Thiết kế cung cấp điện chung cư 25 tầng

A. 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 nh căn hộ, công suất trung bình tiêu thụ mỗi hộ có diện tích tiêu chuẩn 70m2 là p0, kWhộ. Chiều cao trung bình của mỗi tầng là H, m. Chiếu sáng ngoài trời với tổng chiều dài bằng ba lần chiều cao của tòa nhà, suất công suất chiếu sáng là pocs2=0,03 kWm. Nguồn điện có công suất vô cùng lớn, khoảng cách từ điểm đấu điện đến tường của tòa nhà là L, mét. Toàn bộ chung cư có ntm thang máy gồm hai loại nhỏ và lớn với hệ số tiếp điện trung bình là =0,6; cosφ=0,65. Thời gian sử dụng công suất cực đại TM, hnăm; 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 tf=24 h; Suất thiệt hại do mất điện là: gth=4500đkWh; Chu kỳ thiết kế là 7 năm; Phụ tải gia tăng theo hàm tuyến tính Pt = P0 1+a(tt0) với suất tăng trung bình hằng năm là a = 4,5%. Hệ số chiết khấu i=0,1; Giá thành tổn thất điện năng:cΔ =1800đkWh; Giá mua điện gm¬=1000 đkWh; Giá bán điện trung bình gb=1500đkWh. Các số liệu khác lấy trong phụ lục hoặc sổ tay thiết kế cung cấp điện. Số liệu thiết kế cung cấp điện khu chung cư cao tầng. Số tầng 70 100 120 Nhỏ Lớn Cấp nước sinh hoạt Thoát Bể bơi Cứu hỏa H,m Tm, h L,m 25 4 2 2 3x7,5 3x16 2x16+4x5,6+4x1,2 2x4,5 2x4,5 25+16 3,8 4500 100 B. Nhiệm vụ thiết kế

Thiết kế cung cấp điện

Thiết kế cung cấp điện cho một chung cư cao tầng

SV :HỨA VĂN SƠN

có ntm thang máy gồm hai loại nhỏ và lớn với hệ số tiếp điện trung bình là =0,6; cosφ=0,65 Thời gian sử dụng công suất cực đại TM, 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 tf=24 h;

Suất thiệt hại do mất điện là: gth=4500đ/kWh;

Chu kỳ thiết kế là 7 năm; Phụ tải gia tăng theo hàm tuyến tính Pt = P0 t0)] với suất tăng trung bình hằng năm là a = 4,5%

[1+a(t-Hệ số chiết khấu i=0,1;

Giá thành tổn thất điện năng: cΔ =1800đ/kWh;

Giá mua điện gm=1000 đ/kWh; Giá bán điện trung bình gb=1500đ/kWh

Các số liệu khác lấy trong phụ lục hoặc sổ tay thiết kế cung cấp điện

Số liệu thiết kế cung cấp điện khu chung cư cao tầng.

