THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO KHU CHUNG CƢ GREEN WAVE

Cùng với sự phát triển của nền kinh tế quốc dân, nhu cầu về điện năng không ngừng gia tăng, thêm vào đó việc áp dụng các quy trình công nghệ tiên tiến trong nhiều lĩnh vực sản xuất khác

TẬP ĐOÀN ĐIỆN LỰC VIỆT NAM

Giảng viên hướng dẫn : Th.S PHẠM ANH TUÂN

Sinh viên thực hiện: VI MẠNH TƯỜNG

Ngành : CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN

Chuyên ngành : HỆ THỐNG ĐIỆN

Lớp : Đ5H1

Khoá : 2010-2015

Hà Nội, tháng 1 năm 2015

LỜI MỞ ĐẦU

Hiện nay, nền kinh tế nước ta đang ngày càng phát triển, đời sống nhân dân không ngừng được nâng cao Dẫn tới nhu cầu điện năng trong các lĩnh vực công

nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ và sinh hoạt tăng lên nhanh chóng Để đáp ứng nhu cầu

đó rất đông cán bộ trong và ngoài ngành điện lực đã và đang tham gia thiết kế, lắp đặt các công trình cung cấp điện để phục vụ những nhu cầu trên

Cấp điện là một công trình điện Để thiết kế một công trình điện tuy nhỏ cũng cần phải có kiến thức tổng hợp từ các ngành khác nhau, phải có sự hiểu biết về xã hội, môi trường, đối tượng cung cấp điện Để từ đó tính toán lựa chọn đưa ra phương án tối

LỜI CẢM ƠN

Điện năng là nguồn năng lượng đặc biệt quan trọng và rất cần thiết cho mọi quốc gia trên thế giới Tại Việt Nam, việc phát triển nguồn năng lượng này cũng đang được chú trọng để có thể bắt kịp với tốc độ phát triển kinh tế của đất nước trong thời

kỳ công nghiệp hóa và hiện đại hóa Cùng với sự phát triển của nền kinh tế quốc dân, nhu cầu về điện năng không ngừng gia tăng, thêm vào đó việc áp dụng các quy trình công nghệ tiên tiến trong nhiều lĩnh vực sản xuất khác nhau, dẫn đến sự ra đời của hàng loạt thiết bị và máy móc hiện đại đòi hỏi yêu cầu về chất lượng, độ tin cậy và an toàn cung cấp điện hết sức nghiêm ngặt Điều đó đòi hỏi hệ thống điện phải được thiết

kế hoàn hảo, đảm bảo cung cấp điện đầy đủ, chất lượng và tin cậy cho các hộ dùng

điện ở mức cao nhất

tốt nghiệp môn Cung Cấp Điện với đề tài: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT CHUNG CƯ CAO TẦNG

Đây là một đề tài đặc biệt vì đó đang là vấn đề được dư luận hết sức quan tâm Với nhu cầu về chung cư hiện nay ngày càng cao thì việc xây dựng khu chung cư phải

đi kèm với việc cung cấp điện tốt nhất

Trong quá trình làm đồ án vừa qua, với sự nỗ lực của bản thân, cùng với sự chỉ bảo tận tình của thầy Phạm Anh Tuân, em đã hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp của mình Trong quá trình đó do kiến thức còn hạn chế bên cạnh vốn kinh nghiệm tích lũy

ít ỏi, nên bản đồ án khó tránh khỏi thiếu sót Do đó em mong được sự thông cảm của thầy cô về những thiếu sót trong bản đồ án , cũng như nhận xét, góp ý của các thầy cô

để bản đồ án và kiến thức bản thân em có thể hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn thầy Phạm Anh Tuân, là người trực tiếp hướng dẫn giúp em hoàn thành bản đồ án này,cùng các thầy cô trong khoa hệ thống điện nói riêng và các thầy cô trong trường Đại Học Điện Lực nói chung

NHẬN XÉT (Của giảng viên hướng dẫn)

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

NHẬN XÉT (Của giảng viên phản biện)

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

PHỤ LỤC

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU KHU CHUNG CƯ GREEN WAVE 1

1.1 Vị trí khu chung cư Green wave 1

1.2 Quy mô khu chung cư Green wave 1

1.3 Lưới điện quanh khu chung cư 6

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI 7

2.1 Phụ tải sinh hoạt 7

2.2 Phụ tải động lực 9

2.2.1 Thang máy 9

2.2.2 Trạm bơm 10

2.2.3 Tổng hợp phụ tải động lực 11

2.3 Phụ tải chiếu sáng 11

2.3.1 Chiếu sáng trong nhà 11

2.3.2 Chiếu sáng ngoài trời 12

2.3.3 Tổng hợp phụ tải chiếu sáng 12

2.4 Phụ tải thông thoáng làm mát 12

2.4.1 Phụ tải thông thoáng 12

2.4.2 Phụ tải làm mát 13

2.4.3 Tổng hợp phụ tải thông thoáng làm mát 13

2.5 Tổng hợp phụ tải 13

2.5.1 Tổng hợp các phụ tải 13

2.5.2 Phân loại phụ tải 14

2.6 Bù công suất phản kháng 14

CHƯƠNG 3: XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN 16

3.1 Chọn vị trí đặt trạm biến áp 16

3.2 Các phương án chọn máy biến áp 17

a Phương án 1: Sử dụng 2 máy biến áp 17

b Phương án 2: Sử dụng 1 máy biến áp và 1 máy phát dự phòng 18

c Phương án 3: Sử dụng 2 máy biến áp và 1 máy phát dự phòng 19

3.3 Lựa chọn phương án tối ưu 19

3.3.1 Đánh giá theo chỉ tiêu kỹ thuật 20

3.3.2 Đánh giá theo chỉ tiêu kinh tế 20

a Phương án 1: Sử dụng 2 máy biến áp 630( kVA) 22

b Phương án 2: Sử dụng 1 máy biến áp 1250(kVA) và 1 máy phát 100(kVA) 23

c Phương án 3: Sử dụng 2 máy biến áp 630(kVA) và 1 máy phát 100(kVA) 24

d Bảng so sánh chỉ tiêu kinh tế của 3 phương án 25

3.4 Tính toán nối đất cho trạm biến áp 25

a Xác định điện trở nối đất của một cọc 26

b Xác định điện trở của thanh nối 26

c Xác định điện trở của hệ thống nối đất 27

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN ĐI DÂY 28

4.1 Chọn cáp từ nguồn cấp 22kV tới tủ phân phối cao áp 28

4.2 Chọn thanh dẫn từ MBA đến TPP hạ áp 28

4.3 Chọn cáp từ các tủ phân phối tung tâm tới tủ phân phối các tầng 29

4.3.1 Các phương án đi dây 29

4.3.2 Chọn cáp từ TPP trung tâm lên TPP các tầng 32

a Phương án 1 33

b Phương án 2 34

c Phương án 3 35

4.3.3 Chi phí quy đổi của các phương án 36

a Phương án 1 36

b Phương án 2 37

c Phương án 3 38

d So sánh tổn thất điện năng, vốn đầu tư và chi phí quy dẫn của 3 phương

án 39

4.4 Chọn cáp từ tủ phân phối tầng đến các căn hộ 42

4.5 Chọn cáp từ tủ phân phối chính lên tầng 1 là: 42

4.6 Chọn cáp cho mạng điện thang máy 43

4.7 Chọn tiết diện cáp cho trạm bơm 43

4.8 Chọn tiết diện cáp cho mạng điện chiếu sáng và thông thoáng 43

a Chọn cáp cho chiếu sáng ngoài trời 43

b Chọn cáp cho hệ thống thông gió 44

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH VÀ CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN 45 5.1 Tính toán ngắn mạch 45

