Thiết kế cung cấp điện cho chung cư tây hà tower

Thiết kế cung cấp điện cho chung cư tây hà tower

LỜI MỞ ĐẦU

Trong công cuộc Công nghiệp hóa- Hiện đại hóa đất nước, hội nhập kinh tế quốc

tế đang diễn ra hết sức mạnh mẽ Xã hội không ngừng phát triển, của cải vật chấtkhông ngừng được tạo ra Trong số của cải vật chất đó có nhiều dạng năng lượngđược tạo ra, năng lương hiện nay còn gọi là điện năng Điện năng là một dạng nănglượng rất phổ biến và là một phần vô cùng quan trọng trong hệ thống năng lượngquốc gia Sở dĩ như vậy vì nó có nhiều ưu điểm như: dễ dàng chuyển đổi sang nhữngdạng năng lượng khác (Ví dụ: cơ năng, hóa năng, nhiệt năng…), dễ truyền tải đi xa,hiệu suất cao và điện năng cũng là điều kiện tiên quyết, quyết định sự phát triển củacác ngành công nghiệp, nông nghiệp cũng như nhiều ngành kinh tế khác Như cầu vềđiện năng ngày càng phát triển không ngừng, trong khi đó thì nguồn cung lại khôngđáp ứng được nhu cầu Do đó việc truyền tải điện, cung cấp điện cũng như phân phốiđiện cho các hộ tiêu thụ điện cần phải được tính toán kĩ càng, nhằm đảm bảo cácthông số kĩ thuật và kinh tế

Đồ án thiết kế cung cấp điện: “ Thiết kế cung cấp điện cho chung cư Tây Hà Tower ” Nhìn chung, đáp ứng yêu cầu cơ bản về một mạng điện đảm bảo cung cấp

điện cho khu chung cư với chi phí nhỏ nhất khi thực hiện các hạn chế kĩ thuật và độtin cậy cung cấp điện cũng như chất lượng điện năng

Dù đã cố gắng thực hiện nhưng cũng không tránh khỏi những sai sót và hạn chế

Em rất mong nhận được sự đánh giá, chỉ bảo, giúp đỡ của các quý thầy cô để em cóthể củng cố thêm kiến thức của mình và hoàn thiện những đồ án thiết kế sau này.Trong quá trình thực hiện em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ chỉ bảo của các

thầy cô bộ môn, đặc biệt với sự giúp đỡ của thầy giáo TS.BÙI ANH TUẤN đã giúp

em hoàn thành đồ án này

Em xin chân thành cảm ơn

Sinh viên thực hiện

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian làm đồ án, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến vàchỉ bảo tận tình của thầy cô, gia đình và bạn bè

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS Bùi Anh Tuấn, giảng viên Hệ Thống

Điện – Đại Học Điện Lực đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt quá trình làm

đồ án

Em cũng xin chân thành cảm ơn các toàn thể thầy cô trong trường Đại Học ĐiệnLực nói chung, thầy cô trong khoa Hệ Thống Điện và Bộ môn Điện Công Nghiệp vàDân Dụng nói riêng đã truyền đạt cho em những kiến thức đại cương cũng nhưchuyên ngành, giúp em có cơ sở lý thuyết và điều kiện hoàn thành đồ án

Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè, đã luôn tạo điều kiện,quan tâm, giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành đồ án tốtnghiệp

Hà Nội, ngày tháng năm 2015

Sinh Viên Thực Hiện

NHẬN XÉT

Của giảng viên hướng dẫn

NHẬN XÉT

Của giảng viên phản biện

MỤC LỤC

CHƯƠNG I 1

GIỚI THIỆU VỀ TỔ HỢP CHUNG CƯ CẦN THIẾT KẾ ĐIỆN 1

1.1 Vị trí 1

1.2 Quy mô 2

1.3 Phạm vi nguyên tắc thiết kế đồ án 7

1.4 Các tiêu chuẩn áp dụng 7

CHƯƠNG II 8

XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA CHUNG CƯ VÀ TRUNG TÂM THƯƠNG MẠI 8

