Đồ án tốt nghiệp nguyễn văn oai d5h1

Do đó việc truyền tải điện, cung cấp điện cũng như phân phối điện cho các hộ tiêu thụ điện cần phải được tính toán kĩ càng, nhằm đảm bảo các thông số kĩ thuật và vùa kinh tế.. Phụ tải tí

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA HỆ THỐNG ĐIỆN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO CHUNG CƯ

CT3 – LINH ĐÀM

Giảng viên hướng dẫn : TS BÙI ANH TUẤN

Sinh viên thực hiện : NGUYỄN VĂN OAI

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 chất không ngừng được tạo ra Trong số của cải vật chất đó có nhiều dạng năng lượng được tạo ra, năng lương hiện nay còn gọi là điện năng Điện năng là một dạng năng lượng rất phổ biến và là một phần vô cùng quan trọng trong hệ thống năng lượng quốc gia Sở dĩ như vậy vì nó có nhiều ưu điểm như: dễ dàng chuyển đổi sang những dạng 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 của các ngành công nghiệp, nông nghiệp cũng như nhiều ngành kinh tế khác Như cầu về điện năng ngày càng phát triển không ngừng, trong khi đó thì nguồn cung lại không đáp ứng được như cầu Do đó việc truyền tải điện, cung cấp điện cũng như phân phối điện cho các hộ tiêu thụ điện cần phải được tính toán kĩ càng, nhằm đảm bảo các thông số kĩ thuật và vùa kinh tế

Đồ án thiết kế cung cấp điện: “ Thiết kế cung cấp điện cho chung cư CT3 – Linh

Đàm” 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 chết kĩ thuật và độ tin 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 có thể 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

Nguyễn Văn Oai

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian làm đồ án, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến và chỉ 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 Bộ môn

Điện Công Nghiệp Và Dân Dụng – Đại Học Điện Lực giảng viên 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 Điện Lực nói chung, thầy cô trong khoa Hệ Thống Điện và Bộ môn Điện Công Nghiệp và Dân Dụng nói riêng đã truyền đạt cho em những kiến thức đại cương cũng như chuyên 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 tốt nghiệp

Hà Nội, ngày 1 tháng 1 năm 2015

Sinh Viên Thực Hiện

Nguyễn Văn Oai

NHẬN XÉT

Của giảng viên hướng dẫn

NHẬN XÉT

Của giảng viên phản biện

MỤC LỤC

CHƯƠNG I

GIỚI THIỆU VỀ TỔ HỢP TRUNG TÂM THƯƠNG MẠI CẦN THIẾT KẾ

ĐIỆN 1

1.1 Vị trí: Error! Bookmark not defined 1.2 Quy mô: Error! Bookmark not defined 1.3 Phạm vi nguyên tắc thiết kế đồ án Error! Bookmark not defined 1.4 Các tiêu chuẩn áp dụng Error! Bookmark not defined CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA CHUNG CƯ VÀ TRUNG TÂM THƯƠNG MẠI Error! Bookmark not defined 2.1 Đặt vấn đề Error! Bookmark not defined 2.2 Phân loại phụ tải điện Error! Bookmark not defined 2.3 Các loại phụ tải của khu chung cư Error! Bookmark not defined 2.4Phụ tải chiếu sáng 7

2.4.1 Chiếu sáng trong nhà 8

2.4.2 Chiếu sáng bên ngoài 8

2.4.3 Chiếu sáng tầng hầm Error! Bookmark not defined 2.4.4 Chiếu sáng công cộng bên trong chung cư (hành lang, cầu thang…) Error! Bookmark not defined 2.5 Phụ tải sinh hoạt Error! Bookmark not defined 2.6 Phụ tải động lực 11

2.6.1 Phụ tải thang máy 12

2.6.2 Phụ tải bơm 13

2.6.3 Phụ tải thông thoáng làm mát 15

2.6.4 Tổng hợp phụ tải động lực 16

2.7 Phụ tải dịch vụ 16

2.8 Tổng hợp phụ tải Error! Bookmark not defined

CHƯƠNG III

3.1 Xác định vị trí đặt trạm biến áp Error! Bookmark not defined 3.2 Lựa chọn công suất và số lượng máy biến áp Error! Bookmark not defined 3.2.1 Phương án 1: sử dụng 2x1000 kVA Error! Bookmark not defined 3.2.2 Phương án 2: sử dụng 1x2000 kVA Error! Bookmark not defined 3.2.3 Chọn máy phát dự phòng Error! Bookmark not defined 3.3 Lựa chọn dây dẫn Error! Bookmark not defined 3.3.1 Chọn dây dẫn từ nguồn tới trạm biến áp Error! Bookmark not defined 3.3.2 Chọn dây dẫn từ trạm biến áp tới tủ phân phối tổng Error! Bookmark not

defined

3.3.3 Chọn dây dẫn từ tủ phân phối tổng tới tủ phân phối căn hộ 29

3.3.4 Chọn dây dẫn từ tủ phân phối tổng tới tủ điện dịch vụ Error! Bookmark

defined

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

trường học và công viên Error! Bookmark not defined 3.3.8 Chọn dây dẫn từ tủ ưu tiên tới tủ động lực và chiếu sáng Error! Bookmark

4.2 Chọn thiết bị phân phối phía cao áp Error! Bookmark not defined 4.2.1 Chọn cầu chì cao áp Error! Bookmark not defined 4.2.2 Chọn dao cách ly Error! Bookmark not defined 4.2.3 Chọn chống sét van Error! Bookmark not defined 4.3 Chọn thiết bị phân phối phía hạ áp Error! Bookmark not defined 4.3.1 Chọn thanh cái Error! Bookmark not defined 4.3.2 Chọn sứ cách điện Error! Bookmark not defined

4.3.3 Chọn biến dòng TI 52

4.3.4 Chọn Aptomat Error! Bookmark not defined 4.4 Thiết kế mạng điện cho một căn hộ điển hình của chung cư 54

4.4.1 Vấn đề chung khi thiết kế Error! Bookmark not defined 4.4.2 Tính toán chọn dây dẫn và thiết bị bảo vệ cho các căn hộ Error! Bookmark not defined 4.5 Thiết kế chiếu sáng 60

4.5.1 Phương pháp tính toán chiếu sáng 61

4.5.2 Tính toán chiếu sáng và ổ cắm cho tầng hầm 63

4.5.3 Tính toán chiếu sáng và ổ cắm cho tầng 1 văn phòng 66

4.5.4 Tính toán chiếu sáng trường học 68

4.5.5 Tính toán chiếu sáng cho Trung tâm thương mại 69

CHƯƠNG V THIẾT KẾ AN TOÀN ĐIỆN VÀ CHỐNG SÉT 70

5.1 Thiết kế an toàn điện 70

5.2Các sơ đồ nối đất 71

5.2.1 Sơ đồ dạng TT 71

5.2.2 Sơ đồ dạng TN 72

5.2.3 Sơ đồ dạng IT 73

5.3Chọn sơ đồ nối đất 73

5.4 Biện pháp giảm tổng trở của hệ thống nối đất 74

5.5Tính toán nối đất 74

5.7Chống sét 77

5.7.1 Tổng quan 77

5.7.2 Phạm vi bảo vệ của bộ phận thu sét 78

5.7.3 Giới thiệu thiết bị chống sét mới hiện nay 79

CHƯƠNG VI BỘ CHUYỂN ĐỔI NGUỒN ATS CHO MÁY PHÁT CHUNG CƯ 83

6.1 Tổng quan về ATS 83

6.2 Chức năng hoạt động của tủ ATS 84

6.3 Sơ đồ nguyên lý và quy trình hoạt động của ATS 84

6.3.1 Nguyên lý hoạt động 84

6.3.2 Các bộ phận cơ bản của ATS 88

6.4 Giới thiệu một số bộ ATS 89

6.4.1 ATS đơn giản 89

6.4.2 ATS cho tải công suất nhỏ 92

6.4.3 ATS sử dụng Switching OSUNG với mạch EAC 95

6.4.4 Vì sao bộ điều khiển ATS phái hoạt động với các thời gian trễ cơ bản? 96

Tài Liệu Tham Khảo 97

DANH MỤC CÁC BẢNG, SƠ ĐỒ, HÌNH

Bảng 2.1– Phụ tải cực đại qua các năm

Bảng 2.2– Hệ số đồng thời của phụ tải sinh hoạt phụ thuộc vào số hộ Bảng 2.3- hệ số nhu cầu thang máy dùng cho chung cư cao tầng Bảng 2.4- Số liệu trạm bơm

Bảng 2.5- Hệ số nhu cầu máy bơm

Bảng 2.6- Thông số quạt cho tầng hầm

Bảng 2.7- Thông số quạt thông gió cho chung cư

Bảng 2.8- Thông số quạt thông gió cho siêu thị

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 1000kVA

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

Bảng 3.4- Thông số máy biến áp 2000kVA

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 3.14- 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 4.9- Sự phụ thuộc của dòng điện vào loại mạng điện Bảng 4.10- Hệ số đặc trưng của dây cách điện

Bảng 4.11- Sơ bộ phụ tải các căn hộ

Bảng 4.12- Lựa chọn Aptomat và dây dẫn cho căn hộ Bảng 5.1- Lựa chọn dây nối đất

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 4.2- 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 5.7- Đầu thu sét PREVECTRON

Hình 6.1- Sơ đồ nguyên lý hệ thống ATS

Hình 6.2- Quy trình làm việc ATS theo thời gian Hình 6.3- Lưu đồ thuật toán của bộ ATS

Hình 6.4- Cấu tạo của bộ ATS

Hình 6.5- Các kiểu đóng cắt tiếp điểm mạch lực Hình 6.6- Sơ đồ nguyên lý ATS đơn giản

Hình 6.7- Sơ đồ nguyên lý ATS đơn giản

Hình 6.8- Sơ đồ nối điện của mạch

Hình 6.9- Sơ đồ nguyên lý bộ ATS công suất nhỏ Hình 6.10- Sơ đồ điều khiển bộ ATS công suất nhỏ Hình 6.11- Sơ đồ bộ ATS với mạch EAC

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

1.1 Vị trí

Tòa nhà CT3 văn phòng kết hợp chung cư 21 tầng nằm trong Tổ hợp trung tâm thương mại – Văn phòng và nhà ở Khu đô thị mới Nam Linh Đàm – Hoàng Mai – Hà Nội.Dự án do Công Ty Cổ Phần và Xây Dựng HUD3 trực thuộc Tổng công ty phát triển nhà và đô thị HUD

Dự án chung cư CT3 có vị trí rất đắc đạo ngay trên mặt đường Nguyễn Hữu Thọ, phía bắc giáp khu Bắc Linh Đàm mở rộng (X2), phía đông giáp phố Linh Đường nhìn sang khu trung tâm thương mại HH4 khu cây xanh CX4 và bán đảo Linh Đàm, phía tây giáp lô nhà ở cao tầng CT02 và nhìn về phía sông Tô Lịch

Vị trí dự án Tây Nam Hồ Linh Đàm nằm trong quần thể khu đô thị kiểu mẫu Hồ Linh Đàm nên tòa nhà CT3 Tây Nam Linh Đàm sẽ được thừa hưởng nhiều tiện ích

về giao thông, y tế, giáo dục, giải trí và các tiện ích sẵn có khác

1.2 Quy mô

Diện tích khu đất Chung cư CT3 Linh Đàm rộng 6.000m2

- Diện tích xây dựng: 1390m2 (mật độ xây dựng 22%) xung quanh tòa nhà là khu cây xanh CX1 đây là một ưu điểm vượt trội so với các dự án khác

- Diện tích khuôn viên cây xanh: 4610m2

Khối nhà văn phòng cho thuê và chung cư CT3 bao gồm 1 tầng hầm và 21 tầng nổi (trong đó tầng 1 là trung tâm thương mại, từ tầng 2 tới tầng 21 là tầng căn hộ)

16 căn/sàn)

- Hành lang giữa các căn hộ đối diện là 2,8m2, cầu thang máy 4 chiếc giải quyết vấn đề đi lại được nhanh chóng và thuận tiện nhất, 3 cầu thang bộ và cầu thang thoát hiểm được bố trí hợp lý thuận tiện trong khi sử dụng

- Hệ thống phòng cháy chữa cháy đạt chuẩn về chung cư cao tầng ứng phó kịp thời với các tình huống (nếu có)

- Hệ thống vệ sinh được trang bị đầy đủ nhằm tranh được hiện tượng ô nhiễm môi trường

- Hệ thống an ninh bảo vệ 24/24, tầng hầm được bố trí hợp lý cho việc để xe của chủ các căn hộ

