Đồ án Cung cấp điện EPU Đề 5c

khi –hệ số hiệu chỉnh đối với căn hộ loại i có diện tích trên giá trị tiêu chuẩn Ftctăng thêm 1% cho mỗi m2 quá tiêu chuẩn: khi= 1+Fi-Ftc.0,01 Fi – diện tích của căn hộ loại i, m2; Phụ

LỜI NÓI ĐẦU

Cùng với sự phát triển của nền kinh tế quốc dân, nhu cầu về điện năng khôngngừng gia tăng, thêm vào đó việc áp dụng các quy trình công nghệ tiên tiến trongnhiều lĩnh vực sản xuất khác nhau, dẫn đến sự ra đời của hàng loạt thiết bị và máymóc 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 an toàn, chất lượng và tin cậy cho các hộ dùng điện ở mứccao nhất

Xuất phát từ các yêu cầu thực tế và nhu cầu cung cấp điện của các hộ dùng điện.Việc thiết kế cung cấp điện cho chung cư cao tầng là yêu cầu cơ bản của một kỹ sưkhi ra trường…

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, với sự nỗ lực của bản thân, cùng với sự chỉ bảo

tận tình của thầy TS PHẠM MẠNH HẢI, em đã hoàn thành bản đồ án môn học.

Trong quá trình làm đồ án do kiến thức còn hạn chế bên cạnh vốn kinh nghiệm tíchlũy ít ỏi, nên bản đồ án khó tránh khỏi thiếu sót Do đó em mong được sự 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!

Hà nội ngày tháng 12 năm 2017

Sinh viên

Văn Đình Thông

NỘI DUNG ĐỒ ÁN

THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT CHUNG CƯ CAO TẦNG

A.ĐỀ BÀI

Đề bài: Thiết kế cung cấp điện cho một chung cư thuộc khu vực nội thành của một

thành phố lớn Chung cư có Nh tầng Mỗi tầng có n căn hộ, công suất trung bìnhtiêu thụ mỗi hộ với diện tích tiêu chuẩn 70m2 là p0sh, kW /hộ Chiều cao trung bìnhcủa mỗi tầng là H, m Chiếu sang ngoài trời với tổng chiều dài lấy bằng năm lầnchiều cao của tòa nhà, công suất chiếu sáng là: p0sh=0.03 kW/m, Nguồn điện cócông suất vô cùng lớn, khoảng cách từ điểm đấu điện đến tường của tòa nhà là L,mét Toàn bộ chung cư có ntm thang máy gồm hai loại nhỏ và lớn với hệ số tiếpđiện trung bình 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:

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

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

Chu kì 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% P0 là công suất tính toán năm hiện tại

t0 Hệ số chiết khấu i=0,1;

Giá thành tổn thất điện năng: cΔ=1800 đ/kWh; Giá mua điện gm=1000 đ/kWh; Giábán điện trung bình gb=1500 đ/kWh.Các số liệu khác lấy trong phụ lục hoặc sổ taythiết kế cung cấp điện

Các dữ liệu thiết kế được thiết kế được lấy trong bảng 3 ứng với chữ cái đậu của

họ, tên và tên đệm của người thiết kế

Bảng 1: Số liệu thiết kế cung cấp điện khu chung cư cao tầng

Tầng Nh theo diện tích Thang máy Trạm bơm Tham số khác

N 70 100 120 Nhỏ Lớn Cấp nước sinh

hoạt

Thoá t

Bể bơi

Cứu hỏa

H, m

TM, h

L, m

25 2 4 2 2x7,

5 3x25

1x30+4x5,6+4x 1,2

2x6, 3

6,3+4 ,5

25+1 0

3, 5

445

0 83

B.NHIỆM VỤ THIẾT KẾ

CHƯƠNG I TÍNH TOÁN NHU CẦU PHỤ TẢI

1.1 Lý luận chung

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

∑

=

i hi i đt

cc

P

1 0

Trong đó:

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

kcc=1,05);

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

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

N – số nhóm căn hộ có cùng diện tích;

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

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

(tăng thêm 1% cho mỗi m2 quá tiêu chuẩn): khi= 1+(Fi-Ftc).0,01

Fi – diện tích của căn hộ loại i, m2;

Phụ tải động lực trong các khu chung cư bao gồm phụ tải của các thiết bịdịch vụ và vệ sinh kỹ thuật như thang máy, máy bơm nước, máy quạt thông thoángv.v Phụ tải tính toán của các thiết bị động lực của khu chung cư được xác địnhtheo biểu thức sau:

Pđl = knc.dl(Рtm ∑ + Pvs.kt) Trong đó:

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

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

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

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

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

∑

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

ε

tm n

P = .

