Thiết kế cung cấp điện cho chung cư cao tầng

i ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN BÁO CÁO TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO CHUNG CƢ CAO TẦNG SINH VIÊN NGUYỄN PHÚC HẬU MSSV 14027501 SINH VIÊN HỒ TRUNG HẢO MSSV 14021601 LỚP DHDI10A GVHD Th S NGUYỄN QUÂN TP HCM, NĂM 2018 ii PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI BÁO CÁO TỐT NGHIỆP 1 Họ và tên sinh viên nhóm sinh viên đƣợc giao đề tài Nguyễn Phúc Hậu, MSSV 14027501 Hồ Trung Hảo, MSSV 14021601 2 Tên đề tài THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO CHUNG CƯ CAO TẦNG 3 Nội dung  Tính toán thiết kế chiếu sáng  Tí.

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

TỔNG QUAN VỀ CUNG CẤP ĐIỆN

Điện năng hiện nay đóng vai trò quan trọng trong đời sống con người nhờ vào những ưu điểm vượt trội như khả năng chuyển đổi dễ dàng sang các dạng năng lượng khác, khả năng truyền tải xa và hiệu suất cao Nó được sử dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực, từ công nghiệp và dịch vụ đến sinh hoạt hàng ngày của mỗi gia đình Không một quốc gia nào trên thế giới không sản xuất và tiêu thụ điện năng, và trong tương lai, nhu cầu về nguồn năng lượng đặc biệt này sẽ tiếp tục tăng cao.

Ngành điện lực ở Việt Nam đóng vai trò quan trọng trong quá trình hiện đại hóa đất nước, đặc biệt khi nền kinh tế đang phát triển mạnh mẽ và đời sống người dân ngày càng được cải thiện Nhu cầu điện năng cho các lĩnh vực như công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ và sinh hoạt đang gia tăng không ngừng Để đáp ứng nhu cầu này và thúc đẩy sự phát triển, Đảng và Nhà nước đã chú trọng đầu tư vào cơ sở vật chất, đào tạo đội ngũ kỹ thuật và công nhân lành nghề, đồng thời mở rộng lưới điện quốc gia đến mọi vùng miền, đảm bảo cung cấp điện cho cả sinh hoạt và sản xuất.

Trong bối cảnh hội nhập quốc tế hiện nay, việc thu hút nhà đầu tư nước ngoài ngày càng tăng, đòi hỏi chúng ta phải thiết kế hệ thống cung cấp điện một cách bài bản và đúng quy cách, phù hợp với các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành Điều này giúp chúng ta theo kịp trình độ phát triển của các nước khác Tuy nhiên, công việc tính toán và thiết kế hệ thống cung cấp điện là rất khó khăn, yêu cầu nhà thiết kế không chỉ có chuyên môn kỹ thuật mà còn cần hiểu biết sâu rộng về môi trường, xã hội và đối tượng được cấp điện.

1.1.2 Những yêu cầu chủ yếu khi thiết kế một hệ thống cung cấp điện:

Thiết kế hệ thống cung cấp điện cần được thực hiện như một tổng thể, lựa chọn các phần tử sao cho đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, vận hành an toàn và hiệu quả kinh tế Mục tiêu chính là đảm bảo hộ tiêu thụ luôn có đủ điện năng với chất lượng nằm trong giới hạn cho phép.

Trong quá trình thiết kế điện, một phương án lựa chọn được coi là hợp lý nhất thỏa mãn các yêu cầu:

 Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện tùy theo mức độ tính chất phụ tải

 Chi phí vận hành hằng năm thấp

 Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị

Bảo trì và sửa chữa dễ dàng, đảm bảo chất lượng điện ổn định với độ lệch và dao động điện áp tối thiểu, nằm trong giới hạn cho phép so với định mức.

Khi thiết kế hệ thống cung cấp điện, cần lưu ý đến yêu cầu phát triển phụ tải trong tương lai, nhằm giảm thiểu thời gian thi công lắp đặt và đảm bảo tính thẩm mỹ cho công trình.

1.1.3 Các bước thực hiện thiết kế cung cấp điện:

Các bước chính của công việc thiết kế cung cấp điện choc hung cư này bao gồm:

1 Thiết kế chiếu sáng cho toàn chung cư

2 Xác định phụ tải tính toán cho chung cư

3 Tính toán chọn máy biến áp, dung lượng tụ bù và nguồn điện dự phòng

5 Tính toán ngắn mạch và sụt áp cho tất cả các thiết bị.

CHUNG CƢ CAO CẤP

Thành phố Hồ Chí Minh, với tốc độ đô thị hóa nhanh chóng và dân số ngày càng tăng, đang đối mặt với nhu cầu mở rộng các công trình giao thông để phục vụ người dân Diện tích đất đô thị ngày càng hạn hẹp, dẫn đến sự phát triển tất yếu của loại hình nhà ở chung cư Bên cạnh đó, mức sống của người dân ngày càng cao, khiến chung cư cao cấp với đầy đủ tiện nghi trở thành một lựa chọn quan trọng cho cả cư dân và các nhà đầu tư.

Giới Thiệu Về Chung Cư Cao Cấp: chung cư A5 Phan Xích Long

Chung cư là một cao cấp gồm 10 tầng + 1 tầng trệt

1.2.1 Các thiết bị tiêu thụ điện của khu chung cƣ:

Các thiết bị chiếu sáng đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra ánh sáng cho nhiều không gian khác nhau, bao gồm chiếu sáng công cộng tại tầng hầm, hành lang, cầu thang và thang máy Ngoài ra, chúng còn được sử dụng để chiếu sáng cho các khu vực thương mại và các căn hộ gia đình, đảm bảo an toàn và tiện nghi cho người sử dụng.

Chiếu sáng toàn bộ công trình sử dụng các loại đèn sau:

Đèn chiếu sáng sự cố là thiết bị quan trọng trong các hệ thống khẩn cấp, giúp đảm bảo an toàn trong trường hợp mất điện Các động cơ như thang máy, bơm nước, bơm chữa cháy, và bơm xử lý nước thải đóng vai trò thiết yếu trong việc duy trì hoạt động của hệ thống cứu hỏa Ngoài ra, quạt tăng áp được sử dụng để tăng áp suất, ngăn chặn khói và lửa, hỗ trợ quá trình thoát hiểm hiệu quả khi xảy ra hỏa hoạn.

Các thiết bị điện cho các căn hộ gia đình: máy lạnh, máy giặt, máy nước nóng, bếp điện, quạt, tivi, đèn,…

1.2.2 Phương án phân phối hệ thống điện:

1.2.2.1 Nguồn điện từ điện lực:

Khu chung cư cao cấp được cấp điện bởi trạm biến thế riêng 15-22/0.4 (KV) Gồm một máy biến áp 15-22/0.4(KV) 1600(KVA)

Tủ điện tổng cần sử dụng loại vỏ thép mạ kẽm với lớp sơn tĩnh điện dày tối thiểu 2mm cho tủ chính và 1,5mm cho các tủ khác Tủ phân phối chính phải được lắp đặt trên bệ bê tông dày ít nhất 150mm và có đường dẫn cho hệ thống cấp điện vào tủ Ngoài ra, tủ cần được trang bị hệ thống thông gió, có thể bố trí bên hông hoặc trên nóc tủ khi cần thiết.

Lắp đèn báo pha, Vol kế, Ampe kế, Biến dòng, Đảo điện cho ampe kế

Một máy phát điện dự phòng 380(V), 400(KVA) được lắp đặt tại phòng máy phát tầng trệt để cung cấp nguồn cho các phụ tải quan trọng của chung cư trong trường hợp sự cố máy biến áp hoặc mất điện Khi máy phát hoạt động, hệ thống sẽ tự động cắt giảm tải không quan trọng theo sự điều khiển của phòng kỹ thuật nhằm tránh tình trạng quá tải cho máy phát.

1.2.2.3 Phương án đi dây động lực và dây phân phối:

Hệ thống tủ điện chính và phân phối được đặt tại máy phát tầng trệt, cung cấp nguồn điện cho các tầng thông qua cáp lấy điện từ thanh cái chính Cáp này được lắp đặt theo thang cáp để cấp điện cho các tủ điện ở từng tầng.

Cáp đến công tắc, thiết bị, ổ cấm được đi vào ống nhựa cứng PVC 20, 25 đi nổi trên trần hoặc âm tường

1.2.2.4 Tủ điện điều khiển, tủ điện phân phối:

Các bảng điện tầng được chế tạo từ vỏ tôn sơn tĩnh điện dày 2mm, bao gồm các thiết bị như đèn báo pha, volt kế, ampe kế, hệ thống đảo điện cho ampe kế và cầu dao tự động ngắt điện (CB).

