Phương pháp xác định phủ tải tính toán Khi thiết kế cung cấp điện cho một công trình nào đó thì nhiệm vụ đầu tiên là xác địnhphụ tải điện của nó.. Xác định phụ tải tính toán sinh hoạt tò
Trang 1BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN
-
-ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN TÒA NO2
MELODY LINH ĐÀM CHUYÊN ĐỀ: THÍ NGHIỆM ĐỊNH KỲ
MÁY BIẾN ÁP PHÂN PHỐI
Giáo viên hướng dẫn : TS LÊ XUÂN SANH
Sinh viên thực hiện : DƯƠNG TUẤN NGHĨA
Hà Nội, tháng 1 năm 2025
Trang 2BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN
-
-ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN TÒA NO2
MELODY LINH ĐÀM CHUYÊN ĐỀ: THÍ NGHIỆM ĐỊNH KỲ
MÁY BIẾN ÁP PHÂN PHỐI
Giáo viên hướng dẫn : TS LÊ XUÂN SANH
Sinh viên thực hiện : DƯƠNG TUẤN NGHĨA
Hà Nội, tháng 1 năm 2025
Trang 5TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do – Hạnh phúc KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
I Thông tin chung
Họ và tên người hướng dẫn: Lê Xuân Sanh
Đơn vị công tác: Khoa Kĩ thuật điện
Học hàm, học vị: Tiến sĩ
Họ và tên sinh viên: Dương Tuấn Nghĩa Ngày sinh: 10/11/2002
Mã sinh viên: 20810170384 Lớp: D15DCN&D2
Tên đề tài: Thiết kế cung cấp điện tòa NO2 chung cư Melody Linh Đàm
Chuyên đề: Thí nghiệm định kì máy biến áp phân phối
III Nhận xét tinh thần và thái độ làm việc của sinh viên
Sinh viên có tinh thần và thái độ làm việc tốt, nghiêm túc và chịu khó
IV Đề nghị
Được báo cáo: ☒
Không được báo cáo:
Hà nội, ngày 6 tháng 01 năm 2025
Giáo viên hướng dẫn
Lê Xuân Sanh
Trang 6TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do – Hạnh phúc KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN
NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG CHẤM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
I Kết quả thực hiện và báo cáo trước hội đồng của sinh viên:
II GVHD xác nhận sau chỉnh sửa (nếu có)
Trang 7LỜI CAM ĐOAN
Tôi sinh viên Dương Tuấn Nghĩa, cam đoan những nội dung trong đồ án này là do tôithực hiện dưới sự hướng dẫn của TS Lê Xuân Sanh Các số liệu và kết quả trong đồ án làtrung thực và chưa được công bố trong các công trình khác Các tham khảo trong đồ án đềuđược trích dẫn rõ ràng tên tác giả, tên công trình, thời gian và nơi công bố Nếu không đúngnhư đã nêu trên, tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm về đồ án của mình
Hà Nội, ngày … tháng … năm 2025 Người cam đoan
Dương Tuấn Nghĩa
Trang 8LỜI CẢM ƠNĐầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy Lê Xuân Sanh, người đã tận
tình hướng dẫn và hỗ trợ em trong suốt quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp này Sự chỉ bảo của thầy không chỉ giúp em hoàn thiện đồ án mà còn là nguồn cảm hứng lớn trong hành trình học tập và phát triển nghề nghiệp
Em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám hiệu, các thầy cô trong Khoa
kỹ thuật điện , Trường đại học Điện Lực , đã tận tình giảng dạy và tạo điều kiện cho em hoàn thành khóa học một cách tốt nhất
Đồng thời, em xin gửi lời cảm ơn đến những người bạn đã luôn giúp đỡ và chia sẻ khó khăn cùng em trong suốt thời gian thực hiện đồ án
Mặc dù đã rất cố gắng, nhưng đồ án chắc chắn vẫn không tránh khỏi những thiếu sót
Em rất mong nhận được sự góp ý từ thầy cô và các bạn để hoàn thiện hơn trong tương lai
Hà Nội, ngày tháng năm … Sinh viên thực hiện
Dương Tuấn Nghĩa
Trang 9MỤC LỤC
PHẦN 1: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN TÒA NO2 MELODY LINH ĐÀM 1
CHƯƠNG 1 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 1
1.1 Giới thiệu về công trình thiết kế 1
1.1.1 Vị trí địa lí 2
1.1.2 Quy mô dư án và công trình thiết kế 2
1.2 Phương pháp xác định phủ tải tính toán 4
1.2.1 Xác định phụ tải tính toán căn hộ 5
1.2.2 Xác định phụ tải tính toán các tầng 5
1.2.3 Xác định phụ tải tính toán sinh hoạt tòa nhà 5
1.2.4 Thang máy 6
1.2.5 Trạm bơm 6
1.2.6 Phụ tải động lực tầng hầm và tầng thương mại 7
1.2.7 Phụ tải chiếu sáng 7
1.2.8 Phụ tải thông thoáng làm mát 7
1.3 Tính toán các loại phụ tải của tòa nhà 7
1.3.1 Phụ tải sinh hoạt 7
1.3.2 Xác định phụ tải tính toán căn hộ 9
1.3.3 Xác định phụ tải tính toán các tầng 9
1.3.4 Xác định phụ tải sinh hoạt tòa nhà 10
1.3.5 Thang máy 10
1.3.6 Trạm bơm 10
1.3.7 Phụ tải tầng hầm 1, 2, 3 và tầng 1, 2 12
1.3.8 Phụ tải chiếu sáng 12
1.3.9 Phụ tải thông gió làm mát 13
1.3.10 Tổng hợp phụ tải cả tòa nhà 14
1.4 Bù công suất phản kháng 16
1.5 Kết luận chương 17
CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CẤP NGUỒN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 18
2.1 Lựa chọn phương án cấp nguồn và trạm biến áp 18
2.1.1 Xác định nguồn trung áp 19
2.1.2 Đề xuất các phương án cấp điện 19
2.2 Lựa chọn công suất và số lượng máy biến áp, máy phát điện 20
2.2.1 Phương án sử dụng 2 MBA 2000kVA 21
2.2.3 Tính toán chọn máy phát điện 24
Trang 102.3 Xây dựng sơ đồ nguyên lý và lưạ chọn dây dẫn phía trung áp 25
2.3.1 Sơ bộ về các loại trạm 25
2.3.2 Xác định dây dẫn (cáp) từ nguồn đến trạm biến áp 26
2.3.3 Xây dựng sơ đồ nguyên lý trạm biến áp 26
2.3.4 Thiết kế hệ thống nối đất 27
2.4 Kết luận chương 30
CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY VÀ CẤP ĐIỆN 31
3.1 Giới thiệu chung 31
3.2 Xác định phương án cáp điện phía hạ áp 31
3.2.1 Chọn dây dẫn từ tủ phân phối hạ áp tới tủ phân phối các tầng 31
3.2.2 Tính toán quy dẫn các phương án đã chọn 36
3.3 Tính toán lựa chọn dây dẫn, cáp cho các mạch 40
3.3.1 Chọn dây dẫn từ tủ phân phối tầng tới các căn hộ 40
3.3.2 Chọn dây dẫn đến tầng thương mại 1, 2 41
3.3.3 Chọn cáp cho mạng điện thang máy (Sơ đồ nguyên lý hình 3,3) 42
3.3.4 Chọn cáp cho hệ thống thông gió (Sơ đồ nguyên lý hình 3,3) 43
3.3.5 Chọn cáp cho trạm bơm (Sơ đồ nguyên lý hình 3,3) 44
3.3.6 Chọn cáp cho chiếu sáng ưu tiên và tầng hầm 44
3.3.7 Tính toán chọn thanh dẫn busway và dây dẫn cho MBA và TPP 45
3.4 Kết luận chương 47
CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH CHỌN THIẾT BỊ 48
4.1 Tính toán ngắn mạch 48
4.1.1 Khái niệm chung 48
4.1.2 Mục đích của tính toán ngắn mạch 48
4.1.3 Chọn và tính toán các điểm ngắn mạch 48
4.2 Chọn thiết bị phía trung áp 54
4.2.1 Chọn tủ đóng cắt trung áp 54
4,2,2, Chống sét van 55
4.3 Chọn thiết bị phía hạ áp 55
4.3.1 Chọn thanh cái 55
4.3.2 Chọn máy biến dòng 56
4.3.3 Chọn aptomat tổng và aptomat nhánh tại TBA 57
4.4 Chọn tủ ATS cho mạch ưu tiên 61
4.6 Kết luận chương 62
CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CĂN HỘ ĐIỂN HÌNH 63
Trang 115.1 Thiết kế cung cấp điện cho tầng điển hình 63
5.1.1 Tính chọn dây dẫn 63
5.1.2 Chọn thiết bị đóng cắt 63
5.2 Thiết kế cung cấp điện cho căm hộ điển hình 64
5.2.1 Tính toán chọn dây 64
5.2.2 Chọn thiết bị đóng cắt 66
5.3 Kết luận chương 66
PHẦN 2: CHUYÊN ĐỀ THÍ NGHIỆM ĐỊNH KỲ MBA PHÂN PHỐI 67
CHƯƠNG 6: QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM 67
6.1 Mục đích và ý nghĩa việc thí nghiệm 67
6.1.1 Giới thiệu về máy biến áp phân phối 67
6.1.2 Tầm quan trọng của thí nghiệm định kỳ máy biến áp phân phối 67
6.1.3 Lịch trình thí nghiệm định kỳ máy biến áp phân phối 68
6.2 Các hạng múc cần thiết trước khi đưa một máy biến áp vào vận hành 68
6.2.1 Kiểm tra trước khi vận hành 68
6,2,2, Kiểm tra trước khi đóng điện: 69
6.2.3 Kiểm tra sau khi đóng điện: 69
6.2.4 Vận hành máy biến áp 69
6.3 Quy trình thí nghiệm định kỳ máy biến áp 71
6.3.1 Các nội quy chung 71
6.3.2 Các yêu cầu thí nghiệm điện môi 71
6.3.3 Thí nghiệm đo điện trở một chiều 72
6.3.4 Quy đổi giá trị điện trở đo 74
6.3.5 Đánh giá kết quả 74
6.3.6 Thí nghiệm đo tỷ số biến đổi 75
6.3.7 Thí nghiệm đo tổn thất không tải và dòng điện không tải 76
6.3.8 Thí nghiệm không tải máy biến áp ba pha 77
6.3.9 Thí nghiệm không tải ở điện áp thấp 78
6.3.10 Trình tự thí nghiệm 80
6.4 Kết luận chương 83
TÀI LIỆU THAM KHẢO 84
Trang 13DANH MỤC BẢNG BIỂU
BẢNG 1.1: BẢNG THỐNG KÊ SỐ LƯỢNG CĂN HỘ 4
BẢNG 1.2: HỆ SỐ YÊU CẦU THEO SỐ TẦNG VÀ SỐ LƯỢNG THANG MÁY 6
BẢNG 1.3: BẢNG CÔNG SUẤT TÍNH TOÁN CĂN HỘ 7
BẢNG 1.4: BẢNG TÍNH TOÁN CÔNG SUẤT CĂN HỘ 9
BẢNG 1.5: SỐ LIỆU KỸ THUẬT MÁY BƠM 11
BẢNG 1.6: CÔNG SUẤT TÍNH TOÁN PHỤ TẢI TẦNG HẦM VÀ TẦNG 1,2 12
BẢNG 1.7: CÔNG SUẤT CHIẾU SÁNG CÔNG CỘNG TRONG TÒA NHÀ 12
BẢNG 1.8: THÔNG SỐ SFG8G-6 13
BẢNG 1.9: CÔNG SUẤT TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ƯU TIÊN 14
BẢNG 1.10: PHỤ TẢI KHÔNG ƯU TIÊN 15
BẢNG 1.11: THÔNG SỐ TỦ TỤ BÙ 17
BẢNG 2.1: THÔNG SỐ MÁY BIẾN ÁP 21
BẢNG 2.2: THỐNG KÊ PHƯƠNG ÁN CHỌN MBA 24
BẢNG 2.3: SO SÁNH CÁC CHỈ TIÊU 2 PHƯƠNG ÁN CHỌN MBA 24
BẢNG 2.4: THÔNG SỐ MÁY PHÁT 25
BẢNG 2.5: THÔNG SỐ CÁP XLPE 26
BẢNG 3.1: BẢNG CHỌN DÂY PHƯƠNG ÁN 1 33
BẢNG 3.2: BẢNG CHỌN DÂY PHƯƠNG ÁN 2 35
BẢNG 3.3: TÍNH TOÁN CHI PHÍ CHO PHƯƠNG ÁN 1 37
BẢNG 3.4: TÍNH TOÁN CHI PHÍ CHO PHƯƠNG ÁN 2 39
BẢNG 3.5: SO SÁNH 2 PHƯƠNG ÁN 40
BẢNG 3.1: BẢNG CHỌN BUSWAY 46
BẢNG 3.2: BẢNG TIẾT DIỆN NHỎ NHẤT CHO PHÉP CỦA DÂY PE 47
BẢNG 4.1: CÁC ĐIỂM NGẮN MẠCH 48
BẢNG 4.2: CÁC ĐIỂM NGẮN MẠCH PHÍA ƯU TIÊN 53
BẢNG 4.3: CÁC ĐIỂM NGẮN MẠCH TẠI CÁC TẦNG CĂN HỘ 53
BẢNG 4.4: THÔNG SỐ CHỐNG SÉT VAN 3EG4 55
BẢNG 4.5: THÔNG SỐ THANH CÁI TỦ HẠ ÁP 56
Trang 14BẢNG 4.6: THÔNG SỐ THANH CÁI TSC 56
BẢNG 4.7: THÔNG SỐ BIẾN DÒNG EMIC 3000/5A 56
BẢNG 4.8: THÔNG SỐ BIẾN DÒNG EMIC 2000/5A 57
BẢNG 4.9: THÔNG SỐ BIẾN DÒNG EMIC 4000/5A 57
BẢNG 4.10: THÔNG SỐ ACB-EMAX2 57
BẢNG 4.11: THÔNG SỐ ACB-EMAX2 58
BẢNG 4.12: THÔNG SỐ ACB-EMAX2,2 59
BẢNG 4.13: THÔNG SỐ MCCB 59
BẢNG 4.14: THÔNG SỐ MCCB 59
BẢNG 4.15: THÔNG SỐ MCCB 59
BẢNG 4.16: THÔNG SỐ MCCB 60
BẢNG 4.17: THÔNG SỐ MCCB-A1N 60
BẢNG 4.18: THÔNG SỐ MCCB-A1B 60
BẢNG 4.19: THÔNG SỐ ACB – E4,2S 61
BẢNG 4.20: THÔNG SỐ MCCB-T5N 61
BẢNG 4.21: THÔNG SỐ TỦ OSS650 61
BẢNG 5.1: CHỌN DÂY CẤP ĐIỆN CHO TỪNG CĂN HỘ 63
BẢNG 5.2: CHỌN THIẾT BỊ BẢO VỆ CHO LỘ DÂY CẤP ĐIỆN CHO TỪNG CĂN HỘ 64
BẢNG 5.3: PHỤ LỤC LỰA CHỌN TIẾT DIỆN DÂY THEO CÔNG SUẤT 65
BẢNG 5.4: CHỌN DÂY CHO CĂN HỘ ĐIỂN HÌNH 65
BẢNG 5.5: CHỌN THIẾT BỊ ĐÓNG CẮT CHO CÁC THIẾT BỊ TRONG CĂN HỘ ĐIỂN HÌNH.66 BẢNG 6.1 TRÌNH TỰ ĐO ĐIỆN TRỞ CÁCH ĐIỆN CUỘN DÂY MÁY BIẾN ÁP 81
BẢNG 6.2: CÁC GIÁ TRỊ ĐIỆN TRỞ CÁCH ĐIỆN NHỎ NHẤT CHO PHÉP CỦA MBA 82
BẢNG 6.3 HỆ SỐ QUY ĐỔI ĐIỆN TRỞ CÁCH ĐIỆN K1 THEO NHIỆT ĐỘ 82
Trang 15DANH MỤC HÌNH ẢNH
HÌNH 1.1: CHUNG CƯ HANOI MELODY RESIDENCES 1
HÌNH 1.2 VỊ TRÍ ĐỊA LÍ CỦA HANOI MELODY RESIDENCES 2
HÌNH 1.3 MẶT BẰNG NO2 3
HÌNH 2.1: SƠ ĐỒ CÁC PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN 19
HÌNH 2.2: SƠ ĐỒ SỬ DỤNG 2 MBA VÀ 3 MBA 21
HÌNH 2.3: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ TRẠM BIẾN ÁP 2000 KVA 27
HÌNH 2.4: SƠ ĐỒ NỐI ĐẤT TBA 28
HÌNH 3.1 SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN PHƯƠNG ÁN 1 VÀ PHƯƠNG ÁN 2 32
HÌNH 3.1: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CẤP ĐIỆN TỪ TPP TẦNG ĐẾN CĂN HỘ 41
HÌNH 3.2 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CẤP ĐIỆN TỚI CÁC PHỤ TẢI ƯU TIÊN 43
HÌNH 4.1: SƠ ĐỒ CÁC ĐIỂM NGẮN MẠCH 49
HÌNH 4.2: SƠ ĐỒ NGẮN MẠCH THAY THẾ RÚT GỌN 49
HÌNH 4.3: TỦ RMU 24KV 55
HÌNH 4.4: SƠ ĐỒ VỊ TRÍ ĐẶT APTOMAT 58
HÌNH 5.1: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CẤP ĐIỆN TỪ TPP ĐẾN CÁC CĂN HỘ 64
HÌNH 5.2: SƠ ĐỒ 1 SỢI CĂN HỘ ĐIỂN HÌNH 66
HÌNH 6.1: BẢN VẼ MÁY BIẾN ÁP 3PHA CỦA CTY THIBIDI 67
HÌNH 6.2 SƠ ĐỒ ĐẤU NỐI THỰC TẾ ĐỂ ĐO ĐIỆN TRỞ NHỎ 73
HÌNH 6.3 SƠ ĐỒ ĐẤU NỐI THỰC TẾ ĐỂ ĐO ĐIỆN TRỞ 73
HÌNH 6.4 ĐO TỈ SỐ BIẾN MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA 75
HÌNH 6.6: TỔN THẤT KHÔNG TẢI MBA MỘT PHA KHÔNG DÙNG MBA ĐO LƯỜNG 77
HÌNH 6.7 : TỔN THẤT KHÔNG TẢI MBA MỘT PHA DÙNG MBA ĐO LƯỜNG 77
HÌNH 6.8 ĐẤU NỐI MÁY BIẾN ÁP BA PHA CHO TỔN THẤT KHÔNG TẢI 78
HÌNH 6.9 ĐO TỔN HAO VÀ DÒNG KHÔNG TẢI MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA 79
HÌNH 6.10: SƠ ĐỒ KHÔNG TẢI MBA BA PHA BẰNG NGUỒN MỘT PHA ĐIỆN ÁP THẤP 79
Trang 16PHẦN 1: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN TÒA NO2 MELODY LINH ĐÀM CHƯƠNG 1 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG
1.1 Giới thiệu về công trình thiết kế
Hình 1.1: Chung cư Hanoi Melody ResidencesHanoi Melody Residences là dự án căn hộ cao cấp tọa lạc tại lô đất PT1 – PT2 Khu đôthị mới Linh Đàm, phường Hoàng Liệt, quận Hoàng Mai, Hà Nội Dự án này thuộc Tậpđoàn Hưng Thịnh, một trong những nhà phát triển bất động sản hàng đầu tại Việt Nam.Hanoi Melody Residences được trang bị nhiều hệ thống tiện ích hiện đại, phục vụ nhucầu sinh hoạt, vui chơi, giải trí của cư dân:
- Bể bơi ngoài trời rộng 834m² với quầy bar và khu tắm nắng
- Công viên cây xanh và vườn dạo bộ, tạo không gian xanh mát và thư giãn
- Sân thể thao đa năng, bao gồm sân tennis, bóng rổ và cầu lông
- Phòng tập gym và yoga, spa chăm sóc sức khỏe
- Khu vui chơi trẻ em và trường mầm non chất lượng cao ngay trong khuôn viên dự án
- Hai tầng trung tâm thương mại đáp ứng nhu cầu mua sắm và dịch vụ của cư dân
Dự án này được phát triển với tiêu chí mang đến cho cư dân một không gian sống xanh,
an lành và tiện nghi Với những ưu điểm về vị trí, thiết kế và hệ thống tiện ích đa dạng,Hanoi Melody Residences hứa hẹn trở thành một lựa chọn hấp dẫn cho những ai đang tìmkiếm một nơi an cư lý tưởng tại Hà Nội
Trang 171.1.1 Vị trí địa lí
Hình 1.2 Vị trí địa lí của Hanoi Melody Residences+ Cách trung tâm Hà Nội khoảng 7 km, dễ dàng tiếp cận các khu vực nội thành qua cáctuyến đường chính
+ Gần đường Vành Đai 3 – tuyến đường huyết mạch giúp kết nối nhanh chóng đến cáckhu vực lân cận và các tỉnh phía Bắc và Nam Hà Nội
+ Gần Quốc lộ 1A và cao tốc Pháp Vân – Cầu Giẽ, thuận tiện cho việc di chuyển liêntỉnh và ra vào thành phố
+ Dự án nằm gần các cơ sở giáo dục, bệnh viện lớn như Đại học Thăng Long, Đại họcKinh tế Quốc dân, Bệnh viện Bạch Mai
+ Nằm trong khu vực phát triển của quận Hoàng Mai, dễ dàng tiếp cận các trung tâmthương mại, siêu thị lớn, nhà hàng, khu vui chơi giải trí trong khu vực
+ Gần khu công viên hồ Linh Đàm
1.1.2 Quy mô dư án và công trình thiết kế
Công trình bao gồm 4 block:
Toà NO1: Cao 25 tầng
Toà NO2, NO3, NO4: Cao 29 tầng với 3 tầng hầm 2 tầng thương mại, từ tầng 3 đến tầng
29 là căn hộ 2PN và 3PN với các loại diện tích:
- Căn 2PN: 67.72m2, 73.89m2, 74m2, 76m2, 80m2, 82m2, 84m2
Trang 18- Căn 3PN: 94m2, 97m2, 101m2, 106m2, 121m2, 145m2.
Với công trình thiết kế e lựa chọn tòa NO2 gồm 29 tầng nổi và 3 tầng hầm Trong đótầng 1,2 là TTTM từ tầng 3 đến tầng 29 là căn hộ kèm theo đó là 10 thang máy và 20 căntrên 1 sàn
Hình 1.3 Mặt bằng NO2
Trang 19Bao gồm các loại căn hộ có số lượng và diện tích, dựa vào diện tích và số phòng trongcăn hộ, tôi phân thành 4 loại (A1, A2, A3, A4) như bảng 1.1:
Bảng 1.1: Bảng thống kê số lượng căn hộ
1.2 Phương pháp xác định phủ tải tính toán
Khi thiết kế cung cấp điện cho một công trình nào đó thì nhiệm vụ đầu tiên là xác địnhphụ tải điện của nó Tùy theo quy mô của công trình mà phụ tải điện được xác định theo phụtải thực tế hoặc còn kể đến khả năng phát triển của công trình trong tương lai 5 năm, 10 nămhoặc hơn nữa Như vậy xác định phụ tải là bài toán ngắn hạn hoặc dài hạn Người thiết kếchỉ quan tâm những phương pháp phụ tải ngắn hạn, còn về phần phụ tải dài hạn nào đó làmột vấn đề lớn, phức tạp Vì người ta không quan tâm hoặc nếu có thì chỉ đề cập đến một số
Trang 20Cũng chính vì vậy đã có nhiều công trình nghiên cứu và xác định phụ tải tính toán, songcho tới nay vẫn chưa có được phương pháp nào thật hoàn thiện Những phương pháp chokết quả đủ tin cậy thì quá phức tạp, khối lượng tính toán và những thông tin ban đầu đòi hỏiquá lớn và ngược lại, những phương pháp đơn giản khối lượng tính toán ít thì chỉ cho kếtquả gần đúng.
1.2.1 Xác định phụ tải tính toán căn hộ.
-PCHi: Công suất tính toán căn hộ thứ i (kW)
- n : Số căn hộ trong tòa nhà
-k s : Hệ thống đồng thời sử dụng trong căn hộ
- PCHi: Công suất tính toán căn hộ thứ i (kW)
- kđtT: Hệ số đồng thời sử dụng điện của các căn hộ trong một tầng
1.2.3 Xác định phụ tải tính toán sinh hoạt tòa nhà
PSH= kđtSH.∑PTi \( kW \) (1.3)Trong đó:
- kđtSH: Hệ số đồng thời sử dụng điện của các tầng trong tòa nhà
- PTi : Công suất tính toán của tầng thứ i trong tòa nhà
Trang 21-PTM: Công suất tính toán (kW) của nhóm phụ tải thang máy.
-Pni : Công suất định mức (kW) của động cơ kéo thang máy thứ i
Pgi: Công suất tiêu thụ (kW) của các khí cụ điều khiển và các đèn điện trong thangmáy thứ i, nếu không có số liệu cụ thể có thể lấy giá trị Pvi = 0,1P¿
-Pvi : Hệ số gián đoạn của động cơ điện theo lý lịch thang máy thứ i nếu không có sốliệu cụ thể có thể lấy giá trị của Pvi = 1.
- kyc: Hệ số yêu cầu của phụ tải thang máy với nhà ở xác định theo bảng 1.1:
Bảng 1.2: Hệ số yêu cầu theo số tầng và số lượng thang máy
- k ncTB: Hệ số nhu cầu của các nhóm máy bơm
- k ncTB =0 ,75 [1]
Công suất phản kháng của trạm bơm:
Trang 221.2.6 Phụ tải động lực tầng hầm và tầng thương mại
Xác định phụ tải của tầng hầm và tầng thương mại theo công thức:
1.2.8 Phụ tải thông thoáng làm mát
Công suất tính toán phụ tải cho tầng hầm:
Trong đó:
- n: Là số động cơ quạt thông gió
Công suất phản kháng của quạt thông gió:
1.3 Tính toán các loại phụ tải của tòa nhà
1.3.1 Phụ tải sinh hoạt
Bảng 1.3: Bảng công suất tính toán căn hộ
* Căn hộ A1 – 74m2
Trang 243 Điều hòa âm trần 4 3500 14000
Trong tòa nhà chung cư, từ tầng 3 đến tầng 29 được sử dụng làm căn hộ, tổng số có 540căn hộ
Tùy thuộc vào diện tích căn hộ, nhu cầu sử dụng điện cũng như đối tượng khách hàng
mà chủ đầu tư hướng tới để người thiết kế có thể đưa ra những phương án cung cấp điệnkhác nhau và lựa chọn thiết bị có số lượng và công suất sao cho phù hợp nhất Tòa nhà là hệthống căn hộ gia đình
Do có số diện tích các phòng gần bằng nhau nên số lượng thiết bị và công suất của từngcăn hộ giống nhau được liệt kê và trình bày ở bảng 1.4
1.3.2 Xác định phụ tải tính toán căn hộ
Thực hiện biểu thức ta kết quả trong bảng 1.4:
Bảng 1.4: Bảng tính toán công suất căn hộ
Tính phụ tải tính toán của tầng 3 đến tầng 29
Do mỗi tầng có 20 phòng nên chọn k đt=¿0,65 Ở đây ta lấy tầng 3 làm tính toán.Công suất tính toán của trục sẽ là:
PT 3 = 0,65.( 6.10,74 + 6.7,98 + 6.13,2 + 2.13,26) = 142,9 (kW)
Trang 251.3.4 Xác định phụ tải sinh hoạt tòa nhà
PSH= kđtSH.∑PTi \( kW \) (1.13)Thay số liệu vào ta có công suất phủ tải sinh hoạt là:
Hệ số công suất cos φ TM = 0,85 → tan φ TM= 0,62
Công suất phản kháng của thang máy:
QTM = PTB tan φTM= 165.0,62 = 102.3 (kVAr)
1.3.6 Trạm bơm
Số liệu kỹ thuật máy bơm ở bảng 1.5:
Trang 26Bảng 1.5: Số liệu kỹ thuật máy bơm
+ Nhóm bơm thoát nước:
Ta có n2 = 3 nên hệ số nhu cầu knc2 = 0,9 [1]
Khi đó :
PTB2 = 0,9.15 = 13 ,5 \( kW \)
+ Nhóm bơm cứu hỏa:
Ta có n3 = 3 nên hệ số nhu cầu knc3 = 0,9 [1]
Trang 27Với hệ số cos φTB = 0,75 => tan φTB = 0,88
Công suất phản kháng của trạm bơm:
Chiếu sáng cầu thang bộ:
Trên thực tế, từ tầng dưới lên tầng trên ta sử dụng một bóng đèn tại khoảng nghỉ giữa 2nhịp cầu thang Từ tầng 1 lên tầng 29 có 28 khoảng tầng, mỗi tầng có 2 cầu thang bộ
Trang 281.3.9 Phụ tải thông gió làm mát
Tầng hầm là phần chìm dưới mặt đất, dùng làm nơi để xe và đặt trạm biến áp nên việcthông thoáng khí là vô cùng quan trọng nhằm tránh xảy ra cháy nổ, ô nhiễm
Để tạo ra không khí thông thoáng ta cần phải có một hệ thống thông gió cho 3 tầng hầm,với tổng thể tích của 3 tầng hầm là:
Trang 29Công suất tính toán cho nhóm phụ tải thông gió tầng hầm:
PTG = n knc Pđ = 6 1.2,2 = 13,2 \( kW \)
Trong đó:
n : Là số động cơ quạt thông gió (n = 6 )
Với hệ số công suất cos φTG= 0,85 → tan φTG = 0,62
Công suất phản kháng của quạt thông gió là:
QTG= PTG tan φTG= 13,2.0,62 = 8,2 (kVAr)
1.3.10 Tổng hợp phụ tải cả tòa nhà
Ta có thể phân loại dạng phụ tải như sau:
Phụ tải ưu tiên bao gồm: Phụ tải động lực, phụ tải chiếu sáng tầng hầm và tầng 1,2, chiếusáng hành lang công cộng, phụ tải tầng 1,2
Phụ tải không ưu tiên là phụ tải sinh hoạt của các căn hộ từ tầng 3 đến tầng 29
a) Phụ tải ưu tiên của tòa nhà
Bảng 1.9: Công suất tính toán phụ tải ưu tiên
Hệ số công suất trung bình:
cos φưt = ∑Ptti cos φi
∑Ptti = 0,85 → tan φưt= 0,61Công suất phản kháng của phụ tải ưu tiên:
Trang 30Qưt= Pưt tan φưt= 1180,05 0,61 = 719,8\( kVAr \)Công suất biểu kiến:
Sưt =Pưtcos φưt =
1180,050,8 5 = 1388,3 \( kVAr \)
b) Công suất tính toán phụ tải không ưu tiên
Bảng 1.10: Phụ tải không ưu tiên
Tổng hợp phụ tải không ưu tiên:
Pkưt = PSH = 2314,98 (kW)
Hệ số công suất trung bình là:
cos φkưt = ∑Ptti cos φi
∑Ptti = 0, 95 → tan φkưt = 0,33Công suất phản kháng phụ tải không ưu tiên:
Qkưt= Pkưt tan φkưt = 2314,98 0,33 = 763,9 \( kVAr \)Công suất biểu kiến:
Skưt = Pkưtcos φkưt =
Hệ số công suất tòa nhà:
cos φtb=Pưt cos φưt + Pkưt cos φkưt
Pưt + Pkưt =1180,05.0,85 + 2296,03 0, 95
1180,05 + 2296,03 = 0,9 1 → tan φtb= 0, 45Công suất phản kháng của tòa nhà:
Q∑ = P∑.tanφtb = 3495,03 0,45 = 1572,76(kVAr)
Trang 31Công suất biểu kiến của tòa nhà:
S∑ = P∑cos φtb =
+ Nâng cao chất lượng điện năng
+ Thiết bị làm việc ổn định hơn v.v
Dung lượng bù được xác định theo công thức:
Q b =P tt ∑ (tg φ tb −tg φ sb)(kVAr )(1.16)
Trong đó:
tg φtb: Hệ số công suất trước khi bù
tg φsb:Hệ số công suất sau khi bù
Trang 321.5 Kết luận chương
Qua chương 1 ta đã tính toán được:
Phụ tải sinh hoạt và công suất phản kháng phụ tải sinh hoạt :
PSH= 2314,98(kW), QSH = 763,9 (kVAr)Các phụ phụ tải động lực và công suất phản kháng phụ tải động lực:
PTM = 165 (kW), QTM = 102,3 (kVAr)
PTB= 79 ,65 (kW), QTB= 70,09(kVAr)
PCS = 262,18 (kW), QCS = 196,64 (kVAr)Phụ tải thông thoáng và công suất phản kháng phụ tải thông thoáng:
PTG = 13,2 (kW), QTG = 8,2 (kVAr)Tổng hợp các phụ tải, phân loại phụ tải ưu tiên và không ưu tiên
Sưt = 1388,3(kVA), Pưt= 1180,05(kW), cosφ = 0,85
Skưt = 2416,9 (kVA), Pkưt = 2314,98 (kW), cosφ = 0,95Thông số bù công suất phản kháng nâng cosφ lên 0,93
Công suất sau bù Ssb = 3655,9 (kVA)
Trang 33CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CẤP NGUỒN VÀ TRẠM BIẾN ÁP
2.1 Lựa chọn phương án cấp nguồn và trạm biến áp
Căn cứ vào mặt bằng kiến trúc công trình ta có thể đưa ra nhiều phương án cung cấp điệnkhác nhau Một phương án cung cấp điện được coi là hợp lý phải thỏa mãn yêu cầu sau:
- Đảm bảo chất lượng điện, tức là đảm bảo tần số và điện áp nằm trong phạm cho phép
- Đảm bảo độ tin cậy, liên tục cung cấp điện phù hợp với yêu cầu của phụ tải
- Thuận tiện trong vận hành lắp ráp và sửa chữa
- Có chỉ tiêu kinh tế ký thuật hợp lý
- Thiết kế cung cấp điện cho chung cư cao tầng bao gồm những vấn đề chính sau:
- Phụ tải phong phú, đa dạng (điện áp, công suất, pha, v.v.)
- Phụ tải tập trung trong không gian hẹp, mật độ phụ tải tương đối cao
- Có các hệ thống cấp nguồn dự phòng (ắc-quy, máy phát, v.v.)
- Không gian lắp đặt bị hạn chế và phải thỏa mãn các yêu cầu mĩ thuật trong kiến trúcxây dựng
Yêu cầu cao về chế độ làm việc và an toàn cho người sử dụng
- Đó là những vấn đề hết sức quan trọng bởi vì xác định đúng đắn và hợp lí những vấn đề
đó sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến vận hành, khai thác và phát huy hiệu quả của hệ thống cungcấp điện Vì vậy để xác định được phương án cung cấp điện hợp lí nhất, ta phải khảo sáttoàn bộ mặt bằng thực của trung tâm thương mại, các dữ liệu liên quan đến công việc thicông sau này Phải đưa ra nhiều phương án cung cấp điện để so sánh và lựa chọn phương ántối ưu
- Các trạm biến áp (TBA) được lựa chọn dựa trên các nguyên tắc sau:
- Vị trí đặt TBA phải thỏa mãn các yêu cầu: gần tâm phụ tải, thuận tiện cho việc vậnchuyển, lắp đặt, vận hành, sửa chữa MBA, an toàn và kinh tế
- Số lượng MBA đặt trong các trạm biến áp được lựa chọn căn cứ vào yêu cầu cung cấpđiện cho phụ tải, điều kiện vận chuyển và lắp đặt, chế độ làm việc của phụ tải Các trạm biến
áp cung cấp cho hộ loại 1 và loại 2 nên đặt 2 máy biến áp, hộ loại 3 có để đặt 1 máy biến áp
Trang 342.1.1 Xác định nguồn trung áp
Đặc điểm của chung cư là nằm trong khu vực đô thị, nên các hệ thống hạ tầng kỹ thuậtđiện đều được đi ngầm trong tuynel hoặc hào kỹ thuật, vì vậy nguồn điện trung áp cấp chocác trạm biến áp được sử dụng cáp ngầm chống thấm Đối với điện áp trung áp trước đây cóđiện áU đm = 35kV, U đm = 10kV, U đm = 6kV Hiện tại theo quy định của ngành điện lực, đểđảm bảo an toàn, thống nhất lưới điện trung áp về điện áp định mức U đm = 22kV Vì vậy hệthống lưới điện trung áp của khu nhà cao tầng có cấp điện áp 22kV Mạng cáp ngầm trung
áp và các trạm biến áp phải nối với nhau tạo thành mạch vòng kín vận hành hở (mỗi trạmđều có một nguồn vào, đưa vào trạm biến áp và đưa một nguồn để ra trạm biến áp khácthông qua một dao cách li kèm cầu chì hoặc máy cắt phụ tải)
2.1.2 Đề xuất các phương án cấp điện
Hình 2.1: Sơ đồ các phương án cấp điệnPhương án A: dùng máy cắt phụ tải và cầu chì
Phương án B: dùng dao cách ly và máy cắt
Phương án C: dùng dao cách ly và cầu chì
So sánh 3 phương án để lựa chọn phương án tối ưu đảm bảo an toàn thuận tiện cho sơ đồcung cấp điện
- Phương án A:
Do dùng máy cắt phụ tải nên có thể đóng cắt mạch điện có tải và bảo vệ ngắn mạch chomáy biến áp bằng cầu chì, vì vậy an toàn và thuận tiện cho vận hành
- Phương án B:
Trang 35Phương án này dùng dao cách ly và máy cắt, dao cách ly làm nhiệm vụ cách ly và tạokhoảng cách nhìn thấy được để đảm bảo an toàn Cho phép đóng cắt và bảo vệ khi có dòngđiện ngắn mạch, tuy nhiên phương án không kinh tế.
- Phương án C:
Dùng cầu chì bảo vệ ngắn mạch cho máy biến áp và dao cách ly cách ly an toàn Phương
án đơn giản, rẻ tiền, nhưng không cho phép thực hiện các thao tác đóng cắt khi mang tải.Qua các phương án ta so sánh và thấy rằng mỗi phương án có những ưu nhược điểmkhác nhau Việc ứng dụng sơ đồ nào, ở đâu thì phụ thuộc vào tầm quan trọng và yêu cầu độtin cậy cung cấp điện của phụ tải Ở đây phụ tải cung cấp điện là chung cư cao tầng, vì vậy tachọn phương án A để đảm bảo an toàn và thuận lợi cho vận hành, sửa chữa, kinh tế
2.2 Lựa chọn công suất và số lượng máy biến áp, máy phát điện
Công suất và số lượng máy biến áp trong mỗi trạm là các tham số quan trọng quyết địnhchế độ làm việc của mạng điện Công suất của máy biến áp trong điều kiện làm việc bìnhthường phải đảm bảo cung cấp điện cho toàn bộ nhu cầu phụ tải Việc chọn số lượng máybiến áp có liên quan đến chế độ làm việc của trạm Đảm bảo yêu cầu trong khi vận hành chế
\( ∑SđmBA - SBA) kqđ>Stt (2.2)Việc lựa chọn số lượng máy biến áp (MBA), thường có một số trường hợp lựa chọn nhưsau: 1 MBA, 2 MBA, 3 MBA
- Chọn 1 MBA: Phương án này có ưu điểm là chi phí thấp, vận hành đơn giản nhưng
độ tin cậy cung cấp điện không cao
- Chọn 2 MBA: Phương án này có ưu điểm là độ tin cậy cung cấp điện cao nhưng chiphí khá cao, do đó thường được sử dụng cho những hộ tiêu thụ có công suất lớn hoặc quantrọng (loại 1)
Trang 36- Chọn 3 MBA: Độ tin cậy cung cấp điện cao nhưng chi phí rất lớn nên ít được sửdụng, thường thì chỉ áp dụng với các phụ tải đặc biệt.
Như vậy ta chọn phương án 1 MBA cho công trình này vì công trình có diện tích nhỏ, sốlượng hộ dân ít và có 1 trục đường dây xuyên suốt các tầng
Theo công suất tính toán của phụ tải ta có S tt3655,9 (kVA)
Như vậy ta chọn 2 phương án để tính toán:
2.2.1 Phương án sử dụng 2 MBA 2000kVA
Hình 2.2: Sơ đồ sử dụng 2 MBA và 3 MBA
Trang 37- Hệ số điền kín đồ thị được xác định như sau:
C1t = ∆B1t C∆+ Ytht (2.4)Phụ tải tính toán của chung cư được xác định theo biểu thức:
Stt = Ptt
Trong đó:
- Ptt : là công suất tính toán của chung cư, với S tt=3655,9 (kVA)
Thời gian tổn thất công suất cực đại:
τ=(0,124+T max 10−4)2
.8760=(0,124+4500.10−4)2
.8760=2886 ,2(h)Với: τ là thời gian tổn thất công suất lớn nhất (giờ)
Tổn thất điện năng trong MBA:
Thiệt hại do mất điện
Vậy thiệt hại do mất điện được tính như sau :
Y = gth Pth tf = \( gth.Sth cosφ tf).2 (2.7) = (5000 3655,9.0,93.4).2 =13,6.106 (đồng/năm)
Trong đó :
Trang 38- g th: Suất thiệt hại do mất điện, đồng/kWh.
-t f: Thời gian mất điện trung bình trong năm, h/năm
Tổng chi phí tổn thất cho phương án:
C1 = Y+∆A c∆ = 13,6.106+ 85261,2.1600 = 150,02.106Trong đó :
- cΔ là giá thành tổn thất điện năng, đồng/kWh
Xác định tổng chi phí quy dẫn :
Z1 = atc.V+ kkh.V+ C1 = (atc+ kkh).V+ C1Trong đó:
- V: vốn đầu tư trang thiết bị
-a tc: hệ số tiêu chuẩn sử dụng hiệu quả vốn đầu tư, xác định theo biểu thức:
a tc=i (1+i) T h
Với:
-T h: tuổi thọ của công trình, năm
- i: Hệ số chiết khấu, được xác định phụ thuộc vào lãi suất sản xuất, tỷ lệ lạm phát vàlãi suất ngân hàng, chọn i = 0,1
-k kh: hệ số khấu hao trạm biến áp
Ta có, hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn đầu tư:
Trang 39Chi phí quy dẫn của trạm biến áp là:
Tính toán tương tự như phương án 1 ta có bảng tổng kết với phương án 2 như sau:
Bảng 2.5: So sánh các chỉ tiêu 2 phương án chọn MBA
Thiệt hại Y (106 đ) 13,6.106 203,9.106Chi phí tổng ZΣ (106 đ) 342,52.106 369 ,25 106
Nhận thấy: Phương án 1 tối ưu hơn phương án 2 Vậy ta chọn TBA có 2 MBA 2000(kVA)
2.2.3 Tính toán chọn máy phát điện
Do yêu cầu đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cho những phụ tải ưu tiên như: thang máy,bơm nước, v.v nên ta tính toán chọn máy phát dự phòng đảm bảo cung cấp điện cho phụ tải
ưu tiên khi mất điện Máy phát dự phòng phát điện cho phụ tải ưu tiên thông qua tủ ưu tiên.Với tổng công suất tính toán của nguồn ưu tiên là S ưt = 1388,3(kVA)
Cho nên chọn máy có S MF >S ưt = 1388,3(kVA)
Ta lựa chọn máy phát Mitsubishi 1500kVA Model MDS có thông số ở bảng 2.4:
Trang 40Bảng 2.6: Thông số máy phát
tục (kVA)
Công suất dự phòng (kVA)
Tốc độ quay (vòng/phút)
+ Trạm trọn bộ: Là trạm đã chế tạo lắp đặt toàn bộ các phần tử của trạm (biến áp, thiết bị trung áp, hạ áp), tất cả được đặt trong container kín Có ngăn chia thành 3 khoang (khoangbiến áp, khoang trung áp, khoang hạ áp) Trạm trọn bộ an toàn, chắc chắn, gọn nhẹ, thiết bịcao áp được cách điện bằng SF6 không cần bảo trì Trạm này thích hợp cho khách hàng cóvốn đầu tư cao, điều kiên đất đai chật hẹp, yêu cầu cao về mĩ quan (như các đại sứ quán,khách sạn sang trọng, khu văn phòng đại diện, nhà khách chính phủ, v.v.)
+ Trạm treo: Là kiểu trạm mà toàn bộ các thiết bị máy biến áp, trung áp, hạ áp đặt toàn
bộ trên cột Riêng tủ hạ áp có thể đặt trên cột hoặc đặt trong buồng phân phối xây dưới đất,tùy theo điều kiện đất đai và yêu cầu khách hàng Trạm loại này có ưu điểm là tiết kiệm đấtđai nên thường được dùng cho các trạm công cộng, cơ quan
+ Trạm bệt: Là kiểu trạm được dùng phổ biến ở nông thôn hoặc cơ quan, những nơi điềukiện đất đai cho phép Với loại trạm này, các thiết bị trung áp đặt trên cột, máy biến áp đặttrên bệ xi măng dưới đất, tủ phân phối hạ áp đặt trong nhà mái bằng Xung quanh trạm xâytường cao 2m, có cửa sắt khóa chắc chắn Phải làm cửa thông gió, phía trong có đặt lưới mắtcáo để đề phòng chim, chuột, rắn, v.v
+ Trạm kín (trạm trong nhà, trạm xây): Được dùng ở những nơi cần an toàn, những nơinhiều khói bụi, hóa chất ăn mòn, v.v Trạm thường được bố trí thành 3 phòng: Phòng trung
áp đặt các thiết bị trung áp, phòng máy biến áp và phòng hạ áp đặt các thiết bị phân phối hạ
áp Nhưng cũng có thể chia 2 phòng: trong đó máy biến áp và các thiết bị trung áp đặt chungmột phòng có lưới ngăn cách Với trạm có 3 máy biến áp có thể bố trí 3 hoặc 4 phòng, vớitrạm này cần có hố dầu sự cố, cần đặt cửa thông gió cho phòng máy và các phòng trung áp