2.1 Đặt vấn đề 8

2.2 Phân loại phụ tải điện 9

2.3 Các loại phụ tải của khu chung cư 9

2.4 Phụ tải chiếu sáng .10

2.4.1 Chiếu sáng trong nhà 10

2.4.2 Chiếu sáng bên ngoài 10

2.4.3 Chiếu sáng tầng hầm 11

2.4.4 Chiếu sáng công cộng bên trong chung cư (hành lang, cầu thang) 11

2.5 Phụ tải sinh hoạt 12

2.6 Phụ tải động lực 15

2.6.1 Phụ tải thang máy 15

2.6.2 Phụ tải bơm 17

2.6.3 Phụ tải thông thoáng làm mát 18

2.6.4 Tổng hợp phụ tải động lực 19

2.7 Phụ tải dịch vụ 19

2.8 Tổng hợp phụ tải 21

CHƯƠNG III 23

XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN CHO CHUNG CƯ 23

3.1 Xác định vị trí đặt trạm biến áp 23

3.2 Lựa chọn công suất và số lượng máy biến áp 23

3.2.1 Phương án 1: sử dụng 2x2500 kVA 25

3.2.2 Phương án 2: sử dụng 1x5000 kVA 27

3.2.3 Chọn máy phát dự phòng 28

3.3 Lựa chọn dây dẫn 29

3.3.1 Chọn dây dẫn từ nguồn tới trạm biến áp 29

3.3.2 Chọn dây dẫn từ trạm biến áp tới tủ phân phối tổng 30

3.3.3 Chọn dây dẫn từ tủ phân phối tổng tới tủ phân phối căn hộ 31

3.3.4 Chọn dây dẫn từ tủ phân phối tổng tới tủ điện dịch vụ 32

3.3.5 Chọn dây dẫn từ tủ phân phối tổng tới tủ điện ưu tiên 33

3.3.6 Chọn dây dẫn từ tủ phân phối căn hộ tới tủ phân phối các tầng 34

3.3.7 Chọn dây dẫn từ tủ điện dịch vụ tới Trung tâm thương mại, văn phòng 43

3.3.8 Chọn dây dẫn từ tủ ưu tiên tới tủ động lực và chiếu sáng 44

CHƯƠNG IV 46

CHỌN THIẾT BỊ VÀ TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ MẠNG ĐIỆN 46

4.1 Tính toán ngắn mạch 46

4.1.1 Mục đích của việc tính toán ngắn mạch 46

4.1.2 Lựa chọn và tính toán điểm ngắn mạch 46

4.1.3 Tính dòng ngắn mạch tại N1 48

4.1.4 Tính dòng ngắn mạch tại N2 48

4.1.5 Tính dòng ngắn mạch tại N3 49

4.2 Chọn thiết bị phân phối phía cao áp 50

4.2.1 Chọn cầu chì cao áp 50

4.2.2 Chọn dao cách ly 51

4.2.3 Chọn chống sét van 51

4.3 Chọn thiết bị phân phối phía hạ áp 51

4.3.1 Chọn thanh cái 51

4.3.2 Chọn sứ cách điện 53

4.3.3 Chọn biến dòng TI 53

4.3.4 Chọn Aptomat 54

4.4 Thiết kế chiếu sáng 55

4.4.1 Phương pháp tính toán chiếu sáng 55

4.4.2 Tính toán chiếu sáng và ổ cắm cho tầng hầm 57

4.4.3 Tính toán chiếu sáng và ổ cắm cho tầng 1 văn phòng 60

4.4.4 Tính toán chiếu sáng cho Trung tâm thương mại 61

CHƯƠNG V THIẾT KẾ AN TOÀN ĐIỆN 63

5.1 Thiết kế an toàn điện 63

5.2 Các sơ đồ nối đất 64

5.2.1 Sơ đồ dạng TT 64

5.2.2 Sơ đồ dạng TN 65

5.2.3 Sơ đồ dạng IT 66

5.3 Chọn sơ đồ nối đất 67

5.4 Biện pháp giảm tổng trở của hệ thống nối đất 67

5.5 Tính toán nối đất 68

5.6 Chọn dây nối đất 70

CHƯƠNG VI 71

THIẾT KẾ CHI TIẾT HỆ THỐNG ĐIỆN CHO CĂN HỘ 115M2 71

6.1 Vấn đề chung khi thiết kế 71

6.2 Mặt bằng căn hộ loại 115 m2 74

6.3 Tính toán chọn dây dẫn và thiết bị bảo vệ cho căn hộ loại 115 m2 75

6.4 Thiết kế hệ thống điện cho căn hộ loại 115 m2 79

6.4.1 Thiết kế điện cho hệ thống chiếu sáng,chuông 79

6.4.2 Thiết kế hệ thống điện cho ổ cắm 83

6.4.3 Thiết kế hệ thống điện cho bình nóng lạnh 84

6.4.4 Thiết kế hệ thống điện cho điều hòa không khí 85

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 88

TÀI LIỆU THAM KHẢO 89

DANH MỤC CÁC BẢNG, SƠ ĐỒ, HÌNH

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

Bảng 2.2– Phụ tải cực đại qua các năm

Bảng 2.3– Hệ số đồng thời của phụ tải sinh hoạt phụ thuộc vào số hộ Bảng 2.4- hệ số nhu cầu thang máy dùng cho chung cư cao tầng Bảng 2.5- Số liệu trạm bơm

Bảng 2.6- Hệ số nhu cầu máy bơm

Bảng 2.7- Thông số quạt cho tầng hầm

Bảng 2.8- Thông số quạt thông gió cho chung cư

Bảng 2.9- Phụ tải dịch vụ của chung cư

Bảng 2.10- Tổng kết phụ tải

Bảng 2.11- Tổng hợp phụ tải của chung cư qua chu kỳ 8 năm thiết kế Bảng 3.1- Thông số máy biến áp cho các phương án

Bảng 3.2- Thông số máy biến áp 2500kVA

Bảng 3.3- Kết quả tính toán chi phi của phương án 1

Bảng 3.4- Thông số máy biến áp 5000kVA

Bảng 3.5- Kết quả tính toán chi phi của phương án 2

Bảng 3.6- So sánh các chỉ tiêu 2 phương án chọn MBA

Bảng 3.7- Bảng tổng hợp phụ tải ưu tiên

Bảng 3.8- Thông số máy phát dự phòng

Bảng 3.9- Kết quả chọn dây cho phương án 1

Bảng 3.10- Kết quả chọn dây cho phương án 2

Bảng 3.11- Tính toán chi phí cho phương án 1

Bảng 3.12- Tính toán chi phí cho phương án 2

Bảng 3.13- So sánh các phương án

Bảng 3.14- Chọn dây dẫn cho nhánh điện dịch vụ

Bảng 3.15- Chọn dây dẫn cho nhánh điện ưu tiên

Bảng 4.8- Thông số Aptomat lựa chọn

Bảng 5.1- Lựa chọn dây nối đất

Bảng 6.1 - Sự phụ thuộc của dòng điện vào loại mạng điện

Bảng 6.2 - Hệ số đặc trưng của dây cách điện

Bảng 6.3 - Sơ bộ phụ tải các căn hộ

Bảng 6.4 - Lựa chọn Aptomat và dây dẫn cho căn hộ

Bảng 6.5 - Tiêu chuẩn chất lượng chiếu sáng theo TCVN 7114-2008 Bảng 6.6- Thiết bị chiếu sáng

Bảng 6 7 -Chú thích kí hiệu bản vẽ

Hình 1.1- Vị trí chung cư Tây Hà-CT1 Phùng Khoang

Hình 1.2- Bối cảnh công trình

Hình 1.3- Bố trí căn hộ trên 1 tầng

Hình 3.1- Phương án đấu nối 2MBA

Hình 3.2- Sơ đồ đi dây phương án 1

Hình 3.3- Sơ đồ đi dây phương án 2

Hình 4.1- Lựa chọn điểm ngắn mạch

Hình 4.2- Sơ đồ thay thế

Hình 4.3- Sơ đồ thay thế điểm N1

Hình 4.4- Sơ đồ thay thế điểm N2

Hình 4.5- Sơ đồ thay thế điểm N3

Hình 6.2- Sơ đồ tủ điện căn hộ

Hình 6.3- Mặt bằng đi dây cho hệ thống điện chiếu sáng,chuông Hình 6.4- Mặt bằng đi dây cho hệ thống điện ổ cắm

Hình 6.5- Mặt bằng đi dây cho hệ thống nóng lạnh

Hình 6.6- Mặt bằng đi dây cho hệ thống điều hòa không khí Hình 6.7- Mặt bằng điện tổng thể

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU VỀ TỔ HỢP CHUNG CƯ CẦN THIẾT KẾ ĐIỆN

1.1 Vị trí

được thừa hưởng một số cơ sơ hạ tầng đô thị đồng bộ tạo điều kiện thuận lợi cho việcphát triển các trụ sở văn phòng làm việc , kinh doanh dịch vụ sinh hoạt và sinh sốngngay tại khu trung tâm:

- Hướng Bắc – Tây Bắc tiếp cận đường Lê Văn Lương có lộ giới 40m.,giáp dự ánkhách sạn 5 sao Nam Cường và công viên hồ Mễ Trì

- Hướng Nam – Tây Nam tiếp cận đường quy hoạch liên khu có lộ giới 20m, giápkhu đất cây xanh công cộng dự án nhà ở cao tầng Nam Cường

- Hướng Đông- Đông Nam tiếp cận trục đường nội bộ có lộ giới 25m, giáp khu dự ánnhà ở thấp Nam Cường

- Hướng Đông – Đông Bắc tiếp cận trục đường nội bộ có lộ giới 11,5m.giáp dự ánnhà ở cao tầng Bắc Hà

- Chung Cư Tây Hà Tower Cách siêu thị Big C chỉ 1km

- Gần khu đô thị Trung Hòa Nhân Chính

- Cách Trung Tâm Hội Nghị Quốc Gia 1km

- Gần trường THPT Trung Văn, Trường Amsterdam…

- Cách đường cao tốc trên cao chỉ 300m

Hình 1.1-Vị trí chung cư Tây Hà Tower – CT1 Phùng Khoang

Thiết kế tòa chung cư 25 tầng bao gồm:

- 2 tầng hầm với diện tích 2647m2 dùng cho phòng kĩ thuật và việc để xe, có lốilên và xuống

- 5 tầng dành cho văn phòng và trung tâm thương mại

- 20 tầng căn hộ mỗi tầng có 16 căn hộ, với 13 loại căn hộ theo diện tích

 Phòng ngủ 1, 2, 3: 13.5m2, 16m2, 16m2.