Số

tầng 70 100 120 Nhỏ Lớn Cấp nước sinh hoạt Thoát

Bể bơi

Cứu hỏa

1 Tính toán nhu cầu phụ tải

1.1 Phụ tải sinh hoạt

1.2 Phụ tải động lực

1.3 Phụ tải chiếu sáng

1.4 Tổng hợp phụ tải

1.5 Tính bù để nâng hệ số công suất lên 0,9

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 Tính toán chế độ mạng điện

4.1 Tổn thất điện áp

4.2 Tổn thất công suất

4.3 Tổn thất điện năng

5 Thiết kế mạng điện của một căn hộ

5.1 Sơ đồ bố trí thiết bị gia dụng

5.2 Chọn thiết bị của mạng điện căn hộ

MỤC LỤC

A Đề bài: 1

B Nhiệm vụ thiết kế 2

LỜI MỞ ĐẦU 7

A GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 8

1.Giới thiệu chung 8

2 Những yêu cầu chung trong thiết kế một dự án cung cấp điện: 8

B.THỰC HIỆN 10

CHƯƠNG I: TÍNH TOÁN NHU CẦU PHỤ TẢI 10

1.1 Tính toán nhu cầu phụ tải căn hộ 10

1.1.1 Căn hộ loại A 11

1.1.2 Căn hộ loại B 13

1.1.3 Căn hộ loại C 14

1.2 Phụ tải động lực 16

1.2.1 Thang máy 16

1.2.2 Bơm nước 17

1.2.3 Tổng hợp phụ tải động lực: 17

CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN 21

2.1 Chọn vị trí đặt trạm biến áp (TBA) 23

2.2.Lựa chọn các phương án (so sánh ít nhất 2 phương án) 24

2.2.1 Phương án A 24

2.2.1.1 Sơ đồ mạng điện bên ngoài 24

2.2.1.2 Sơ đồ mạng điện trong nhà 25

2.2.2 Phương án B 26

2.2.2.1 Sơ đồ mạng điện bên ngoài 26

2.2.2.2 Sơ đồ mạng điện trong nhà 28

CHƯƠNG III: CHỌN SỐ LƯỢNG MÁY BIẾN ÁP VÀ CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN .29

3.1 Máy biến áp 29

3.1.1 Chọn số lượng và công suất máy biến áp 29

3.1.1.1 Phương án A : Dùng 1 máy biến áp 30

3.1.1.2 Phương án B: Dùng 2 máy biến áp 31

3.1.1.3 Phương án C: Dùng 1 máy biến áp và 1 máy phát diesel dự phòng 31

3.1.2 Tính toán chọn phương án 33

3.1.2.1 Phương án 1: Dùng 1 MBA có công suất là 2500kVA 33

3.1.2.2 Phương án 2: Dùng 2 MBA có công suất là 1250 kVA 33

3.1.2.3 Phương án 3: Dùng 1 MBA 2500 kVA và 1 máy phát dự phòng 34

3.2 Chọn tiết diện dây dẫn 35

3.2.1 Chọn dây dẫn từ nguồn cấp 22kV đến các máy biến áp 35

3.2.2 Chọn dây dẫn từ trạm biến áp đến tủ phân phối tổng 36

3.2.3 Chọn dây dẫn đến các tầng 37

3.2.3.1 Phương án 1 37

3.2.3.2 Phương án 2 39

3.2.3.3 So sánh hai phương án 40

a) Phương án 1 40

b) Phương án 2 42

3.3 Chọn dây dẫn cho mạch điện thang máy 43

3.3.1 Với thang máy có công suất lớn (P =16 kW) 43

3.3.2 Với thang máy có công suất nhỏ (P =7,5 kW) 43

3.4 Chọn dây dẫn cho mạch điện trạm bơm 44

3.5 chọn tiết diện dây dẫn cho mạng điện chiếu sáng 45

3.5.1 Chiếu sáng bên ngoài 45

3.5.2 Chiếu sáng trong nhà 46

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ MẠNG ĐIỆN 47

4.1 Tổn thất điện áp trên đường dây và trong máy biến áp 47

4.2 Tổn thất công suất 48

4.3 Tổn thất điện năng 49

CHƯƠNG V: THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CỦA MỘT CĂN HỘ 50