Thiết kế tòa chung cư 21 tầng bao gồm:

- 1 tầng hầm với diện tích 1500m2 dùng cho việc để xe, có lối lên và xuống

- Tầng 1 dùng làm văn phòng, dịch vụ

- 20 tầng căn hộ mỗi tầng có 16 căn hộ, với 5 loại căn hộ:

 Loại A: 3 phòng ngủ, tổng diện tích 91,1m2, 40 căn

 Loại A+: 3 phòng ngủ, tổng diện tích 96,9m2, 40 căn

 Loại B: 2 phòng ngủ, tổng diện tích 65,5m2, 40 căn

 Loại B+: 2 phòng ngủ, tổng diện tích 69,5m2, 40 căn

 Loại C: 2 phòng ngủ, tổng diện tích 62,7m2,160 căn

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

1.3 Phạm vi nguyên tắc thiết kế đồ án

Thiết kế cung cấp điện, nêu giải pháp thiết kế cấp điện, chiếu sáng, chống sét cho khu chung cư Xác định vị trí các tủ phân phối điện, các tủ điện chiếu sáng, động lực,

hệ thống chống sét Triển khai thiết kế hệ thống điện ổ cắm điện và chiếu sáng chi tiết 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 nghi hiện 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

25-1991

- Tiêu chuẩn phần an toàn điện TCXD 394-2007

- 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

CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA CHUNG CƯ VÀ TRUNG TÂM

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 thống cung 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 điện năng, 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 làm việc của các thiết bị, công tác vận hành hệ thống cung cấp điện… Ngoài ra còn do phương pháp tính toán phụ tải Nếu công suất tính toán được mà nhỏ hơn công suất thực tế của công trình, đồng nghĩa với việc các thiết bị lựa chọn sẽ làm việc trong tình trạng quá tải, điều đó sẽ ảnh hưởng tới tuổi thọ của các thiết bị, khi đó sẽ dẫn tới những sự cố có thể xảy ra như: hỏng cách điện, cháy nổ… Ngược lại, việc tính toán phụ tải không phù hợp dẫn đến công suất tính toán lớn hơn nhiều so với công suất thực tế thì các thiết bị luôn làm việc non tải, việc lựa chọn các thiết bị như vậy là lãng phí 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 xác định phụ tải tính toán, nhưng đến nay vẫn chưa có phương pháp nào được coi là hoàn thiện cũng như tối ưu nhất Những phương pháp có kết quả sát với thực tế nhất thì lại quá 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, những phương pháp đơn giản thì chỉ cho kết quả gần đúng

Do đó, trong phần xác định phụ tải tính toán của công trình sẽ áp dụng phương pháp “cộng phụ tải giữa các nhóm ,phương pháp số gia”

2.2 Phân loại phụ tải điện

Có rất nhiều chủng loại thiết bị điện với chế độ làm việc và tầm quan trong khác nhau, tùy theo mức độ yêu cầu về độ tin cậy cung cấp điện mà phụ tải có thể được chia 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 hưởng tới 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

2.3 Các 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

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 hành lang, điện sự cố, trạm xá Sẽ được xếp vào loại ưu tiên cung cấp điện

- Khối còn lại như: căn hộ, công viên Sẽ được xếp vào loại không ưu tiên cung cấp điện trong trường hợp có sự cố

2.4.2 Chiếu sáng bên ngoài

Chiếu sáng ngoài với tổng chiều dài bằng năm lần chiều cao tòa nhà, suất chiếu sáng trung bình là p0cs2=0,03 (kW/m2)

cs.ng 0cs cs

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 toàn bộ tầng hầm (m2), Sham=1400 (m2)

- Sthangmay: diện tích 3 thang máy (m2), Sthangmay=4.5.3=60 (m2)

Pham = 0,0.(1400-60) = 26,8 (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 cư trên 1 tầng là:

Fcc =FΣ - FΣcăn.hộ - Fthangmay – Fp.KTĐ=1400-1148-60-12=180 (m2)

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

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

cscc cc 0cs

P  F p N 180.0, 03.21 113, 4(kW). (N=21, tổng số tầng của chung cư)

Tổng công suất chiếu sáng:

cs cs.ng ham cscc

Với cos cs 0,85:

cs cs

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

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= 6,5 kW/hộ (trung bình cho phụ tải cơ sở như: 2 điều hòa, 1 tủ lạnh, 2 bình nóng lạnh…)

Phụ tải dự báo được gia tăng theo hàm tuyến tính với suất tăng trưởng 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 của mỗi 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 phụ tải của các năm tiếp theo được tính ở bảng sau:

Bảng 2.1– 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, loại trung bình và loại trang bị thấp Tuy nhiên phụ tải được trang bị trong bếp thường chiếm 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:

- Loại A: 3 phòng ngủ, tổng diện tích 91,1m2, 40 căn

- Loại A+: 3 phòng ngủ, tổng diện tích 96,9m2, 40 căn

- Loại B: 2 phòng ngủ, tổng diện tích 65,5m2, 40 căn

- Loại B+: 2 phòng ngủ, tổng diện tích 69,5m2, 40 căn

- Loại C: 2 phòng ngủ, tổng diện tích 62,7m2,160 căn

- khi: hệ số điều chỉnh đối với căn hộ loại I có diện tích trên giá trị tiêu chuẩn Ftctăng thêm (tăng thêm 1% cho mỗi m2 quá tiêu chuẩn)

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

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

kcc=1,05

- kdt: hệ số, phụ thuộc vào số căn hộ, theo bảng 1.pl.[1]

Bảng 2.2– Hệ số đồng thời của phụ tải sinh hoạt phụ thuộc vào số hộ

Bếp Hệ số đồng thời phụ thuộc vào số hộ

1 2 5 10 20 35 50 100 200 300 ≥400 Điện 1 0,79 0,61 0,52 0,46 0,42 0,4 0,37 0,35 0,34 0,33 Gas 1 0,72 0,55 0,47 0,41 0,37 0,35 0,33 0,31 0,3 0,29 Với 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 )Trong đó:

- Pdl: công suất tính toán của phụ tải động lực, kW

3.pl[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:

- 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 cần được quy về chế độ làm việc dài hạn như biểu thức sau:

tm d.tm

P P 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 4 thang máy giống nhau Công suất định mức của thang máy

Bảng 2.3- hệ số nhu cầu thang máy dùng cho chung cư cao tầng

Số tầng

Số lượng thang máy

20  24 - - 1 1 0,95 0,85 0,8 0,75 0,7 0,66 Trong thiết kế chung cư có 21 tầng với 4 thang máy nên hệ số nhu cầu bằng

TT Chức năng Số lượng P (kW) PiΣ (kW)

3 Bơm cứu hỏa

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

- Nhóm bơm nước sinh hoạt:

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

bom1 nc1 1

P k P  0, 7.52  36,4 kW

Và cosφ=0,8

- Nhóm bơm thoát nước:

Gồm 3 máy, nên hệ số nhu cầu knc=0,9:

bom2 n c 2 2

P k P  0,9.30  27 kW

Và cosφ=0,8

- Nhóm bơm cứu hỏa:

Gồm 5 máy, nên hệ số nhu cầu knc=0,8:

bom3 n c3 3

P k P  0,8.70  56 kW

Và cosφ=0,8

- Nhóm bơm đài phun nước:

Gồm 3 máy, nên hệ số nhu cầu knc=0,9:

bom4 n c4 4

P k P  0,9.12  10,8 kW

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

2.6.3 Phụ tải thông thoáng làm mát

- Tinh cho tầng hầm:

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

Qh=k.Vh Trong đó:

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

- Vh: thể tích của tầng hầm m3

Qh=6.1400.3=25200 (m3/h)

Ta chọn 2 quạt hút của hãng TOMECO, nhãn hiệu AFA.060-06 có các thông số sau:

Bảng 2.6- Thông số quạt cho tầng hầm

Iteam

code

Công suất (kW)

Tốc độ (rpm)

Lưu lượng (m3/h)

Áp suất tĩnh (Pa)

(trong đó: rpm (revolutions per minute) số vòng quay trong 1 phút)

- Tính toán cho tòa chung cư với khối văn phòng, căn hộ (21 tầng nổi):

Để tạo ra lượng không khí thông thoáng ta cần phải có một hệ thống thông gió cho 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

Qcc=k.Vcc=3.1400.(4+20.3,3)=294000 (m3/h)

Ta chọn 4 quạt hút của hãng TOMECO, nhãn hiệu AFA140-10 có các thông số sau dùng để quạt thông gió cho 1 tòa nhà chung cư:

Bảng 2.7- Thông số quạt thông gió cho chung cư

Iteam

code

Công suất (kW)

Tốc độ (rpm)

Lưu lượng (m3/h)

Áp suất tĩnh (Pa) AFA.140-

Ta chọn 2 quạt hút của hãng TOMECO, nhãn hiệu AFA.076-06 có các thông số sau:

Bảng 2.8- Thông số quạt thông gió cho siêu thị

Iteam

code

Công suất (kW)

Tốc độ (rpm)

Lưu lượng (m3/h)

Áp suất tĩnh (Pa)

- Văn phòng: gồm tầng 1 cùa chung cư với diện tích 1400m2 suất tiêu thụ điện

là 0,1kW/m2

- Trung tâm thương mại: bao gồm: 2 tầng nổi của trung tâm thương mại có tổng

diện tích là 5000m2 với suất tiêu thụ điện là 0,1kW/m2

- Trạm xá: có quy mô 500m2 bao gồm 2 tầng với suất tiêu thụ điện 0,05 kW/m2

- Trường mầm non: có quy mô 1000m2 bao gồm 2 tầng với suất tiêu thụ điện là 0,05 kW/m2

- Công viên, khu vui chơi: có quy mô 4600m2 với suất tiêu thụ điện là 0,01 kW/m2

Công suất phụ tải được tính như sau:

Pi=P0i.FiTrong 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

Nhóm phụ tải Công suất tính toán (kW) Tổng công suất (kW)

0,04 0,04 csdl

 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 các tuyến dây, vẫn hành trạm biến áp an toàn và kinh tế, cũng như thuận tiện cho hướng nguồn 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 ảnh hưởng lớn đến các chỉ tiêu kinh tê – 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 án cung 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 dựng trong các thành phố lớn, vấn đề mỹ quan của khu nhà được đặc biệt quan tâm Việc lắp đặt máy biến áp bên trong tầng hầm của tòa nhà được lựa chọn bởi những ưu điểm 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 của chung cư chủ yếu sử dụng điện áp 220V và 380V Do đó, ta sử dụng trạm biến áp giảm 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 lựa chọn như sau: 1MBA, 2MBA, 3MBA

Phương án chọn 1MBA: đối với các hộ tiêu thụ loại 2 và loại 3, ta có thể chọn phương án chỉ sử dụng 1MBA Phương án này có ưu điểm là chi phí thấp, vận hành đơn 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 điện cao nhưng chi phí khá cao, do đó thường được sử dụng cho những hộ tiêu thụ có công suất lớn hoặc quan trọng (loại 1)

Phương án chọn 3MBA: độ tin cậy cung cấp điện cao nhưng chi phí rất lớn nên ít được 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 quyết định đến chế độ làm việc của mạng cung cấp điện Công suất của máy biến áp trong điều kiện làm việc bình thường phải đảm bảo cung cấp điện cho toàn bộ nhu cầu phụ tải việc chọn số lượng máy biến áp có liên quan đến chế độ làm việc của trạm Đảm bảo 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 bằng tổng 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 cố phải lớn hơn hoặc bằng tổng công suất tính toán của phụ tải loại 1 hoặc loại 2 của toàn 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 2 nguồn 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:

Các thông số của máy biến áp do Công Ty Cổ Phần Thiêt Bị Điện sản xuất được thể hiện trong bảng sau:

Bảng 3.1- Thông số máy biến áp cho các phương án

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 2x1000 kVA

Kiểm tra khả năng tải của MBA:

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

mt max

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

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

tt tt

PScos



Trong đó: Ptt là công suất tính toán của chung cư ,Stt=1948,2 (kVA)

Bảng 3.2- Thông số máy biến áp 1000kVA

SdmBA

(kVA) ∆P0 (kW) ∆Pk (kW) Uk (%) I0 (%) Vốn đầu tư

(106 đ)

- Tính toán đối với năm thứ 8:

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

2 8 k

dmBA

S P

th th BA

S S 1, 4.S 1948, 2 1, 4.1000 548, 2(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

T Stt(i) Sth

(kVA)

Yi (106 đ) ∆A kWh CΣ106đ/năm CΣ.βt106đ/năm

CΣ.βt 106đ/năm

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

Bảng 3.7- Bảng tổng hợp phụ tải ưu tiên