Trong đó:

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

ε - hệ số tiếp điện của thang máy (ε = 0,6, theo đề bài)

1.2 Phụ tải sinh hoạt

Trước hết cần xác định mô hình dự báo phụ tải: Coi năm cơ sở là năm hiện tại t0 = 0, áp dụng mô hình dạng:

Pt =P0 [1+a(t-t0)]

Trong đó:

P0-phụ tải năm cơ sở t0;

a-suất tăng phụ tải hàng năm, a=4,5%

Suất phụ tải của mỗi hộ gia đình ở mỗi năm của chu kỳ thiết kế được tính như bảngsau:

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

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

Tính phụ tải riêng cho mỗi tầng

Công suất tính toán của mỗi tầng được xác định như sau:

Ứng với mỗi tầng là 8 hộ nên ta có kđt = 0,502 theo [bảng 1.pl];

Pmỗi tầng = kcc.kdt.P0.∑

=

N i hi

i k n

1

.

= 1,05.0,502.1,62(2.1+4.1,3+2.1,5) = 8,71 kW Ta có:

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

Qmỗi tầng = Pmỗi tầng.tgφsh = 8,71.0,29 = 2,53 kVAr

1.3 Phụ tải động lực

Phụ tải động lực trong các khu nhà 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….Phụ tải tính toán của các thiết bị động lực của khu chung cư được xác định theo biểu thức:

Pđl = knc.đl(Рtm ∑ + Pvs.kt) Trong đó:

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

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

tm

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

tm

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

• Phụ tải thang máy:

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

Thang máy có công suất nhỏ:

• 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 39 máy bơm chia làm 4 nhóm :

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

Nhóm 1: Cấp nước sinh hoạt

Hệ số nhu cầu của 14 máy lấy bằng 0,66; bảng 3.pl

Nhóm knc Số máy x công suất Pbơmi ,kW

Nước sinh hoạt 0,66 1x30+4x5,6 + 4x1,2 37,76

Tổng hợp 4 nhóm này ta có phụ tải của trạm bơm:

Với 4 nhóm máy bơm nên theo bảng 3.pl ta có knc = 0,85

Theo bảng 4.pl Giá trị hệ số nhu cầu phụ thuộc vào số nhóm tải Ở đây chúng ta có

2 nhóm tải, mạng hạ áp → knc.đl = 0,9

Tra bảng 9.pl ta có đối với các thiết bị động lực như: máy bơm, máy hút bụi… thìcosφ = 0,8 Với thang máy cosφ = 0,65

Chiếu sáng trong nhà : Công suất chiếu sáng trong nhà ta lấy bằng 5% công suất

sinh hoạt (Tính toán ta sơ bộ ta lấy tổng chiều dài bằng 4 lần chiều cao tòa nhà)

Chiếu sáng bên ngoài: Tính toán theo mật độ chiều dài (phụ thuộc vào chiều dài

chung quanh căn hộ), bồn hoa… quy về diện tích một con đường để tính

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

Pcs2 = pocs lTrong đó:

+ p0 là suất phụ tải chiếu sáng [W/m] (đã cho pocs2=0,03 kW/m)

+ l Tổng chiều dài chiếu sáng ngoài trời

Công suất cần cho chiếu sáng:

P cs2 = 437,5.0,03 = 13,125 kW;

1.5 Tổng hợp phụ tải

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

Như vậy, phụ tải của chung cư được phân thành 3 nhóm: nhóm phụ tải sinh hoạtđược xác định theo phương pháp hệ số đồng thời; phụ tải của nhóm động lực đượcxác định theo phương pháp hệ số nhu cầu; phụ tải của nhóm chiếu sáng

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

pháp hệ số nhu cầu.

tt nc tt.i

P Σ = k P Σ

Trong đó:

Knc Hệ số nhu cầu phụ thuộc vào số nhóm phụ tải (tra bảng 4.pl)

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

Nhóm Sinh hoạt (kW) Động lực (kW) Chiếu sáng (kW)

Tra bảng 4.pl ta có knc = 0,85 (ứng với n = 3)

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

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

Hệ số công suất của nhóm phụ tải động lực:

Hệ số công suất tổng hợp của chung cư:

cosϕ ∑= sh cs dl

dl dl

cs cs

dl sh

i

i i

P P P

P P

P P

P

++

++

=

∑

∑ cosϕ cosϕ cosϕ cosϕ

=

Vậy công suất biểu kiến là:

áp ở bên ngoài đôi khi còn gây tốn kém,bởi vậy ta chọn vị trí đặt máy ở bên trong

và ở tầng 1, cách ly với các hộ dân Trạm biến áp cũng có thể đặt ở tầng hầm bêntrong hoặc bên ngoài chung cư Phương án đặt trạm biến áp ở tầng hầm gần đâyđược áp dụng nhiều, tuy nhiên ở đây cần đặc biệt lưu ý đến hệ thống thông thoáng

và điều kiện làm mát của trạm Nhìn chung, để chọn vị trí lắp đặt tối ưu cần giảibài toán kinh tế- kỹ thuật, trong đó cần xét đến tất cả các yếu tố liên quan

Cho phép đặt trạm biến áp trong khu chung cư nhưng phải được cách âm tốt

và đảm bảo yêu cầu kỹ thuật theo tiêu chuẩn IEC về mức ồn cho phép trong côngtrình công cộng Trạm biến áp phải có tường ngăn cháy cách ly với các phòngngay sát và có nối ra trực tiếp, trong trạm biến áp có thể đặt máy biến áp có hệthống làm mát bất kì

Chọn vị trí đặt trạm biến áp là ở tầng hầm bên trong chung cư, vì những lý

do sau:

Tiết kiệm được một diện tích đất nhỏLàm tăng tính an toàn cung cấp điện

Tránh được các yếu tố bất lợi do thời tiết gây ra

Dễ dàng điều khiển và vận hành khi gặp sự cố

…

2.2 Lựa chọn phương án

Ta tính toán lựa chọn và so sánh 3 phương án

Phương án 1: Sơ đồ 2 trục đứng cung cấp điện cho các căn hộ qua tầng.Phương án 2: Sơ đồ 1 trục đứng cung cấp điện cho toàn chung cư

a. Sơ đồ mạng điện ngoài trời

Sơ đồ mạng điện ngoài trời được xây dựng để cấp điện đến các tủ phân phốiđầu vào của chung cư Trong tủ phân phối có chứa trang thiết bị đóng ngắt, điềukhiển, bảo vệ và đo đếm điện năng Sơ đồ mạng điện trong tủ phân phối phụ thuộcvào sơ đồ cấp điện ngoài trời, số tầng của chung cư, số lượng thiết bị động lực…

và yêu cầu về độ tin cậy của cung cấp điện Do phụ thuộc vào các yếu tố trên nênchung cư có thể có một, hai hoặc nhiều tủ phân phối

Để cung cấp điện cho chung cư có độ cao tầng ( trên 17 tầng) , cần lưu ý phụtải thang máy, chiếu sáng sự cố, cứu hỏa… được coi là phụ tải loại I, có độ cungcấp điện cao Sơ đồ cung cấp điện cho các tòa nhà này thường là loại hình tia có tựđộng đóng dự phòng ở tủ phân phối đầu vào.( hình 1)

Hình 1: Sơ đồ mạng điện cung cấp cho các tòa nhà cao tầng:

1,2 -Đường dây cung cấp

3 -Cơ cấu chuyển mạch4,5 -Cầu dao

6 -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 hỏa8,9 -Tiếp điểm động lực của côntactơ

tự động đóng dự phòng

Ở chế độ bình thường phụ tải trên thanh cái 6 được cung cấp bởi đường dây

1 Khi xảy ra sự cố trên đường dây 1, các phụ tải này được cung cấp bởi nguồn dựphòng đường dây 2 với sự trợ giúp của cơ cấu chuyển mạch 3 Khi xảy ra sự cố ởđường dây 2 thì phụ tải mắc trên thanh cái 7 sẽ được phục hồi nguồn cung cấp tựđộng do cơ cấu tự động đóng dự phòng(TĐDP) thực hiện

b. Sơ đồ mạng điện trong nhà

Việc xây dựng mạng điện phân phối trong chung cư thường được thực hiệnvới các đường trục đứng Đầu tiên là lựa chọn số lượng và vị trí lắp đặt các đườngtrục đứng