5.1 Những vấn đề chung 50

5.1.1 Chọn dây dẫn 50

5.1.2 Kiểm tra cáp 51

5.1.2.1 Theo điều kiện hao tổn điện áp: 51

5.1.2.2 Kiểm tra chế độ ổn định nhiệt: 52

5.2 Thiết kết cung cấp điện cho căn hộ 52

5.2.1 Thiết kế cung cấp điện cho căn hộ loại A 52

5.2.2 Thiết kế cung cấp điện cho một căn hộ loại B 55

5.2.3 Thiết kế cung cấp điện cho một căn hộ loại C 58

C : BẢN VẼ 61

I CÁC SƠ ĐỒ CỦA MẠNG ĐIỆN CHUNG CƯ CAO TÂNG 61

1.1 Sơ đồ nguyên lý mạng điện cung cấp cho toà nhà chung cư với đầy đủ kí hiệu, mã hiệu thiết bị; 61

1.2 Sơ đồ sơ đồ nguyên lý trạm biến áp 63

1.3 Sơ đồ mặt bằng và mặt cắt tạm biến áp 64

1.4 Sơ đồ mạng điện một căn hộ loại A 65

1.5 Sơ đồ mạng điện một căn hộ chung cư loại C 67

II: CÁC BẢNG SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 68

Bảng 1.pl Hệ số đồng thời của phụ tải sinh hoạt phụ thuộc vào số hộ gia đình 68

Bảng 2.pl Hệ số nhu cầu của thang máy dùng cho chung cư cao tầng 68

Bảng 3.pl (2.1.3) Hệ số nhu cầu của các động cơ vệ sinh-kỹ thuật knc.vs 69

Bảng 4.pl Giá trị hệ số nhu cầu phụ thuộc vào số nhóm tải 69

Bảng 5.pl Hệ số đồng thời của các trạm biến áp (kđtB) 69

Bảng 6.pl Suất tiêu thụ điện ở các vùng nông thôn 69

Bảng 7.a.pl Định mức tiêu thụ điện cho dịch vụ công cộng nông thôn 71

Bảng 8.pl Hệ số công suất của các hộ dùng điện 71

Bảng 9.pl Suất phụ tải sinh hoạt thành phố, kW/hộ 71

Bảng 10.pl Suất tiêu thụ điện sinh hoạt và thời gian sử dụng công suất cực đại 72

Bảng 11.pl Suất phụ tải khu chung cư W/m2 tính trên thanh cái 0,4 kV của trạm biến áp tiêu thụ 73

Bảng 12.pl Bảng giá trị các hệ số dử dụng ksd, cos, và knc của một số thiết bị điện công nghiệp 73

Bảng 13.pl Một số tham số kinh tế của mạng điện 73

III: TÀI LIỆU THAM KHẢO 74

L I M Đ U ỜI MỞ ĐẦU Ở ĐẦU ẦU

Trong công cuộc xây dựng và đổi mới đất nước , nghành công nghiệp điệnluôn giữ một vai trò vô cùng quan trọng Ngày nay điện năng trở thành dạng nănglượng không thể thiếu được trong hầu hết các lĩnh vực Khi xây dựng một khu côngnghiệp mới , một nhà máy mới , một khu dân cư mới thì việc đầu tiên phải tính đến làxây dựng một hệ thống cung cấp điện để phục vụ cho nhu cầu sản xuất và sinh hoạtcho khu vực đó

Trong công cuộc công nghiệp hoá hiện đại hoá , nghành công nghiệp nước tađang ngày một khởi sắc, Các tòa nhà chung cư và cao tầng không ngừng được xâydựng.Gắn liền với các công trình đó là hệ thống cung cấp điện được thiết kế và xâydựng Xuất phát từ yêu cầu thực tế đó cùng với những kiến thức đã học tại khoa CôngNghệ Tự Động - Trường Đại Học Điện Lực,tôi đã nhận được đề tài thiết kế đồ án môn

học:”Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho tòa nhà chung cư 25 tầng”.

Đồ án môn học này đã giúp em hiểu rõ thêm về công việc thực tế của một kĩ sư

hệ thống điện,hay chính là công việc sau này của bản thân Với sự hướng dẫn tận tình

của thầy Phạm Mạnh Hải tôi đã hoàn thành được đồ án môn học

A GI I THI U T NG QUAN ỚI THIỆU TỔNG QUAN ỆU TỔNG QUAN ỔNG QUAN

1.Giới thiệu chung

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

2 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:

- Tính khả thi cao

- Vốn đầu tư nhỏ

- Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện tuỳ theo mức độ tính chất phụ tải

- Chi phí vận hành hàng năm thấp

- Đảm bảo an toàn cho người dùng 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 trongtương 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 24tầng với đầy đủ các tiêu chuẩn cho phép về kinh tế và kĩ thuật.Trình tự tiến hành dự ánnhư sau:

I Thuyết minh

1 Tính toán nhu cầu phụ tải

1.1 Phụ tải sinh hoạt

1.2 Phụ tải động lực

1.3 Phụ tải chiếu sáng

1.4 Tổng hợp phụ tải

1.5 Tính bù để nâng hệ số công suất lên 0,9.

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 Tính toán chế độ mạng điện

4.1 Tổn thất điện áp

4.2 Tổn thất công suất

4.3 Tổn thất điện năng

5 Thiết kế mạng điện của một căn hộ

5.1 Sơ đồ bố trí thiết bị gia dụng

5.2 Chọn thiết bị của mạng điện căn hộ

Bảng1.1: Số liệu thiết kế ban đầu

 Số hộ/tầng là: nh.t = 4 + 2 + 2 = 8

Tổng số căn hộ: Nhộ = ntầng.nh.t = 25.8 =200 hộ

Bảng1.2 : Số lượng và công suất máy bơm

1.1 Xác định phụ tải sinh hoạt của tòa nhà chung cư.

Tầng căn hộ của chung cư được thiết kế với 1 tầng 8 căn hộ với 3 mẫu căn hộ điển hình 2 căn hộ loại A, 2 căn hộ loại B ,4 căn hộ loại C phụ tải các căn hộ được tính như sau:

m2/hộ

Số lượng và công suất thang máy,kW

21 Đèn ốp trần trang trí ban công 220V/26W 26 1 26

22 Đèn chiếu sáng sân phơi và Logia 220/11W 11 2 22

Công suất tính toán căn hộ loại A :

Trong giai đoạn hiện tại theo khảo sát những căn hộ kiểu loại A có hệ số đồng thời (0,6÷0,75) ở đây ta chọn kđt= 0,6

PttA= kđt.∑Pđ =19935 0,6=11961 (W)

23 Đèn ốp trần trang trí ban công 220V/26W 26 1 26

24 Đèn chiếu sáng sân phơi và Logia 220V/11W 11 2 22

25 Đèn chiếu sáng phòng làm việc 220V/36W 36 1 36

Công suất tính toán căn hộ loại B :

Trong giai đoạn hiện tại theo khảo sát những căn hộ kiểu loại B có hệ số đồng thời (0,6÷0,75) ở đây ta chọn kđt= 0,6

17 Đèn huỳnh quang lắp nổi khu vực phòng khách

21 Đèn ốp trần trang trí ban công 220V/26W 26 1 26

Công suất tính toán căn hộ loại C :

Trong giai đoạn hiện tại theo khảo sát những căn hộ kiểu loại C có hệ số đồng thời (0,6÷0,75) ở đây ta chọn kđt= 0,6

PttC= kđt.∑Pđ =20032 0,6=12019 (W)Tổng công suất phụ tải của một tầng chung cư :

Tổng công suất (kw)

Tốc độ(m/s)

Trọng tải định mức (kg)

Số tải định mức(người)

Hệ số nhu cầu

Do thang máy làm việc theo chế độ ngắn hạn lặp lại, nên công suất của chúng cần phải quy đổi về chế độ làm việc dài hạn theo biểu thức:

Ptm = Pn.tm.√ε

Trong đó: Pn.tm- công suất định mức của động cơ thang máy, (kW);

ε -hệ số tiếp điện của thang máy (chọn ε = 0,6);

Công suất của một thang máy làm việc ở chế độ dài hạn:

Ptm = 16.√0,6 = 13,94 (kW)

Công suất tính toán của tủ thang máy:

Ptm∑ = knc.tm.∑PtmiTrong đó : - knc.tm : hệ số nhu cầu của thang máy ứng với 3 thang máy, nhà 25 tầng thì knc.tm = 1

Vậy công suất tính toán của thang máy:

Ptm∑ = 1.(13,94.3 )= 55,76(kW)

Bảng 1.7 Tổng hợp phụ tải thang máy

1.2.2 Bơm nước

Bảng số liệu kỹ thuật máy bơm:

Bảng 1.8 Số liệu kỹ thuật máy bơm

ST

1 Bơm cấp nước sinh hoạt

i i bom bom tm tmđl

+ pocs2 là suất phụ tải chiếu sáng [W/m] (đã cho pocs2=0,03 kW/m)

+ Tổng chiều dài chiếu sáng ngoài trời 1=n.H.3 = 25.3,8.3 = 285 m

Công suất cần cho chiếu sáng:

Pcs = 285.0,03 = 8,55 kW;

1.4 Tổng hợp phụ tải toàn chung cư

Bảng 1.9 Tổng hợp phụ tải toàn chung cư

Phụ tải động lực Phụ tải sinh hoạt Phụ tải chiếu sáng

P (kW) cos P (kW) cos P (kW) cos

885, 474 122, 2 8,55

1.5 Tính toán bù hệ số công suất

Dung lượng bù được xác định theo công thức:

b

Q P tg  tg (kVAr) Trong đó:

P: tổng công suất phụ tải tại nút cần bù

tg φ1 và tg φ2 là hệ số quy đổi từ hệ số công suất cos φ1 và cos φ2 trước

và sau khi bù

Hệ số công suất cos φ2 thường được chọn theo hệ số công suất do cơ quan quản lý hệ thống điện quy định Thực tế sẽ bù để cosφ sau khi bù nằm vào khoảng (0,85÷ 0,95) Vậy chọn cosφ2 =0,9

Chương 2 ta tính toán được cos φ1=0.801 là hệ số công suất toàn tòa nhà trướckhi bù

Quy đổi: Cosφ1= 0,79  tgφ1= 0,78

CH ƯƠNG II: XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN NG II: XÁC Đ NH S Đ CUNG C P ĐI N ỊNH SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN ƠNG II: XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN Ồ CUNG CẤP ĐIỆN ẤP ĐIỆN ỆU TỔNG QUAN

Sơ đồ mạng điện tòa nhà

Hình 2.2: Sơ đồ mạng điện tòa nhà 25 tầng

1-cáp vào nhà,dự phòng tương hỗ nhau;

2-cơ cấu chuyển mạch;

3-áptomat tổng;

4-đường dây cung cấp điện cho căn hộ;

5-điểm đấu dây của các thiết bị dịch vụ chung;

6-đường dây cung cấp cho các thiết bị tự động và chiếu sáng cầu thang;

7-đường dây cung cấp chomạng điên bên ngoài;

8-đường dây cung cấp cho mạng điện chiếu sáng ki thuật tâng hầm và kho;9-đuòng dây cung câpcho các thiết bị động lực,thang máy;

10-công tơ điện năng tác dụng;

11-cung cấp điện cho mạng điện chiếu sáng sự cố;

21-mạng điện điều khiển ánh sáng cầu thang;

22-tế bào quang điện;

23-role thời gian;

24-bảng điện chiếu sáng

Hình 2.1.sơ đồ nguyên lý mạng điện cung cấp cho chung cư 25 tầng

2.1 Chọn vị trí đặt trạm biến áp (TBA)

Đối với các toàn nhà lớn với phụ tải cao, việc đặt máy biến áp ở bên ngoàiđôi khi sẽ gây tốn kém, bởi vậy người ta thường chọn vị trí đặt bên trong, thường ởtầng một, cách ly với các hộ dân Trạm biến áp cũng có thể đặt ở tầng hầm bêntrong hoặc bên ngoài tòa nhà Phương án đặt trạm biến áp ở tầng hầm gần đây được

áp dụng nhiều, tuy nhiên ở đây cần đặc biệt lưu ý đến hệ thống thông thoáng và điềukiện làm mát của trạm

Nhìn chung, để chọn vị trí lắp đặt tối ưu cần phải giải bài toán kinh tế-kỹ 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 trìnhcông cộng 20 TCN 175 1990 Trạm phải có tường ngăn cháy cách li với phòng kề sát

và phải có lối ra trực tiếp Trong trạm có thể đặt máy biến áp (MBA) có hệ thống làm mát bất kì.

Chọn vị trí đặt trạm biến áp là tầng hầm: Vì những lý do sau:

+ Tiết kiệm được một diện tích đất nhỏ

+ Làm 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 các phương án (so sánh ít nhất 2 phương án)

2.2.1 Phương án A

2.2.1.1 Sơ đồ mạng điện bên ngoài

Sơ đồ mạng điện ngoài trời được xây dựng để cấp điện đến các tủ phân phốiđầu vào của tòa nhà Trong tủ phân phối đầu vào tòa nhà có trang bị các thiết bị đóngcắt, 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 thuộcvào 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 tầng có thể áp dụng sơ đồ hìnhtia hoặc sơ đồ đường trục phân nhánh

Lựa chọn sơ đồ cung cấp điện phải dựa vào 3 yêu cầu:

+ Độ tin cậy

+ Tính kinh tế

+ An toàn

Sơ đồ mạng điện ngoài trời được xây dựng trên một đường trục cung cấp cho

cả chung cư, động lực và chiếu sáng Sơ đồ này có ưu điểm hơn sơ đồ trên là tiếtkiệm được chi phí dây dẫn nhưng khi có sự cố thì không đảm bảo cung cấp điện liêntục Vì thế ta chọn sơ đồ mạng điện bên ngoài là phương án A

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, cầu thang,chiếu sáng bên ngoài ), còn đường dây kia để cung cấp điện cho các thang máy,thiết bị cứu hỏa, chiếu sáng sự cố và các thiết bị khác

Các toà nhà ở

1 2

Hình 2.3.Sơ đồ cung cấp điện ngoài trời cho toà nhà 24 tầng

1,2-đường dây cung cấp chính

3,4-tủ phân phối cơ cấu chuyển mạch

Khi xảy ra sự cố trên một trong các đường dây cung cấp, tất cả các hộ dùngđiện sẽ được chuyển sang mạch của đường dây lành với sự trợ giúp của cơ cấu chuyểnmạch, đặt ngay tại tủ phân phối đầu vào tòa nhà Như vậy cung cấp phải được lựachọn sao cho phù hợp với chế độ làm việc khi xảy ra sự cố

2.2.1.2 Sơ đồ mạng điện trong nhà

Việc xây dựng mạng điện phân phối trong tòa nhà thường được thực hiện vớicác đường trục đứng Đầu tiên là lựa chọn số lượng và vị trí lắp đặt các đường trụcđứng

Lựa chọn 25 trục cấp điện cho 25 tầng

25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

Hình 2.4 Sơ đồ trục đứng cung cấp điện căn hộ qua tầng: 25 trục đứng cấp điện cho 25 tầng

2.2.2 Phương án B

2.2.2.1 Sơ đồ mạng điện bên ngoài

Sơ đồ mạng điện ngoài trời được xây dựng trên một đường trục cung cấp cho

cả chung cư, động lực và chiếu sáng Sơ đồ này có ưu điểm hơn sơ đồ trên là tiếtkiệm được chi phí dây dẫn nhưng khi có sự cố thì không đảm bảo cung cấp điện liêntục Vì thế ta chọn sơ đồ mạng điện bên ngoài là phương án A

Các toà nhà ở

Hình 2.5 Sơ đồ cung cấp điện ngoài trời cho toà nhà 24 tầng

1,2,3 -đường dây cung cấp chính

4,5,6-tủ phân phối với cơ cấu chuyển mạch

2.2.2.2 Sơ đồ mạng điện trong nhà

25 24 23 22 21 20 19 18

17 16 15 14 13 12 11 10

9 7 6 5 5 4 3 2 1 8

Hình 2.6 Sơ đồ mô tả trục thứ nhất cung cấp điện cho 8 tầng trên cùng,trục thứ 2 cung cấp điện cho 8 tầng phía dưới và trục thứ 3 cấp diện cho 9 tầng dưới cùng

Có ba thanh dẫn, thanh thứ nhất cung cấp điện cho 8 tầng trên cùng, thanh thứ

2 cung cấp điện cho 8 tầng phía dưới và thanh thứ 3 cấp diện cho 9 tầng dưới cùng

Nhận xét: Có rât nhiều phương án đi dây cho toà nhà trung cư nhưng tôi quyết

định đưa ra hai phương án trên vì đây là toà nhà có độ cao trung bình nếu sử dụng

phương án sơ đồ một trục đứng có thể gây ảnh hưởng khi sự cố xảy ra

CH ƯƠNG II: XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN NG III: CH N S L ỌN SỐ LƯỢNG MÁY BIẾN ÁP VÀ CHỌN TIẾT DIỆN Ố LƯỢNG MÁY BIẾN ÁP VÀ CHỌN TIẾT DIỆN ƯỢNG MÁY BIẾN ÁP VÀ CHỌN TIẾT DIỆN NG MÁY BI N ÁP VÀ CH N TI T DI N ẾN ÁP VÀ CHỌN TIẾT DIỆN ỌN SỐ LƯỢNG MÁY BIẾN ÁP VÀ CHỌN TIẾT DIỆN ẾN ÁP VÀ CHỌN TIẾT DIỆN ỆU TỔNG QUAN

DÂY D N ẪN

3.1 Máy biến áp

3.1.1 Chọn số lượng và công suất máy biến áp

Công suất và số lượng máy biến áp trong mỗi trạm là các tham số quan trọngquyết định chế độ làm việc của mạng điên Công suất của máy biến áp trong điềukiện làm việc bình thường phải đảm bảo cung cấp điện cho toàn bộ nhu cầu phụ tải.Việc chọn số lượng máy biến áp có liên quan đến chế độ làm việc của trạm

Đảm bảo yêu cầu trong khi vận hành chế độ bình thường và chế độ sự cố:

- Ở chế độ bình thường : Tổng công suất các máy biến áp phải lớn hơn hoặc bằng tổng công suất tính toán

- Ở chế độ sự cố: Tổng công suất các máy biến áp sau khi trừ đi máy biến áp có công suất lớn nhất bị sự cố phải lớn hơn hoặc bằng tông công suất phụ tải loại 1 và loại 2

Dung lượng các MBA được chọn theo điều kiện:

ΣSđmB ³ Stt (3.1)Trong điều kiện sự cố một MBA (trong trạm có nhiều hơn 1 MBA):

(ΣSđmB – SBmax)*kqt ³ Sttsc (3.2)Trong đó:

Từ các điều kiện trên ta chọn công suất và số lượng máy biến áp 22/0,4 kV do Công ty cổ phần chế tạo cơ điện Hà Nội sản xuất theo 3 phương án sau:

3.1.1.1 Phương án A : Dùng 1 máy biến áp

Chọn công suất của máy biến áp: SMBA ≥ Stt = 1180,28 (kVA)

Vậy ta chọn máy biến áp 3 pha THIBIDI 125kVA(TCĐL 2) 2/0,4kV có các thông số như sau:

Bảng 1.8 Thông số máy biến áp 1500 kVA

3.1.1.2 Phương án B: Dùng 2 máy biến áp

tt Bn

SMF ≥ Spt1 =259,07(kVA)Chọn máy phát điện Misubishi 300kVA có các thông số sau:

Với c∆ : giá thành tổn thất điện năng =1800 đ/kWh

Hệ số tiêu chuẩn sử dụng vốn đầu tư:

atc =

h h

i.(1 i) 0,1.(1 0,1)

0,11 (1 i) 1 (1 0,1) 1

i : là hệ số chiết khấu thường lấy i= 0,1;

Th : là tuổi thọ của trạm biến áp lấy bằng 25 năm

aom :Hệ số vận hành và bảo dưỡng của trạm biến áp thể lấy bằng 6,4 %

(theo bảng 31.pl )

Do đó : pBA = atc + aom = 0,11 + 0,064 = 0,174

Chi phí tổn thất do mất điện là:

Yth = Ath gth = Pth.Tf.gthTrong đó: gth là suất thiệt hại do mất điện

gth = 4500đ/kWh

Tf là thời gian mất điện, đối với MBA phân phối ta chọn Tf = 24h

Yth = Pth gth TfPth :Công suất thiếu hụt do mất điện

Tổn thất điện năng

∆A =

2 tt

Chi phí tổn thất do mất điện khi hư hỏng máy biến áp: Do sử dụng 1 MBA nênkhi sảy ra sự cố mất điện hệ thống sẽ ngưng cung cấp điện, lượng công suất thiếu hụt

do mất điện bằng tổng công suất phụ tải

Tổng thời gian mất điện của phương án 1 sẽ là: T = Tmn+Tf = 250+24= 274(h)

Tổng chi phí thiệt hại do mất điện phương án 1:

động lực, phụ tải chiếu sáng và 20% phụ tải sinh hoạt, lượng điện thiếu hụt sẽ là 80%phụ sinh hoạt.

