do an cung cap dien cgung cu 25 tang

Đồ án thiết kế cung cấp điện cho chung cư cao tầng

LỜI MỞ ĐẦU

Trong công cuộc xây dựng và đổi mới đất nước , nghành công nghiệp điện

luôn giữ một vai trò vô cùng quan trọng . Ngày nay điện năng trở thành dạng năng

lượng không thể thiếu được trong hầu hết các lĩnh vực .Khi xây dựng một khu công

nghiệp mới , một nhà máy mới , một khu dân cư mới thì việc đầu tiên phải tính đến

là xây dựng một hệ thống cung cấp điện để phục vụ cho nhu cầu sản xuất và sinh

hoạt cho khu vực đó .

Trong công cuộc công nghiệp hoá hiện đại hoá , nghành công nghiệp nước ta

đang ngày một khởi sắc, Các tòa nhà chung cư và cao tầng không ngừng được xây

dựng.Gắn liền với các công trình đó là hệ thống cung cấp điện được thiết kế và xây

dựng.Xuất phát từ yêu cầu thực tế đó cùng với những kiến thức đã học tại khoa Hệ

Thống Điện - Trường Đại Học Điện Lực,tôi đã nhận được đề tài thiết kế đồ án môn

học:Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho tòa nhà chung cư 25 tầng.

Đồ án môn học này đã giúp tôi hiểu rõ thêm về công việc thực tế của một kĩ

sư hệ thống điện,hay chính là công việc sau này của bản thân . Với sự hướng dẫn

tận tình của thầy Phạm Anh Tuân tôi đã hoàn thành được đồ án môn học .

Hà Nội ngày tháng năm 2012

Sinh viên

Vũ Tuấn Nam

1


Sinh viên: Vũ Tuấn Nam

Lớp: Đ5-LTH8

Tên đồ án: Đồ án cung cấp điện cho một chung cư cao tầng

A.ĐỀ BÀI:

Thiết kế cung cấp điện cho một khu chung cư thuộc khu vực nội thành của

một thành phố lớn. Chung cư có N tầng. Mỗi tầng có nh căn hộ, công suất trung

bình tiêu thụ mỗi hộ có diện tích tiêu chuẩn 70m2 là p0, kW/hộ. Chiều cao trung

bình của mỗi tầng là H,m

Chiếu sáng ngoài trời với tổng chiều dài bằng ba lần chiều cao của tòa nhà,

suất công suất chiếu sáng là pocs2=0,03 kW/m.Nguồn điện có công suất vô cùng lớn,

khoảng cách từ điểm đấu điện đến tường của tòa nhà là L, mét.

- Toàn bộ chung cư có ntm thang máy gồm hai loại nhỏ và lớn với hệ số

tiếp điệnntrung bình là =0,6;

- Thời gian sử dụng công suất cực đại là TM, h/năm

- Hệ thống máy bơm bao gồm: Sinh hoạt; thoát nước; cứu hỏa; bể bơi.

Thời gian mất điện trung bình trong năm là tf=24 h; Suất thiệt hại do mất

điện là: gth=4500đ; Chu kỳ thiết kế là 7 năm; Phụ tải gia tăng theo hàm tuyến tính Pt

= P0 [1+a(t-t0)] với suất tăng trung bình hằng năm là a = 4,5% . Hệ số chiết khấu

i=0,1; Giá thành tổn thất điện năng:cΔ =1800đ/kWh;Giá mua điện gm=1000 đ/kWh;

Giá bán điện trung bình gb=1500đ/kWh.

Các số liệu khác lấy trong phụ lục hoặc sổ tay thiết kế cung cấp điện

Số liệu thiết kế cung cấp điện khu chung cư cao tầng.

2


Số tầng

70 100 120 Nhỏ Lớn Cấp nước sinh hoạt Thoát Bể bơi Cứu hỏa

H,m Tm ,h

L, m

25 2 4 2 2x7,5 3x25 1x30+4x5,6+4x1,2 2x6,3 6,3+4,5 25+10

3,5 4450

83

B. Nhiệm vụ thiết kế

I. Thuyết minh

1. Tính toán nhu cầu phụ tải

1.1 Phụ tải sinh hoạt

1.2 Phụ tải động lực

1.3 Phụ tải chiếu sáng

1.4 Tổng hợp phụ tải

2. Xác định sơ đồ cung cấp điện

2.1.Chọn vị trí đặt trạm biến áp

2.2.Lựa chọn các phương án (so sánh ít nhất 2 phương án)

-Sơ đồ mạng điện bên ngoài

-Sơ đồ mạng điện trong nhà

3. Chọn số lượng và công suất máy biến áp và chọn tiết diện dây dẫn

3.1.Chọn số lượng và công suất máy biến áp

3.2.Chọn tiết diện dây dẫn

4. Chọn thiết bị điện

4.1.Tính toán ngắn mạch

4.2. Chọn thiết bị của trạm biến áp

4.3.Chọn thiết bị của tủ phân phối (thiết bị điều khiển, bảo vệ và đo lường

v.v.)

4.4.Kiểm tra chế độ khởi động của các động cơ

5. Tính toán chế độ mạng điện

3


5.1.Tổn thất điện áp

5.2.Tổn thất công suất

5.3.Tổn thất điện năng

6. Thiết kế mạng điện của một căn hộ

6.1.Sơ đồ bố trí thiết bị gia dụng

6.2.Chọn thiết bị của mạng điện căn hộ

7. Tính toán nối đất

8. Hoạch toán công trình

9. Phân tích kinh tế tài - chính

II. Bản vẽ

1. Sơ đồ nguyên lý mạng điện cung cấp cho tòa nhà chung cư

2. Sơ đồ trạm biến áp gồm: sơ đồ nguyên lý, sơ đồ mặt bằng và mặt cắt

trạm biến áp , sơ đồ nối đất

3. Sơ đồ mạng điện của một căn hộ gồm: sơ đồ nguyên lý, sơ đồ bố trí

thiết bị và dây dẫn

4. Các bảng số liệu tính toán

4


Mục lục

ĐỀ BÀI.......................................................................................................................2

Nhiệm vụ thiết kế........................................................................................................3

A.GIỚI THIỆU TỔNG QUAN..................................................................................5

1.Giới thiệu chung......................................................................................................5

2. Những yêu cầu chung trong thiết kế một dự án cung cấp điện:............................5

B.THỰC HIỆN...........................................................................................................7

I.THUYẾT MINH......................................................................................................7

1.TÍNH TOÁN NHU CẦU PHỤ TẢI........................................................................7

1.1 Xác định phụ tải sinh hoạt của tòa nhà chung cư................................................8

1.2 Xác định phụ tải động lực...................................................................................11

2.XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN...............................................................15

Hình 2.1.sơ đồ nguyên lý mạng điện cung cấp cho chung cư 12 tầng.....................15

2.1 Chọn vị trí đặt trạm biến áp (TBA).....................................................................16

2.2.Lựa chọn các phương án (so sánh ít nhất 2 phương án)....................................17

3. CHỌN SỐ LƯỢNG VÀ CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP VÀ CHỌN TIẾT DIỆN DÂY

DẪN;.....................................................................................................................................22

3.1 Chọn tiết diện dây dẫn........................................................................................22

3.2 Chọn công suất và số lượng máy biến áp...........................................................31

4.CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN........................................................................................38

4.1 Tính toán ngắn mạch trong mạng điện hạ áp.....................................................38

4.2 Chọn thiết bị của trạm biến áp...........................................................................41

4.3 Chọn thiết bị của tủ phân phối phía hạ áp..........................................................41

4.4 Kiểm tra chế độ khởi động của động cơ.............................................................47

5. TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ MẠNG ĐIỆN.................................................................48

5.1 Tổn thất điện điện áp..........................................................................................48

5.2 Tổn thất công suất-tổn thất điện năng................................................................49

6.THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CỦA MỘT CĂN HỘ..................................................51

7.TÍNH TOÁN NỐI DẤT........................................................................................55

8.HẠCH TOÁN CÔNG TRÌNH..............................................................................58

9. PHÂN TÍCH KINH TẾ TÀI CHÍNH...................................................................61

5


II.BẢN VẼ................................................................................................................65

Sơ đồ mạng điện cung cấp cho tòa nhà chung cư....................................................65

Sơ đồ mặt bằng và mặt cắt trạm biến áp tiêu thụ, sơ đồ nối đất..............................66

Sơ đồ mạng điện căn hộ............................................................................................67

Bảng số liệu tính toán...............................................................................................68

6


A.GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

1.Giới thiệu chung

Trong các đô thị lớn,do có tốc độ đô thị hoá cao,dân số ở đây ngày một tăng

nhanh,các công trình giao thông đòi hỏi ngày càng mở rông diện tích đất đô thị

ngày càng bị thu hẹp.Vì vậy việc phát triển nhà ở chung cư là một khuynh hướng

tất yếu để giải quyết gánh nặng nhà ở cho người dân.

2. Những yêu cầu chung trong thiết kế một dự án cung cấp điện :

Thiết kế hệ thống cung cấp điện như một tổng thể và lựa chọn các phần tử

của hệ thống sao cho các phần tử này đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật,vận hành

an toàn và kinh tế.Trong đó mục tiêu chính là đảm bảo cho hộ tiêu thụ luôn đầy đủ

điện năng với chất lượng cao.

Trong quá trình thiết kế điện một phuơng án được cho là tối ưu khi nó thoả

mãn các yêu cầu sau:

Tính khả thi cao

Vốn đầu tư nhỏ

Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện tuỳ theo mức độ tính chất phụ tải

Chi phí vận hành hàng năm thấp

Đảm bảo an toàn cho người dùng và thiết bị.

Thuận tiện cho việc bảo dưỡng và sửa chữa

Đảm bảo chất lượng điện,nhất là đảm bảo độ lệch và dao động điện áp nhỏ

nhất và nằm trong giới hạn cho phép so với điện áp định mức.

Ngoài ra khi thiết kế cũng cần phải chú ý đến các yêu cầu phát triển trong

tương lai,giảm ngắn thời gian thi công lắp đặt và tính mỹ quan của công trình.

Dưới đây chúng tôi xin đưa ra một dự án cung cấp điện cho một chung cư

25 tầng với đầy đủ các tiêu chuẩn cho phép về kinh tế và kĩ thuật.Trình tự tiến

hành dự án như sau:

7


I.Thuyết minh

1.Tính toán nhu cầu phụ tải

1.1 Phụ tải sinh hoạt

1.2 Phụ tải động lực



2Xác định sơ đồ cung cấp điện

2.1.Chọn vị trí đặt trạm biến áp


-Sơ đồ mạng điện bên ngoài

-Sơ đồ mạng điện trong nhà

3. Chọn số lượng và công suất máy biến áp và chọn tiết diện dây dẫn

3.1.Chọn số lượng và công suất máy biến áp

3.2.Chọn tiết diện dây dẫn

4. Chọn thiết bị điện

4.1.Tính toán ngắn mạch

4.2. Chọn thiết bị của trạm biến áp

4.3.Chọn thiết bị của tủ phân phối (thiết bị điều khiển, bảo vệ và đo lường

v.v.)

4.4.Kiểm tra chế độ khởi động của các động cơ

5. Tính toán chế độ mạng điện

5.1.Tổn thất điện áp

5.2.Tổn thất công suất

5.3.Tổn thất điện năng

6. Thiết kế mạng điện của một căn hộ

6.1.Sơ đồ bố trí thiết bị gia dụng

6.2.Chọn thiết bị của mạng điện căn hộ

8


7. Tính toán nối đất

8. Hoạch toán công trình

9. Phân tích kinh tế tài - chính

II.Bản vẽ

1.Sơ đồ nguyên lý mạng điện cung cấp cho tòa nhà chung cư

2.Sơ đồ trạm biến áp gồm: sơ đồ nguyên lý, sơ đồ mặt bằng và mặt cắt

trạm biến áp , sơ đồ nối đất

3.Sơ đồ mạng điện của một căn hộ gồm: sơ đồ nguyên lý, sơ đồ bố trí

thiết bị và dây dẫn

4.Các bảng số liệu tính toán

B.THỰC HIỆN

I. THUYẾT MINH

1. TÍNH TOÁN NHU CẦU PHỤ TẢI

9


Hình1.1 Sơ đồ mặt bằng của một tầng của chung cư

1-Tủ phân phối của tầng

M1-Căn hộ có diện tích 70 m2



Phụ tải của các chung cư bao gồm 2 thành phần cơ bản là phụ tải sinh hoạt

(bao gồm cả chiếu sang) và phụ tải động lực. Phụ tải sinh hoạt thường chiếm tỷ lệ

phần lớn hơn so với phụ tải động lực.

10


Bảng 1.1 Số liệu thiết kế ban đầu

Bảng 1.2.Số lượng và công suất máy bơm

Số hộ/tầng là: nh.t = 2 + 4 + 2 = 8.

Tổng số căn hộ: Nhộ = ntầng.nh.t = 25.8 = 200 hộ

1.1 Xác định phụ tải sinh hoạt của tòa nhà chung cư

Trước hết cần xác định mô hình dự báo phụ tải: Coi năm cơ sở là năm hiện

tại t0 = 0, áp dụng mô hình (1.22) dạng:

P1=P0.[1+a(t-t0)]

Trong đó:

P0-phụ tải năm cơ sở t0;

a-suất tăng phụ tải hàng năm,

11

AlphabeSố

tầng

L,m

Số hộ/tầng, nh

ứng với diện

tích m2/hộ

Số lượng và công

suất thang

máy,kW

70 100 120 Nhỏ Lớn

1 2 3 4 5 6 7

N 25 83 2 4 2 2x7,5 3x25

Số lượng và công suất máy bơm, kW

Cấp nước sinh hoạt Thoát Bể bơi Cứu hỏa

8 9 10 11

1x30+4x5,6+4x1,2 2x6,3 6,3+4,5 25+10


Phụ tải tính toán sẽ là phụ tải cực đại ở năm cuối của chu kỳ thiết kế.Suất

phụ tải của mỗi hộ gia đình ở mỗi năm của chu kỳ thiết kế được tính như sau:

P1=1,83.[1+0,045.1]=1,9125 kW

Tính toán tương tự cho các năm khác,kết quả được ghi trong bảng sau :

Bảng 1.4Suất tăng phụ tải hàng năm

S

ttP0 a t P0-i

1 1,83 0,045 1 1,91235

2 1,83 0,045 2 1,9947

3 1,83 0,045 3 2,077

4 1,83 0,045 4 2,1594

5 1,83 0,045 5 2,2417

6 1,83 0,045 6 2,3241

7 1,83 0,045 7 2,4065

Phụ tải sinh hoạt cua chung cư phụ thuộc vào mức độ trang bị các thiết bị gia

dụng, phụ tải của các căn hộ được phân thành các loại: loại có trang bị cao, loại

trung bình và loại trang bị thấp. Tuy nhiên, do thành phần phụ tải điện dùng trong

nấu bếp thường chiếm tỷ trong lớn trong cơ cấu phụ tải hộ gia đình, nên để tiện cho

việc tính toán phụ tải, người ta phân biệt các căn hộ chủ yếu theo sự trang bị ở nhà

bếp. Dưới góc độ này có thể phân loại căn hộ: dùng bếp nấu bằng điện, dùng bếp

nấu bằng gas và dùng bếp hỗn hợp (vừa dùng gas vừa dùng điện).

Phụ tải sinh hoạt trong chung cư được xác định theo biểu thức:

12


Trong đó:

P0- suất tiêu thụ trung bình của mỗi căn hộ,xác định theo bảng 10.pl

P0 = 1,83 kW/hộ : suất tiêu thụ trung bình của hộ gia đình có sử dụng bếp

gas;

N- số căn hộ có cùng diện tích;

ni- số lượng căn hộ loại i (có diện tích như nhau);

n1-số căn hộ 70 m2 là 25.2 = 50 hộ;

n2-số căn hộ 100 m2 là 25.4 = 100 hộ;

n3-số căn hộ 120 m2 là 25.2 = 50 hộ;

khi- hệ số hiệu chỉnh đối với căn hộ loại i có diện tích trên giá trị tiêu chuẩn

Ftc tăng thêm (tăng thêm 1% cho mỗi m2 quá tiêu chuẩn);

khi = 1 + (Fi – Ftc).0,01

Fi- diện tích căn hộ loại i, m2;

kcc- hệ số tính đến phụ tải chiếu sáng chung trong tòa nhà (lấy bằng 5%, tức

kcc = 1,05);

kđt- hệ số đồng thời, phụ thuộc vào số căn hộ, lấy theo bảng 1.pl;

Vì thiết kế cung cấp điện cho một khu chung cư thuộc khu vực nội thành

của một thành phố lớn nên theo bảng 10.pl Suất phụ tải sinh hoạt thành phố, kW/hộ

ta có:

Bảng 10.pl ứng với nội thành thành phố lớn

Loại

thành

phố

Chỉ tiêu

m2/hộ

Suất phụ tải kW/hộ

có bếp gas Có sử dụng bếp điện

Trung

bình

Trong đóTrung

bình

Trong đó

Nội

thành

Ngoại

thành

Nội

thành

Ngoại

thành

Rất lớn 70 1,25 1,83 1,10 1,82 2,53 1,66

-Suất tiêu thụ trung bình của hộ gia đình sử dụng bếp gas là 13


P0 = 1,83 kW/hộ

-Diện tích tiêu chuẩn: Ftc = 70 m2

Tìm hệ số kđt:

Bảng 1.pl.Hệ số đồng thời của phụ tải phụ thuộc vào số hộ gia đình

Áp dụng phương pháp nội suy lagrange như sau:

Kđt(96) = (96 – 50).(0,33 – 0,35)/(100 – 50) + 0,35 = 0,3316

14

Hộ

có

bếp

Hệ số đồng thời phụ thuộc vào số hộ gia đình

1 2 5 10 20 35 50 100 200 300 >400

Điện

1 0,79 0,61 0,52 0,46 0,42 0,40 0,37 0,35 0,33 0,33

Gas

1 0,72 0,55 0,47 0,41 0,37 0,35 0,33 0,31 0,29 0,29


kcc = 1,05

kđt = 0,33

P0 = 1,83 kW/hộ

n1 = 50

n2 = 100

n3 = 50

Ứng với 70 m2 thì có kh = 1

kh1 = 1

kh2 = 1 + (100 - 70).0,01 = 1,3

kh3 = 1 + (120 - 70).0,01 = 1,5

Psh = 1,05.0,3316.1,83.(50.1+100.1,3+50.1,5) = 162,4605 kW

Tính toán riêng cho mỗi tầng:

Hệ số đồng thời ứng với 8 hộ ta áp dụng nội suy lagrange :

Kđt(8) = (8 – 5).(0,47 – 0,55)/(10 – 5) + 0,55 = 0,502

Công suất tính toán của mỗi tầng.

Ptầng = kcc.kđt.P0.. =

= 1,05.0,502.1,83.(2.1+4.1,3+2.1,5) = 9,935 kW;

Bảng 9.pl.Hệ số công suất của các hộ dung điện

Hộ tiêu thụ điện cos tg

Hộ gia đình có sử dụng bếp điện

Hộ gia đình dung bếp gas

Các thiết bị động lực (máy bơm,quạt hút bụi,vv..)

Thang máy

0,98

0,96

0,8

0,65

0,2

0,29

0,75

0,17

15


Theo bảng 9.pl ta có:

Hệ số công suất = 0,96 ( = 0,29 )

Qtầng = Ptầng. = 9,935.0,29 = 2,88kVAr;

1.2 Xác định phụ tải động lực

Phụ tải động lực trong các khu nhà chung cư bao gồm phụ tải của các

thiết bị dịch vụ và vệ sinh kỹ thuật như máy bơm nước,thang máy, máy quạt,

thông thoáng….Phụ tải tính toán của các thiết bị động lực của khu chung cư được

xác định theo biểu thức:

Pđl = knc.đl(Рtm. + Pvs.kt)

Trong đó:

Pđl- công suất tính toán của phụ tải động lực, kW;

knc.đl- hệ số nhu cầu của phụ tải động lực, thường lấy bằng 0,9;

- công suất tính toán của các thang máy;

- công suất tính toán của thiết bị vệ sinh - kỹ thuật;

Công suất tính toán của trạm bơm:

Bảng 1.5.số liệu kỹ thuật bơm

S

TT

Chức năng Số lượng Công suất

(kW)Tổng

1Cấp nước

sinh hoạt

1 30

57,2 4 5,6

4 1,2

2 Thoát 2 6,3 12,6

3 Bể bơi 1 6,310,8

1 4,5

4 Cứu hỏa 1 10 35

1 25

16


Pbơm = knc.

nb- tổng số bơm sử dụng

knc: Hệ số nhu cầu của các thiết bị vệ sinh kỹ thuật (bơm), được xác định

theo bảng 3.pl;

Tổng số máy bơm là 22, chia làm 4 nhóm;

Tiếp tục dùng nội suy lagrange ta có :

Kncl(14) = (14 – 10).(0,65 – 0,7)/(15 – 10) + 0,7 = 0,66

Bảng 1.6 Hệ số nhu cầu vệ sinh

Số lượng động cơ Knc.vs

2 1

2 0,85

14 0,66

15 0,65

+ Nhóm 1. Cấp nước sinh hoạt(có 14 máy bơm):

Pbơm 1 = knc1. = 0,66.(1.30+4.5,6+4.1,2) = 37,752 kW

+ Nhóm 2. Thoát nước(có 2 máy bơm):

Pbơm 2 = knc2. = 0,85.2.6,3 = 10,71 kW

+ Nhóm 3. Bể bơi:

Pbơm 3 = knc3. = 1.(6,3+4,5) = 10,8 kW

+ Nhóm 4. Cứu hỏa:

Pbơm 4 = knc4. = 1.(10 + 25) = 35 kW

Tổng hợp kết quả tính toán ta có bảng sau:

17


Bảng 1.7 Công suất của bơm

Nhóm Pbơmi, kW

Cấp nước

sinh hoạt

37,752

Thoát nước 10,71

Bể bơi 10,8

Cứu hỏa 35

Tổng 94,262

Tổng hợp 4 nhóm này ta sẽ có phụ tải tính toán của trạm bơm:

Ta có số nhóm máy bơm là n = 4 vậy tra bảng 4.pl có knc = 0,8

Pbơm = knc. = 0,8.94,262 = 75,4096 kW

Công suất tính toán của thang máy:

Công suất tính toán của thang máy được xác định theo biểu thức:

Trong đó:

knc.tm- hệ số nhu cầu của thang máy, xác định theo bảng 2.pl;

nct- số lượng thang máy;

Ptmi- công suất của thang máy thứ i,kW;

Do thang máy làm việc theo chế độ ngắn hạn lặp lại, nên công suất

của chúng cần phải quy về chế độ làm việc dài hạn theo biểu thức:

18


Trong đó:

Pn.tm- công suất định mức của động cơ thang máy, kW;

- hệ số tiếp điện của thang máy (chọn = 0,6);

Chung cư có 3 thang máy nhỏ và 2 thang máy lớn. Công suất định mức

tương ứng là: 2x7,5 và 3x25.

Ptm1 = Ptm2 = Ptm3 = 7,5. = 5,809

Ptm4 = Ptm5 = 25. = 19,365

Công suất tính toán của thang máy:

Ptm = knc.tm. Ptm.i

Trong đó:

knc.tm: Xác định theo bảng 2.pl (phụ lục): ứng với 5 thang máy; nhà 12 tầng.

knc.tm = 0,65

Ptm =0,65.(19,365.3+5,809.2) = 45,31345kW;

Phụ tải động lực:

Theo bảng 4.pl Giá trị hệ số nhu cầu phụ thuộc vào số nhóm tải. Ở đây

chúng ta có 2 nhóm tải, mạng hạ áp knc.đl = 0,9

Pđl = knc.đl(Рtm. + Pvs.kt) =knc.đl.(Ptm + Pbơm ) =

= 0,9.(45,31345 + 75,4096) = 120,723 kW;

Tra bảng 9.pl ta có đối với các thiết bị động lực như: máy bơm, máy hút

bụi… thì cosφ = 0,8. Với thang máy cosφ = 0,65

cosφtb=Pbom. cosφ+Ptm. cosφP b ơ m+Ptm

=0,745


Chiếu sáng trong chung cư bao gồm chiếu sáng trong nhà và chiếu sáng

ngoài trời.

19


Chiếu sáng trong nhà đã được tính toán gộp vào phần tính toán phụ tải sinh

hoạt, đã có nhân với hệ số kcc (lấy bằng 5% tổng công suất sinh hoạt).

Chiếu sáng bên ngoài: Theo đề bài thiết kế chiếu sáng ngoài trời với tổng

chiều dài bằng ba lần chiều cao của tòa nhà, suất công suất chiếu sáng là pocs2=0,03

kW/m.

Pcs = pocs.l

Trong đó:

+ p0 là suất phụ tải chiếu sáng [W/m] (đã cho pocs2=0,03 kW/m)

+ l Tổng chiều dài chiếu sáng ngoài trời. 1=n.H.3 = 25.3,5.3 = 262,5[m]

Công suất cần cho chiếu sáng:

Pcs = 262,5.0,03 = 7,875 kW;


Như vậy, phụ tải của chung cư được phân thành 3 nhóm: nhóm phụ tải sinh

hoạt được xác định theo phương pháp hệ số đồng thời; phụ tải của nhóm động lực

được xác định theo phương pháp hệ số nhu cầu; phụ tải của nhóm chiếu sáng.

- Phụ tải tính toán của toàn điểm chung cư sẽ được xác định theo phương

pháp hệ số nhu cầu.

Trong đó:

Knc. Hệ số nhu cầu phụ thuộc vào số nhóm phụ tải (tra bảng 4.pl) rồi nội suy

lagrange ta có knc = 0,85 (ứng với n = 3)

Nhóm Sinh hoạt (kW) Động lực (kW) Chiếu sáng (kW)

Ptt 77,99 139,303 4,104

Công suất toàn phần của tòa nhà:

20


, kVA;

Trong đó:

Pch-Phụ tải tính toán của tòa nhà;

-hệ số công suất scủa phụ tải trong tòa nhà;

Với

Các ký hiệu: sh-sinh hoạt; ct-cầu thang máy; vs- thiết bị vệ sinh kỹ thuật;

Hệ số công suất của phụ tải chung cư được xác định theo bảng 9.pl

+ Hộ gia đình dùng bếp gas hoặc bếp than: =0,96

+ Các thiết bị động lực (máy bơm, quạt hút bụi...): =0,765

+ Chiếu sáng ngoài trời: =1

, kVA;

kVAr;

Nhận xét:Từ kết quả tính toán ta thấy công suất của phụ tải dộng lực lớn

hơn rất nhiều so với phụ tải chiếu sáng và phụ tải sinh hoạt.Hệ số công suất của

phụ tải động lực nhỏ nhất vì chúng tiêu thụ một lượng công suất phản kháng

lớn.Phụ tải chiếu sáng có công suất tiêu thụ rất nhỏ.

21


2. XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN

Hình 2.1.sơ đồ nguyên lý mạng điện cung cấp cho chung cư 25 tầng

22


Hình 2.2 Sơ đồ mạng điện tòa nhà 25

1-cáp vào nhà,dự phòng tương hỗ nhau;2-cơ cấu chuyển mạch;3-áptomat tổng;4-đường dây cung cấp điện

cho căn hộ;5-điểm đấu dây của các thiết bị dịch vụ chung;6-đường dây cung cấp cho các thiết bị tự động và chiếu

sáng cầu thang;7-đường dây cung cấp chomạng điên bên ngoài;8-đường dây cung cấp cho mạng điện chiếu sáng ki

thuật tâng hầm và kho;9-đuòng dây cung câpcho các thiết bị động lực,thang máy;10-công tơ điện năng tác dụng;11-

cung cấp điện cho mạng điện chiếu sáng sự cố;12-tủ phân phối tầng;13-dương trục đứng;14-cầu dao;15-công tơ;16-

aptốmat mạch điên căn hộ;17-áptomat đường trục đứng;18-đèn hiệu;19-cơ cấu chuyển mạch;20-tụ chống nhiễu;21-

mạng điện điều khiển ánh sáng cầu thang;22-tế bào quang điện;23-role thời gian;24-bảng điện chiếu sáng

2.1 Chọn vị trí đặt trạm biến áp (TBA)

Đối với các toàn nhà lớn với phụ tải cao, việc đặt máy biến áp ở bên

ngoài đôi khi sẽ gây tốn kém, bởi vậy người ta thường chọn vị trí đặt bên trong, 23


thường ở tầng một, cách ly với các hộ dân. Trạm biến áp cũng có thể đặt ở tầng

hầm bên trong hoặc bên ngoài tòa nhà. Phương án đặt trạm biến áp ở tầng hầm gần

đây được áp dụng nhiều, tuy nhiên ở đây cần đặc biệt lưu ý đến hệ thống thông

thoáng và điều kiện làm mát của trạm. Nhìn chung, để chọn vị trí lắp đặt tối ưu cần

phải giải bài toán kinh tế-kỹ thuật, trong đó cần phải xét đến tất cả các yếu tố có

liên quan.

Cho phép đặt TBA trong khu nhà chung cư nhưng phòng phải được

cách âm tốt và phải đảm bảo yêu cầu kĩ thuật theo tiêu chuẩn mức ồn cho phép

trong công trình công cộng 20 TCN 175 1990. Trạm phải có tường ngăn cháy cách

li với phòng kề sát và phải có lối ra trực tiếp. Trong trạm có thể đặt máy biến áp

(MBA) có hệ thống làm mát bất kì.

Chọn vị trí đặt trạm biến áp là tầng hầm. Vì những lý do sau:

+ Tiết kiệm được một diện tích đất nhỏ.

+ Làm tăng tính an toàn cung cấp điện đối với con người

+ Tránh được các yếu tố bất lợi của thời tiết gây ra.


Phương án A

A.1 Sơ đồ mạng điện bên ngoài

Sơ đồ mạng điện ngoài trời được xây dựng để cấp điện đến các tủ

phân phối đầu vào của tòa nhà. Trong tủ phân phối đầu vào tòa nhà có trang bị các

thiết bị đóng cắt, điều khiển, bảo vệ, đo đếm. Sơ đồ mạch điện của tủ phân phối

phụ thuộc vào sơ đồ cấp điện ngoài trời, số tầng của tòa nhà, sự hiện diện của cửa

hàng, văn phòng, công sở, số lượng thiết bị động lực và yêu cầu về độ tin cậy cung

cấp điện. Phụ thuộc vào những yếu tố trên mỗi tòa nhà có thể có một, hai, ba hoặc

nhiều tủ phân phối.

24


Để cung cấp điện cho các tòa nhà có độ cao trung bình (khoảng 9 16 tầng)

có thể áp dụng sơ đồ hình tia hoặc sơ đồ đường trục phân nhánh.

Lựa chọn sơ đồ cung cấp điện phải dựa vào 3 yêu cầu:

+ Độ tin cậy

+ Tính kinh tế

+ An toàn

25


Hình 2.3.Sơ đồ cung cấp điện ngoài trời cho toà nhà 25 tầng

1,2-đường dây cung cấp chính

3,4-tủ phân phối cơ cấu chuyển mạch

Trong sơ đồ này, một trong các đường dây, chẳng hạn đường 1 được sử dụng

để cấp điện cho các căn hộ và chiếu sáng chung (chiếu sáng hành lang, cầu thang,

chiếu sáng bên ngoài...), còn đường dây kia để cung cấp điện cho các thang máy,

thiết bị cứu hỏa, chiếu sáng sự cố và các thiết bị khác. Khi xảy ra sự cố trên một

trong các đường dây cung cấp, tất cả các hộ dùng điện sẽ được chuyển sang mạch

của đường dây lành với sự trợ giúp của cơ cấu chuyển mạch, đặt ngay tại tủ phân

phối đầu vào tòa nhà. Như vậy cung cấp phải được lựa chọn sao cho phù hợp với

chế độ làm việc khi xảy ra sự cố.

A.2 Sơ đồ mạng điện trong nhà

Việc xây dựng mạng điện phân phối trong tòa nhà thường được thực

hiện với các đường trục đứng. Đầu tiên là lựa chọn số lượng và vị trí lắp đặt các

đường trục đứng

26


Hình 2.4Sơ đồ trục đứng cung cấp

điện căn hộ qua tầng

Phương án B

B.1 Sơ đồ mạng điện bên ngoài27


Sơ đồ mạng điện ngoài trời được xây dựng trên một đường trục cung cấp cho

cả chung cư, động lực và chiếu sáng. Sơ đồ này có ưu điểm hơn sơ đồ trên là tiết

kiệm được chi phí dây dẫn nhưng khi có sự cố thì không đảm bảo cung cấp điện

liên tục. Vì thế ta chọn sơ đồ mạng điện bên ngoài là phương án A

Hình 2.5 Sơ đồ cung cấp điện ngoài trời cho toà nhà 25 tầng

1,2,3 -đường dây cung cấp chính

4,5,6-tủ phân phối với cơ cấu chuyển mạch

B.2 Sơ đồ mạng điện bên trong

28


Hình 2.6 Sơ đồ trục nhất cung cấp điện cho 4 tầng trên,trục thứ 2cung

cấp điện cho 8 tầng phía dưới

29


Nhận xét:Có rât nhiều phương án đi dây cho toà nhà trung cư nhưng tôi

quyết định đưa ra hai phương án trên vì đây là toà nhà có độ cao trung bình nếu sử

dụng phương án sơ dồ một trục đứng có thể gây ảnh hưởng khi sự cố xảy ra

3. CHỌN SỐ LƯỢNG VÀ CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP VÀ

CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN

3.1 Chọn tiết diện dây dẫn

Để tăng độ tin cậy của mạng điện sơ đồ được bố trí 2 đường dây hỗ trợ dự

phòng cho nhau được tính toán để mỗi đường dây có thể mang tải an toàn khi có sự

cố ở một trong 2 đường dây mà không làm giảm chất lượng điện trên đầu vào của

các hộ tiêu thụ; Các mạch điện sinh hoạt, chiếu sáng và thang máy được xây dựng

độc lập với nhau. Mạch chiếu sáng có trang bị hệ thống tự động đóng ngắt theo

chương trình xác định.

Lựa chọn phương án đi dây cung cấp điện cho tòa nhà

( dây từ điểm đấu điện đến trạm biến áp)

Ta tiến hành so sánh giữa ba phương án:

+ Phương án 1 dùng nguồn cấp là đường dây 35 kV



Trước hết ta xác định giá trị dòng điện chạy trên đường dây theo các

phương án:

Ứng với giá trị dòng điện I35 = 3,909 A theo biều đồ kinh tế của đường dây

35 kV ta xác định được mã hiệu của dây dẫn là AC.35 ứng với suất chi phí quy dẫn

là Z01 = 47.106 đ/km

Xác định các hệ số:

A1 = (U1-U2)( U1-U3) = (35-22).(35-10) = 32530


A1 = (U2-U1)( U2-U3) = (22-35).(22-10) = -156

A1 = (U3-U1)( U3-U2) = (10-35).(10-22) = 300

Xác định hệ số Z*1 = Z01/ A1 = 47.106/325 = 0,145. 106

Tương tự ta có bảng tính toán 3.1

Phương án I, A F, mm2 Z0i, 106đ/km Ai Z*i

35 3,909 35 46 325 0,141

22 4,938 35 46,5 -156 -0,298

10 10,865 35 47 300 0,1566

Giá trị điện áp tối ưu:

Ukt =

Ukt = kV

Vì điện áp Ukt=17,5kV nằm giũa với cấp điện áp chuẩn là 22kV và 10kV nên

ta chọn hai cấp điện áp này

3.1.1 Chọn dây dẫn từ trạm biến áp đến tủ phân phối

Tủ phân phối trung tâm lấy nguồn từ trạm biến áp và máy phát dự

phòng thông qua bộ chuyển đổi nguồn tự động: máy phát tự khởi động khi nguồn

chính từ máy biến áp mất và tắt khi nguồn chính có trở lại.

Tủ phân phối trung tâm cấp nguồn cho các tủ phân phối trung gian ở

các tầng. Thông thường một tuyến dây nguồn cấp cho bốn năm tầng. Ngoài ra nó

còn cung cấp nguồn cho các phụ tải chính như máy điều hòa trung tâm, thang máy,

hệ thống bơm…

Chiều dài từ trạm biến áp đến tủ phân phối l1 = 20 m, trong tổng số hao tổn

điện áp cho phép 5,5% ta phân bố cho 3 đoạn như sau:

- Từ trạm biến áp đến tủ phân phối tổng.

- Từ tủ phân phối tổng đến tủ phân phối các tầng. 31


- Từ tủ phân phối các tầng đến các hộ gia đình.

Dự định chọn dây cáp lõi đồng có độ dẫn điện

Sơ bộ chọn

xác định thành phần hao tổn điện áp phản kháng

Thành phần hao tổn điện áp tác dụng

Tiết diện dây dẫn của đường dây cung cấp cho tủ phân phối tổng được xác

định theo biểu thức

Ta chọn cáp vặn xoắn tiết diện 25mm2 cách điện XLPE vỏ PVC của hãng

FURUKAWA (Nhật) chế tạo có r01 = 0,8 và x01 =0,06

Hao tổn điện áp thực tế

Như vậy cáp đã chọn đảm bảo yêu cầu về chất lượng điện áp

3.1.2 Chọn dây dẫn đến các tầng

Có thể thực hiện theo 2 phương án: phương án 1 –sơ đồ hai trục đứng cung

cấp điện cho cac căn hộ qua tầng; phương án 2 – sơ đồ hai trục đứng trục thứ nhất

cung cấp điện cho 4 tầng bên trên,trục thứ hai cung cấp điện cho 8 tầng dưới

a-Phương án 1

32


Hình 3.1Sơ đồ đường dây lên các tầng phương án 1

Vì sơ đồ gồm 2 trục ta tính toán như sau:

+Đối với trục thứ nhất m

Công suất phản kháng của từng tầng: Q tầng = 22,617 kVAr; (theo 1.1)

Thành phần của hao tổn điện áp:

Ux11%=

Thành phần hao tổn điện áp tác dụng cho phép là:

Ur11% =Ucp11- Ux11% = 1,25-0,177 =1,07%

Tiết diện dây dẫn từ tủ phân phối tổng đến từng tủ phân phối của mỗi tầng

là:

Ta chọn cáp hạ áp XLPE-25 có r0=0,74, x0=0,066

Hao tổn thực tế:

Như vậy cáp đã chọn đảm bảo yêu cầu về chất lượng điện áp.

+Đối với trục thứ hai m


33


Ux12%= %


Ur12% =Ucp2- Ux2% = 1,25-0,193 =1,056%


là:

Ta chọn cáp hạ áp XLPE-25 có tiết diện 25mm2 có r01 = 0,74và x01 =0,066



Tổng tổn thất điện áp thực tế của phương án này là

U1=U11+U12=1,04+1,12=2,16%<2,5%

Thoả mãn điều kiện về tổn thất điện áp

b)Phương án 2

Hình 3.2Sơ đồ đường dây lên các tầng

phương án 2

34


Vì sơ đồ gồm 2 trục ta tính toán như sau:

+Đối với trục thứ nhất m

Công suất phản kháng của từng tầng: Q tầng = 22,617kVAr; (theo 1.1)


Ux21%= %


Ur21% =Ucp21- Ux21% = 1,25-0,035 =1,215%


là:

Ta chọn cáp hạ áp XLPE-25 có tiết diện 25mm2 có r01 = 0,74 và x01=0,091



+Đối với trục thứ 2: m


Ux22%= %


Ur22% =Ucp22- Ux22% = 1,25-0,023 =1,22%

35



là:

Ta chọn cáp hạ áp XLPE-25 có tiết diện 25mm2 có r01 = 0,74và x01 =0,091



Tổng tổn thất điện áp thực tế của phương án này là

U1=U21+U22=1,08+0,98=2,16%<2,5%

Thoả mãn điều kiện về tổn thất điện áp

c) So sánh 2 phương án

Phương án 1.

Tổng chiều dài của tất cả dây lên tầng là

m

Tổn thất điện năng trên các đoạn đường dây theo phương án 1

Trong đó

- thời gian tổn thất công suất cực đại.

Chi phí do tổn thất là

đ

36


Trong đó:

- Giá thành tổn thất điện năng. = 1000đ/kWh

Suất vốn đầu tư của cáp XLPE-25 là v01 = 377.106 đ/km (tra bảng 32.pl)

Hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn đầu tư:

Với Th – tuổi thọ công trình. Lấy Th = 25 năm.

Tra bảng 31.pl với đường dây hạ áp kkh% = 3,6%

Chi phí quy đổi theo phương án 1 là

đ

Tính toán tương tự cho phương án 2 kết quả dược ghi trong bảng sau

Phương

án

L,m Vo.106đ ,kWh C.106đ Z.106đ

1 87,4 377 6620 6620 11,041

2 76 377 4860 4860 7,346

So sánh kết quả tính toán ta thấy về kỹ thuật cả 2 phương án đều đảm bảo

yêu cầu về chất lượng điện, về kinh tế: tổng chi phí quy đổi của phương án 2 nhỏ

hơn phương án 1 dây dẫn được chọn theo phương án 2

3.1.3 Chọn dây dẫn cho mạch điện thang máy

- Với thang máy có công suất lớn (P =25 kW)

Chiều dài đến thang máy xa nhất là l31 = 44m, ta có hệ số .

Tổng số hao tổn điện áp cho phép Ucp% = 1,25%

Công suất phản kháng của thang máy là

kVAr;37


Xác định thành phần hao tổn điện áp phản kháng

Ux3%= %


Ur3% =Ucp3- Ux3% = 1,25-0,069 =1,181%

Tiết diện dây dẫn được xác định theo biểu thức:

Ta chọn cáp hạ áp XLPE-10 có tiết diện 10 mm2 có r031 = 2 và x03 =0,08

Hao tổn điện áp thực tế:

Cáp ta đã chọn là thỏa mãn điều kiện hao tổn điện áp

- Với thang máy có công suất nhỏ (P =7,5 kW)

Chiều dài đến thang máy xa nhất là l32 = 44m, ta có hệ số .

Tổng số hao tổn điện áp cho phép Ucp% = 1,25%

Công suất phản kháng của thang máy là

kVAr;


Ux3%= %


Ur3% =Ucp3- Ux3% = 1,25-0,021 =1,229%


38


Ta chọn cáp hạ áp XLPE-4 có tiết diện 4 mm2 có r032 = 5 và x032 =0,09



Với tổng số thang máy là 3x7,5 và 2x25 ta bố trí 2 tháng máy có công suất

25 kW với chiều dài dây là 44m; 2 thang máy có công suất 7,5 với chiều dài dây là

44 và 1thang máy có công suất 7,5kW là thang máy dự phòng

3.1.4 Chọn dây dẫn cho mạch điện trạm bơm

Chiều dài từ tủ phân phối tổng đến trạm bơm là l4 = 40m


Ux4%= %


Ur4% =Ucp4- Ux4% = 1,25-0,246 =1,004%


Ta chọn cáp hạ áp XLPE-70 có tiết diện 70 mm2 có r04 = 0,26và x04 =0,06


39



3.1.5 Chọn dây dẫn cho mạng điện chiếu sáng

-Mạng chiếu sáng trong nhà

Hình 3.3Mạng chiếu sáng trong nhà

Do không có số liệu cụ thể nên tạm lấy chiều dài của mạng điện chiếu sáng

trong nhà bằng 4 lần chiều cao của tòa nhà chung cư

m

Công suất chiếu sáng trong nhà bằng 0,05 lần công suất phụ tải sinh hoạt

Chọn hệ thống chiếu sáng trong nhà là mạng điện 1 pha 220 V như hình vẽ

trên. Với hao tổn điện áp cho phép

Mô men tải M = kWm

Tiết diện dây dẫn

mm2

Với C1 = 14 -tra bảng 26.pl

Ta chọn cáp đồng 2 lõi PVC-16; r0 =1,25 , x0 = 0,07

Tổn hao điện áp thực tế

< 2,5%

40


-Mạng điện chiếu sáng ngoài trời.

Do theo đầu bài ra tổng chiều dài mạng điện chiếu sáng ngoài trời bằng 3

lần chiều cao tòa nhà do đó ta có

lcsngoai =3.45,6=136,8m

Hình 3.4Mạng điện chiếu sáng ngoài trời

Mạng chiếu sáng ngoài trời được bố trí như hình vẽ trên;chiều dài đoạn

OA=25m,đoạn AB có lA-B=86,8 m và đoạn AC có lA-C = 50 m.Suất phụ tải trên một

đơn vị chiều dài là Po=0,03kW/m,hao tổn điện áp cho phép là Ucp=2,5% .Các

đoạn dây trên đường trục từ nguồn O đến B được xây dựng với 4 dây dẫn,các rẽ

nhánh AC thuộc loại 2 pha có dây trung tính.

Công suất tính toán chạy trên đoạn dây là:

PAB=Po.lA-B=0,03.86,8=2,604kW

PAC=Po.lA-C=0,03.50=1,5kW

POA=PAB+PAC=2,604+1,5=4,104kW

Mô men tải của đoạn dây:41


Tra bảng 26.pl ta được C=83 và tra bảng 27.pl ta được =1,39.

Xác định mômen quy đổi:

Mqd=MO-A+(MA-B+MA-C)=102,6+1,39(94,76+49,78)=234,35kWm

Tiết diện dây dẫn trên đoạn đầu:

FO-A = = =1,345mm2

Ta chọn dây cáp đồng loại PVC-1,5 có ro=13,35/km và xo=0,1/km

Hao tổn điện áp thực tế trên đoạn OA:

< 2,5%

Hao tổn điện áp trên các đoạn còn lại:

UAB =UAC =Ucp -U0A =2,5-1,93=0,627%

Tiết diện dây dẫn trên các đoạn AB và AC là:

FAB= (tra bảng 26.pl ta có C=37)

Vậy ta chọn cáp PVC-4 có ro=5 /km và xo=0,09 /km

FAC=

Ta chọn cáp PVC-2,5 có ro=8 /km và xo=0,09 /km

Hao tổn thực tế trên đoạn AB và AC là:

UAB= %42


UAC= %

Tổng hao tổn thực tế trong mạch chiếu sáng ngoài trời là:

Ucs= UAB+UAC= 0,78+0,467=1,247%<2,5%

Vậy dây dẫn chọn đáp ứng yêu cầu

3.2 Chọn công suất và số lượng máy biến áp.

3.2.1.Tính toán ∆P,∆Q

Việc lựa chọn máy biến áp phải đảm bảo các yêu cầu cung cấp điện

liên tục, chất lượng và an toàn. Các trạm biến áp cung cấp điện cho phụ tải loại 1

và loại 2 nên dùng không ít hơn 2 máy. Khi phụ tải loại 1 bé hơn 50% tổng công

suất khu vực đó thì ít nhất mỗi một máy phải có dung lượng bằng 50% công suất

của khu vực đó. Khi phụ tải loại 1 lớn hơn 50 % tổng công suất thì mỗi máy biến

áp phải có dung lượng bằng 100% công suất của khu vực đó. Ở chế độ làm việc

bình thường, cả hai máy biến áp làm việc, còn trong trường hợp sự cố một máy thì

ta sẽ chuyển toàn bộ phụ tải về máy không sự cố.

Phụ tải của chung cư cao tầng được coi là loại II, suất thiệt hại do mất

điện là gth = 2500đ/kWh;

Tổng công suất tính toán của toàn chung cư có kể đến tổn thất là

Tính toán

Hao tổn công suất trên đường dây từ trạm biến áp đến tủ phân phối tổng

=

=

43


Tính toán cho các phần tiếp theo được tính theo bảng3.1 sau:

S

tt Stt

l

,m

P

,kW

Q

,kVAr

R

0

X

0 P Q

1 Đường trục

2

0

1

88,187

1

22,51

0

,4

0,

06

2,79

4

6,

98

2 Lên tầng

7

6

9

,935

2

,881

0

,8

0,

07

0,04

5

0,

06

3 Thang máy lớn

2

44

1

9,365

2

2,638

2 0,

08

1,08

2

0,

54

4 Thang máy nhỏ

2

44

5

,809

6

,791

3

,33

0,

09

0,16

2

0,

05

5

Thang máy dự

phòng

3

5

5

,809

6

,791

3

,33

0,

09

0,06

4

0,

02

6 Trạm bơm

4

0

1

18,278

8

8,709

0

,21

0,

06

1,27

2

6,

06

7

Chiếu sáng

trong nhà

1

82,4

3

,777

0 1

,25

0,

07

0,02

3

0,

02

8

Chiếu sáng

ngoài trời

2

5

4

,104

0 1

3,35

0,

1

0,03

9

0,

00

9 Nhánh1

8

6,8

2

,604

0 5 0,

09

0,02

0

0,

00

1

0 Nhánh2

5

0

1

,5

0 8 0,

09

0,00

6

0,

00

1

1

5,50

6

13

,73

Từ bảng 3.1ta có

44


= 193,69 + j136,21 KVA

kVA

Căn cứ vào kết quả tính toán phụ tải ta chọn công suất và số lượng máy biến

áp 10/0,4 kV theo 2 phương án sau:

Phương án 1. dùng 2 máy 2x100 kVA;

Phương án 2 dùng 1 máy 180 kVA;

3.2.2 So sánh các phương án

Bảng 3.2 Các tham số của máy biến áp

SBA, kVA , kW , kW Vốn đầu

tư, 106 VNĐ

2x100 0,32 2,05 111,95

180 0,53 3,15 133,25

Vì máy biến áp có thể làm việc quá tải trong một thời gian nhất định nên ta

chọn hai phương án trên để có thể tiết kiệm được chi phí nhưng dưới góc độ kỹ

thuật các phương án ngang nhau về độ tin cậy cung cấp điện: đối với phương án 1,

khi có sự cố ở 1 trong 2 máy biến áp máy còn lại sẽ phải gánh 1 phần phụ tải, còn ở

phương án 2 sẽ phải ngừng cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ khi có sự cố trong

máy biến áp. để đảm bảo sự tương đồng về kỹ thuật của các phương án cần phải xét

đến thành phần thiệt hại do mất điện khi có sự cố xảy ra ở 1 trong các máy biến áp

Phương án 1: Dùng 2 máy biến áp 2x100 kVA

Trước hết cần kiểm tra khả năng làm việc quá tải của máy biến áp

Hệ số điền kín đồ thị có thể xác định theo biểu thức

< 0,75

45


Như vậy máy biến áp có khả năng chịu được quá tải 40% trong thời gian xảy

ra sự cố.

Tổng hợp phụ chung cư:

Trước hết xác định phụ tải tính toán của toàn chung cư qua các năm theo

biểu thức:

Trong đó:

Tính toán cho năm thứ nhất. t=1;

kW

kVAr

Để đảm bảo máy biến áp không quá tải 40% so với giá trị định mức khi có sự

cố 1 trong 2 máy biến áp cần phải cắt bớt 1 lượng công suất là

kVAr

Thiệt hại do mất điện

đ

tf =24h – thời gian mất điện trung bình trong năm

Xác định tổn thất điện năng trong các máy biến áp

kWh

Chi phí tổn thất ở năm thứ nhất:

đ/năm

46


Tổng chi phí ở năm thứ nhất

đ

Giá trị tổng chi phí quy về hiện tại PVC được xác định theo biểu thức:

với

đ

Tính toán tương tự cho các năm và các phương án, kết quả ghi trong bảng

Bảng 3.2 Dùng 2 máy biến áp 2x100 kVA

Stt Si SttA Y.106 C.106 C t C.t

0 0 0 15,159 1 13,795

1 264,2 124,4 8908,4 6,255 8,9084 15,657 0,91 13,899

2 267,84 127,81 9002,5 6,546 9,0025 15,789 0,826 14,243

3 269,56 129,63 9303 6,876 9,303 16,123 0,751 14,676

4 272,43 32,45

96

34,8

7,

023

9,

6348

1

6,546

0,

683

1

4,79

5

2

75,22

1

35,22

98

66,5

7,

355

9,

8665

1

6,87

0,

621

1

5,124

6

2

78,01

1

38,72

10

540,77

7,

455

10

,54077

1

7,788

0,

564

1

5,433

7

2

81,36

1

41,8

10

345,77

7,

809

10

,34577

1

8,159

0,

513

1

5,845

67 4 1 1

47


686,8 6,134 12,75 02,456

Bảng 3.3 Dùng một máy biến áp 250 kVA

St

t Si

S

th ΔA

Y.

106

C.1

06

C

Σ βt

C

Σ.βt

0 0

8

1,6 1

8

1,6

1

2

64,2

1

2,2

104

33,67

8,

9084

10,

43367

1

9,464

0,

91

1

7,6776

2

2

67,84

1

5,841

108

67,54

9,

0025

10,

86754

1

9,837

0,

826

1

7,78

3

2

69,56

1

7,56

111

23,78

9,

303

11,

12378

2

0,212

0,

751

1

8,43

4

2

72,43

2

0,427

114

66,55

9,

6348

11,

46655

2

1,59

0,

683

1

8,575

5

2

75,22

2

3,219

118

98,56

9,

8665

11,

89856

2

5,971

0,

621

1

8,890

6

2

78,01

2

6,012

121

22,76

10

,54077

12,

12276

2

6,353

0,

564

1

9,545

7

2

81,36

2

9,355

125

47,278

10

,34577

12,

547278

2

6,738

0,

513

2

0,77

772

44,76

68

,95576

1

54,844

1

26,788

48


Kết quả tổng hợp của các phương án chọn máy biến áp ta có trong bảng

3.4

Tham số Phương án 1 Phương án 2

Vốn đầu tư V,

106đ115,95 133,25

, kWh 67686,8 77244,76

Thiệt hại Y, 106 đ 46,134 68,95576

PVC, 106đ 102,456 126,788

Từ kết quả tính toán ở bảng trên, ta thấy phương án 1 có PVC nhỏ nhất, nên

đó chính là phương án tối ưu cần xác định. Tóm lại ta chọn trạm biến áp gồm 2

máy 100 kVA loại TM.100/10

Các thông số của MBA 100kVA

SBA, kVA

Điện

áp

ΔP0,

kW ΔPk, kW Uk%

I

0%

100 10/0,4 0,32 2,05 4,5

7

,5

49


50

Hình 3.5.Sơ đồ nguyên lý trạm biến áp

SA403-HSA403-H

SA403-H

2XLPE 3X25

3DC 3DC

3GD1 604-5B 3GD1 604-5B

XLPE 3X25 XLPE 3X25TM-2X100 10/0,4

3PVC 1X200 3PVC 1X200

BI:400/5 BI:400/5

SA103-H SA103-H


mÆt b»ng

mÆt c ¾t ®øng A - A

-m¸ y biÕn ¸ p

-t ñ c ao ¸ p

- c ¸ c t ñ h¹ ¸ p

-®Çu c ¸ p c ao ¸ p 2

1

3

4

-r · nh c ¸ p

-t hanh c ¸ i c ao ¸ p

-t h« ng g iã

-t hanh c ¸ i h¹ ¸ p

6

7

8

5

t r ¹ m biÕn ¸ p kiÓu kÝn(x©y,t r o ng nhµ) hai m¸ y BiÕn ¸ p

51

MẶT CẮT ĐỨNG A-A

MẶT BẰNG

Hình 3.6 Mặt cắt tram biến áp

1. Máy biến áp

2. Đầu cao áp

3. Tủ cao áp

4. Các tủ hạ áp

5. Thanh cái hạ áp

6. Thanh cái cao áp

7. Rãnh cáp8. Thông gió


Nhận xét:Việc chọn lựa máy biến áp sao cho hợp lý là một điều hết sức

quan trọng vì máy biến áp có đặc tính chịu quá tải trong một giới hạn nhất

định,một thời gian nhất định và đặc biệt khi quá tải như vậy là lúc máy biến áp

hoạt động tốt nhất đảm bảo tuổi thọ của má biến áp va chi phí cho máy biến áp là

nhỏ nhất.Ngoài ra để đảm bảo cung cấp điện an toàn khi có sự cố xảy ra cũng là

một vấn đề quan trọng ttrong việc lụa chọn máy biến áp.Vì cac lí do như vậy mà

chúng ta quyết định chọn hai máy biến áp làm việc song song với công suất là

2X100kVA

4. CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN

4.1 Tính toán ngắn mạch trong mạng điện hạ áp

Hình 4.1Sơ đồ tính toán ngắn mạch

Coi hệ thống có công suất vô cùng lớn (Xht = 0); bỏ qua điện trở của các thiết

bị phụ. Máy biến áp có thông số: Sđm = 100 kVA, kW, Uk = 4,5%.

: chiều dài từ trạm biến áp đến tủ phân phối

- Chiều dài từ tủ phân phối tổng đến tủ phân phối tầng 12 là:

52


10

Hình 4.2Sơ đồ thay thế tính toán trong hệ đơn vị có tên

Thiết lập sơ đồ thay thế tính toán:

Xác định điện trở của các phần tử, tính trong hệ đơn vị có tên; Chọn điện áp

cơ bản Ucb = 0,38 kV.

Xác định điện trở của các phần tử:

53


Điện trở ngăn mạch tại điểm N1

Dòng ngắn mạch 3 pha tại điểm N1

Dòng điện ngắn mạch 3 pha

Dòng xung kích

Trong đó kxk là hệ số xung kích phụ thuộc vào tỷ số X/R.(tra bảng 6.pl)

Giá trị hiệu dụng dòng xung kích:

Trong đó qxk là hệ số phụ thuộc vào nơi xảy ra ngắn mạch. ( tra bảng

7.pl.BT)

Công suất ngắn mạch:

Điểm ngắn mạch Zk

Ik(3),

kA ixk

I

xk

Sk,

MVA

54


N1

0,0

36 6,145

10,

428

6,

698 4,045

N2

0,0

452 4,854

8,2

38

5,

291 3,195

N3

0,0

812 2,702

4,5

85

2,

945 1,778

Tính toán tương tự cho điểm ngắn mạch N2 và N3 ta có bảng tổng kết 4.1

Tính toán ngắn mạch một pha tại điểm N3

Điện trở dây trung tín lấy bằng điện trở dây pha

Điện trở thứ tự không của MBA

Tổng trở ngắn mạch một pha được xác định như sau:

Tại điểm N1

Dòng ngắn mạch một pha tại các điểm N1 và N3

55


4.2 Chọn thiết bị của trạm biến áp

Để kiểm tra thiết bị điện ta giả thiết thời gian cắt bảo vệ là tk = 0,5 s

4.2.1 Cầu chảy cao áp

Ta có kVA

Dòng điện làm việc bình thường phía cao áp

A

Theo bảng 19.b.pl ta chọn cầu chảy loại do Nga chế tạo có Un = 10 kV,

dòng định mức In = 16 A theo bảng 19.b.pl

4.2.2 Dao cách ly

Căn cứ vào dòng điện làm việc ta chọn dao cách ly PB-10/400 (bảng 26.pl –

Sách Bài tập cung cấp điện) (hoặc loại 3DC do SIMENS chế tạo).

4.2.3 Chống sét

Chọn chống sét van loại RA10 do Pháp sản xuất (bảng 35.pl - Sách Bài tập

cung cấp điện ) hoặc loại AZLP501B.12 do hãng Cooper Mỹ chế tạo).

4.3 Chọn thiết bị của tủ phân phối phía hạ áp

4.3.1 Chọn thanh cái

Điện áp định mức của thanh cái (Utc) không nhỏ hơn điện áp của mạng

điện:Utc U

Dòng làm việc chạy qua thanh cái là

A

Thanh cái dẹt bằng đồng tiết diện

mm2

56


jkt = 2,1 (bảng 9pl.BT) Vật liệu thanh đồng, Tmax =3950 giờ/năm. Ta chọn

thanh cái 50x5 = 250 mm2 theo bảng 24.pl

Thanh cái được kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt theo điều kiện

Trong đó Ct =171 hệ số của vật liệu tra bảng 8.plBT

tk = 0,5s thời gian tồn tại ngắn mạch

Thanh cái đạt yêu cầu về ổn định nhiệt.

Kiểm tra ổn định động: Chọn khoảng vượt của thanh cái là l=120 cm,

khoảng cách giữa các pha là a = 70 cm;

Mômen uốn:

Mômen chống uốn: W = 0,167.b2.h=0,167.0,52.5=0,209 cm3

Ứng suất:

Vậy điều kiện ổn định động đảm bảo.

4.3.2 Chọn sứ cách điện

Ta chọn sứ có U = 10kV; lực phá hủy Fph = 375 kG

Lực cho phép trên đầu sứ là Fcp = 0,6.Fph = 0,6.375 = 225kG

Lực tính toán

Hệ số hiệu chỉnh k = H’/H = 17,5/15 = 1,17

Lực tính toán hiệu chỉnh k.Ftt = 1,17.3,696 = 4,325 < Fcp = 225 kG

Vậy sứ chọn đảm bảo

57


4.3.3 Cáp điện lực

Chọn theo điều kiện hao tổn điện áp cho phép như đã trình bày ở trên.

Kiểm tra ổn định nhiệt của cáp đã chọn

< Fc =50 mm2

tk = 0,5s thời gian tồn tại ngắn mạch

Ct =159 là hệ số của vật liệu – cáp lõi đồng (Bảng 8.pl.BT – Sách BT Cung

cấp điện)

Vậy cáp đã chọn là đảm bảo điều kiện ổn định nhiệt

< Fc =25 mm2

Vậy cáp đã chọn là đảm bảo điều kiện ổn định nhiệt

4.3.4 Chọn aptomat và cầu chảy

Dự định bố trí các aptomat bảo vệ cho các mạch như hình vẽ

Aptomat A0 bảo vệ lộ tổng

Aptomat A1 bảo vệ mạch điện sinh hoạt

Aptomat A2 bảo vệ mạch điện động lực

Aptomat A3 bảo vệ mạch điện trạm bơm

Aptomat A4 bảo vệ cho mỗi mạch 1 thang máy dự phòng

Aptomat A5 bảo vệ cho mỗi mạch gồm 2 tầng

Aptomat A6 bảo vệ cho mỗi mạch gồm 1 tầng

Aptomat C7 bảo vệ cho mỗi mạch chiếu sáng

Aptomat A8 bảo vệ cho mạch 2 thang máy lớn

Aptomat A9 bảo vệ cho mạch 2 thang máy nhỏ

58


Bảo vệ lộ tổng (A0):

Căn cứ vào dòng làm việc lớn nhất đã xác định ở trên = 314,104 A. Ta

chọn aptomat loại SA403-H của Nhật với dòng điện định mức là 350A; (theo bảng

31.pl)

Bảo vệ mạch điện sinh hoạt (A1):

Dòng điện làm việc lớn nhất của mạng điện sinh hoạt

Theo bảng 31.pl chọn aptomat loại EA103-G của Nhật với dòng định mức là

125A

Bảo vệ mạch động lực (A2):

Bảo vệ cho mạch động lực: Mạch động lực gồm 22 bơm, 5 thang máy. Ta

xác định dòng định mức của các thang máy

- Với thang máy có công suất lớn:

Dòng định mức quy về chế độ làm việc dài hạn

Với P’=P. =P.

- Với thang máy có công suất nhỏ

Dòng định mức quy về chế độ làm việc dài hạn

59


Ta xác định dòng định mức của các máy bơm:

Dòng khởi động của aptomat được xác định theo biểu thức

với (làm việc ngắn hạn ,bảng 12.pl.BT)

Dòng mở máy của động cơ lớn nhất (là bơm có công suất 30 kW)

Dòng khởi động cắt nhanh của aptomat phải thỏa mãn điều kiện

Ta chọn aptomat SA403-H có dòng định mức 350A, có

Icắt = 85> =6,145A

Bảo vệ trạm bơm (A3):

Vì máy bơm 30kW cũng là động cơ có công suất max nên ta có

(làm việc ngăn hạn, tra bảng 5.5);

Dòng khởi động cắt nhanh

Ta chọn aptomat SA403-H có dòng định mức 350A

60


có Icắt = 85> =6,145A

Bảo vệ cho mạch 1 thang máy dự phòng (A4):

Dòng định mức của thang máy:

Dòng tính toán của thang máy

(dòng làm việc cưc đại chạy trong mạng )

Dòng mở máy của thang máy


αtm:tra bảng 12pl.BT


Ta chọn aptomat EA103-G có dòng định mức 100A;

có Icắt = 14>Isc=6,145A

Đây cũng là aptomat cho mạch hai thang máy nhỏ (A9)

Bảo vệ cho mạch thang máy lớn (A8):

Dòng định mức của thang máy:

Dòng tính toán của thang máy(dòng làm việc cực đại chạy trong mạng)

61


Dòng mở máy của thang máy



Ta chọn aptomat SA403-H có dòng định mức 350A

có Icắt = 85>Isc=6,145A .

Bảo vệ cho mạch chiếu sáng (A7):

Với mạch chiếu sáng ngoài ta có:

Dòng làm việc lớn nhất:

Tra bảng 18.pl ứng với cáp 2PVC tiết diện 4mm2 có Icp = 28A

Tra bảng 5.4 có Kc = 1,1

Vậy dòng định mức của cầu chảy phải thỏa mãn:6,253<In< =25,45

Vậy ta chọn cầu chảy có In = 15A và Idc = 10 > Isc = 7,116 A

Bảo vệ cho mạch gồm 2 tầng (A5):


Chọn aptomat EA52G có In = 40 A và Icắt = 5 > Isc = 3,751A

62


Bảo vệ cho mạch gồm 1 tầng (A6):


Chọn aptomat EA52G có In = 20 A và Icắt = 5 > Isc = 3,751A

Bảng 4.2chọn thiết bị bảo vệ

Mạch bảo vệ K

ý hiệu

Số

lượng

Loại

aptomat

Dòng điện

khởi động,A

Tín

h toán

Địn

h mức

(1) (

2)

(3) (4) (5) (6)

Lộ tổng

A

0

1 SA4

03-H

314

,104

350

Sinh hoạt

A

1

1 EA1

03-G

123

,43

125

Động lực

A

2

1 SA6

03-H

320

,48

350

Trạm bơm

A

3

1 SA4

03-H

320

,48

350

Thang máy lớn

A

8

2 SA4

03-H

327

,5

350

Thang máy nhỏ

A

9

2 EA1

03-G

87,

65

100

Thang máy dự

phòng

A

4

1 EA1

03-G

87,

65

100

Nhánh 2 tầng

A

5

6 EA5

2-G

31,

143

40

63


Nhánh lên 1 tầng

A

6

12 EA5

2-G

15,

57

20

Chiếu sáng

A

7

1 6,2

35

15

64


4.3.5 Chọn máy biến dòng

- Biến dòng cho công tơ tổng

Căn cứ vào giá trị dòng điện chạy trên đoạn dây tổng ta

chọn máy biến dòng loại TKM-0,5 (bảng 27.pl) [1] có điện áp dịnh mức là 0,5kV

dòng định mức phía sơ cấp là 400 A ,hệ số biến dòng

Ki = 400/5 = 80,cấp chính xác 10%, công suất định mức phía nhị thứ là 5VA.

Kiểm tra chế độ làm việc của công tơ khi phụ tải cực tiểu. Công tơ làm việc bình

thường nếu dòng nhị thứ khi phụ tải cực tiểu lớn hơn dòng sai số 10% (I10% = 0,1.5

= 0,5A)

Dòng điện khi phụ tải nhỏ nhất bằng 25%phụ tải tính toán:

Imin = 0,25. = 0,25.314,104 =78,526 A

Dòng điện nhị thứ khi phụ tải cực tiểu

I1min = Imin/Ki = 78,526/80 = 0,982 >0,5 A

Vậy máy biến dòng làm việc bình thường khi phụ tải cực tiểu

4.4 Kiểm tra chế độ khởi động của động cơ

Kiểm tra ảnh hưởng của chế độ làm việc của thang máy đối với chất lượng

điện.

Độ lệch điện áp khi khởi động động cơ

65


Hình 4.2.Sơ đồ tính toán chế độ khởi động của thang máy

Theo kết quả tính ngắn mạch ta có

Với dây đến động cơ ta có(thang máy)

Tổng trở của động cơ lúc mở máy:

Vậy chế độ khởi động là ổn định

Kiểm tra ảnh hưởng của chế độ làm việc của máy bơm đối với chất lượng

điện.

Lúc này ta có :

Với dây đến động cơ ta có(máy bơm)

66


Tổng trở của động cơ lúc mở máy:

Vậy chế độ khởi động là ổn định

Nhận xét:Viêc lựa chọn các thiết bị bảo vệ là cực kì quan trọng để đảm

baoran toàn trong cung cấp điện tránh những thiệt hại khi có sự cố xảy ra

5. TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ MẠNG ĐIỆN

5.1 Tổn thất điện điện áp

Tổn thất điện áp được xác định theo công thức sau

-Với đường dây cao áp:

5.2 Tổn thất công suất-tổn thất điện năng

Ta có tổn thất công suất được tính theo công thức sau:

- Tổn thất công suất tác dụng

67


- Tổn thất công suất phản kháng

Với đoạn dây cao áp ta có

Tính toán tương tự cho các đoạn ta có bảng sau ta :

Bảng 4.3

C

ác

nhánh

P QU

(kV)

R

0

X

0

L

(m)ΔU%

Δ

P

Δ

Q

C

ao áp

1

88,19

1

22,51

1

0

1

,94

0

,113

1

150,004

0

,1125

0

,0655

Đ

ến tủ

phân

phối

1

88,19

1

22,51

0

,38

0

,4

0

,06

2

00,011

2

,7935

0

,1592

L

ên các

tầng

9

,839

2

,853

0

,38

0

,8

0

,07

4

5,60,003

0

,0265

0

,0009

2

thang

máy

1

9,365

2

2,638

0

,38

2 0

,08

8

8

0,025 1

,0817

0

,0164

68


lớn

2

thang

máy

nhỏ

5

,809

6

,791

0

,38

3

,33

0

,09

8

80,012

0

,1621

0

,0017

1

thang

máy

nhỏ

5

,809

6

,791

0

,38

3

,33

0

,09

3

50,005

0

,0645

0

,0007

T

rạm

bơm

1

18,28

8

8,709

0

,38

0

,21

0

,06

4

00,008

1

,2716

0

,1381

c

.s trong

3

,7770

0

,38

1

,25

0

,07

2

05,20,007

0

,0253

0

,0005

c

.s

ngoài

4

,1040

0

,38

1

3,35

0

,1

2

50,009

0

,0389

0

,0001

N

hánh 1

2

,3040

0

,385

0

,09

8

6,80,007

0

,016

0

,0001

N

hánh 2

1

,80

0

,388

0

,09

5

00,005

0

,0090

T

ổng0,096

5

,6015

0

,3832

-Tính tổn thất điện năng của đường dây là:

69


-Tổng tổn thất điện năng của toà nhà là:

= + =13217+10345,77=23562,77kWh

Nhận xét:tổn thất điện áp là một điêu không thể bỏ qua khi thiết kế cung cấp

điện vì nó có ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng và tổn thất của điện năng.Tổn thất

càng nhỏ thì phương kết hợp với chi phí hợp lí thì dự án càng trở nên khả thi.Vì

vậy việc tính toán phải đưa ra được những phương án có tổn thất điện năng nằm

trong một giới hạn cho phép.

70


6.THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CỦA MỘT CĂN HỘ

Hình6.1 Sơ đồ mạng điện căn hộ

6.1 Những vấn đề chung

Sơ đồ mạng điện căn hộ được thể hiện trên hình 6.2. Một

aptomat tổng hai cực được lắp đặt tại bảng điện đầu vào, công tơ

điện có thể lắp ở tủ phân phối tầng hoặc ở bảng điện căn hộ. Các

mạch điện cho chiếu sáng, ổ cắm, bếp điện và nhà tắm được thiết

kế độc lập với nhau. Mỗi mạch điện được bảo vệ bởi aptomat

nhánh và aptomat chống dòng rò (RCD – Residual Current Device

71

Công tơ điện

Chống xét

Atomat tổng

Đầu nối đất

Aptomat chong ro

Aptomat nhánh

Dây 10 mm2


6.2 Chọn dây dẫn

Dây dẫn của mạng điện trong nhà được sử dụng là dây cáp hoặc dây cách

điện. Tiết diện dây dẫn được lựa chọn theo dòng điện cho phép:

Trong đó:

IM – giá trị dòng điện làm việc cực đại chạy trên dây dẫn, được xác định theo

biểu thức:

Trong đó:

Ilv.i – dòng điện làm việc của thiết bị thứ i;

kđt – hệ số đồng thời, phụ thuộc vào công suất và số lượng thiết bị điện được

cung cấp;

ntbi – số lượng thiết bị được cung cấp bởi đoạn dây xét.

Icp – giá trị dòng điện cho phép cực đại của dây dẫn chọn.

Giá trị dòng phụ tải cho phép của dây dẫn được xác định theo biểu thức:

Icp = khc. Icp.n

Trong đó:

Icp - dòng điện cho phép ứng với từng loại dây dẫn, phụ thuộc vào nhiệt độ

đốt nóng cho phép của chúng;

Icp.n – dòng điện cho phép lâu dài của dây dẫn trong điều kiện bình thường;

khc – hệ số hiệu chỉnh theo điều kiện thực tế:

khc= k1k2.k3

k1 – hệ số phụ thuộc vào phương thức lắp đặt dây dẫn (xem bảng 15.pl)

k2 – hệ số phụ thuộc vào số lượng dây cáp đặt chung trong hào cáp (bảng

16.pl).

72


k3 - hệ số hiệu chỉnh, phụ thuộc vào nhiệt độ trung bình thực tế tại nơi lắp

đặt, có thể xác định theo bảng 17.pl.

Giá trị dòng điện làm việc được xác định phụ thuộc vào loại mạng điện như

sau:

Mạng điện

một pha

Mạng điện 2 pha mắc

theo đIện áp pha

mạng điện

3 pha

, A , A

, A

S – công suất truyền tải trên đường dây, kVA;

Un, Uph – điện áp dây và điện áp pha, kV.

Cáp sau khi chọn được kiểm tra:

* Theo điều kiện hao tổn điện áp: Hao tổn điện áp thực tế trên đường dây

không được vượt quá giá trị cho phép:

;

P, Q - công suất tác dụng và phản kháng chạy trên đoạn cáp, kW và kVAr;

r0 , x0 - suất điện trở tác dụng và phản kháng của đoạn cáp, /km;

l - chiều dài đoạn cáp, km;

Un – điện áp định mức của đường dây, kV;

Ucp – hao tổn điện áp cho phép trên đoạn cáp, giá trị hao tổn điện áp cho

phép trong mạng hạ áp từ thanh cái trạm biến áp phân phối đến đầu vào thiết bị là

Ucp = 5% đối với phụ tải chiếu sáng và Ucp=7,5% đối với các phụ tải khác.

73


* Kiểm tra chế độ ổn định nhiệt: Để đảm bảo chế độ ổn định nhiệt khi có

dòng ngắn mạch chạy qua tiết diện của cáp phải lớn hơn giá trị tối thiểu xác định

theo biểu thức:

;

Trong đó:

Ik – giá trị dòng điện ngắn mạch ba pha chạy qua thiết bị, A;

tk – thời gian tồn tại của dòng ngắn mạch, s;

Ct – hệ số đặc trưng của dây cách điện, phụ thuộc vào vật liệu dẫn điện cho

trong 25.pl. Trong trường hợp thiếu thông tin có thể lấy giá trị trung bình theo bảng

5.3.

Bảng 6.1. Bảng giá trị hệ số Ct

Cách điện Dân đồng Dây nhôm

PVC(Polychlorure

inyle) 115 76

PR(Polyethylenereti

culé) 143 94

Thiết kế cung cấp điện cho một căn hộ gồm có 1 phòng bếp, 1 phòng khách,

3 phòng ngủ. Ta có bảng chọn dây dẫn và thiết bị bảo vệ sơ bộ như sau:

74


Bảng 6.2

Tên thiết

bị

S

ố

lượng

Công

suất dự kiến

D

ây dẫn

Thiết bị bảo vệ

Lo

ại

Ký

hiệu

1

Công tắc

cho bình nóng

lạnh

2 2x100

0W

4

mm2

Ap

tomat

EA52

G-20A

2

Ổ cắm

cho thiết bị

truyền thông

22x400

W

6

mm2nt

EA52

G-30A

3

Ổ cắm 3

cực cho điều

hòa

21,

5mm2nt

EA52

G-16A

4 Ổ cắm1

1

2,

5mm2

Cầ

u chảy

5Đèn lốp

bán cầu mờ7

7x75

W

1,

5mm2

Cầ

u chảy

6 Đèn

huỳnh quang;

4 4x40

75


1,2m W

7

Đèn

trang trí gắn

tường

44x60

W

8Quạt

thông gió1 40W

1,

5mm2

9Ổ cắm

cho máy giặt1 800W

2,

5mm2

Ap

tomat

EA52

G-20A

Nhận xét:khi tính toán cung cấp điện cho một căn hộ cụ thế ta phải bố trí

các thiết bị một cách hợp lý nhất để đảm bảo được độ an toàn,ổn định,và kinh tế

76

l l l


7.TÍNH TOÁN NỐI DẤT

Cách thực hiện hệ thống trang bị nối đất

. Trang bị nối đất bao gồm các điện cực nối đất và dây nối đất.

Các điện cực nối đất bao gồm các điện cực thẳng đứng được đóng sâu vào trong đất

và các điện cực nằm ngang được chôn trong đất ở một độ sâu nhất định.

Dây nối đất dùng để nối liền các bộ phận được nối đất với các điện cực nối đất.

Khi thực hiện nối đất, trước hết lợi dụng các vật nối đất tự nhiên sẵn có như các

đường ống dẫn nước hay các ống bằng kim loại khác đặt trong đất (trừ các ống dẫn

nhiên liệu lỏng, khí dễ cháy), các kết cấu kim loại của công trình nhà cửa có nối

đất, các vỏ bọc kim loại của cáp đặt trong đất (trừ vỏ cáp chì, vỏ cáp thép ít dùng).

Điện trở của các nối đất tự nhiên được xác định bằng cách đo thực tế hay tính gần

đúng theo các công thức kinh nghiệm.

Nếu nối đất tự nhiên không đảm bảo được trị số điện trở Rđ theo yêu cầu thì phải

dùng nối đất nhân tạo.77

Hình 7.1Sơ đồ bố trí các cực tiếp địa

h =0,8 m

l =3,0 m


Nối đất nhân tạo được thực hiện bằng các cọc thép tròn, thép ống, thanh thép dẹt

hay thép góc dài 2 – 3m, đóng sâu xuống đất, đầu trên của chúng cách mặt đất 0,5 –

0,8 m để tránh thay đổi của Rđ theo thời tiết. Các cọc thép được hàn nối với nhau

bằng các thanh thép đặt nằm ngang và cũng được chôn sâu cách mặt đất 0,5 –

0,8m.

Vì trạm biến áp của ta dùng cho chung cư là 2x100 vậy điện trở nối đất cho

phép là , điện trở suất của vùng đất trong điều kiện độ ẩm trung bình(

)là =0,75.104 cm

(với thanh nối ngang )

Do không có hệ thông tiếp địa tự nhiên nên điện trở của hệ thống tiếp địa

nhân tạo là

Chọn cọc tiếp địa bằng thép tròn dài l= 300cm, đường kính d= 8cm. Cọc

được đóng sâu cách mặt đất h = 80cm.

Chiều sâu trung bình của cọc : htb = h + = 80+ = 230cm

78


Hình 7.2.Sơ đồ đặt cọc

Điện trở tiếp xúc của cọc tiếp địa:

-số lượng cọc được chọn sơ bộ là:

→chọn n = 10. Số cọc này được đóng xung quanh trạm biến áp theo kích

thước như sau: L = 2.(8 + 6) = 28 m

Khoảng cách trung bình giữa các cọc là la = L/n = 28/10 =2,8m

→ tỷ lệ la/l = 3,1/3 = 1,038

Tra đường cong ứng với tỷ lệ 1,12 và số lượng cọc là n=10 ta xác định được

hệ số lợi dụng của các cọc tiếp địa là (bang5.pl sách bảo hộ lao động và

kĩ thuật an toàn điện)và của thanh nối là (bảng 49.pl)

79


Chọn thanh nối tiếp địa bằng thép có kích thước bxc = 50x6 cm. Điện

trở tiếp xúc xủa thanh nối ngang

Điện trở thục tế của thanh nối có xét đến hệ số lợi dụng là

Điện trở cần thiết của hệ thông tiếp địa nhân tạo có tính đến điện trở của

thanh nối ngang là

Số lượng cọc chính thức là

Vậy ta chọn nct = 12 cọc

Kiểm tra độ ổn định nhiệt của hệ thống tiếp địa

Với C :là hệ số phụ thuộc vào vật liệu làm thanh nối ( với thanh thép C = 74-

sách bảo hộ lao động và kĩ thuật an toàn điện)

Vậy hệ thống tiếp địa thỏa mãn điều kiện về ổn định nhiệt.

Nhận xét:Để đánh giá tính khả thi của một dự án thì vấn đề an toàn luôn là

một trong những vấn đề quan trọng nhất.Đối với với các thiết bị điện thí tính toán

nối đất là phương pháp được sử dụng rộng rãi vì nó đơn giản mà đạt hiệu quả an

toàn cao

80


8.HẠCH TOÁN CÔNG TRÌNH

Cách thiết bị chính xét đến trong hạch toán công trình được liệt kê

trong bảng 8.1

Bảng 8.1 Liệt kê các thiết bị chính và hạch toán giá thành năm

2008

T

T

Tên

thiết bị

Quy

cách

Đơ

n vị

Số

lượng

Đơ

n giá,

103đ

V.1

06đ

1trạm

biến áp2.TM

100/10

cái 1196,

6000

196,

6

2 Cầu - bộ 1 250 2,5

81


chảy cao áp 10 0

3Chốn

g sét vanRA10 bộ 1

200

02

4Dao

cách ly

RB-

10/400bộ 1

160

01,6

5vỏ tủ

điệncái 1

100

01

6Cáp

cao áp

ACB

G-16m

11

5312

84,5

25

7cáp

hạ áp

XLP

E-50m 20 571

11,4

20

8 ntXLP

E-25m

45,

6377

17,1

9

9 ntXLP

E-10m 44 271

11,9

24

1

0nt

XLP

E-4m 44 147

6,46

8

1

1nt

XLP

E-95m 50 893

44,6

5

1

2nt

PVC-

16m

84,

6323

27,3

26

1

3nt

PVC-

1,5m 25 96 2,4

1

4nt

PVC-

4m

86,

8167

14,4

9

1

5nt

PVC-

2,5m 50 104

6,45

0

82


1

6

Cầu

daobộ 1 850 0,85

1

7

apto

mat tổng

SA40

3-Hcái 1

230

02,3

1

8

apto

mat sinh

hoạt

EA10

3-Gcái 1

125

01,25

1

9

apto

mat tầng

EA52

Gcái 12 350 4,2

2

0

apto

mat 2 tầng

EA52

Gcái 6 350 2,1

2

1

apto

mat động

lực

SA60

3-Hcái 1

402

04,02

2

2

apto

mat máy

bơm

SA40

3-Hcái 1

230

02,3

2

3

apto

mat thang

máy lớn

SA40

3-Hcái 2

230

04,6

2

4

apto

mat thang

máy nhỏ

EA10

3-Gcái 3 600 1,8

2

5

cầu

chảy chiếu

sáng

P-2cái 1 50 0,05

2 Khởi ME- cái 12 150 18

83


6 động từ 211 0

2

7

Biến

dòng

TKM

-0,5bộ 3 300 0,9

2

8

Amp

eke

0-

200Acái 4 400 1,6

2

9

Vonk

e

0-

500Vcái 10 310 3,1

3

0

Công

tơ 3 phacái 10 600 6

3

1

Đồng

thanh cái

M,50

x5kg 10 60 0,6

3

2

Sứ

thanh cáicái 9 50 0,45

3

3

Bộ

dàn trạmbộ 1

350

03,5

3

4

Cọc

tiếp địacọc 12 100 1,2

3

5

Than

h nối50x6 M 22 15 0,33

Tổn

g

448

,18

Tổng giá thành công trình là =489,693 triệu đồng

Tổng giá thành có tính đến công lắp đặt

=1,1. 448,18 =493 triệu đồng

Giá thành một đơn vị công suất đặt

84


đ/kVA

Chi phí vận hành năm

Cvh = k0&M.V∑= 0,02. 448,18.106=9779.106 đ

Hệ số sử dụng vốn đầu tư và khấu hao thiết bị

Chi phí tổn thất điện năng

Cht = ght. =1000.23562,77=23,562.106đ

(các giá trị k0&M và kkh lấy theo phụ lục bảng 5.pl[1])

Tổng chi phí quy đổi

=(0,086.489,623+ 23,562+9779).106 =69,45.106

đ/năm

Tổng điện năng tiêu thụ:

Tổng chi phí trên một đơn vị điện năng

đ/kW

85


9. PHÂN TÍCH KINH TẾ TÀI CHÍNH

Trước hết ta xác định sản lượng điện bán ra ở năm đầu:

kWh

Lượng điện năng tổn thất:

=0,0317. 1054842= 33438 kWh

Điện năng mua vào:

=1054842 + 33438 = 1088280kWh

Chi phí mua điện:

=1088280.520 = 565,9.106 đ=565,9tr.đ

Để đơn giản ta lấy đơn vị tính là triệu đồng (tr.đ)

Doanh thu:

=1054842.820 = 864,971 tr.đ

Chi phí vận hành hàng năm:

Cvh = k0&M.V∑ =0,02.489,963 = 9,799 tr.đ

Chi phí khấu hao

Năm thứ nhất: = 0,036.489,963= 17,64 tr.đ

Tổng chi phí không thể khấu hao năm thứ nhất.

Cm&vh1 = Cm.1 + Cvh1 = 565,9 + 9,799= 575,77 tr.đ

Dòng tiền trước thuế

T1 = B1 – Cm&vh1 = 864,971 - 571,074 = 293,897 tr.đ

Lãi chịu thuế:

Năm thứ nhất: = 293,897 - 17,64 = 276,146 tr.đ

Thuế lợi tức: = 276,146.0,15 = 41,422 tr.đ86


Tổng chi phí toàn bộ:

=565,212 +9,799 +17,64+ 41,422 = 634,8

tr.đ

Dòng tiền sau thuế:

= 293,897- 41,422 = 252,475 tr.đ

Hệ số quy đổi

Giá trị lợi nhuận quy về hiện tại

= 252,475.0,91 = 229,523 tr.đ

Tổng chi phí quy về hiện tại

= 630,247.0,91 = 572,952 tr.đ

Tổng doanh thu quy về hiện tại

=864,971 .0,91 = 786,337 tr.đ

Tính toán tương tự cho các năm khác, kết quả ghi trong bảng 3.12

NPV = 747,4420

R = B/C =6244,75/4085,56=1,528

Khi i = 47 thì NPV = 7,2056và khi i = 48thì NPV= -1,6665 do vậy

Bảng 9.1

87


St Ab.103 Am.103

A.103Am.103

1 2 3 4

0

1 267,0490 1054,843633,438

51088,2821

2 269,8410 1065,872033,788

11099,6601

3 272,6340 1076,904334,137

91111,0422

4 275,4270 1087,936734,487

61122,4242

5 278,2190 1098,965134,837

21133,8022

6 281,0120 1109,997435,186

91145,1843

7 283,8040 1121,025835,536

51156,5623

88


Bảng 9.2a

t C

m.106

B.1

06

C

m&vh.106

T

1.106

Llt.

106

tlt.

106.106

1 2 3 4 5 6 7

0 493

,0910

-

493,0910

1 565

,9067

864

,9717

575

,7057

289,

2660

276

,1460

41,4

219

634,7

676

2 571

,8232

874

,0150

581

,6222

292,

3928

279

,3220

41,8

983

641,1

605

3 577

,7419

883

,0615

587

,5409

295,

5206

282

,4990

42,3

749

647,5

558

4 583

,6606

892

,1081

593

,4596

298,

6484

285

,6750

42,8

513

653,9

509

5 589

,5772

901

,1513

599

,3762

301,

7752

288

,8520

43,3

278

660,3

440

6 595

,4958

910

,1979

605

,2948

304,

9030

292

,0280

43,8

042

666,7

390

7 601

,4124

919

,2412

611

,2114

308,

0298

295

,2050

44,2

808

673,1

322

Bảng 9.2b

89


T

2.106 t .106

B

.t106

T2.t.

106

T

2.t(i=47)

T

2.t(i=48)

1 2 3 4 5 6 7

0 -

493,0000

-

493,1000

-

493,0910

1 247,

8441

0

,9091

577

,0614

786

,3379

225,

3128

168,

6014

167,

4622

2 250,

4945

0

,8264

529

,8847

722

,3264

207,

0202

115,

9214

114,

3601

3 253,

1457

0

,7513

486

,5182

663

,4572

190,

1921

79,6

927

78,0

882

4 255,

7972

0

,6830

446

,6572

609

,3218

174,

7129

54,7

806

53,3

149

5 258,

4474

0

,6209

410

,0216

559

,5441

160,

4755

37,6

518

36,3

968

6 261,

0988

0

,5645

376

,3568

513

,7830

147,

3835

25,8

762

24,8

447

7 263,

7490

0

,5132

345

,4232

471

,7161

135,

3449

17,7

815

16,9

574

T

ổng

747,

4420

7,20

56

-

1,6665

Khi tn = 2 thì NPV = = -60,7 tr.đ

Và khi t = 3 thì NPV = = 129,5 tr.đ

90


Thời gian thu hồi vốn

năm

Bảng 9.3 các chỉ tiêu kinh tế tài chính cơ bản của công trình điện

NPV IRR B/C T

747,4 8,74% 1,374 2,27 năm

Kết luận: Tất cả các chỉ tiêu kỹ thuật của mạng điện đều đảm bảo yêu cầu

thiết kế. Dự án có mục đích chủ yếu phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt của nhân dân,

bên cạnh đó có thể thấy dự án mạng lại hiệu quả kinh tế với tổng vốn đầu tư là 493

triệu đồng sẽ được thu hồi trong khoảng thời gian là 2,23 năm. Các chỉ tiêu kinh tế

tài chính cơ bản được biểu thị trong bảng trên cho thấy dự án có thể hoàn toàn

chấp nhận được

91


II.BẢN VẼ

1-S đ m ng đi n cung c p cho tòa nhà chung cơ ồ ạ ệ ấ ư

92


2-S đ m t b ng và m t c t tr m bi n áp tiêu thơ ồ ặ ằ ặ ắ ạ ế ụ

93


mÆt b»ng

mÆt c ¾t ®øng A - A

-m¸ y biÕn ¸ p

-t ñ c ao ¸ p

- c ¸ c t ñ h¹ ¸ p

-®Çu c ¸ p c ao ¸ p 2

1

3

4

-r · nh c ¸ p

-t hanh c ¸ i c ao ¸ p

-t h« ng g iã

-t hanh c ¸ i h¹ ¸ p

6

7

8

5

t r ¹ m biÕn ¸ p kiÓu kÝn(x©y,t r o ng nhµ) hai m¸ y BiÕn ¸ p

94


3-S đ m ng đi n căn hơ ồ ạ ệ ộ

95


4-S đ n i đ tơ ồ ố ấ

96

l l l

h =0,8 m

l =3,0 m


5-B ng s li u tính toánả ố ệ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

97


[1]-Ts Trần Quang Khánh.Giáo trình cung cấp điện theo tiêu chuẩn IEC

[2]-Ts Trần Quang Khánh.Bài tập cung cấp điện.Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật

[3]-Pgs.Ts Phạm Văn Hòa.Ngắn mạch và sự cố đứt dây trong hệ thông điện

[4] – Nguyễn Công Hiền – Nguyễn Mạnh Hoạch. Hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp

công nghiệp đô thị và nhà cao tầng. NXB Khoa Học Kỹ Thuật, 2005

[5] – Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm. Thiết kế cấp điện. NXB Khoa Học Kỹ Thuật,

2006

[6] – Ngô Hồng Quang. Sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến

500kV. NXB Học Kỹ Thuật, 2000

[7] – Nguyễn Văn Đạm. Thiết kế các mạng và hệ thống điện. NXB Khoa Học Kỹ Thuật,

2005

[8] – Nguyễn Hữu Khái. Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp. NXB KhoaHọc Kỹ

Thuật, 2005.

[9] – Trịnh Hùng Thám- Nguyễn Hữu Khái - Đào Quang Thạch - Lã Văn Út - Phạm Văn

Hòa- Đào Kim Hoa. Nhà máy điện và trạm biến áp.

98

do an cung cap dien cgung cu 25 tang

Documents