Phương án 1:

Hình 2: Sơ đồ hai trục đứng cung cấp điện cho các căn hộ qua tầng

Phương án 2:

TÇng 28 TÇng 27 TÇng 26 TÇng 25 TÇng 24 TÇng 23 TÇng 22 TÇng 21 TÇng 20 TÇng 19 TÇng 18 TÇng 17 TÇng 16 TÇng 15 TÇng 14 TÇng 13 TÇng 12 TÇng 11

TÇng 8 TÇng 7 TÇng 6 TÇng 5 TÇng 4 TÇng 3 TÇng 2 TÇng 1

TÇng 9 TÇng 10

Hình 4 Sơ đồ hai trục đứng mỗi trục cung cấp cho một nữa số căn hộ ở mỗi tầng

CHƯƠNG III_CHỌN SỐ LƯỢNG,CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP VÀ TIẾT

DIỆN DÂY DẪN

3.1 Chọn số lượng và công suất máy biến áp

Việc lựa chọn máy biến áp phải đảm bảo yêu cầu cung cấp điện liên tục, antoàn và chất lượng Các trạm biến áp cung cấp cho phụ tải loại 1 và loại 2 khôngdùng ít hơn 2 máy

Khi phụ tải loại 1 nhỏ hơn 50% tổng công suất khu vực thì ít nhất mỗi máyphải có dung lượng bằng 50% tổng công suất khu vực đó

Khi phụ tải loại 1 lớn hơn 50% tổng công suất khu vực thì ít nhất mỗi máyphải có dung lượng bằng 100% tổng công suất khu vực đó

Ở chế độ làm việc bình thường cả hai máy làm việc, khi có sự cố một máythì máy còn lại sẽ mang toàn bộ phụ tải

Phụ tải của chung cư cao tầng được coi là phụ tải loại II với suất thiệt hại domất điện là gth=1500 đ/kWh

Tổng công suất của chung cư không tính đến tổn thất là:

Stt∑ = 272 kVATính toán chọn số lượng máy biến áp cho chung cư

Căn cứ vào kết quả tính toán phụ tải Stt∑ ta chọn công suất MBA 22/0,4 kVtheo số liệu sau: 160kVA,180kVA , 315kVA

Như vậy ta chọn các phương án sau:

Phương án 1: Chọn 2 MBA 2x160kVAPhương án 2: Chọn 2 MBA 2x180kVAPhương án 2: Chọn 1 MBA 315kVACác tham số của MBA do ABB sản xuất được tra trong sổ tay thiết kế vàđược thể hiện trong bảng sau: (tra bảng 10.pl[2], 12.pl[2])

Để đảm bảo về mặt kỹ thuật cho các phương án ta xét đến tính thiệt hại và

độ tin cậy cung cấp điện của từng phương án

a. Phương án 1

Kiểm tra khả năng quá tải của MBA

Hệ số điền kín đồ thị xác định theo biểu thức:

Như vậy MBA có thể có khả năng chịu được quá tải 40% trong thời gian xảy

ra sự cố

Phụ tải tính toán của chung cư qua các năm theo biểu thức sau:Trong đó:

Tính cho năm nhất ( i=1)

Với là P0 = 1,62 kW của phụ tải năm cơ ta lấy năm hiện tại t=0 vànăm thứ i được tính theo công thức sau:

0 0.

1 (7 )

i

i

P P

Pđl = 120,79 kW

=Thiệt hại do mất điện

P t

P n

7 1

1 1

1

≈ +

= +

=

i

β

Tương tự cho các năm và cho các phương án ta được bảng tổng kết:

Phương án 1: Chọn 2 máy biến áp 2.160kVA

13,12

5 338,82 114,82 10,6645 24,6839 53,7282 38,3773

5 1,985 163,48

120,7 9

13,12

5 345,81 121,81 11,3137 25,3061 55,435 36,9567

6 2,057 169,41

120,7 9

13,12

5 352,703 128,703 11,9539 25,9952 57,3133 35,8208

7 2,13 175,426

120,7 9

13,12

5 359,699 135,699 12,6037 26,7623 59,389 34,9347 Tổng 74,637 7 175,743 385,3593 279,6824

Phương án 2: Chọn 2 máy biến áp 2.180kVA

Nă

m (kW) P 0 (kW) P sh (kW) P đl (kW) P cs (kVA) S i (kVA) S th (10 Y 6 1 đ)

∆A (10 3 kWh )

C ∑

(10 6 đ/năm ) C Σ .β

t

(10 6 đ)

1 1,693 139,44

120,7 9

13,12 5

317,85

4 65,854 6,116 20,4248 36,7707 33,4279

2 1,766 145,48

120,7 9

13,12 5

324,87

8 72,878 6,768 20,946 37,7095 31,4245

3 1,839 151,46

120,7 9

13,12 5

331,83

1 79,831 7,414 21,4732 38,6591 29,7377

4 1,912 157,47

120,7 9

13,12

5 338,82 86,82 8,063 22,0143 39,6338 28,3098

5 1,985 163,48

120,7 9

Phương án 3: Chọn 1 máy biến áp 1.315 kVA

Nhận thấy : Từ bảng tổng kết thì phương án 2 có PVC nhỏ hơn nên đây là

phương án tối ưu cần xác định trong 3 phương án đưa ra Vậy ta chọn trạm biến áp

gồm 2 máy loại TM 180/22/0,4

3.2 Chọn tiết diện dây dẫn

Trạm biến áp đặt trong tầng hầm của chung cư nên khi tính toán chọn tiết

diện dây dẫn ta phải chọn dây dẫn như sau:

Chọn dây dẫn từ nguồn đấu điện vào trạm biến áp Chọn dây dẫn từ trạm biến áp tới tủ phân phốiChọn dây dẫn đến các tầng

Chọn dây dẫn cho mạng điện thang máyChọn dây dẫn cho mạng điện trạm bơm nước Chọn dây dẫn cho mạng điện chiếu sáng

a. Chọn dây dẫn từ nguồn đấu điện vào trạm biến áp

Căn cứ vào số liệu ban đầu Tmax = 4450 h Tiết diện dây dẫn cao áp được

chọn theo mật độ dòng điện kinh tế

Ứng với dây nhôm theo bảng 4.3[4] thì ta tra được Jkt = 1,1 A/mm2

Dòng điện lớn nhất chạy trên đoạn đường dây được xác định theo biểu thức:

U

U bt.cp =5% đm =5%.22=1,1 =1100

∆

Như vậy ∆U<∆Ubt.cp dây dẫn AC-35 thỏa mãn điều kiện tổn thất điện áp

IMax < Icp.nt dây dẫn thỏa mãn điều kiện phát nóng của dây dẫn Như vậy chọn dâydẫn AC-35 là phù hợp

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

Tủ phân phối trung tâm lấy nguồn từ trạm biến áp Tủ phân phối trung tâmcung cấp nguồn cho các tủ phân phối trung gian ở các tầng, thông qua đường dâynguồn cung cấp như đã chọn ở chương 2 Ngoài ra nó còn cung cấp nguồn cho cácphụ tải chính như : thang máy, hệ thống bơm nước…

Chọn dây cáp lấy điện từ trạm biến áp đến tủ phân phối theo điều kiện phátnóng dây dẫn, với số lộ đường dây là n = 2 lộ

Dòng điện lớn nhất qua cáp là:

max

288,32

219,028 3 2 3.0,38

k1= k2=k3=1 vì ta xem đang xét trong điều kiện lý thuyết

Icp=229A (Tra bảng 18.pl) là dòng điện cho phép của dây cáp XLPE-150 mãchữ C,( do Nhật chế tạo) với các thông số sau: r0 = 0,13 �/km , x0 = 0,06 �/km( trabảng 24.pl) và sơ bộ chọn khoảng cách từ trạm biến áp tới tủ phân phối là l1 =15m= 0,015km

o Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp

o Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt

Trước hết ta cần xác định dòng ngắn mạch tại điểm đặt thiết bị bảo vệ, điểmđặt bảo vệ ngay tại tủ phân phối chính và là aptomat có thời gian