5.1.1 Mục đích của tính toán ngắn mạch 45

5.1.2 Chọn điểm tính ngắn mạch và tính toán các thông số của sơ đồ 45

5.2 Chọn thiết bị phía cao áp 48

5.2.1 Chọn dao cách ly 48

5.2.2 Chọn chống sét van 49

5.2.3 Chọn máy cắt MC1 và MC2, MC3 50

5.2.4 Chọn máy biến dòng (TI) 50

5.2.5 Chọn máy biến điện áp(TU) 51

5.3 Chọn thiết bị trong tủ phân phối hạ áp 52

5.3.1 Chọn thanh cái 52

5.3.2 Chọn sứ cách điện 53

5.3.3 Chọn máy biến dòng phía hạ áp 54

5.3.4 Chọn aptomat phía hạ áp 54

5.4 Kiểm tra chế độ khởi động của động cơ 56

CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ MẠNG ĐIỆN 58

6.1 Tổn thất điện áp 58

6.2 Tổn thất công suất 58

6.3 Tổn thất điện năng 60

CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CHO CÁC CĂN HỘ 61

7.1 Sơ đồ bố trí thiết bị gia dụng 61

7.2 Những vấn đề chung 62

7.3 Chọn dây dẫn 63

a Theo điều kiện hao tổn điện áp: 64

b Theo chế độ oone định nhiệt : 64

CHƯƠNG 8: HẠCH TOÁN CÔNG TRÌNH 65

8.1 Hạch toán công trình 65

CHƯƠNG 9: PHÂN TÍCH KINH TẾ TÀI CHÍNH 67

9.1 Xác định sản lượng điện bán ra ở năm thứ nhất 67

9.2 Các chỉ tiêu để đánh giá công trình 70

9.2.1 Giá trị hiện tại thuần NPV 70

9.2.2 Tỷ số lợi ích-chi phí 70

9.2.3 Thời gian thu hồi vốn 70

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Bảng liệt kê số lượng thiết bị của căn hộ tầng 1 7

Bảng 2.1 Bảng liệt kê số lượng thiết bị của căn hộ tầng 1 8

Bảng 2.3.Số liệu kỹ thuật máy bơm: 10

Bảng 2.4 Thông số của quạt thông gió 13

Bảng 2.5 Tổng hợp nhu cầu phụ tải của khu chung cư 13

Bảng 2.6 Thông số tụ bù DLE-4J50K5S 15

Bảng 3.1 Thông số MBA 4-GB-5864-3HA công suất 630 kVA 18

Bảng 3.2 Thông số MBA 1250kVA 19

Bảng 3.3: Bảng so sánh các chỉ tiêu kinh tế của 3 phương án 25

Bảng 4.1 Bảng thông số thanh dẫn đồng 50x6 (mm) 29

Bảng 4.4 Thông số cáp đồng XPLE 50 (mm2) 33

Bảng 4.5 Bảng chọn tiết diện dây dẫn của phương án 1 34

Bảng 4.6 Bảng chọn tiết diện dây dẫn phương án 2 35

Bảng 4.7.Bảng chọn tiết diện dây dẫn phương án 3 35

Bảng 4.8 Bảng chi phí quy dẫn của phương án 1 37

Bảng 4.9 Bảng chi phí quy dẫn của phương án 2 38

Bảng 4.10.Bảng chi phí quy dẫn phương án 3 38

Bảng 4.11.So sánh tổn thất điện năng, vốn dầu tư và chi phí quy dẫn của 3 phương án 39

Bảng 4.12 Thông số cáp đồng XPLE vỏ PVC tiết diện 25 (mm2) 42

Bảng 4.14 Thông số cáp đồng XPLE vỏ PVC tiết diện 10mm2 44

Bảng 5.1 Kết quả tính toán dòng ngắn mạch 48

Bảng 5.2 Thông số dao cách ly DT 24/200 49

Bảng 5.3 Thông số chống sét van 3EG6 49

Bảng 5.4 Thông số máy cắt hợp bộ 50

Bảng 5.5 Thông số của máy biến dòng 4MA74 50

Bảng 5.6 Bảng phụ tải nối vào TU 51

Bảng 5.7 Bảng thông số TU-4MR14 52

Bảng 5.8 Thông số thanh cái tủ hạ áp 52

Bảng 5.9 Thông số của sứ đặt trong nhà Oфp-1-20YT3 53

Bảng 5.10 Thông số máy biến dòng hạ áp BD21 54

Bảng 5.11 Thông số aptomat BT1500G 54

Bảng 5.12 Thông số aptomat HT100G 55

Bảng 5.13 Mã hiệu, thông số các aptomat được chọn 56

Bảng 6.1 Tổng hợp tổn thất điện áp trong mạng điện 58

Bảng 6.2 Tổn thất công suất tác dụng và công suất phản kháng của các đường cáp 59

Bảng 7.1 Bảng giá trị dòng điện làm việc xác định theo loại mạng điện 64

Bảng 8.1 Danh mục thiết bị 65

Bảng 9.1 Kết quả tính toán phân tích kinh tế tài chính công trình (106VND) 69

Bảng 9.2 Các chỉ thiêu kinh tế tài chính cơ bản của công trình 71

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Sơ đồ khuân viên khu chung cư 1

