HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM KHOA CƠ ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: “THIẾT KẾ CẢI TẠO LƯỚI ĐIỆN Xà CAO DƯƠNG, HUYỆN THANH OAI, THÀNH PHỐ HÀ NỘI Sinh viên thực : VŨ TRUNG THÀNH Mã sinh viên : 603093 Lớp : K60HTDB Giáo viên hướng dẫn : TS NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG HÀ NỘI – 2021 LỜI CẢM ƠN Lời em muốn bày tỏ lòng biết ơn chân thành em tới thầy cô giáo giảng dạy dẫn dắt em năm vừa qua Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn thầy giáo, TS Nguyễn Xuân TrườngGiảng viên Khoa Cơ Điện – Học viện Nông Nghiệp Việt Nam trực tiếp hướng dẫn, bảo giúp đỡ em suốt trình thực tập thực đề tài Em xin chân thành cảm ơn tập thể thầy cô giáo môn Hệ thống điện – Khoa Cơ Điện, Học viện Nông nghiệp Việt Nam tạo điều kiện giúp đỡ em thời gian vừa qua Em xin gửi lời cảm ơn tới tập thể Công ty điện lực huyện Thanh Oai nhiệt tình giúp đỡ em suốt thời gian thực tập Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè người thân động viên, khích lệ đóng góp ý kiến quý báu để em hoàn thành đồ án Hà Nội, ngày 11 tháng 03 năm 2021 Sinh viên Vũ Trung Thành i MỤC LỤC MỤC LỤC ii DANH MỤC BẢNG iv DANH MỤC HÌNH vi DANH MỤC VIẾT TẮT vii MỞ ĐẦU vii CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, Xà HỘI VÀ PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN KINH TẾ Xà CAO DƯƠNG, HUYỆN THANH OAI, THÀNH PHỐ HÀ NỘI 1.1 Đặc điểm tự nhiên, xã hội 1.1.1 Đặc điểm tự nhiên 1.1.2 Đặc điểm kinh tế xã hội 1.2 Phương hướng phát triển kinh tế, xã hội địa phương CHƯƠNG 2: HIỆN TRẠNG LƯỚI ĐIỆN VÀ TÌNH TRẠNG CUNG CẤP ĐIỆN CỦA Xà CAO DƯƠNG, HUYỆN THANH OAI, THÀNH PHỐ HÀ NỘI 2.1 Đường dây trung áp 2.2 Trạm biến áp 2.3 Đường dây hạ áp 2.4 Đánh giá chung lưới điện xã CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN PHỤ TẢI 3.1 Cơ sở lý thuyết 3.2 Tính tốn phụ tải 3.2.1 Phụ tải sinh hoạt 3.2.2 Phụ tải động lực 14 3.2.3 Phụ tải công cộng 17 3.3 Tổng hợp phụ tải 25 3.4 Dự báo phụ tải xã đến năm 2025 29 ii 3.4.1 Dự báo phụ tải sinh hoạt 29 3.4.2 Dự báo phụ tải động lực 33 3.4.3 Dự báo phụ tải công cộng 34 3.5 Tổng hợp dự báo phụ tải đến năm 2025 37 CHƯƠNG 4: PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ CẢI TẠO LƯỚI ĐIỆN Xà CAO DƯƠNG, HUYỆN THANH OAI, THÀNH PHỐ HÀ NỘI 39 4.1 Phương án cải tạo 39 4.1.1 Một số yêu cầu thiết kế cải tạo 39 4.1.2 Phương án thiết kế cải tạo 40 4.1.3 Tính tốn lựa chọn trạm biến áp 41 4.1.4 Tính tốn độ lệch điện áp 42 4.3 Tính tốn lựa chọn kiểm tra tiết diện dây dẫn mạng cao áp 47 4.4 Tính tốn lựa chọn kiểm tra tiết diện dây dẫn mạng hạ áp 48 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN NGẮN MẠCH VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ 54 5.1 Tính tốn ngắn mạch 54 5.1.1 Tính ngắn mạch điểm N1 22 kV 54 5.1.2 Tính ngắn mạch phía hạ áp 0,4 kV 57 5.2 Lựa chọn thiết bị 58 5.2.1 Chọn thiết bị cao áp 58 5.2.2 Chọn thiết bị hạ áp 65 CHƯƠNG 6: TÍNH TỐN NỐI ĐẤT 71 6.1 Tiếp địa cho trạm biến áp 71 6.2 Tiếp địa lặp lại 73 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 76 1.Kết luận 76 Kiến nghị 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO 78  iii DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Thông số trạm biến áp công suất Bảng 2.2 Tổng hợp kết cấu đường dây hạ Bảng 3.1: Số liệu thống kê phụ tải điện 30 hộ gia đình điều tra 12 Bảng 3.2: Tổng hợp công suất tính tốn phụ tải sinh hoạt 14 Bảng 3.3: Bảng thống kê phụ tải động lực xã Cao Dương 15 Bảng 3.4: Bảng tính tốn phụ tải động lực TBA Cao Dương 16 Bảng 3.5: Tổng hợp cơng suất tính tốn phụ tải động lực 17 Bảng 3.6: Số liệu thống kê phụ tải công cộng xã Cao Dương 18 Bảng 3.7: Hệ số đồng thời phụ tải dịch vụ, công cộng 24 Bảng 3.8: Cơng suất tính tốn phụ tải cơng cộng trạm Cao Dương 25 Bảng 3.9: Tổng hợp cơng suất tính tốn phụ tải cơng cộng 25 Bảng 3.10: Bảng tổng hợp công suất xã Cao Dương 27 Bảng 3.11: Bảng cosφ phụ thuộc vào tỷ lệ Pn/Pd 27 Bảng 3.10: Bảng tính tốn Pn∑ / P∑đ 27 Bảng 3.13: Bảng công suất tính tốn TBA 28 Bảng 3.14: Bảng so sánh công suất 29 Bảng 3.15: Số liệu thống kê điện sinh hoạt giai đoạn 2015-2019 30 Bảng 3.16: Cơng suất tính tốn hộ gia đình giai đoạn 2015-2019 30 Bảng 3.16: Cơng suất tính tốn hộ giai đoạn 2015-2019 31 Bảng 3.17: Công suất tính tốn hộ gia đình từ năm 2020-2025 32 Bảng 3.18: Số hộ năm 2025 xã Cao Dương 32 Bảng 3.19: Số hộ dự báo năm 2025 xã Cao Dương 32 Bảng 3.20: Tổng hợp cơng suất nhóm phụ tải sinh hoạt năm 2025 33 Bảng 3.21: Kết dự báo phụ tải động lực năm 2025 xã Cao Dương 34 Bảng 3.22: Suất tiêu thụ điện cho phụ tải công cộng 35 Bảng 3.23: Dự báo công suất chiếu sáng đèn đường xã Cao Dương 35 iv Bảng 3.24: Tính tốn phụ tải cơng cộng dự báo đến năm 2025 36 Bảng 3.25: Tổng hợp phụ tải dự báo đến năm 2025 xã Cao Dương 36 Bảng 3.26: Bảng cosφ phụ thuộc vào tỷ lệ Pn/Pd 37 Bảng3.27: Tổng công suất dự báo TBA đến năm 2025 37 Bảng 3.28: Bảng tổng hợp công suất TBA kết dự báo đến năm 2025 37 Bảng 4.1 Công suất đường dây 43 Bảng 4.2: Bảng tính độ lệch điện áp 46 Bảng 4.3: Bảng thống kê số hộ, chiều dài đường dây hạ áp 49 Bảng 4.4: Bảng thống kê số hộ ứng với vị trí điểm tải 49 Bảng 4.4: Bảng tiết diện tính tốn trạng TBA Cao Dương 52 Bảng 5.1: Thông số kỹ thuật chống sét van 62 Bảng 5.2: Các điều kiện chọn cầu chì tự rơi 63 Bảng 5.3 Bảng thông số kỹ thuật cầu chì tự rơi 63 Bảng 5.4: Các đại lượng kiểm tra cầu chì tự rơi 64 Bảng 5.5 Thông số kỹ thuật dao cách ly 65 Bảng 5.6: Các điều kiện lựa chọn kiểm tra góp 66 Bảng 5.7: Kiểm tra góp 67 Bảng 5.8: Thông số Aptomat tổng 68 Bảng 5.9: Kiểm tra Aptomat tổng 68 Bảng 5.10: Thông số Aptomat lộ 68 Bảng 5.11: Kiểm tra Aptomat lộ 69 Bảng 5.12: Bảng thơng số máy biến dịng 70 Bảng 5.13 Thông số chống sét van hạ áp 70  v DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Bản đồ xã Cao Dương – Thanh Oai Hình 3.1: Đồ thị thực nghiệm cơng suất tính tốn trung bình hộ 30 Hình 4.1: Sơ đồ lưới điện lộ 460 E1.39 42 Hình 4.2: Sơ đồ thay lộ trạm biến áp Cao Dương 50 Hình 4.3: Sơ đồ thay lộ trạm biến áp Cao Dương 51 Hình 5.1: Sơ đồ nguyên lí 55 Hình 5.2: Sơ đồ thay 55 Hình 5.3 Hình Sơ đồ ngắn mạch hạ áp 57 Hình 6.1: Sơ đồ hệ thống cọc nối đất 73 vi DANH MỤC VIẾT TẮT TBA Trạm biến áp MBA Máy biến áp TBĐ Thiết bị điện TBATT Trạm biến áp thay TBA TG Trạm biến áp trung gian UBND Uỷ ban nhân dân THCS, TH Trung học sở, tiểu học vii MỞ ĐẦU Trong nghiệp công nghiệp hóa đại hóa đất nước ngành lượng ngành giữ vai trò quan trọng kinh tế quốc dân Nó coi địn bẩy thúc đẩy kinh tế, văn hóa khoa học phát triển Trong ngành lượng điện chiếm vai trò quan trọng chủ yếu so với dạng lượng khác có nhiều ưu điểm như: cung cấp nhanh chóng, thường xuyên, liên tục, sử dụng thuận tiện dễ dàng Điện tiêu đánh giá phát triển quốc gia hay khu vực Do phát triển ngày nhanh phụ tải nên việc phát triển xây dựng nguồn điện trạm biến áp chưa đáp ứng nhu cầu phụ tải Bên cạnh việc cải tạo lưới điện chưa triệt để dẫn đến chất lượng điện khơng cao Xuất phát từ nhu cầu thực tế đó, tiến hành thực đề tài :“Thiết kế cải tạo lưới điện xã Cao Dương, huyện Thanh Oai, thành phố Hà Nội ” Đề tài giúp em nâng cao kĩ năng, củng cố kiến thức tiếp thu trình học tập Với cố gắng thân giúp đỡ thầy TS Nguyễn Xuân Trường thầy cô môn Hệ thống điện tồn thể cán cơng nhân viên Điện lực Thanh Oai giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Nội dung đồ án gồm chương: Chương 1: Đặc điểm tự nhiên, xã hội phương hướng phát triển kinh tế xã hội xã Cao Dương, huyện Thanh Oai, thành phố Hà Nội Chương 2: Hiện trạng lưới điện tình trạng cung cấp điện xã Cao Dương, huyện Thanh Oai, thành phố Hà Nội Chương 3: Tính tốn phụ tải Chương 4: Phương án thiết kế, cải tạo lưới điện xã Cao Dương, huyện Thanh Oai, thành phố Hà Nội Chương 5: Tính tốn ngắn mạch lựa chọn thiết bị Chương 6: Tính tốn nối đất CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, Xà HỘI VÀ PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN KINH TẾ Xà CAO DƯƠNG, HUYỆN THANH OAI, THÀNH PHỐ HÀ NỘI 1.1 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, Xà HỘI 1.1.1 Đặc điểm tự nhiên a Vị trí địa lý Xã Cao Dương xã phía nam huyện Thanh Oai, huyện thuộc thành phố Hà Nội, xã có tỉnh lộ 429 chạy qua, giao thơng lại bn bán thuận lợi Phía Bắc giáp với xã sơng Đáy Phía Đơng giáp với xã Phương Trung, huyện Thanh Oai Phía Nam giáp với xã Dân Hịa, huyện Thanh Oai Phía Tây giáp với xã Xuân Dương, huyện Thanh Oai b Hành - Diện tích xã Cao Dương 4,62 km2 - Theo số liệu thống kê năm 2019 tồn xã có: 11836 nhân khẩu, với 3096 hộ sinh sống thôn: thôn Mục Xá, thôn Thị Nguyên, thôn Cao Xá, thôn Áng Phao, thơn Mới, thơn Bến: c Địa hình - Cao Dương xã đồng bằng, khơng có đồi núi, khơng có địa hình thấp d Khí hậu Xã Cao Dương nằm vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa Đơng Bắc Bộ Một năm có hai mùa rõ rệt: + Mùa hè: Nóng ẩm, mưa nhiều kéo dài từ tháng đến tháng 10 Nhiệt độ cao 41 độ C vào khoảng tháng 6, tháng + Mùa đông: Lạnh, khô thường kéo dài từ tháng 11 năm trước tới hết tháng năm sau Nhiệt độ thấp độ C vào khoảng tháng 1, tháng 2 Bảng 5.4: Các đại lượng kiểm tra cầu chì tự rơi Đại lượng chọn kiểm tra Kết Điện áp định mức, kV UđmCC = 22(kV) UđmLĐ =22(kV) Dòng điện định mức A IđmCC = 100(A)  Icb = 8,39(A) Dòng điện cắt định mức CC, kA Icđm = 12 (kA)  I=IN1 =6,83 (kA) Công suất cắt định mức, MVA Scđm = 22.12  S = 22.7,37  Cầu chì tự rơi chọn thỏa mãn điều kiện e Dao cách ly Dao cách ly có nhiệm vụ cách ly phụ cho sửa chữa, kiểm tra Điều kiện chọn dao cách ly sau: UđmDCL UđmLĐ; IdmDCL Icb; Iđ.đm ixk; Inh.dm I Trong đó: UđmDCL, UđmLĐ : Điện áp định mức dao cách ly lưới điện IđmDCL: Dòng điện định mức dao cách ly Icb: Dòng điện làm việc lớn qua dao cách ly Id đm, Inh đm: Dòng ổn định động dòng ổn định nhiệt định mức dao cách ly tqđ: Thời gian quy đổi, lấy thời gian tồn ngắn mạch, tức thời gian cắt ngắn mach (t = 0,5s) tnh.đm: Thời gian ổn định định mức I∞: Dòng ngắn mạch vơ Vì ngắn mạch coi xa nguồn nên I∞= IN 64 Dòng điện lâu dài lớn qua dao cách ly dòng tải máy biến áp Trong cao điểm cho phép máy biến áp tải 25% dòng điện cưỡng là: 𝐼 𝐼 1,25 𝐼 1,25 320 √3 22 8,4 𝐴 Căn vào điều kiện ta chọn dao cách ly đặt ngồi trời Liên Xơ chế tạo (tra theo bảng 4.3, PL4 sách Thiết kế phần điện TBA) Bảng 5.5 Thông số kỹ thuật dao cách ly Loại Uđm(kV) Iđm(A) Icdm(kA) Inhdm(kA) 36 630 64 20 PHA35/630 5.2.2 Chọn thiết bị hạ áp a Chọn hạ áp Thanh góp cịn gọi hay dẫn Thanh góp dùng tủ phân phối, tủ động lực hạ áp, tủ máy cắt, trạm phân phối nhà, trời cao áp, với tủ điện hạ áp phần trạm phân phối nhà, dùng góp cứng, với trạm phân phối ngồi trời thường dùng góp mềm Người ta chế tạo góp nhiều chủng loại, kiểu dáng Có góp đồng nhơm Thanh góp nhơm thường dung với dịng điện nhỏ (200 đến 300A), góp đồng dùng cho trị số dịng điện Thanh góp chọn theo điều kiện phát nóng cho phép (hoặc theo mật độ kinh tế dòng điện) kiểm tra theo điều kiện ổn định động ổn định nhiệt dòng ngắn mạch 65 Bảng 5.6: Các điều kiện lựa chọn kiểm tra góp Đại lượng chọn kiểm tra Kết Điện phát nóng lâu dài cho phép (A) K1.K2.IcpIcb Khả ổn định động (kG/cm) cptt Khả ổn định nhiệt (mm2) F.I tqd Trong đó: K1 =1 với góp đặt đứng K1 = 0,95 với góp đặt ngang K2 – hệ số điều chỉnh nhiệt độ theo môi trường cp - ứng suất cho phép vật liệu làm góp Với góp đồng lấy σcp = 1400 kG/cm2 Với góp nhơm lấy σcp = 700 kG/cm2 tt - ứng suất tính tốn, suất góp tác dụng lực điện động dòng ngắn mạch tt = M W (kG/m3) M – mơmen uốn tính tốn M= Ftt l (kG.cm) 10 Ftt: Lực tính tốn tác dụng dịng ngắn mạch Ftt = 1,76.102.l.i xk a (kG) Với: l – Khoảng cách hai sứ liền môt pha (thường lấy l= 80 (cm) a – Khoảng cách pha 50 (cm) 66 ixk: Dòng xung kích ngắn mạch pha W: Mơ men chống uốn loại dẫn, kGm Dòng điện lớn qua góp dịng định mức máy biến áp: IđmBA = đ √ √ , đ = 461,88 (A) Chọn góp đồng, tiết diện chữ nhật M30x4 có Icp = 475 (A) tra bảng 7.2Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện Ftt = 1, 76.10 2.l i xk = 8,99 (kG) a Ta có: ixk = ixk2 = kxk IN2 =√2 1,8.7,21 18,35(kA) Mơmen uốn tính tốn: M= Ftt l = 10 , 146,82(kG.cm) Chọn dẫn hình chữ nhật (30x4 mm), đặt ngang W= 4.30 bh = = 600 (mm3) = 0,6 (cm3) 6 Vậy ta có: tt = M = 244,71 (kG/cm2) W Với:  = tqd = tc= 0,8s kết góp cho bảng Bảng 5.7: Kiểm tra góp Đại lượng chọn kiểm tra Kết Điện phát nóng lâu dài cho phép (A) K1.K2.Icp=0,95.0,88.475≥Icb=360,8A Khả ổn định động (kG/cm) cp =1400 tt =244,71 Khả ổn định nhiệt (mm2) F= 120.I tqd =38,69 67 b Chọn aptomat Áp tô mát tổng thiết bị đóng cắt điện dùng để bảo vệ tải chống ngắn mạch Dòng điện định mức biến áp Cao Dương 9: S đm IđmBA= IttL1 = IttL2 = U đm = √ , = 461,88(A) , √ √ , , √ √ , , , = 112,01 (A) = 280,04 (A) Chọn aptomat tổng: IđmAT IđmBAChọn aptomat tổng LG chế tạo (bảng 3.2 sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện) có thơng số sau: Bảng 5.8: Thông số Aptomat tổng Loại 1200AF Số cực ABS1203 Uđm(V) 600 Iđm(A) 1000 INmax 45 Bảng 5.9: Kiểm tra Aptomat tổng Đại lượng chọn kiểm tra Kết Điện áp định mức Aptomat (V) UdmA=600≥Udmlđ=220 (V) Dòng điện định mức Aptomat (A) IđmA =1000 Itt =461,88 (A) Dòng điện cắt định mức Aptomat IcđmA= 45IN=7,21 Chọn aptomat cho lộ: IđmL2 IttL1 Chọn aptomat LG chế tạo có thơng số sau: Bảng 5.10: Thơng số Aptomat lộ Loại Số cực Uđm(V) Iđm(A) INmax 400AF ABS403a 600 300 40 68 Bảng 5.11: Kiểm tra Aptomat lộ Đại lượng chọn kiểm tra Kết Điện áp định mức Aptomat (V) UdmA=600≥Udmlđ=220 (V) Dòng điện định mức Aptomat (A) IđmA =300 Itt =280,04 (A) Dòng điện cắt định mức Aptomat IcđmA= 40IN=7,21(A) c Kiểm tra cáp từ MBA đến tủ điện phân phối Kiểm tra khả ổn định nhiệt dòng ngắn mạch: (5.15) F  * IN* t Với dòng ngắn mạch MBA 320 kVA là: I(3)N = 7,21 kA, chọn  = 6, 𝑡 = 0,8 Thay vào công thức (5.15): F = 120> 6.7,21 0,8 =38,69 mm2 Vậy chọn cáp CU/XLPE/PVC (3x120) - 0,6/1kV thoả mãn điều kiện d Máy biến dịng Tính chọn máy biến dòng TBA Cao Dương Dòng điện lớn qua máy biến dòng: IđmB = Iđm = S đm = U đm √ , = 461,88(A) - Điều kiện chọn máy biến dòng: + Điện áp định mức: SC U dmBI  U dmLD SC + Dòng sơ cấp định mức: I dmBI  I cb + Điều kiện ổn định động: kd  ixk 2.I dmBI 69 + Điều kiện ổn định nhiệt: k nh  I  tqd I dmBI tdmnh Từ điều kiện chọn máy biến dong ta chọn máy biến dịng hạ áp cơng ty đo Điện Hà Nội sản xuất, các thông số BI cho bảng 5.12 có thơng số sau: Bảng 5.12: Bảng thơng số máy biến dịng Loại Uđm (V) Iđm (A) ITC (A) Số vòng sơ cấp Dung lượng (VA) Cấp xác BD15/1 600 1000 15 0,5 e Chọn chống sét van Chống sét van chọn theo cấp điện áp Uđm = 400V Vậy ta chọn chống sét van hạ GZ – 500V Công ty TNHH thiết bị điện Quốc An sản xuất Có thơng số kỹ thuật sau: Bảng 5.13 Thông số chống sét van hạ áp Loại Uđm (V) Uphóng (kV) Irị (μA) Rcách điện (MΩ) GZ - 500 380 1,2 – 2,1 ≤10 ≥10 f Các thiết bị đo lường mạng hạ áp Các thiết bị đo lường trạm biến áp chọn theo điện áp dòng định mức: - đồng hồ đo điện áp : loại điện tử, cấp xác 1,5; điện áp – 450V - đồng hồ đo dịng điện: – 1000/5A - cơng tơ hữu cơng pha: dịng định mức 50A - máy biến dịng có hệ số biến đổi 1000/5A 70 CHƯƠNG 6: TÍNH TỐN NỐI ĐẤT 6.1 TIẾP ĐỊA CHO TRẠM BIẾN ÁP Trạm biến áp xây trạm treo Cọc tiếp địa TBA dài 2,5m làm thép góc có kích thước 63x63x6 chơn sâu 0,7m Các cọc tiếp địa nối với dẹt có kích thước 40x4 chơn sâu 0,8m Điện trở suất đất ρ = 0,4.104 cm, hệ số thời tiết  = 1,2 với thép góc nối Điện trở nối đất phạm vi an toàn cho phép Rcp = (Ω) Tính điện trở cọc tiếp địa Rtt =  tt   2.l  4.h  l    ln   ln tb 2.3,14.l   d  4.htb  l  (Ω) (6.1) Trong đó: l: chiều dài cọc tiếp địa; l = 2,5 (m) d:đường kính ngồi đẳng trị cọc; d=0,95.b b: bề rộng thép góc; b = 6,3 (cm) htb: Được xác định theo công thức Với: htb = ho + 2,5 l = 0,7 + = 1,95 (m) = 195 (cm) 2 tt = .ρ= 0,4.104.1,2= 0,48.104 () (6.2) (6.3) Thay số vào ta được: 0,48.10   2.250  4.195  250   = 14,54 (Ω)  ln Rtt =   ln 2.3,14.250    4.195  250  Số cọc lý thuyết là: Nlt = R tt 14 ,54   3,64 (cọc) R cp (6.4) Chọn n= cọc Ta bố trí cọc tiếp địa thành dãy Chọn a = khoảng cách điện cực đứng => a = = 1,2 l 2,5 71 Với a = 1,2; nlt= => tra bảng trang 47 giáo trình an tồn điện l Ta có ηc = 0,72; ηthn = 0,80 Số điện cực đứng cần thiết n xét đến hệ số sử dụng ηc là: 14,54 Nc = Rtt = = 5,05 (cọc) Chọn cọc  c Rcp 0,72.4 (6.5) Tính điện trở nối đất cọc tiếp địa có tính đến hệ số sử dụng với số cọc vừa xác định R∑đc = 14 ,54 Rtt = = 3,36 (Ω) c.n 0,72 (6.6) Chọn nối cọc tiếp địa thép dẹt 40x4mm chiều sâu 0,8m nối có: + Chiều dài: L = = 18 (m) =1800 (cm) + Độ chôn sâu: h = ho + b 0,04 = 0,8 + = 0,82 (m) = 82 (cm) 2 (6.7) Điện trở nối đất nối: Rthn =  tt 2l = 0, 48 10 ln 1800 = 4,2 (Ω) ln 2l b.h 82 3,14 1800 (6.8) Điện trở nối đất nối có tính đến hệ số sử dụng nối: R’thn = 4,2 = 5,25 (Ω) 0,8 Điện trở nối đất toàn hệ thống: Rdc R' thn 3,36.5,25 Rđ∑ = = = 2,05 (Ω) ' Rdc R thn 3,36  5,25 (6.9) So sánh Rđ∑ với Rcp ta thấy: Rđ∑ = 2,05 (Ω) < Rcp = (Ω) Vậy hệ thống nối đất tính tốn gồm có cọc nối hàn liên kết cọc với thoả mãn điều kiện điện trở nối đất hệ thống 72 Hình 6.1: Sơ đồ hệ thống cọc nối đất 6.2 TIẾP ĐỊA LẶP LẠI Khác với đường dây trung áp, đường dây hạ áp có đối xứng pha phân bố phụ tải không pha làm suất dịng trung tính Để giảm điện áp cần phải tiến hành nối đất lặp lại Việc nối đất lặp lại phải tuân thủ theo quy định chung Theo quy phạm cần nối lặp lại đoạn dây có chiều dài lớn 100m, với lưới điện hạ áp, khoảng cách cột nhỏ nên tiến hành nối đất lặp lại sau khoảng cột Điện trở nối đất lặp lại chọn Rđll  10  Cọc tiếp địa dùng nối đất bảo vệ đường dây cọc thép góc 63x63x6 dài 2,5m Chôn sâu 0,8m Dây nối chọn thép CT-Ф3 73 Tính điện trở cọc tiếp địa R =  tt   2.l  4.h  l    ln   ln tb 2.3,14.l   d  4.htb  l  (Ω) Trong đó: l: chiều dài cọc tiếp địa; l = 2,5 (m) d: đường kính ngồi đẳng trị cọc; d=0,95.b b: bề rộng thép góc; b = 6,3 (cm) htb: Được xác định theo công thức Với: htb = ho + 2,5 l = 0,8 + = 2,05 (m) = 205 (cm) 2 tt = 0,4.104.1,2 = 0,48.104 () Thay số vào ta được: R = 0,48.104   2.250  4.205  250   = 14,48 (Ω)  ln   ln 2.3,14.250    4.205  250  Số cọc lý thuyết là: N , 1,45(cọc) Chọn n= cọc Ta bố trí cọc tiếp địa thành hàng Chọn a = khoảng cách điện cực đứng => Với a = = 1,2 l 2,5 a = 1,2; nlt= => tra bảng trang 47 giáo trình an tồn điện l Ta có ηc = 0,85 ηthn = 0,77 Số điện cực đứng cần thiết n xét đến hệ số sử dụng ηc là: Nc = Rtt  c Rcp = 14,48 = 1,7  2(cọc) 0,85.10 Tính điện trở nối đất cọc tiếp địa có tính đến hệ số sử dụng với số cọc vừa xác định: R∑đc = 14 , 48 Rtt = = 8,52 (Ω) c.n 0,85 74 Chọn nối cọc tiếp địa thép dẹt 40x4mm chiều sâu 0,8m nối có: + Chiều dài: L = = (m) =600 (cm) + Độ chôn sâu: h = ho + b 0,04 = 0,8 + = 0,82 (m) = 82 (cm) 2 Điện trở nối đất nối: Rthn =  tt 2l = 0,48 10 ln 2.600 = 9,8 (Ω) ln 2l b.h 2.3,14 600 82 Điện trở nối đất nối có tính đến hệ số sử dụng nối: R’thn = 9,8 = 12,72 (Ω) 0,77 Điện trở nối đất toàn hệ thống: Rđ∑ = Rdc R' thn 8,52.12,72 = = 5,15 (Ω) ' Rdc R thn 8,52  12,72 So sánh Rđ∑ với Rcp ta thấy: Rđ∑ = 5,15 (Ω) < Rcp = 10 (Ω) Vậy hệ thống nối đất tính tốn gồm có cọc nối hàn liên kết cọc với thoả mãn điều kiện điện trở nối đất hệ thống Kết luận: Từ kết tính tốn ta chọn tiếp địa cho trạm biến áp tiếp địa phần hạ áp Tiếp địa cho trạm biến áp gồm có cọc vào tiếp địa phần hạ áp gồm có cọc nối hàn liên kết cọc với thoả mãn điều kiện trở nối đất hệ thống, cọc dài 2,5m làm thép góc có kích thước 63x63x6 chôn sâu 0,7m 75 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 1.KẾT LUẬN Trong trình thực đề tài, vốn kiến thức hạn chế hướng dẫn tận tình thầy giáo mơn Hệ Thống Điện – khoa Cơ Điện – Học viện Nông nghiệp Việt Nam, với giúp đỡ cán Điện lực Thanh Oai nỗ lực thân, đặc biệt hướng dẫn tận tình thầy giáo TS Nguyễn Xuân Trường, tơi hồn thành đề tài rút số kết luận sau: Trong chương 1, giúp đỡ UBND xã thu thập tương đối đầy đủ tình hình kinh tế, văn hóa, giáo dục định hướng phát triển xã đến năm 2025 Đây yếu tố cho phần dự báo phụ tải thiết kế cải tạo lưới điện xã Cao Dương Trong chương 2, tiến hành điều tra thông tin đặc điểm nguồn, lưới điện xã, biết đường dây hạ áp cải tạo chưa triệt để, không đảm bảo cho việc cung cấp điện Mặt khác bán kính cấp điện lớn, hệ thống cột xây dựng từ lâu không đảm bảo, nhiều cột nhân dân tự đổ Từ vấn đề đó, lưới điện xã cần cải tạo nâng cấp để đảm bảo tốc độ phát triển đảm bảo việc cấp điện liên tục tin cậy Trong chương 3, dự báo phụ tải tới năm 2025 biết: Công suất lắp đặt MBA không đủ đáp ứng nhu cầu tiêu thụ điện thời điểm tương lai TBA Cao Dương 2, Cao Dương Trong chương 4, xây dựng phương án thiết kế, cải tạo lưới điện hạ áp xã Cao Dương, đồng thời kiểm tra, tính tốn thơng số lưới điện sau thiết kế, cải tạo Trong chương Tính toán ngắn mạch lựa chọn thiết bị trạm thiết bị phía hạ áp Trong chương chọn tiếp địa cho trạm biến áp tiếp địa cho phần hạ áp 76 KIẾN NGHỊ Do thời gian kinh nghiệm hạn chết nên đề tài cịn số thiếu sót, em mong người sau hoàn thiện phần thiếu sót để đưa đề tài áp dụng vào thực tế địa phương Chính em mong người sau hồn thiện phần thiếu sót đề tài sau: - Tính chọn thiết bị tủ hạ áp công tơ đo điện, công tơ đo công suất.v.v - Lựa chọn thiết bị xà, sứ cột điện.v.v - Đưa phương án cấp điện khác để lựa chọn phương án cấp điện tối ưu - Dự toán phần trung áp hạ áp, thiết kế lưới hạ áp v.v Cuối em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ tận tình thầy giáo TS Nguyễn Xuân Trường thầy cô giáo môn Hệ Thống Điện cán Công ty Điện lực Thanh Oai tạo điều kiện thuận lợi cho em thực đề tài Nhưng với vốn kiến thức thực, kinh nghiệm thực tế hạn chế nên đề tài khơng tránh khỏi thiếu sót Kính mong bảo tận tình thầy giáo bạn, học bổ ích thiết thực giúp nâng cao kiến thức giúp cho đề tài ngày hoàn thiện hơn.  Em xin chân thành cảm ơn! 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO Ths Nguyễn Ngọc Kính (2010), Giáo trình Mạng Điện - NXB Đại Học Nông Nghiệp Hà Nội Nguyễn Xuân Phú chủ biên (2008), Cung cấp điện - NXB Khoa học kỹ thuật Ngô Hồng Quang (2002), Sổ tay tra cứu lựa chọn thiết bị điện từ 0,4 – 500KV – NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội PGS Nguyễn Hữu Khải (2011), Nhà máy điện trạm biến áp (phần điện) – NXB Giáo dục Việt Nam Vũ Đức Tẩm, Ngô Hồng Quang (2009) , Giáo trình Thiết kế cấp điện NXB Giáo dục Việt Nam Vũ Hải Thuận (2007), Giáo trình An tồn điện - NXB Nông nghiệp Lã Văn Út ( 2009), Giáo trình ngắn mạch hệ thống điện - NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội https://tailieu.vn// http://webdien.com/d/forum.php 78