Xem hệ thống nguồn cung cấp có công suất vô cùng lớn (XHT = 0), bỏ quađiện trở của các thiết bị phụ

4 , 0 4

100

nB

cb k B

S n

U U Z

= ∆ − = − = − 3 Ω

2

3 2 2

3 2

10 78 , 7 18

, 0 2

10 4 , 0 15 , 3

10

nB

cb k B

S n

U P R

X B = Z B2 −R B2 = 0,01782 −(7,78.10−3)2 =0,0194Ω

Điện trở dây dẫn

= 0 1 = = 2,175.10− 3Ω

2

015,0.29,0

n

l r

R d

= 0 1 = =4,5.10− 4Ω

2

015,0.06,0

n

l x

X d

Tổng trở ngắn mạch là:

Ω

= +

+ +

=

+ +

78 , 7 (

) (

) (

2 4 2

3 3

2 2

d B d

U I

k

0222 , 0 3

38 , 0

159

5 , 0 10 8826 , 9

mm C

t I F

tk thời gian cắt của aptomat bảo vệ, chọn tk = 0,5 sec

Do Fmin < F2 = 70mm2 nên cáp dã chọn thỏa mãn yêu cầu điều kiện ổn định nhiệt

c. Chọn dây dẫn đến tủ phân phối các tầng

Đường dây từ trạm biến áp tới tủ phân phối, từ tủ phân phối đến các tầng và tới hộgia đình với tổn thất điện áp cho phép là 5% ta chia thành 3 đoạn với tổn thất chophép lần lượt là: 1%, 2,5% và 1,5%

- Phương án 1 :Hai trực đứng cung cấp điện cho các căn hộ qua

tầngHai đường dây cung cấp điện cho các tầng, một đường dây cung cấp cho số tầng lẻ, một đường dây cung cấp cho số tầng chẵn Như vậy mỗi đường dây chịu một nửa tổng công suất sinh hoạt của chung cư (Hệ số công suất cosφsh = 0,96 (tgφ

Xét đường dây cung cấp cho số tầng chẵn

Phụ tải các tầng được phân bố đều nên ta xem như một phụ tải tương đương

đặt ở giữa đường dây Chiều dài đường dây là:

1 3

77,828

59,124 3 2 3.0,38

sh n

o Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt

Trước hết ta cần xác định dòng ngắn mạch tại điểm đặt thiết bị bảo vệ.Khi đó khoảng cách ngắn mạch sẽ là l =l1 + l2 , với l2 = 56m

Sơ đồ ngắn mạch:

Xem hệ thống nguồn cung cấp có công suất vô cùng lớn (XHT = 0), bỏ quađiện trở của các thiết bị phụ

Sơ đồ thay thế:

0,8.56.10

0,02242

d

r l R

0,07.56.10

1,96.102

d

x l X

5,625.10 0,5

25,016159

tk thời gian cắt của aptomat bảo vệ, chọn tk = 0,5 sec

Do Fmin > F2 = 25mm2 nên cáp đã chọn không thỏa mãn yêu cầu điều kiện

ổn định nhiệt Để đảm bảo điều kiện ổn định nhiệt ta chọn tiết diện cáp là:

XLPE-50 mã chữ A2 Suy ra F = 50 mm2

> Fmin (25,016mm2) như vậy cáp chọn

đã đảm bảo điều kiện ổn định nhiệt

- Phương án 2

Sơ đồ một tuyến đường dây gồm 2 lộ cung cấp điện cho toàn chung cư Phụ tảicác tầng được phân bố đều nên ta xem như một phụ tải tương đương đặt ở giữa

đường dây Chiều dài đường dây là: l2 = l4 = 0,056km Chọn tiết diện dây dẫn theođiều kiện phát nóng dây dẫn vì đây là đường dây hạ áp

Ta có:

155,656

118,247 3 2 3.0,38

o Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt

Trước hết ta cần xác định dòng ngắn mạch tại điểm đặt thiết bị bảo vệ

sự cố nghiêm trọng nhất xảy ra ở sau phụ tải thứ nhất của đường dây, khi đókhoảng cách ngắn mạch sẽ là l =l1 + l3 , với l3 = 56m

Tương tự phương án 1 ta có:

Zk2 = Zk + Zd3

Điện trở dây dẫn Zd3