Hình 1.2 Sơ đồ mặt bằng tầng hầm 2

Hình 1.3 Sơ đồ mặt bằng tầng 1 4

Hình 1.4 Sơ đồ mặt bằng chung từ tầng 2-13 5

Hình 1.5 Sơ đồ các xuất tuyến xung quanh khu chung cư 6

Hình 3.1 Vị trí trạm biến áp trong tầng hầm tòa nhà 16

Hình 3.2: Sơ đồ 2 máy biến áp 17

Hình 3.3 Sơ đồ 1 máy biến áp 1 máy phát 18

Hình 3.4 Sơ đồ 2 máy biến áp 1 máy phát 19

Hình 3.5 Sơ đồ MBA và MF được chọn 25

Hình 4.2 Sơ đồ đi dây phương án 2 31

Hình 5.1 Sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch 46

Hình 5.2 Sơ đồ tính toán ngắn mạch tại N1 47

Hình 7.1 Sơ đồ bố trí thiết bị trong căn hộ 61

Hình 7.2 Sơ đồ 1 sợi mạng điện trong nhà 62

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU KHU CHUNG CƯ GREEN WAVE

Khu chung cư Green wave nằm trên đường Nguyễn Tuân, Quận Thanh Xuân,

Hà Nội

Sơ đồ khuân viên khu chung cư :

Hình 1.1 Sơ đồ khuân viên khu chung cư

ô tô, xe máy Ngoài ra tầng này còn bố trí máy móc thiết bị kỹ thuật như máy bơm

nước, bể chứa, hệ thống kỹ thuật cung cấp điện cho tòa nhà

m 2 13

m 2 38

BÃI XE 2 BÁNH

m 2 602

1 5

3100 3100 100 3400 300

3100 3800

E F

D

200 1000 5400 200 1000 4200 1000 300 3400 200 1000 4200 1000 200 5400 1000 200

6600 6600

3400 6600

P MÁY BƠM

m 2 20

m 2 13

BÃI XE 4 BÁNH

m 2 602

1 5

Khu chung cư gồm 2 tòa nhà giống hệt nhau Trong mỗi tòa nhà có 1 thang bộ chính và 2 thang máy Trên các tầng dùng làm căn hộ có hành lang rộng 2,2 (m) đặt gần thang máy

Tầng 1 được thiết kế gồm 16 shop nhỏ và 16 căn hộ loại nhỏ Từ tầng 2 đến tầng

13 là các căn hộ nhà ở Mỗi tầng có 16 căn hộ

1200 1600 1000 1600 1200

1200 1600 1000 1600 1200

T1

m 2 98.7 T2

m 2 104.7

T1 T2

m 2 98.7

m 2 104.7

T1

m 2 98.7 T2

m 2 104.7

T1 T2

m 2 98.7

m 2 104.7

T2

m 2 104.7

T1 T2

m 2 98.7

m 2 104.7

T1

m 2 98.7 T2

T1 T2

m 2 98.7

m 2 104.7

m 2 104.7

E F

D

1200 1600 1000 1600 1200 3400

6600 6600

3400 6600

1200 1600 1000 1600 1200

1200 1600 1000 1600 1200 6600

1200 1800 2700 900 900

2700 1800 1200

VỊ TRÍ HỒ NƯỚC NGẦM

P NGUÛ P NGUÛ

BEÁP + AÊN

6600 3400 6600 6600 6600 6600

66200

6600 3400

6600 6600

A B C

E F

2050 1200 2050 1200

100 2050 1200

1200 2050 2050 1200

Khu chung cư sử dụng các thiết bị dịch vụ và vệ sinh kỹ thuật như thang máy,

máy bơm nước, bơm thoát, bơm cứu hỏa…

Toàn bộ hệ thống điện của khu chung cư được lấy điện từ trạm 110/22kV

Thanh Xuân qua một máy biến áp để cấp điện cho các phụ tải trong khu chung cư

Xung quanh tòa nhà còn 1 xuất tuyến từ trạm 22kV này, đó là xuất tuyến 472 cột số 9

nhánh số 2

Hình 1.5 Sơ đồ các xuất tuyến xung quanh khu chung cư

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI

Trong chung cư, tầng 1 có 16 căn hộ loại nhỏ và 16 shop cho thuê kinh doanh

Từ tầng 2 đến tầng 13 được sử dụng để làm căn hộ cho thuê, tổng số có 192 căn hộ có chung diện tích mặt bằng

Số lượng thiết bị trung bình của các căn hộ tầng 1 như sau:

Bảng 2.1 Bảng liệt kê số lượng thiết bị của căn hộ tầng 1

Số lượng thiết bị trung bình của các căn hộ tầng 2-13 như sau:

Bảng 2.1 Bảng liệt kê số lượng thiết bị của căn hộ tầng 1

Công suất tính toán của một tầng(từ tầng 2-13) :

P 1 tầng = Ptt2*ni=7,9*16 ≈ 126,4(kW) Trong đó: - ni là số căn hộ của một tầng

- Ptt là công suất tính toán của một căn hộ

Psh = (Ptầng 1+P1 tầng*12) * 0,8= (105,6 +126,4*12)*0,8 ≈ 1297,9 (kW)