Chi phí tổn thất do mất điện MBA là:

YthMBA2= (gth.0,8Psh).Tf (đ)

Yth MBA2=4500.0,8.885,474.24=75,5.106 (đ)

Tổng chi phí thiệt hại do mất điện phương án 2:

Yth2= Ythmn+ YthMBA2=(1218,68+75,5) 106=1294,18.106(đ)

Vậy chi phí quy dẫn là:

Z1 = 2.0,174.346.106 +1800.60194,99 + 1294,18.106 =1522,94.106 (đ)

3.1.2.3 Phương án 3: Dùng 1 MBA 2500 kVA và 1 máy phát dự phòng.

Tổn thất máy biến áp: vì ta cũng chọn máy biến áp như phương án 1 nên tổnthất cũng như ở phương án 1 : ∆A3 = 22693,56 (kWh)

Chi phí tổn thất mất điện do hư hỏng MBA: Do sử dụng 1MBA và 1 máy phát

dự phòng nên khi sảy ra sự cố mất điện do nguồn hay hỏng MBA máy phát dự phòng

sẽ gánh phụ tải loại 1(ở đây là phụ tải động lực , phụ tải chiếu sáng tòa nhà) , lượng công suất thiếu hụt do mất điện bằng công suất phụ tải loại 2+3 (phụ tải sinhhoạt)

Chi phí tổn thất do mất điện MBA là:

Chi phí vận hành máy phát điện trong 1 năm :200.106(đ)

Vậy chi phí quy dẫn là:

1 Công suất trạm biến áp SBA (kVA) 1250 2.750 1250+MFDP

3 Tổn thất điện năng ∆A ( kWh/năm) 22693,56 60194.99 22693,56

4 Thiệt hại do tổn thất điện

5 Thiệt hại do mất điện Yth (106 đ/năm) 1335,67 1294,18 1091,79

6 Tổng chi phí qui dẫn Z (106đ/năm) 1468,91 1522,94 1725,03

Nhận xét:Ta thấy chi phí quy dẫn của các phương án có sự chênh lệch khôngđáng kể ở PA1 và PA2 và nhỏ hơn nhiều so với PA3, ta chọn PA2 làm phương án tối

ưu vì hoạt động tin cậy hơn mà chi phí không chênh lệch nhiều so với PA1

3.2 Chọn tiết diện dây dẫn

3.2.1 Chọn dây dẫn từ nguồn cấp 22kV đến các máy biến áp

Hai máy biến áp đặt dưới tầng hầm và lấy điện từ 2 nguồn khác nhau.Khoảng cách từ hai máy biến áp tới nguồn cấp là 15(m) Ta chọn tiết diện dây dẫntheo mật độ dòng kinh tế bằng công thức:

kt

I F j



Trong đó: + F là tiết diện dây dẫn hoặc cáp

+ I là dòng điện tính toán lớn nhất của đường dây trong chế độ làm việc bình thường

+ jkt là mật độ dòng kinh tế

Sau đó tiết diện tính toán được quy về tiết diện tiêu chuẩn gần nhất

Ta có dòng điện tính toán lớn nhất của đường dây 22kV trong chế độ làm việc bình thường là:

tt dm

Bảng2.1 thông số cáp đồng XLPE (3x35)Tiết diện

Kiểm tra dây dẫn đã chọn theo điều kiện tổn thất điện áp:

Đường dây dài 15(m):

ΔU = 0,44 (kV) < ΔUcp = 5%.Uđm = 5%.22 = 1,1(kV) = 1100(V)

Vậy chọn dây XLPE (3x35) là hợp lý

3.2.2 Chọn dây dẫn từ trạm biến áp đến tủ phân phối tổng

Tụ phân phối tổng đặt tại trung tâm tải của tầng 1(đặt tại lồng thang máy) vớichiều dài từ trạm biến áp đến tủ phân phối là 12m, trong đó hao tổn điện áp chophép trong đoạn này là 2% Dự kiến chọn dây cáp lõi đồng có độ dẫn điện γ = 54

∆Url% = ∆Ucpl%−¿ ∆Uxl% = 2 – 0,39 = 1,61%

Tiết diện dây dẫn của đường dây cung cấp cho tủ phân phối tổng được xác địnhtheo biểu thức: