I. Tổng quan về thiết kế hệ thống cung cấp điện
Hệ thống cung cấp điện đóng vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế và xã hội, đặc biệt ở khu vực xã nông nghiệp. Đồ án tốt nghiệp này tập trung vào việc thiết kế hệ thống điện cho một xã nông nghiệp, đảm bảo cung cấp điện ổn định và hiệu quả. Điện năng là nguồn năng lượng chính cho các hoạt động sản xuất và sinh hoạt, do đó, việc thiết kế hệ thống cần đáp ứng nhu cầu hiện tại và dự phòng cho tương lai. Hệ thống lưới điện bao gồm các khâu phát điện, truyền tải và phân phối, với trọng tâm là hệ thống phân phối điện cho khu dân cư. Đồ án này sử dụng các tiêu chuẩn kỹ thuật để tính toán và lựa chọn thiết bị phù hợp, đảm bảo độ tin cậy và an toàn.
1.1. Yêu cầu cơ bản của hệ thống cung cấp điện
Độ tin cậy cung cấp điện là yếu tố hàng đầu, đặc biệt với các hộ tiêu thụ loại 1. Chất lượng điện được đảm bảo thông qua việc duy trì tần số và điện áp ổn định. Thiết kế an toàn đảm bảo vận hành hệ thống không gây nguy hiểm cho người và thiết bị. Các tính toán kinh tế được thực hiện để tối ưu hóa chi phí đầu tư và vận hành. Quy hoạch điện cần linh hoạt để đáp ứng sự phát triển của phụ tải trong tương lai.
1.2. Các bước thiết kế hệ thống cung cấp điện
Quy trình thiết kế bắt đầu với việc thu thập dữ liệu về phụ tải điện, bao gồm công suất và phân bố của các hộ tiêu thụ. Máy biến áp được lựa chọn dựa trên dung lượng và vị trí đặt. Sơ đồ nối dây được xây dựng để đảm bảo hiệu quả truyền tải. Các thiết bị như dây dẫn, tủ phân phối và thiết bị bảo vệ được chọn lọc kỹ lưỡng. Cuối cùng, hệ thống được kiểm tra và tính toán để đảm bảo an toàn và hiệu suất tối ưu.
II. Tính toán và thiết kế phương án cung cấp điện
Phần này tập trung vào việc tính toán phụ tải điện và thiết kế phương án cung cấp điện tối ưu cho xã nông nghiệp. Phụ tải điện được xác định dựa trên số lượng hộ dân và các công trình công cộng như trường học, trạm xá và trạm bơm. Công suất tính toán được sử dụng để lựa chọn máy biến áp và thiết bị điện phù hợp. Các phương án cung cấp điện được đề xuất và so sánh dựa trên các tiêu chí kỹ thuật và kinh tế.
2.1. Tính toán công suất phụ tải
Công suất phụ tải được tính toán chi tiết cho từng khu vực trong xã, bao gồm các thôn, trạm bơm, ủy ban xã, trạm xá và trường học. Công suất tính toán được xác định dựa trên số lượng hộ dân và nhu cầu sử dụng điện. Ví dụ, thôn 1 có 150 hộ dân với công suất 75 kW, trong khi thôn 3 có 400 hộ dân với công suất 200 kW. Các công trình công cộng như trường học có công suất đặt là 150 kVA.
2.2. Xây dựng phương án cung cấp điện
Bốn phương án cung cấp điện được đề xuất, mỗi phương án có cách bố trí trạm biến áp và sơ đồ nối dây khác nhau. Phương án 1 sử dụng 7 trạm biến áp riêng lẻ, trong khi phương án 2 và 3 kết hợp các khu vực có cùng hệ số công suất để giảm số lượng trạm. Phương án 4 tập trung vào việc kết hợp các thôn có công suất tương đương. Mỗi phương án được đánh giá dựa trên chi phí đầu tư và hiệu quả vận hành.
III. Tính toán nối đất và chống sét
Phần này đề cập đến việc thiết lập hệ thống nối đất và chống sét cho các trạm biến áp. Hệ thống nối đất đảm bảo an toàn cho người và thiết bị trong quá trình vận hành. Chống sét được thiết kế để bảo vệ hệ thống khỏi các sự cố do sét đánh. Các tính toán chi tiết được thực hiện để đảm bảo hệ thống đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật và an toàn.
3.1. Thiết lập hệ thống nối đất
Hệ thống nối đất được thiết kế để giảm điện trở nối đất xuống mức an toàn. Các thanh nối đất được bố trí xung quanh trạm biến áp và kết nối với nhau để tạo thành mạng lưới. Tính toán nối đất bao gồm việc xác định điện trở nối đất và số lượng thanh cần thiết để đạt được giá trị mong muốn.
3.2. Hệ thống chống sét
Hệ thống chống sét bao gồm các cột thu lôi và dây dẫn sét được lắp đặt trên các trạm biến áp. Chống sét van được sử dụng để bảo vệ các thiết bị điện khỏi xung sét. Các tính toán chi tiết được thực hiện để đảm bảo hệ thống có khả năng chịu được các tác động của sét đánh.
