Đồ án cung cấp điện mẫu , đề tài Thiết kế cung cấp điện cho chung cư cao tầng

Đồ án mẫu thiết kế cung cấp điện cho chung cư cao tầng, tài liệu cung cấp chi tiết cụ thể về đề tài phục vụ cho các bạn sinh viên năm cuối làm đồ án tốt nghiệp cũng như đồ án môn học hết học phần , tài liệu được các giảng viên đại học hàng đầu của Đại Học Điện Lực chỉ dẫn nên nó rất chi tiết và thực tế.

TẬP ĐOÀN ĐIỆN LỰC VIỆT NAMTRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA CÔNG NGHỆ TỰ ĐỘNG

MÔN: ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

Đề tài : Thiết kế cung cấp điện cho chung cư cao tầng

Giảng viên hướng dẫn: fgfh Sinh viên thực hiện: bdsne

Lớp D10-H2-CLC

Hà Nội, tháng 1 năm 2015

LỜI MỞ ĐẦU

Trong công cuộc xây dựng và đổi mới đất nước , nghành công nghiệp điện luôn giữmột vai trò vô cùng quan trọng ngày nay điện năng trở thành dạng năng lượng không thểthiếu được trong hầu hết các lĩnh vực Khi xây dựng một khu công nghiệp mới , một nhàmáy mới , một khu dân cư mới thì việc đầu tiên phải tính đến là xây dựng một hệ thống cungcấp 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 đangngày một khởi sắn,các tòa nhà chung cư và cao tầng không ngừng được xây dựng.Gắn liềnvới các công trình đó là hệ thống cung cấp điện được thiết kế và xây dựng.Xuất phát từ yêucầu thực tế đó cùng với những kiến thức đã học tại khoa Hệ Thống Điện - Trường Đại HọcĐiện Lực,tôi đã nhận được đề tài thiết kế đồ án môn học:Thiết kế hệ thống cung cấp điệncho tòa nhà chung cư 22 tầng

Đồ án môn học này đã giúp tôi hiểu rõ thêm về công việc thực tế của một kĩ sư hệthống điện,hay chính là công việc sau này của bản thân Với sự hướng dẫn tận tình của thầyPhạm Anh Tuân em đã hoàn thành được đồ án môn học

Hà Nội ngày 07 tháng 6 năm 2019

Sinh viên

MỤC LỤC

ĐỀ BÀI 4

Nhiệm vụ thiết kế 5

A.GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 7

1.Giới thiệu chung 7

2 Những yêu cầu chung trong thiết kế một dự án cung cấp điện: 7

I.Thuyết minh 8

B.THỰC HIỆN 9

I.THUYẾT MINH 9

1.TÍNH TOÁN NHU CẦU PHỤ TẢI 9

1.1.Lý luận chung 10

1.2 Xác định phụ tải sinh hoạt của tòa nhà chung cư 12

1.3 Xác định phụ tải động lực 14

1.3.2 Công suất tính toán của trạm bơm 15

1.3.3 Phụ tải chiếu sáng 19

1.3.4 Tổng hợp phụ tải 19

1.3.5 Tính toán bù công suất 21

2.XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN 22

Hình 2.2 Sơ đồ mạng điện tòa nhà 22 22

2.1 Chọn vị trí đặt trạm biến áp (TBA) 23

2.2.Lựa chọn các phương án (so sánh ít nhất 2 phương án) 24

2.2.1 Phương án A 24

3 CHỌN SỐ LƯỢNG VÀ CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP VÀ CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN 30 3.1 Chọn tiết diện dây dẫn 30

3.2 Chọn công suất và số lượng máy biến áp 45

4.Tính toán chế độ mạng điện 57

4.1 Tổn thất điện áp 57

4.2 Tính toán tổn thất công suất 58

4.3 Tính toán tổn thất điện năng 60

5.Thiết kế mạch điện của một căn hộ 60

5.1 Sơ đồ bố trí thiết bị gia dụng 61

5.2 Chọn thiết bị của mạng điện căn hộ 62

6.Bản vẽ 66

7.Thiết kế mạch điện của một căn hộ 76

ĐỀ BÀI

Thiết kế cung cấp điện cho một khu chung cư thuộc khu vực nội thành của mộtthành phố lớn Chung cư có N tầng Mỗi tầng có nhcăn hộ(70,100,120 m2) Chiều caotrung bình của mỗi tầng là H ,m

Chiếu sáng ngoài trời với tổng chiều dài bằng năm lần chiều cao của tòa nhà, suấtcông suất chiếu sáng là pocs2=0,03 kW/m

Nguồn điện có công suất vô cùng lớn, khoảng cách từ nguồn đấu điện đến tườngcủa tòa nhà là L, mét

Toàn bộ chung cư có ntm thang máy, công suất mỗi thang máy với hệ số tiếp điện

là =0,6; cos0,95 – 0,01* thu _tu 0,57

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 điệnlà: gth =6000 - 50*thứ_tự=4100đ; Phụ tải tăng theo hàm tuyến tính P1= P0[1+a(t-t0) Thờigian sử dụng công suất cực đại là TM=5140h/năm; Hệ số chiết khấu i=0,1; Giá thànhtổn thất điện năng: c =1800đ/kWh; Giá mua điện gm=1000 đ/kWh; Giá bán điện

gb=1500đ/kWh

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

Bảng 3: Số liệu thiết kế cung cấp điện khu chung cư cao tầng

ự=

5140

100 + 20* thứ _tự

= 860

Nhiệm vụ thiết kế

I Thuyết minh

1 Tính toán nhu cầu phụ tải

1.1 Phụ tải sinh hoạt

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

-Sơ đồ mạng điện bên ngoài

3 Chọn số lượng và công suất máy biến áp và chọn tiết diện dây dẫn3.1.Chọn số lượng và công suất máy biến áp

3.2.Chọn tiết diện dây dẫn

4 Tính toán chế độ mạng điện

4.1.Tổn thất điện áp

4.2.Tổn thất công suất

4.3.Tổn thất điện năng

5 Thiết kế mạng điện của một căn hộ

5.1.Sơ đồ bố trí thiết bị gia dụng

5.2.Chọn thiết bị của mạng điện căn hộ

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 tăngnhanh,các công trình giao thông đòi hỏi ngày càng mở rông diện tích đất đô thị ngàycàng bị thu hẹp.Vì vậy việc phát triển nhà ở chung cư là một khuynh hướng tất yếu đểgiải 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 năngvới chất lượng cao

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

 Đảm bảo an toàn cho người dung 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 trongtương 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 18 tầngvới đầy đủ các tiêu chuẩn cho phép về kinh tế và kĩ thuật.Trình tự tiến hành dự án nhưsau:

I.Thuyết minh

1.Tính toán nhu cầu phụ tải

1.1 Phụ tải sinh hoạt1.2 Phụ tải động lực1.3 Phụ tải chiếu sáng1.4 Tổng hợp phụ tải2Xác 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 Tính toán chế độ mạng điện

4.1.Tổn thất điện áp

4.2.Tổn thất công suất

4.3.Tổn thất điện năng

5.Thiết kế mạng điện của một căn hộ

5.1.Sơ đồ bố trí thiết bị gia dụng

5.2.Chọn thiết bị của mạng điện căn hộ

B.THỰC HIỆN

I.THUYẾT MINH

1.TÍNH TOÁN NHU CẦU PHỤ TẢI

Hình1.1 Sơ đồ mặt bằng của một tầng của chung cư 1-Tủ phân phối của tầng

M 2 -Căn hộ có diện tích 100 m 2

M 3 -Căn hộ có diện tích 120 m 2

Phụ tải của các chung cư bao gồm 2 thành phần cơ bản là phụ tải sinh hoạt (baogồm cả chiếu sang) và phụ tải động lực Phụ tải sinh hoạt thường chiếm tỷ lệ phần lớnhơn so với phụ tải động lực

1.1.Lý luận chung

Phụ tải của các khu chung cư bao gồm hai thành phần cơ bản là phụ tải sinhhoạt (gồm cả chiếu sáng) và phụ tải động lực, trong đó tỉ lệ phụ tải sinh hoạt luôn luônchiếm tỉ lệ lơn hơn so với phụ tải động lực Phụ tải còn phụ thuộc vào mức độ của cáctrang bị các thiết bị gia dụng, phụ tải của các căn hộ được phân thành các loại sau:loại có trang bị cao, loại trung bình và loại thấp Phụ tải sinh hoạt trong khu chung cưđược xác định theo biểu thức sau:

cc

sh k k P n k P

1 0

Trong đó:

kcc – hệ số tính đến phụ tải chiếu sáng chung trong toà nhà (lấy bằng 5%, tức là

kcc=1,05);

kđt– hệ số đồng thời, phụ thuộc vào số căn hộ, lấy theo bảng 1

P0 – suất tiêu thụ trung bình của mỗi căn hộ, xác định theo [bảng 10.pl], kW/hộ(phụ lục);

N – số nhóm căn hộ có cùng diện tích;

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

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

(tăng thêm 1% cho mỗi m2quá tiêu chuẩn): khi= 1+(Fi-Ftc).0,01

Fi– diện tích của căn hộ loại i, m2;

Phụ tải động lực trong các khu chung cư bao gồm phụ tải của các thiết bị dịch

vụ và vệ sinh kỹ thuật như thang máy, máy bơm nước, máy quạt thông thoáng v.v.Phụ tải tính toán của các thiết bị động lực của khu chung cư được xác định theo biểuthức sau:

Pđl= knc.dl(Рtm + Pvs.kt) ,

Trong đó:

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

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

Ptm- công suất tính toán của các thang máy;

Pvs.kt– công suất tính toán của các thiết bị vệ sinh-kỹ thuật

Công suất tính toán của các thang máy Ptm , được xác định theo biểu thức:







ct i

n tm tm nc

P

1

Trong đó:

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

пct– số lượng thang máy;

Р tmi – công suất của thang máy thứ i, kW

Do thang máy làm việc theo chế độ ngắn hạn lặp lại, nên công suất của chúngcần phải quy về chế độ làm việc dài hạn theo biểu thức:



tm n

Bảng 1.2.Số lượng và công suất máy bơm

 Số hộ/tầng là: nh.t= 3+ 3 + 2 = 8

Tổng số căn hộ: Nhộ= ntầng.nh.t= 22.8 = 176 hộ

1.2 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,

Phụ tải tính toán sẽ là phụ tải cực đại ở năm cuối của chu kỳ thiết kế.Suất phụtải của mỗi hộ gia đình ở mỗi năm của chu kỳ thiết kế được tính như sau:

Số lượng và công suất máy bơm, kWCấp nước sinh hoạt Thoát Bể bơi Cứu hỏa

Ứng với nội thành thành phố rất lớn, suất tiêu thụ trung bình của hộgia đình là:

P0= 11 kW/hộ

Ta chia phụ tải sinh hoạt thành 2 nhóm có tính chất khác nhau để tính toán:

- Loại 1: phụ tải gia dụng có trong các căn hộ: bếp gas, tivi, tủ lạnh, đèn chiếu sángtrong nhà… các thiết bị điện nhóm này tính theo suất tiêu thụ điện năng

- Loại 2: phụ tải thông thoáng và làm mát Ta tìm tổng lượng khí cần thông gió trongmột giờ để chọn loại quạt phù hợp, rồi từ công suất quạt gió ta suy ra công suất phụtải

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

Xác định phụ tải sinh hoạt của toà nhà chung cư :

Psh= kcs.kdt.P0.



N

i hi

i k n

1 = kcs.kdt.P0.(n1.kh1+n2.kh2+n3.kh3)

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 m2quá tiêu chuẩn);

i k n

1 = 1,05x0,502x1,83(3x1+3x1,3+2x1,5) = 9,549 kW

Ta có:

Hệ số công suất cosφsh= 0,96 (tgφ = 0,29) theo [bảng 9.pl]

Qtầng = Ptầng.tanφsh= 9,26x0,29 = 2,6854 kVAr

1.3 Xác định phụ tải động lực

1.3.1 Phụ tải thang máy:

Trước hết ta cần quy giá trị công suất của các thang máy về chế độ làm việc dài hạn

Thang máy có công suất nhỏ:

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;

tm

P - công suất tính toán của các thang máy;

tm

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

1.3.2 Công suất tính toán của trạm bơm

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

Tiếp tục dùng nội suy lagrange ta có :

42,92

Bể bơi 9

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 Pbom.i= 0,8.98,92 = 79,136 kW

Ta tổng hợp phụ tải trạm bơm và thang máy bằng phương pháp số gia

Vì Pbơm> tm và mạng điện đang xét là mạng hạ áp

Vậy nên phụ tải động lực:

P

P

41 , 0 5

04 , 0

= 79,136 +

0,04

54, 597

0, 41 54, 597 5

1.3.3 Phụ tải chiếu sáng

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

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=0,03kW/m

Pcs = pocs.l

Trong đó:

+ p0là suất phụ tải chiếu sáng [W/m] (đã cho pocs2=0,03 kW/m)

+ l Tổng chiều dài chiếu sáng ngoài trời l = N×H×5 = 22×3,6×5 = 396

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

hệ số nhu cầu

Tổng hợp phụ tải phụ tải sinh hoạt và chiếu sáng bằng phương pháp số gia:

Ta có Psh= 105,587 kW > Pcs2= 11,88 kW

04 , 0

0, 41 11,88 5

41 , 0

0, 41 140, 512 5

Công suất và hệ số công suất của các nhóm phụ tải cho trong bảng 1.3 sau

Bảng 1.3 Công suất và hệ số công suất của các nhóm phụ tải

Hệ số công suất của máy bơm nước công nghiệp,của hộ gia đình có sử dụng bếp gaslần lượt tra [bảng 13.pl] và [bảng 9.pl] , hệ số công suất của phụ tải chiếu sáng lấybằng 1

Hệ số công suất của nhóm phụ tải động lực:

Hệ số công suất tổng hợp của chung cư:

cos= i.cos i sh.cos sh cs.cos cs dl.cos dl

1.3.5 Tính toán bù công suất

Công suất phản kháng của chung cư là:

Q = 119 kVAr; Tanφ1= 0,539; Cosφ1= 0,88

Công suất cần thiết để nâng cấp hệ số công suất lên giá trị Cosφ2= 0,9; Tanφ = 0,484

Qb = Ptt.(Tanφ1– Tanφ2) = 204,639.(0,539 – 0,484) = 11,255 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.

2.XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN

13

11

4

6 9 7

8

1P

3P 2P

21

23 23

3 18

1

19

10 2 3

Hình 2.2 Sơ đồ mạng điện tòa nhà 22

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

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 côngtrình 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 hệthống 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

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

Phương án A

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

2.2.1 Phương án A

2.2.1.1 Sơ đồ mạng điện bên ngoài:

Sơ đồ mạng điện ngoài trời được xây dựng để cấp điện đến các tủ phân phốiđầu vào của tòa nhà Trong tủ phân phối đầu vào tòa nhà có trang bị các thiết bị đóngcắt, 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 thuộcvào những yếu tố trên mỗi tòa nhà có thể có một, hai, ba hoặc nhiều tủ phân phối

Để cung cấp điện cho các tòa nhà có độ cao là 22 tầng có thể áp dụng sơ đồhình tia

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

4,5,6 - Tủ phân phối với 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 dùng để cung cấp điện cho các thang máy,thiết bị cửu hỏa, chiếu sáng sự cố và các thiết bị khác Khi xảy ra sự cố trên một trongcác đường dây cung cấp, tất cả các hộ dùng điện sẽ được chuyển sang mạch củađường dây lành Như vậy các đường dây cung câp điện phải được lựa chọn sao chophù hợp với chế độ làm việc khi xảy ra sự cố Đối với tòa nhà 22 tầng có nhiều đơnnguyên, cần tăng thêm số đường dây cung cấp lên ba, thậm chí hơn ba lộ Ở sơ đồ nàyđường dây thứ nhất sẽ đóng vai trò dự phòng cho đường dây thứ hai, về phần mình,đường dây thứ hai - làm dự phòng cho đường dây thứ ba và cuối cùng đường dây thứ

ba làm dự phòng cho đường dây thứ nhất

2.2.1.2.Sơ đồ mạng điện trong nhà:

Hình 2.1: Sơ đồ mạng điện trong tòa nhà 22 tầng

1 - Cáp vào nhà, dự phòng tương hỗ cho nhau; 2 – cơ cấu chuyển mạch; 3 – aptomat tổng; 4 − đường dây cung cấp điện cho các căn hộ; 5 – điểm đấu 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 cho mạng chiếu sáng bên ngoài; 8 – đường dây cung cấp cho mạng chiếu sáng kỹ thuật tầng hầm, nhà kho; 9 – đường dây cung cấp cho các thiết bị động lực, thang máy; 10 – công tơ điện năng tác dụng; 11 – cung cấp điện cho mạng chiếu sáng sự cố ; 12 – tủ

2.2.2 Phương án B.

2.2.2.1 Sơ đồ mạng điện bên ngoài:

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 kiệmđược chi phí dây dẫn nhưng khi có sự cố thì không đảm bảo cung cấp điện liên tục Vìthế ta chọn sơ đồ mạng điện bên ngoài là phương án A

1 2 3

1,2,3 - Đường dây cung cấp chính.

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

a Sơ đồ mạng điện bên trong:

Sơ đồ tia (Các tầng được cung cấp điện bằng các tuyến độc lập)

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

3.1.1 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 chonhau được tính toán để mỗi đường dây có thể mang tải an toàn khi có sự cố ở một trong 2đường dây mà không làm giảm chất lượng điện trên đầu vào của các hộ tiêu thụ; Các mạchđiện 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

3.1.1.1 Lựa chọn phương án đi dây từ điểm đấu điện đến trạm biến áp

Ta tiến hành so sánh giữa hai phương án

+ Phương án 1 dùng nguồn cấp là đường dây 22 kV

+ Phương án 2 dùng nguồn cấp là đường dây 10 kV

Dự định dùng dây cáp cách điện giấy hoặc chất dẻo, lõi nhôm có =

32Ω.m/mm2 cho trước một giá trị x0 0, 4 / km Hao tổn điện áp cho phép là ΔUcp

Q

100 = 123, 049.0, 4.8602 6

22 10 100 = 8,75.10-3%

Thành phần hao tổn điện áp tác dụng là:

∆Ur1%= ∆Ucp1%- ∆Ux1%= 1,5 –8,7.510-3= 1,491 %

Tiết diện dây dẫn của đường dây cung cấp cho trạm biến áp xác định theo biểuthức:

F1= 2

%'

1

.

U U

L P

Q

.100 =123, 049.0, 4.8602 6

10 10 100 = 0,042 %

Thành phần hao tổn điện áp tác dụng

∆Ur2%= ∆Ucp2%- ∆Ux2% = 1,5 – 0,042 % =1,458 %

Tiết diện dây dẫn của đường dây cung cấp cho trạm biến áp xác định theo biểuthức

%'

2

.

U U

L P

Theo điều kiện về độ bề cơ học tiết diện tối thiểu của đường dây 10kV phải là 16

mm2vậy ta chọn cáp cách điện giấy hoặc chất dẻo 50 mm2có r0.2= 0,62 và

x0.2=0,09/ km[bảng 23.pl]

Hao tổn điện áp thực tế

.r Q x

2 2

10



L r U

204, 639 123, 049

.1, 24.860.3365, 705.10 22

c- Giá thành tổn thất điện năng c= 1800đ/kWh

Suất vốn đầu tư của cáp cao áp có tiết diện 25mm2là v01= 1321.106đ/km (trabảng 33.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 cao áp kkh% = 2,5%

2 2

10



L r U

204, 639 123, 049

.0, 62.860.3365, 705.10 10

Trong đó: c- Giá thành tổn thất điện năng c= 1800đ/kWh

Suất vốn đầu tư của cáp cao áp có tiết diện 50mm2là v01= 735.106đ/km [tra bảng33.pl]

Vậy chi phí quy đổi theo phương án 2 là:

Z1= p.v0.l∑+ C∆A=0,135.735.106.0,105 + 1023,045.103= 11,442 106đ

Bảng 3.1 Các chỉ tiêu kinh tế của 2 phương án đi dây cao áp

Phương án L,m Vo.106đ A,kWh C.103đ Z.106đ

1 860 1321 422,828 47,160 19,486

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 sẽ được chọn theo phương án 2

3.1.2 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 thôngqua bộ chuyển đổi nguồn tự động: máy phát tự khởi động khi nguồn chính từ máybiến 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 cấpnguồn 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 = 39 m, trong tổng số hao tổn điện

áp cho phép 7% ta phân bố cho 3 đoạn như sau:

- Từ trạm biến áp đến tủ phân phối tổng Ucf 14%

- Từ tủ phân phối tổng đến tủ phân phối các tầng Ucf 2 1,5%

- Từ tủ phân phối các tầng đến các hộ gia đình Ucf 3 1,5%

Dự định chọn dây cáp lõi đồng có độ dẫn điện  54m.mm /2 

Sơ bộ chọn x0 0,1 / km, xác định thành phần hao tổn điện áp phản kháng

∆Ux1%= .20.1

U

l x

Q

.100 =123, 049.0,1.392

380 100 = 0,332 %Thành phần hao tổn điện áp tác dụng

∆Ur1%= ∆Ucf1%- ∆Ux1%= 4 – 0,245 = 3,668 %

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

F1= 2

' 1

5 1

10

U U

l P

204, 639.39.10 54.3, 755.380 = 27,904 mm2

Vậy ta chọn cáp đồng(Cu) XLPE-35 mm2có r0= 0,52 và x0= 0,064

a Phương án 1:Mỗi tầng một tuyến dây đi độc lập.

Tính toán cho tầng cao nhất là tầng 22:

Chiều dài từ tủ phân phối tổng đến tủ phân phối tầng 22 là:

L2= 3,6.22 = 83,6 m

Công suất phản kháng của từng tầng: Qtầng = 2,6854 kVAr

Thành phần của hao tổn điện áp:

∆Ux2%= .20.2

U

l x

Q tâng

.100 =2, 6854.0,1.83, 62

380 100 = 0,016 %Thành phần hao tổn điện áp tác dụng cho phép là:

Ur2% =Ucp2- Ux2% = 1,5-0,016 =1,484 %

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

2

5 2 tâng

.

10

U U

l P

r



5 2 9,549.83, 6.10 54.1, 484.380 = 6,899 mm2

Ta chọn cáp hạ áp XLPE có tiết diện 10 mm2có r01= 1,84 và x01=0,073 / kmHao tổn thực tế:

∆U2= tan 01 tan 01

= 1,029% < 1,5%

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

b Phương án 2: Chọn một tuyến dây dọc chung cho tất cả các tầng

Sơ đồ đường dây lên các tầng

Coi đường dây lên các tầng có phụ tải phân phối đều

∆Ux2%= 02 2

.2

U

l x

U

l x

Qsh

.100 =38, 594.0,1.83, 62

2.380 100 = 0,112%

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

Ur2% =Ucp2- Ux2% = 1,5-0,112 =1,388%

Tiết diện dây dẫn được xác định theo biểu thức:

2

5 2

.

10 2

U U

l P

Ta chọn cáp hạ áp XLPE-50 có tiết diện 50 mm2 có r01= 0,37 và x01=0,063

c- Giá thành tổn thất điện năng c= 1800đ/kWh

Suất vốn đầu tư của cáp XLPE-10 là v01= 271.106đ/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%

204, 639 123, 049

.0, 063.83, 6.3365, 705.10 2.0,38





=3499,766kWh

Chi phí tổn thất là:

C∆A = c∆.∆A2=1800.3499,766 =6,299.106đ

Suất vốn đầu tư của cáp XLPE-50 là v02= 571.106đ/km (tra bảng 32.pl)

Chi phí quy đổi theo phương án 2 là:

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

3.1.4 Chọn dây dẫn cho mạch điện thang máy

- Với thang máy có công suất lớn (P =16 kW)

Chiều dài đến thang máy xa nhất là l31= 80m, ta có hệ số costm 0,57

Tổng số hao tổn điện áp cho phép U % = 1,5%