Hệ số công suất của phụ tải sinh hoạt : cosφsh=0,85 => tgφsh=0,62

Q tầng 1 = P tầng 1*tgφsh = 105,6*0,62 = 65,5 (kVAr) Công suất phản kháng của một tầng(từ tầng 2-13):

Q1 tầng=P1 tầng*tgφsh=126,4*0,62 = 78,4 (kVAr)

Qsh= Psh* tgφsh=1297,9*0,62=804,7 (kVAr)

Phụ tải động lực trong khu tổ hợp bao gồm phụ tải của các thiết bị dịch vụ và

vệ sinh kỹ thuật như thang máy, máy bơm nước…Trong đó các phụ tải được tính riêng như sau:

2.2.1 Thang máy

xuống 1(m/s), khả năng tải 1250(kg), gia tốc 0,01667( m/s2)

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

Ptm=Pn.tm*√

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

Công suất của 1 thang máy làm việc ở chế độ dài hạn:

Ptm=19*√ = 14,97(kW)

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

Ptm=knc.tm*∑Ptmi

Trong đó: - knc.tm: hệ số nhu cầu của thang máy, xác định theo bảng 2.pl[1]: ứng với 2 thang máy, nhà 13 tầng thì knc.tm = 0,76

- Ptmi: công suất của thang máy thứ i, (kW)

Vậy công suất tính toán của thang máy:

Qtm∑=Ptm∑* tgφtm = 45,5*1,06 ≈ 48,2 (kVAr)

2.2.2 Trạm bơm

Bảng số liệu kỹ thuật máy bơm:

Bảng 2.3.Số liệu kỹ thuật máy bơm:

(cái) k nc

Công suất (kW)

Tổng công suất (kW)

Trong thiết kế tổng thì số thiết bị vệ sinh kỹ thuật là 14, ứng với 3 nhóm có

chức năng như trong bảng trên Ta tính toán cho từng nhóm:

- Nhóm bơm cấp nước sinh hoạt:

Ta có: n1 = 10 nên hệ số nhu cầu knc1 = 0,7

Khi đó: P1=0,7*59,2=41,4 (kW)

- Nhóm bơm thoát nước:

Ta có: n2 = 2 nên hệ số nhu cầu knc2 = 0,8

Khi đó: P2 = 0,8*12,6 = 10,1(kW)

- Nhóm bơm cứu hỏa:

Ta có: n3 = 1 nên hệ số nhu cầu knc3=1

Khi đó: P3 = 1*36 = 36(kW)

- Công suất tính toán của trạm bơm :

Ptb=knc.tb*∑Ptbi

Trong đó: knc.tb : Hệ số nhu cầu của các bơm

Vậy tổng hợp 3 nhóm này ta sẽ có công suất tính toán của trạm bơm: Ta có

số nhóm máy bơm là n=3 vậy tra bảng 4.pl[1], ta sẽ được knc.tb=0,85

Chiếu sáng trong các căn hộ đã được tính cùng với hộ tiêu thụ điện

Chiếu sáng công cộng trong khu trung tâm thương mại gồm:

- Tầng hầm sử dụng 50 bóng huỳnh quang công suất 36 (W)

- 2 Hành lang công cộng ở mỗi tầng : mỗi hành lang sử dụng 8 bóng huỳnh quang công suất 36 (W)

Tổng công suất chiếu sáng trong nhà:

Pcs.tr= Pth+ Pshop + Pct+ Phl

Pcs.tr= 1,8 + 2,3 + 0,5 + 9,2 = 13,8 (kW)

2.3.2 Chiếu sáng ngoài trời

Chiếu sáng ngoài trời : P0cs.N là suất phụ tải chiếu sáng ngoài trời (kW/m) ( đã cho bằng 0,03kW/m), L là tổng chiều dài chiếu sáng ngoài trời:

Hệ số công suất của phụ tải chiếu sáng là: cosφcs = 0,85

2.4.1 Phụ tải thông thoáng

Để tạo ra không khí thông thoáng ta cần phải có một hệ thống thông gió cho toàn chung cư, với tổng thể tích của toàn chung cư là:

Vcc=1734,44*3,5*14= 103199,18 (m3)

Chung cư có 13 tầng nhưng phải tính thêm thồng thoáng cho cả phần tầng hầm nên ta có công thức trên tổng số là 14 tầng Đối với chung cư ta sẽ có lưu lượng gió tuần hoàn là k= 3 Tổng lưu lượng khí cần thông gió trong một giờ là:

V∑=Vcc*k=103199,18*3 = 309597,54(m3)

Với k : lưu lượng gió tuần hoàn

Từ đó ta sẽ chọn loại quạt gió của TOMECO, chọn quạt mã hiệu model 130-10

có các thông số như sau

Bảng 2.4 Thông số của quạt thông gió

2.4.3 Tổng hợp phụ tải thông thoáng làm mát

Phụ tải thông thoáng và làm mát của khu chung cư là:

Ptt-lm=kđt*(Ptt+Plm)=0,85*(33+32) = 55,3 (kW)

Hệ số công suất của phụ tải thông thoáng làm mát là: cosφtt-lm= 0,8

2.5.1 Tổng hợp các phụ tải

Ta có bảng tổng hợp phụ tải như sau:

Bảng 2.5 Tổng hợp nhu cầu phụ tải của khu chung cư

Công suất tính toán của khu chung cư là:

Ptt∑ = kđt*∑Pi = 0,7 * (1297,9 + 101,9 + 19,8 + 55,3)

Ptt∑ ≈ 1032,4 (kW)

Hệ số công suất trung bình là:

sh dl cs tt lm tb

2.5.2 Phân loại phụ tải

Trong khu chung cư, phụ tải nhóm 1 gồm phòng điều hành có công suất 8

45,5 19,8

0, 69 0,85

os os

tm cs pt

P P c

kháng Chính vì vậy, tòa chung cư sẽ bù để nâng cosφ lên trên 0,9 nhằm mang lại một

số hiệu quả sau :

- không phải trả tiền mua công suất phản kháng

- Giảm tổn thất

- Nâng cao chất lượng điện năng

- Thiết bị làm việc ổn định hơn…

Dung lượng bù được xác định theo công thức:

Vậy ta chọn 4 tụ bù DLE-4J50K5S do hãng DAE YEONG sản xuất Thông số

tụ tra trong bảng 6.9[2] như sau:

CHƯƠNG 3 XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN

Khu chung cư sẽ được cấp điện từ trạm 22kV Thanh Xuân qua các máy biến

áp Đối với các khu chung cư có phụ tải lớn, việc đặt máy biến áp ở bên ngoài đôi khi

se gây tốn kém bởi vậy người ta thường chọn đặt máy biến áp ở bên trong tòa nhà Ta

có thể đặt máy biến áp ở tầng hầm hoặc tầng 6 hoặc tầng 13

Nhận thấy rằng khi máy biến áp hoạt động se phát ra tiếng ồn và phát nóng Do

vậy nếu đặt máy biến áp ở tầng 6 hoặc tầng 13 vừa gây ảnh hưởng tới các hộ dân

trong các căn hộ, lại không đảm bảo mỹ quan, và do máy biến áp không đặt gần

nguồn tới cho nên không thuận tiện cho việc đi dây Nếu đặt máy biến áp ở tầng hầm

sẽ hạn chế được tiếng ồn, đảm bảo mỹ quan, gần nguồn tới nên việc đi dây dễ dàng

Đặt máy biến áp ở tầng hầm cung có thuận lợi là khi vận hành hoặc khi máy biến áp

có sự cố thì có thể dễ dàng vận hành, sửa chữa mà không gây ảnh hưởng tới các hộ

dân trong khu thương mại

Vậy ta đặt trạm biến áp ở tầng hầm và đặt góc tường tòa nhà

3100 3100 100 3400 300

3100 3800

E F

D

200 1000 5400 200 1000 4200 1000 300 3400 200 1000 4200 1000 200 5400 1000

3.2 Các phương án chọn máy biến áp

- Điều kiện bình thường: Tổng công suất của các máy biến áp phải lớn hơn hoặc bằng công suất tính toán tổng

S dmBS MBAmax*1, 4 S MF S pt1 S pt2

Trong đó : + ∑Sdm B :Tổng công suất các máy biến áp

+ SMBA max : Công suất lớn nhất của máy biến áp

+ Spt1 : Công suất phụ tải loại 1

+ Spt2 : Công suất phụ tải loại 2

Ta lựa chọn một số phương án chọn máy biến áp như sau:

a Phương án 1: Sử dụng 2 máy biến áp

MBA

12 Nguồn

Với phương án 2 máy biến áp ta chọn máy biến áp theo 2 điều kiện là điều kiện bình thường và điều kiện sự cố.Vậy máy biến áp được chọn phải thỏa mãn 2 điều

Siement chế tạo.Thông số MBA như sau:

Bảng 3.1 Thông số MBA 4-GB-5864-3HA công suất 630 kVA

S B (kVA) U đm (kV) P 0 (kW) P N (kW) U N % I N % V(10 6 VND)

Chọn theo điều kiện (2): Giả sử 1 máy biến áp bị sự cố thì máy biến áp

630(kVA) phải thỏa mãn điều kiện (2):

Vậy máy biến áp công suất 630 kVA thỏa mãn điều kiện (2)

b.Phương án 2: Sử dụng 1 máy biến áp và 1 máy phát dự phòng

MF

MC MBA

Hình 3.3 Sơ đồ 1 máy biến áp 1 máy phát

Do chỉ chọn 1 máy biến áp nên theo điều kiện bình thường Công suất của máy biến áp chọn theo công thức sau:

dmB tt dmB

S S  S  kVA

Vậy ta chọn MBA có công suất 1250 kVA do Công ty Siement sản suất Thông

số MBA như sau:

Bảng 3.2 Thông số MBA 1250kVA

c Phương án 3: Sử dụng 2 máy biến áp và 1 máy phát dự phòng

MBA

MC5 Nguồn

Hình 3.4 Sơ đồ 2 máy biến áp 1 máy phát

Vì phương án này có 2 MBA nên ta chọn MBA theo 2 điều kiện là điều kiện bình thường và điều kiện sự cố Vậy nên tương tự phương án 1 ta cũng chọn MBA 630kVA do Công ty điện lực Hà Nội chế tạo

Máy phát chỉ sủ dụng để cấp điện cho phụ tải loại 1 và 2 khi máy biến áp sự cố Nên máy phát được chọn theo công thức sau:

1 2 97,5( )

MF pt pt

tiêu chuẩn kinh tế để đánh giá và lựa chọn

3.3.1 Đánh giá theo chỉ tiêu kỹ thuật

Phương án 1 sử dụng 2 máy biến áp, khi sự cố xảy ra 1 trong 2 máy biến áp thì máy biến áp còn lại vẫn có điện Phụ tải loại 1 và 2 của khu chung cư vẫn có điện

Phương án 2 sử dụng 1 máy biến áp và 1 máy phát, trong đó máy phát cung cấp điện cho phụ tải loại 1 và 2 khi xảy ra sự cố, nên khi xảy ra sự cố thì phụ tải loại 1 và

2 vẫn được cung cấp điện

Phương án 3 sử dụng 2 máy biến áp và 1 máy phát, khi sự cố xảy ra 1 trong 2 MBA thì máy biến áp còn lại vẫn có điện Phụ tải loại 1 và 2 của khu chung cư vẫn có điện Hoặc trong trường hợp cả 2 MBA gặp sự cố thì máp phát điện vẫn cung cấp điện cho phụ tải loại 1 và 2

Dựa vào các đánh giá trên, ta thấy tất cả các phương án đều tối ưu về mặt kỹ thuật Vì vậy ta đánh giá thêm chỉ tiêu kinh tế để đưa ra lựa chọn tối ưu nhất

3.3.2 Đánh giá theo chỉ tiêu kinh tế

Xét hàm chi phí quy dẫn của máy biến áp

Trong đó: - atc : Hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn đầu tư

- aom: Hệ số vận hành bảo dưỡng

- VB: Vốn đầu tư của máy biến áp

- cΔ : giá thành tổn thất điện năng cΔ= 1600(đ/kWh)

- ΔA: Tổn thất điện năng trong 1 năm

- Yth: Chi phí thiếu hụt khi mất điện trong 1 năm

Hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn đầu tư là:

25 25

0,127

h h

- Th là tuổi thọ của trạm biến áp lấy bằng 25 năm

Chi phí tổn thất do mất điện trong 1 năm là:

Yth=Ath*gth Trong đó: - gth là suất thiệt hại do mất điện

- Ath: Tổn thất điện năng thiếu hụt do mất điện

hại do mất điện đắt nhất, tạm ước tính là:

gth1=25.000(đ/kWh)

tắc nên suất thiệt hại tạm ước tính là:

gth2=15.000(đ/kWh)

ước tính là:

gth3=500( đ/kWh)

cho phụ tải nhóm 1 và nhóm 2 nên giá vận hành máy phát tạm ước tính là :

S P S

4 2



a Phương án 1: Sử dụng 2 máy biến áp 630( kVA)

Tổn thất trong máy biến áp:

dmB

S P

Công suất thiếu hụt đi do hỏng 1 MBA của phương án 1 là:

Vậy chi phí quy dẫn của phương án 1 là:

Z1 = 2*500*106*(0,127+0,064) + 1600*74410,6 + 430,2*106 + 41,6*106

Z1 = 822,8*106(VND)

b Phương án 2: Sử dụng 1 máy biến áp 1250(kVA) và 1 máy phát 100(kVA)

Tổn thất trong máy biến áp của phương án 2 là:

Công suất thiếu hụt do mất điện của phương án 2 là:

Pth∑ = Pth3=1158,8(kW)

Máy phát cung cấp điện cho phụ tải nhóm 1 và nhóm 2 khi máy biến áp xảy ra

sự cố, nên khi tính toán chi phí tổn thất do mất điện ta phải tính cả chi phí phát điện của máy phát Vậy chi phí tổn thất do mất điện của phương án 2 là:

Z2 = (700+300)*106*(0,127+0,064)+69543,5*1600+343,9*106

Z2 = 646,2*106(VND)

c Phương án 3: Sử dụng 2 máy biến áp 630(kVA) và 1 máy phát 100(kVA)

Tổn thất trong máy biến áp của phương án 2 là:

dmB

S P

Công suất thiếu hụt do mất điện của phương án 3 là:

Pth∑ = Pth3=1158,8(kW)

Máy phát cung cấp điện cho phụ tải nhóm 1 và nhóm 2 khi máy biến áp xảy ra

sự cố, nên khi tính toán chi phí tổn thất do mất điện ta phải tính cả chi phí phát điện của máy phát Vậy chi phí tổn thất do mất điện của phương án 2 là:

Z2 = (1000+300)*106*(0,127+0,064)+74410,6*1600+343,9*106

Z2 = 711,2*106(VND)

d.Bảng so sánh chỉ tiêu kinh tế của 3 phương án

Bảng 3.3: Bảng so sánh các chỉ tiêu kinh tế của 3 phương án

Ta thấy phương án 2 là phương án tối ưu nhất về chỉ tiêu kinh tế và chỉ tiêu kĩ thuật.Vậy nên ta chọn phương án 2 sử dụng 1 máy biến áp và 1 máy phát là phương

Hình 3.5 Sơ đồ MBA và MF được chọn

Nối đất là biện pháp an toàn trong hệ thống cung cấp điện Đối với trạm biến

áp phân phối có công suất > 100kVA hệ thống nối đất có điện trở nối đất Rnd  4Ω

Do không có hệ thống tiếp địa tự nhiên nên điện trở của hệ thống tiếp địa nhân tạo Để nối đất cho trạm biến áp, ta sử dụng các điện cực nối đất chôn trực tiếp trong đất, các dây nối đất dùng để nối liền các bộ phận được nối đất với các điện cực nối đất Cụ thể ở đây ta dự định nối đất với hệ thống nối đất bao gồm các cọc nối đất làm

được nối với nhau bằng các thanh đồng nối 25x3 mm tạo thành mạch tia nối đất Các thanh nối được chôn sâu 0,8m

Theo số liệu địa chất ta có thể lấy điện trở xuất của đất tại khu vực xây dựng trạm biến áp là ρđat= 60 (Ω/m)

a Xác định điện trở nối đất của một cọc



Với: R1c- Điện trở nối đất của 1 cọc, Ω

Rd- Điện trở nối đất của thiết bị nối đất theo quy định,Ω

k k L R

ktm - hệ số mùa của thanh, tra bảng 2.1 Hướng dẫn thiết kế tốt nghiệp kỹ

6, 76( )

0, 45

t t t

R R



Tra bảng ta có hệ số sử dụng của thanh ηt = 0,45

c Xác định điện trở của hệ thống nối đất

Điện trở của toàn bộ số cọc :

' '

9, 797( )

t c

t

R R

2, 628( )

c t ht

R R R

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN ĐI DÂY 4.1 Chọn cáp từ nguồn cấp 22kV tới tủ phân phối cao áp

Ta sẽ dùng cáp ngầm đi từ lưới điện đến MBA phía trong chung cư Chiều dài

tư lưới tới tủ cao áp là 209(m) Ta tính theo phương pháp Icp:

ax

1 2

lv m cp

I I

k k



Trong đó:

Ilv.max: là dòng điện cực đại lâu dài chạy trong dây dẫn, A

Icp : là dòng điện cho phép của dây dẫn tiêu chuẩn, A

k1 : là hệ số tính đến môi trường đặt dây

k2 : là hệ số xét tới điều kiện ảnh hưởng của các dây dẫn đặt gần nhau

( lấy k1 = 0,88 , k2= 0,9) Tính Ilv.max :