày 10 tháng 8 năm 2010
I/. Nhiệm vụ:
Tính toán thiết kế cung cấp điển trên cơ sở trạm biến áp 2 xã Nga Trung
1/. Xác định phụ tải tính toán.
2/. Xây dựng phơng án cấp điện, thiết lập sơ đồ nối điện.
3/. Tính toán lựa chọn thiết bị điện và khí cụ điện cho sơ đồ đã chọn.
4/. Thiết kế hệ thống điện sinh hoạt cho một hộ dân nhà 2 tầng.
II/. Sơ đồ mặt bằng đặc điểm phụ tải
Theo trạm biến áp 2 xã Nga Trung
III/. Yêu cầu:
1/. Thuyết minh viết bằng tay trên khổ giấy A
4
2/. Các bản vẽ đợc thực hiên trên khổ giấy A
4
3/. Đóng thành quyển có bìa cứng.
Trởng khoa duyệt Giáo viên hớng dẫn
Nguyễn Văn Mạnh
Nguyễn Văn Dũng - Lớp TC điện KI - Trờng TC nghề Nga Sơn
1
Đề tài thực tập tốt nghiệp
Danh sách thiết bị điện và công suất đặt cho căn hộ
tải, khi thiết kế một hệ thống cung cấp điện, nếu biết công suất của phụ tải ta sẽ có
cơ sở để xác định phơng án cung cấp điện hợp lý.
Việc xác định nhu cầu sử dụng điện năng là nhằm mục đích mục đích để biết
mà lựa chọn các phần tử trong hệ thống điện nh: Dây dẫn, thiết bị đóng cắt, thiết bị
bảo vệ, thiết bị lấy điện và đồ dùng điện hợp lý đảm bảo an toàn, đồng thời lợi về
mặt kinh phí (vốn đầu t).
Khi xác định nhu cầu sử dụng điện năng chúng ta, chúng ta cần phảI xác định
đợc ngay khi công trình đI vào xây dựng. Nhiều trờng hợp chúng ta cần phảI dự tính
cho nhiều năm sau.
Phụ tải điện là một hàm biến thiên theo thời gian, phụ thuộc vào rất nhiều yếu
tố, phụ thuộc vào quá trình công nghệ, vào quy mô sane xuất và trình độ vân hành, vì
vậy việc xác định chính xác giá trị của phụ tải là một việc không thể làm đợc. Do đó
tính chất chất quan trọng đã nghiên cứu và đề ra nhiều u điểm và có cả điều kiện
chung ra các kết quả không giống nhau, có mức độ yêu cầu cụ thể, chọn một phơng
án thích hợp, có hiệu quả nhất, đảm bảo an toàn về kỹ thuật, về kinh tế. ở đây để xác
định phụ tải tính toán toàn căn hộ ta phải tìm hiểu sơ đồ mặt bằng của căn hộ và đặc
biệt là u cầu sử dụng thiết bị và đồ dụng điện của hộ gia đình.
ở nông thôn mỗi xã thờng có một hoặc nhiều trạm biến áp hạ áp lấy từ trạm
biến áp trung gian điện áp từ 10kV hoặc 35 kV.
Do điều kiện địa lý và phân bố dân c, lới điện nông thôn có cấu trúc cành,
nhánh của cây (nh hình sau) Từ địa hình cụ thể khu dân c để đảm bảo chất lợng điện
năng và thuận tiện cho quản lý, vận hành, ngời ta xây dựng 1 trạm biến áp để cung
cấp cho một thôn hoặc nhiều thôn tuỳ thuộc vào mức độ tiêu thụ của khu dân c,
mạng lới điện cung cấp cho các hộ dân tiêu thụ, theo đờng trục về các thôn xóm và
đến các hộ tiêu thụ là dây trên không có vỏ bọc cách điện, các cột chống đỡ phù hợp
với điều kiện địa phơng.
Nguyễn Văn Dũng - Lớp TC điện KI - Trờng TC nghề Nga Sơn
3
Đề tài thực tập tốt nghiệp
Sơ đồ lới điện hạ áp
- Cơ sở để phân nhóm:
Dựa vào vị trí của các hộ tiêu thụ điện, bố trí trên địa hình khu dân c và khả năng
tiêu thụ điện của khu dân c đấy, sao cho giữa các nhánh phải tơng đơng nhau.
- Tiêu chuẩn để phân nhóm
Căn cứ váoơ đồ thiết bị và việc bố trí tảI tiêu thụ của khu vực ta có thể chia các
nhành nh sau:
Nguyễn Văn Dũng - Lớp TC điện KI - Trờng TC nghề Nga Sơn
5
Đề tài thực tập tốt nghiệp
Bảng phân nhóm phụ tảI
TT Tên phụ tải và
nhánh
Số l
-
ợng
P
đm
(kW) K
sd
Cos/tg
Ghi chú
Hệ số Toàn
nhánh
kW
1 Máy bơm nớc 2 0,8 90 0,8 0,8
2 Xóm 7 90 0,5 45 0,8 0,8 Xóm thuần
nông
3 Xóm 8 120 0,5 60 0,8 0,8 Xóm thuần
nông
4 Xóm 9 150 0,5 75 0,8 0,8 Xóm thuần
đt
= n
lv
/n
Trị số cos của máy bơm đợc lấy nh sau :
Với trạm bơm tiêu cos 0,8 (K
t
=1)
Trạm biến áp 2 xã Nga Trung có 1 trạm bơm tới có 2 máy bơm 20(kW)
Thông thơng hai máy bơm sẽ có một máy làm việc, một máy nghỉ bảo dỡng
khi đó hệ số đồng thời sẽ là :
K
đt
=1/2 = 0,5
Hệ số tải lấy K
t
= 0,8 từ đây xác định đợc phụ tải điện của trạm bơm là là :
P
tt
= K
đt
1
n
K
ti
P
dmi
= 0,5(0,8 x 45) 2 = 36 (kW)
Với cos = 0,8 xác định đợc phụ tải điện toàn phần (công suất tính toàn phần)
0,6 0,8 dành cho khu vực có nghề phụ và dân ven đờng.
để phục vụ trong sinh hoạt các hộ dân thờng dùng các thiết bị gia dụng nh đèn
quạt, tivi, radio, bếp điện, bàn là, tủ lạnh trong tính toán cung cấp điện ng ời
ta lấy hệ số cos = 0,85
Trạm biến áp 2 xã Nga Trung có 3 xóm 7, 8, 9 và khu Đình Đông có nghề
phụ sống ven đờng và 3 xóm thuần nông, ta có phụ tải tính toán nh sau:
Phụ tải điện xóm 7 là xóm thuần nông lấy P
0
= 0,5 kW/hộ
P
tt
= P
o
.H
P
7
= 0,5 x 90 = 45 kW
Q
tt
= P
tt
. tg
Q
7
= 45 x 0,527 = 23,7 (kVA)
Phụ tải điện xóm 8 là xóm thuần nông lấy P
0
= 0,5 kW/hộ
P
tt
Q
9
= 75 x 0,527 = 40 (kVA)
Nguyễn Văn Dũng - Lớp TC điện KI - Trờng TC nghề Nga Sơn
7
Đề tài thực tập tốt nghiệp
Phụ tải điện khu Đình Đông là xóm ven đờng có nghề phụ lấy P
0
= 0,7 kW/hộ
P
tt
= P
o
.H
P
dd
= 0,75 x 110 = 82,5 kW
Q
tt
= P
tt
. tg
Q
dd
= 110 x 0,527 = 58 (kVA)
Phụ tải tính toán của toàn trạm biến áp
P
BA
= K
đt
+ Q
8
+ Q
9
+Q
dd
) =
= 0,8(45+ 23,7 + 31,6 + 40 + 58) = 159 (kVAr)
S
BA
= 323 (kVA)
Bảng phân nhánh phụ tảI
TT
Tên phụ tải và
nhánh
Số l
-
ợng
P
đm
(kW) K
sd
Cos/tg
Phụ tải toàn
phần (kVA)
Hệ số Toàn
nhánh
kW
1 Máy bơm nớc 2 0,8 90 0,8
0,8 ;0,527
đm
. Cos = 164 (A)
Nguyễn Văn Dũng - Lớp TC điện KI - Trờng TC nghề Nga Sơn
8
Đề tài thực tập tốt nghiệp
b. Với xóm 7 ta có I
đmx7
=P
đm
/Căn 3 U
đm
. Cos = 81,95 (A)
c. Với xóm 8 ta có I
đmx8
=P
đm
/Căn 3 U
đm
. Cos = 109 (A)
d. Với xóm 9 ta có I
đmx9
=P
đm
/Căn 3 U
đm
. Cos = 136,58 (A)
e. Với khu Đình Đông ta có I
đmdd
=P
đm
Xây dựng phơng án cấp điện
I/ đặt vấn đề
Việc lựa chọn phơng án cung cấp điện là công việc rất quan trọng dựa trên cơ sở
xác định nhu cầu điận và tính toán để da ra phơng án đi dây lắp đặt và thiết bị bảo vệ
lắp đặt hệ thống phân phối điện năng Bởi vì các vấn đề này ảnh hởng trực tiếp đến
quá trình vận hành khai thác và phát huy hiệu quả của hệ thống cung cấp điện. Việc
lựa chọn phơng án cung cấp điện phải thoả mãn các yêu cầu:
- Phải đảm bảo chất lợng điện, tức là đảm bảo tần số và điện áp nằm trong phạm
vi cho phép.
- Làm việc đảm bảo độ tinh cậy, phải đảm bảo tính liên tục, cung cấp điện phù
hợp với yêu cầu phụ tải.
- Thuận tiện cho việc lắp đặt vận hành và sửa chữa có các chỉ liệu kinh tế và kỹ
thuật hợp lý.
- Ngoài ra khi thiết kế công trình cụ thể ta phải xét thêm các yếu tố, đặc điểm
của quá trình cong nghệ yêu cầu cung cấp điện của phụ tải, khả năng cấp vốn
và thiết bị, trình độ kỹ thuật.
II/. Chọn cấp điện
Lựa chọn cáp điện áp là vấn đề rất quan trọng rất có ý nghĩa trong việc tiến
hành thiết kế. Bởi vì khi ta chọn cấp điện áp là liên quan trực tiếp đến chỉ tiêu kinh tế
và kỹ thuật, nh vốn đầu t, tổn thất điện năng, phí tổn thất kim loại màu, chi phí vận
hành
Xuất phát từ trị số phụ tải đã cho và điện áp đợc chọn ta sẽ tiến hành lựa chọn tất cả
các thiết bị của hệ thống cung cấp điện, trị số điện áp định mức, nếu lựa chọn lớn sẽ
nâng cao khả năng tải của đờng dây, làm giảm tốn thất điện năng và giảm điện áp,
giảm phí tổn kim loại màu, song song là làm tăn giá thành công trình đờng dây va
các thiết bị khác.
Ơ đây căn cứ vào thiết bị công nghệ trong khu vực sử dụng nh máy bơm nớc,
thiết bị sinh hoạt của khu dân c ta dùng điện áp 380V và ệ thống chiếu sáng sinh
Nguyễn Văn Dũng - Lớp TC điện KI - Trờng TC nghề Nga Sơn
10
11
Đề tài thực tập tốt nghiệp
Trạm Biến áp
Đờng dây trên không trung áp
Dao cách ly trung áp
Chống sét van trung áp
Cầu chì hạ áp
Máy biến áp phân phối
Hệ thống nối đất
Cáp tổng
Máy biến dòng điện
Các đồng hồ đo đếm
áptômát tổng
Thanh cái 3 pha và thanh cái
trung tính
Các áptomat nhánh
Chống sét van hạ áp
Sơ đồ nguyên lý trạm biến áp cung cấp điện
cho khu dân c 7, 8, 9 và khu vực Đình đông
x Nga trungã
Nguyễn Văn Dũng - Lớp TC điện KI - Trờng TC nghề Nga Sơn
12
§Ò tµi thùc tËp tèt nghiÖp
NguyÔn V¨n Dòng - Líp TC ®iÖn KI - Trêng TC nghÒ Nga S¬n
13
Đề tài thực tập tốt nghiệp
Sơ đồ cung cấp điện nhánh xóm 7
Nguyễn Văn Dũng - Lớp TC điện KI - Trờng TC nghề Nga Sơn
14
Đề tài thực tập tốt nghiệp
cho 3 xóm và một trạm máy bơm tới.
Trong trạm biến áp đều không phải là xếp loại 1 vì vậy ta đặt mỗi trạm 1 máy
biến áp, ta dùng loại trạm treo, máy biến áp do ABB sản suất tại Việt Nam đẻ không
phải hiệu chỉnh nhiệt độ.
2/. Chọn dung lợng máy biến áp:
S
đmtrạm
S
tt
/K
hc
Trong đó: S
đmtrạm
là công suất định mức toàn phần của máy biến áp một đơn vị
(KVA)
S
tt
là phụ tảI tính toán toàn phần của máy biến áp một đơn vị (KVA)
K
hc
là hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ, nếu dùng máy do Liên Xô sản xuất
thì k
hc
= 0,81. Máy Việt Nam K
hc
= 1 Nhng ở đây ta chọn máy do Việt Nam sản
xuất nên K
hc
= 1.
Vì vậy S
ttnm
= S
ttnm
/căn 3 U
đm
F
kt
= I
ttnm
/J
kt
Từ các thông số tính toán ta chọn dây nhôm lõi thép tiết diện 50mm
2
(AC-50) kiểm
tra dây đã chọn theo điều kiện dòng sự cố I
sc
I
cp
2/. Chọn cầu chì cao áp
Có 3 cầu chì cao áp đặt trên phía cao áp do Việt Nam chế tạo
Bảng thông số kỹ thuật của cầu chì điện áp cao
U
đm
(kV) I
đm
(A) Icắt (kA) Scắt MVA Icắt min Icắt max
10 200 12 30
Không hạn chế
1,3
3/. Chọn máy biến dòng.
vào cấp điện áp của đờng dây.
Dối với mạng hạ áp khoảng cách giữa
hai đờng dây thờng là từ 0,3 0,4 m
(nh hình vẽ)
c/. Sứ
dùng để cách diện giữa dây và xà có hai
loại sứ là sứ chuỗi và sứ đứng, đối với
mạng hạ áp thờng dùng sứ đứng(nh hình
vẽ)
d/. Móng cột
Có nhiệm vụ chống lật cột
Tuỳ theo loại đất trên tuyến cột, có thể
dùng các loại móng khác nhau, có thể đổ
bê tông tại chỗ.
Nguyễn Văn Dũng - Lớp TC điện KI - Trờng TC nghề Nga Sơn
20
Đề tài thực tập tốt nghiệp
5/. Dây néo
Tại các vị trí cột đặc biệt nh cột dầu, cột cuối đờng dây và cột góc để tăng cờng chịu
lức cho các cột ngời ta dùng dây néo hoặc dùng 2 cột hay gọi là cột đôi.
Chơng V
Thiết kế hệ thống điện cho một căn hộ
Danh sách thiết bị điện và công suất đặt
Căn hộ nhà 2 tầng mỗi tầng 2 phòng và 1 nhà vệ sinh
TT Ký hiệu trên sơ đồ
Công suất Đặt
cho thiết bị
Số lợng
Tg sử dụng
trong ngày
độ dòng
điện qua
đồ dùng
Chọn thiết
bị bảo vệ và
điều khiển
Dây dẫn điện
Nguyễn Văn Dũng - Lớp TC điện KI - Trờng TC nghề Nga Sơn
21
Đề tài thực tập tốt nghiệp
1
Bóng đèn
Compac
15W 10 4h 0,06A Công tắc Dây nhiều sợi 1ly
2
Đèn huỳnh
quang
45W 2 4h 0,20A Công tắc Dây nhiều sợi 1ly
3 Máy giặt 80W 1 1,5h 0,36A Phích cắm Dây nhiều sợi 1ly
4 Nồi nóng lạnh
2500
W
2 1h 11,3A
Aptomat
15A
Dây nhiều sợi 4ly
5 Máy bơm nớc 150W 1 1,5h 0,68A Phích cắm Dây nhiều sợi 1ly
6 Ti vi 75W 4 7h 0,34 Phích cắm Dây nhiều sợi 1ly
7 Tủ lạnh 80W 1 12h 0,36A Phích cắm Dây nhiều sợi 1,5ly
8 Máy vi tính 80W 2 6h 0,36A Phích cắm Dây nhiều sợi 1,5ly
Bóng đèn
Compac
15W 2 0,06A 0,12A
2 Đèn huỳnh quang 45W 1 0,20A 0,20A
3 Ti vi 75W 4 0,34 1,36A
4
Quạt trần 80W 2
0,36A
0,72A
Tổng dòng điện trong mạch phòng khách tầng I 2,4A
3/. Tính cờng độ dòng điện cho phòng ngủ tầng I
TT
Ký hiệu trên sơ
đồ
Công suất
Đặt cho thiết
bị
Số lợng
Cờng
độ dòng điện
qua đồ dùng
Tổng Cờng
độ dòng điện
qua đồ dùng
1 Bóng đèn 15W 1 0,06A 0,06A
Nguyễn Văn Dũng - Lớp TC điện KI - Trờng TC nghề Nga Sơn
22
Đề tài thực tập tốt nghiệp
Compac
2 Đèn huỳnh quang 45W 1 0,20A 0,20A
5/. Tính cờng độ dòng điện cho phòng khách tầng II
TT
Ký hiệu trên sơ
đồ
Công suất
Đặt cho thiết
bị
Số lợng
Cờng
độ dòng điện
qua đồ dùng
Tổng Cờng
độ dòng điện
qua đồ dùng
1
Bóng đèn
Compac
15W 2 0,06A 0,12A
2 Đèn huỳnh quang 45W 1 0,20A 0,20A
3 Ti vi 75W 4 0,34 1,36A
4
Quạt trần 80W 2
0,36A
0,72A
Tổng dòng điện trong mạch phòng khách tầng II 2,4A
6/. Tính cờng độ dòng điện cho phòng ngủ tầng II
TT
Ký hiệu trên sơ
đồ
Công suất
Tổng Cờng
độ dòng điện
qua đồ dùng
1
Bóng đèn
Compac
15W 3 0,06A 0,18A
2 Đèn huỳnh quang 45W 1 0,20A 0,20A
4 Nồi nóng lạnh 2500W 1 11,3A 11,3A
5 Máy bơm nớc 150W 1 0,68A 0,68A
Tổng dòng điện trong mạch nhà WC và sân phơi tầng II 12,36A
II/. Tính cờng độ dòng điện cho toàn mạch:
Phòng khách tầng I,II; Phòng ngủ tầng I,II; Nhà bếp và WC tầng I; Khu WC và
sân phơi tầng II.
I
PKT I
= 2,4A + I
Png I
=12,2A+ I
PbWCtangI
=19.18A Tổng tầng I = 33,78A
I
PKT I
= 2,4A ++ I
Png II
=12,2A+ I
PWCtầngI
=12,36A Tổng tầng II = 26,96A
Tổng cờng độ dòng toàn hệ thống là: I tầng1 = 33,78A+ I tầng1= 26,96A=60,74A
Chọn cầu dao tổng 65A
ở trong 3 phơng án thì phơng án cấp điện theo sơ đồ hình tia có u điểm độ tin cậy
cấp điện cao, các nhóm ít ảnh hởng nhau, thuận tiện cho việc vận hành sửa chữa,
đảm bảo cho việc hoạt động và phát triển lâu dài, việc bố trí các thiết bị đóng cắt
dễ dàng, đảm bảo an toàn.
- Từ nguồn điện phân phối hạ áp của địa phơng ta dùng dây dẫn trên không có
tiết diện 6li dây linh lõi nhiều sợi, vật liệu đồng dẫn về đến tủ phân phối đặt dới
gầm cầu tháng tầng I. Từ tủ phân phối ta dẫn đi các nhánh nh đi phòng bằng dây
dẫn có tiết diện 6li dây linh lõi nhiều sợi, vật liệu đồng.
- Mỗi phòng đều có một áp tô mát đống cắt và bảo vệ riêng biệt.
- Dây dẫn đợc luồn trong ống ghen nhựa đi ngầm trong tờng nhà và trần bê trong.
- Bảng điện và các ổ cắm điện đợc lắp trên trờng cách sàn nhà 1,2m 1,5 mét và
cách cửa không có cánh ấp vào 20cm.
Nguyễn Văn Dũng - Lớp TC điện KI - Trờng TC nghề Nga Sơn
25