Các bảng điện tầng sử dụng bảng điện vỏ tôn sơn tĩnh điện có thể lắp đặt nổi hoặc âm tường Thiết bị đóng cắt được trang bị MCCB một pha hoặc ba pha, giúp bảo vệ khỏi các sự cố về từ và nhiệt.

1.2.2.5 Chiều cao treo các thiết bị:

Bảng điện, công tắc mắc cách sàn 1.4m Ổ cấm cách sàn 1.1m

Các hộp bảng điện mắc cách sàn 1.4m tính đến đáy tủ

1.2.3 Sơ đồ mặt bằng của chung cƣ và phần thiết minh:

Sơ đồ mặt bằng của chung cư được thể hiện trong các bảng vẽ

 Tầng 1: bãi đậu xe, phòng điện, phòng máy bơm, phòng bảo vệ

 Tầng 2_11: khu vực nhà ở mặt bằng chung ở mõi tầng là như nhau gồm 18 căn hộ được đánh số từ S1 đến S18

NHỮNG YÊU CẦU SỬ DỤNG ĐIỆN CỦA CHUNG CƢ

Chung cư cao cấp này được thiết kế với đầy đủ tiện nghi sinh hoạt, đảm bảo nhu cầu sử dụng điện của cư dân Việc cung cấp điện phải liên tục và ổn định, tránh tình trạng gián đoạn Trong trường hợp xảy ra sự cố mất điện, cần phải khắc phục nhanh chóng để giảm thiểu thời gian không có điện.

Việc cung cấp điện đòi hỏi một số nhu cầu sau:

 Độ tin cậy cung cấp điện:

Khả năng cung cấp điện liên tục cho các thiết bị điện là rất quan trọng, đặc biệt khi điện khu vực bị mất Độ tin cậy của nguồn điện phụ thuộc vào tính chất quan trọng của các thiết bị cần hoạt động liên tục, nhằm đảm bảo an toàn cho mọi hoạt động trong chung cư, bao gồm động cơ, đèn và các thiết bị khác.

Chất lượng điện được đánh giá qua hai chỉ tiêu: tần số f và điện áp U

Tần số hệ thống điện chủ yếu được điều chỉnh bởi các hộ tiêu thụ lớn, với công suất hàng chục MVA, vì họ có mối quan tâm đặc biệt đến chế độ vận hành của mình Việc tối ưu hóa hoạt động của những hộ tiêu thụ này không chỉ giúp họ vận hành hiệu quả mà còn góp phần quan trọng vào việc ổn định tần số của toàn hệ thống điện.

Điện áp là yếu tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất và tuổi thọ của thiết bị Do đó, cần đảm bảo rằng điện áp luôn dao động trong khoảng 5% so với điện áp định mức U dm để duy trì hoạt động ổn định và bền bỉ cho thiết bị.

Để đảm bảo an toàn cho người và thiết bị, cần áp dụng biện pháp thích hợp trong việc lựa chọn sơ đồ và cách đi dây rõ ràng, tránh tình trạng vận hành không an toàn Đồng thời, việc chọn thiết bị cần phải phù hợp với tính năng sử dụng, cấp điện áp và dòng điện làm việc.

Thiết kế cung cấp sao cho vừa đảm bảo nhu cầu sử dụng điện hợp lí củng như phải xét đến tính kinh tế

Để đáp ứng các yêu cầu cụ thể của chung cư, thiết kế cần đảm bảo tính an toàn cao, đồng thời mang lại vẻ đẹp thẩm mỹ và sự hiện đại, văn minh.

PHƯƠNG ÁN PHÂN PHỐI HỆ THỐNG ĐIỆN

Chung cư này có quy mô lớn, với cấu trúc khối thống nhất, giúp việc cung cấp điện trở nên thuận tiện hơn Máy biến áp điện được lắp đặt tại phòng trạm điện ở tầng trệt, đảm bảo nguồn điện ổn định cho toàn bộ tòa nhà.

Để cung cấp điện cho chung cư, cần kéo đường dây trung thế 22kV từ điện lực đến máy biến áp đặt tại tầng trệt, sau đó phân phối điện đến các tầng theo thứ tự từ thấp đến cao.

THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG

CÁC VẤN ĐỀ CHUNG VỀ THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG

Chiếu sáng làm việc là yếu tố quan trọng để đảm bảo hoạt động bình thường của con người, vật thể và phương tiện vận chuyển trong điều kiện có hoặc thiếu ánh sáng tự nhiên.

Chiếu sáng sự cố giúp duy trì hoạt động trong một khoảng thời gian nhất định và đảm bảo an toàn cho người ra khỏi nhà khi hệ thống chiếu sáng chính gặp sự cố hoặc hư hỏng.

Chiếu sáng an toàn là yếu tố quan trọng để phân tán người trong các khu vực đông đúc, bao gồm lối đi lại công cộng với hơn 50 người, cầu thang của các tòa nhà từ 6 tầng trở lên, và các phân xưởng có trên 50 người Ngoài ra, việc chiếu sáng an toàn cũng cần thiết ở những nơi có hơn 100 người để đảm bảo an toàn cho tất cả mọi người.

Chiếu sáng bảo vệ: cần thiết trong đêm tại các công trình xây dựng hoặc những nơi sản xuất

Lựa chọn các thong số

Chọn nguồn sáng theo các tiêu chuẩn sau đây:

 Nhiệt độ màu được chọn theo biểu đồ Kruithof

 Việc sử dụng tăng cường và gián đoạn cuả địa điềm

 Lựa chọn hệ thống chiếu sáng: Để thiết kế chiếu sáng trong nhà, thường sử dụng các phương thức chiếu sáng sau:

 Hệ 1 (hệ chiếu sáng chung)

 Hệ 2 (hệ chiếu sáng tổng hợp)

 Chọn các thiết bị chiếu sáng:

 Sự lựa chọn thiết bị chiếu sáng phải dựa trên điều kiện sau:

 Tính chất của môi trường xung quanh

 Các yêu cầu về sự phân bố ánh sáng và sự giảm chói

 Các phương án kinh tế

 Việc chọn độ rọi phụ thuộc vào các yếu tố sau:

 Loại công việc, kích thước các vật, sự sai biệt của vật và hậu cảnh

 Mức độ căng thẳng của công việc

 Lứa tuổi người sử dụng

 Hệ chiếu sáng, loại nguồn sáng lựa chọn

 Chọn hệ số dự trữ k (hệ số bù d):

Trong thiết kế chiếu sáng, cần lưu ý rằng độ rọi trên mặt phẳng làm việc sẽ giảm trong quá trình vận hành Nguyên nhân chính gây ra sự giảm này bao gồm giảm quang thông của nguồn sáng và hiệu suất của đèn do bụi bẩn trên thiết bị chiếu sáng Do đó, khi tính toán công suất nguồn sáng để đảm bảo đạt tiêu chuẩn độ rọi E trong suốt quá trình sử dụng, cần áp dụng một hệ số để bù đắp cho sự giảm này, được gọi là hệ số dự trữ k (Liên Xô) hoặc hệ số bù d (Pháp).

PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG

Có nhiều phương pháp tính toán chiếu sáng như:

 Liên Xô có các phương pháp tính toán chiếu sáng sau:

 Phương pháp hệ số sử dụng

 Phương pháp công suất riêng

 Mỹ có các phương pháp tính toán chiếu sáng sau:

 Pháp có các phương pháp tính toán chiếu sáng sau:

 Phương pháp hệ số sử dụng

Và cả phương pháp tính toán chiếu sáng bằng các phần mềm chiếu sáng

 Tính toán chiếu sáng theo phương pháp hệ số sử dụng gồm các bước: 1/ Nghiên cứu đối tượng chiếu sáng

2/ Lựa chọn độ rọi yêu cầu

6/ lựa chọn chiều cao treo đèn

Việc phân bố đèn chiếu sáng trong không gian làm việc phụ thuộc vào đặc điểm của đối tượng, loại công việc, loại bóng đèn, mức độ giảm chói và bề mặt làm việc Đèn có thể được lắp sát trần hoặc cách trần một khoảng nhất định Chiều cao bề mặt làm việc thường nằm trên 0,8m so với sàn hoặc ngay trên sàn, tùy thuộc vào tính chất công việc Do đó, độ cao treo đèn so với bề mặt làm việc được tính bằng công thức h = H - h' - 0,8, trong đó H là chiều cao từ sàn đến trần.

Chiều cao lắp đặt đèn huỳnh quang không nên vượt quá 4m để đảm bảo độ sáng đủ cho bề mặt làm việc Trong khi đó, các loại đèn như thủy ngân cao áp và đèn halogen kim loại nên được treo ở độ cao từ 5m trở lên để tránh hiện tượng chói mắt.

7/ Xát định các thông số kỷ thuật ánh sáng:

 Tính chỉ số địa điểm đặt trưng cho kích thước hình học của địa điểm

Với: a,b chiều dài và chiều rông của căn phòng; h tt - chiều cao h tính toán

 Tính hệ số bù d: tra bảng trang 110 sách thiết kế chiếu sáng

Với: h` chiều cao từ bề mặt đèn đến trần

 Xát định hệ số sử dụng U

Nếu bộ đèn không có bản giá trị hệ số sử dụng, trước tiên cần xác định cấp của bộ đèn Sau đó, tra cứu giá trị có ích trong bảng 7.1 phụ lục để xác định hệ số sử dụng U.

U = u d + u i, trong đó u d và u i đại diện cho hiệu suất trực tiếp và gián tiếp của đèn Các hệ số u d và u i phản ánh tính hiệu quả của nhóm ánh sáng trực tiếp và gián tiếp Để xác định quang thông yêu cầu, ta sử dụng công thức tong =

Trong đó: E tc – độ rọi lựa chọn theo tiêu chuẩn (lux)

S – diện tích bề mặt làm việc (m 2 ) d – hệ số bù

U – hệ số sử dụng tong – quang thông tổng các bộ đèn (lm)

9/ Xác định số bộ đèn:

Kiểm tra sai số quang thông:

Trong thực tế sai số từ -10% đến 20% thì chấp nhận được

10/ phân bố các bộ đèn dựa trên các yêu tố:

 Phân bố cho độ rọi đồng đều và tránh chói, đặc điểm kiến trúc của đối tượng, phân bố đồ đạc

 Thõa mãn các yêu cầu về khoảng cách tối đa giữa các dãy và giữa các đèn trong một dãy, dể dàng vận hành và bảo trì

11/ Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc:

TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG

2.3.1 Tính toán chiếu sáng tầng 1

 Phòng trạm điện a) Kích thước:

 Hệ số phàn xạ trần = 0,7

 Hệ số phàn xạ trần = 0,2 c) Độ rọi yêu cầu: (Theo TCVN 7114 : 2002) Ta chọn 200 lux

Mã hiệu bộ đèn PHILIPS TCW060 2 x TL5-35W HF

Quang thông bộ đèn 2 x 3325 lm

Công suất bộ đèn (PBĐ) 77 W

Hiệu suất, cấp bộ đèn 0,72 e) Chọn hệ chiếu sáng : Chung đều f) Phân bố bộ đèn :

 Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc : 2,8 m

Vẽ hình g) Chỉ số địa điểm:

- Với chỉ số địa điểm K = 1 Hệ số phản xạ trần tường sàn lần lượt là 0,7 ; 0,5; 0,2 Ta tra bảng hệ số có ích bộ đèn theo cấp trực tiếp được u d = 0,39

- Tra bảng thông số bộ đèn ta có cấp, hiệu suất bộ đèn là: 0,72 Vậy hiệu suất trực tiếp của bộ đèn là : = 0,72

U= d u d  i u i = 0,72 x 0,39 = 0,28 i) Hệ số bù : Ta tra bảng PL5.2.2 ( Sách Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện) ta có d = 1,25 j) Tỉ số treo: k) Quang thông tổng :

 l) Xác định số bộ đèn :

Vậy chọn 4 bộ đèn m) Kiểm tra sai số quang thông:

Phù hợp trong khoảng cho phép (-10% đến +20%)

Kết luận: Chọn 4 bộ đèn

12 n) Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc sau 1 năm:

 Phòng máy bơm a) Kích thước:

 Hệ số phàn xạ trần = 0,2 c) Độ rọi yêu cầu: (Theo TCVN 7114 : 2002) Ta chọn 200 lux d) Thông số bộ đèn:

Mã hiệu bộ đèn PHILIPS TCW060 2xTL5-35W HF

Hiệu suất, cấp bộ đèn 0,72 e) Chọn hệ chiếu sáng : Chung đều

Vẽ hình g) Chỉ số địa điểm: h) Hệ số sử dụng :

- Với chỉ số địa điểm K = 0,6 Hệ số phản xạ trần tường sàn lần lượt là 0,7 ; 0,5; 0,2 Ta tra bảng hệ số có ích bộ đèn theo cấp trực tiếp được u d = 0,28

15 l) Xác định số bộ đèn :

Kết luận: Chọn 36 bộ đèn n) Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc sau 1 năm:

 Phòng bảo vệ a) Kích thước:

17 g) Chỉ số địa điểm: h) Hệ số sử dụng :

 l) Xác định số bộ đèn :

Kết luận: Chọn 2 bộ đèn n) Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc sau 1 năm:

 Giữ xe khu A a) Kích thước:

Hệ số bù : Ta tra bảng PL5.2.2 ( Sách Đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện) ta có d = 1,25 i) Tỉ số treo: j) Quang thông tổng :

 k) Xác định số bộ đèn :

Vậy chọn 39 bộ đèn l) Kiểm tra sai số quang thông:

Kết luận: Chọn 39 bộ đèn m) Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc sau 1 năm:

 Giữ xe khu B a) Kích thước:

Xác định số bộ đèn :

Vậy chọn 12 bộ đèn k) Kiểm tra sai số quang thông:

Kết luận: Chọn 12bộ đèn l) Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc sau 1 năm:

 Giữ xe khu C a) Kích thước:

25 g) Chỉ số địa điểm: h) Hệ số sử dụng :

 k) Xác định số bộ đèn :

Vậy chọn 13 bộ đèn l) Kiểm tra sai số quang thông:

Kết luận: Chọn 12bộ đèn

26 m) Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc sau 1 năm:

2.3.2 tính toán chiếu sáng cho tầng 2

Tầng 2 có tổng cộng 18 căn hộ ta chia thành 5 nhóm:

 Nhóm 1 gồm các căn hộ: S1, S9, S10, S18

 Nhóm 2 gồm các căn hộ: S2, S5, S8

 Nhóm 4 gồm các căn hộ: S3, S4, S6, S7, S13

 Tính toán cho các căn hộ trong tầng ta lập đƣợc bảng thống kê chiếu sáng sau:

Căn hộ Tên thiết bị Loại máng Số bộ đèn

Nhóm 1 Đèn huỳnh quang 1x36W 1 bóng 32

Ta có mặt bằng từ tầng 2 đến tầng 11 là như nhau nên:

Tồng số bộ đèn là: 188*10 = 1880 bộ đèn

TÍNH TOÁN PHỤ TẢI

ĐỊNH NGHĨA VỀ PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

Việc xác định phụ tải tính toán là cần thiết để xác định tiết diện dây dẫn cho từng tủ động lực và thiết bị, từ đó giúp chọn số lượng thiết bị cũng như công suất máy biến áp, và các thiết bị bảo vệ phù hợp Để thiết kế điện hiệu quả, cần xác định nhu cầu tải thực tế lớn nhất, tránh việc chỉ cộng tổng tải trên lưới, điều này có thể dẫn đến lãng phí Chương này sẽ hướng dẫn cách gán các giá trị hệ số đồng thời và hệ số sử dụng trong tính toán phụ tải và thiết kế Hệ số đồng thời phản ánh sự vận hành không đồng thời của thiết bị, trong khi hệ số sử dụng thể hiện sự vận hành thường không đầy tải Các giá trị này được rút ra từ kinh nghiệm và thống kê của các lưới điện hiện có.

Tải được xác định qua hai đại lượng:

 Công suất biểu kiến (KVA)

Hầu hết các thiết bị điện đều có nhãn ghi công suất định mức (P n) Công suất đặt là tổng công suất định mức của tất cả các thiết bị tiêu thụ điện trong lưới, tuy nhiên đây không phải là công suất thực tế mà thiết bị sử dụng.

Với động cơ, công suất định mức là công suất đầu ra trên trục động cơ Công suất đầu vào rỏ rang sẻ lớn hơn

Đèn huỳnh quang và đèn phóng điện sử dụng ballast có công suất định mức được ghi trên thân đèn, tuy nhiên, công suất này thường thấp hơn so với công suất tiêu thụ thực tế của cả đèn và ballast.

 Công suất biểu kiến (KVA)

Công suất biểu kiến (KVA) là tổng số học của các tải riêng biệt, nhưng không nhất thiết bằng tổng công suất đặt Để tính công suất biểu kiến yêu cầu cho một thiết bị, cần dựa vào công suất định mức của nó và có thể điều chỉnh cho các động cơ nếu cần thiết.

Cos =Hệ số công suất =

Công suất biểu kiến yêu cầu của tải

Tổng số KVA không chỉ đơn thuần là tổng các công suất biểu kiến của từng tải, trừ khi có hệ số công suất, vì kết quả thu được sẽ lớn hơn giá trị thực Tuy nhiên, trong thiết kế, điều này được chấp nhận.

 Hệ số sử dụng K sd

Tỉ số này thể hiện mối quan hệ giữa công suất tác dụng tính toán cực đại tại nút khảo sát của hệ thống cung cấp điện và tổng công suất tác dụng tính toán cực đại của các nhóm hộ tiêu thụ hoặc các nhóm thiết bị kết nối vào nút đó.

 Hệ số đồng thời trên thanh cái:

PHƯƠNG PHÁP TÍNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

Hiện nay, có nhiều phương pháp tính toán phụ tải tính toán (PTTT) dựa trên cơ sở khoa học, nhằm xác định phụ tải điện một cách chính xác Những phương pháp này đã được hoàn thiện về lý thuyết thông qua việc quan sát các phụ tải điện tại các hộ tiêu thụ đang hoạt động.

Thông thường, các phương pháp tính toán đơn giản và tiện lợi thường cho kết quả không chính xác Để đạt được độ chính xác cao, cần phải thực hiện các phép tính phức tạp hơn Vì vậy, việc lựa chọn phương pháp tính toán phù hợp nên dựa vào giai đoạn thiết kế thi công và yêu cầu cụ thể của dự án.

Nguyên tắc tính PTTT của hệ thống điện là bắt đầu từ thiết bị điện và tiến ngược về nguồn, tức là thực hiện từ bật thấp đến bật cao trong hệ thống cung cấp điện Chúng ta chỉ cần thực hiện tính toán tại các điểm nút của hệ thống điện.

Mục đích của việc tính toán phụ tải điện tại các nút nhằm:

- Chọn tiết diện dây dẫn của lưới cung cấp và phân phối điện áp từ 1000v trở lên

- Chọn số lượng và công suất máy biến áp

- Chọn tiết diện thanh dẫn của thiết bị phân phối

- Chọn các thiết bị chuyển mạch và bảo vệ

 Tính toán phụ tải tính toán P tt theo hệ số sử dụng K sd và K s :

Dòng điện định mức của từng thiết bị: Áp dụng công thức:

Dòng điện làm việc của từng thiết bị:

I b = I đm K sd Dòng điện tải trong các dây dẫn:

Phương pháp tính toán Ptt hệ số sử dụng K sd

Q tt = P tt tg (VAR) cos = cos (arctan(

NHỮNG YÊU CẦU KHI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN

Khi thiết kế hệ thống cung cấp điện cho một công trình, cần tuân thủ những yêu cầu nhất định để đảm bảo hộ tiêu thụ điện nhận đủ lượng điện năng cần thiết với chất lượng tốt.

Độ tin cậy trong cung cấp điện phụ thuộc vào loại hộ tiêu thụ Trong điều kiện cho phép, việc lựa chọn phương án cung cấp điện có độ tin cậy cao nhất là rất quan trọng.

Chất lượng điện được đánh giá bằng hai chỉ tiêu: tần số và điện áp

Chỉ tiêu tần số được điều chỉnh bởi cơ quan quản lý hệ thống điện, và chỉ những hộ tiêu thụ lớn (từ hàng chục MW trở lên) cần chú ý đến chế độ vận hành của mình để góp phần ổn định tần số của hệ thống điện.

Vì vậy, người ta thiết kế cung cấp điện thường quan tâm đảm bảo chất lượng điện áp cho khách hàng

Điện áp trong lưới trung áp và hạ áp thường cho phép dao động khoảng ±5% so với giá trị điện áp định mức Tuy nhiên, đối với các phụ tải yêu cầu cao về chất lượng điện áp, như nhà máy hóa chất, điện tử và cơ khí, mức dao động này được giới hạn ở ±2,5% điện áp định mức.

 An toàn cung cấp điện

Hệ thống cung cấp điện cần được vận hành an toàn tuyệt đối cho cả người lao động và thiết bị Để đạt yêu cầu này, người thiết kế phải lựa chọn sơ đồ cung cấp điện hợp lý, rõ ràng và mạch lạc nhằm tránh nhầm lẫn trong quá trình vận hành Ngoài ra, việc chọn đúng loại và công suất thiết bị điện cũng rất quan trọng.

Công tác xây dựng, lắp đặt hệ thống cung cấp điện ảnh hưởng lớn đến độ an toàn cung cấp điện

Quản lý hệ thống điện một cách an toàn là nhiệm vụ cực kỳ quan trọng, đòi hỏi người sử dụng phải tuân thủ nghiêm ngặt các quy định về an toàn điện.

Khi đánh giá các phương án cung cấp điện, chỉ tiêu kinh tế được xét đến khi các chỉ tiêu kỷ thuật nêu trên đả đảm bảo

Chỉ tiêu kinh tế được đánh giá dựa trên tổng vốn đầu tư, chi phí vận hành và thời gian thu hồi vốn Để có được đánh giá chính xác, cần thực hiện tính toán và so sánh tỉ mỉ giữa các phương án, từ đó xác định phương án tối ưu nhất.

TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CHO CHUNG CƢ

3.4.1 Tính toán phụ tải tầng 1

Tầng 1 được cấp điện từ tủ điện 1 (TĐ1), từ tủ điện 1 phân phối đến các tủ tại các khu vực: TĐ1.1, TĐ1.2 , TĐ1.3

3.4.1.1 Tính phụ tải tủ điện TĐ1.1:

 Tính phụ tải chiếu sáng

Sau khi lập phương án tải cho các khu tầng 1, các thông số k sử dụng đèn được tra theo tiêu chuẩn IEC Đối với đèn huỳnh quang, chọn hệ số công suất cosφ là 0.85, trong khi đèn LED có cosφ là 0.9 Hệ số sử dụng và hệ số đồng thời được xác định bằng 1 theo điều 5.16 TCVN.

Ta tiến hành lập bảng số liệu và tính toán như sau:

Khu vực Tên thiết bị

Vậy công suất tính toán đèn cho tủ TĐ1.1

Phòng trạm điện của tầng trệt có diện tích S ),25 m 2 , căn cứ tiêu chuẩn

TCVN (9206 – 2012) ta tính được công suất và số lượng ổ cắm như sau:

Ta chọn ổ cắm đôi 240V/16A công suất 300VA trên 1 đơn vị ổ cắm

Tương tự ta có các khu còn lại:

STT KHU VỰC DIỆN TÍCH VA/M 2 VA VA/1 Ổ

 Theo kết quả tính toán tổng số ổ cắm là: 4

 Công suất tính toán ổ cắm tủ TĐ1.1:

 Vậy công suất tính toán tủ điện TĐ1.1 là:

Sau khi lập phương án tải cho các khu tầng 1, các thông số k sử dụng đèn được tra theo tiêu chuẩn IEC Đối với đèn huỳnh quang, chọn cosφ là 0.85, trong khi đèn LED có cosφ là 0.9 Hệ số sử dụng và hệ số đồng thời được xác định bằng 1 theo điều 5.16 TCVN.

Khu vực Tên thiết bị Công suất

Số lượng P đ (W) K sd K dt P tt (W)

Vậy công suất tính toán đèn TĐ1.2:

Phòng bảo vệ của tầng 1 có diện tích S ,8m 2 , căn cứ tiêu chuẩn (TCVN

9206 – 2012) ta tính được công suất và số lượng ổ cắm như sau:

Ta chọn ổ cắm đôi 240V/16A công suất 300VA trên 1 đơn vị ổ cắm Số lượng ổ cắm:

 Công suất tính toán ổ cắm :

 Vậy công suất tính toán tủ điện (TĐ1.2) là: P TĐ1.2 = 850 W

Sau khi lập phương án tải cho các khu tầng 1, các thông số k sử dụng đèn được tra theo tiêu chuẩn IEC Đối với đèn huỳnh quang, chọn cosφ là 0.85, trong khi đối với đèn LED, cosφ được chọn là 0.9 Hệ số sử dụng và hệ số đồng thời được xác định bằng 1 theo điều 5.16 của TCVN.

Khu vực Tên thiết bị Công suất Số lượng P đ (W) K sd K dt P tt (W)

Vậy công suất tính toán đèn TĐ1.3:

Phòng bảo vệ của tầng 1 có diện tích S ,8m 2 , căn cứ tiêu chuẩn (TCVN 9206

– 2012) ta tính được công suất và số lượng ổ cắm như sau:

Phòng máy bơm có diện tích S =9,23 m 2 , căn cứ tiêu chuẩn (TCVN 9206 – 2012) ta tính được công suất và số lượng ổ cắm như sau:

 Công suất tính toán ổ cắm

 Vậy công suất tính toán tủ điện (TĐ1.3) là: P TĐ1.3 = 1282 W

 Vậy công suất tính toán tủ điện TĐ1 là:

3.4.2 Tính toán phụ tải tầng 2 (TĐ2)

Phụ tải của tầng 2 bao gồm 18 căn hộ trong đó có 5 nhóm căn hộ có diện tích và thiết kế như nhau :

 Nhóm 1 bao gồm các căn hộ :S1,S9,S10,S18

 Nhóm 2 bao gồm các căn hộ : S2,S5,S8

 Nhóm 3 bao gồm các căn hộ: S11,S14,S17

 Nhóm 4 bao gồm các căn hộ: S3,S4,S6,S7,S13

 Nhóm 5 bao gồm các căn hộ: S12,S15,S16

3.4.2.1 toán phụ tải chiếu sáng và ổ cắm cho các nhóm căn hộ

3.4.2.1.1 Tính toán phụ tải chiếu sáng và ổ cắm cho các nhóm 1

 Tính phụ tải chiếu sáng:

Sau khi lập phương án tải cho các khu tầng 2, các thông số k sử dụng đèn được xác định theo tiêu chuẩn IEC Đối với đèn huỳnh quang, chọn hệ số công suất cosφ là 0,85, trong khi đối với đèn LED, hệ số này được chọn là 0,9 theo quy định của mạng điện quốc gia.

Tên thiết bị Công suất

Số lượng P đ (W) K sd K dt P tt

Phòng khách Đèn huỳnh quang 1x36W

Phòng ngủ Đèn huỳnh quang 1x36W

Vậy công suất chiếu sáng nhóm 1

 Tính toán phụ tải ổ cắm

Tương tự như trên ta tính được công suất ổ cắm như sau:

Công suất VA/1 ổ cắm Số lượng Hệ số công suất

Vậy công suất ổ cắm là :

Vậy công suất cho căn hộ nhóm 1 là

 tính phụ tải chiếu sáng

Sau khi xác định phương án tải cho các khu vực tầng 2, các thông số k sử dụng đèn được tra cứu theo tiêu chuẩn IEC Chúng tôi chọn hệ số cosϕ là 0.85 cho đèn huỳnh quang và 0.9 cho đèn LED Tiến hành lập bảng số liệu và thực hiện các phép tính cần thiết.

Khu vực Tên thiết bị Công suất Số lượng Pđ (W) K sd K dt P tt

Nhà bếp Downlight âm trần D140

Vệ sinh Downlight âm trần D140

Vậy công suất tính chiếu sáng nhóm 2

Khu vực Công suất VA/1 ổ cắm

Số lượng Hệ số công suất

Vậy công suất ổ cắm là

Vậy công suất của nhóm 2 là :

 tính toán phụ tải chiếu sáng

Sau khi hoàn thiện phương án tải cho các khu vực tầng 2, các thông số k sử dụng đèn đã được tra cứu theo tiêu chuẩn IEC Đối với đèn huỳnh quang, hệ số công suất cosφ được chọn là 0.85, trong khi đối với đèn LED, hệ số này là 0.9, phù hợp với mạng điện quốc gia.

Khu vực Tên thiết bị Công suất

Vậy công suất chiếu sang nhóm 3:

Khu vực Công suất VA/1 ổ cắm

Số lượng Hệ số công suất P tt (W)

Vậy công suất của nhóm 3 là

Sau khi xác định phương án tải cho các khu vực tầng 2, các thông số không sử dụng đèn được tra cứu theo tiêu chuẩn IEC Chúng tôi chọn hệ số công suất cosφ là 0.85 cho đèn huỳnh quang và 0.9 cho đèn LED Tiếp theo, chúng tôi tiến hành lập bảng số liệu và thực hiện các phép tính cần thiết.

Khu vực Tên thiết bị Công suất Số lượng Pđ (W) K sd K dt P tt (W)

Phòng khách Đèn huỳnh quang

Phòng ngủ Đèn huỳnh quang

Vậy công suất tính chiếu sang nhóm 4:

Khu vực Công suất VA/1 ổ cắm Số lượng Hệ số công suất P tt (W)

Vậy công suất nhóm 4 là :

Sau khi xác định phương án tải cho các khu vực tầng 2, các thông số k sử dụng đèn được tham khảo theo tiêu chuẩn IEC Đối với đèn huỳnh quang, hệ số cosφ được chọn theo mạng điện quốc gia là 0,85, trong khi đó, đối với đèn LED, hệ số này là 0,9.

Tên thiết bị Công suất Số lượng Pđ (W) K sd K dt P tt (W)

Vậy công suất tính chiếu sáng nhóm 5:

Khu vực Công suất VA/1 ổ cắm Số lượng Hệ số công suất P tt (W)

Vậy công suất ổ cắm nhóm 5 :

Vậy công suất của nhóm 5 là

Công suất dành cho hành lang và cầu thang

Khu vực Tên thiết bị Công suất Số lượng Pđ (W) Ksd Kdt Ptt (W)

Hành lang Downlight âm trần D140

Cầu thang Đèn ốp tường 20 1 20 1 1 20

Vậy công suất hành lang và cầu thang P hl "8

Tầng 2 được cấp điện từ tủ điện 2 (TĐ2), từ tủ điện 2 phân phối đến các tủ tại các khu vực gồm: TĐ2.1, TĐ2.2 , TĐ2.3

 TĐ2.1 bao gồm các căn hộ :S1, S2, S3, S16,S17, S18

 TĐ2.2 bao gồm các căn hộ : S4, S5, S6, S13,S14, S15

 TĐ2.3 bao gồm các căn hộ: S7,S8,S9,S10,S11,S12

STT Căn hộ P CS P OC P T

7 Hành lang và cầu thang 228 - 228

Vậy công suất của tủ điện TĐ2.1 là

Vậy công suất của tủ điện TĐ2.2 là

Vậy công suất của tủ điện TĐ2.3

Vậy công suất cho tủ điện tầng 2 TĐ2 :

Do từ tầng 2 đến tầng 11 có mặt bằng giống nhau nên công suất là như nhau Tổng công suất chiếu sáng cho 10 tầng được tính :

3.4.3 Tính toán phụ tải thang máy, bơm

 Tính phụ tải thang máy cho tòa nhà

Tòa nhà sử dụng 3 thang máy với diện tích sàn như nhau 2,38 m 2

Sau khi tính toán thang máy phục vụ cho tòa nhà (TCVN - 6395 - 2008), ta chọn thang máy của hãng TNE có các thông số sau:

Công suất (kW) Số người Tốc độ

Công suất đặt của thang máy tòa nhà:

 Các phụ tải còn lại :

STT Tên phụ tải Tên tủ Công suất đạt

1 Bơm sinh hoạt TĐ BN 10KW

2 Bơm cứu hỏa TĐ.BCH 15KW

5 Chiếu sáng ngoài nhà - 5KW

Tổng công suất P pt 51KW

Vậy tổng công suất động lực và chiếu sáng của tòa nhà:

Do tính chất hoạt động không đồng thời của các tầng trong tòa nhà, hệ số đồng thời cho tủ phân phối được xác định theo tiêu chuẩn IEC là k = 0,8 Bên cạnh đó, hệ số công suất được chọn theo TCVN 9208 là 0,85.

 Công suất tính toán của toàn nhà:

 Công suất biểu kiến của toàn nhà:

 Công suất phản kháng của toàn nhà:

 Hệ số công suất của tòa nhà:

TÍNH DUNG LƯỢNG TỤ BÙ

BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG

4.1.1 Tác dụng của việc bù công suất phản kháng:

Trong các chung cư, có nhiều loại phụ tải với hệ số công suất (Cos) khác nhau, thường không cao Vì vậy, việc bù công suất phản kháng là rất cần thiết để cải thiện hiệu suất sử dụng điện.

Tác dụng chính của bù công suất phản kháng là nâng cao hệ số công suất Cos nhằm làm tiết kiệm điện năng tiêu thụ

Hầu hết, các thiết bị điện đều tiêu thụ công suất tác dụng (P) và công suất phản kháng (Q) Những thiết bị tiêu thụ công suất phản kháng là:

 Động cơ không đồng bộ, tiêu thụ 60_65% tổng công suất phản kháng cảu mạng

 Máy biến áp tiêu thụ khoảng 20_25%

 Đường dây trên không, điện kháng và các thiết bị điện khác tiêu thụ khoảng 10%

Động cơ không đồng bộ và máy biến áp là hai thiết bị tiêu thụ nhiều công suất phản kháng Công suất tác dụng (P) chuyển đổi thành cơ năng hoặc nhiệt năng, trong khi công suất phản kháng (Q) không sinh ra công mà chỉ từ hóa trong các máy điện xoay chiều Quá trình trao đổi công suất phản kháng giữa máy phát điện và thiết bị tiêu thụ là một quá trình dao động, với mỗi chu kỳ dòng điện (Q) thay đổi chiều 4 lần, và giá trị trung bình trong một chu kỳ bằng không Do đó, việc tạo ra công suất phản kháng không tiêu tốn năng lượng của động cơ sơ cấp quay máy phát điện.

Công suất phản kháng không nhất thiết phải lấy từ nguồn cung cấp điện, do đó để giảm thiểu lượng Q truyền tải trên đường dây, các thiết bị sinh ra công suất phản kháng như tụ bù và máy bù đồng bộ thường được lắp đặt gần nơi tiêu thụ Hành động này được gọi là bù công suất phản kháng, giúp cung cấp trực tiếp cho phụ tải và tối ưu hóa hiệu suất hệ thống điện.

Khi hệ thống có bù công suất phản kháng, góc lệch pha giữa dòng điện và điện áp trong mạch sẽ giảm, dẫn đến việc nâng cao hệ số công suất Cos của mạng.

Hệ số công suất Cos được nâng lên sẻ đưa đến những hiệu quả au đây:

 Giảm được tồn thất công suất trên mạng điện

 Giảm được tổn thất điện áp trong mạng điện

 Tang khả năng truyền tải cảu đường dây và máy biến áp

Ngoài ra, nâng cao Cos còn đưa đến hiệu quả là góp phần làm ổn định điện áp, tang khả năng phat1 điện của máy phát điên,…

Do đó, bù công suất phản kháng rất quan trọng cần phải được quan tâm và tính toán đúng mức

4.1.2 Bù công suất phản kháng cho chung cƣ:

Tụ bù được mắc vào thanh cái về phái hạ áp ở tủ điện chính ( TĐC)

Dung lượng bù được xát định theo công thức:

Q bù = P tt (tg trước bù – tg sau bù)

Trong đó: n: số tụ bù

Q 0 : công suất định mức tụ bù

Theo kết quả tính toán phụ tải ở chương 3 ta có:

Dung lượng tụ bù tại thanh cái tủ điện chính (TĐC)

Tủ điện có hệ số công suất Cos 1 = 0,85 và tg 1= 0,62 nâng hệ số công suất này lên đến Cos 2 = 0,95 và tg 2 = 0,32

Q bù = P tt (tg trước bù – tg sau bù)

Chọn loại tụ bù: KNE-4433296S của hãng Nuintek Hàn Quốc với các thông số:

Dòng điện (A) Điện dung (àF)

Kiểu chế tạo Kich thước

=7 tụ đấu song song Công suất tính toán của chung cư sau khi bù:

4.2.1 Tổng quan về chọn máy biến áp:

Trạm biến áp là thiết bị quan trọng trong hệ thống cung cấp điện, có chức năng phân phối điện áp từ cấp này sang cấp khác.

Theo nhiệm vụ, người ta phân chia ra thành hai loại trạm biến áp:

Trạm biến áp trung gian, hay còn gọi là trạm biến áp chính, đóng vai trò quan trọng trong việc nhận điện từ hệ thống 35÷220kV và chuyển đổi thành các cấp điện áp thấp hơn như 15kV, 10kV, hoặc 6kV, thậm chí có thể giảm xuống 0,4kV.

Trạm biến áp phân xưởng nhận điện từ trạm biến áp trung gian và chuyển đổi thành các cấp điện áp phù hợp để phục vụ cho nhu cầu tiêu thụ của các nhà máy, phân xưởng và hộ tiêu thụ Ở phía sơ cấp, các cấp điện áp thường gặp là 6kV, 10kV, 15kV, trong khi phía thứ cấp thường sử dụng các cấp điện áp như 380/220V, 220/127V hoặc 660V.

Về phương diện cấu trúc, người ta chia ra trạm trong nhà và trạm ngoài trời

Trạm biến áp ngoài trời là nơi mà các thiết bị điện áp cao được lắp đặt bên ngoài, trong khi thiết bị phân phối điện áp thấp được bố trí trong nhà hoặc trong các tủ sắt chuyên dụng Đối với các trạm biến áp có công suất nhỏ (≤300 kVA), chúng thường được đặt trên trụ, còn các trạm có công suất lớn hơn được lắp đặt trên nền bê tông.

52 tông hoặc nền gỗ Việc xây dựng trạm ngoài trời sẻ tiết kiệm chi phí so với trạm trong nhà

 Trạm biến áp trong nhà: Ở trạm này tất cả các thiết bị điện được đặt trong nhà Chọn vị trí, số lượng và công suất trạm biến áp:

Nhìn chung vị trí trạm biến áp cần thỏa các yêu cầu sau:

 Gần trung tâm phụ tải, thuận tiện cho nguồn chung cấ điện đưa đến

 Thuận tiện cho vận hành, quản lý

 Tiết kiệm chi phí đầu tư và chi phí vận hành,…

Vị trí được chọn lựa cuối cùng phụ thuộc vào nhiều yếu tố như không gian không cản trở các hoạt động khác và tính mỹ quan Trong báo cáo này, chúng ta sẽ đặt vị trí trong tầng 1 do yêu cầu về mặt bằng.

Chung cư được cấp điện từ đường dây 22kV, nhưng phụ tải chỉ sử dụng điện áp 230V và 400V Do đó, cần lắp đặt trạm biến áp giảm áp 22/0,4kV để cung cấp điện cho nhu cầu sử dụng của chung cư.

4.2.2 Chọn MBA cho chung cƣ

Dựa vào kết quả tính toán ở Chương 3 ta có các thông số sau:

Công suất biểu kiến của chung cư:

= kVA Dòng điện tính toán của chung cư là :

√ = 797,1 A Vậy ta chọn máy biến áp 3 pha ngâm dầu Đông Anh

Có các thông số kĩ thuật sau:

 Công suất định mức :630 KVA

CHỌN MÁY PHÁT DỰ PHÒNG

Để duy trì sự liên tục trong cung cấp điện, việc lựa chọn máy phát dự phòng là cần thiết Khi xảy ra sự cố, máy phát này sẽ tự động hoạt động, đảm bảo cung cấp điện cho các phụ tải công cộng từ tủ chính.

Củng như chọn máy biến áp, ta chọn máy phát sau cho:

S đm máy phát phải lớn hơn hoặt tương đương S tt của tải khi đang chạy

Kết luận : chọn máy biến áp mới 100% có công suất là 700 KVA

Thông số kỹ thuật máy

Công suất liên tục 700kVA/560KW

Công suất dự phòng 780kVA/624KW

Số pha 3 pha Điện áp/tần số 380V/50Hz

Tốc độ quay 1500 vòng/phút

Tiêu hao nhiên liệu 100% tải 147 lít/h

Kiểu kết nối 3 pha 4 dây

TÍNH TOÁN CHỌN CB, DÂY DẪN

CHỌN THIẾT BỊ BẢO VỆ

Trong lưới điện hạ áp của chung cư, việc lựa chọn thiết bị bảo vệ là rất quan trọng Cầu dao (CB) được ưu tiên hơn cầu chì do nhiều ưu điểm nổi bật, mặc dù chi phí đầu tư cao hơn Khi lựa chọn CB, cần chú ý đến khả năng cắt ngắn mạch, phối hợp với dây dẫn và đảm bảo hoạt động bình thường của lưới điện.

Hệ thống cáp và thiết bị bảo vệ mõi cấp cần thỏa mãn đồng thời các điều kiện cho lưới điện an toàn và tin cậy, nghĩa là:

Có khà năng mang tải lớn nhất và chịu được quá tải bình thường trong thời gian ngắn

Không gây giảm áp mạnh trong những trừng hợp khởi động động cơ…

Các thiết bị bảo vệ cần đảm bảo an toàn cho cáp và thanh góp ở mọi cấp độ, đặc biệt là chống quá dòng và dòng ngắn mạch Bảo vệ chống chạm điện gián tiếp là rất quan trọng, nhất là trong các hệ thống TN và IT, vì chiều dài mạch điện có thể ảnh hưởng đến biên độ dòng ngắn mạch, dẫn đến việc cắt mạch tự động bị chậm trễ.

 Các đặt tính cơ bản của một CB gồm:

56 Điện áp sử dụng định mức UđmCB: là giá trị điện áp mà thiết bị có thể vận hành trong điều kiện bình thường

Dòng điện định mức IđmCB là giá trị tối đa của dòng điện liên tục mà cầu dao (CB) và rơle bảo vệ quá dòng có thể chịu đựng liên tục trong điều kiện nhiệt độ môi trường do nhà sản xuất quy định, đồng thời đảm bảo rằng nhiệt độ của các bộ phận mang điện không vượt quá giới hạn cho phép.

Dòng tác động có hiệu chỉnh khi ngắn mạch I cắttừ : đảm bảo sự cắt nhanh khi có dòng sự cố lớn

Do tác động có hiệu chỉnh khi quá tải Icắtnhiệt: là giá trị dòng ngưỡng tác động của

CB là dòng cực đại mà thiết bị có thể chịu đựng mà không xảy ra sự cố Giá trị này phải lớn hơn dòng làm việc lớn nhất (I lvmax) và nhỏ hơn dòng cho phép điều chỉnh (I` cp) khi tính toán để chọn dây.

 Các điều kiện chọn CB

- U n : điện áp định mức CB(KV)

- Ulưới: điện áp định mức lưới(KV)

- I b : dòng điện tính toán của phụ tải(A)

- I r : dòng điện chỉnh định CB:

 I r = IđmCB đối với CB không hiệu chỉnh

 I r =(0,7÷1).I đmCB đối với CB có cơ cấu role tác động nhiệt

 I r =(0,4÷1).I đmCB đối với CB có cơ cấu role tác động từ

- I sc (3) : dòng nhắn mạch 3 pha đối xứng

- I z : dòng cho phép của dây dẫn sau khi đã hiệu chỉnh

- I sc (1) : dòng ngắn mạch 1 pha

- I cu : khả năng cắt dòng ngắn mạch của CB

- I m : dòng chỉnh định cắt ngắn mạch.

CHỌN DÂY DẪN

Việc chọn dây dẫn là một nhiệm vụ quan trọng, vì dây dẫn không phù hợp có thể gây ra sự cố chập mạch do quá nhiệt, dẫn đến hư hỏng cách điện Điều này ảnh hưởng đến độ tin cậy trong cung cấp điện và có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng Ngoài việc đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật, việc lựa chọn dây dẫn cũng cần cân nhắc đến các yếu tố kinh tế.

Cáp điện cao áp và hạ áp có nhiều loại, bao gồm cáp đồng và cáp nhôm Các loại cáp này có thể là một lõi, hai lõi hoặc ba lõi, với vật liệu cách điện bằng dầu, cao su hoặc nhựa tổng hợp.

Cáp điện áp từ 110kV đến 220kV thường được cách điện bằng dầu hoặc khí, trong khi cáp dưới 10kV thường được thiết kế theo kiểu 3 pha bọc chung một vỏ chì Đối với cáp có điện áp trên 10kV, mỗi pha thường được bọc riêng lẻ Cáp có điện áp từ 1000V trở xuống thường sử dụng vật liệu cách điện như giấy tẩm dầu, cao su hoặc nhựa tổng hợp.

Dây dẫn ngoài trời thường có dạng 1 sợi, nhiều sợi hoặc dây rỗng ruột, trong khi dây dẫn trong nhà thường được bọc cách điện bằng cao su hoặc nhựa Trong một số trường hợp, dây dẫn trần hoặc thanh dẫn có thể được sử dụng trong nhà, nhưng cần phải được treo trên sứ cách điện để đảm bảo an toàn.

5.2.1 Những yêu cầu trong quá trình chọn dây

Tùy thuộc vào yêu cầu về cách điện, độ bền cơ học, điều kiện lắp đặt và chi phí, việc lựa chọn dây dẫn cần đảm bảo đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật, an toàn và hiệu quả kinh tế.

Trong mạng điện chung cư, dây dẫn và cáp thường được chọn theo hai điều kiện sau:

Chọn theo điều kiện phát nóng cho phép

Chọn theo điều kiện tồn thấtđiện áp cho phép

Những cách xác định tiết diện dây dẫn:

 Xác định tiết diện dây theo độ xụt áp

 Xác định tiết diện dây theo điều kiện phát nóng và độ bền cơ

5.2.2 Nguyên lý chọn dây dẫn

Nguyên tắc chọn dây cho lưới hạ thế dưới 1000V dựa trên khả năng phát nóng của dây dẫn và khả năng chịu dòng chạy, đồng thời phối hợp với các thiết bị bảo vệ Sau khi hoàn tất việc chọn dây, cần kiểm tra các điều kiện tổn thất điện áp và đảm bảo ổn định nhiệt để đảm bảo an toàn và hiệu quả trong quá trình sử dụng.

Dòng điện cho phép của dây dẫn là dòng điện tối đa mà dây có thể chịu đựng trong thời gian dài mà không vượt quá nhiệt độ an toàn cho phép Dòng cho phép này được xác định trong các điều kiện tiêu chuẩn và cần được điều chỉnh phù hợp với các yếu tố thực tế.

5.2.3 Các phương án đi dây

Tùy theo kết cấu địa hình, yêu cầu thẩm mỹ, kích thước của dây dẫn ta có thể đi dây theo các cách sau:

 Đối với tuyến cáp chính ta đi dây trên máng cáp hay mạng cáp có khoan lỗ đồng thời phải cố định bằng dây đai

 Đối với tuyến cáp nhỏ hơn, dòng tải nhỏ thì ta sử dụng máng hộp và sắp xếp theo từng lớp

 Đối với tuyến cáp đi qua các khu vực vận chuyển thì ta phải bố trí trong ống PVC hay ống kim loại và chôn dưới đất tối thiểu 0,5m

5.2.4 xác định tiết diện dây pha

 Các tham số khi chọn dây dẫn và cáp

 Dây làm bằng vật liệu đồng hoặc nhôm

 Vật liệu cách điện PVC, XLPE

 Loại cáp: cách nhiệt dây dẫn, lõi đơn, lõi đa

 Số mạch đặt kề nhau

 Cách thức chọn dây dẫn theo điều kiện phát nóng:

Khi dòng điện chạy qua cáp và dây dẫn, chúng sẽ phát sinh nhiệt Nếu nhiệt độ vượt quá mức cho phép, có thể dẫn đến hư hỏng cách điện và giảm tuổi thọ cũng như độ bền của kim loại dẫn điện Do đó, các nhà sản xuất quy định nhiệt độ tối đa cho từng loại dây dẫn và cáp.

Khi nhiệt độ môi trường xung quanh dây dẫn hoặc cáp không đạt tiêu chuẩn quy định, cần điều chỉnh theo hệ số K Vì vậy, tiết diện của dây dẫn và cáp phải đáp ứng các yêu cầu nhất định để đảm bảo hiệu suất và an toàn.

: dòng điện cho phép của dây dẫn

I r : Dòng chỉnh định đối với loại CB có chỉnh định

I n : Dòng định mức đối với loại CB không có chỉnh định

K: tích các hệ số hiệu chỉnh

K 1 : hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ

K 2 : hệ số hiệu chỉnh theo số lượng mạch đi chung

5.2.5 Xác định tiết diện dây trung tính

Dòng điện trong dây trung tính thường được xem như bằng không, nhưng trong các hệ thống lưới 3 pha, dòng điện luôn tồn tại trong dây này khi dẫn đến các căn hộ Sự phát triển của các thiết bị biến đổi công suất trong mạng lưới công nghiệp sẽ tạo ra các sóng hài, ảnh hưởng đến chất lượng điện năng.

59 bội ba chạy trong dây trung tính được khuếch đại lên ba lần do đó có thể vượt giới hạn cho phép

Khi lựa chọn dây trung tính, cần lưu ý rằng tiết diện dây trung tính có thể nhỏ hơn dây pha Do đó, việc lắp đặt thiết bị bảo vệ trên dây trung tính là rất quan trọng, đặc biệt nếu dây này không thực hiện chức năng bảo vệ.

Theo tiêu chuẩn IEC 60364-5-52 quy định:

Dây đồng: S pha ≤16mm 2 : S n = S pha

S pha >16mm 2 ; S n ≤ S pha Dây nhôm: Spha ≤25mm 2 : S n = S pha

5.2.6 Xác định tiết diện dây PE

Dây PE có thể được chọn từ các vật liệu như kết cấu kim loại, móng bê tông, ống thép, đường cáp và vỏ kim loại cáp Tuy nhiên, cần lưu ý rằng không được sử dụng ống khí, ống nước nóng hay vỏ chì của cáp làm dây bảo vệ.

Theo tiêu chuẩn IEC 60364-5-52 có thể chọn dây PE theo phương pháp đẵng nhiệt hoặc phương pháp đơn giản

Theo phương pháp đẳng nhiệt:

Trong đó: t: thời gian đóng cắt dòng chạm vỏ

Dòng chạm vỏ là một yếu tố quan trọng trong hệ thống điện, với hằng số k phụ thuộc vào loại vật liệu dây, cách điện, cũng như nhiệt độ ban đầu và nhiệt độ cuối của dây khi có dòng chạm vỏ chạy qua Việc hiểu rõ về dòng chạm vỏ giúp đảm bảo an toàn và hiệu suất hoạt động của thiết bị điện.

Theo phương pháp đơn giản: (dây đồng)

16 mm 2 ≤ S pha ≤ 35 mm 2 : S PE mm 2

TÍNH TOÁN CHỌN CB VÀ DÂY DẪN CHO CHUNG CƢ

 Từ máy biến áp vào tủ điện chính TĐC:

60 Điện trở và điện kháng MBA quy về phía hạ áp được tính theo công thức sau:

√ Áp dụng công thức ta tính ngắn mạch tại thanh cái tổng

Chú ý: CB tổng chọn theo dòng định mức của MBA:

Vậy ta chọn CBT là MCCB số: NF-1000 SEW

Các đại lượng kiểm tra Điều kiện

U đm (kV) U đmCB = 400V ≥ U đmLĐ @0V Dòng điện định mức (A) I đmCB = 1000A ≥ I tt = 909.32 A Dòng cắt định mức (kA) I NCB = 85kA ≥ I N = 68,32 kA

Nên ta chọn thanh cái có thông số:

Bản đồng Số lượng thanh/1 pha

Rộng(mm) Dày(mm) Tổng diện tích(mm2)

Khả năng dẫn điện(Ampe)

 Từ thanh cái đến tủ điện 1 TĐ1

Ta có công suất tiêu thụ: P tt = 8,868 KW

Công suất biểu kiến: S CB =

Dòng điện định mức: IđmCB =

Vậy ta chọn MCB 25 A do Mitsubishi chế tạo có thông số

 Từ thanh cái đến tủ điện 2 TĐ2

Ta có công suất tiêu thụ: P tt = 39,33 KW

Công suất biểu kiến: S CB =

Dòng điện định mức: IđmCB =

√ = 70,3 A Vậy ta chọn MCCB 75A do Mitsubishi chế tạo có thông số

Do mặt bằng các tầng từ tầng 2 đến 11 có cùng công suất như nhau nên ta chon

CB cho TĐ2 đến TĐ11 là như nhau

 Từ thanh cái đến tủ điện thang máy TĐ TM

Ta có công suất tiêu thụ: P tt = 13 KW

Công suất biểu kiến: S CB2 =

Dòng điện định mức: IđmCB2 =

Vậy ta chọn MCB 32A do Mitsubishi chế tạo có thông số

 Từ thanh cái đến tủ cứu hỏa

Ta có công suất tiêu thụ: P tt = 15 KW

Công suất biểu kiến: SCB2 =

Dòng điện định mức: IđmCB2 =

Vậy ta chọn MCB 32A do Mitsubishi chế tạo có thông số

 Tương tự như trên ta tính cho ta được :

STT Tên Công suất (kW)

 Dây dẫn từ MBA đến tủ điện chính TĐC

Nguồn điện từ trạm biến áp (TBA) đến tủ phân phối là nguồn 3 pha 4 dây với điện áp định mức Uđm = 380V Chúng tôi chọn phương án lắp đặt cáp ngầm trong ống PVC để đảm bảo an toàn và hiệu quả.

Với phương án đi dây ngầm ta cần xác định hệ số K như sau:

- K 4 : Ta chọn phương án đi dây ngầm trong ống PVC chôn dưới đất theo IEC ta chọn K 4 =0,8

- K 5 : Hệ số hiệu chỉnh theo số cáp đặt gần nhau

Các dây được xem là kề nhau khi khoảng cách L giữa chúng nhỏ hơn hai lần đường kính của dây lớn nhất trong hai dây Theo tiêu chuẩn IEC, hệ số K được chọn là 5, với giá trị K = 1.

- K 6 : Vì chôn cáp trong đất khô nên chọn hệ số K 6 =1

- K 7 : Hiệu chỉnh theo nhiệt độ

Do nhiệt độ trong đất của công trình mà ta đang tính toán là 30 0 C

Theo IEC bảng G13 trang G11 ta chọn hệ số K 7 =0,89

Vậy hệ số xác định : K=K 4 K 5 K 6 K 7 =0,8.1.1.0,89=0,71

Từ đó ta tính được : I cp ≥ =

Dựa vào kết quả tính toán, chúng tôi chọn dây dẫn từ trạm biến áp tới tủ phân phối là 3 dây cáp 3 lõi, sử dụng dây ruột đồng với cách điện XLPE và vỏ PVC có giáp bảo vệ, được lắp đặt trong ống đơn tuyến chôn dưới đất, với tiết diện mỗi dây phù hợp.

240 mm 2 , dòng định mức Iđm = 530A ( 3 x 3C240mm 2 ) + 1C 185 mm 2 + 150 mm 2 PE)

 Dây dẫn từ TĐC đến TĐ1

Nguồn điện đi từ tủ chính đến tủ điện tầng 1 với điện áp là 380 V

Chọn phương án đi dây trên khay cáp có đục lỗ thẳng đứng cáp đồng 1 lõi

I’ cp (hiệu chỉnh) = k x I cp I lvmax Trong đó:

K: là hệ số hiệu chỉnh dây được trình bày như sau:

Ta xác định các hệ số :

Chọn K 1 =0.96 ( nhiệt độ môi trường 35 0 C)

K 2 =0,64 (đi dây hàng đơn trên trần)

K 3 = 0,95 (Đi cố định trên trần)

Ta chọn cáp có cách điện PVC với:

 Thông số lắp đặt: Nhiệt độ không khí 35 0 C, nhiệt độ ruột dây dẫn tối đa khi cáp tải dòng định mức là 70 0 C

 Dòng điện định mức và độ sụt áp của dây điện bọc nhựa PVC, dây đôi mềm dẹp xoắn

 Ta chọn dây cáp 2 lõi , 1 cáp đặt cách khoảng với dòng điện định mức là : 45A Với tiết diện là 6mm 2 ( 1 x 1C 6mm 2 + 4E)

 Dây dẫn từ TĐC đến TĐ2

 Ta chọn dây cáp 1 lỗi, dòng điện định mức là : 103A Với tiết diện là 25mm 2 ( 1 x 3C 25mm 2 + 16 mm 2 N + 10E)

 Dây dẫn từ TĐC đến TĐ TM :

 Ta chọn dây cáp 3 lỗi, dòng điện định mức là : 36A Với tiết diện là 25mm 2

 Tương tự như trên ta tính cho ta được :

STT Line I CP I đm Tiết diện

TÍNH NỐI ĐẤT, CHỐNG SÉT

Tiêu đề	Thiết Kế Cung Cấp Điện Cho Chung Cư Cao Tầng
Tác giả	Nguyễn Phúc Hậu, Hồ Trung Hảo
Người hướng dẫn	Th.S Nguyễn Quân
Trường học	Đại Học Công Nghiệp Tp.Hcm
Chuyên ngành	Công Nghệ Điện
Thể loại	Báo Cáo Tốt Nghiệp
Năm xuất bản	2018
Thành phố	Tp. Hcm

Định dạng
Số trang	91
Dung lượng	1,3 MB

Tài liệu tham khảo	Loại	Chi tiết
[1] Sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC của NXB khoa học và kỷ thuật	Khác
[2] Sách kỷ thuật chiếu sáng của Dương Lan Hương. NXB đại học quốc gia TP.HCM	Khác
[3] TCVN 9207:2012 đặt đường dẫn điện trong nhà ở và công trình công cộng - tiêu chuẩn thiết kế	Khác
[4] Giáo trình thiết kế cấp điện của Vũ Văn Tẩm – Ngô Hồng Quang. NXB giáo dục Việt Nam	Khác
[5] Một số luận văn tốt nghiệp và đề tài cung cấp khác	Khác

Thiết kế cung cấp điện cho chung cư cao tầng

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

TỔNG QUAN VỀ CUNG CẤP ĐIỆN

CHUNG CƢ CAO CẤP

NHỮNG YÊU CẦU SỬ DỤNG ĐIỆN CỦA CHUNG CƢ

PHƯƠNG ÁN PHÂN PHỐI HỆ THỐNG ĐIỆN

THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG

CÁC VẤN ĐỀ CHUNG VỀ THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG

PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG

TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG

TÍNH TOÁN PHỤ TẢI

ĐỊNH NGHĨA VỀ PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

PHƯƠNG PHÁP TÍNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

NHỮNG YÊU CẦU KHI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN

TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CHO CHUNG CƢ

TÍNH DUNG LƯỢNG TỤ BÙ

BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG

CHỌN MÁY PHÁT DỰ PHÒNG

TÍNH TOÁN CHỌN CB, DÂY DẪN

CHỌN THIẾT BỊ BẢO VỆ

CHỌN DÂY DẪN

TÍNH TOÁN CHỌN CB VÀ DÂY DẪN CHO CHUNG CƢ

TÍNH NỐI ĐẤT, CHỐNG SÉT

ĐỊNH NGHĨA VỀ PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG: