Thiết kế cung cấp điện cho chung cư số 51

Khái Niệm Chung: phụ tải điện là một đặc trưng cho công suất tiêu thụ của các thiết bị điện hoặc các hộ tiêu thụ điện năng.. Tính toán phụ tải ổ cắm cho toàn chung cư: Ổ cấm được sử dụ

Trang 1

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KỸ SƯ NGÀNH ĐIỆN CÔNG NGHIỆP

THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO

Trang 2

BẢN GIAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS PHAN QUỐC DŨNG

Đơn vị công tác: TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH Họ và Tên SV nhận đồ án tốt nghiệp: PHẠM VIẾT TIẾN Ngành học: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP Lớp: CN07 MSSV: 20762087 I Tên đồ án tốt nghiệp: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO CHUNG CƯ SỐ 51 II Nội dung và yêu cầu sinh viên phải hòan thành: Sinh viên tìm hiểu đặc điểm mặt bằng cung cấp điện của chung cư số 51, thiết kế điện hạ áp của chung cư số 51 Tính phụ tải chọn thiết bị điện bảo vệ, kiểm tra sụt áp ngắn mạch bù công suất phản kháng

Thiết kế an toàn điện chống sét

Thực hiện các bản vẽ A0.

III Các tư liệu cơ bản cung cấp ban đầu cho sinh viên:

IV Thời gian thực hiện: - Ngày giao ĐÁTN: _22/10/1011 - Ngày hoàn thành ĐÁTN: _20/02/2012 V Kết luận: - Sinh viên được bảo vệ ; - Sinh viên không được bảo vệ (Quý Thầy/Cô vui lòng ký tên vào bản thuyết minh và bản vẽ trước khi sinh viên nộp về VP.Khoa) Tp.Hồ Chí Minh, ngày ……tháng 3 năm 2012 Thầy (Cô) hướng dẫn Ghi chú: Tờ giấy này được lấy làm trang đầu của bản thuyết minh ĐATN

Trang 3

SVTH: PHẠM VIẾT TIẾN MSSV: 20762087

LỜI MỞ ĐẦU

Nước ta đang trong giai đoạn phát triển nhanh chóng Do yêu cầu phát triển của đất nước thì điện năng cũng phát triển để theo kịp nhu cầu về điện Để có thể đưa điện năng tới các phụ tải cần xây dựng các hệ thống cung cấp điện cho các phụ tải này Lĩnh vực cung

cấp điện hiện là một lĩnh vực đang có rất nhiều việc phải làm

Điện năng đã quyết định phần lớn tốc độ công nghiệp hóa và hiện đại hóa Nâng cao chất

lượng điện năng và độ tin cậy trên lưới phân phối luôn là mối quan tâm hàng đầu của các

nhà phân phối điện năng cũng như người sử dụng

Tuy nhiên việc tính toán thiết kế cung cấp điện là một công việc hết sức khó khăn, đòi hỏi ở nhà thiết kế ngoài lĩnh vực về chuyên môn kỹ thuật còn phải có sự hiểu biết về mọi mặt như: môi trường, xã hội, đối tượng cấp điện,… Trong quá trình thiết kế cấp điện, một phương án được xem là hợp lý và tối ưu khi nó thỏa các yêu cầu sau :

¾ Vốn đầu tư nhỏ bảo đảm độ tin cậy cung cấp điện tuỳ theo mức độ tính chất của phụ tải

¾ Chi phí vận hành hàng năm thấp

¾ Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị

¾ Thuận tiện cho việc vận hành, bảo quản và sửa chữa

¾ Đảm bảo chất lượng điện năng ( nhất là đảm bảo độ lệch và độ dao động điện áp bé nhất và nằm trong giới hạn cho phép so với định mức )

Mặc dù đã rất cố gắng nhưng kiến thức và kinh nghiệm thực tế còn hạn chế nên bản

đồ án của em không thể tránh khỏi những thiếu sót, kính mong thầy hướng dẫn góp ý xây dựng cho đồ án càng hoàn thiện và để cũng cố kiến thức của em trong tương lai

Trang 4

LỜI CẢM TẠ

Để hoàn thành được đồ án tốt nghiệp này, trước tiên em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến tất cả các Thầy Cô : Khoa xây dựng và điện đã hết lòng chỉ dạy và truyền đạt

những kiến thức và kinh nghiệm cho em trong những năm tháng học tập

Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn Thầy PHAN QUỐC DŨNG đã luôn tận tình

quan tâm, hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp này

Sau cùng xin chân thành cảm ơn những người thân và các bạn sinh viện cùng khóa đã

đóng góp những ý kiến quý báu để đồ án này hoàn thành đúng thời gian quy định

Một lần nữa em xin gửi đến các Thầy Cô, Gia Đình và Bạn Bè lòng biết ơn chân thành

và sâu sắc nhất

Trang 5

MỤC LỤC

Lời mở đầu

Lời cảm tạ

Mục lục

Chương I: GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CHUNG CƯ SỐ 51 & PHƯƠNG ÁN CẤP

ĐIỆN 1

1.1 Giới Thiệu 1

1.2 Phương Án Cấp Điện 1

Chương II: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI 3

2.1 Khái Niệm Chung 3

2.2 Tính Toán Chiếu Sáng Cho Tầng Điển Hình 6

2.3 Tính tổng phụ tải chiếu sáng cho toàn chung cư 13

2.4 Tính toán phụ tải ổ cắm cho toàn chung cư 13

2.5 Tính Toán Phụ Tải Lạnh 16

2.6 Tính toán phụ tải động cơ 18

2.7 Tính toán phụ tải nước nóng cho các căn hộ 19

2.8 Tính toán phụ tải cho thông tin và báo cháy 19

2.9 Thông kê công suất tính toán và công suất biểu kiến của toàn chung cư 19

Chương III : BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 23

3.1 Mục đích của việc bù công suất phản kháng 23

3.2 Các thiết bị bù công suất 23

3.3 vị trí đặt tụ bù 24

3.4 Tính toán dung lượng bù công suất 26

3.5 xác định mức độ bù tối ưu 27

Chương IV: CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ PHÁT MÁY DỰ PHÒNG 29

4.1 Chọn máy biến áp 29

4.2 Chọn máy phát dự phòng 30

4.3 Bộ chuyển đổi nguồn tự động 32

Chương V: NỐI ĐẤT AN TOÀN 34

5.1 Nối đất 34

5.2 Định nghĩa hệ thống nối đất chuẩn 34

5.3 Các sơ đồ nối đất 34

5.4 Các tiêu chuẩn chọn lựa 37

5.5 Nhận xét và lựa chọn sơ đồ nối đất an toàn cho chung cư 39

5.6 Chọn lựa cách nối đất và biện pháp thực hiện 40

5.7Thiết bị nối đất và tính toán hệ thống nối đất 41

Chương VI : CHỌN THIẾT BỊ BẢO VỆ CB VÀ DÂY DẪN 43

6.1 Khái niệm chung 43

6.2 Chọn thiết bị bảo vệ 43

6.3 Chọn dây dẫn 50

Chương VII: KIỂM TRA SỤT ÁP 60

Trang 6

7.1 Khái Niệm 60

7.2 Độ sụt áp lớn nhất cho phép 60

7.3 Tính toán sụt áp ở điều kiện ổn định 61

7.4 Áp dụng tính toán sụt áp đến từng tủ và phụ tải 62

7.5 Kiểm tra sụt áp lớn nhất cho phép thỏa hay không thỏa theo tiêu chuẩn IEC 67

Chương VIII: NGẮN MẠCH 69

8.1 Ngắn mạch tại thanh cái hạ áp của máy biến áp phân phối 69

8.2 Ngắn mạch 3 pha (ISC) tại điểm bất kỳ của lưới hạ thế 70

8.3 Tính toán ngắn mạch bằng phương pháp tổng trở 73

Chương IX: CHỐNG SÉT 90

9.1 Khái niệm hiện tượng sét 90

9.2 Các hậu quả của phóng điện sét 91

9.3 Bảo vệ chống chạm trực tiếp 92

Kết Luận 99

Tài Liệu tham khảo 100

Trang 7

SVTH: Phạm Viết Tiến MSSV: 20762087 Trang 1

CHƯƠNG I:

GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CHUNG CƯ SỐ 51 & PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN

1.1 Giới Thiệu

1.1.1 Sơ lược về công trình:

-Công trình Chung Cư Số 51 - đường 318 Phạm Hùng- Phường 5, Quận 8 là một trong những công trình đđược xây dựng nhằm giải quyết vấn đề nhà ở cho người dân, góp phần vào sự nghiệp xây dựng và phát triển thành phố

- Số tầng : 9 tầng

- Tầng trệt cao : 4.5m , diện tích 1000.8 m2

- Tầng 1-9 : chiều cao mỗi tầng 3.2 m, diện tích 802.2 m2

- Tầng mái : cao 3.1m, diên tích 949.52 m2

- Chiều cao công trình : 36.4m

- Tổng diện tích khu đất: 2436 m2

- Diện tích xây dựng: 1039 m2

- Diện tích giao thông: 586.2 m2

- Diện tích cây xanh: 475.48 m2

1.1.2.Phân khu chức năng:

- Tầng trệt: kho chứa, phòng máy phát điện, siêu thị, khu sinh hoạt công cộng, văn phòng ban quản lý chung cư, dịch vụ công cộng

- Tầng 1-9: các căn hộ loại A, B, C và các phòng kinh doanh

- Tầng sân thượng: bể nước, phòng máy

1.2 Phương Án Cấp Điện:

1.2.1 Các yêu cầu khi cung cấp điện:

a Độ tin cậy khi cấp điện:

-Khi cung cấp điện cho bất cứ một công trình xí nghiệp, cao ốc, chung cư … ta phải phụ thuộc vào yêu cầu tính chất của phụ tải và phụ tải được chia làm 3 loại

Phụ tải loại 1: là phụ tải bắt buộc phải cấp điện liên tục Khi ngắt nguồn sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến nền kinh tế quốc dân, ảnh hưởng đến chính trị quốc phòng,…

Phụ tải loại 2: phụ tải loại này cũng phải yêu cầu cung cấp điện liên tục nhưng mức ảnh hưởng khi ngắt nguồn là không cao nhưng cũng thuộc dạng phụ tải quan trọng

Phụ tải loại 3: phụ tải không bị ảnh hưởng nghiêm trọng khi bị cắt nguồn, không gây thiệt hại về kinh tế

Trang 8

Đối với những công trình xí nghiệp, cao ốc, chung cư… ta nên đặt máy phát dự phòng

Vì theo tình hình thực tế hiện nay ta chỉ lấy được một nguồn từ lưới điện, tính liên tục chưa cao do đó ta cần có máy phát dự phòng

Chất lượng điện năng:

Chất lượng điện năng được đánh giá bởi 2 đại lượng: tần số và điện áp

- Chỉ tiêu tần số do hệ thống điện quốc gia điều chỉnh

- Chỉ tiêu điện áp ở lưới điện trung áp và hạ áp cho phép dao động là

b.Tính an toàn:

Khi thiết kế cung cấp điện, tính an toàn luôn được đề cao, vì nó bảo đảm an toàn cho con người và thiết bị sử dụng

c.Tính kinh tế và linh hoạt:

Khi thiết kế một mạng điện chiếu sáng và phân phối phải chú ý đến tính khả thi, nó quyết định cho vấn đề kinh tế vì một mạng điện khi thiết kế phải sử dụng hết khả năng tốt nhất của nó và có thể thay đổi do thiết bị truyền dẫn thay đổi do ý muốn của chủ đầu tư hoặc một sự sắp xếp lại dây chuyền sản xuất… Mạng điện ở những khu vực này phải được thiết kế phù hợp cho sự thay đổi ở trong phạm vi chấp nhận được

Do đó khi thiết kế mạng cung cấp phải có chỉ tiêu kinh tế hợp lý, phải đảm bảo được tính khả thi và tính linh hoạt của mạng điện

1.2.2 Chọn phương áp cung cấp điện cho chung cư số 51

Đặc điểm của chung cư: chung cư số 51 là chung cư thương mại, dịch vụ, kinh doanh, bãi xe 2 bánh, căn hộ cho thuê được chia ra làm 3 thành phần:

Khu thương mại và các phòng kinh doanh được bố trí 1 bên và Các căn hộ A, căn

hộ B, căn hộ C được bố trí 1 bên của các tầng từ 1 đến tầng 9

Khu café ở tầng trệch

Các hoạt động trong chung cư diễn ra thường xuyên, nơi đây có nhiều hoạt động thương mại, kinh doanh, các hoạt động sinh hoạt trong các hộ cho thuê, do nhu cầu sử dụng điện trong chung cư là rất cao, các điều kiện về an toàn, tiện lợi được quan tâm lớn Một sự cố

về điện có thể gây ra những thiệt hại không thể lường trước được Vì nơi này thường tập trung nhiều người, nếu có một sự cố như hỏa hoạn thì thiệt hại về người là không thể tránh khỏi Vì thế vấn đề an toàn cho chung cư này được đặt lên hàng đầu, muốn có được an toàn thì cung cấp điện phải có độ tin cậy cao, thuận lợi cho thao tác vận hành, bảo trì, sữa chữa,

…

a Lựa chọn phương án cung cấp điện cho chung cư số 51:

Dựa vào những yêu cầu thực tế và nhu cầu sử dụng điện năng Vậy nên sơ đồ cung cấp điện cho chung cư số 51 ta chọn là sơ đồ hình tia có máy phát dự phòng

Trang 9

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI 2.1 Khái Niệm Chung:

phụ tải điện là một đặc trưng cho công suất tiêu thụ của các thiết bị điện hoặc các hộ tiêu thụ điện năng

2.1.1 Các đại lượng cơ bản:

- Về thực chất, công suất đặt Pđ chính là công suất định mức Pđm của từng thiết

bị

Pđ=Pđm

- Đối với những người làm công tác thiết kế cung cấp điện, khái niệm về công suất đặt mở rộng ra và được hiểu là công suất điện đưa vào đầu vào của thiết bị,

có nghĩa là phải xét tới hiệu suất của thiết bị

Theo ý nghĩa này, đối với các động cơ điện:

d/ Công suất biểu kiến S(KVA):

công suất biểu kiến S là hàm của công suất đầu ra, hiệu suất và hệ số của công suất động cơ

Trang 10

: hiệu suất của động cơ

Với những phụ tải khác

(theo 1.4 Cơ sở lý thuyết tính toán và thiết kế HTCCĐ)

c/ Hệ số công suất cos : hệ số công suất là tỉ số giữa công suất tác dụng (KW) và công

suất biểu kiến(KVA) Hệ số công suất lớn nhất bằng 1 và hệ số công suất lớn, càng có lợi cho ngành điện lẫn khách hàng Theo IEC

P- Công suất tác dụng

S- Công suất biểu kiến

2.1.2Công suất tính toán: thông thường tất cả các tải thường không vận hành hết công

suất định mức ở cùng thời điểm Để xác định công suất sử dụng lớn nhất ta có các hệ số

Ksd và Kđt

Hệ số Ksd: hệ số sử dụng được dùng để tính giá trị số công suất tiêu thụ thực Hệ số này được áp dụng cho từng tải riêng biệt( nhất là cho động cơ vì hiếm khi chúng chạy đầy tải)

Hệ số Kđt: (hệ số đồng thời) là hệ số dùng để đánh giá phụ tải Sự vận hành đồng thời của tất cả các tải là không bao giờ xảy ra, hệ số đồng thời thường được dùng cho một nhóm tải( được nối cùng tủ phân phối hoặc tủ phân phối phụ)

2.1.3 Tính toán phụ tải chiếu sáng:

Giới thiệu phần mền tính toán và thiết kế chiếu sáng DIALUX 4.9:…

Dùng phần mền Dialux4.9 vì thế nên ta cần biết các thông số của phòng như: chiều dài a, chiều rộng b, chiều cao h, chiều cao làm việc h’, trần làm bằng gì, tường làm bằng gì, nền làm bằng gì, loại đèn trong phòng này ta dùng là đèn gì Sau đó ta nhập vào phần mền dialux 4.9 để tính ra được cách bố trí đèn trong phòng một cách chính xác nhất

Loại bóng sử dụng cho chung cư này là downlight Philips MBS244 Tm20W EB và philips TMS028 2xTL-D58W HFP +GMS028 L Trên thực tế nếu chúng ta tìm không có 2 loại bóng này ta có thể sử dụng bóng khác tương tự nhưng phải có thông số gần đúng với 2 loại bóng trên

Trang 11

1xCDM-SVTH: Phạm Viết Tiến MSSV: 20762087 Trang 5

Giới thiệu downlight Philips MBS244 1xCDM-Tm20W EB:

Có quang thông (lm), công suất (W), dùng ballast điện tử có cos =0.96

Giới thiệu philips TMS028 2xTL-D58W HFP +GMS028 L:

Có quang thông (lm), công suất (W), dùng ballast điện tử có cos =0.96

Thạch cao( plaster of paris, plaster word) 0.8

Tường

Hệ số phản xạ t Giấy dán tường(paper) 0.5

Trang 12

2.2 Tính Toán Chiếu Sáng Cho Tầng Điển Hình:

2.2.1.Tính toán thủ công:

a.Tính toán chiếu sáng cho tầng điển hình phòng bếp 2A:

Bước 1: Quyết định mức chiếu sáng cần thiết lên bề mặt làm việc, loại đèn và nguồn phát

sáng

Phải tiến hành đánh giá sơ bộ về loại chiếu sáng cần thiết, thường thì quyết định được đưa

ra dựa trên tính kinh tế và tính thẩm mỹ Đối với nhà bếp độ rọi khoảng 300 lux

Chọn đèn downlight Philips MBS244 1xCDM-Tm20W EB 20W bộ đôi Nguồn phát sáng

được phủ men sứ, thích hợp cho loại đèn trên Cần có bảng hệ số sử dụng cho bộ đèn này

từ nhà sản xuất để tính toán chi tiết hơn

Bước 2: Thu thập số liệu phòng theo mẫu dưới đây:

Trang 13

2.2 4.4

0.6 (3.2 0.8) (2.2 4.4)

Hệ số sử dụng được định nghĩa như là tỷ lệ phần trăm của lumen đèn trần phát ra

nguồn sáng và truyền đến bề mặt làm việc Hệ số này bao gồm cả ánh sáng trực tiếp phát ra

từ nguồn phát sáng cũng như ánh sáng phản chiếu ra ngoài bề mặt căn phòng Nhà sản xuất

sẽ cấp cho mỗi bộ đèn một bảng CU riêng lấy từ báo cáo thử nghiệm trắc quang Sử dụng bảng có sẵn từ nhà sản xuất có thể quyết định hệ số sử dụng để lắp các loại đèn khác nhau nếu biết hệ số phản xạ của tường và trần nhà, biết loại nguồn phát sáng và xác định được chỉ số đo phòng Đối với đèn tuýp đôi, hệ số sử dụng là 0,66 tương ứng với chỉ số đo

Trang 14

Khu vực khác Dùng 20% công suất chiếu sáng của các phòng của tầng điển hình

Sau khi nhập xong các thông số yêu cầu của Dialux 4.9 thì chương trình sẽ xuất ra

sơ đồ bố trí đèn, và số đèn cần có

Tuy nhiên, không phải phòng nào cũng có trần là hình vuông hay hình chữ nhật vì thế có một số phòng có hình chữ L, thì ta cần nhìn vào thông số của bản vẻ mặt bằng rồi nhập vào Dilux 4.9

Sau đây là sơ đồ bố trí đèn của một số phòng điển hình:

Phòng kinh doanh 6.2 có hình chữ L:

Trang 15

Thông số tính toán xuất ra từ chương trình dialux 4.9 cho phòng kinh doanh 6.2

Từ sơ đồ bố trí này ta có thể biết: đèn cách tường bao nhiêu và hai bóng cách nhau bao nhiêu theo chiều dọc lẫn chiều ngang của phòng

Phòng ngủ 2C có hình chữ L:

Trang 16

Thông số tính toán xuất ra từ chương trình dialux 4.9 cho phòng ngủ 2C

Trang 17

Bảng tính toán tầng điển hình phòng chữ Lbằng dialux:

Với ptr, pt, ps của các phòng là như nhau và lần lược bằng 0.8, 0.5, 0.3

Công suất chiếu sáng cho tầng điển hình: pcs

Loại bóng công suất bóng

Trang 18

Công suất chiếu sáng cho tầng mái:

Công suất biểu kiến chiếu sáng tầng điển hình:

b.Tính toán chiếu sáng cho tầng trệch:

Bảng tính toán chiếu sáng tầng trệch bằng dialux:

Dùng 10% công suất chiếu sáng các phòng của tầng trệch

Công suất chiếu sáng cho tầng trệch Pcstr

Trang 19

2.3 Tính tổng phụ tải chiếu sáng cho toàn chung cư:

Vì tầng 1 đến tầng 9 là giống nhau nên ta chọn 1 tầng điển hình để tính

Công suất tính toán chiếu sáng cho toàn chung cư:

Pttcs = Pttcstr + 9* Pttcsdh +Pttcsm= 10 + 9*14.676+ 0.372= 142.456(KW)

Công suất phản kháng chiếu sáng toàn chung cư: cos =0.96 suy ra tg =0.29

Qttcs = Pttcs *tg = 142.456*0.29 = 41.31(KVA)

Công suất biểu kiến chiếu sáng toàn chung cư:

2.4 Tính toán phụ tải ổ cắm cho toàn chung cư:

Ổ cấm được sử dụng cho các tải có công suất nhỏ như tivi, máy tính, máy in … tuy theo tính chất của từng phòng trong tòa nhà, từng khu vực mà có những cách bố trí sao cho thích hợp nhất với mục đích sử dụng

Công thức tính toán ổ cấm được xác định:

Trang 20

Vì cos của ổ cấm hoàn toàn phụ thuộc vào các dạng tải khác nhau nên ta không thể xác định được chính xác , do đó giả thuyết ở đây cos = 0.8 Khi chưa có tải thì ổ cắm là thuần trở, do đó cos =1 nên công suất của ổ cắm sẽ là:

Chọn ổ cắm đôi do vậy công suất thực của ổ cắm thực sẽ là:

Công suất tính toán phụ tải ổ cắm:

Công suất phản khán phụ tải ổ cắm:

Công suất biểu kiến phụ tải ổ cắm

Bảng Tính toán phụ tải ổ cắm cua toàn chung cư:

Trang 21

Trang 22

Tổng công suất tính toán, công suất phản khán, công suất biểu

kiến của phụ tải ổ cấm cho toàn cao ốc

397.76 298.32 497.2

2.5.Tính Toán Phụ Tải Lạnh:

Để tính toán năng suất lạnh cho không gian cần làm lạnh, ta phải tính được:

+ Tổn thất nhiệt của tường và trần

+ Công suất phát nhiệt của các thiết bị điện chính có trong không gian cần làm lạnh

+ Nhiệt độ do con người tỏa ra

Trên thực tế để đơn giản cho tính toán ta chỉ dự trù công suất lạnh cần thiết và theo kinh

Trang 23

Trang 24

Tổng công suất tính toán, công suất phản

khán, công suất biểu kiến của phụ tải lạnh

cho toàn cao ốc

2.6 Tính toán phụ tải động cơ:

Phụ tải động cơ xác định theo nhu cầu sử dụng của cao ốc Ở đây cao ốc chỉ sử

dụng cho máy bơm và thang máy, do đó công suất tính Ptt sẽ được xác định:

Pđm: công suất định mức của động cơ

Trang 25

Chọn thang máy có công suất định mức 70KW, cos =0.85 suy ra tag =0.62

2.7 Tính toán phụ tải nước nóng cho các căn hộ:

Phương pháp chọn: mỗi căn hộ được cung cấp một máy nước nóng với công suất đặt Pđ Tổng công suất đặt cho toàn bộ căn hộ được cung cấp bởi một panel trung gian

Công suất đặt của mỗi máy nước nóng là Pđ=3300W

Công suất tính toán:

Ksd: hệ số sử dụng

Ks: hệ số đồng thời

Mỗi căn hộ có một máy nước nóng: ta có Pđ=3300W có cos =0.95 suy ra tag =0.33 và ta chọn Ksd=1; Ks=0.2

Công suất tính toán phụ tải nước nóng của chung cư:

Trong đó: 3 là số căn hộ trên một tầng và 9 là số tầng cần tính toán

2.8 Tính toán phụ tải cho thông tin và báo cháy:

Phương pháp: do tính chất của hoạt động của chung cư là liên tục và thường xuyên, do đó nguồn cung ứng cho thông tin liên lạc và báo cháy là vô cùng cần thiết để đảm bảo cho tính chất hoạt động và đề phòng tai nạn hỏa hoạn có thể xảy ra bất kì lúc nào Nguồn ở đây phải đảm bảo tính liên tục hoạt động ngay cả khi có sự cố Do ta không thể xác định rõ phụ tải này là bao nhiêu, nên ta có thể dự định một công suất dự trữ cho phụ tải này là 1KW cho mỗi tầng, và vì tính liên tục của phụ tải này nên ta chọn cos =1

Do đó công suất dự trữ cho 9 tầng là

Công suất biểu kiến phụ tải thông tin và báo cháy là 9(KVA)

2.9 Thông kê công suất tính toán và công suất biểu kiến của toàn chung cư:

Ví dụ: tính toán công suất tính toán và công suất biểu kiến của phụ tải chiếu sáng cho tầng

1

Công suất tính toán chiếu sáng cho phòng KD1 tầng 1:

Trang 26

Trong đó nb là số bóng trong phòng

Công suất biểu kiến chiếu sáng cho phòng KD1 tầng 1:

Bảng Thống kê công suất tính toán và công suất biểu kiến của toàn chung cư:

Chiếu sáng

Trang 27

Trang 28

Bảng thống kê công suất tính toán và công suất biểu kiến của các căn hộ:

Công suất của tải: S∑= 1522.1 (KVA)

Công suất tính toán:

Stt =S∑ X KS

Ks : hệ số đồng thời cho tủ phân phối Tra bảng A12 (sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt hệ

thống điện)với Ks=0.6, với số tủ trung gian lớn hơn 10

Stt = S∑ X Ks =1522.1X 0.6 = 913.26 (KVA)

Ptt = P∑ X Ks = 1245.98 X 0.6 = 747.588 (KV)

Trang 29

Chương III : BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG

3.1 Mục đích của việc bù công suất phản kháng:

Giảm giá thành điện, việc nâng cao hệ số công suất đem lại những ưu điểm về kĩ thuật và kinh tế, do đó giá thành điện giảm xuống

Cải thiện hệ số công suất cho phép sử dụng máy biến áp, thiết bị đóng cắt và áp nhỏ hơn,… đồng thời giảm tổn thất điện năng và sụt áp trong mạng điện

cải thiện điện áp các nút, ngoài ra việc bù công suất còn có thêm ý nghĩa:

- Tăng khả năng tải của đường dây

- Cải thiện tính ổn định của điện áp các nút

- Phân bố lại công suất phản kháng trong hệ thống dẫn đến giảm tổn thất hệ thống

Bảng Bội số tiết diện cáp là hàm của cos trang L5

1 0.8 0.6 0.4

Giảm tổn thất công suất trong dây dẫn

Tổn hao trong dây dẫn tỉ lệ bình phương dòng điện và đo bằng côngtơmet (đo kWh)

Việc giảm 10% dòng tổng đi qua dây dẫn sẽ giảm tổn thất khoảng bằng 20%

Giảm sụt áp

Các tụ điện điều chỉnh hệ số công suất (tụ bù) làm giảm hoặc thậm chí khử hoàn toàn dòng phản kháng trong các dây dẫn ở trước vị trí bù, vì thế làm giảm bớt hoặc khử bỏ hẳn sụt áp

Gia tăng sự mang tải của MBA

Bằng cách cải thiện hệ số công suất của tải được cấp nguồn từ máy biến áp, dòng điện đi qua máy biến áp sẽ giảm vì thế cho phép việc mắc thêm tải vào máy biến áp

Thực tế, biện pháp cải thiện hệ số công suất có thể tiết kiệm hơn việc thay thế máy biến áp có dung lượng lớn hơn khi có yêu cầu tăng công suất phụ tải

3.2 Các thiết bị bù công suất:

Bù trên lưới điện áp

Trong mạng lưới hạ áp, bù công suất được thực hiện bằng :

- Tụ điện với lượng bù cố định (bù nền)

- Thiết bị điều chỉnh bù tự động hoặc một bộ tụ cho phép điều chỉnh liên tục theo yêu cầu khi tải thay đổi

Chú ý : khi công suất phản kháng cần bù vượt quá 800KVAr và tải có tính liên tục

và ổn định, việc lắp đặt bộ tụ ở phía trung áp thường có hiệu quả kinh tế tốt hơn

Trang 30

3.3 vị trí đặt tụ bù:

3.3.1 Bù tập trung:

Khi tải ổn định và không đổi có thể sử dụng bù tập trung

Hình 3.3.1 bù tập trung Nguyên lý: Bộ tụ được đấu vào thanh góp của tủ phân phối hạ áp chính và làm việc trong thời gian tải bình thường

Ưu điểm:

Bù tập trung đảm bảo:

Giảm tiền phạt do tiêu thụ quá mức công suất phản kháng

Giảm công suất biểu kiến yêu cầu, do đó giảm tiền chi trả theo công suất(nếu có)

Trang 31

Giảm bớt tải cho máy biến áp và do đó nó có khả năng phát triển thêm các phụ tải khi can thiết

Bộ tụ được đấu vào tủ phân phối khu vực như hình 3.3.2

Chế độ bù này đem lại hiệu quả cho một bộ phận đáng kể của hệ thống, cụ thể là các dây dẫn xuất phát từ tủ phân phối chính đến các tủ phân phối khu vực được đặt tụ

Ưu điểm:

Giảm tiền phạt do tiêu thụ quá mức công suất phản kháng

Giảm công suất biểu kiến yêu cầu, do đó giảm tiền chi trả theo công suất (nếu có)

Giảm bớt tải cho máy biến áp và do đó nó có khả năng phát triển thêm các phụ tải khi cần thiết

Khả năng giảm kích cỡ dây cáp cung cấp cho các tủ phân phối khu vực hoặc nếu không giảm kích cỡ dây thì có thể chất thêm tải trên nó

Giảm tổn hao trong cáp

Hình 3.3.2: bù theo khu vực

: kVAr : Dây dẫn Nhận xét:

Trang 32

- Dòng điện phản kháng tiếp tục đi vào tất cả dây dẫn xuất phát từ tủ phân phối khu vực

- Vì lý do trên, kích thước và công suất tổn hao trong dây dẫn nói trên không được cải thiện với chế độ bù nhóm

- Khi có sự thay đổi đáng kể của tải, luôn luôn tồn tại nguy cơ bù dư và kèm theo hiện tượng quá điện áp

3.3.3 Bù riêng:

Bù riêng nên được xét đến khi công suất động cơ đáng kể so với công suất mạng điện

Hình 3.3.3 bù riêng Nguyên lý:

Bộ tụ mắc trực tiếp vào đầu dây nối của thiết bị dùng điện có tính cảm kháng Bù riêng nên được xét đến khi công suất của động cơ là đáng kể so với công suất mạng điện

Bộ tụ được định mức(kVAr) đến khoảng 25% giá trị công suất(kW) của động cơ Bù bổ sung lại đầu nguồn điện cũng có thể mang lại hiệu quả tốt

Ưu điểm:

Làm giảm tiền phạt do vấn đề tiêu thụ công suất phản kháng(kVAr)

Giảm công suất biểu kiến yêu cầu

Giảm kích thước và tổn hao dây dẫn đối với tất cả các dây dẫn

Nhận xét:

Một phần đáng kể dòng điện phản kháng không tồn tại trong mạng điện

3.4 Tính toán dung lượng bù công suất:

Phương án: dựa vào tính chất tải của chung cư nên chọn phương án bù tập trung vì chung

cư có tải liên tục và ổn định

Xác định dung lượng bù: bù công suất phản khán thực chất là nâng cao hệ số công suất cos

Hệ số công suất cos : là tỉ số giữa công suất tác dụng (KW) và công suất biểu kiến (KVA)

Hệ số công suất lớn nhất bằng 1 và hệ số công suất càng lớn, càng có lợi cho ngành điện lẫn khách hàng

Trang 33

P- Công suất tác dụng (công suất tính toán) S- Công suất biểu kiến

Theo qui định về dịch vụ cung cấp điện, các nhà phân phối điện sẽ cung cấp công suất phản khán miễn phí nếu:

- Năng lượng phản khán dừng lại ở mức 40% năng lương tác dụng (tag =0.4) trong thời gian tối đa 16h trong ngày (từ 6h đến 22h) trong suốt thời gian tải lớn nhất (thường xảy ra trong mùa đông)

- Không có hạn chế trong thời gian tải thấp vào mùa đông, mùa xuân và mùa

hè

Suy ra nên bù đến 0.93 là hợp lý

3.5 xác định mức độ bù tối ưu:

Phương pháp chung

Lập bảng nhu cầu công suất phản kháng trong giai đoạn thiết kế

Qua bảng, có thể xác định công suất phản kháng và công suất tác dụng cho các mức độ bù khác nhau

Vấn đề tối ưu hóa kinh tế và kỹ thuật cho một mạng đang hoạt động

Việc tính toán định mức bù tối ưu cho một mạng đã tồn tại có thể thực hiện theo những lưu

ý sau:

Tiền điện trước khi đặt tụ bù

Tiền điện tương lai sau khi lắp đặt tụ bù

Có 3 phương pháp để xác định mức bù tối ưu:

Phương pháp tính đơn giản

Nguyên lý chung:

Cách tính gần đúng thường có thể áp dụng cho hầu hết các trường hợp trong thực tế

và có thể dựa trên giá trị hệ số công suất bằng 0.8 trước khi bù để làm chuẩn Phương pháp nâng cao hệ số công suất đến giá trị đủ để tránh bị trả tiền phạt( giá trị này phụ thuộc vào cấu trúc tính tiền điện, ở đây giả sử là 0.93) đồng thời giảm bớt

sự tổn hao và độ sụt áp cho mạng điện được thực hiện trên cơ sở các dữ liệ trong hình L15( trang L13)

Trang 34

Từ hình này ta thấy để nâng cao hệ số công suất từ 0.8 đến 0.93 cần bù lượng công suất phản kháng là 0.355 KVAr cho một KW công suất tiêu thụ

Dung lượng bộ tụ tại thanh góp tủ phân phối chính của mạng điện được tính theo công thức: Q(KVAr) = 0.355 X P(KW)

Cách tính đơn giản này cho phép ta xác định nhanh dung lượng can bù cho chế độ

bù tập trung, bù theo khu vực hoặc bù riêng

Phương pháp tính dựa vào điều khiện không đóng tiền phạt(áp dụng ở châu Âu)

Phương pháp tính dựa theo điều kiện giảm bớt công suất biểu kiến cực đại đăng ký(áp dụng ở châu Âu)

Nhận xét: để đơn giản hóa trong việc tính toán nên đối với tính toán để xác định dung lượng bù cho chung cư số cao cấp số 51 ta chọn phương pháp tính đơn giản

Tại mục 3.3.5 của chương II tính toán phụ tải ta có:

Vậy khi đó công suất tụ bù sẽ là:

Dòng định mức của bộ tụ bù là:

Trang 35

Chương IV: CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ PHÁT MÁY DỰ PHÒNG

4.1 Chọn máy biến áp:

4.1.1 Xác định vị trí của máy biến áp:

Vị trí của tram biến áp phải thỏa mãn các yêu cầu sau:

- Gần tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn điện đưa tới

- An toàn, liên tục khi cấp điện

- Thao tác, vận hành, quản lý dễ dàng

- Tiết kiệm vốn đầu tư và chi phí vận hành hàng năm bé nhất

- Gần đường giao thông để dễ vận chuyển thiết bị, dễ lắp đặt, thông thoáng và thuận tiện cho việc xử lý sự cố

- Tránh vướng các công trình kiến trúc, các công trình xây dựng Thuận tiện cho việc tổ chức vá đường dây vào và các đường dây ra

- Đảm bảo mỹ quan cho xí nghiệp, chung cư hoặc đô thị

Vì đây là chung cư, do đó vị trí máy biến áp sẽ được đặt bên ngoài chung cư vì lý do thẩm

mỹ, gần đường giao thông để dể xử lý xự cố Do đó ta không cần tính đến tâm phụ tải

4.1.2 Tiêu chuẩn chọn số lượng và cụng suất của máy biến áp:

Số lượng, công suất của máy biến áp được xác định theo tiêu chuẩn kinh tế và kỹ thuật sau đây:

- Vốn đầu tư bé nhất

- Chi phi vận hành hàng năm bé nhất

- Các thiết bị, khi cụ điện phải nhập dể dàng

- Dung lượng của máy biến áp trong một xi nhiệp hay chung cư … nên đồng nhất, ít chủng loại để giảm số lượng và dung lượng máy dự phòng

- Sơ đồ nối dây của trạm phải đơn giản, chú ý đến sự phát triển phụ tải sau này

4.1.3 Tính toán chọn máy biến áp cho chung cư:

Phương án chọn số lượng máy biến áp: chọn một máy biến áp cho chung cư để đảm bảo chi phí nhỏ nhất

Chọn công suất máy biến áp:

Công suất định mức của máy biến áp được chọn theo biểu thức:

Trong đó: – Công suất định mức của máy biến áp, KVA hoặc MVA

Stt – Phụ tải tính toán của phân xưởng hay xí nghiệp, chung cư, KVA hoặc MVA

n- Số lượng máy biến áp dự định chọn

Ta có: Phụ tải tính toán trước khi bù: Stt = 913.26 (KVA)

Phụ tải tính toán sau khi bù:

Trang 36

Chọn máy biến áp 3 pha hai dây do Việt Nam chế tạo (THIBIDI)

Các thông số của máy biến áp:

Công suất: 1000kVA

- Kiểu máy: hình 4.1.3 loại:

- Điện áp sơ cấp: 15/22kV Dòng điện: A

Bảng 4 2: Thống kê công suất tính toán và công suất biểu kiến của các tủ cần cung cấp

điện từ máy phát dự phòng khi có sự cố

Trang 37

Công suất máy phát điện: Smáy phát điện ≥ Sđm =220.89(KVA)

Chọn máy phát điện dự phòng Perkins 250 KVA

Hình 4.2: máy phát dự phòng perkins 250 KVA

Phòng máy phát được thiết kế thông thoáng, vị trí hợp lý, có lối đi để dể dàng bảo

trì Ngoài ra yếu tố rất quan trọng là phòng máy sẽ được cách âm, đảm bảo đạt tiêu chuẩn

về độ ồn ( cách 4m độ ồn không quá 70 dB) Ống khói của máy phát phải lên cao hơn mái

công trình là 63m đúng yêu cầu về môi trường

Máy phát điện Diesel dự phòng phải tự động khởi phát trong trường hợp mất điện máy

biến thế hoặc mạng lưới thành phố nhờ vào các relay kiểm tra mạng điện tại tủ điện chứa

bộ phận chuyển nguồn tự động (ATS)

Máy phát được khởi động để cung cấp nguồn cho các phụ tải khi máy biến áp cấp nguồn

cho các phụ tải chiếu sáng hành lang, thang máy, market, máy bơm, thông tin-báo cháy và

các tủ điện cần có điện liên tục bị sự cố

Việc thiết kế và lựa chọn máy phát điện cho công trình này phải tuân thủ các tiêu chuẩn và

quy trinh sau:

TCVN 4757-89: máy phát điện đồng bộ 3 pha công suất lớn hơn 110KW

Trang 38

IEC 34-1, BS 5000, NEMA MG-1.22.FG: tiêu chuẩn về các thông số điện cho máy phát điện

ISO 3046/1: tiêu chuẩn cho máy phát điện dự phòng

Những yêu cầu và tiêu chuẩn trên sẽ là cơ sở cho việc chọn lựa máy phát điện

Máy phát điện được chọn sẽ tuân theo những yêu cầu chính:

- Công suất dự phòng: 250 KVA

- Điện áp: 380V-50Hz

- Động cơ Diesel 4 thì giải nhiệt bằng nước

Việc điều khiển cho đóng ngắt máy phát điện nhờ vào các bộ ATS sẽ được liên kết

Hệ thống cung cấp dầu cho máy phát điện:

Do hệ thống điện được cung cấp từ đường dây trung thế 15KVA nên độ tin cậy cung cấp điện rất cao, do đó máy phát rất ít hoạt độngvà chỉ hoạt động trong thời gian rất ngắn khi

Như vậy trong thiết kế ta chọn bồn dầu 1500 L

Tất cả hệ ống dầu cũng như bồn dầu khi lắp đặt đều phải tuân theo qui định phòng cháy chữa cháy

4.3 Bộ chuyển đổi nguồn tự động:

Bộ chuyển nguồn tự động dùng để chuyển đổi nguồn điện cung cấp giữa lưới điện

và máy phát điện cho các phụ tải quan trọng

Bộ chuyển nguồn tự động thuộc loại bước kép, kết nối bằng điện và cơ

Phải chuyển nguồn tự động khi mất nguồn điện cung cấp từ lưới và trở lại khi nguồn lưới phục hồi trên các pha

Tự động điều khiển phải được quản lý

Khi nguồn điện chuyển từ điện lưới sang dự phòng cũng giám sát việc chuyển đổi các phụ tải theo nhu cầu đã cài đặt

Hệ thống được cấp nguồn từ máy biến áp, do đó việc chuyển đổi nguồn giữa máy biến áp

và máy phát điện phải sử dụng các bộ chuyển nguồn tự động ATS

Bộ chuyển nguồn tự động ATS sử dụng cho việc chuyển đổi nguồn cung cấp điện giữa máy biến áp và máy phát điện cho các tải của cao ốc

Trang 39

Nguồn điện từ máy phát và 1 tuyến từ tủ phân phối chính ra sẽ được đưa đến bộ ATS, bộ ATS có nhiệm vụ đảo điện từ điện lưới qua máy phát và ngược lại Tại bộ ATS có thiết bị điện tử tự cảm nhận, và điều khiển các chế độ này, cũng như tự động khởi động máy phát… Thời gian khởi động máy phát có thể cài đặt được trong khoảng 10~15 giây

Bộ chuyển nguồn tự động ATS sử dụng cho việc chuyển đổi nguồn cung cấp điện giữa máy biến áp và máy phát điện cho hệ thống chiếu sáng, thang máy, máy bơm, các tủ cần sử dụng điện liên tục

Tiêu chuẩn tham khảo cho bộ chuyển nguồn tự động:

TCVN 3623-81: khí cụ điện chuyển mạch điên áp tới 1000V- Yêu cầu chung

Một bộ chuyển nguồn tự động gồm có các phần chính như sau:

- Cầu dao ngắt tự đông

- Ngắt khi có sự cố khẩn cấp

- Đông cơ điều khiển đóng ngắt hoặc ngắt cầu dao

- Khóa liên động cơ và điện

- Tiếp điểm phụ, báo động

- Bộ điều khiển hoạt động chuyển nguồn

1 bộ ATS sử dụng ACB được khóa liên động với nhau, nên ngoài tính năng chuyển mạch

nó còn có khả năng bảo vệ được quá dòng, ngắn mạch…

bộ chuyển nguồn sẽ đưa tín hiệu đến ngừng máy phát điện và tác động đến bộ cầu dao chuyển mạch sang điện lưới Máy phát điện sẽ cắt sau 2 phút bắt đầu từ lúc nhận được tín hiệu ngừng

Nếu sau 3 lần khởi động mà máy phát điện vẫn không khởi động được thì bộ điều khiển máy phát điện sẽ đưa tín hiệu đến bộ chuyển nguồn tự động để ngắt toàn bộ các cầu dao và báo động

Trang 40

Chương V: NỐI ĐẤT AN TOÀN

5.1 Nối đất:

Trong một tòa nhà, việc nối điện cực nối đất và kết lưới các phần kim loại với nhau và với vỏ kim loại của thiết bị điện sẽ tránh xuất hiện điện áp cao nguy hiểm giữ hai phần kim loại được tiếp xúc đồng thời

Điện trở của điện cực nối đất: điện trở tiếp xúc của điện cực với đất

Dây nối đất: dây bảo vệ đầu nối đất chính của lưới với điện cực nối đất hoặc với các dụng cụ tiếp địa khác

Các bộ phận cần nối đất: phần dẫn điện của thiết bị khi bình thường không có điện, tuy nhiên trong điều kiện hư hỏng sẽ trở nên dẫn điện

Dây bảo vệ: dây dùng để bảo vệ tránh điện giật

Bộ phận nối đất tự nhiên: phần dẫn điện có khả năng tạo điện thế, thường là điện thế đất và không nằm trong lưới điện

Dây liên kết: dây bảo vệ tạo liên kết đẳng thế

Đầu nối đất chính: đầu hoặc bản cực để nối các dây bảo vệ và các dây nối đất làm việc (nếu có) với trang bị nối đất

5.2 Định nghĩa hệ thống nối đất chuẩn:

Các sơ đồ nối đất khác nhau ( theo loại hệ thống điện hoặc cách bố trí hệ thống nối đất) đặt trưng bởi phương pháp nối đất của cuộn dây thứ cấp máy biến thế MV/LV và cách thức nối đất vỏ thiết bị của lưới hạ thế Chọn lựa nối đất sẽ kéo theo các biện pháp cần thiết

để bảo vệ chống chạm điện

Sơ đồ nối đất được đặc trưng bởi cách nối đất điểm trung tính hạ thế của máy biến

áp phân phối (hoặc của các nguồn khác) và cách thức nối đất vỏ các thiết bị của lưới hạ thế

Một vài sơ đồ nối đất có thể đồng thời hiện hữu trong một công trình

5.3 Các sơ đồ nối đất:

5.3.1 Sơ đồ TT:

Định dạng
Số trang	106
Dung lượng	2,26 MB

Thiết kế cung cấp điện cho chung cư số 51

Các thiết bị bù cơng suất