 Phòng tắm 1, 2: 6.7m2, 8m2

 Logia –khu phơi 1:16,8m2

 Tổng: 127m2

Các thiết bị điện được sử dụng trong chung cư:

- Các thiết bị chiếu sáng: bao gồm chiếu sáng công cộng (tầng hầm, hành lang,cầu thang bộ, thang máy), chiếu sáng cho khu dịch vụ, chiếu sáng hộ gia đình

- Động cơ điện: thang máy, bơm nước, bơm chữa cháy, bơm tăng áp

- Các thiết bị điện được sử dụng trong gia đình: mày giặt, điều hòa, tủ lạnh

Thiết kế cung cấp điện, nêu giải pháp thiết kế cấp điện, chiếu sáng, cho khu chung

cư Triển khai thiết kế hệ thống điện cho các căn hộ của chung cư

Nguyên tắc thiết kế:

- Tuân theo các tiêu chuẩn quy định

- Đảm bảo độ an toàn, tin cậy cung cấp điện, đảm bảo cho dự án tính tiện nghihiện đại của chung cư

- Tiêu chuẩn chiếu sáng nhân tạo trong công trình dân dụng 20TCN 16-86

- Tiêu chuẩn đặt thiết bị điện trong nhà và công trình công cộng 20TCN 1991

25 Tiêu chuẩn phần an toàn điện TCXD 39425 2007

- Tiêu chuẩn chống sét cho công trình xây dựng TCXDVN 46-2007

- Quy phạm trang bị điện: 11TCN – (18÷21) 2006

- Quy phạm nối đất và nối không TCVN 4756-1989

Người làm công việc thiết kế, thường quan tâm tới những phương pháp tính toán,

dự báo phụ tải ngắn hạn Còn trong dài hạn đó là cả một vấn đề lớn và phức tạp.Phụ tải tính toán được sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệ thốngcung cấp điện cho công trình, điển hình là một số thiết bị sau: Máy biến áp, dây dẫn,thiết bị đóng cắt, bảo vệ… và các công việc tính toán như: tính toán tổn thất điệnnăng, tổn thất công suất, tổn thất điện áp, lựa chọn bù (khi cần thiết)…

Phụ tải tính toán phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: công suất, số lượng, chế độ làmviệc của các thiết bị, công tác vận hành hệ thống cung cấp điện… Ngoài ra còn dophương pháp tính toán phụ tải Nếu công suất tính toán được mà nhỏ hơn công suấtthực tế của công trình, đồng nghĩa với việc các thiết bị lựa chọn sẽ làm việc trongtình trạng quá tải, điều đó sẽ ảnh hưởng tới tuổi thọ của các thiết bị, khi đó sẽ dẫn tớinhững sự cố có thể xảy ra như: hỏng cách điện, cháy nổ… Ngược lại, việc tính toánphụ tải không phù hợp dẫn đến công suất tính toán lớn hơn nhiều so với công suấtthực tế thì các thiết bị luôn làm việc non tải, việc lựa chọn các thiết bị như vậy là lãngphí vì không tận dụng được tối đa công dụng của chúng

Vì tính quan trọng của việc tính toán phụ tải nên đã có nhiều phương pháp xácđịnh phụ tải tính toán, nhưng đến nay vẫn chưa có phương pháp nào được coi là hoànthiện cũng như tối ưu nhất Những phương pháp có kết quả sát với thực tế nhất thì lạiquá phức tạp, công việc tính toán lớn đồng thời cũng cần số liệu ban đầu lớn, do đó

sẽ làm cho việc tính toán mất rất nhiều thời gian và công sức Ngược lại, nhữngphương pháp đơn giản thì chỉ cho kết quả gần đúng

Các phương pháp xác định phụ tải tính toán:

+ Xác định phụ tải tính toán theo hệ số nhu cầu knc và công suất đặt Pđ

+ Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản suất + Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản phẩm + Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại kmax và công suất trung bình Pt

+ Xác định phụ tải tính toán theo hệ số hình dáng và công suất trung bình

+ Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và độ lệch của đồ thị phụ tảikhỏi giá trị trung bình.

Dưới đây, em xin trình bày những phương pháp xác định phụ tải tính toánđược dùng trong đồ án

- Xác định phụ tải tính toán theo công suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất:

độ máy móc sản xuất tương đối đều, phụ tải chiếu sáng

- Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu:

Có rất nhiều chủng loại thiết bị điện với chế độ làm việc và tầm quan trong khácnhau, tùy theo mức độ yêu cầu về độ tin cậy cung cấp điện mà phụ tải có thể đượcchia thành những loại sau:

- Phụ tải loại I: là những phụ tải mà khi có sự cố ngừng cung cấp điện sẽ dấn

đến những hậu quả như: nguy hiểm đến tính mạng con người, phá hỏng những thiết

bị đắt tiền, phá vỡ quy trình sản xuất… gây thiệt hại lớn về kinh tế, có thể ảnh hưởngtới chính trị và ngoại giao

- Phụ tải loại II:là loại phụ tải mà khi sự cố ngừng cung cấp điện sẽ dẫn đến:

thiệt hại lớn về kinh tế do đình trệ sản xuất, phá hỏng thiết bị, gây hư hỏng sản phẩm,phá vỡ các hoạt động bình thường của công chúng…

- Phụ tải loại III: gồm các loại phụ tải không thuộc hai loại trên, tức là phụ tải

được thiết kế với độ tin cậy cung cấp điện không đòi hỏi cao lắm

tt k P P

1



tg P

P Q P

2.3Các loại phụ tải của khu chung cư

Phụ tải của khu chung cư được chia thành các loại phụ tải sau:

 Chiếu sáng công cộng (tầng hầm ,cầu thang, hành lang, thang máy…)

 Chiếu sáng siêu thị và các hộ gia đình

- Phụ tải sinh hoạt: là toàn bộ phụ tải thuộc các căn hộ của chung cư

 Trung tâm thương mại

Trong khu chung cư, các phụ tải chủ yếu là sinh hoạt và văn phòng dịch vụ Do

đó được xếp vào phụ tải loại II và III, trong đó:

- Khối phụ tải bao gồm: văn phòng, dịch vụ, thang máy, máy bơm, điện hànhlang, điện sự cố Sẽ được xếp vào loại ưu tiên cung cấp điện

- Khối còn lại như: căn hộ Sẽ được xếp vào loại không ưu tiên cung cấp điệntrong trường hợp có sự cố

Chiếu sáng ngoài với tổng chiều dài bằng năm lần chiều cao tòa nhà, suất chiếusáng trung bình làp0cs2=0,03 (kW/m2)[1].

P cs.ng  P L 0cs cs (2.1)Trong đó:

- P0cs: suất tiêu thụ điện, kW/m2

- Lcs: tổng chiều dài mạch chiếu sáng, Lcs=5.H

Với H là chiều cao nổi của tòa nhà, N: số tầng

- Sham: diện tích tầng hầm (m2), Sham=2647 (m2)

- Sthangmay: diện tích 6 thang máy (m2), Sthangmay=4.5.6=120 (m2)

Pham = 20.2(2647-120) = 101.08 (kW)

2.4.4 Chiếu sáng công cộng bên trong chung cư (hành lang, cầu thang)

Tổng diện tích công cộng (hành lang, cầu thang…) bên trong tòa nhà chung cưtrên 1 tầng là:

Fcc =FΣ - FΣcăn.hộ - Fthangmay – Fp.KTĐ=2647-2232.5-120-12=282.5 (m2)

Tiêu chuẩn ánh sáng công cộng ta có p0cs=0,03 kW/m2 [1]

Do đó, tổng công suất chiếu sáng công cộng cho tòa nhà chung cư là:

cscc cc 0cs

P  F p N 282,5.0,03.25 211,8kW). (N=25, tổng số tầng của chung cư)

Tổng công suất chiếu sáng:

cs cs.ng ham cscc

P  P  P  P   12,9 101,08 211,8 325,78(kW)   

Với cos cs 0,85:

cs cs

Từ tầng 6 đến tầng 25 được sử dụng để làm căn hộ cho thuê, tổng số có 320 cănhộ.Số lượng thiết bị trung bình của các căn hộ như sau:

Bảng 2.1 - Bảng liệt kê số lượng thiết bị của căn hộ

Tổng số căn hộ của một tòa nhà chung cư là: Nhộ= nh1.20 = 320 căn hộ

Để tính toán phụ tải của toàn công trình, ta cần xác định mô hình dự báo phụ tảitheo phương pháp ngoại suy hàm tuyến tính: coi năm cơ sở tính toán là năm hiện tại(t0) ta có:

Pt = P0[1+a(t-t0)] (2.3)Trong đó:

- P0: phụ tải năm cơ sở t0

- a: suất tăng phụ tải hàng năm

Chung cư ta đang tính toán được xác định là ở thành phố rất lớn có: Ftc = 70 m2,

và P0= 9.45 kW/hộ Phụ tải dự báo được gia tăng theo hàm tuyến tính với suất tăngtrưởng trung bình hàng năm là a=4,5%

Phụ tải tính toán là phụ tải cực đại năm cuối của chu kỳ tính toán Suất phụ tải củamỗi căn hộ trong mỗi năm trong chu kỳ tính toán được tính theo biểu thức trên

Ở đây, ta tính toán phụ tải của chung cư với chu kỳ tính toán là 8 năm, do đó phụtải của các năm tiếp theo được tính ở bảng sau:

Bảng 2.2– Phụ tải cực đại qua các năm

Phụ tải sinh hoạt của chung cư phụ thuộc rất nhiều vào mức độ trang bị các thiết

bị gia dụng, phụ tải của các căn hộ được phân thành các loại có trang bị cao, loạitrung bình và loại trang bị thấp Tuy nhiên phụ tải được trang bị trong bếp thườngchiếm tỉ trọng lớn so với thành phần phụ tải của hộ gia đình (như: tủ lạnh, điều hòa,bếp điện, nồi điện…) Do đó, để tiện cho việc tính toán phụ tải người ta có thể phân

ra thành loại căn hộ: dùng bếp nấu bằng điện, dùng bếp nầu bằng gas, dùng cả hai.Phụ tải sinh hoạt ở chung cư được xác định như sau:

Trong đó ta có:

- P0=12,43 (kW): suất tiêu thụ cực đại của mỗi căn hộ được tính theo năm cuốicủa chu kỳ thiết kế

- Loại diện tích 88,9m2, 40 căn

- Loại diện tích 90m2, 20 căn

- Loại diện tích 114,5m2, 20 căn

- Loại diện tích 115m2, 20 căn

- Loại diện tích 116,2m2, 40 căn

- Loại diện tích 117,7m2, 20 căn

- Loại diện tích 119,4m2, 20 căn

- Loại diện tích 119m2, 20 căn

- Loại diện tích 121,7m2, 20 căn

- Loại diện tích 122m2, 20 căn

- Loại diện tích 124,6m2, 20 căn

- Loại diện tích 125,3m2, 20 căn

- Loại diện tích 127m2, 40 căn

- khi: hệ số điều chỉnh đối với căn hộ loại I có diện tích trên giá trị tiêu chuẩn Ftc

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

khi=1+(Fi-Ftc).1% (2.5)

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

kcc=1,05

- kdt: hệ số đông thời, phụ thuộc vào số căn hộ

Bảng 2.3– Hệ số đồng thời của phụ tải sinh hoạt phụ thuộc vào số hộ

Điện 1 0,79 0,61 0,52 0,46 0,42 0,4 0,37 0,35 0,34 0,33Gas 1 0,72 0,55 0,47 0,41 0,37 0,35 0,33 0,31 0,3 0,29Với số hộ của toàn chung cư là N=320 căn nên: kdt=0,3, kcc=1,05

dl nc.dl tm bom

P k (P P ) (2.6)Trong đó:

- Pdl: 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 [1]

- PtmΣ: công suất tính toán của các thang máy

- PbomΣ: công suất tính toán của thiết bị vệ sinh – kỹ thuật (máy bơm)

2.6.1

Phụ tải thang máy

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

- knc.tm: hệ số nhu cầu của thang máy, được xác định theo [1].

- n: số thang máy

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

Do thang máy làm việc theo chế độ ngắn hạn lặp lại, nên công suất của chúng cầnđược quy về chế độ làm việc dài hạn như biểu thức sau:

tm d.tm

P P  (2.8)Trong đó:

- Pd.tm: công suất định mức của thang máy, kW

- ε: hệ số tiếp điện định mức, ta lấy ε=0,6

Tính toán đối với hệ thống thang máy của chung cư:

Tòa nhà chung cư có 6 thang máy giống nhau Công suất định mức của thang máy

là 18kW

Công suất tính toán đổi về chế độ dài hạn là:

tm1 tm2 tm3 tm4 d.tm

P P P P P  18 0,6 13,94(kW).Bảng hệ số nhu cầu của thang máy dùng cho chung cư cao tầng:

Bảng 2.4- Hệ số nhu cầu thang máy dùng cho chung cư cao tầng [1].

Công suất toàn phần tính toán thang máy của chung cư là:

tm tm

Ta có, công suất tính toán của hệ thống bơm được xác định theo biểu thức:

n bom nc.vs bomi

1

Trong đó:

- n: số bơm sử dụng

- knc: hệ số nhu cầu của thiết bị vệ sinh kỹ thuật (máy bơm) theo [1]

Bảng 2.6- Hệ số nhu cầu máy bơm

Số lượng

k nc.vs 1 0,9 0,85 0,8 0.7

Tổng số máy bơm sử dụng được chia thành các nhóm sau:

- Nhóm bơm nước sinh hoạt:

Gồm 6 máy, dùng phương pháp nội suy ta được knc=0,7:

 

bom1 nc1 1

P k P  0,7.90 63 kW 

Và cosφ=0,8

- Nhóm bơm thoát nước:

Gồm 3 máy, nên hệ số nhu cầu knc

- Nhóm bơm cứu hỏa:

Gồm 5 máy, nên hệ số nhu cầu knc=0,8:

1

P  k P  0,9.210 189(kW) 

Ta có hệ số công suất cosφ=0,8 và tgφ=0,75

2.6.3 Phụ tải thông thoáng làm mát

- Tính cho tầng hầm:

Lưu lượng gió cần thiết cấp vào cho tầng hầm của chung cư là :

Qh=k.Vh (2.9)Trong đó:

- k: hệ số tuần hoàn gió (1/h), đối với tầng hầm k=6

- Vh: thể tích của tầng hầm m3

Qh=2.6.2647.3=95292 (m3/h)

Ta chọn 3 quạt hút của hãng TOMECO, nhãn hiệu AFA.060-06 có các thông số sau:

Bảng 2.7- Thông số quạt cho tầng hầm

Mã

Công suất (kW)

-Tính toán cho tòa chung cư với khối văn phòng, căn hộ (25 tầng nổi):

Để tạo ra lượng không khí thông thoáng ta cần phải có một hệ thống thông giócho một tòa nhà chung cư với lưu lượng gió:

Qcc=k.Vcc.Trong đó:

- k: hệ số tuần hoàn gió (1/h), đối với chung cư k=3

- Vcc: thể tích của toàn bộ chung cư

Hệ thống dịch vụ của khu chung cư bao gồm:

- Văn phòng: gồm tầng 1,2,3 của chung cư với diện tích 7941m2 suất tiêu thụđiện là 0,1kW/m2 [1]

- Trung tâm thương mại: bao gồm tầng 4,5có tổng diện tích là 5294m2 với suấttiêu thụ điện là 0,1kW/m2 [1]

Công suất phụ tải được tính như sau:

Pi=P0i.Fi (2.10)Trong đó:

- P0i: suất tiêu thụ của phụ tải

- Fi: diện tích mặt bằng của phụ tải

Bảng 2.9- Phụ tải dịch vụ của chung cư

- Hệ số công suất của toàn bộ phụ tải:

0,89369,6 325,78 1808 1558

 Ta có bảng tổng hợp phụ tải toàn chung cư qua chu kỳ thiết kế 8 năm:

Bảng 2.11- Tổng hợp phụ tải của chung cư qua chu kỳ 8 năm thiết kế

CHƯƠNG III XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN CHO CHUNG CƯ

3.1 Xác định vị trí đặt trạm biến áp

Vị trí đặt trạm biến áp cần gần với tâm phụ tải, để thuận tiện cho việc lắp đặt cáctuyến dây, vẫn hành trạm biến áp an toàn và kinh tế, cũng như thuận tiện cho hướngnguồn điện tới và việc lắp đặt các tuyến dây

Dung lượng các máy biến áp, vị trí cũng như số lượng trong trạm biến áp có ảnhhưởng lớn đến các chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật của hệ thống cung cấp điện Vì vậy,việc lựa chọn máy biến áp bao giờ cũng phải gắn liền với việc lựa chọn phương áncung cấp điện và vị trí trạm biến áp

Vị trí của trạm biến áp cần phải đảm bảo các yêu cầu cơ bản sau:

- Sơ đồ và kết cấu phải đơn giản đến mức có thể

- Đảm bảo cung cấp điện liên tục và tin cậy với chất lượng cao

- Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn cung cấp đi tới

- Thao tác, vận hành quản lý dễ dàng

- Có khả năng mở rộng và phát triển

- Giá cả hợp lý và hiệu quả kinh tế cao

Đối với tòa nhà chung cư cũng như các tòa văn phòng cao tầng được xây dựngtrong các thành phố lớn, vấn đề mỹ quan của khu nhà được đặc biệt quan tâm Việclắp đặt máy biến áp bên trong tầng hầm của tòa nhà được lựa chọn bởi những ưuđiểm sau:

- Dễ bảo quản, tránh được những tác động xấu từ thời tiết…

- Tiết kiệm được chi phí về đường dây, đất xây dựng

- Đảm bảo mỹ quan của tòa nhà, quản lý và vận hành dễ dàng

- Gần trung tâm phụ tải, an toàn và thuận tiện cho nguồn điện tới

Lựa chọn cấp điện áp: Chung cư được cấp điện từ đường dây 22kV và phụ tải củachung cư chủ yếu sử dụng điện áp 220V và 380V Do đó, ta sử dụng trạm biến ápgiảm áp 22/0,4 kV để cung cấp điện cho phụ tải

Do đó ta sẽ đặt trạm biến áp của trung cư ở tầng hầm của tòa nhà.

3.2 Lựa chọn công suất và số lượng máy biến áp

Việc lựa chọn số lượng máy biến áp (MBA), thường có một số trường hợp lựachọn như sau: 1MBA, 2MBA, 3MBA

Phương án chọn 1MBA: đối với các hộ tiêu thụ loại 2 và loại 3, ta có thể chọnphương án chỉ sử dụng 1MBA Phương án này có ưu điểm là chi phí thấp, vận hànhđơn giản nhưng độ tin cậy cung cấp điện không cao

Phương án chọn 2MBA: Phương án này có ưu điểm là độ tin cậy cung cấp điệncao nhưng chi phí khá cao, do đó thường được sử dụng cho những hộ tiêu thụ cócông suất lớn hoặc quan trọng (loại 1)

Phương án chọn 3MBA: Độ tin cậy cung cấp điện cao nhưng chi phí rất lớn nên ítđược sử dụng, thường thì chỉ áp dụng với các phụ tải đặc biệt

Công suất và số lượng máy biến áp trong mỗi trạm là tham số quan trọng quyếtđịnh đến chế độ làm việc của mạng cung cấp điện Công suất của máy biến áp trongđiều kiện làm việc bình thường phải đảm bảo cung cấp điện cho toàn bộ nhu cầu phụtải việc chọn số lượng máy biến áp có liên quan đến chế độ làm việc của trạm Đảmbảo yêu cầu trong vận hành chế độ bình thường và chế độ sự cố

Chế độ bình thường: Tổng công suất các máy biến áp phải lớn hơn hoặc bằngtổng công suất tính toán của toàn bộ phụ tải

Chế độ sự cố: tổng công suất các máy biến áp sau khi trừ đi máy biến áp bị sự cốphải lớn hơn hoặc bằng tổng công suất tính toán của phụ tải loại 1 hoặc loại 2 củatoàn bộ phụ tải

Phụ tải của chung cư chủ yếu là phụ tải loại 2, ngoài ra các phụ tải đặc biệt như:bơm nước, thang máy, chiếu sáng sự cố sẽ được lấy điện từ tủ ưu tiên mà có 2nguồn vào tủ là từ trạm biến áp và từ nguồn dự phòng (máy phát) thông qua ATS.Công suất của các máy biến áp được tính như sau:

dmB tt

S S

 (3.1)Trong khi sự cố một máy biến áp (đối với trạm có nhiều hơn hoặc bằng 2 máybiến áp):

 S dmB  S Bsc.k qt  S tt (3.2)

Ta có, công suất tính toán của toàn bộ phụ tải vào năm thứ 8: Stt=4049,03(kVA)

Như vậy ta chọn 2 phương án để tính toán:

Để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật cho các phương án ta xét đến thiệt hại khi sự cố và

độ tin cậy cung cấp điện của từng phương án

3.2.1 Phương án 1: sử dụng 2x2500 kVA

Kiểm tra khả năng tải của MBA:

- Hệ số điền kín đồ thị được xác định như sau:

tb max mt

Như vậy MBA có thể chịu được quá 40% tải trong thời gian xảy ra sự cố

- Chi phí vận hành hàng năm của phương án được xác định theo biểu thức sau:

1t B1t tht

C A cY (3.3)

- Phụ tải tính toán của chung cư qua các năm được xác định:

tt tt

PScos



 (3.4)Trong đó: Ptt là công suất tính toán của chung cư ,Stt=4049,03(kVA)

Bảng 3.2- Thông số máy biến áp 2500kVA

S dmBA

- Tính toán đối với năm thứ 8:

Thời gian tổn thất công suất cực đại được tính như sau:

dmBA

S P

S S 1, 4.S 4049,03 1, 4.2500 549,03(kVA) Vậy thiệt hại do mất điện được tính như sau:

Tính toán tương tự cho các năm tiếp theo và chi phí quy về năm hiện tại trong chu

kỳ thiết kế 8 năm của phương án 1 là:

Bảng 3.3- Kết quả tính toán chi phi của phương án 1

Bảng 3.6- So sánh các chỉ tiêu 2 phương án chọn MBA

Bảng 3.7- Bảng tổng hợp phụ tải ưu tiên

csdl csdl

kW)

Tốcđộquay(rpm)

Tầnsố

Sốpha Ura

Daođộng

Ura

Daođộngtần số

- Chọn dây dẫn từ nguồn tới TBA

- Chọn dây dẫn từ TBA tới tủ phân phối tổng (PPT)

- Chọn dây dẫn tới tủ sinh hoạt

- Chọn dây dẫn đến tủ các tầng và căn hộ

- Chọn dây dẫn đến tủ động lực:

 Chọn dây dẫn cho mạng điện thang máy

 Chọn dây dẫn cho mạng điện trạm bơm

- Chọn dây dẫn cho tủ điện chiếu sáng

 Chọn dây dẫn cho mạng điện chiếu sáng bên ngoài

 Chọn dây dẫn cho chiếu sáng tầng hầm

 Chọn dây dẫn cho chiếu sáng công cộng

- Chọn dây dẫn cho tủ điện dịch vụ:

 Chọn dây dẫn cho TTTM

 Chọn dây dẫn cho khu văn phòng

- Đường dây từ TBA tới tủ phân phối tổng với tổng tổn thất điện áp cho phép là5%