Đồ án tốt nghiệp :THIẾT KẾ ĐIỆN CHO TỔ HỢP THƯƠNG MẠI GOLDEN PALACE

Lưới điện quanh khu tổ hợp thương mại Tồn bộ hệ thống điện của khu tổ hợp thương mại được lấy điện từ trạm 110/22 kVThanh Xuân qua hai máy biến áp để cấp điện cho các phụ tải trong trung

Phần 1 THIẾT KẾ ĐIỆN CHO TỔ HỢP THƯƠNG MẠI

GOLDEN PALACE

Chương 1 GIỚI THIỆU TỔ HỢP THƯƠNG MẠI GOLDEN PALACE

1.1 Vị trí khu tổ hợp thương mại Golden Palace

Tổ hợp thương mại Golden Palace nằm trên đường Mễ Trì, xã Mễ Trì, huyện TừLiêm, Hà Nội

Sơ đồ khuôn viên khu tổ hợp thương mại :

Hình 1.1 Sơ đồ khuôn viên khu tổ hợp 1.2 Quy mô khu tổ hợp thương mại

Tổ hợp thương mại Golden Palace có diện tích 1500m2 (50mx30m), trong đó tòa nhàcao tầng có diện tích 1284,23m2 (33,4m x 38,45m), cao 20 tầng, mỗi tầng cao trung bình3,5m Khu tổ hợp có 1 tầng hầm rộng 1284,23m2, được thiết kế làm nơi đậu xe ô tô, xemáy Ngoài ra tầng này còn bố trí máy móc thiết bị kĩ thuật như máy bơm nước, bể chứa,

hệ thống kỹ thuật điện cung cấp điện cho tòa nhà

8700 3550 5150 5400 3550

5150

8700 8700

3700 1700

PHÒ NG BẢ O VỆ

P.MÁ Y BIẾ N THẾ

PHÒ NG KT.ĐIỆ N

P.MÁ Y PHÁ T ĐIỆ N

KHO KHO

HỒ NƯỚ C HẦ M PHÂ N TỰ HOẠI HỒ NƯỚ C

8700 8700

21 1 5 9

5400

Hình 1.2 Sơ đồ mặt bằng tầng hầm

Trong tịa nhà cĩ 1 thanh bộ chính, 3 thang máy loại lớn Trên các tầng dùng làm căn

hộ cĩ các hành lang rộng 2,2m đặt gần cầu thang máy

Tầng 1, 2, 3 cĩ diện tích mặt bằng 33,4m x 38,45m, là nơi đặt các cửa hàng tự do,vui chơi, café đồ ăn nhanh và là nơi tạo khơng gian nghỉ ngơi

Hình 1.3 Sơ đồ mặt bằng tầng 1, 2, 3

Từ tầng 4 lên tầng 20 là các căn hộ nhà ở Mỗi tầng cĩ 8 căn hộ gồm:

- 4 căn hộ loại A cĩ diện tích 113,1m2

- 4 căn hộ loại B cĩ diện tích 57,4m2

Tồn bộ tịa nhà cĩ 136 căn hộ

+1.500

+1.500

15 11

1 5 9

9 5 1 13

HÀ NH LANG

HÀ NH LANG

HÀ NH LANG

TIỀ N SẢ NH HÀ NH LANG

SẢ NH GIẢ I KHÁ T

19 13

17 15

1 3 7 21 24 26

8700 8700

5400

2700 2700 4350 4350

4350 4350

4350 4350

2700 2700

C Ử A HÀ NG

C Ử A HÀ NG TỰ C HỌN

5200 3500 4350 4350 3500 5200

5300 3400

4350

2700

8700 8700

4350 3400

5300 8700

CĂ N HỘ LOẠI A

CĂ N HỘ LOẠI A CĂ N HỘ LOẠI A

CĂ N HỘ LOẠI B

CĂ N HỘ LOẠI B CĂ N HỘ LOẠI B

CĂ N HỘ LOẠI B

CĂ N HỘ LOẠI A

HÀ NH LANG

HÀ NH LANG

PHÒ NG KHÁ CH PHÒ NG KHÁ C H

1500

150 1500

TIỀ N PHÒ NG TIỀ N PHÒ NG

PHÒ NG KHÁ CH PHÒ NG NGỦ

4 3

2 1

7 9

PHÒ NG NGỦ BẾ P

PHÒ NG KHÁ C H

PHÒ NG NG Ủ PHÒ NG NGỦ

BẾ P

TIỀ N PHÒ NG PHÒ NG KHÁ C H PHÒ NG KHÁ CH

TIỀ N PHÒ NG

BẾ P PHÒNG NG ỦPHÒ NG NGỦ

Hình 1.4 Sơ đồ khu căn hộ từ tầng 4 lên tầng 20

Khu trung tâm thương mại sử dụng các thiết bị dịch vụ và vệ sinh kỹ thuật nhưthang máy, thang cuốn, máy bơm nước, bơm thốt, bơm cứu hỏa…

1.3 Lưới điện quanh khu tổ hợp thương mại

Tồn bộ hệ thống điện của khu tổ hợp thương mại được lấy điện từ trạm 110/22 kVThanh Xuân qua hai máy biến áp để cấp điện cho các phụ tải trong trung tâm thương mại.Xung quanh tịa nhà cĩ bốn xuất tuyến từ trạm 22kV này

Sơ đồ bốn xuất tuyến đó như sau:

Hình 1.5 Sơ đồ các xuất tuyến xung quanh khu tổ hợp thương mại

Với : + Xuất tuyến 471 cách tường tòa nhà 6m

+ Xuất tuyến 471 cột số 7 cách tường tòa nhà 9m

+ Xuất tuyến 471 cột số 9 cách tường tòa nhà 5m

+ Xuất tuyến 476 cách tường tòa nhà 200m

Trong đó, xuất tuyến 471 và 471 cột số 9 nhánh cột số 3 đã đầy tải Xuất tuyến 471cột 7 và 476 vẫn non tải Do vậy, khu tổ hợp thương mại sẽ lấy điện từ xuất tuyến 471 cột

7 và xuất tuyến 476

Chương 2 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI

2.1 Phụ tải sinh hoạt

Trong tổ hợp thương mại, từ tầng 4 đến tầng 20 được sử dụng để làm căn hộ chothuê, tổng số có 136 căn hộ được chia làm 2 loại có diện tích khác nhau Trong đó căn hộloại lớn gồm các căn hộ có diện tích 113,1m2, căn hộ loại vừa gồm các căn hộ có diện tích57,4m2

Số lượng thiết bị trung bình của căn hộ loại lớn:

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

Số lượng thiết bị trung bình của căn hộ loại vừa:

Bảng 2.2 Bảng liệt kê số lượng thiết bị của căn hộ loại vừa

STT Tên thiết bị Số lượng Công suất (W) Công suất tổng (W)

Dựa vào 2 bảng trên, ta có công suất định mức của căn hộ loại lớn là

P1 = 23,165(kW) và của căn hộ loại vừa là P2= 19,41 (kW)

Trong thời gian hiện tại, theo khảo sát thì những căn hộ có kích thước như các căn

hộ loại lớn và vừa của khu tổ hợp thương mại có hệ số đồng thời trong khoảng từ 0,3 đến0,5

Vậy công suất tính toán của hai loại căn hộ này là:

+ Căn hộ loại lớn: Ptt1 = kđt1*P1 = 0,42*23,165 = 9,72(kW)

+ Căn hộ loại vừa: Ptt2 = kdt2*P2 = 0,36*19,41 = 6,98 (kW)

Công suất tính toán của một tầng:

P1tầng = kđt*ΣPtti*ni = 0,9*(9,72*4 + 6,98*4) = 60,12 (kW) Trong đó: + ni là số căn hộ của từng loại

+ Ptti là công suất tính toán của căn hộ

+ kdt= 0,9 tra trong mục I.2.49[2]

Vậy phụ tải sinh hoạt của khu tổ hợp:

Psh = P1tầng *17 = 60,12*17 = 1022,04 (kW)

Hệ số công suất của phụ tải sinh hoạt: cosφsh = 0,85 => tgφsh = 0,619

Công suất phản kháng của một tầng :

Q1tầng = P1tầng* tgφsh = 60,12*0,619 = 37,27 (kVAr)Công suất phản kháng của phụ tải sinh hoạt là:

Qsh = Q1tầng* tgφsh = 1022,04*0,619 = 632,907 (kVAr)

