Trong thời kỳ đất nước đang tiến hành công cuộc công nghiệp hoá hiện đại hoá thì tự động hoá là một ngành vô cùng quan trọng, một ngành mũi nhọn trong công nghiệp. Những giải pháp đó nhằm mục đích giảm giá thành và nâng cao chất lượng hệ thống. Sự ứng dụng rộng rãi các hệ thống mạng truyền thông công nghiệp, điện năng là một dạng năng lượng có nhiều ưu điểm như: dễ dàng chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác, mặt khác còn dễ dàng truyền tải, phân phối. Chính vì vậy điện năng được sử dụng rất rộng rãi trong các hoạt động ứng dụng và đời sống của con người
Chương 1: Xác định phụ tải tính tốn chung cư 1.1 Tính tốn phụ tải cho tịa nhà: - Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất phụ tải đơn vị diện tích sản xuất - Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất tiêu hao điện đơn vị sản phẩm - Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất đặt hệ số nhu cầu - Xác định phụ tải tính tốn theo hệ số cực đại Kmax cơng suất trung bình (theo số thiết bị dùng điện có hiệu quả) Phương pháp cho kết tương đối xác kể đến nhiều u tố ảnh hưởng số thiết bị nhóm chế độ làm việc thiết bị Do ta chọn phương pháp để xác định phụ tải tính toán cho nhà máy Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn: Hiện có nhiều phương pháp xác định phụ tải tính tốn, thơng thường những phương pháp đơn giản lại cho kết không thật xác, cịn muốn xác phương pháp tính tốn lại q phức tạp Do vậy tùy theo thời điểm giai đoạn thiết kế mà ta lựa chọn phương pháp tính cho phù hợp Dưới em xin đề cập số phương pháp xác định phụ tải tính tốn thường dùng nhất: 1.1.1 Xác định phụ tải theo công suất đặt hệ số nhu cầu n Ptt = Knc ∑ Pđi Cơng thức tính: i=1 Qtt = Ptt.Tg φ ; Trong đó: Ptt cơng suất tính tốn Knc hệ số nhu cầu (1-1) Stt = Ptt2 +Qtt2 = Ptt Cosφ (1-2) Nói cách gần đúng coi Pđ = Pđm Khi đó: n P Ptt = Knc i 1 đmi (1-3) Trong đó: Pđi: Công suất định mức thiết bị thứ i (KW) Pđmi: Công suất định mức thiết bị thứ i (KW) Ptt, Qtt, Stt: Công suất tác dụng, công suất phản kháng, cơng suất tồn phần tính tốn nhóm thiết bị (KW, KVAr, KVA) n: Số thiết bị nhóm Nếu hệ số cơng suất cos φ thiết bị nhóm khơng giống nhau, ta phải tính hệ số cơng suất trung bình theo cơng thức sau: Cosφ = P1 cos φ +P2 cos φ + +Pn cosφ n P1 +P2 + +Pn (1-4) Hệ số nhu cầu loại máy khác có sở tay Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo hệ số nhu cầu có ưu điểm đơn giản, thuận tiện Nhược điểm chủ yếu phương pháp kém xác Bởi hệ số nhu cầu Knc tra được sổ tay số liệu cố định cho trước, không phụ thuộc vào chế độ vận hành số thiết bị nhóm máy Nếu chế độ vận hành số thiết bị nhóm thay đởi nhiều kết tính phụ tải tính tốn theo hệ số nhu cầu sẽ khơng xác 1.1.2 Xác định phụ tải tính tốn theo suất phụ tải đơn vị diện tích Cơng thức tínhnhư sau: Ptt = P0.F Trong đó: P0: Suất phụ tải đơn vị diện tích sản xuất, (KW/m2) Trị số P0 tra sổ tay Trị số P0 từng loại phân xưởng kinh nghiệm vận hành thống kê lại mà có F: Diện tích sản xuất (m2) Phương pháp chỉ cho kết gần đúng có phụ tải phân bố đờng diện tích sản xuất, nên thường được dùng giai đoạn thiết kế sơ bộ, thiết kế chiếu sáng Nó cũng được dùng để tính phụ tải phân xưởng có mật độ máy móc sản xuất phân bố tương đối phân xưởng dèn dập, lắp ráp v.v 1.1.3 Xét tầng tòa nhà(Siêu thị thực phẩm): 1500 m2 có: - Phụ tải tính tốn tầng (siêu thị) xác định theo phương pháp Pt = P S t P0: suất phụ tải tầng St : diên tích tầng Chọn P0 = 85(W/m2) Phụ tải tầng Pt 1= P0 S t = 85.1500 = 127500 (W) = 127,5 (KW) Chọn Cosφ = 0,85 Ta có cơng suất phản kháng: Qt1 = Pt1 tagφ =79,05 (KVAr) Ta có cơng suất tồn phần tầng 1: ST1 = √ P2t + Q 2t =√ 127,52+ 79,05 = 150,02 (KVA) 1.1.4 Xác định văn phịng đại diện nước ngồi, tầng 2, 3, 4, - Mỗi tầng có diện tích : S = 1500 m2 - Phụ tải tính tốn tầng xác định theo phương pháp : Pt = P0 S t P0: suất phụ tải tầng St 2: diên tích tầng Chọn P0 = 85(W/m2) Phụ tải tầng là: Pt = P0 S t = 85.1500 = 127500 (W) = 127,5 (KW) Chọn Cosφ = 0,85 Ta có cơng suất phản kháng: Qt2 = Pt2 tagφ =79,05 (KVAr) Ta có cơng suất tồn phần tầng 2: ST2 = √ P2t + Q2t =√ 127,52+ 79,05 = 150,02 (KVA) Phụ tải tính tốn văn phịng là: Pvp = K dt n Pt = 0,53.4 127,5= 270,3 (KW) n: số tầng Pt2 : phụ tải tính tốn tầng Chọn Cosφ = 0,85 Ta có cơng suất phản kháng: Qvp = Pcc tagφ = 270,3.0,62 = 167,59 (KVAr) Ta có cơng suất tồn phần: Svp = √ P2vp +Q 2vp = √ 270,32 +167,59 = 318,04 (KVA) 1.1.5 Xác định phụ tải tính tốn cho chung cư có mức sống giả từ tầng đến tầng 15: - Công suất hộ gồm là: STT Tên thiết bị Số lượng Pđm 10 12 Quạt Bếp điện Điều hòa Bàn Nời cơm Tivi Máy giặt Máy sấy tóc Bóng downlight Bóng tuýp led Tủ lạnh 2 1 1 12 80W 1200W 1600W 950W 400W 40W 1240W 1000W 9W 40 80W Tổng phụ tải hộ PCH = K đt ∑ Ptbi = 0,85.8538 (W) = 7,257 (KW) Chọn Cosφ = 0,85 Kđt: hệ số đồng thời sử dụng thiết bị hộ chọn Kđt = 0,85 Ta có cơng suất phản kháng: Qth = Pth tagφ =7,257 0,62 = 4,49 (KVAr) Ta có cơng suất tồn phần: Stt = √ P2tt +Q 2tt =√ 7,257 2+ 4,49 = 8,53 (KVA) 1.1.6 Phụ tải tính tốn tầng chung cư Mỗi tầng chung cư gờm có hộ: - Phụ tải tầng được xác định theo công thức: P1T = Kđt ¿+ PHL) Kđt: hệ số đồng thời sử dụng thiết bị hộ chọn Kđt = 0,85 Tổng Phụ tải tầng là: ∑ PT = K đt n PCH Trong n: số hộ PCH : phụ tải tầng ∑ P1 T = K đt n PCH = 0,78.8 7,257 = 45,28 (KW) Chọn Cosφ = 0,85 Ta có cơng suất phản kháng tầng chung cư là: ∑ Q1 T = P1T tagφ = 45,28.0,62 = 28,08 (KVAr) Ta có cơng suất tồn phần tầng chung cư là: S1T = √ P21 T + Q21T =√ 45,282 +28,08 = 53,28 (KVA) phụ tải tính toán 10 tầng Pcc = K dt n P1T = 0,4.10 45,28 = 181,12 (KW) n: số tầng P1T: phụ tải tính tốn tầng Chọn Cosφ = 0,85 Ta có cơng suất phản kháng: Qcc = Pcc tagφ = 181,12.0,62 = 112,29 (KVAr) Ta có cơng suất tồn phần: Scc = √ P2cc +Q 2cc = √ 181,122+112,29 = 213,1 (KVA) 1.1.7 Phụ tải chiếu sáng hành lang cầu thang chung cư Tởng diện tích hộ là: 1800m2 200m2 lại hành lang cầu thang Hành lang cầu thang khu vực lại chỉ khu vực chỉ có thiết bị chiếu sáng nên phụ tải hành lang cầu thang được xác định theo công thức: PCS1 T = P0 S HLCT P0: suất chiếu sáng đơn vị diện tích S HLCT : diên tích hành lang Chọn P0 = 15(W/m2) Phụ tải chiếu sáng hành lang cầu thang tầng: PCS1 T = P0 S HLCT = 15 140 =2100(W) = 2,1 (KW) Phụ tải chiếu sáng hành lang cầu thang 10 tầng PCSHLCT =n PCS1 T n: số tầng PCS1 T : phụ tải tính tốn 10 tầng PCSHLCT =n PCS1 T = 10.2,1= 21 (KW) Chọn Cosφ = 0,85 Ta có cơng suất phản kháng chiếu sáng hành lang cầu thang: Q CSHLCT = PCSHLCT tagφ = 13,02 (KVAr) Ta có cơng suất tồn phần chiếu sáng: SCSHL = Kdt √ P 2CSHLCT +Q2CSHLCT = 0,65 √ 212+ 13,02 = 16,06 (KVA) 1.1.8 Xác định phụ tải cho thang máy, bơm sinh hoạt Theo đề tài chung cư có thiết bị dùng để phục vụ chung cho tòa chung cư Trong bao gờm thang máy máy bơm - Xác định phụ tải cho thang máy Trong chung cư có bao gờm thang máy với công suất thiết bị 20 kW, phụ tải thang máy đươc xác định theo công thức sau: P4 tm= Ptm = 4.20 = 80 (KW) Chọn Cosφ = 0,85 Ta có cơng suất phản kháng: Q4tm = P4tm tagφ = 80.0,62=49,6 (KVAr) Ta có cơng suất tồn phần thang máy là: S2tm = √ P24 tm +Q 24 tm=√ 802 +49,6 = 94,13 (KVA) - Xác phụ tải cho máy bơm sinh hoạt Trong chung cư có máy bơm với cơng suất thiết bị 22 kW, phụ tải máy bơm đươc xác định theo công thức sau: P3 mb= Pmb = 3.22= 66 (KW) Chọn Cosφ = 0,85 Ta có cơng suất phản kháng: Q mb = P3 mb.tagφ = 66.0,62=40,92 (KVAr) Ta có cơng suất toàn phần máy bơm là: S3 mb = √ P23 mb +Q 23 mb =√ 662 +40,92 = 77,66 (KVA) Tổng cơng suất tồn chung cư P∑ = Pt1 + P vp + Pcc + Ptm+ P mb+ P CSHLCT = 127,5+270,3+181,12+80+66+21 = 727,02 (KW) Chọn Cosφtb = 0,85 Ta có cơng suất phản kháng: Qtt = P∑ tagφtb =727,02 0,62 = 450,75 (KVAr) Ta có cơng suất tồn phần chung cư: Stt = Kpt √ P2tt +Q 2tt =1,1 √ 727,022+ 450,752 = 940,96 (KVA) kpt = 1,1 hệ số phát triển chung cư CHƯƠNG THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CHO CHUNG CƯ 2.1 Đặt vấn đề Mạng điện chung cư dùng để cấp phân phối điện cho chung cư phải đảm bảo yếu tối kinh tế kĩ thuật sau: Đơn giản, tiết kệm vốn đầu tư, thuận tiện vận hành sửa chữa, dễ dàng thực biện pháp bảo vệ tự động hóa, đảm bảo chất lượng điện giảm đến mức nhỏ tổn hao công suất phụ Sơ đờ nối dây có dạng bản: + Sơ đờ nối dây hình tia + Sơ đờ nối dây phân nhánh + Sơ đồ hỗn hợp Sơ đờ nối dây hình tia có ưu điểm việc nối dây đơn giản, rõ rang, độ tin cậy cao, dễ thực biện pháp tự động hóa, dễ vận hành, bảo quản, sửa chữa, có nhược điểm vốn đầu tư lớn 85 2.2 Chọn thiết kế sơ đồ cung cấp điện cho chung cư * Sơ đồ hình tia Ưu điểm: Việc nối dây đơn giản, độ tin cậy cao, dễ thực biện pháp bảo vệ tự động hóa, dễ vận hành, bảo quản sửa chữa Nhược điểm: Vốn đầu tư lớn Loại sơ đờ hình tia thường được dùng hộ loại I loại II I ttpx Itt K1 K K Stt (kVA) (A) 53,28 [I] S (mm ) (A) (A) 80,95 85,21 x 16 107 Chọn cho thiết bị máy bơm Ith = I lv max = [I] ≥ S mb √3 U dm = 77,66 = 117,99 (A) √3 0,38 I lv max 117,99 = = 124,2 (A) K K K 0,95.1 Tra bảng 4-24 sổ tay tra cứu lựa chọn thiết bị điện tác giả Ngô Hồng Quang NXB khoa học kỹ thuật, ta chọn cáp đồng hạ áp LENS chế tạo có thơng số kỹ tḥt sau: I ttpx Itt K1 K K Stt (kVA) (A) 77,66 124,2 Chọn cho thiết bị thang máy : [I] ≥ S tm √3 U dm S (mm ) (A) (A) 117,99 Ith = I lv max = [I] = 94,13 = 143,02 (A) √3 0,38 I lv max 143,02 = = 150,5 (A) K K K 0,95.1 x 25 138 Tra bảng 4-24 sổ tay tra cứu lựa chọn thiết bị điện tác giả Ngô Hồng Quang NXB khoa học kỹ thuật, ta chọn cáp đồng hạ áp LENS chế tạo có thơng số kỹ tḥt sau: Itt Stt (kVA) (A) 94,13 143,02 I ttpx K1 K K [I] S (mm ) (A) (A) 150,5 x 35 169 Chọn cho thiết bị cho chiếu sáng: Ith = I lv max = [I] ≥ S CSHL 16,06 = = 24,4 (A) √3 U dm √3 0,38 I lv max 24,4 = = 25,68 (A) K K K 0,95.1 Tra bảng 4-24 sổ tay tra cứu lựa chọn thiết bị điện tác giả Ngô Hồng Quang NXB khoa học kỹ thuật, ta chọn cáp đồng hạ áp LENS chế tạo có thơng số kỹ tḥt sau: Itt Stt (kVA) (A) 16,06 24,4 I ttpx K1 K K [I] S (mm2) (A) (A) 25,68 4x4 45 3.2.4 Chọn cáp từ tủ điện hộ chung cư I canho = P ch 7,257 = =12,97( A) √3 U cos ∅ √3 0,38 0,85 Tra bảng 9.10 sổ tay tra cứu lựa chọn thiết bị điện tác giả Ngô Hồng Quang, ta chọn cáp đờng hạ áp đặt ngồi trời LENS chế tạo có thơng số kĩ tḥt sau: Chọn cáp đồng hạ áp CU PVC (4 x 1,5 ), I CP=31 A Chọn aptomat đặt trạm BA để bảo vệ cáp tầng Với I canho =7,47 A , chọn Aptomat có I đ m=15 A 3.2.5 Chọn Aptomat cho tầng thiết bị Điều kiện chọn : UdmATM ≥ U dm = 0,38 (kV) IdmATM ≥ Ilvmax= S √ U đm Từ kết việc tính tốn chọn cáp đến tầng chung cư, ta thấy Ilvmax =Itt Chọn cho tầng chung cư I1T = I lv max = St1 √3 U dm = 150,02 = 227,93 (A) √3 0,38 Tra bảng b4.4 trang 283 thông số aptomat mitshubishi ( Nhật Bản ) chế tạo tính tốn tương tự ta có bảng kết Itt Mã hiệu ATM Iđm Uđm (A) (V) Tầng (A) Số cực Tầng 227,93 NV125-CW 250 440 Tâng 227,93 NV250-CW 125 440 3 tầng chung cư 80,95 NV250-CW 100 440 Máy bơm 117,99 NV125-CW 125 440 Thang máy 143,02 NV125-CW 150 440 Chiếu sáng 24,4 NF63-CW 40 440 3.2.6 Chọn tủ điện cho tầng chung cư a) Chọn tủ điện cho tầng Uđmtủ ≥ Uđmmang Iđmđầuvàotủ ≥ Itầng Từ điều kiện ta chọn tủ động lực loại hãng Pháp sản xuất, tủ vững cứng, đa chức năng, dễ tháo lắp linh hoạt với kích cỡ tùy thích khách hàng, được đặt tiện lợi láng xi măng Vì vậy ta lắp đạt ATM , tra sổ tay ta chọn 15 tủ điện cП62-8/1 cho 15 tầng với kích thước sau: Cao 580mm ; Rộng 700mm 3.2.7 Kinh tế - Vốn đầu tư ban đầu nhỏ - Chi phí vận hành hàng năm hợp lý - Tiết kiệm được kim loại mầu 3.2.8 Kỹ thuật - Đảm bảo liên tục cung cấp điện phù hợp với từng loại hộ tiêu thụ, đảm bảo chất lượng điện - Sơ đồ dây đơn giản, xử lý cố nhanh, xác Trong thực tế mặt kinh tế kỹ thuật mâu thuẫn Phương án tốt mặt kỹ thuật lại đắt mặt kinh tế ngược lại Do dó ta phải so sánh mặt kinh tế kỹ thuật để tìm phương án kinh tế phương án dung hoà yêu cầu 3.3 Tính chọn máy phát dự phịng Máy phát chỉ sử dụng để cấp điện cho phụ tải loại trường hợp MBA xảy cố Các phụ tải cần trường hợp khẩn