1 Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Ngọc Soạn LỜI MỞ ĐẦU Hệ thống điện trường Đại học Nha Trang mang tính lịch sử, phát triển với phát triển nhà trường nên mang tính chắp vá, sau thời gian dài sử dụng, cải tạo lại chưa có tính toán thiết kế toàn bộ, việc thực đề tài: “Sử dụng phần mềm EXCEL để thiết kế cung cấp điện cho trường Đại học Nha Trang theo tiêu chuẩn IEC” cần thiết mang tính thực tế cao Đề tài thiết kế lại mạng điện trường Đại học Nha Trang theo tiêu chuẩn IEC có sử dụng phần mềm EXCEL để hổ trợ tính toán Trong suốt thời gian thực đề tài em nhận nhiều quan tâm, giúp đỡ Thông qua đồ án này, em xin chân thành cảm ơn: - Ban Chủ nhiệm khoa Thầy, Cô khoa Điện-Điện tử giúp đỡ - tạo điều kiện thuận lợi tốt cho em hoàn thành tốt đồ án Cô Nguyễn Thị Ngọc Soạn tận tình hướng dẫn giúp đỡ em trình thực đồ án có ý kiến đóng góp cho đồ án hoàn thiện - Anh Trung nhân viên trung tâm phục vụ thiết bị trường học, cô, quản lý giảng đường bạn bè lớp Một lần nữa, em xin thành thật cảm ơn! Nha Trang, ngày 30 tháng 05 năm 2015 Sinh viên thực Trần Trung Trực SVTH: Trần Trung Trực Lớp: 53D - DT Khoa: Điện - Điện Tử Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Ngọc Soạn TÓM TẮT ĐỀ TÀI Với đề tài: “Sử dụng phần mềm EXCEL để thiết kế cung cấp điện cho trường Đại học Nha Trang” mục đích tìm hiểu, nắm vững kiến thức thiết kế lại hệ thống cung cấp điện cho Trường Đại học Nha Trang Đề tài tập trung khảo sát lại mạng điện nhà trường, vào tiêu chuẩn thiết kế IEC để tính toán phân bố lại mạng điện nhà trường Quá trình thực sau: - Khảo sát nghiên cứu hệ thống điện trường Trình bày sở lí thuyết cung cấp điện theo tiêu chuẩn IEC Tính toán, thiết kế lại hệ thống điện Nội dung cụ thể đề tài trình bày chương: - Chương 1: Tổng quan trường Đại học Nha Trang Chương 2: Giới thiệu tiêu chuẩn IEC Chương 3: Cơ sở lý thuyết thiết kế hệ thống cung cấp điện theo tiêu chuẩn IEC Chương 4: Giới thiệu phần mềm EXCEL Chương 5: Khảo sát hệ thống điện Trường Đại học Nha Trang Chương 6: Thiết kế mạng điện Trường Đại học Nha Trang Mục đích Đồ án cấu trúc lại mạng điện có tính thống hơn, nâng cao độ an toàn, tính liên tục cung cấp điện SVTH: Trần Trung Trực Lớp: 53D - DT Khoa: Điện - Điện Tử Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Ngọc Soạn MỤC LỤC SVTH: Trần Trung Trực Lớp: 53D - DT Khoa: Điện - Điện Tử Đồ án tốt nghiệp SVTH: Trần Trung Trực Lớp: 53D - DT GVHD: ThS Nguyễn Thị Ngọc Soạn Khoa: Điện - Điện Tử Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Ngọc Soạn DANH SÁCH BẢNG BIỂU SVTH: Trần Trung Trực Lớp: 53D - DT Khoa: Điện - Điện Tử Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Ngọc Soạn DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT ĐHNT : Đại học Nha Trang MBA : Máy biến áp TĐ : Tủ điện TPPC : Tủ phân phối CPU : Bộ CPU máy tính để bàn CRT : Màn hình CRT LCD : Màn hình tinh thể lỏng KTTT : Kĩ thuật tàu thủy BT : Bảo tàng thủy sinh vật CT : Căn tin GP : Internet G7 cafe Phượng A1 : Hội trường số A3 : Hội trường số A : Khu nhà Ban giám hiệu TT : Khu nhà Khoa kĩ thuật tàu thủy NT : Khu nhà nuôi trồng HH : Khu nhà Thực hành hóa học TB : Khu nhà Trung tâm phục vụ trường học (quản trị thiết bị) TVSV : Tư vấn sinh viên ML : Khu nhà Thực hành máy lạnh khoa chế biến BT1 : Bảo tàng ngư cụ SVTH: Trần Trung Trực Lớp: 53D - DT Khoa: Điện - Điện Tử Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Ngọc Soạn NTĐ : Nhà thi đấu SCNT : Sân cỏ nhân tạo NTT1 : Nhà truyền thống cũ NTT2 : Nhà truyền thống BV : Bảo vệ TV : Thư viện B3 : Khu nhà B3 SVTH: Trần Trung Trực Lớp: 53D - DT Khoa: Điện - Điện Tử Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Ngọc Soạn CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG Ra đời trưởng thành giai đoạn lịch sử hào hùng dân tộc, trải qua 55 năm xây dựng phát triển, Trường Đại học Nha Trang đạt nhiều thành tích to lớn nghiệp đào tạo cán khoa học kỹ thuật, quản lý kinh tế phục vụ ngành Thủy sản nhiều ngành nghề kinh tế khác Việt Nam 1.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ Trường Đại học Nha Trang (Nha Trang University - NTU) sở đào tạo trực thuộc Bộ Giáo dục Đào tạo Địa Trường: số 02, Nguyễn Đình Chiểu, thành phố Nha Trang, tỉnh Khánh Hòa, Việt Nam Cơ sở Trường Đại học Nha Trang tọa lạc khu vực đồi La San, phường Vĩnh Thọ, cách trung tâm thành phố km phía Bắc, gồm quần thể đồi có diện tích 20 hecta cạnh khu du lịch Hòn Chồng Với địa hình độc đáo đồi núi xen kẽ bên cạnh vịnh Nha Trang, công trình kiến trúc phục vụ học tập sinh hoạt kết nối đường trải nhựa uốn lượn bóng xanh mát, Đại học Nha Trang trung tâm đào tạo, văn hóa lớn khu vực địa du lịch hấp dẫn thành phố biển Nha Trang Khuôn viên trường Đại học Nha Trang gồm hạ tầng giao thông, khu giảng đường, hệ thống phòng thí nghiệm thựcc hành, khu nhà hành chính, thư viện, tin, khu ký túc xá cho sinh viên nội trú, khu thể thao, công viên SVTH: Trần Trung Trực Lớp: 53D - DT Khoa: Điện - Điện Tử Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Ngọc Soạn Hình 1.1: Mặt trường Đại học Nha Trang 1.2 NHIỆM VỤ VÀ MỤC TIÊU Với số lượng đông đảo sinh viên khắp miền đất nước du học sinh nước bạn, trường tổ chức đào tạo nhiều cấp bậc cao đẳng, đại học, thạc sĩ, tiến sĩ; nghiên cứu khoa học, chuyển giao công nghệ cung cấp dịch vụ chuyên môn nhiều lĩnh vực phục vụ yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội, lĩnh vực thủy sản mạnh Áp dụng nhiều tiến khoa học kĩ thuật phương thức đào tạo mới, trường Đại học Nha Trang hướng đến năm 2030 trường Đại học định hướng ứng dụng đa lĩnh vực, đa ngành đứng đầu khu vực Nam Trung Tây Nguyên, có uy tín SVTH: Trần Trung Trực Lớp: 53D - DT Khoa: Điện - Điện Tử 10 Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Ngọc Soạn nước, đạt trình độ đại học lớn khu vực Đông Nam Á bước tiến đến đại học định hướng ứng dụng 1.3 NĂNG LỰC VÀ QUY MÔ ĐÀO TẠO Là sở đào tạo đại học đại học có bề dày truyền thống gần 55 năm Trường Đại học Nha Trang không ngừng củng cố nâng cao chất lượng đào tạo nhằm phục vụ ngành Thủy sản nước Trường không ngừng tăng cường quy mô cấu ngành học theo hướng đại học đa ngành  Bậc đào tạo - Tiến sĩ: Trường tổ chức đào tạo NCS ngành (Kỹ thuật Cơ khí động lực; Khai thác thủy sản; Nuôi trồng thủy sản; Công nghệ Chế biến thủy sản) - Thạc sĩ: Hiện đào tạo 10 ngành (Kỹ thuật Cơ khí; Kỹ thuật Cơ khí động lực; Công nghệ Chế biến thủy sản; Công nghệ Sau thu hoạch; Công nghệ thực phẩm; Công nghệ sinh học; Nuôi trồng thủy sản; Khai thác thủy sản; Kinh tế Nông nghiệp Quản trị kinh doanh), số lượng học viên không ngừng tăng theo năm - Đại học & Cao đẳng: Đã Bộ GD&ĐT cho phép tuyển sinh đào tạo ngành sau đây: + Thuỷ sản - ngành: Khai thác thuỷ sản; Chế biến thuỷ sản; Kinh tế nông nghiêp/thuỷ sản; Nuôi trồng thuỷ sản; Bệnh học thuỷ sản; Quản lý Nguồn lợi thuỷ sản; Quản lý thủy sản + Kĩ thuật Công nghệ - 15 ngành: Khoa học hàng hải; Kĩ thuật điện – điện tử; Kỹ thuật tầu thuỷ; Công nghệ kỹ thuật Cơ khí; Công nghệ kỹ thuật Ô tô; Công nghệ thông tin; Công nghệ kỹ thuật nhiệt; Chế tạo máy; Kĩ thuật xây dựng; Cơ điện tử; Công nghệ thực phẩm; Công nghệ Sau thu hoạch; Công nghệ Hóa học; Công nghệ sinh học; Công nghệ Môi trường + Kinh tế Quản lý - ngành: Kinh doanh thương mại; Quản trị kinh doanh; Quản trị kinh doanh du lịch Lữ hành; Kế toán; Tài chính; Hệ thống thông tin quản lý + Xã hội nhân văn - ngành: Ngôn ngữ Anh SVTH: Trần Trung Trực Lớp: 53D - DT Khoa: Điện - Điện Tử 88 Đồ án tốt nghiệp trồng Khu nhà thực hành hóa học Khu nhà TTPV Trường học Khu nhà thực hành máy lạnh Khu vực bảo tàng ngư cụ khu vực nhà thi đấu khu vực sân cỏ nhân tạo Nhà truyền thống cũ Nhà truyền thống Thư viện Khu nhà B3 Xưởng khí Khu nhà 12 tầng GVHD: ThS Nguyễn Thị Ngọc Soạn 6.0 92.122 50 0.387 139.965 132 2.0 17.456 3.08 26.522 38 16.0 178.303 185 0.0991 270.903 298 52.0 311.216 500 0.0366 472.844 700 20.0 76.486 50 0.387 116.208 132 130.0 23.880 2.31 36.282 44 5.0 12.633 2.5 7.41 19.194 22 20.0 6.193 9.43 9.409 20 150.0 22.0 12.0 75.176 134.346 135.050 50 120 120 0.387 0.153 0.153 114.218 204.118 205.187 132 228 228 6.0 420.106 500 0.0366 638.285 700 6.5.2 Lựa chọn aptomat Aptomat thiết bị đóng cắt hạ áp với chức bảo vệ tải ngắn mạch Ưu điểm so với cầu chì khả đóng cắt mạch điện, độ tin cậy cao, làm việc chắt chắn, khả đóng ngắt lúc pha, khả tự động hóa cao Điều kiện lựa chọn aptomat: - Udm ≥ Uđmlv Iđm ≥ Itt Icắt ≥ IN 6.5.2.1 Chọn Aptomat tổng Với công suất MBA : SttBMA = 859.148 (kVA) Ta có: IđmAT1 ≥ IttMBA = = = 1240.074 (A) SVTH: Trần Trung Trực Lớp: 53D - DT Khoa: Điện - Điện Tử 89 Đồ án tốt nghiệp - GVHD: ThS Nguyễn Thị Ngọc Soạn Chọn aptomat loại CM1660N hãng Merlin Gerin chế tạo có thông số Iđm= 1600 (A), Icắt = 50 (kA), Uđm = 690 (V) cho MBA 6.5.2.2 Chọn aptomat nhánh Bảng 6.13: Bảng chọn aptomat nhánh Đường cáp KH Stt(kVA) Imax (A) TBA - TĐ1 TĐ11-TĐ12 TĐ11-TĐ10 TĐ11-TĐ19 TBA - TĐ11 TĐ14 -TĐ13 TBA -TĐ14 TBA -TĐ18 TĐ4 -TĐ5 TĐ4 - TĐ2 TĐ3 -TĐ4 TĐ16 -TĐ3 TBA -TĐ16 TĐ7 -TĐ9 TĐ8 -TĐ7 TĐ6 -TĐ8 TĐ17- TĐ6 TĐ15 -TĐ17 TBA-TĐ15 AT3 AT4 AT5 AT6 AT7 AT8 AT9 AT10 AT11 AT12 AT13 AT14 AT15 AT16 AT17 AT18 AT19 AT20 AT21 191.492 135.050 75.176 64.419 631.786 420.005 795.57 84.972 203.086 89.088 384.296 524.682 617.79 93.236 443.081 1050.919 1140.284 1229.649 1259.739 290.94 205.19 114.22 97.87 959.90 638.13 1208.74 129.10 308.56 135.36 583.88 797.17 938.63 141.66 673.19 1596.71 1732.48 1868.26 1913.98 Loại Aptomat ABE 403a ABE 403a ABE 403a ABE 403a ABS 1203a ABE 803a CM1250N ABE 403a NS 400E ABE 403a C80IN C100IN C100IN ABE 403a C80IN CM 1660N CM 2000N CM 2000N CM 2000N Iđm (A) 350 250 250 250 1000 800 1250 250 400 250 800 1000 1000 250 800 1600 2000 2000 2000 Uđm (V) 600 600 600 600 600 600 690 600 500 600 690 690 690 600 690 690 690 690 690 Loại Aptomat ABE 403a ABE 403a ABL 103a Iđm (A) 250 250 60 Uđm (V) 600 600 600 Icắt (kA) 18 18 18 18 45 35 25 18 15 18 25 25 25 18 25 50 50 50 50 6.5.2.3 Chọn aptomat cho khu nhà Bảng 6.14: Bảng chọn aptomat cho khu nhà Imax Khu Nhà KH (A) G1 AT22 115.86 G2 AT23 95.95 G3 AT24 34.18 SVTH: Trần Trung Trực Lớp: 53D - DT Icắt (kA) 18 18 35 Khoa: Điện - Điện Tử 90 Đồ án tốt nghiệp G4 G5 G6 G7 G8 K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 Bảo tàng thủy sinh vật Căn tin Internet G7 café Phượng Hội trường số Hội trường số Khu nhà Ban gián hiệu Khu nhà khoa KTTT Khu nhà nuôi trồng Khu nhà thực hành hóa học Khu nhà TTPV Trường học Khu nhà thực hành máy lạnh Khu vực bảo tàng ngư cụ khu vực nhà thi đấu khu vực sân cỏ nhân tạo Nhà truyền thống cũ Nhà truyền thống Thư viện Khu nhà B3 Xưởng khí Khu nhà 12 tầng SVTH: Trần Trung Trực Lớp: 53D - DT GVHD: ThS Nguyễn Thị Ngọc Soạn AT25 AT26 AT27 AT28 AT29 AT30 AT31 AT32 AT33 AT34 AT35 AT36 AT37 AT38 AT39 AT40 AT41 AT42 AT43 AT44 AT45 AT46 AT47 17.60 25.89 62.57 88.00 129.10 97.87 115.22 181.11 181.11 208.40 101.87 203.84 471.92 25.26 51.74 59.07 37.65 141.66 135.78 542.62 43.30 139.96 26.52 ABL 103a ABL 103a ABL 103a ABL 103a ABE 403a ABE 403a ABE 403a ABE 403a ABE 403a ABE 403a NC 125H ABE 403a NS 630N ABL 103a ABL 103a ABL 103a ABL 103a ABE 403a ABE 403a NS 630N ABL 103a ABE 403a ABL 103a 40 40 40 40 250 250 250 250 250 250 125 250 630 60 100 100 60 250 250 630 60 250 40 600 600 600 600 600 600 600 600 600 600 415 600 690 600 600 500 600 600 600 690 600 600 600 35 35 35 35 18 18 18 18 18 18 10 18 10 35 35 35 35 18 18 10 35 18 35 AT48 270.90 ABS403a 350 600 22 AT49 AT50 AT51 AT52 AT53 AT54 AT55 AT56 AT57 472.84 116.21 36.28 19.19 9.41 114.22 204.12 205.19 638.29 ABE803a ABE 403a ABL 103a ABL 103a ABL 103a ABE 403a ABE 403a ABE 403a C80IN 600 250 60 40 40 250 250 250 800 600 600 600 600 600 600 600 600 690 22 18 35 35 35 18 18 18 25 Khoa: Điện - Điện Tử 91 Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Ngọc Soạn 6.6 BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG Tất máy điện cảm ứng thiết bị điện xoay chiều có chứa phần tử biến đổi điện từ có chứa dây quấn có liên hệ từ cần nhiều dòng điện phản kháng để tạo từ thống Các trường hợp thường gặp máy biến áp cuộn kháng, động điện đèn phóng điện Tỉ lệ công suất phản kháng công suất tác dụng mang đầy tải thay đổi khác tùy theo thiết bị: - 65% - 75% động không đồng 5% - 10% máy biến áp Hệ số công suất cosϕ tiêu để đánh giá việc sử dụng điện có hiệu hay không Việc sử dụng hợp lý tiết kiệm điện trường ĐHNT vấn đề quan tâm Hiện nhà trường sử dụng đèn chiếu sáng đèn huỳnh quang với balast điện từ nên hệ số công suất thấp (cosφ = 0.6) Các phòng thí nghiệm, thức hành, xưởng chủ yếu động không đồng có cosφ = 0.7 ÷ 0.85 Vì ta cần nâng cao hệ số công suất để phát huy hiệu cao kỹ thuật kinh tế, giảm tiền điện chi trả hàng tháng 6.6.1 Xác định hệ số cos φ cao điểm Theo kết tính toán hệ số cos φ =0.8 6.6.2 Chọn phương án bù Với đặc điểm mạng điện Nhà trường phụ tải đặt cách xa tủ điện phân phối cho khu vực đặt cách xa Nên ta dùng phương pháp bù tập trung tối ưu Đặt tủ bù công suất phản kháng hạ áp trạm biến áp để giảm nhẹ vốn đầu tư thuận lợi cho công tác quản lý, vận hành So sánh phương án khác phương án sử dụng tụ để bù công suất phản kháng hợp lý 6.6.3 Xác định dung lượng bù SVTH: Trần Trung Trực Lớp: 53D - DT Khoa: Điện - Điện Tử 92 Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Ngọc Soạn Dung lượng bù xác định theo công thức sau: Qbù = P(tg φ1 - tg φ2) Trong đó: Qbù : Dung lượng cần bù (kVAr) P : Công suất tác dụng tính toán phụ tải (kW) φ1 : Góc ứng với hệ số cosφ1trước bù φ2 :Góc ứng với hệ số cos φ2 muốn đạt sau bù Ta có P = 1711.792 (kW) cos φ1 = 0.8 ⇒ tgφ1 = 0.75 Hệ số công suất ta cần nâng cao: cosφ2 = 0.95 ⇒ tgφ2 = 0.33 Suy ra: Qbù = 1711.792 * (0.75 – 0.33) = 718.952 (kVAr) Theo dung lượng bù thực tế hãng sản xuất ta chọn 12 tụ loại KC2-1,05-602Y1 có điên áp định mức 1.05 kV (Liên xô), tụ có dung lượng 60 (KVAr), phân bố biến áp tụ  Chọn CB cho tủ tụ bù Ta có dung lượng bù tự động trạm là: Qbù = x 60 = 360 kVAr Dòng điện định mức qua tụ là: I dm = Qbu ∗ U dm = 360 ∗ 0.38 = 546.96( A) Vì ta sử dụng điều khiển 12 cấp nên dòng định mức qua CB là: I dm = SVTH: Trần Trung Trực Lớp: 53D - DT 546.96 = 45.58( A) 12 Khoa: Điện - Điện Tử 93 Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Ngọc Soạn Theo tính toán ta chọn CB loại MCCB ABE 103b 50A hãng LG Bảng 6.15: Các thông số MCCB ABE 103b 50A TÊN MCCB ABE 103b 50A Trong đó: SỐ CỰC U (V) 415 Iđm (A) 50 Icu (kA) 14 Iđm: dòng định mức Icu: dòng cắt U: điện áp định mức Sơ đồ nối dây (Xem vẽ NL) - Ngoài ta thấy xưởng khí có công suất lớn mà cosϕ lại nhỏ (cosϕ = 0.673) nên ta cần bù để nâng cao hệ số Px =89.153 (kW) Dung lượng bù xác định theo công thức sau: Qbù = P(tg φ1 - tg φ2) cos φ1 = 0.673 ⇒ tgφ1 = 1.099 Hệ số công suất ta cần nâng cao: cosφ2 = 0.95 ⇒ tgφ2 = 0.33 Suy ra: Qbù = 89.153 * (1.099 – 0.33) = 69.020 (kVAr) Theo dung lượng bù thực tế hãng sản xuất ta chọn tụ loại KC2-0,38-363Y3, tụ có dung lượng 36 (KVAr)  Chọn CB cho tủ tụ bù Ta có dung lượng bù tự động tủ là: Qbù =3 x 36 = 108 kVAr Dòng điện định mức qua tụ là: SVTH: Trần Trung Trực Lớp: 53D - DT Khoa: Điện - Điện Tử 94 Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Ngọc Soạn I dm = Qbu ∗ U dm = 108 ∗ 0.38 = 164( A) Vì ta sử dụng điều khiển cấp nên dòng định mức qua CB là: I dm = 164 = 54.69( A) Theo tính toán ta chọn CB loại MCCB Panasonic 3P 60A/10kA hãng Panasonic Bảng 6.16: Các thông số MCCB Panasonic 3P 60A TÊN MCCB MCCB Panasonic 3P 60A SVTH: Trần Trung Trực Lớp: 53D - DT SỐ CỰC U (V) 415 Iđm (A) 60 Icu (kA) 10 Khoa: Điện - Điện Tử 95 Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Ngọc Soạn CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KINH TẾ KỸ THUẬT 7.1 TÍNH TOÁN TỔN THẤT CÔNG SUẤT VÀ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG CỦA BA TRẠM BIẾN ÁP CŨ 7.1.1 Tính toán tổn thất công suất Trạm T120 Công suất định mức : Sđm= 400kVA Stt= 749.22kVA Điện áp không tải phía cao : 22kV Điện áp không tải phía hạ : 0.4kV Tổn hao không tải: ∆ P0= 0.84 kW Tổn hao ngắn mạch: ∆PN = 5.75 kW Dòng điện không tải: I0% = 2% Điện áp ngắn mạch MBA: UN% = 4% Tổn thất công suất phản kháng: ∆Q0 = =400= (kVAr) Tổn thất công suất phản kháng ngắn mạch ∆QN = =400 = 16 (kVAr) Tổn thất toàn ∆Ptb = ∆P’0 + ∆P’N x Trong đó: ∆P’0: Tổn thất công suất tác dụng không tải kể phần công  - suất phản kháng gây ra, (kW).∆P’0 = ∆P0 +kkt ∆Q0 ∆P’N: Tổn thất công suất tác dụng ngắn mạch kể phần công suất phản kháng gây ra, (kW) ∆P’N = ∆PN +kkt ∆QN Với kkt : Dung lượng kinh tế công suất phản kháng có giá trị từ 0.02 - 0.15 Ta chọn kkt = 0.12 Do đó: ∆P’0 = ∆P0 +kkt ∆Q0= 0.84 + 0.128 = 1.8 (kW) ∆P’N = ∆PN +kkt ∆QN =5.75 + 0.12 16 = 7.67 (kW) Suy ra: ∆Ptb = ∆P’0 + ∆P’N x2 = 1.8+ 7.67*2= 28.71 (kW)  Trạm T121 Công suất định mức : Sđm= 630kVA SVTH: Trần Trung Trực Lớp: 53D - DT Khoa: Điện - Điện Tử 96 Đồ án tốt nghiệp - GVHD: ThS Nguyễn Thị Ngọc Soạn Stt= 543.47 kVA Điện áp không tải phía cao : 22kV Điện áp không tải phía hạ : 0.4kV Tổn hao không tải : ∆ P0= 0.787 kW Tổn hao ngắn mạch :∆PN = 6.5kW Dòng điện không tải: I0% = 2% Điện áp ngắn mạch MBA : UN% = 4% Tổn thất công suất phản kháng: ∆Q0 = =630= 12.6 (kVAr) Tổn thất công suất phản kháng ngắn mạch ∆QN = =4630 = 25.2 (kVAr) Tổn thất toàn ∆Ptb = ∆P’0 + * ∆P’N x Trong đó: ∆P’0 : Tổn thất công suất tác dụng không tải kể phần công suất phản kháng gây ra, (kW).∆P’0 = ∆P0 +kkt ∆Q0 ∆P’N : Tổn thất công suất tác dụng ngắn mạch kể phần công suất phản kháng gây ra, (kW).∆P’N = ∆PN +kkt ∆QN Với kkt : Dung lượng kinh tế công suất phản kháng có giá trị từ 0.02 - 0.15 Ta chọn kkt = 0.12 Do đó: ∆P’0 = ∆P0 +kkt ∆Q0= 0.787 + 0.1212.6 = 2.299 (kW) ∆P’N = ∆PN +kkt ∆QN =6.5 + 0.12 25.2 = 9.524 (kW) Suy ra: ∆Ptb = ∆P’0 + ∆P’N x = 2.299+ 9.524 x 2= 9.18 (kW)  Trạm T122 Công suất định mức : Sđm= 630kVA Stt= 113.699 kVA Điện áp không tải phía cao : 22kV Điện áp không tải phía hạ : 0.4kV Tổn hao không tải : ∆ P0= 0.787 kW Tổn hao ngắn mạch :∆PN = 6.5kW Dòng điện không tải: I0% = 2% Điện áp ngắn mạch MBA : UN% = 4% Tổn thất công suất phản kháng: ∆Q0 = =630= 12.6 (kVAr) Tổn thất công suất phản kháng ngắn mạch SVTH: Trần Trung Trực Lớp: 53D - DT Khoa: Điện - Điện Tử 97 Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Ngọc Soạn ∆QN = =630 = 25.2 (kVAr) Tổn thất toàn ∆Ptb = ∆P’0 + ∆P’N x Trong đó: ∆P’0 : Tổn thất công suất tác dụng không tải kể phần công suất phản kháng gây ra, (kW).∆P’0 = ∆P0 +kkt ∆Q0 ∆P’N : Tổn thất công suất tác dụng ngắn mạch kể phần công suất phản kháng gây ra, (kW).∆P’N = ∆PN +kkt ∆QN Với kkt : Dung lượng kinh tế công suất phản kháng có giá trị từ 0.02 0.15 Ta chọn kkt = 0.12 Do đó: ∆P’0 = ∆P0 +kkt ∆Q0= 0.787 + 0.1212.6 = 2.299 (kW) ∆P’N = ∆PN +kkt ∆QN =6.5 + 0.12 25.2 = 9.524 (kW) Suy ra: ∆Ptb = ∆P’0 + ∆P’N x = 2.299+ 9.524 x 2= 2.6 (kW) 7.1.2 Tổn thất điện máy biến áp Tổn thất điện máy biến áp tính theo công thức: ∆A = ∆P’0 x t +∆P’N x 2x τ Trong đó: t: Thời gian vận hành máy biến áp năm τ: Thời gian chịu tổn thất công suất lớn tính Ta có t= 8760(h), chọn Tmax= 5000 h Theo công thức kinh nghiệm Kezevits: τ= (0.124 +Tmax x 10-4)2 x 8760 = (0.124+ 5000 x 10-4)2 x 8760 = 3410 (h)  Trạm T120 ∆A = ∆P’0 x t + ∆P’N x 2x τ SVTH: Trần Trung Trực Lớp: 53D - DT Khoa: Điện - Điện Tử 98 Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Ngọc Soạn = 1.8 x 8760 + 7.67 x x 3410 = 107526.96 (kWh) Trạm T121  ∆A = ∆P’0 x t + ∆P’N x x τ = 2.299 x 8760 + 9.524 x x 3410 = 44307.41 (kWh) Trạm T122 ∆A = ∆P’0 x t + ∆P’N x x τ = 2.299 x 8760 + 9.524 x x 3410 = 21197.04 (kWh)  7.2 TÍNH TOÁN TỔN THẤT CÔNG SUẤT VÀ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG CỦA TRẠM BIẾN ÁP 7.2.1 Tính tổn thất công suất máy biến áp Máy biến áp công ty ABB chế tạo có dung lượng 1000kVA có thông số sau: - Điện áp không tải phía cao : 22kV Điện áp không tải phía hạ : 0.4kV Tổn hao không tải : ∆ P0= 1.75 kW Tổn hao ngắn mạch :∆PN = 13 kW Dòng điện không tải: I0% = 5% Điện áp ngắn mạch MBA : UN% = 5% Tổn thất công suất phản kháng: ∆Q0 = =1000 = 50 (kVAr) Tổn thất công suất phản kháng ngắn mạch ∆QN = =1000 = 50 (kVAr) Tổn thất toàn ∆Ptb = n x ∆P’0 + x ∆P’N x Trong đó: ∆P’0 : Tổn thất công suất tác dụng không tải kể phần công suất phản kháng gây ra, (kW).∆P’0 = ∆P0 +kkt ∆Q0 ∆P’N : Tổn thất công suất tác dụng ngắn mạch kể phần công suất phản kháng gây ra, (kW).∆P’N = ∆PN +kkt ∆QN SVTH: Trần Trung Trực Lớp: 53D - DT Khoa: Điện - Điện Tử 99 Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Ngọc Soạn Với kkt : Dung lượng kinh tế công suất phản kháng có giá trị từ 0.02 0.15 Ta chọn kkt = 0.12 Do đó: ∆P’0 = ∆P0 +kkt ∆Q0= 1.75 + 0.1250 = 7.75 (kW) ∆P’N = ∆PN +kkt ∆QN =13 + 0.12 50 = 19 (kW) Suy ra: ∆Ptb = n x ∆P’0 + x ∆P’N x = x 7.75+ x 19 x 2= 31.277 (kW) 7.2.2 Tổn thất điện máy biến áp Tổn thất điện máy biến áp tính theo công thức: ∆A = n x ∆P’0 x t + x ∆P’N x x τ Trong đó: t: Thời gian vận hành máy biến áp năm τ: Thời gian chịu tổn thất công suất lớn tính Ta có t= 8760(h), chọn Tmax= 5000 h Theo công thức kinh nghiệm Kezevits: τ= (0.124 +Tmax x 10-4)2 x 8760 = (0.124+ 5000 x 10-4)2 x 8760 = 3410 (h) Do MBA đặt song song nên: ∆A = n x ∆P’0 x t + x ∆P’N x x τ = 2x7.75 x 8760 + x19 x x 3410 = 189581.84(kWh) Từ kết tính toán trên, ta có bảng so sánh tổn thất điện tổn thất công suất Bảng 6.17: Bảng so sánh tổn thất điện tổn thất công suất Trạm BA Tổn thất điện (kWh) Tổn thất công suất (kW) SVTH: Trần Trung Trực Lớp: 53D - DT Khoa: Điện - Điện Tử 100 Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Ngọc Soạn Trạm BA cũ 173031.41 40.49 Trạm BA 189581.84 31.277 7.3 ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CÁC TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT KHÁC Việc thiết kế tính toán theo tiêu chuẩn IEC mang lại an toàn độ tin cậy cao so với mạng điện cũ trường Tổn thất công suất trạm biến áp thiết kế thấp tổn thất công suất ba trạm biến áp cũ Tổn thất điện cao không nhiều so với ba trạm biến áp cũ Với hệ thống mạng điện thiết kế giảm thiểu khả điện khu vực hệ thống cũ Hai máy biến áp làm việc song song tránh trường hợp điện Khi MBA gặp cố hạ áp nối tắt qua CB, MBA lại vẫn đảm bảo cung cấp điện cho toàn trường trình khắc phục cố SVTH: Trần Trung Trực Lớp: 53D - DT Khoa: Điện - Điện Tử 101 Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Ngọc Soạn KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ  KẾT LUẬN Theo đồ mặt cho thấy diện tích đất trường Đại học Nha Trang trống không nhiều nên việc nghiên cứu, thiết kế cung cấp điện mang tính ổn định lâu dài Sau thời gian tìm hiểu, nghiên cứu nhận giúp đỡ bạn bè thầy cô, đặc biệt cô Nguyễn Thị Ngọc Soạn, em hoàn thành đồ án tốt nghiệp thời hạn với nội dung sau: - Hiểu rõ hệ thống cung cấp điện toàn trường - Khảo sát thực trạng vẽ lại hệ thống cung cấp điện khu giảng đường, - thí nghiệm, ký túc xá… Giới thiệu phần mềm EXCEL tiêu chuẩn IEC Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho Trường Đại học Nha Trang Do trình độ nhận thức kiến thức nhiều hạn chế nên chắn đề tài nhiều sai sót, em mong đóng góp ý kiến thầy cô giáo bạn để em rút kinh nghiệm cho thân hoàn thiện KIẾN NGHỊ  Do thời gian thực đề tài có hạn nên kết đạt em xin đề xuất số ý kiến sau: - Dùng phần mềm Ecodial để tính toán, thiết kế tối ưu hệ thống điện toàn trường Lập dự toán kinh phí tổ chức thi công SVTH: Trần Trung Trực Lớp: 53D - DT Khoa: Điện - Điện Tử 102 Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Ngọc Soạn TÀI LIỆU THAM KHẢO Phan Thị Thanh Bình, Dương Lan Hương, Phan Thị Thu Vân, Hướng dẫn đồ án môn học thiết kế cung cấp điện, Nhà xuất Đại học Quốc Gia, TP.Hồ Chí Minh Trần Phúc Khang, Đồ án “Thiết kế trạm biến áp” Đàm Quang Ngọc(2010), Đồ án “Thiết kế tối ưu mạng điện trường đại học nha trang” TS.Trần Tiến Phức(2011), “Nghiên cứu giải pháp nâng cao độ an toàn tiêt kiệm điện lưới điện hạ sở trường Đại học Nha Trang” ThS.Nguyễn Thị Ngọc Soạn(2012), Bài giảng “An toàn điện” Schneider (2000), “Hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn IEC”, Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật, Hà Nội http://vi.wikipedia.org/wiki/%E1%BB%A6y_ban_k%E1%BB%B9_thu %E1%BA%ADt_%C4%91i%E1%BB%87n_qu%E1%BB%91c_t%E1%BA %BF truy cập cuối ngày 12/6/2015 http://vforum.vn/diendan/showthread.php?5664-Giao-trinh-hoc-Excel-2010Tieng-Viet-Mediafire truy cập cuối ngày 12/6/2015 SVTH: Trần Trung Trực Lớp: 53D - DT Khoa: Điện - Điện Tử ... đề tài: Sử dụng phần mềm EXCEL để thiết kế cung cấp điện cho trường Đại học Nha Trang mục đích tìm hiểu, nắm vững kiến thức thiết kế lại hệ thống cung cấp điện cho Trường Đại học Nha Trang Đề... thiết kế hệ thống cung cấp điện theo tiêu chuẩn IEC Chương 4: Giới thiệu phần mềm EXCEL Chương 5: Khảo sát hệ thống điện Trường Đại học Nha Trang Chương 6: Thiết kế mạng điện Trường Đại học Nha. .. Bộ tiêu chuẩn điện kỹ thuật (chuẩn hoá quốc tế IEC) bao gồm 6500 tiêu chuẩn thiết kế, lắp đặt hệ thống điện Những tiêu chuẩn IEC xếp theo dãy số từ 6000 đến 79999 Ví dụ IEC 60432 Bộ tiêu chuẩn