MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 2 CHƯƠNG 1 XÁC ĐỊNH PHỤ TAI ĐIỆN 2 1 1 Xác định phụ tải tính toán của tầng 1 2 1 2 Xác định phụ tải tính toán của tầng 2 3 1 3 Xác định phụ tải tính toán của tầng 3 4 1 4 Xác định phụ tải tính toán tầng 4 5 CHƯƠNG 2 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CUNG CẤP ĐIỆN 6 2 1 Xác định vị trí trạm biến áp của khu nhà 6 2 2 Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện 6 2 3 Lưạ chọn dây dẫn từ trạm biến áp về tủ điện tổng của khu nhà 6 CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN VỀ ĐIỆN 7 3 1 Lựa chọn dây dẫn phía hạ áp 7 3 1 1 Lựa chọn dân.
XÁC ĐỊNH PHỤ TAI ĐIỆN
Xác định phụ tải tính toán của tầng 1
Bảng thống kê phụ tải và công suất phụ tải tầng 1
Tổng côngsuất phụ điềutải hòa
Từ bảng trên ta thấy Pttmax lớn nhất 662W với phụ tải khác nên Qttmax
Từ bảng trên ta thấy Pttmax = 2400W lớn nhất với điều hòa nên
Xác định phụ tải tính toán của tầng 2
Bảng thống kê phụ tải và công suất phụ tải tầng 2
Tổng công suấtphụ tải điềuhòa
Từ bảng trên ta thấy Pttmax lớn nhất 499W với phụ tải khác nên Qttmax
Từ bảng trên ta thấy Pttmax = 3600W lớn nhất với điều hòa nên
Xác định phụ tải tính toán của tầng 3
Bảng thống kê phụ tải và công suất phụ tải tầng 3
Phò ng Qu ạt trần
Tổng công phụ tảisuất điều hòa
Từ bảng trên ta thấy Pttmax lớn nhất 15376W với phụ tải khác hòa nên
Từ bảng trên ta thấy Pttmax = 4800W lớn nhất với điều hòa nên
Xác định phụ tải tính toán tầng 4
Bảng thống kê phụ tải và công suất phụ tải tầng 4
Phò ng Qu ạt trần
Tổng công phụ tảisuất điều hòa
Từ bảng trên ta thấy Pttmax lớn nhất 16043W với phụ tải không có điều hòa nên Qttmax = 9946,66 (VAR)
Từ bảng trên ta thấy Pttmax = 7200W lớn nhất với điều hòa nên
1.5 Tổng hợp phụ tải của toàn khu nhà
Ptt = Ptt1 + Ptt2 + Ptt3 + Ptt4 = 37050 + 36820 + 84652 + 86456 244,978 (KW)
SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CUNG CẤP ĐIỆN
Lưạ chọn dây dẫn từ trạm biến áp về tủ điện tổng của
Do dùng dây cáp ngầm nên ta chọn x0 = 0,07(Ω/km)km)
Chiều dài từ trạm biến áp về đến tủ điện tầng 1 của tòa nhà l1 100m = 0,1km
Chiều cao của từng tầng là 4m nên chiều dài dây từ biến áp đến tầng 2 là l2 = 104m
Tương tự tầng 3 và tầng 4 lần lượt là: l3 = 108m, l4 = 112m
Theo bảng PL25, dây cáp ngầm M-300 được lựa chọn với thông số điện trở và điện kháng phù hợp cho dây dẫn và cáp lõi đồng, nhôm với điện áp lên đến 500V.
(mm 2 ) r 0 (Ω/km)km) x 0 (Ω/km)km) Tiết diện (mm 2 ) r 0 (Ω/km)km) x 0 (Ω/km)km)
Chọn dây cáp ngầm nên ta chọn được x0 = 0,06(Ω/km)km)
Lúc này tổn thất điện áp trên đường dây từ trạm biến áp đến tủ điện tổng của từng tầng của tòa nhà là:
Ta thấy tổn thất điện áp trên đường dây có giá trị nhỏ hơn tổn thất điện áp cho phép nên ta chọn dây cáp đồng loại M-300.
TÍNH TOÁN VỀ ĐIỆN
Lựa chọn dây dẫn phía hạ áp
3.1.1 Lựa chọn dân dẫn và tính toán các tổn hao trên đường dây từ tủ điện tổng về đến từng phòng của tầng 1
Tầng 1 có hai tủ điện, mỗi tủ sẽ cung cấp nguồn điện cho một nửa số phòng Để đảm bảo an toàn và hiệu quả, chúng ta cần tính toán chọn dây dẫn cho phòng có công suất lớn nhất của tầng.
- Đối với tủ điện thứ nhất ta chọn phòng P108 để tính chọn đường dây:
Chiều dài từ tủ điện thứ nhất đến phòng P108 là l = 15m = 0,015km
Có Uđm = 220V nên ta chọn x0 = 0,25(Ω/km)km)
Theo bảng PL25, đối với dây dẫn và cáp lõi đồng, nhôm có điện áp đến 500V, chúng ta chọn dây dẫn M-6 với thông số điện trở r0 là 3,33 (Ω/km) và điện kháng x0 là 0,32 (Ω/km).
Tổn thất điện áp trên dây dẫn lúc này sẽ bằng:
0,22 = 8,2(V) Tiết diện dây M-6 lựa chọn thỏa mãn yêu cầu tổn thất điện áp cho phép.
Tổn thất công suất trên đường dây
Theo bảng PL25, điện trở và điện kháng của dây dẫn và cáp lõi đồng, nhôm với điện áp lên đến 500V, dây dẫn M-50 được chọn có thông số điện trở r0 = 0,4 (Ω/km) và điện kháng x0 = 0,25 (Ω/km) Tổn thất điện áp trên dây dẫn sẽ được tính toán dựa trên các thông số này.
Tiết diện dây M-50 lựa chọn thỏa mãn yêu cầu tổn thất điện áp cho phép.
Tổn thất công suất trên đường dây
- Đối với tủ điện thứ hai ta chọn phòng P113 để tính chọn đường dây: Chiều dài từ tủ điện thứ hai đến phòng P113 là l = 30m = 0,03km
Có Uđm = 220V nên ta chọn x0 = 0,25(Ω/km)km)
Theo bảng PL25, dây dẫn M-10 được lựa chọn với điện trở và điện kháng tương ứng là r0 = 2 (Ω/km) và x0 = 0,31 (Ω/km) cho các loại dây dẫn và cáp lõi đồng, nhôm với điện áp lên đến 500V.
Tổn thất điện áp trên dây dẫn lúc này sẽ bằng:
Tiết diện dây M-10 lựa chọn thỏa mãn yêu cầu tổn thất điện áp cho phép.
Tổn thất công suất trên đường dây
Theo bảng PL25, điện trở và điện kháng của dây dẫn và cáp lõi đồng, nhôm với điện áp lên đến 500V, chúng ta chọn dây dẫn M-50 có thông số điện trở r0 = 0,4(Ω/km) và điện kháng x0 = 0,25(Ω/km) Tổn thất điện áp trên dây dẫn trong trường hợp này sẽ được tính toán dựa trên các thông số này.
Tiết diện dây M-50 lựa chọn thỏa mãn yêu cầu tổn thất điện áp cho phép.
Tổn thất công suất trên đường dây
3.1.2 Lựa chọn dân dẫn và tính toán các tổn hao trên đường dây từ tủ điện tổng về đến từng phòng của tầng 2
Tầng 2 được trang bị 2 tủ điện, mỗi tủ sẽ cấp nguồn điện cho một nửa số phòng Để đảm bảo an toàn và hiệu quả, chúng ta cần tính toán chọn dây dẫn cho phòng có công suất lớn nhất của tầng.
- Đối với tủ điện thứ nhất ta chọn phòng Room1 để tính chọn đường dây:
Chiều dài từ tủ điện thứ nhất đến phòng Room1 là l = 30m 0,03km
Có Uđm = 220V nên ta chọn x0 = 0,25(Ω/km)km)
Theo bảng PL25, điện trở và điện kháng của dây dẫn và cáp lõi đồng, nhôm với điện áp lên đến 500V cho thấy dây dẫn M-10 có thông số điện trở là r0 = 2 (Ω/km) và điện kháng x0 = 0,31 (Ω/km).
Tổn thất điện áp trên dây dẫn lúc này sẽ bằng:
Tiết diện dây M-10 lựa chọn thỏa mãn yêu cầu tổn thất điện áp cho phép.
Tổn thất công suất trên đường dây
Theo bảng PL25, dây dẫn M-50 có điện trở r0 = 0,4 (Ω/km) và điện kháng x0 = 0,25 (Ω/km) cho điện áp đến 500V Tổn thất điện áp trên dây dẫn được tính dựa trên các thông số này.
Tiết diện dây M-50 lựa chọn thỏa mãn yêu cầu tổn thất điện áp cho phép.
Tổn thất công suất trên đường dây
- Đối với tủ điện thứ hai ta chọn phòng P215 để tính chọn đường dây: Chiều dài từ tủ điện thứ hai đến phòng P215 là l = 10m = 0,01km
Có Uđm = 220V nên ta chọn x0 = 0,25(Ω/km)km)
Theo bảng PL25, dây dẫn M-10 được chọn với điện trở và điện kháng phù hợp cho cáp lõi đồng và nhôm với điện áp lên đến 500V, cụ thể là r0 = 2 (Ω/km) và x0 = 0,31 (Ω/km).
Tổn thất điện áp trên dây dẫn lúc này sẽ bằng:
Tiết diện dây M-10 lựa chọn thỏa mãn yêu cầu tổn thất điện áp cho phép.
Tổn thất công suất trên đường dây
Theo bảng PL25, điện trở và điện kháng của dây dẫn và cáp lõi đồng, nhôm với điện áp lên đến 500V, dây dẫn M-50 được chọn có thông số điện trở r0 = 0,4 (Ω/km) và điện kháng x0 = 0,25 (Ω/km) Tổn thất điện áp trên dây dẫn trong trường hợp này sẽ được tính toán dựa trên các thông số này.
Tiết diện dây M-50 lựa chọn thỏa mãn yêu cầu tổn thất điện áp cho phép.
Tổn thất công suất trên đường dây
3.1.3 Lựa chọn dân dẫn và tính toán các tổn hao trên đường dây từ tủ điện tổng về đến từng phòng của tầng 3
Tầng 3 được trang bị 2 tủ điện, mỗi tủ sẽ cung cấp nguồn điện cho một nửa số phòng Để đảm bảo an toàn và hiệu quả, chúng ta cần tính toán chọn dây dẫn cho phòng có công suất lớn nhất của tầng.
- Đối với tủ điện thứ nhất ta chọn phòng P310 để tính chọn đường dây:
Chiều dài từ tủ điện thứ nhất đến phòng P310 là l = 30m = 0,03km
Có Uđm = 220V nên ta chọn x0 = 0,25(Ω/km)km)
Theo bảng PL25, điện trở và điện kháng của dây dẫn và cáp lõi đồng, nhôm cho điện áp lên đến 500V được chỉ ra Chúng tôi chọn dây dẫn M-10 với thông số điện trở r0 = 2 (Ω/km) và điện kháng x0 = 0,31 (Ω/km).
Tổn thất điện áp trên dây dẫn lúc này sẽ bằng:
Tiết diện dây M-10 lựa chọn thỏa mãn yêu cầu tổn thất điện áp cho phép.
Tổn thất công suất trên đường dây
Theo bảng PL25, dây dẫn M-50 có điện trở r0 = 0,4 (Ω/km) và điện kháng x0 = 0,25 (Ω/km) cho điện áp đến 500V Tổn thất điện áp trên dây dẫn được tính toán dựa trên các thông số này.
Tiết diện dây M-50 lựa chọn thỏa mãn yêu cầu tổn thất điện áp cho phép.
Tổn thất công suất trên đường dây
- Đối với tủ điện thứ hai ta chọn phòng P323 để tính chọn đường dây:
Chiều dài từ tủ điện thứ hai đến phòng P323 là l = 40m = 0,04km và diện tích phòng F = 150m 2
Có Uđm = 220V nên ta chọn x0 = 0,25(Ω/km)km)
Ta xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên 1 đơn vị sản xuất đối với các phòng học có phụ tải là máy tính.
Ta có công thức tính:
Trong đó: F là diện tích mặt bằng sản xuất p0 suất phụ tải trên 1 đơn vị sản xuất (W/km)m 2 )
Ta tra cứu được suất phụ tải trên 1 đơn vị sản xuất theo bảng
Bảng 1.6 Suất phụ tải sinh hoạt trung bình theo diện tích nhà thành phố
TT Tên hộ tiêu thụ p 0 ,W/km)m 2 k sd
Theo bảng PL25, dây dẫn M-50 có điện trở r0 = 0,4 (Ω/km) và điện kháng x0 = 0,25 (Ω/km) cho điện áp lên đến 500V Tổn thất điện áp trên dây dẫn sẽ được tính toán dựa trên các thông số này.
Tiết diện dây M-50 lựa chọn thỏa mãn yêu cầu tổn thất điện áp cho phép.
Tổn thất công suất trên đường dây
Theo bảng PL25, điện trở và điện kháng của dây dẫn và cáp lõi đồng, nhôm với điện áp lên đến 500V, chúng ta chọn dây dẫn M-70 có thông số điện trở r0 = 0,29 (Ω/km) và điện kháng x0 = 0,24 (Ω/km) Tổn thất điện áp trên dây dẫn lúc này sẽ được tính toán dựa trên các thông số này.
Tiết diện dây M-70 lựa chọn thỏa mãn yêu cầu tổn thất điện áp cho phép.
Tổn thất công suất trên đường dây
3.1.4 Lựa chọn dân dẫn và tính toán các tổn hao trên đường dây từ tủ điện tổng về đến từng phòng của tầng 4
Lựa chọn các thiết bị đóng cắt và bảo vệ
3.2.1 Lựa chọn các thiết bị đóng cắt sau biến áp
+Tính toán ngắn mạch từ máy biến áp đến tủ điện
Khi sử dụng dây cáp, điện trở của dây dẫn được tính theo công thức Rđ = ρ f l, trong đó ρ là điện trở suất của vật liệu (Ωmm²/km), f là tiết diện của dây dẫn (mm²) và l là chiều dài dây dẫn (km) Với điện trở suất ρ = 0.07 (Ω/km), chiều dài dây dẫn l = 0.1 km và tiết diện f = 8300 mm², điện trở của dây dẫn Rđ sẽ là 0.0062 Ω/km.
Dòng ngắn mạch: In= Uđm
Ta chọn I đmCB >= 1,4 In = 1,4.3,122 = 4,3708 (kA)
Theo bảng PL20/km)160 tài liệu [1] ta có thông số của áp tô mát từ 250A đến 1000A được cho trong bảng dưới đây:
Với Ilv = 438(A) ta chọn áp tô mát SA604-G với số cực là 4 dòng định mức là 600(A), điện áp định mức là 380(V), dòng sự cố là 45(kA).
3.2.2 Lựa chọn các thiết bị đóng cắt sau trong các tủ điện của toàn nhà
Khi sử dụng dây trần, điện trở suất được xác định là x0 = 0,3 (Ω/km) Công thức tính điện trở của dây dẫn là Rđ = ρ f l, trong đó Rđ là điện trở, ρ là điện trở suất của vật liệu (Ωmm²/km), f là tiết diện của dây dẫn (mm²), và l là chiều dài dây dẫn (km) Tính toán cho thấy Rđ = 80.04 x 50 = 0.016 Ω/km.
Dòng ngắn mạch: In= Uđm
Ta chọn I đmCB >= 1,4 I tt = 1,4.0,733 = 1,03 (kA)
Theo bảng PL19/km)160 tài liệu [1] ta có thông số của áp tô mát từ 250A đến 1000A được cho trong bảng dưới đây:
Với Ilv = 198(A) ta chọn áp tô mát EA203-G với số cực là 3, dòng định mức là 200(A), điện áp định mức là 220(V), dòng sự cố là 18(kA).
Khi sử dụng dây trần với điện trở suất x0 = 0,3 (Ω/km), điện trở của dây dẫn được tính bằng công thức Rđ = ρ f l Cụ thể, với ρ = 0,03 Ωmm²/km, f là tiết diện dây dẫn (mm²) và l là chiều dài dây dẫn (km), ta có thể xác định điện trở Rđ là 0,011 Ω/km.
Dòng ngắn mạch: In= Uđm
Ta chọn I đmCB >= 1,4 I tt = 1,4 0,733= 1,03 (kA)
Theo bảng PL19/km)160 tài liệu [1] ta có thông số của áp tô mát từ 250A đến 1000A được cho trong bảng dưới đây:
Với Ilv = 197(A) ta chọn áp tô mát EA204-G với số cực là 4, dòng định mức là 200(A), điện áp định mức là 220(V), dòng sự cố là 18(kA).
Khi sử dụng dây trần, điện trở suất được xác định là x0 = 0,3 (Ω/km) Công thức tính điện trở của dây dẫn là Rđ = ρ f l, trong đó ρ là điện trở suất của vật liệu (Ωmm²/km), f là tiết diện của dây dẫn (mm²), và l là chiều dài dây dẫn (km) Ví dụ, với ρ = 0,03 và l = 50, ta có Rđ = 0,011 Ω/km.
Dòng ngắn mạch: In= Uđm
Ta chọn I đmCB >= 1,4 I tt = 1,4.0,733 = 1,03 (kA)
Theo bảng PL20/km)160 tài liệu [1] ta có thông số của áp tô mát từ 250A đến 1000A được cho trong bảng dưới đây:
Với Ilv = 452(A) ta chọn áp tô mát SA604-G với số cực là 4, dòng định mức là 500(A), điện áp định mức là 220(V), dòng sự cố là 45 (kA).
Để tính toán điện trở của dây dẫn, sử dụng công thức Rđ = ρ f l, trong đó ρ là điện trở suất của vật liệu (0,3 Ω/km), f là tiết diện của dây dẫn (mm²), và l là chiều dài dây dẫn (km) Với các giá trị cụ thể, điện trở của dây dẫn được tính là Rđ = 0,03 * 50 = 0,011 Ω/km.
Dòng ngắn mạch: In= Uđm
Ta chọn I đmCB >= 1,4 I tt = 1,4 0,733 = 1,03 (kA)
Theo bảng PL20/km)160 tài liệu [1] ta có thông số của áp tô mát từ 250A đến 1000A được cho trong bảng dưới đây:
Loại A SA40 SA40 SA40 SA60 SA60 SA80 SA80 SA100
Với Ilv = 462(A) ta chọn áp tô mát SA604-G với số cực là 4, dòng định mức là 500(A), điện áp định mức là 220(V), dòng sự cố là 45(kA).
3.2.3 Lựa chọn các thiết bị đóng cắt trong các phòng của từng tầng
Dựa vào bảng tính toán công suất bên trên ta chia công suất thành các nhóm nhỏ như sau:
- Phụ tải không điều hòa:
+ Nhóm phụ tải có công suất dưới 400W
Khi sử dụng dây trần, điện trở suất được xác định là x0 = 0,3 (Ω/km) Công thức tính điện trở của dây dẫn là Rđ = ρ f l, với ρ là điện trở suất của vật liệu (Ωmm²/km), f là tiết diện của dây dẫn (mm²) và l là chiều dài dây dẫn (km) Với các giá trị đã cho, điện trở của dây dẫn được tính là 0,094 Ω/km.
Dòng ngắn mạch: In= Uđm
Ta chọn I đmCB >= 1,4 I tt = 1,4 0,699= 0,98 (kA)
Theo bảng PL19/km)160 tài liệu [1] ta có thông số của áp tô mát từ 250A đến 1000A được cho trong bảng dưới đây:
Với Ilv = 2,14 (A) ta chọn áp tô mát EA52-G với số cực là 2, dòng định mức là 10(A), điện áp định mức là 220(V), dòng sự cố là 5(kA).
+ Nhóm phụ tải có công suất từ 400W - 800W
Sử dụng dây trần với điện trở suất x0=0,3 (Ω/km), điện trở của dây dẫn được tính theo công thức Rđ=ρ f l, trong đó ρ là điện trở suất của vật liệu (Ωmm²/km), f là tiết diện của dây dẫn (mm²) và l là chiều dài dây dẫn (km) Kết quả tính toán cho thấy Rđ=0,094 Ω/km.
Dòng ngắn mạch: In= Uđm
Ta chọn I đmCB >= 1,4 I tt = 1,4 0,699= 0,98 (kA)
Theo bảng PL19/km)160 tài liệu [1] ta có thông số của áp tô mát từ 250A đến 1000A được cho trong bảng dưới đây:
Với Ilv = 4,28 (A) ta chọn áp tô mát EA52-G với số cực là 2, dòng định mức là 10(A), điện áp định mức là 220(V), dòng sự cố là 5(kA).
+ Nhóm phụ tải có công suất trên 800W
Khi sử dụng dây cáp, điện trở của dây dẫn được tính bằng công thức Rđ = ρ f l, trong đó ρ là điện trở suất của vật liệu (Ωmm²/km), f là tiết diện của dây dẫn (mm²) và l là chiều dài dây dẫn (km) Với giá trị ρ = 0,3 (Ω/km) và f = 0,01 (mm²), điện trở của dây dẫn sẽ là Rđ = 0,004 (Ω/km).
Dòng ngắn mạch: In= Uđm
Ta chọn I đmCB >= 1,4 I tt = 1,4 0,733= 1,03 (kA)
Theo bảng PL19/km)160 tài liệu [1] ta có thông số của áp tô mát từ 250A đến 1000A được cho trong bảng dưới đây:
Với Ilv = 12,8 (A) ta chọn áp tô mát EA52-G với số cực là 2, dòng định mức là 15(A), điện áp định mức là 220(V), dòng sự cố là 5(kA).
Ta tính toán ngắn mạch cho 3 điều hòa
Để tính điện trở của dây dẫn sử dụng dây trần, ta áp dụng công thức Rđ = ρ f l, với ρ = 0,3 (Ω/km), f là tiết diện dây dẫn (mm²) và l là chiều dài dây dẫn (km) Kết quả cho thấy điện trở Rđ đạt 0,015 Ω/km.
Dòng ngắn mạch: In= Uđm
Ta chọn I đmCB >= 1,4 I tt = 1,4 0,732 = 1,025 (kA)
Theo bảng PL19/km)160 tài liệu [1] ta có thông số của áp tô mát từ 250A đến 1000A được cho trong bảng dưới đây:
Với Ilv = 19,25(A) ta chọn áp tô mát EA53-G với số cực là 3, dòng định mức là 40 (A), điện áp định mức là 220(V), dòng sự cố là 5(kA).
Ta chọn dòng định mức là 40 (A), vì đang tính chọn áp tô mát trung bình cho phụ tải điều hòa.
TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT - CHỐNG SÉT
Tính toán nối đất trung tính
Xác định điện trở Rđ theo quy phạm: với mạng điện có điện áp