2.2 Phụ tải động lực

Phụ tải động lực trong khu tổ hợp bao gồm phụ tải của các thiết bị dịch vụ và vệsinh kỹ thuật như thang máy, máy bơm nước…Trong đó các phụ tải được tính riêng nhưsau:

7 thang máy, nhà 20 tầng thì knc.tm = 0,8

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

Vậy công suất tính toán của thang máy:

Ptm∑ = 0,8*(14,97*3) = 35,942 (kW)Với hệ số cosφtm là:

tm tm tm

Qtm∑ = Ptm∑* tgφtm = 35,942*1,06 = 38,1(kVAr)

2.2.2 Trạm bơm

Bảng số liệu kỹ thuật máy bơm:

Bảng 2.3 Số liệu kỹ thuật máy bơm

Công suất (kW)

Tổng công suất (kW)

Bơm cấp nước sinh

- Nhóm bơm cấp nước sinh hoạt:

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

Khi đó: P1= 0,7*59,2 = 41,44 (kW)

- Nhóm bơm thoát nước:

Ta có n2=2 nên hệ số nhu cầu knc2=1

Khi đó: P2= 1*12,6 = 12,6 (kW)

- Nhóm bơm cứu hỏa:

Ta có: n3=1 nên hệ số nhu cầu knc3 =1

Khi đó: P4 = 1.36 = 36 (kW)

- Công suất tính toán của trạm bơm:

Ptb = knc.tb*∑PtbiTrong đó: + knc.tb : Hệ số nhu cầu của các bơm

Vậy tổng hợp 3 nhóm này ta sẽ có công suất tính toán của trạm bơm: Ta có số nhóm máy bơm là n = 3 vậy tra bảng 4.pl[1], ta sẽ được knc.tb= 0,85

Ptb = knc.tb*∑Ptbi = 0,85*(41,44 + 12,6 + 36) = 76,534 (kW)Với hệ số cosφtb = 0,8 => tg φtb = 0,75

Công suất phản kháng của trạm bơm:

tm vskt

P *cos P *cos cos

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

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

+ Tầng hầm sử dụng 20 bóng huỳnh quang công suất 36 (W)

 Pth = 20*36 = 720(W) = 0,72 (kW)

+ Tầng 1 sử dụng 24 bóng đèn huỳnh quang công suất 36 (W).

 Pt1 = 24*36 = 864 (W) = 0,864 (kW) + Tầng 2 và tầng 3: mỗi tầng sử dụng 20 bóng đèn huỳnh quang công suất 36 (W)

 Pt2 = Pt3 = 20*36 = 720 (W) = 0,72 (kW) + 2 cầu thang bộ: 1 cầu thang bộ ở mỗi tầng sử dụng 2 đèn Compact 14 (W)

 Ptb = 2*21*14 = 588 (W) = 0,588 (kW)+ Hành lang công cộng ở mỗi tầng (tầng 4 lên tầng 20): mỗi hành lang sử dụng 8bóng huỳnh quang công suất 36 (W)

 Phl = 17*8*36 = 4896 (W) = 4,896 (kW) Tổng công suất chiếu sáng trong nhà:

Pcs.tr = Pth+ Pt1 + Pt2 + Pt3 + Ptb + Phl

Pcs.tr = 0,72 + 0,864 + 0,72*2 + 0,588 + 4,896 = 8,508(kW)

2.3.2 Chiếu sáng ngoài trời

- Chiếu sáng ngoài trời: P0cs.N là suất phụ tải chiếu sáng ngoài trời (kW/m) (đã cho bằng0,03 kW/m), L là tổng chiều dài chiếu sáng ngoài trời: L = 2*(50 + 30) = 160 (m)

- Công suất chiếu sáng ngoài trời:

Pcs.N = 0,03*160= 4,8 (kW)

2.3.3 Tổng hợp phụ tải chiếu sáng

Phụ tải chiếu sáng của khu trung tâm thương mại là:

Pcs= kđt*( Pcs.tr + Pcs.N) = 1*(8,508+ 4,8) = 13,308 (kW)Trong đó: kđt =1

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

2.4 Phụ tải thông thoáng làm mát

2.4.1 Phụ tải thông thoáng

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

Vcc = 1250*3,5*21 = 91875 (m3)Chung cư có 20 tầng nhưng phải tính thêm thông thoáng cho cả phần tầng hầm lên

ta có công thức trên tổng số tầng là 21 Đối với chung cư ta sẽ có lưu lượng gió tuần hoàn

là k = 3 Tổng lưu lượng khí cần thông gió trong một giờ là:

VΣ = Vcc*k = 91875*3 = 275625 (m3/h)Với k: lưu lượng gió tuần hoàn

Từ đó ta sẽ chọn loại quạt gió của TOMECO, chọn 2 quạt mã hiệu model 140-10, 2quạt model 130-10 có các thông số như sau

Bảng 2.4 Thông số của quạt thông gió

2.4.3 Tổng hợp phụ tải thông thoáng làm mát

Phụ tải thông thoáng và làm mát của khu tổ hợp thương mại là :

Ptt-lm = kđt*(Ptt + Plm) = 0,85*(33 + 66,5) = 84,575 (kW)

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

2.5 Tổng hợp phụ tải

2.5.1 Tổng hợp các phụ tải

Ta có bảng tổng hợp phụ tải như sau:

Bảng 2.5 Tổng hợp nhu cầu phụ tải của khu tổ hợp thương mại

4 Phụ tải thông thoáng làm mát 84,575 0,800

Công suất tính toán của tổ hợp thương mại là:

2.5.2 Phân loại phụ tải

Trong khu thương mại, phụ tải loại 1 gồm phòng điều hành có công suất 8 (kW), với

hệ số cosφ = 0,85 => S = P /cosφ = 8/0,85 = 9,412 (kVA)

Phụ tải loại 2 gồm thang máy, thang cuốn, chiếu sáng công cộng Tổng công suấttính toán của phụ tải loại 2:

Thông thường những phụ tải có hệ số cosφ < 0,85 thì việc bù công suất phản kháng

sẽ mang lại hiệu quả về kinh tế:

+ Không phải trả tiền mua công suất phản kháng (theo biểu giá của TT7BCT)

+ Giảm tổn thất

+ Nâng cao chất lượng điện năng

+ Thiết bị làm việc ổn định hơn …

Thông thường khi lắp bù ta sẽ tính toán bù lên 0,9

Dung lượng bù được xác định theo công thức:

Chương 3 XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN

3.1 Chọn vị trí đặt trạm biến áp

Khu tổ hợp thương mại sẽ được cấp điện từ trạm 22 kV Thanh Xuân qua các máybiến áp Đối với các khu tổ hợp thương mại có phụ tải lớn, việc đặt máy biến áp ở bênngoài đôi khi sẽ gây tốn kém bởi vậy người ta thường chọn đặt máy biến áp ở bên trongtòa nhà Ta có thể đặt máy biến áp ở tầng hầm hoặc tầng 10 hoặc tầng 20

Nhận thấy rằng khi máy biến áp hoạt động sẽ phát ra các tiếng ồn và phát nóng Dovậy nếu đặt máy biến áp ở tầng 10 và tầng 20 vừa gây ảnh hưởng tới các hộ dân trong cáccăn hộ, lại không đảm bảo mỹ quan, và do máy biến áp không đặt gần nguồn tới cho nênkhông thuận tiện cho việc đi dây Nếu đặt máy biến áp ở tầng hầm sẽ hạn chế được tiếng

ồn, đảm bảo mỹ quan, gần nguồn tới cho nên việc đi dây cũng thuận tiện hơn Đặt máybiến áp ở tầng hầm cũng có thuận lợi là khi vận hành hoặc khi máy biến áp có sự cố thì cóthể dễ dàng vận hành, sửa chữa mà không gây ảnh hưởng tới các hộ dân trong khu thươngmại

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

3.2 Các phương án chọn máy biến áp

Ta chọn máy biến áp theo các điều kiện sau:

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

ΣSđmB ≥ SttΣ

- Điều kiện sự cố: Khi xảy ra sự cố ở 1 máy biến áp công suất lớn nhất thì hiệu của tổngcông suất các máy biến áp trừ đi công suất mấy biến áp lớn nhất nhân với 1,4 phải lớnhơn hoặc bằng tổng công suất của phụ tải loại 1 và loại 2

(ΣSđmB – SMBAmax)*1,4 ≥ (Spt1 +Spt2)Trong đó: + ΣSđmB : Tổng công suất các máy biến áp

+ SMBAmax : Công suất lớn nhất của máy biến áp

+ Spt1 : Công suất phụ tải loại 1

+ Spt2 : Công suất phụ tải loại 2.

Ta có các phương án chọn máy biến áp như sau:

- Phương án 1: Sử dụng 1 máy biến áp

- Phương án 2: Sử dụng 2 máy biến áp

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

a Phương án 1: Sử dụng 1 máy biến áp.

Hình 3.1 Sơ đồ 1 máy biến áp

Đối với trường hợp chọn 1 máy biến áp thì ta chọn máy biến áp theo điều khiện bìnhthường Công suất của máy biến áp chọn theo công thức sau:

Vậy ta chọn máy biến áp hiệu 4GB-6164-3HA loại GEAFOL công suất 1250 (kVA)

do Siemens chế tạo Thông số máy biến áp tra bảng 1.9[2]

Bảng 3.1 Thông số máy biến áp 4GB-6164-3HA công suất 1250 (kVA)

Hình 3.2 Sơ đồ 2 máy biến áp

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

( )

( )

dmB tt dmB MBAmax pt1 pt 2

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

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

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

Do chỉ chọn 1 máy biến áp nên ta chỉ chọn theo điều kiện bình thường Vậy nêntương tự phương án 1, ta cũng chọn máy biến áp hiệu 4GB-6164-3HA loại GEAFOLcông suất 1250 (kVA) do Siemens chế tạo.

Máy phát chỉ sử dụng để cấp điện cho phụ tải loại 1 và phụ tải loại 2 khi máy biến

áp xảy ra sự cố Nên máy phát được chọn theo công thức sau:

SMF ≥ Spt1+Spt2  SMF ≥ 77,437 (kVA)

Ta chọn máy phát điện công suất 80(kVA) với giá máy phát là 400*106 (VND)

3.3 Lựa chọn phương án tối ưu

Để lựa chọn phương án tối ưu, ta dựa vào 2 tiêu chuẩn là tiêu chuẩn kỹ thuật và tiêuchuẩn kinh tế để đánh giá và lựa chọn

3.3.1 Đánh giá theo chỉ tiêu kỹ thuật

Phương án 1 chỉ sử dụng 1 máy biến áp duy nhất, vậy nên khi mất điện thì toàn bộkhu trung tâm thương mại sẽ mất điện

Phương án 2 sử dụng 2 máy biến áp, khi sự cố xảy ra ở 1 trong 2 máy biến áp thìmáy biến áp còn lại vẫn có điện Phụ tải loại 1 và phụ tải loại 2 của khu thương mại vẫn

có điện Phương án 3 sử dụng 1 máy biến áp và 1 máy phát, trong đó máy phát cung cấp điệncho phụ tải loại 1 và loại 2 khi xảy ra sự cố, nên khi máy biến áp xảy ra sự cố thì các phụtải loại 1 và loại 2 vẫn được cung cấp điện

Dựa vào các đánh giá ở trên, ta thấy phương án 1 không tối ưu về chỉ tiêu kỹ thuật,phương án 2 và phương án 3 tối ưu hơn

3.3.2 Đánh giá theo chỉ tiêu kinh tế

Xét hàm chi phí quy dẫn của máy biến áp:

Z =(a +a )*V +c * A Y∆ ∆ +

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

+ aom : Hệ số vận hành và bảo dưỡng

+ VB: Vốn đầu tư của máy biến áp

+ c∆: Giá thành tổn thất điện năng c∆ = 1.369 (đ/kWh)

+ ∆A : Tổn thất điện năng trong 1 năm

+ Yth : Chi phí tổn thất khi mất điện trong 1 năm

Hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn đầu tư là:

h h

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

Hệ số vận hành và bảo dưỡng aom = 0,064 (tra bảng 3.1 [1])

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

Yth = Ath*gth Trong đó: + gth : Suất thiệt hại do mất điện

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

Ath = Pth*Tf + Tf : Thời gian mất điện, đối với máy biến áp ta chọn: Tf = 24 (h)

+Pth: Công suất thiếu hụt do mất điện

Ta giả thiết rằng :

+ Phụ tải loại 1 là phụ tải quan trọng không được phép mất điện nên phụ tảiloại 1 có suất thiệt hại do mất điện đắt nhất:

gth1 = 25.000 (đ/kWh)+ Phụ tải loại 2 cũng là phụ tải quan trọng được phép mất điện trong tíc tắcnên: gth2 =15.000(đ/kWh)

+ Phụ tải loại 3 được phép mất điện nên có suất thiệt hại rẻ nhất:

gth3 = 500 (đ/kWh)+ Khi máy biến áp xảy ra sự cố thì phải phát máy phát để cung cấp điện chophụ tải loại 1 và loại 2 nên máy phát có suất thiệt hại đắt:

gthMF = 20.000 (đ/kWh)Tổn thất điện năng trong 1 năm:

2 tt

τ = (0,124 + 4680*10-4)2 *8760 = 3070(h)

a Phương án 1: Sử dụng 1 máy biến áp 1250 (kVA).

Tổn thất trong máy biến áp của phương án 1 là:

Lượng công suất thiếu hụt do mất điện của phương án 1 là:

Pth∑ = PttΣ = 1094,360 (kW)Chi phí tổn thất do mất điện của phương án 1 là:

Yth1 = ∑Ai*gi

Yth1 = Pth1*Tf*gth1+Pth2*Tf*gth2+Pth3*Tf*gth3Trong đó: + Pth1 là công suất thiếu hụt do mất điện của phụ tải loại 1

Pth1 = Ploại1 = 8 (kW) + Pth2 là công suất thiếu hụt do mất điện của phụ tải loại 2

Pth2 = Ploại 2 = 49,25 (kW) + Pth3 là công suất thiếu hụt do mất điện của phụ tải loại 3

Pth3 = Pth∑ – (Pth1 +Pth2)

Pth3 = 1094,360 – (8 +49,25) = 1037,110 (kW)

Yth1 = 8*24*25000+49,25*24*15000 + 1037,11*24*500

Yth1= 34,975*106 (VND)Chi phí quy dẫn của phương án 1 là:

Z1 = 750*106*(0,127+0,064) + 1369*68767,835+ 34,975*106

Z1 = 273,368*106(VND)

b Phương án 2: Sử dụng 2 máy biến áp 630 (kVA).

Tổn thất trong máy biến áp:

Yth2 = ∑Ai*gi

Yth2 = Pth3*Tf*gth3=1037,11*24*500

Yth2 = 12,445*106 (VND)Vậy chi phí quy dẫn của phương án 2 là:

Z2 = 2*378*106*(0,127+0,064) + 1369*73805,734+ 12,445*106

Z2 = 257,881*106 (VND)

c Phương án 3: Sử dụng 1 máy biến áp 1250 (kVA) và 1 máy phát 80 (kVA).

Tổn thất trong máy biến áp của phương án 3 là:

Do sử dụng 1 máy biến áp và 1 máy phát nên khi máy biến áp xảy ra sự cố thì máy phát

sẽ cung cấp điện cho phụ tải loại 1 và loại 2 Các phụ tải loại 3 sẽ bị mất điện Nên côngsuất thiếu hụt của phương án này sẽ bằng công suất các phụ tải loại 3

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

Pth∑ = Pth3 = 1037,110 (kW)Máy phát cung cấp điện cho phụ tải loại 1 và loại 2 khi máy biến áp xảy ra sự cố,nên khi tính chi phí tổn thất do mất điện ta phải tính cả chi phí phát điện của máy phát.Vậy chi phí tổn thất do mất điện của phương án 3 là:

Z3 = 353,718*106 (VND)

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

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

1 Công suất trạm biến áp (kVA) 1250 1260 1330

2 Tổng vốn đầu tư V (106 VND) 750 756 1.128

3 Tổn thất điện năng ΔA (103 kWh) 68,767 73,805 68,767

4 Thiệt hại do mất điện Yth (106

5 Tổng chi phí quy đổi Z (106 VND) 273,368 257,881 353,718

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

Chương 4 TÍNH TOÁN ĐI DÂY

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

Hình 4.1 Sơ đồ lấy điện từ 2 nguồn khác nhau của khu tổ hợp

Ta sẽ dùng cáp ngầm đi từ lưới điện tới 2 máy biến áp phía trong khu tổ hợp Chiềudài từ lưới tới tủ cao áp là 9 (m) và 200 (m).Ta chọn tiết diện cáp theo mật độ dòng kinhtế:

kt

I F j

Bảng 4.1 Số liệu thời gian sử dụng công suất cực đại của các phụ tải điện

Vậy tiết diện tính toán của cáp là:

215,807

F 5,099(mm )3,1

Để đảm bảo độ bền cơ học, tiết diện cáp tối thiểu không nhỏ hơn 35mm2 Vậy nên tachọn cáp đồng 3 lõi đai thép có cách điện XLPE vỏ PVC cấp điện áp 24kV do hãngFurukawa chế tạo có tiết diện là 35 (mm2) Cáp được chọn có các thông số sau (tra bảng39.pl[1]) :

4.2 Chọn thanh dẫn từ máy biến áp đến tủ phân phối hạ áp

Chọn thanh dẫn theo dòng điện định mức, sao cho dòng điện cho phép của thanhdẫn lớn hơn dòng điện tính toán được 2 tủ phân phối trung tâm cách 2 máy biến ápkhoảng cách 5(m) Ta chọn thanh đồng làm thanh dẫn từ máy biến áp đến tủ phân phối

Dòng điện tính toán là:

tt tt

Trọng lượng (kg/m)

4.3 Chọn cáp từ các tủ phân phối trung tâm tới tủ phân phối các tầng

4.3.1 Các phương án đi dây

Các phương án đi dây chỉ tính toán cấp cho phụ tải sinh hoạt tại các tầng làm căn cứ

so sánh Cấp điện cho các phụ tải ưu tiên bao gồm: thang máy, bơm và chiếu sáng sự cố

và thoát hiểm là giống nhau ở mọi phương án nên không tính trong bước này Ta có thểvạch ra 3 phương án như sau:

- Phương án 1: Mỗi tầng được cấp từ một đường cáp riêng

- Phương án 2: Từ thanh cái hạ áp ta cấp điện lên các tầng 4, 5 và tầng 6, 10, 14, 18bằng các đường cáp trục Tầng 7, 8 , 9, lấy điện từ tủ phân phối của tầng 6 Tầng 11,

12, 13 lấy điện từ tủ phân phối của tầng 10 Tầng 15, 16, 17 lấy điện từ tủ phân phốicủa tầng 14 Tầng 19, 20 lấy điện từ tủ phân phối của tầng 18

- Phương án 3: Từ thanh cái hạ áp ta cấp điện lên tầng 4, 5 và các tầng 6, 10, 14, 18.Tầng 4, 5 ta sẽ cấp điện bằng cáp, riêng các tầng 6, 10, 14, 18 ta cấp điện bằng thanhdẫn

Hình 4.2 Sơ đồ đi dây phương án 1

Hình 4.3 Sơ đồ đi dây phương án 2

Hình 4.4 Sơ đồ đi dây phương án 3

Căn cứ vào tổn thất điện năng, vốn đầu tư và chi phí quy dẫn của các phương án đểchọn phương án đi dây cho khu tổ hợp

4.3.2 Chọn cáp từ tủ phân phối trung tâm lên tủ phân phối các tầng

Ta chọn cáp từ tủ phân phối trung tâm đến tủ phân phối các tầng và từ tủ phân phốicác tầng đến từng căn hộ theo dòng điện điện định mức Sau khi đã chọn cáp ta sẽ kiểmtra theo điều kiện tổn thất điện áp Nếu tổn thất điện áp nhỏ hơn 5% điện áp định mức thìcáp đã chọn thỏa mãn về điều kiện tổn thất điện áp:

ΔU < 5%*ΔUđm = 5%*0,4 = 0,02(kV) = 20(V)Nếu tổn thất điện áp lớn hơn 5% điện áp định mức thì phải chọn lại cáp

Bảng 4.4 Thông số cáp đồng XLPE 50 (mm2)

+ P1/2 : Công suất tính toán của 1/2 tầng: P1/2 = 30,1 (kW)

+ Q1/2 : Công suất phản kháng của 1/2 tầng: Q1/2 = 18,6 (kVAr)

+ L4: Chiều dài cáp từ TPP trung tâm lên TPP tầng 4:

L4 = lTPPtt-hkt + lt.ham-t.4 + lhkt.4-TPP4 (m)+ lTPPtt-hkt: Chiều dài cáp từ TPP trung tâm đến hộp kĩ thuật, lTPPtt-hkt=4(m)

+ lt.ham-t.4: Chiều dài cáp trong hộp kĩ thuật từ tầng hầm lên tầng 4, lt.ham-t.4=14(m).+ lhkt.4-TPP4: Chiều dài cáp từ hộp kĩ thuật đến tủ phân phối tầng 4, lhkt.4-TPP4= 2(m)

=> L4 = 4+14+2 = 20(m)

3 1/2 0 1/2 0

Tính toán tương tự cho các tầng tiếp theo ta có bảng sau:

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

ΔU (V)

Tính toán tương tự như phương án 1 nhưng có 1 số thay đổi như sau:

- Công suất của các tầng 6, tầng 10 và tầng 14 là:

Tính toán tương tự như phương án 2 ta có bảng kết quả sau:

Bảng 4.7 Bảng chọn tiết diện dây dẫn phương án 3

Các thanh dẫn tiết diện 75mm2 có kích thước 25x3 (mm).

Từ bảng trên ta thấy các dây dẫn và thanh dẫn được chọn đều thỏa mãn điều kiện tổnthất điện áp

4.3.3 Chi phí quy đổi của các phương án

Chi phí quy đổi được xác định theo biểu thức:

Z (a = + a ) * V + c * A∆ ∆ + Y

Trong đó :+ atc : Hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn đầu tư, atc = 0,127

+ aom : Hệ số bảo dưỡng và vận hành Tra theo bảng 3.1[1] đối vớiđường dây hạ áp aom = 0,036

+ Vi : Vốn đầu tư của cáp lên tầng thứ i + cΔ : Giá thành tổn thất điện năng cΔ = 1369 (đ/kWh)

+ ΔAi : Tổn thất điện năng trên đoạn đường dây thứ i

+ Yth : Chi phí tổn thất khi mất điện, do khi mất điện thì các dây dẫn đềumất điện như nhau nên thành phần này ta có thể bỏ qua, không xét đếntrong tính toán chi phí quy dẫn của các phương án

Tổn thất điện năng trên đoạn đường dây lên tầng i:

tan gi tan gi 3

Q.r l 10

a Phương án 1

* Chi phí quy dẫn của đoạn đường dây lên tầng 4:

Tổn thất điện năng của đoạn đường dây lên tầng 4:

6

Z = (a + a ) *V + c * A∆ ∆ = (0,127 0, 036) *0,91*10 + + 1369*168,16

Z4 = 0,36*106 (VND)

Chi phí quy dẫn của các đoạn đường dây còn lại tính toán tương như trên, ta có bảngsau:

Bảng 4.8 Bảng chi phí quy dẫn của phương án 1

b Phương án 2

Tính toán tương tự như phương án 1, ta có bảng kết quả sau:

Bảng 4.9 Bảng chi phí quy dẫn của phương án 2

c Phương án 3

Tính toán tương tự như phương án 1, ta có bảng kết quả sau:

Bảng 4.10 Bảng chi phí quy dẫn của phương án 3

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

Bảng 4.11 So sánh tổn thất điện năng, vốn đầu tư và chi phí quy dẫn của 3

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

Chọn cáp theo dòng điện dòng điện định mức Ta sẽ chọn cáp cho căn hộ ở xa nhất

và có công suất trung bình lớn nhất, nếu cáp được chọn thỏa mãn điều kiện ổn định điện

áp thì ta sẽ sử dụng cáp đó làm dây dẫn đến các căn hộ còn lại Khoảng cách từ tủ phân

phối tầng đến căn hộ ở xa nhất là 10(m), và căn hộ đó có công suất trung bình là23,165(kW).

Dòng điện chạy trong dây dẫn từ TPP tầng đến căn hộ là:

tt tt

tan g1 tan g1

Tính toán tương tự ta có bảng chọn cáp cho các tầng như sau:

4.6 Chọn cáp cho mạng điện thang máy

Tổng công suất của thang máy P = 35,942 (kW) với hệ số cosφ = 0,686 Tủ thangmáy đặt trên tầng cao nhất của tòa nhà và có chiều dài là 84(m) Ta chọn tiết diện cáp theodòng điện định mức

Dòng điện tính toán của thang máy:

tm tt

4.7 Chọn tiết diện cáp cho trạm bơm

Đặt tủ phân phối trạm bơm ở tầng hầm cách máy biến áp 12m Dòng điện tính toáncủa trạm bơm: