Xuất phát từ các yêu cầu trên cùng với kiến thức đã được học em nhận đồ án môn học Cung Cấp Điện với đề tài :THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT CHUNG CƯ CAO TẦNG Đây là một đề tài đặc biệt vì đó đang là vấn đề được dư luận hết sức quan tâm.Với nhu cầu về chung cư hiện nay ngày càng cao thì việc xây dựng khu chung cư phải đi kèm với việc cung cấp điện tốt nhất.
Đồ án cung cấp điện TS: Trần Quang Khánh LỜI NÓI ĐẦU ******** Điện năng là nguồn năng lượng đặc biệt quan trọng và rất cần thiết cho mọi quốc gia trên thế giới. Tại Việt Nam việc phát triển nguồn năng lượng này cũng đang được chú trọng để có thể bắt kịp với tốc độ phát triển kinh tế của đất nước trong thời kỳ công nghiệp hóa và hiện đại hóa. Cùng với sự phát triển của nền kinh tế quốc dân, nhu cầu về điện năng không ngừng gia tăng, thêm vào đó việc áp dụng các quy trình công nghệ tiên tiến trong nhiều lĩnh vực sản xuất khác nhau, dẫn đến sự ra đời của hàng loạt thiết bị và máy móc hiện đại đòi hỏi yêu cầu về chất lượng, độ tin cậy và an toàn cung cấp điện …hết sức nghiêm ngặt. Điều đó đòi hỏi hệ thống điện phải được thiết kế hoàn hảo, đảm bảo cung cấp điện đầy đủ, chất lượng và tin cậy cho các hộ dùng điện ở mức cao nhất. Xuất phát từ các yêu cầu trên cùng với kiến thức đã được học em nhận đồ án môn học Cung Cấp Điện với đề tài :THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT CHUNG CƯ CAO TẦNG Đây là một đề tài đặc biệt vì đó đang là vấn đề được dư luận hết sức quan tâm.Với nhu cầu về chung cư hiện nay ngày càng cao thì việc xây dựng khu chung cư phải đi kèm với việc cung cấp điện tốt nhất. Trong quá trình làm đồ án vừa qua, với sự nỗ lực của bản thân, cùng với sự chỉ bảo tận tình của thầy TRẦN QUANG KHÁNH, em đã hoàn thành bản đồ án môn học. Trong quá trình làm đồ án do kiến thức còn hạn chế bên cạnh vốn kinh nghiệm tích lũy ít ỏi, nên bản đồ án khó tránh khỏi thiếu sót. Do đó em mong được sự nhận xét, góp ý của các thầy cô để bản đồ án và kiến thức bản thân em có thể hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn thầy TRẦN QUANG KHÁNH, là người trực tiếp hướng dẫn giúp em hoàn thành bản đồ án này, các thầy cô trong khoa điện nói riêng và các thầy cô trong trường Đại Học Điện Lực nói chung. Sinh viên Phạm Ngọc Tùng Phạm Ngọc Tùng Lớp: - 1- Đồ án cung cấp điện TS: Trần Quang Khánh ĐỒ ÁN 3 THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT CHUNG CƯ CAO TẦNG *********************** Đề bài: Thiết kế cung cấp điện cho một khu chung cư thuộc khu vực nội thành của một thành phố lớn.Chung cư có N tầng. Mỗi tầng có n h căn hộ, công suất trung bình tiêu thụ mỗi hộ với diện tích 70m 2 là p 0 , kW/hộ. Chiều cao trung bình của mỗi tầng là H, m.Chiếu sáng ngoài trời với tổng chiều dài bằng 5 lần chiều cao của tòa nhà, suất công suất chiếu sáng là p ocs2 =0,03 kW/m.Nguồn điện có công suất vô cùng lớn, khoảng cách từ nguồn đấu điện đến tường của tòa nhà là L, mét.Toàn bộ chung cư có n tm thang máy gồm 2 loại nhỏ và lớn với hệ số tiếp điện trung bình là ε=0,6 ; hệ số cosφ=0,65.Thời gian sử dụng công suất cực đại T max ,h/năm.Hệ thống máy bơm bao gồm:Bơm sinh hoạt, Bơm thoát nước, Bơm cứu hỏa, Bơm bể bơi Thời gian mất điện trung bình trong năm là t f =24 h; Suất thiệt hại do mất điện là: g th =4500đ; Chu kỳ thiết kế là 7 năm; Phụ tải gia tăng theo hàm tuyến tính: P t =P 0 .[1+α.(t-t 0 )] với suất tăng trung bình hằng năm là α=4,5% Hệ số chiết khấu i=0,1; Giá thành tổn thất điện năng: c ∆ =1000đ/kWh;Giá mua điện g m =500 đ/kWh; Giá bán điện trung bình g b =860đ/kWh. Các số liệu khác lấy trong phụ lục hoặc sổ tay thiết kế cung cấp điện Số tầng N Số hộ /tầng, n h ứng với diện tích m 2 /hộ Số lượng, công suất thang máy (kW) Số lượng,công suất máy bơm (kW) H (m) T max (h) L (m) 70 100 120 Nhỏ Lớn Cấp nước sinh hoạt Thoát nước Bể bơi Cứu hỏa 16 4 2 2 3x8 3x20 2x40+3x5,6+7x1,2 4x4,8 4x10 30+25 4,0 4600 115 Phạm Ngọc Tùng Lớp: - 2- Đồ án cung cấp điện TS: Trần Quang Khánh CHƯƠNG I TÍNH TOÁN NHU CẦU PHỤ TẢI ********************** Phụ tải của các chung cư bao gồm 2 thành phần cơ bản là phụ tải sinh hoạt (bao gồm cả chiếu sáng) và phụ tải động lực.Phụ tải sinh hoạt thường chiếm tỷ lệ phần lớn hơn so với phụ tải động lực. Theo bảng số liệu thiết kế trên ta có: - Tổng số hộ trên 1 tầng là: n h.t =4+2+2=8 (hộ) - Tổng số căn hộ trong chung cư là: N hộ =N.n h.t =16.8=128 (hộ) Ứng với nội thành thành phố rất lớn, suất tiêu thụ trung bình của hộ gia đình sử dụng bếp gas là: P 0 = 1, 83 kW/hộ Ta có bảng suất phụ tải sinh hoạt của thành phố Loại thành phố Chỉ tiêu m 2 /hộ Suất phụ tải kW/hộ Có bếp gas Có sử dụng bếp điện Trung bình Trong đó Trung bình Trong đó Nội thành Ngoại thành Nội thành Ngoại thành Rất lớn 70 1,25 1,83 1,10 1,82 2,53 1,66 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 t 0 = 0, áp dụng mô hình dạng: P t =P 0 .[1+ α (t-t 0 )] Trong đó: Phạm Ngọc Tùng Lớp: - 3- Đồ án cung cấp điện TS: Trần Quang Khánh P 0 -phụ tải năm cơ sở t 0 ; α -suất tăng phụ tải trung bình hàng năm, 0,045α = ; Suất phụ tải của mỗi hộ gia đình ở mỗi năm của chu kỳ thiết kế được tính như Stt P 0 α T P 0-i 1 1,83 0,045 1 1,885 2 1,83 0,045 2 1,940 3 1,83 0,045 3 1,995 4 1,83 0,045 4 2,050 5 1,83 0,045 5 2,105 6 1,83 0,045 6 2,159 7 1,83 0,045 7 2,214 Bảng: Suất tăng phụ tải hằng năm 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 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: . . . . 1 N P k k P n k sh cc dt o i hi i = ∑ = ( ) . . . . . . 1 1 2 2 3 3 k k P n k n k n k cc dt o h h h = + + Trong đó: Phạm Ngọc Tùng Lớp: - 4- Đồ án cung cấp điện TS: Trần Quang Khánh k cc Là hệ số tính đến phụ tải chiếu sáng chung trong tòa nhà (lấy bằng 5%, tức là 1,05k cc = ) k dt Là hệ số đồng thời, phụ thuộc vào số căn hộ, lấy theo bảng 1.pl P 0 Là suất tiêu thụ trung bình của mỗi căn hộ, xác định theo bảng 10.pl P 0 = 1, 83 kW/hộ: suất tiêu thụ trung bình của hộ gia đình sử dụng bếp gas N- Số căn hộ có cùng diện tích n i Là số lượng căn hộ loại i (có diện tích như nhau) 1 n Là số căn hộ 70 m 2 là n 1 =16.4 = 64 hộ; n 2 Là số căn hộ 100 m 2 là n 2 = 16.2 = 32 hộ; n 3 Là số căn hộ 120 m 2 là n 3 =16.2 = 32 hộ; k hi Hệ số hiệu chỉnh đối với căn hộ loại i có diện tích trên giá trị tiêu chuẩn F tc tăng thêm (tăng thêm 1% cho mỗi m 2 quá tiêu chuẩn): ( ) 1 .0,01k F F hi i tc = + − Trong đó: F i - diện tích căn hộ loại i, m 2 ; Diện tích tiêu chuẩn: F tc = 70 m 2 Tìm hệ số k đt : Vì số hộ gia đình là 64 32 32 128n i Σ = + + = hộ. Dựa vào bảng 1.pl thì số hộ là 128 hộ không có trong bảng số liệu trên.Từ đây ta phải sử dụng phương pháp nội suy để tìm hệ số đồng thời k đt =0, 3244 Phạm Ngọc Tùng Lớp: - 5- Đồ án cung cấp điện TS: Trần Quang Khánh Với diện tích tiêu chuẩn 70mm 2 thì 1 1 k h = ( ) 1 100 70 .0,01 1,3 2 k h = + − = ( ) 1 120 70 .0,01 1,5 3 k h = + − = Vậy phụ tải sinh hoạt trong chung cư được xác định theo biểu thức: ( ) ( ) ( ) . . . . . . 1 1 2 2 3 3 1,05.0,3244.1,83. 64.1 32.1,3 32.1,5 95,744 P k k P n k n k n k sh cc dt o h h h kW = + + = + + ≈ Số hộ trên 1 tầng là: N 1 = 4+2+2=8 hộ nên k đt =0,502 Tính toán riêng cho mỗi tầng: Công suất tác dụng tính toán của mỗi tầng là: 1 . . . . tan 1 N P k k P n k g cc dt o i hi i = ∑ = ( ) ( ) 1,05.0,502.1,83. 4.1 2.1,3 2.1,5 9,26 kW= + + ≈ Với hộ gia đình dùng bếp gas thì hệ số công suất cosφ=0, 96 và tgφ=0, 29 Vậy công suất phản kháng tính toán cho mỗi tầng là: ( ) . 9,26.0,29 2,685 tan tan Q P tg kVAr g g ϕ = = ≈ 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 thang máy, máy bơm nước, máy quạt, thông thoáng….Phụ tải tính toán của các thiết bị động lực của khu chung cư được xác định theo biểu thức: ( ) . . P k P P dl nc dl tm vs kt Σ = + − Phạm Ngọc Tùng Lớp: - 6- Đồ án cung cấp điện TS: Trần Quang Khánh Trong đó: P dl Là công suất tính toán của phụ tải động lực, kW . k nc dl Là hệ số nhu cầu của phụ tải động lực, thường lấy bằng 0, 9 P tm Σ Là công suất tính toán của các thang máy P vs kt− Là công suất tính toán của thiết bị vệ sinh - kỹ thuật a) Xét với thang máy - Công suất tính toán của thang máy là: . 1 n P k P tm nc tm tmi i Σ = ∑ − = Trong đó: n là số lượng thang máy k nc tm− Là hệ số nhu cầu của thang máy xác định theo bảng 2.pl 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: . . P P tm dm tm ε = Trong đó: . P dm tm Là công suất định mức của động cơ thang máy, kW; ε Là hệ số tiếp điện của thang máy (chọn ε = 0, 6); Áp dụng vào thiết kế chung cư cụ thể ta có: Chung cư có 3 thang máy nhỏ và 3thang máy lớn.Công suất định mức tương ứng của các thang máy là: 3x8 và 3x20 Công suất tính toán đổi về chế độ làm việc dài hạn là: Phạm Ngọc Tùng Lớp: - 7- Đồ án cung cấp điện TS: Trần Quang Khánh + Thang máy nhỏ: ( ) 8. 0,6 6,197 1 2 3 P P P kW tm tm tm = = = ≈ + Thang máy lớn: ( ) 20. 0,6 15,492 4 5 6 P P P kW tm tm tm = = = ≈ Theo bảng 2.pl về hệ số nhu cầu thang máy thì trong thiết kế này có 16 tầng và 6 thang máy nên hệ số k nc-tm =0,75 Công suất tính toán của thang máy: ( ) ( ) . 0,75. 3.6,197 3.15, 492 48,8 1 n P k P kW tm nc tm tmi i Σ = = + ≈ ∑ − = Theo bảng 10.pl thì: os 0,65c tm ϕ = 1,17tg tm ϕ = b) Xét với trạm bơm Công suất tính toán của trạm bơm là: . 1 n b P k P bom nc bomi i = ∑ = Trong đó: k nc Là hệ số nhu cầu của thiết bị vệ sinh-kỹ thuật (bơm) n b Là tổng số lượng bơm sử dụng P bomi Là công suất của bơm thứ i Bảng số liệu kỹ thuật bơm: STT Chức năng Số lượng Công suất (kW) Tổng 1 Cấp nước sinh 2 40 105,2 3 5,6 Phạm Ngọc Tùng Lớp: - 8- Đồ án cung cấp điện TS: Trần Quang Khánh hoạt 7 1,2 2 Thoát nước 4 4,8 19,2 3 Bể bơi 4 10 40 4 Cứu hỏa 1 30 55 1 25 Tổng 22 Trong thiết kế này thì tổng số máy bơm là 22 máy và chia làm 4 nhóm như bảng trên.Ta tính toán cho từng nhóm riêng: - Nhóm 1: Nhóm cấp nước sinh hoạt: Tổng số máy bơm trong nhóm 1 là: n b1 =2+3+7=12 máy Nên hệ số k nc1 =0, 66 Công suất tính toán của trạm bơm nhóm 1 là: ( ) 0,66.105,2 69,432 1 P kW bom = = ( ) . 69,432.0,75 52,074 1 1 Q P tg kVAr bom bom bom ϕ = = = - Nhóm 2: Nhóm thoát nước: Tổng số máy bơm trong nhóm 2 là: n b2 =4 máy Nên hệ số k nc2 =0, 85 Công suất tính toán của trạm bơm nhóm 2 là: ( ) 0,85.19,2 16,32 2 P kW bom = = ( ) . 16,32.0,75 12,24 2 2 Q P tg kVAr bom bom bom ϕ = = = - Nhóm 3: Nhóm bể bơi: Tổng số máy bơm sử dụng trong nhóm 3 là: n b3 =4 máy Nên hệ số k nc3 =0, 85 Công suất tính toán của trạm bơm nhón 3 là: Phạm Ngọc Tùng Lớp: - 9- Đồ án cung cấp điện TS: Trần Quang Khánh ( ) 0,85.40 34 3 P kW bom = = ( ) . 34.0,75 25,5 3 3 Q P tg kVAr bom bom bom ϕ = = = - Nhóm 4: Nhóm cứu hỏa: Tổng số máy bơm sử dụng trong nhóm 4 là: n b4 =2 máy Nên hệ số k nc4 =1 Công suất tính toán của trạm bơm nhóm 4 là: ( ) 1.55 55 4 P kW bom = = ( ) . 55.0,75 41,25 4 4 Q P tg kVAr bom bom bom ϕ = = = Tổng hợp kết quả tính toán ta có: Nhóm P bơmi , kW Cấp nước sinh hoạt 69,432 Thoát nước 16,32 Bể bơi 34 Cứu hỏa 55 Tổng 174,752 Vậy với 4 nhóm máy bơm thì k nc =0, 8 (Theo bảng 4.pl) Công suất tính toán của toàn trạm bơm là: ( ) 0,8.174,752 139,802P kW bom = ≈ Theo bảng 10.pl thì os 0,8c bom ϕ = 0,75tg bom ϕ = Phạm Ngọc Tùng Lớp: - 10- [...]... nhánh ÷ 16 Lựa chọn sơ đồ cung cấp điện phải dựa vào 3 yêu cầu: + Độ tin cậy + Tính kinh tế + An toàn Trong sơ đồ này, một trong các đường dây, chẳng hạn đường 1 được sử dụng để cấp điện cho các căn hộ và chiếu sáng chung (chiếu sáng hành lang, Phạm Ngọc Tùng Lớp: - 14- Đồ án cung cấp điện TS: Trần Quang Khánh cầu thang, chiếu sáng bên ngoài ), còn đường dây kia để cung cấp điện cho các thang máy, thiết... lượng và vị trí lắp đặt các đường trục đứng Phạm Ngọc Tùng Lớp: - 15- Đồ án cung cấp điện TS: Trần Quang Khánh Sơ đồ tia (Sơ đồ hai trục đứng cung cấp điệncho các căn hộ qua tầng) Phạm Ngọc Tùng Lớp: - 16- Đồ án cung cấp điện b) TS: Trần Quang Khánh Phương án 2 Sơ đồ mạng điện bên ngoài Sơ đồ mạng điện trong nhà Việc xây dựng mạng điện phân phối trong tòa nhà thường được thực hiện với các đường trục đứng.Đầu... Ngọc Tùng Lớp: - 17- Đồ án cung cấp điện TS: Trần Quang Khánh Sơ đồ trục đứng cung cấp điện căn hộ qua tầng Phạm Ngọc Tùng Lớp: - 18- Đồ án cung cấp điện TS: Trần Quang Khánh CHƯƠNG III 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 Việc lựa chọn máy biến áp phải đảm bảo các yêu cầu cung cấp điện liên tục, chất lượng và... tăng tính an toàn cung cấp điện đối với con người + Tránh được các yếu tố bất lợi của thời tiết gây ra 2.2 Lựa chọn phương án Tính toán lựa chọn so sánh 2 phương án: Phương án 1- Hai trục đứng cấp điện cho các căn hộ qua các tầng Phương án 2- Chọn một tuyến dây dọc chung cho tất cả các tầng a) - Phương án 1 Sơ đồ mạng điện bên ngoài trời Sơ đồ mạng điện ngoài trời được xây dựng để cấp điện đến các tủ... bị đóng cắt, điều khiển, bảo vệ, đo đếm Sơ đồ mạch điện của tủ phân phối phụ thuộc vào sơ đồ cấp điện ngoài trời, số tầng của tòa nhà, sự hiện diện của cửa hàng, văn phòng, công sở, số lượng thiết bị động lực và yêu cầu về độ tin cậy cung cấp điện Phụ thuộc vào những yếu tố trên mỗi tòa nhà có thể có một, hai, ba hoặc nhiều tủ phân phối Để cung cấp điện cho các tòa nhà có độ cao trung bình (khoảng 9... 2x180 0,5 2,95 152,7 315 0,72 4,85 106,9 Phạm Ngọc Tùng Lớp: - 19- Đồ án cung cấp điện TS: Trần Quang Khánh Dưới góc độ kỹ thuật, các phương án không ngang nhau về độ tin cậy cung cấp điện: Đối với phương án 1, khi có sự cố ở một trong hai máy biến áp, máy còn lại sẽ phải gánh một phần phụ tải, còn ở phương án 2 sẽ phải ngừng cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ khi có sự cố trong máy biến áp Để đảm bảo sự... Nhìn chung, để chọn vị trí lắp đặt tối ưu cần phải giải bài toán kinh tếkỹ thuật, trong đó cần phải xét đến tất cả các yếu tố có liên quan Cho phép đặt TBA trong khu nhà chung cư nhưng phòng phải được cách âm tốt và phải đảm bảo yêu cầu kĩ thuật theo tiêu chuẩn mức ồn cho phép trong công trình công cộng 20 TCN 175 1990 Trạm phải có tường ngăn cháy cách li Phạm Ngọc Tùng Lớp: - 13- Đồ án cung cấp điện. .. + 169, 742 + 9, 6 Phạm Ngọc Tùng Lớp: - 12- Đồ án cung cấp điện TS: Trần Quang Khánh Công suất toàn phần của tòa nhà là: PΣ Σ = tt = 233,823 ≈ 280, 028 kVA S ( ) tt cosϕ 0,835 Công suất phản kháng của tòa nhà là: QΣ = P Σ tgϕ = 233,823.0, 659 ≈ 154, 089 ( kVAr ) tt tt CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN ************** Để tăng độ tin cậy của mạng điện sơ đồ được bố trí hai đường dây hỗ trợ dự phòng... khác Khi xảy ra sự cố trên một trong các đường dây cung cấp, tất cả các hộ dùng điện sẽ được chuyển sang mạch của đường dây lành với sự trợ giúp của cơ cấu chuyển mạch, đặt ngay tại tủ phân phối đầu vào tòa nhà Như vậy cung cấp phải được lựa chọn sao cho phù hợp với chế độ làm việc khi xảy ra sự cố - Sơ đồ mạng điện bên trong nhà Việc xây dựng mạng điện phân phối trong tòa nhà thường được thực hiện... dm Như vậy cáp đã chọn đảm bảo yêu cầu về chất lượng điện áp 2 Chọn dây dẫn từ nguồn đấu điện vào trạm biến áp Phạm Ngọc Tùng Lớp: - 24- Đồ án cung cấp điện TS: Trần Quang Khánh Tiết diện dây dẫn cao áp được chọn theo mật độ dòng điện kinh tế.Căn cứ vào số liệu ban đầu Tmax=4600h ứng với dây nhôm theo bảng 9.pl.BT ta tìm được jkt = 1,1A/mm2 Dòng điện chạy trên dây dẫn được xác định S 3.U I= = 280, . 3 THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT CHUNG CƯ CAO TẦNG *********************** Đề bài: Thiết kế cung cấp điện cho một khu chung cư thuộc khu vực nội thành của một thành phố lớn .Chung cư có N tầng. Mỗi. môn học Cung Cấp Điện với đề tài :THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO MỘT CHUNG CƯ CAO TẦNG Đây là một đề tài đặc biệt vì đó đang là vấn đề được dư luận hết sức quan tâm.Với nhu cầu về chung cư hiện. Tùng Lớp: - 15- Đồ án cung cấp điện TS: Trần Quang Khánh Sơ đồ tia (Sơ đồ hai trục đứng cung cấp điệncho các căn hộ qua tầng) Phạm Ngọc Tùng Lớp: - 16- Đồ án cung cấp điện TS: Trần Quang Khánh b)