Tài liệu Đề tài: Hệ thống cung cấp điện pdf

PHẦN NỘI DUNGA.ĐỀ BÀI Thiết kế cung cấp điện cho một 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

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây nền kinh tế nước ta đã đạt được nhiều thành tựu to lớn, tạo ra những tiền đề cơ bản để bước vào thời kỳ mới, thời kỳ công nghiệp hoá

và hiện đại hoá đất nước Với hoàn cảnh ấy nghành điện đóng một vai trò then chốt, là đầu vào không thể thiếu của nhiều nghành sản xuất công nghiệp

Nhu cầu về điện năng không ngừng gia tăng về số lượng mà ngày càng đòi hỏi chất lượng, độ tin cậy và an toàn cao của hệ thống cung cấp điện Thiết kế cung cấp điện cho các phụ tải điện là vấn đề không hề đơn giản, đòi hỏi ở người thiết kế nhiều yếu tố với mục đích cuối cùng là đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật với giá thành phù hợp nhất có thể

Đồ án môn học Cung Cấp Điện là một bước làm quen của sinh viên nghành

hệ thống điện về lĩnh vực thíêt kế cấp điện trong đó thiết kế cấp điện cho chung cư cao tầng là một đề tài khá mới có nhiều vấn đề phức tạp

Trong những năm học tập ở trường cũng như trong thời gian thực hiện đề tài tốt nghiệp em luôn nhận được sự dạy bảo, giúp đỡ tận tình của các Thầy, các Cô trong bộ môn Hệ thống điện, đặc biệt là sự hướng dẫn của TS Trần Quang Khánh

đã giúp em hoàn thành bản đồ án

Mặc dù đã rất cố gắng, song do hạn chế về kiến thức nên chắc chắn bản đồ

án môn học của em còn nhiều khiếm khuyết, em rất mong được sự chỉ bảo của các Thầy, các Cô

Em xin chân thành cảm ơn T.S Trần Quang Khánh và các thầy, các cô trong

bộ môn Hệ thống điện

Sinh viên thực hiện

Phạm Quang Mậu

PHẦN NỘI DUNG

A.ĐỀ BÀI

Thiết kế cung cấp điện cho một 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 70 m2 là p0,kW/hộ.Chiều cao trung bình của mỗi tầng là H,m

Chiếu sáng ngoài trời với tổng chiều dài bằng năm lần chiều cao của toà

nhà,suất công suất chiếu sáng là:p0cs2=0,03 kW/m.Khoảng cách từ đầu nguồn đấu điện đến tường của toà nhà là L(mét)

-Toàn bộ chung cư có ntm thang máy gồm hai loại nhỏ và lớn,công suất mỗi thang máy với hệ số tiếp điện là ε = 0 , 6;hệ số cosϕ = 0 , 65

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

-Hệ thống máy bơm bao gồm:

+Bơm sinh hoạt

+Bơm thoát nước

+Bơm cứu hoả

+Bơm bể bơi

Thời gian mất điện trung bình trong năm là tf=24h

Suất thiệt hại do mất điện là: gth=4500 đ

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 hàng năm là a=4,5%

Hệ số chiết khấu i =0,1

Giá thành tổn thất điện năng : c∆=1800 đ/kWh

Giá mua điện gm =1000đ/kWh;Giá bán điện gb =1500 đ/kWh

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

Bể bơi

Cứu hoả

H, m

T M,

h

L, m

CHƯƠNG I TÍNH TOÁN NHU CẦU PHỤ TẢI

1.Lý luận chung

Phụ tải của các khu chung cư bao gồm hai thành phần cơ bản là phụ tải sinh hoạt (bao gồm cả chiếu sáng) và phụ tải động lực Phụ tải sinh hoạt thường chiếm

tỷ phần lớn hơn so với phụ tải động lực

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

∑

=

i i hi đt

cc

sh k k P n k P

1 0

Trong đó:

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 m2 quá tiêu chuẩn): khi= 1+(Fi-Ftc).0,01

F – diện tích của căn hộ loại i, m2;

kcc – hệ số tính đến phụ tải dịch vụ và chiếu sáng chung (lấy bằng kcc=1,05);

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

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 biểu thức:

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 ∑, xác định theo biểu thức:

∑

=

Σ

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

ε

tm n

tm P

P = .Trong đó:

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

ε - hệ số tiếp điện của thang máy

Công suất tính toán của các thiết bị vệ sinh-kỹ thuật (động cơ bơm nước, máy quạt và các thiết bị khác) được xác định theo biểu thức:

∑

= nc vs n vs kt

P

1

Pch = Psh + ktM Pdl kW

Trong đó:

Psh – phụ tải sinh hoạt của các hộ gia đình trong chung cư;

Pdl – phụ tải động lực;

ktM – hệ số tham gia vào cực đại của phụ tải động lực (có thể lấy trong khoảng 0,8÷0,9).

Tuy nhiên để tính toán phụ tải một cách chính xác nhất ta chọn phương pháp số gia để tổng hợp phụ tải cho chung cư

P1-2 = Pmax + ∆Pi

PΣ = P1 + ∆P2 nếu P1 >P2

PΣ = P2 + ∆P1 nếu P1< P2

2 1 1

1 2

2 1 2

2 1

P P khi P k P

P P khi P k P P

( 0 , 04 −

i

P

2.Phụ tải sinh hoạt

Tổng số căn hộ Nhộ=N.nh=16.(4 +2 + 2)=128 hộ;

Theo bảng 10.pl (Giáo trình Hệ Thống cung cấp điện - TS Trần Quang Khánh) ứng với nội thành thành phố lớn ,suất tiêu thị trung bình của hộ gia đình sử dụng bếp gas là P0 =1,83 kW/hộ;

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

Psh= kcs.kdt.P0.∑

=

N i hi

i k n

Trong đó kh1,kh2,kh3 lần lượt là các hệ số hiệu chỉnh đối với các căn hộ diện tích trên

70 m2 tăng thêm 1% cho mỗi m2 đối với căn hộ dùng bếp điện

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

kcs=1,05)

kh1=1

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

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

Tính phụ tải riêng cho mỗi tầng

Công suất tính toán của mỗi tầng

Ptang = kcs.kdt.P0.∑

=

N i hi

i k n

1

Hệ số đồng thời ứng với 8 hộ kđt = 0,5(bảng 1.pl[1]);

Hệ số công suất cosφsh = 0,96 (tgφ = 0,29) (bảng 9.pl[1])

Qtang = Ptang.tgφsh = 0,29.9,2 = 2,67 kVAr

3.Phụ tải động lực

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

Thang máy có công suất nhỏ:

• Phụ tải tính toán của trạm bơm:

+Phụ tải trạm bơm được coi là thuộc nhóm phụ tải vệ sinh kỹ thuật

+Phụ tải trạm bơm có 16 máy bơm chia làm 4 nhóm :

Ta lần lượt tính phụ tải cho 4 nhóm này như sau

Nhóm 1: Cấp nước sinh hoạt

Nhóm knc Số máy x công suất Pbơmi ,kW

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

Vì Pbơm > Ρtm∑ và mạng điện đang xét là mạng hạ áp

Vậy nên phụ tải động lực:

04 , 0

=67,18 +

0,04

20,91

0, 41 20,91 5

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

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

Hệ số công suất của nhóm phụ tải động lực

P

P cos ϕ

=48,7.0,96 0,73.80,75 9,36.148, 7 80,75 9,36++ + + = 0,85Vậy công suất biểu kiến là

=118,340,85 = 139,22 kVA

Q = S2 −P2 = 139, 22 118,34 2 − 2 = 73,34 kVAr

Nhận xét: Đối với chung cư phụ tải sinh hoạt thường chiếm tỷ phần lớn hơn so với phụ tải động lực nhưng với số liệu của đề bài, phụ tải động lực gồm nhiều máy bơm nước có công suất lớn nên ta thấy phụ tải động lực lại chiếm phần lớn hơn nên điều này là hoàn toàn hợp lý

CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN

VÀ TIẾT DIỆN DÂY DẪN

I.Chọn vị trí đặt trạm biến áp

Như đã biết,vị trí của trạm biến áp cần phải đặt tại trung tâm phụ tải, tuy nhiên không phải bao giờ ta cũng có thể đạt được điều đó,vì những lý do về kiến trúc, thẩm mỹ và điều kiện môi trường.Đối với toà nhà đang thiết kế cao 24 tầng là toà nhà có độ cao lớn với mật độ phụ tải cao, việc đặt máy biến áp ở bên ngoài sẽ gây tốn kém,bởi vậy ta chọn phương án đặt trạm biến áp ở tầng hầm bên trong tòa nhà Đây là phương án gần đây được áp dụng nhiều,ta cần đặc biệt lưu ý đến hệ thống thông thoáng và điều kiện làm mát của trạm để trạm đáp ứng nhu cầu cấp điện cho chung cư

II.Chọn sơ đồ cung cấp điện

1.Sơ đồ mạng điện bên ngoài

Sơ đồ lưới điện phân phối cho chung cư phụ thuộc vào nhiều nhân tố như: cấp điện áp, mật độ phụ tải, yêu cầu về độ tin cậy, tính kinh tế, yêu cầu về tính đơn giản, yêu cầu về tính hiện đại v.v Các 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 tòa nhà chung cư 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 tòa nhà chung cư có thể có một, hai, ba hoặc nhiều tủ phân phối.

Việc lựa chọn và xây dựng sơ đồ mạng điện phụ thuộc rất nhiều vào sự liên hệ tương hỗ giữa các phần tử mạng điện kể cả vị trí của các trạm biến áp, chiều dài và tiết diện dây dẫn Khi lựa chọn sơ đồ cung cấp điện cho chung cư các phụ tải thang máy,chiếu sáng sự cố, cứu hỏa v.v được coi là phụ tải loại I có độ tin cậy cung cấp điện cao Sơ đồ cuối cùng được chấp nhận trên cơ sở so sánh kinh tế - kỹ thuật giữa các phương án Dưới đây ta so sánh hai sơ đồ đơn giản để lựa chọn sơ đồ mạng điện bên ngoài cho chung cư

+ Phương án 1

Dùng sơ đồ đường trục mạch vòng cải tiến có mạch dự phòng

là phương án đơn giản có sơ đồ như hình sau :

Hình1 Sơ đồ mạch vòng cung cấp điện cho tòa nhà với nguồn dự phòng

3

N 0 2

2

1 3

Ở chế độ bình thường phụ tải mắc trên thanh cái 6 được cung cấp bởi đường dây 1 Khi xẩy ra sự cố trên đường dây 1, các phụ tải này sẽ cung cấp từ nguồn dự phòng đường dây 2 với sự trợ giúp của cơ cấu chuyển mạch 3 Khi xẩy ra sự cố

Hình 2 Sơ đồ mạng điện cung cấp cho tòa nhà

1, 2 – đường dây cung cấp chính; 3 – cơ cấu chuyển mạch; 4, 5 – cầu dao; thanh cái phân phối điện cho các căn hộ, chiếu sáng chung); 7 – thanh cái phân phối điện cho các thang máy, chiếu sáng sự cố, cơ cấu cứu hỏa; 8,9 – tiếp điểm động lực của côntactơ tự động đóng dự phòng.

trên đường dây 2, thì phụ tải mắc trên thanh cái 7 sẽ được phục hồi nguồn cung cấp

tự động do cơ cấu tự động đóng dự phòng (TĐDP) thực hiện

+ So sánh hai phương án

Ta thấy phương án 2 thoả mãn về mặt kỹ thuật,có tính linh hoạt cao.Phương

án 1 tuy đơn giản nhưng lại có nhược điểm cơ bản là làm phức tạp cho tủ phân phối đầu vào của các tòa nhà Mỗi tủ phân phối phải có tới bốn đầu ra, mà đôi khi các đoạn cáp này cũng có chiều dài đáng kể, nên làm tăng vốn đầu tư của mạng điện

Vì những lý do trên nên phương án 2 được chọn làm phương án tối ưu

2.Sơ đồ mạng điện bên trong chung cư

Ta so sánh hai phương án về kinh tế và kỹ thuật để cấp điện cho mạng lưới điện bên trong chung cư

Ta dự kiến phân bố thành 3 đoạn (với tổng số tổn hao điện áp cho phép là

tổng đến tủ phân phối các tầng và từ tủ phân phối tầng đến các hộ gia đình đều bằng 1,25%.Dự định chọn cáp lõi đồng có độ dẫn điện γ = 54 mm2/Ω

Chọn sơ bộ x0 = 0,1 Ω/km

2 Chọn dây dẫn đến các tầng

Có thể thực hiện theo 2 phương án :

- Phương án 1: mỗi tầng đi một tuyến dây độc lập

- Phương án 2: chọn một tuyến dây dọc chung cho các tầng

a Phương án 1: Tính toán cho tầng cao nhất là tầng 16

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 phân phối tầng; 13 – đường trục đứng; 14 – cầu dao (hoặc aptomat); 15 – công tơ; 16 – aptomat mạch điện căn hộ; 17 – aptomat đường trục đứng; 18 – đèn hiệu;

19 – cơ cấu chuyển mạch; 20 – tụ chống nhiều; 21 - mạng điện điều khiển ánh sáng cầu thang; 22 – tế bào quang điện; 23 – rơle thời gian;

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

%

10

U U

l P

r

g

γ

5 2

l x

Q∑

.100 =14, 2.0,1.62, 42

2.380 100 = 0,03 %

∆Ur2’% = ∆Ucp2%- ∆Ux2’% = 1,25 – 0,03= 1,22 %Tiết diện dây dẫn được xác định theo biểu thức

F1’ =

2 ' 1

5 1

.

10 2

U U

l P

62, 4 48,7 .10

2 54.1, 22.380 = 15,97 mm2

Ta chọn cáp đồng XLPE – 16 có tiết diện 16 mm2, r0 = 1,15 và x0 = 0,068 Ω/km.Hao tổn điện áp thực tế

Tổng chiều dài của tất cả các nhánh dây lên các tầng là:

Tổn thất điện năng trên các đoạn dây theo phương pháp 1

2 tan

2 tan

Chi phí do tổn thất:

C∆A=c∆.∆A1= 1500 3353,56 = 5,03.106 đSuất vốn đầu tư của cáp XLPE – 6 là v01 = 245.106 đ/km (bảng 32.pl)

Hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn đầu tư:

h h

Với Th – tuổi thọ công trình Lấy Th = 15 năm

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

Tính toán tương tự cho phương án 2, kết quả được ghi trong bảng 2.1 sau đây:

Kết luận: Ta chọn phương án một tuyến dây dọc chugn cho tất cả các tầng

III.Chọn tiết diện dây dẫn

Chọn dây cáp và bảo vệ phải thỏa mãn một số điều kiện đảm bảo an toàn cho thiết bị và người sử dụng Dây dẫn phải:

- Có khả năng làm việc bình thường với phụ tải cực đại và có khả năng chịu quá tải trong khoảng thời gian xác định;

- Không gây ảnh hưởng xấu đến chế độ làm việc bình thường của các thiết bị khi có sự dao động điện ngắn hạn, ví dụ khi mở máy động cơ, sự đóng cắt các mạch điện v.v

