GIỚI THIỆU TỔNG QUAN
THỰC HIỆN
THUYẾT MINH
1 Tính toán nhu cầu phụ tải
2 Xác định sơ đồ cung cấp điện
2.1.Chọn vị trí đặt trạm biến áp
2.2.Lựa chọn các phương án (so sánh ít nhất 2 phương án)
-Sơ đồ mạng điện bên ngoài
-Sơ đồ mạng điện trong nhà
3 Chọn số lượng và công suất máy biến áp và chọn tiết diện dây dẫn 3.1.Chọn số lượng và công suất máy biến áp
3.2.Chọn tiết diện dây dẫn
4.2 Chọn thiết bị của trạm biến áp
4.3.Chọn thiết bị của tủ phân phối (thiết bị điều khiển, bảo vệ và đo lường v.v.)
4.4.Kiểm tra chế độ khởi động của các động cơ
5 Tính toán chế độ mạng điện
6 Thiết kế mạng điện của một căn hộ
6.1.Sơ đồ bố trí thiết bị gia dụng
6.2.Chọn thiết bị của mạng điện căn hộ
9 Phân tích kinh tế tài - chính
BẢN VẼ
1 Sơ đồ mạng điện cung cấp cho tòa nhà chung cư
2 Sơ đồ mặt bằng và mặt cắt trạm biến áp tiêu thụ
3 Sơ đồ mạng điện của một căn hộ
5 Các bảng số liệu tính toán
M c l c ục lục ục lục ĐỀ BÀI 2
2 Những yêu cầu chung trong thiết kế một dự án cung cấp điện: 5
1.TÍNH TOÁN NHU CẦU PHỤ TẢI 7
1.1 Xác định phụ tải sinh hoạt của tòa nhà chung cư 8
1.2 Xác định phụ tải động lực 11
2.XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN 15
Hình 2.1.sơ đồ nguyên lý mạng điện cung cấp cho chung cư 12 tầng 15
2.1 Chọn vị trí đặt trạm biến áp (TBA) 16
2.2.Lựa chọn các phương án (so sánh ít nhất 2 phương án) 17
3 CHỌN SỐ LƯỢNG VÀ CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP VÀ CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN; 22
3.1 Chọn tiết diện dây dẫn 22
3.2 Chọn công suất và số lượng máy biến áp 31
4.1 Tính toán ngắn mạch trong mạng điện hạ áp 38
4.2 Chọn thiết bị của trạm biến áp 41
4.3 Chọn thiết bị của tủ phân phối phía hạ áp 41
4.4 Kiểm tra chế độ khởi động của động cơ 47
5 TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ MẠNG ĐIỆN 48
5.1 Tổn thất điện điện áp 48
5.2 Tổn thất công suất-tổn thất điện năng 49
6.THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CỦA MỘT CĂN HỘ 51
9 PHÂN TÍCH KINH TẾ TÀI CHÍNH 61
Sơ đồ mạng điện cung cấp cho tòa nhà chung cư 65
Sơ đồ mặt bằng và mặt cắt trạm biến áp tiêu thụ 66
Sơ đồ mạng điện căn hộ 67
Bảng số liệu tính toán 68
Trong các đô thị lớn,do có tốc độ đô thị hoá cao,dân số ở đây ngày một tăng nhanh,các công trình giao thông đòi hỏi ngày càng mở rông diện tích đất đô thị ngày càng bị thu hẹp.Vì vậy việc phát triển nhà ở chung cư là một khuynh hướng tất yếu để giải quyết gánh nặng nhà ở cho người dân.
Những yêu cầu chung trong thiết kế một dự án cung cấp điện :
Thiết kế hệ thống cung cấp điện như một tổng thể và lựa chọn các phần tử của hệ thống sao cho các phần tử này đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật,vận hành an toàn và kinh tế.Trong đó mục tiêu chính là đảm bảo cho hộ tiêu thụ luôn đầy đủ điện năng với chất lượng cao.
Trong quá trình thiết kế điện một phuơng án được cho là tối ưu khi nó thoả mãn các yêu cầu sau:
Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện tuỳ theo mức độ tính chất phụ tải
Chi phí vận hành hang năm thấp
Đảm bảo an toàn cho người dung và thiết bị.
Thuận tiện cho việc bảo dưỡng và sửa chữa Đảm bảo chất lượng điện,nhất là đảm bảo độ lệch và dao động điện áp nhỏ nhất và nằm trong giới hạn cho phép so với điện áp định mức.
Ngoài ra khi thiết kế cũng cần phải chú ý đến các yêu cầu phát triển trong tương lai,giảm ngắn thời gian thi công lắp đặt và tính mỹ quan của công trình.
Dưới đây chúng tôi xin đưa ra một dự án cung cấp điện cho một chung cư 12 tầng với đầy đủ các tiêu chuẩn cho phép về kinh tế và kĩ thuật.Trình tự tiến hành dự án như sau:
1.Tính toán nhu cầu phụ tải
2Xác định sơ đồ cung cấp điện
2.1.Chọn vị trí đặt trạm biến áp
2.2.Lựa chọn các phương án (so sánh ít nhất 2 phương án)
-Sơ đồ mạng điện bên ngoài
-Sơ đồ mạng điện trong nhà
3 Chọn số lượng và công suất máy biến áp và chọn tiết diện dây dẫn 3.1.Chọn số lượng và công suất máy biến áp
3.2.Chọn tiết diện dây dẫn
4.2 Chọn thiết bị của trạm biến áp
4.3.Chọn thiết bị của tủ phân phối (thiết bị điều khiển, bảo vệ và đo lường v.v.)
4.4.Kiểm tra chế độ khởi động của các động cơ
5 Tính toán chế độ mạng điện
6 Thiết kế mạng điện của một căn hộ
6.1.Sơ đồ bố trí thiết bị gia dụng
6.2.Chọn thiết bị của mạng điện căn hộ
9 Phân tích kinh tế tài - chính
1.Sơ đồ mạng điện cung cấp cho tòa nhà chung cư
2.Sơ đồ mặt bằng và mặt cắt trạm biến áp tiêu thụ
3.Sơ đồ mạng điện của một căn hộ
5.Các bảng số liệu tính toán
1.TÍNH TOÁN NHU CẦU PHỤ TẢI
Hình1.1 Sơ đồ mặt bằng của một tầng của chung cư
1-Tủ phân phối của tầng
M 1 -Căn hộ có diện tích 70 m 2
M 2 -Căn hộ có diện tích 100 m 2
M 3 -Căn hộ có diện tích 120 m 2
Phụ tải của các chung cư bao gồm 2 thành phần cơ bản là phụ tải sinh hoạt (bao gồm cả chiếu sang) và phụ tải động lực Phụ tải sinh hoạt thường chiếm tỷ lệ phần lớn hơn so với phụ tải động lực.
Bảng 1.1 Số liệu thiết kế ban đầu
Số hộ/tầng, nh ứng với diện tích m 2 /hộ
Số lượng và công suất thang máy, kW
Bảng 1.2.Số lượng và công suất máy bơm
Số hộ/tầng là: nh.t = 2 + 4 + 2 = 8.
Tổng số căn hộ: Nhộ = ntầng.nh.t = 12.8 = 96 hộ
1.1 Xác định phụ tải sinh hoạt của tòa nhà chung cư
Trước hết cần xác định mô hình dự báo phụ tải: Coi năm cơ sở là năm hiện tại t0 = 0, áp dụng mô hình (1.22) dạng:
P0-phụ tải năm cơ sở t0; a-suất tăng phụ tải hàng năm,
Phụ tải tính toán sẽ là phụ tải cực đại ở năm cuối của chu kỳ thiết kế.Suất phụ tải của mỗi hộ gia đình ở mỗi năm của chu kỳ thiết kế được tính như sau:
Tính toán tương tự cho các năm khác,kết quả được ghi trong bảng sau :
Bảng 1.4Suất tăng phụ tải hàng năm
Phụ tải sinh hoạt cua chung cư phụ thuộc vào mức độ trang bị các thiết bị gia dụng, phụ tải của các căn hộ được phân thành các loại: loại có trang bị cao, loại trung bình và loại trang bị thấp Tuy nhiên, do thành phần phụ tải điện dùng trong nấu bếp thường chiếm tỷ trong lớn trong cơ cấu phụ tải hộ gia
Số lượng và công suất máy bơm, kW Cấp nước sinh hoạt Thoát Bể bơi Cứu hỏa
2x16+3x5,6+4x1,2 2x5,5 2x4,5 20+16 đình, nên để tiện cho việc tính toán phụ tải, người ta phân biệt các căn hộ chủ yếu theo sự trang bị ở nhà bếp Dưới góc độ này có thể phân loại căn hộ: dùng bếp nấu bằng điện, dùng bếp nấu bằng gas và dùng bếp hỗn hợp (vừa dùng gas vừa dùng điện)
Phụ tải sinh hoạt trong chung cư được xác định theo biểu thức:
N sh cc dt 0 i hi cc dt 0 1 h1 2 h 2 3 h3 i 1
P0- suất tiêu thụ trung bình của mỗi căn hộ,xác định theo bảng 10.pl
P0 = 1,83 kW/hộ : suất tiêu thụ trung bình của hộ gia đình có sử dụng bếp gas; N- số căn hộ có cùng diện tích; ni- số lượng căn hộ loại i (có diện tích như nhau); n1-số căn hộ 70 m 2 là 12.2 = 24 hộ; n2-số căn hộ 100 m 2 là 12.4 = 48 hộ; n3-số căn hộ 120 m 2 là 12.2 = 24 hộ; khi- hệ số hiệu chỉnh đối với căn hộ loại i có diện tích trên giá trị tiêu chuẩn Ftc tăng thêm (tăng thêm 1% cho mỗi m 2 quá tiêu chuẩn); khi = 1 + (Fi – Ftc).0,01
Fi- diện tích căn hộ loại i, m 2 ; kcc- hệ số tính đến phụ tải chiếu sáng chung trong tòa nhà (lấy bằng 5%, tức kcc = 1,05); kđt- hệ số đồng thời, phụ thuộc vào số căn hộ, lấy theo bảng 1.pl;
Vì thiết kế cung cấp điện cho một khu chung cư thuộc khu vực nội thành của một thành phố lớn nên theo bảng 10.pl Suất phụ tải sinh hoạt thành phố, kW/hộ ta có:
Bảng 10.pl ứng với nội thành thành phố lớn
Loại thành phố Chỉ tiêu m 2 /hộ
Suất phụ tải kW/hộ có bếp gas có sử dụng bếp điện
-Suất tiêu thụ trung bình của hộ gia đình sử dụng bếp gas là
-Diện tích tiêu chuẩn: Ftc = 70 m 2
Bảng 1.pl.Hệ số đồng thời của phụ tải phụ thuộc vào số hộ gia đình
Hệ số đồng thời phụ thuộc vào số hộ gia đình
Gas 1 0,72 0,55 0,47 0,41 0,37 0,35 0,33 0,31 0,29 0,29 Áp dụng phương pháp nội suy lagrange như sau:
N sh cc dt 0 i hi cc dt 0 1 h1 2 h 2 3 h3 i 1
P0 = 1,83 kW/hộ n1 = 24 n2 = 48 n3 = 24 Ứng với 70 m 2 thì có kh = 1
Tính toán riêng cho mỗi tầng:
Hệ số đồng thời ứng với 8 hộ ta áp dụng nội suy lagrange :
Công suất tính toán của mỗi tầng.
Bảng 9.pl.Hệ số công suất của các hộ dung điện
Hộ tiêu thụ điện cos tg
Hộ gia đình có sử dụng bếp điện
Hộ gia đình dung bếp gas
Cac thiết bị động lực (máy bơm,quạt hút bụi,vv )
Theo bảng 9.pl ta có:
Hệ số công suất cossh= 0,96 (tgsh= 0,29 )
Qtầng = Ptầng.tgsh= 9,935.0,29 = 2,88kVAr;
1.2 Xác định phụ tải động lực
Phụ tải động lực trong các khu nhà chung cư bao gồm phụ tải của các thiết bị dịch vụ và vệ sinh kỹ thuật như máy bơm nước,thang máy, máy quạt, thông thoáng….Phụ tải tính toán của các thiết bị động lực của khu chung cư được xác định theo biểu thức:
Pđl = knc.đl(Рtm + Pvs.kt) Trong đó:
Pđl- công suất tính toán của phụ tải động lực, kW; knc.đl- hệ số nhu cầu của phụ tải động lực, thường lấy bằng 0,9;
Ptm - công suất tính toán của các thang máy; vs.kt
P - công suất tính toán của thiết bị vệ sinh - kỹ thuật;
Công suất tính toán của trạm bơm:
Bảng 1.5 số liệu kỹ thuật bơm
STT Chức năng Số lượng Công suất (kW) Tổng
P nb- tổng số bơm sử dụng knc: Hệ số nhu cầu của các thiết bị vệ sinh kỹ thuật (bơm), được xác định theo bảng 3.pl;
Tổng số máy bơm là 15, chia làm 4 nhóm;
Tiếp tục dùng nội suy lagrange ta có :
Bảng 1.6 Hệ số nhu cầu vệ sinh
Số lượng động cơ Knc.vs
+ Nhóm 1 Cấp nước sinh hoạt(có 9 máy bơm):
Pbơm 1 = knc1 Pbom.i.ni = 0,75.(2.16+3.5,6+4.1,2) = 40,2 kW
+ Nhóm 2 Thoát nước(có 2 máy bơm):
Pbơm 2 = knc2 Pbom.i.ni = 1.2.5,5 = 11 kW
Pbơm 3 = knc3 Pbom.i.ni = 1.2.4,5 = 9 kW
Pbơm 4 = knc4 Pbom.i.ni = 1.(20 + 16) = 36 kW
Tổng hợp kết quả tính toán ta có bảng sau:
Bảng 1.7 Công suất cua bơm
Tổng hợp 4 nhóm này ta sẽ có phụ tải tính toán của trạm bơm:
Ta có số nhóm máy bơm là n = 4 vậy tra bảng 4.pl có knc = 0,8
Công suất tính toán của thang máy:
Công suất tính toán của thang máy được xác định theo biểu thức: ct i n tm nc.tm tm
Trong đó: knc.tm- hệ số nhu cầu của thang máy, xác định theo bảng 2.pl; nct- số lượng thang máy;
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 phải quy về chế độ làm việc dài hạn theo biểu thức: tm n.tm
Pn.tm- công suất định mức của động cơ thang máy, kW;
- hệ số tiếp điện của thang máy (chọn = 0,6);
Chung cư có 1 thang máy nhỏ và 1 thang máy lớn Công suất định mức tương ứng là: 7,5 và 16.
Công suất tính toán của thang máy:
Trong đó: knc.tm: Xác định theo bảng 2.pl (phụ lục): ứng với 5 thang máy; nhà 12 tầng knc.tm = 0,65
Theo bảng 4.pl Giá trị hệ số nhu cầu phụ thuộc vào số nhóm tải Ở đây chúng ta có 2 nhóm tải, mạng hạ áp knc.đl = 0,9
Pđl = knc.đl(Рtm + Pvs.kt) =knc.đl.(Ptm + Pbơm ) = 0,9.(36,503 + 118,278) = 139,303 kW;
Tra bảng 9.pl ta có đối với các thiết bị động lực như: máy bơm, máy hút bụi… thì cosφ = 0,8 Với thang máy cosφ = 0,65 bom tm tb bom tm
Chiếu sáng trong chung cư bao gồm chiếu sáng trong nhà và chiếu sáng ngoài trời.
Chiếu sáng trong nhà đã được tính toán gộp vào phần tính toán phụ tải sinh hoạt, đã có nhân với hệ số kcc (lấy bằng 5% tổng công suất sinh hoạt).