Ứng với tiết diện xác định, dòng cho phép cực đại phụ thuộc vào một số tham số sau:

- Kết cấu của cáp và đường dẫn (lõi Cu hoặc Al; cách điện PVC hoặc EPR v.v.; số dây dẫn hoạt động);

- Nhiệt độ môi trường xung quanh;

- Phương thức lắp đặt dây dẫn;

- Ảnh hưởng của các mạch điện lân cận

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:

IM≤ Icp;Trong đó:

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

=

= n tbi

i i lv đt

I

1

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)

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

2

= , A

n lv

U

S I

3

= , 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:

cP n

U l U

x Q r P

∆ 0 0

;

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, Ω/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

*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:

t

k k

C

t I

Fmin = ;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

2.Chọn dây dẫn

2.1.Chọn dây dẫn từ nguồn đấu điện đến trạm biến áp

Tiết diện dây dẫn cao áp được chọn theo mật độ dòng điện kinh tế.Căn cứ vào số liệu ban đầu ứng với dây nhôm theo bảng 9.pl.BT sách bài tập cung cấp điện-Trần Quang Khánh chọn jkt = 1,1A/mm2 ( TM = 4600h/năm)

Dòng điện chạy trên dây dẫn được xác định

= 3, 651,1 = 3,32 mm2

Đối với đường dây cao áp tiết diện tối thiểu không nhỏ hơn 35 mm2 do đó ta chọn dây AC-35 nối từ nguồn đấu điện vào trạm biến áp.

2.2.Chọn dây dẫn từ trạm biến áp đến tủ phân phối tổng

Tủ phân phối tổng đặt tại trung tâm tải của tầng 1(đặt tại lồng thang máy) với chiều dài từ trạm biến áp đến tủ phân phối là 12m ,trong đó hao tổn điện áp cho phép đoạn từ trạm biến áp đến tủ phân phối tổng là 2%.Dự kiến chọn dây cáp lõi đồng có độ dẫn điện γ =54mm2/Ω và chọn sơ bộ x0 = 0,1Ω/km

Thành phần hao tổn điện áp phản kháng

∆Ux3% = . 20 3

U

l x

∆Ur3% =∆Ucf3%- ∆Ux3% = 2- 0,06 = 1,94 %

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

F3 = 2

3

5 3

%.

.

10

U U

l P

118,34.12.10 54.1,94.380 = 9,38 mm2

Hao tổn điện áp thực tế

∆U3 = 03 2 03

U

x Q r

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

2.3.Chọn dây dẫn từ tủ phân phối tổng đến các tủ phân phối tầng

Việc lựa chọn tiết diện dây dẫn từ tủ phân phối tổng đến các tủ phân phối tầng

đã được thực hiện ở trên khi ta chọn phương án tối ưu cho mạng điện (chọn đường dây cáp) trong nhà

Kết quả chọn dây dẫn được ghi lại trong bảng 2.2

2.4.Chọn dây dẫn cho mạch điện thang máy

Chiều dài đến thang máy xa nhất là 45 m,theo đề bài các thang máy có hệ số công suất trung bình là 0,65 do đó công suất phản kháng của thang máy sẽ là:

Qtm = Ptm.tgφ = (4,26 +12,39 )

65 , 0

65 , 0

Q tm

.100 = 19, 47 0,1.452

Thành phần hao tổn điện áp tác dụng

∆Ur4 % = ∆Ucf4%- ∆Ux4% = 1,25- 0,06 = 1,19%

Tiết diện dây dẫn

4

5 4

%.

.

10

U U

l P r

tm

∆

5 2

(4, 26 12,39).45.10 54.1,19.380

2.5.Chọn dây dẫn cho đường dây đến trạm bơm

Chiều dài từ tủ phân phối tổng đến trạm bơm là l5 = 40 m

Công suất phản kháng của trạm bơm là:

Qb = Pb.tgφ = 67,18

8 , 0

8 , 0

Xác định thành phần hao tổn điện áp phản kháng

∆Ux5% = . 20 5

U

l x

∆Ur5 % = ∆Ucf5%- ∆Ux5% = 2 - 0,14 = 1,86 %

Tiết diện dây dẫn

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

2.6.Chọn tiết diện dây dẫn cho mạng điện chiếu sáng

Chọn hệ thống chiếu sáng trong nhà là mạng điện 1 pha 220 V ( hình vẽ) ; hao tổn điện áp cho phép là ∆Ucp% = 2,5%.Tra bảng 4.pl.BT ta tìm được hệ số C=14.

……

Mô men tải M = Pcs.Lcs/2 = 9,83.280,8/2 = 1380,13 kW.m

Tiết diện dây dẫn

Ta chọn cáp đồng 2 lõi loại PVC- 50 , tiết diện 50 mm2

Vậy dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện kỹ thuật

*Chiếu sáng ngoài trời

Ta có tổng chiều dài chiếu sáng ngoài trời là 312m Mạng điện chiếu sáng ngoài trời được bố trí như hình 3.4 Chiều dài đoạn OA là 30m, đoạn AB có l2 =200 m và đoạn AC có l3 = 112m.Suất phụ tải trên một đơn vị chiều dài là p0 = 0,03 kW/m, hao tổn điện áp cho phép là ∆Ucp =1,5%.Các đoạn dây trên đường trục từ nguồn O đến điểm B được xây dựng với 4 dây dẫn,các nhánh rẽ AC thuộc loại 2 pha có dây trung tính.

Công suất tính toán chạy trên các đoạn dây

MAB = PAB.lAB/2 = 6.200/2 =600 kWm

MAC = PAC.lAC/2 = 3,36.112/2 = 188,16 kWm

Tra bảng 4.pl.BT ta tìm được hệ số C =83 và bảng 5.pl.BT cho α =1,39

Xác định mômen quy đổi

∆UBA = ∆UAC = ∆Ucp - ∆UOA = 2,5-1,3= 1,2 %

Tra bảng 4.pl.BT ta tìm được hệ số C =37 và bảng 5.pl.BT cho α =1,39

Tiết diện dây dẫn các đoạn

∆Uac = 188,16

Tổng hao tổn điện áp thực tế trong mạch chiếu sáng

∆Ucs = ∆UOA + ∆UAC = 1,2+1,01 = 2,21 % < 2,5%

Vậy dây dẫn được chọn đáp ứng yêu cầu kỹ thuật

Bảng 2.3: Kết quả chọn dây dẫn

Q,kVAr

1.Lý luận chung

P∑ + ∑

.l.100Trong đó:

∆U% là tổn thất điện áp tính theo đơn vị %

P∑ công suất mạng đơn vị kW

Q∑ công suất phản kháng của mạng đơn vị kVAr

ro và xo là điện trở và điện kháng đơn vị có đơn vị là Ω/km

U là điện áp định mức của mạng đơn vị kV

l chiều dài có đơn vị là km

b.Tổn thất công suất và điện năng

Hao tổn công suất tác dụng trên mạng tính theo công thức:

2 2 2

U

Q P

τ =(0,124+TM.10-4)2.8760

Tổng tổn thất điện năng

∆A∑ = ∆A∑d + ∆A∑BA

Trong đó ∆A∑d là tổng tổn thất điện năng trên đường dây

∆A∑BA là tổn thất điện năng trong máy biến áp

Tổng điện năng tiêu thụ trong năm

Hao tổn điện áp trên các đoạn dây chính của tòa nhà được tính như sau :

Tổn thất từ trạm biến áp đến tủ phân phối tổng

Dây cáp có r0 = 1,84Ω/km, x0 = 0,073Ω/km

Chiều dài từ trạm biến áp đến tủ phân phối tổng là l =12m

Vậy tổn thất là