Thiết kế cung cấp cho chung cư nội thành của một thành phố lớn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN LỜI NÓI ĐẦU Điện dạng lượng phổ biến có tầm quan trọng thiếu lĩnh vực kinh tế quốc dân đất nước, Như xác định thống kê khoảng 70% điện sản xuất dùng xí nghiệp, nhà máy công nghiệp, Vấn đề đặt cho sản xuất điện làm để cung cấp điện cho phụ tải điện cho hiệu quả, tin cậy, Vì cung cấp điện cho nhà máy, xí nghiệp công nghiệp có ý nghĩa to lớn kinh tế quốc dân Nhìn phương diện quốc gia việc đảm bảo cung cấp điện cách liên tục tin cậy cho ngành công nghiệp tức đảm bảo cho kinh tế quốc gia phát triển liên tục tiến kịp với phát triển khoa học công nghệ giới, Nếu ta nhìn phương diện sản xuất tiêu thụ điện công nghiệp ngành tiêu thụ lượng nhiều nhất, Vì cung cấp điện sử dụng điện hợp lý lĩnh vực có tác dụng trực tiếp đến việc khai thác cách hiệu công suất nhà máy phát điện sử dụng hiệu lượng điện sản xuất Một phương án cung cấp điện hợp lý phải kết hợp cách hài hoà yêu cầu kinh tế, độ tin cậy cung cấp điện, độ an toàn cao, đồng thời phải đảm bảo tính liên tục cung cấp điện, tiện lợi cho việc vận hành, sửa chữa hỏng hóc phải đảm bảo chất lượng điện nằm phạm vi cho phép, Hơn phải thuận lợi cho việc mở rộng phát triển tương lai Với đề tài: Thiết kế cung cấp cho chung cư nội thành thành phố lớn Đã phần giúp em làm quen dần với việc thiết kế đề tài tốt nghiệp sau này, Trong thời gian làm bài, với cố gắng thân, đồng thời với giúp đỡ thầy cô giáo môn hệ thống điện đặc biệt giúp đỡ tận tình thầy Phạm Mạnh Hải , em hoàn thành tốt đồ án môn học mình, Song thời gian làm không nhiều, kiến thức hạn chế, nên làm em không tránh khỏi thiếu sót, Do em kính mong nhận góp ý, bảo thầy cô để em có kinh nghiệm chuẩn bị cho công việc sau Em xin chân thành cảm ơn thầy Phạm Mạnh Hải toàn thể thầy cô giáo môn Hà Nội ngày 19 tháng năm 2014 Sinh viên thực NGUYỄN VĂN HUẤN Đồ Án :Thiết kế cung cấp điện cho chung cư thuộc khu vực nội thành thành phố lớn Sinh viên: NGUYỄN VĂN HUẤN Lớp: Đ6-H2 A.ĐỀ BÀI Thiết kế cung cấp điện cho khu chung cư thuộc khu vực nội thành thành phố lớn Chung cư có N tầng Mỗi tầng có n h hộ, công suất tiêu thụ hộ có diện tích 70m p0, kW/hộ Chiều cao trung bình tầng H,m Chiếu sáng trời với tổng chiều dài năm lần chiều cao tòa nhà, suất công suất chiếu sáng p ocs2=0,03 W/m.Nguồn điện có công suất vô lớn,Khoảng cách từ nguồn đấu điện đến tường tòa nhà L, mét - Toàn chung cư có ntm thang máy gồm hai loại nhỏ lớn với hệ số tiếp điện trung bình ε =0,6; cosϕ = 0,65 - Thời gian sử sụng công suất cực đại Tm ,h/năm - Hệ thống máy bơm bao gồm: Sinh hoạt; thoát nước; cứu hỏa; bể bơi Thời gian điện trung bình năm t f=24 h; Suất thiệt hại điện là: gth=4500đ; Chu kỳ thiết kế năm.Phụ tải gia tăng theo hàm tuyến tính Pt = P0 [1 + a (t − t0 )] với suất tăng trung bình hàng năm a=4,5% Hệ số triết khấu i=0,1; Giá thành tổn thất điện : c∆ =1800đ/kWh Số liệu thiết kế cung cấp điện khu chung cư cao tầng Số 70 10 Tầng 25 120 Nhỏ Lớn 2x7.5 3x25 Cấp nước sinh hoạt 1x30+4x5.6+4x1 Thoát Bể bơi Cứu H,m T L,m hỏa 2x6.3 6.3+4.5 25+10 3.5 4450 83 B.Nhiệm vụ thiết kế I Thuyết minh Tính toán nhu cầu phụ tải Phụ tải sinh hoạt Phụ tải động lực Phụ tải chiếu sáng Tổng hợp phụ tải Xác định sơ đồ cung cấp điện 2.1.Chọn vị trí đặt trạm biến áp 2.2.Lựa chọn phương án (so sánh phương án) - Sơ đồ mạng điện bên - Sơ đồ mạng điện nhà Chọn số lượng công suất máy biến áp chọn tiết diện dây dẫn 3.1.Chọn số lượng công suất máy biến áp 3.2.Chọn tiết diện dây dẫn Chọn thiết bị điện 4.1.Tính toán ngắn mạch 4.2 Chọn thiết bị trạm biến áp 4.3.Chọn thiết bị tủ phân phối (thiết bị điều khiển, bảo vệ đo lường v.v.) 4.4.Kiểm tra chế độ khởi động động Tính toán chế độ mạng điện 5.1.Tổn thất điện áp 5.2.Tổn thất công suất 5.3.Tổn thất điện Thiết kế mạng điện hộ 6.1.Sơ đồ bố trí thiết bị gia dụng 6.2.Chọn thiết bị mạng điện hộ Tính toán nối đất Hoạch toán công trình Phân tích kinh tế tài - II Bản vẽ 5.Sơ đồ nguyên lý mạng điện cung cấp cho tòa nhà chung với đầy đủ ký hiệu,mã hiệu thiết bị 6.Sơ đồ trạm biến áp gồm : sơ đồ nguyên lý,sơ đồ mặt mặt cắt trạm biến áp,sơ đồ nối đất 7.Sơ đồ mạng điện hộ gồm : sơ đồ nguyên lý,sơ đồ bố trí thiết bị dây dẫn 8.Các bảng số liệu tính toán THỰC HIỆN I.Thuyết minh Chương 1:TÍNH TOÁN NHU CẦU PHỤ TẢI Phụ tải chung cư bao gồm thành phần phụ tải sinh hoạt (bao gồm chiếu sang) phụ tải động lực Phụ tải sinh hoạt thường chiếm tỷ lệ phần lớn so với phụ tải động lực Số 70 10 Tầng 25 120 Nhỏ Lớn 2x7.5 3x25 Cấp nước sinh hoạt 1x30+4x5.6+4x1 Thoát Bể bơi Cứu H,m T L,m hỏa 2x6.3 6.3+4.5 25+10 3.5 4450 83 Bảng 1.1 Số liệu thiết kế ban đầu → Số hộ/tầng là: nh.t = 2+4+2 = Tổng số hộ: Nhộ = ntầng.nh.t = 25.8 = 200 hộ Theo bảng 10.pl ứng với nội thành thành phố lớn, suất tiêu thụ trung bình hộ gia đình sử dụng bếp gas P0 = 1,62 kW/hộ Loại thành phố Lớn Suất phụ tải kW/hộ Có bếp gas Có sử dụng bếp điện Chỉ tiêu Trong Trong m2/hộ Trung Trung Nội Ngoại Nội Ngoại bình bình thành thành thành thành 1.2 70 1,62 1,07 1,76 2,3 1,63 Bảng 1.2 Suất phụ tải sinh hoạt thành phố 1.1.Xác định phụ tải sinh hoạt tòa nhà chung cư Trước hết cần xác định mô hình dự báo phụ tải: Coi năm sở năm t0 = 0, áp dụng mô hình (1.22) dạng: Pt=P0.[1+a(t-t0)] Trong đó: P0-phụ tải năm sở t0; a-suất tăng trung bình hàng năm, a = 0,045 ; Suất phụ tải hộ gia đình năm chu kỳ thiết kế tính bảng sau: α Stt P0 t P0-i 1,62 0.045 1,6929 1,62 0.045 1,7658 1,62 0.045 1.8387 1,62 0.045 1.9116 1,62 0.045 1.9845 1,62 0.045 2.0574 1,62 0.045 2.1303 Phụ thuộc vào mức độ trang bị thiết bị gia dụng, phụ tải hộ phân thành loại: loại có trang bị cao, loại trung bình loại trang bị thấp Tuy nhiên, thành phần phụ tải điện dùng nấu bếp thường chiếm tỷ lớn cấu phụ tải hộ gia đình, nên để tiện cho việc tính toán phụ tải, người ta phân biệt hộ chủ yếu theo trang bị nhà bếp Dưới góc độ phân loại hộ: dùng bếp nấu điện, dùng bếp nấu gas dùng bếp hỗn hợp (vừa dùng gas vừa dùng điện) Phụ tải sinh hoạt chung cư xác định theo biểu thức: N Psh = k cc k dt P0 ∑ n i k hi = k cc k dt P0 (n1.k h1 + n k h + n 3.k h3 ) i =1 Trong đó: kcc- hệ số tính đến phụ tải chiếu sáng chung tòa nhà (lấy 5%, tức kcc = 1,05); kđt- hệ số đồng thời, phụ thuộc vào số hộ, lấy theo bảng 1.pl; P0- suất tiêu thụ trung bình hộ,xác định theo bảng 10.pl (P0 = 1,83 kW/hộ : suất tiêu thụ trung bình hộ gia đình sử dụng bếp gas (bảng 10.pl)); N- số hộ có diện tích; ni- số lượng hộ loại i (có diện tích nhau); n1-số hộ 70 m2 25.2 = 50 hộ; n2-số hộ 100 m2 25.4 = 100 hộ; n3-số hộ 120 m2 25.2 = 50 hộ; khi- hệ số hiệu chỉnh hộ loại i có diện tích giá trị tiêu chuẩn Ftc tăng thêm (tăng thêm 1% cho m2 tiêu chuẩn); = + (Fi – Ftc).0,01 Fi- diện tích hộ loại i, m2; Vì thiết kế cung cấp điện cho khu chung cư thuộc khu vực nội thành thành phố lớn nên theo bảng 10.pl Suất phụ tải sinh hoạt thành phố, kW/hộ ta có: Suất phụ tải kW/hộ có bếp gas có sử dụng bếp điện Loại thành Chỉ tiêu Trong Trong Trung phố m2/hộ Trung Nội Ngoại Nội Ngoại bình bình thành thành thành thành 1.2 Lớn 70 1,62 1,07 1,76 2,3 1,63 Theo bảng 10.pl ứng với nội thành thành phố lớn: -Suất tiêu thụ trung bình hộ gia đình sử dụng bếp gas P0 = 1,62 kW/hộ -Diện tích tiêu chuẩn: Ftc = 70 m2 Tìm hệ số kđt: Bảng 1.pl Hệ số đồng thời phụ tải sinh hoạt phụ thuộc vào số hộ gia đình Hộ Hệ số đồng thời phụ thuộc vào số hộ gia đình có 10 20 35 50 100 200 300 ≥ 400 bếp: Điệ 0,7 0,6 0,5 0,4 0,4 0,3 0,3 0,3 n 0,4 0,33 Gas 0,7 0,5 0,4 0,4 0,3 0,3 0,3 0,3 7 0,3 0,29 Vì số hộ gia đình 200 hộ.Tra bảng 1.pl => k đt =0,31 Sau chạy chương trình Excel ta tìm được: k đt = 0,3213 N Psh = k cc k dt P0 ∑ n i k hi = k cc k dt P0 (n1.k h1 + n k h + n 3.k h3 ) i =1 kcc = 1,05 kđt = 0,31 P0 = 1,62 kW/hộ n1 = 50 n2 = 100 n3 = 50 Ứng với 70 mm2 có kh = → kh1 = → kh2 = + (100 - 70).0,01 = 1,3 → kh3 = + (120 - 70).0,01 = 1,5 ⇒ Psh = 1,05.0,31.1,62.(50.1+100.1,3+50.1,5) = 134,464 kW Tính toán riêng cho tầng: - Công suất tính toán tầng N Ptầng = kcc.kđt.P0 ∑ n i k hi = 1,05.0.31.1,62.(2.1+4.1,3+2.1,5) i =1 =5,397 kW; Hệ số đồng thời ứng với hộ kđt = 0,31 (bảng 1.pl phép nội suy theo bảng exel) Hệ số công suất cosϕsh = 0,96 ( tgϕsh = 0,29 ) (bảng 9.pl); Qtầng = Ptầng tgϕsh = 5,397.0,29 = 1,560 kVAr; 1.2.Xác định phụ tải động lực Phụ tải động lực khu nhà chung cư bao gồm phụ tải thiết bị dịch vụ vệ sinh kỹ thuật thang máy, máy bơm nước, máy quạt, thông thoáng….Phụ tải tính toán thiết bị động lực khu chung cư xác định theo biểu thức: Pđl = knc.đl(Рtm∑ + Pbơm) Trong đó: Pđl- công suất tính toán phụ tải động lực, kW; knc.đl- hệ số nhu cầu phụ tải động lực, thường lấy 0,9 (bảng 2.pl); PtmΣ - công suất tính toán thang máy; Pvs.ktΣ - công suất tính toán thiết bị vệ sinh - kỹ thuật; Công suất tính toán thang máy: Công suất tính toán thang máy xác định theo biểu thức: n ct PtmΣ = k nc.tm ∑ Ptmi Trong đó: knc.tm- hệ số nhu cầu thang máy, xác định theo bảng 2.pl; nct- số lượng thang máy; Ptmi- công suất thang máy thứ i,kW; Do thang máy làm việc theo chế độ ngắn hạn lặp lại, nên công suất chúng cần phải quy chế độ làm việc dài hạn theo biểu thức: Ptm = Pn.tm ε Trong đó: Pn.tm- công suất định mức động thang máy, kW; ε - hệ số tiếp điện thang máy (chọn ε = 0,6); Áp dụng vào thiết kế chung cư cụ thể ta có: Chung cư có thang máy nhỏ thang máy lớn Công suất định mức tương ứng là: 2x7.5và 3x25 Ptm1 = Ptm2 = Ptm3 = 7,5 0,6 = 5,809 Ptm4 = Ptm5 = 25 0,6 = 19,365 Công suất tính toán thang máy: Ptm Σ = knc.tm Σ Ptm.i Trong đó: knc.tm: Xác định theo bảng 2.pl (phụ lục): ứng với thang máy; nhà 25 tầng knc.tm = 1.00 ⇒ Ptm Σ = 1.( 19,365.3+5,809.2) = 69,714 kW; Công suất tính toán trạm bơm: Bảng số liệu kỹ thuật bơm: STT Chức Cấp nước sinh hoạt Thoát Bể bơi Cứu hỏa Số lượng Công suất (kW) 30 5,6 1,2 6.3 6.3 4.5 25 10 Tổng 57.2 12.6 10.8 35 nb Pbơm = knc ∑ Pbom.i nb- tổng số bơm sử dụng knc: Hệ số nhu cầu thiết bị vệ sinh kỹ thuật (bơm), xác định theo bảng 3.pl; Tổng số máy bơm 16, chia làm nhóm; + Nhóm Cấp nước sinh hoạt: Pbơm = knc1 ∑ Pbom.i n i = 0,7.(1.30+4.5,6+4.1,2) = 40.04 kW Hệ số nhu cầu 10 máy bơm lấy knc1 = 0,7 (bảng 3.pl phép nội suy theo bảng exel); + Nhóm Thoát nước: Pbơm = knc2 ∑ Pbom.i n i = 1.2.6,3 = 12,6 kW Hệ số nhu cầu máy bơm lấy knc2 = + Nhóm Bể bơi: Pbơm = knc3 ∑ Pbom.i n i = 1.2.4,5 = kW Hệ số nhu cầu máy bơm lấy knc3 = 1; + Nhóm Cứu hỏa: Pbơm = knc4 ∑ Pbom.i n i = 1.(25+10) = 35 kW Hệ số nhu cầu máy bơm lấy knc4 = 1; Tổng hợp kết tính toán ta có: Nhóm Pbơmi, kW Cấp nước sinh 40,04 hoạt Thoát nước 12,6 Bể bơi Cứu hỏa 35 Tổng 96,64 Tổng hợp nhóm ta có phụ tải tính toán trạm bơm: Ta có số nhóm máy bơm n = tra bảng 4.pl có k nc = 0,8 Pbơm = knc ∑ Pbom.i = 0,8.96,64 = 77,312 kW Phụ tải động lực: Pđl = knc.đl(Рtm∑ + Pvs.kt) =knc.đl.(Ptm Σ + Pbơm ) = = 0,9.( 69,714+77,312) = 132,323 kW; Theo bảng 4.pl Giá trị hệ số nhu cầu phụ thuộc vào số nhóm tải Ở có nhóm tải, mạng hạ áp → knc.đl = 0,9 Tra bảng 9.pl ta có thiết bị động lực như: máy bơm, máy hút bụi… cosφ = 0,8 Với thang máy cosφ = 0,65 cosϕ + P tm.cosϕ 77,312.0,8 + 40,04.0,65 = = 0,749 cosϕ tb = P bom + 77.312 + 40,04 P bom P tm Chương 4: CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN I.Tính toán ngắn mạch mạng điện hạ áp Sơ đồ tính toán ngắn mạch Coi hệ thống có công suất vô lớn (Xht = 0); bỏ qua điện trở thiết bị phụ Máy biến áp có thông số: Sđm = 160 kVA, ∆Pk = 2,95 kW, Uk = 4,5% l = 30m : chiều dài từ trạm biến áp đến tủ phân phối l = 87,5m - Chiều dài từ tủ phân phối tổng đến tủ phân phối tầng 12 là: Thiết lập sơ đồ thay tính toán: Xác định điện trở phần tử, tính hệ đơn vị có tên; Chọn điện áp Ucb = 0,38 kV Xác định điện trở phần tử: 2 U K U cb X BA = = 4,5.0,38 = 0, 041Ω 100.SBA 100.160 R BA ∆PK U cb 2,95.0,382 = = = 0, 017Ω 0,162.103 10 SBA ZBA = R BA + X BA = 0,017 + 0,0412 = 0,044Ω R d1 = r01.l1 = 0,0991.0,03 = 0,003Ω X d1 = x 01 l1 = 0,07.0,03 = 0,002Ω R d2 = r02 l2 = 1,83.0,0875 = 0,16Ω X d2 = x 02 l2 = 0,07.0,0875 = 0,006Ω Điện trở ngăn mạch điểm N1 Z 0,044 Zk1 = BA = = 0,022Ω 2 Dòng ngắn mạch pha điểm N1 Dòng điện ngắn mạch pha I(3) k1 U cb 0,38 I(3) = = 9,972kA k1 = 3.Zk1 3.0,022 Dòng xung kích i xk1 = k xk 2.I(3) k1 = 1,2 2.9,972 = 16,923kA Trong kxk hệ số xung kích phụ thuộc vào tỷ số X/R.(tra bảng 6.pl.BTSách Bài tập Cung cấp điện –TS Trần Quang Kháng) Giá trị hiệu dụng dòng xung kích: I xk1 = q xk I(3) k1 = 1,09.9,972 = 10,869 Trong qxk hệ số phụ thuộc vào nơi xảy ngắn mạch ( tra bảng 7.pl.BT) Công suất ngắn mạch: Sk = 3.U cb I(3) k = 3.0,38.9,972 = 6,56MVA Điểm ngắn mạch Zk Ik(3), kA ixk Ixk Sk, MVATỷ số Xni/Rni kxk qxk N1 0.022 9.972 16.92410.870 6.564 2.441 1.2 2.441 N2 0.024 9.002 15.277 9.812 5.925 2.107 1.2 2.107 N3 0.185 1.188 1.731 1.295 0.782 0.163 1.030.163 Tính toán tương tự cho điểm ngắn mạch N2 N3 ta có bảng tổng kết Tính toán ngắn mạch pha điểm N3 Điện trở dây trung tín lấy điện trở dây pha Điện trở thứ tự không MBA U cb 0,38 X 0BA = 0,65 = 0,65 = 0,587Ω SBA 0,16 Tổng trở ngắn mạch pha xác định sau: Tại điểm N1 3.R BA (3.X BA + X 0BA ) Z(1) ( ) + Σ1 = 22 3.0,017 2.0,041 + 0,587 ) +( ) = 0,335Ω 2 3.R BA 2.X BA + X 0BA ZΣ = ( + 6.(R d1 + R d )) + ( + 7.(X d1 + X d2 )) 2 = ( = (3.0,017 / + 6.(0,009 + 0,027)) + ((2.0,041 + 0,587) / + 7.(0,002 + 0,004)) = 1.070Ω Dòng ngắn mạch pha điểm N1 N3 3.U f 3.0,22 I(1) = = 1,971kA k1 = ZΣ1 0,335 3.X 0ba U f 3.0,587.0,22 I(1) = = 0,362 k3 = ZΣ 0.446 II.Chọn thiết bị trạm biến áp Để kiểm tra thiết bị điện ta giả thiết thời gian cắt bảo vệ tk = 0,5 s Cầu chảy cao áp Dòng điện làm việc bình thường phía cao áp S 279,053 Ilv = Σ = = 16,111A A 3.U 3.10 Trong SΣ = Ssh = 279,053kVAr kVA Ta chọn cầu chảy loại ΠK Nga chế tạo có Un = 10 kV, dòng định mức In = 20 A; (theo bảng 19.b.pl – Thông số kỹ thuật cầu chảy cao áp Nga chế tạo) Dao cách ly Căn vào dòng điện làm việc ta chọn dao cách ly PB-10/400 (bảng 26.pl – Sách Bài tập cung cấp điện) (hoặc loại 3DC SIMENS chế tạo) Chống sét Chọn chống sét van loại RA10 Pháp sản xuất (bảng 35.pl - Sách Bài tập cung cấp điện ) loại AZLP501B10 hãng Cooper Mỹ chế tạo) III.Chọn thiết bị tủ phân phối Chọn Dòng làm việc chạy qua S 279,053 IΣ = Σ = = 423,978A A 3.U 3.0,38 Thanh dẹp đồng tiết diện I 423,978 Ftc = = = 201,894 mm2 jt 2,1 jkt = 2,1 (bảng 9pl.BT) Vật liệu đồng, Tmax =3950 giờ/năm Ta chọn 50x5 = 250 mm2 Thanh kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt theo điều kiện I(3) t 9,972 0,5 Fmin tc = k1 k = 10 = 41,237 < Fc = 250mm Ct 171 Trong Ct =171 hệ số vật liệu tra bảng 25.pl Thanh đạt yêu cầu ổn định nhiệt Kiểm tra ổn định động: Chọn khoảng vượt l=120 cm, khoảng cách pha a = 60 cm; Mômen uốn: 2 2 −8 l i ixk1 −2 120 16,966 M = 1,76.10 = 1,76.10 = 120,981kG.cm 10.a 10.60 Mômen chống uốn: W = 0,167.b2.h=0,167.0,52.5=0,209 cm3 Ứng suất: M 120,981 σt = = = 579,55kG / cm < σcp = 1400kG / cm W 0,209 Vậy điều kiện ổn định động đảm bảo Chọn sứ cách điện Ta chọn sứ 0Φ − 10 − 375 có U = 10kV; lực phá hủy Fph = 375 kG Lực cho phép đầu sứ Fcp = 0,6.Fph = 0,6.375 = 225kG Lực tính toán i2 120.16,9662 Ftt = 1,76.10 −8.l ixk1 = 1,76.10−2 = 10,082kG a 60 Hệ số hiệu chỉnh k = H’/H = 17,5/15 = 1,167 Lực tính toán hiệu chỉnh k.Ftt = 1,167.10,082 = 11,766 < Fcp = 225 kG Vậy sứ chọn đảm bảo Cáp điện lực Chọn theo điều kiện hao tổn điện áp cho phép trình bày Kiểm tra ổn định nhiệt cáp chọn I(3) t 9,002 0,5 Fmin1 = k k = 10 = 40,034 < Fc =70 mm2 Ct 159 tk = 0,5s thời gian tồn ngắn mạch Ct =159 hệ số vật liệu – cáp lõi đồng (Bảng 8.pl.BT – Sách BT Cung cấp điện) Vậy cáp chọn đảm bảo điều kiện ổn định nhiệt I(3) t 1,188 0,5 Fmin = k3 k = 10 = 5,258 < Fc =50 mm2 Ct 159 Vậy cáp chọn đảm bảo điều kiện ổn định nhiệt Chọn aptomat cầu chảy Dự định bố trí aptomat bảo vệ cho mạch hình vẽ Aptomat A0 bảo vệ lộ tổng Aptomat A1 bảo vệ mạch điện sinh hoạt Aptomat A2 bảo vệ mạch điện động lực Aptomat A3 bảo vệ mạch điện trạm bơm Aptomat A4 bảo vệ cho mạch thang máy dự phòng Aptomat A5 bảo vệ cho mạch gồm tầng Aptomat A6 bảo vệ cho mạch gồm tầng Cầu chảy C7 bảo vệ cho mạch chiếu sáng Aptomat A8 bảo vệ cho mạch thang máy lớn Aptomat A9 bảo vệ cho mạch thang máy nhỏ Aptomat A10 bảo vệ cho mạch thang máy lớn -Bảo vệ lộ tổng (A0): Căn vào dòng làm việc lớn xác định IΣ = 423,978 A Ta chọn aptomat loại SA603-H Nhật với dòng điện định mức 500A; (theo bảng 20.pl) -Bảo vệ mạch điện sinh hoạt (A1): Dòng điện làm việc lớn mạng điện sinh hoạt Psh 134,464 Ish = = = 212,809A cosϕ 3.U 0,96 3.0,38 Chọn aptomat loại EA103-G Nhật với dòng định mức 175A ; Icắt = 25>Isc=7,116 -Bảo vệ mạch động lực (A2): Bảo vệ cho mạch động lực: Mạch động lực gồm 15 bơm, thang máy Ta xác định dòng định mức thang máy - Với thang máy có công suất lớn: Ptm1 25 I tm1 = = = 58,436A 3.U.cosϕtm 3.0,38.0,65 Dòng định mức quy chế độ làm việc dài hạn ' Ptm1 19,365 I tm1 = = = 45,264A 3.U.cosϕtm 3.0,38.0,65 - Với thang máy có công suất nhỏ Ptm2 7,5 I tm2 = = = 17,531A 3.U.cosϕtm 3.0,38.0,65 Dòng định mức quy chế độ làm việc dài hạn Ptm' 5,809 I tm2 = = = 13,578A 3.U.cosϕtm 3.0,38.0,65 Ta xác định dòng định mức máy bơm: PΣb 77,312 Ib = = = 146,829A 3.U.cosϕb 3.0,38.0,8 Dòng khởi động aptomat xác định theo biểu thức ( ) I mm.max n −1 I + ∑ I ni = mm.max + 3.I'tm lon + 3.I'tm nho + I b = α α 303,869 = + ( 3.45,264 + 3.17,531 + 146,829 ) = 456,762A 2,5 Dòng mở máy động lớn nhất(là bơm có công suất 40kW) 40 I mm.Max = k mm I n.max = = 303,869A 3.0,38.0,8 α = 2,5 (bảng 5.5); Dòng khởi động cắt nhanh aptomat phải thỏa mãn điều kiện I kd.cn ≥ 1,25.I mm = 1,25.303,869 = 379,836A Ta chọn aptomat SA603-H có dòng định mức 600A có Icắt = 85>Isc=9,972 I kd ≥ -Bảo vệ trạm bơm:(A3) Vì máy bơm 40kW động có công suất max nên ta có I mm.b 303,869 + Ib = + 146,829 = 268,38A αb 2,5 Dòng khởi động cắt nhanh I kd.cn ≥ 1,25.I mm.b = 1,25.303,869 = 379,836A I kdb ≥ Ta chọn aptomat SA403-H có dòng định mức 400A có Icắt = 85>Isc=9,972 -Bảo vệ cho mạch thang máy dự phòng:(A4) Dòng định mức thang máy: Ptm.nh 7,5 I tm.nh = = = 17,53A 3.U.cosϕtm 3.0,38.0,65 Dòng tính toán thang máy(dòng làm việc cưc đại chay mạng ) ' Ptm.nh 5,809 ' I tmnh = = = 13,58A 3.U.cosϕtm 3.0,38.0,65 Dòng mỏ máy thang máy I mm.tm = k mm I tm2 = 5.17,53 = 87,65A Dòng khởi động aptomat xác định theo biểu thức I mm.tm 87,65 + I tm = + 17,53 = 52,59A α tm 2,5 αtm:tra bảng 5.5 Dòng khởi động cắt nhanh I kd.cn ≥ 1,25.I mm.tm = 1,25.52,59 = 65,74A Ta chọn aptomat EA103-G có dòng định mức 100A có Icắt = 14>Isc=7,116A Đây aptomat cho mạch hai thang máy nhỏ (A9) I kd ≥ -Bảo vệ cho mạch thang máy lớn:(A10) Dòng định mức thang máy: Ptml 25 I tm.l = = = 58,43A 3.U.cosϕtm 3.0,38.0,65 Dòng tính toán thang máy(dòng làm việc cực đại chạy mạng) I tm1 = Ptm1 3.U.cosϕ = 19,365 = 45,26A 3.0,38.0,65 tm Dòng mỏ máy thang máy I mm.tm.l = k mm I tml = 5.58,43 = 292,15A Dòng khởi động aptomat xác định theo biểu thức I 292,15 I kd ≥ mm.tml + I tml = + 58,43 = 175,29A α tm 2,5 αtm:tra bảng 5.5 Dòng khởi động cắt nhanh I kd.cn ≥ 1,25.I mm.tml = 1,25.175,29 = 219,11A Ta chọn aptomat SA403-H có dòng định mức 250A có Icắt = 85>Isc=7,116A tương tự aptomat cho mạch thang máy lớn (A8) -Bảo vệ cho mạch chiếu sáng :(C7) Với mạch chiếu sáng ta có: Dòng làm việc lớn nhất: Ics.tr = Ptr cosϕ 3.U = 10,26 = 15,58A 3.0,38 Tra bảng 18.pl ứng với cáp 2PVC tiết diện 4mm2 có Icp = 28A Tra bảng 5.4 có Kc = 1,1 Vậy dòng định mức cầu chảy phải thỏa mãn: 15,58 Isc = 7,116 A -Bảo vệ cho mạch gồm tầng:(A5) Dòng làm việc lớn nhất: 2.Ptan g 2.5,397 I 2.tan g = = = 17,08A cosϕ 3.U 0,96 3.0,38 Chọn aptomat EA52G có In = 40 A Icắt = > Isc = 3,751A -Bảo vệ cho mạch gồm tầng:(A6) Ptan g 5,397 = 8,54A cosϕ 3.U 0,96 3.0,38 Chọn aptomat EA52G có In = 20 A Icắt = > Isc = 3,751A Dòng làm việc lớn nhất: I tan g = = Mạch bảo vệ Ký hiệu Số lượng Loại aptomat (1) (2) A0 A1 A2 A3 A8 A9 A4 A5 A6 C7 (3) 1 1 2 12 (4) SA603-H Lộ tổng Sinh hoạt Động lực Trạm bơm Thang máy lớn Thang máy nhỏ Thang máy dự phòng Nhánh tầng Nhánh lên tầng Chiếu sáng ΠH2-250/ SA603-H SA403-H SA403-H EA103-G EA103-G EA52-G EA52-G ΠP − Chọn máy biến dòng Biến dòng cho công tơ tổng Căn vào giá trị dòng điện chạy đoạn dây tổng I∑ = 423,978 A ta chọn máy biến dòng loại TKM-0,5 (bảng 27.pl) [1] có điện áp dịnh mức 500V dòng định mức phía sơ cấp 450 A ,hệ số biến dòng Ki = 450/5 = 90,cấp xác 10%, công suất định mức phía nhị thứ 5VA Kiểm tra chế đọ làm việc công tơ phụ tải cực tiểu công tơ làm việc bình thường dòng nhị thứ phụ tải cực tiểu lớn dòng sai số 10% (I10% = 0,1.5 = 0,5A) Dòng điện phụ tải nhỏ nhất: Imin = 0,25.I∑ = 0,25 423,978 = 105,995 A Dòng điện nhị thứ phụ tải cực tiểu I1min = Imin/Ki = 105,995 = 1,18 >0,5 A 90 Vậy máy biến dòng làm việc bình thường phụ tải cực tiểu IV.Kiểm tra chế độ khởi động động Kiểm tra ảnh hưởng chế độ làm việc thang máy chất lượng điện Độ lệch điện áp khởi động động ∆U kd = Z BA + Z d 100 Z BA + Z d + Z dc Theo kết tính ngắn mạch ta có X BA = 0, 041Ω R BA = 0, 017Ω ZBA = 0,044Ω R d1 = r01.l1 = 0,0991.0,03 = 0,003Ω X d1 = x 01.l1 = 0,07.0,03 = 0,0021Ω Với dây đến động ta có(thang máy) R 'd = r02 l'2 = 0,524.0,0875 = 0,05Ω X 'd = x 02 l'2 = 0,07.0,0875 = 0,006Ω Tổng trở động lúc mở máy: Z dc = X dc = Un 3.I t m K mm = 380 3.58, 43.4 \ = 0,939Ω Z BA + Z d = (0, 017 + 0, 03 + 0, 05) + (0, 041 + 0, 0021 + 0, 006) = 0, 082Ω Z BA + Z d + Z dc = (0, 017 + 0, 03 + 0, 05) + (0, 041 + 0, 0021 + 0, 006 + 0,939) = 0, 990Ω Z BA + Z d 0, 082 ∆U kd = 100 = 100 = 8,304% < 40% Z BA + Z d + Z dc 0,990 Vậy chế độ khởi động ổn định Kiểm tra ảnh hưởng chế độ làm việc máy bơm chất lượng điện Lúc ta có : Với dây đến động ta có(máy bơm) R 'd3 = r02 l'3 = 0,37.0,05 = 0,185Ω X 'd = x 02 l'2 = 0,07.0,05 = 0,035Ω Tổng trở động lúc mở máy: Z dc = X dc = Un 3.I b K mm = 380 3.182, 2.4 = 0,301Ω Z BA + Z d' = (0, 017 + 0, 003 + 0, 0185) + (0, 041 + 0, 0021 + 0, 0035) = 0, 06Ω Z BA + Z d' + Z dc = (0, 017 + 0, 03 + 0, 0185) + (0, 041 + 0, 0021 + 0, 0035 + 0,301) = 0,35Ω Z BA + Z d 0, 06 ∆U kd = 100 = 100 = 17, 282% < 40% Z BA + Z d + Z dc 0,35 Vậy chế độ khởi động ổn định Chương 5: TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ MẠNG ĐIỆN Tổn thất điện áp Tổn thất điện áp xác định theo công thức sau P r0 + Q x ∆U% = l 100 U2 -Với đường dây cao áp: P r + Q x 237,925.0,524 + 151,796.0,3 ∆U c = tt 0c pt 0c l 100 = 83.100.10−6 = 0, 26% Uc 22 Tính toán tương tự cho đoạn ta có bảng sau: Các nhánh Cao áp Đến tủ phân phối Lên tầng thang máy lớn thang máy nhỏ Trạm bơm P Q 237.925 151.796 R0 0.524 X0 0.3 L(m) 83 ΔU% 0.003 237.925 151.796 0.0991 0.07 20 0.474 134.464 38.995 0.153 0.07 87.5 0.706 69.714 81.565 0.524 0.07 87.5 2.560 5.809 77.312 4.357 57.984 0.524 0.37 0.07 0.07 87.5 50 0.203 1.131 c,s c,s Nhánh Nhánh Tổng 6.723 10.26 6.9 0 0 1.15 0.524 1.15 1.83 0.07 0.07 0.07 0.07 393.75 30 230 100 2.108 0.112 1.264 0.380 8.940 Tổn thất công suất-tổn thất điện Ta có tổn thất công suất tính theo công thức sau: - Tổn thất công suất tác dụng P2 + Q2 ∆P = r0 l U2 Tổn thất công suất phản kháng P2 + Q2 ∆Q = x l U2 Với đoạn dây cao áp ta có Ptt2 + Q pt2 237,9252 + 151,7962 ∆Pc = r0 l = 0,524.83.10−6 = 0,0072kW 2 Uc 22 Ptt2 + Q 2pt 237,9252 + 151,7962 ∆Qc = x l = 0,3.83.10−6 = 0,0004kW 2 Uc 22 - Các đoạn lại tính mục tính toán ΔP,ΔQ ta có bảng sau Các nhánh Cao áp P Q 237.925 151.796 R0 X0 L(m) ΔP 0.524 0.3 83 0,0063 ∆Q 0,0004 đường trục Lên tầng thang máy lớn thang máy nhỏ Trạm bơm c,s c,s Nhánh Nhánh Tổng 0,635 237.925 151.796 0.0991 0.07 20 0,9 0,268 134.464 38.995 0.153 0.07 87.5 0,587 69.714 81.565 0.524 0.07 87.5 0,44 5.809 4.357 0.524 0.07 87.5 0,021 0,06 0,003 0,23 77.312 6.723 10.26 6.9 57.984 0 0 0.37 1.15 0.524 1.15 1.83 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 50 393.75 30 230 100 1.22 0,09 0,008 0,1 0,01 3,38 0,005 0,001 0,006 0,003 1,21 Tính tổn thất điện năng: ∆A Σ = ∆PΣ τ = 7,396.2766,79 = 20462,955kWh A Σ = Ptt Tmax = 237,925.3950 = 939805,145kWh ∆A Σ 20462,955 ∆A Σ % = = 100 = 2,177% AΣ 939805,145 [...]... 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 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... ngoài trời được xây dựng để cấp điện đến các tủ phân phối đầu vào của tòa nhà Trong tủ phân phối đầu vào tòa nhà có trang bị các thiết 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... 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 ÷ 16 tầng) có thể áp dụng sơ đồ hình tia 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 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... điện áp cho phép về kinh tế thì tổng chi phí quy đổi của phương án 1 nhỏ hơn phương án 2 nên dây dẫn được chọn theo phương án 1.Vậy nguồn cấp cho chung cư là 22kV 3.1.2.Chọn tiết diện dây dẫn từ trạm biến áp đến tủ phân phối trung tâm Chiều dài từ trạm biến áp đến tủ phân phối l1 = 30 m, trong tổng số hao tổn điện áp cho phép 4,5% ta phân bố cho 3 đoạn như sau: - Từ trạm biến áp đến tủ phân phối tổng... 1: Dùng 2 trạm biến áp làm việc song song Phương án 2: Dùng 1 trạm biến áp cung cấp điện cho chung cư Ta có: Nếu chọn 2 máy làm việc song song S S dmb ≥ tt 1, 4 Trong đó : S dmb là công suất định mức của máy biến áp Stt là công suất yêu cầu lớn nhất của phụ tải mà người thiết kế cần tính toán,xác định nhằm lựa chọn MBA và các thiết bị điện khác 1,4 – là hệ số quá tải Hệ số quá tải có trị số phụ thuộc... 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 Vậy ta đặt tram biến áp ở tầng hầm của chung cư, và để không chiếm diện tích chỗ để xe ,đồng thời tiện lợi cho việc đi dây từ nguồn điện vào Ta đặt trạm biến áp ở góc tường của tòa nhà 2.2.Lựa chọn các phương án (so sánh ít... Phương án 2: Có 1 trục đường dây chính đi chung cho các tầng Coi đường dây lên các tầng có phụ tải phân phối đều: Dòng làm việc của đường dây cung cấp điện cho toàn bộ chưng cư là I lv = S U sh 134, 4642 + 38,9952 = = 212,714 3 0,38 3 dm Để đảm bảo kĩ thuật thì Icp > Ilv Như vậy ta chọn cáp đồng 4 lõi tiết diện 120m m 2 có Icp =360(A) cách điện XLPE vỏ PVC của hãng CADIVI chế tạo có R0 = 0,153(Ω /... mạng điện trong nhà Việc xây dựng mạng điện phân phối trong tòa nhà thường được thực hiện với các đường trục đứng Đầu tiên là lựa chọn số lượng và vị trí lắp đặt các đường trục đứng Sơ đồ trục đứng cung cấp điện căn hộ qua tầng Phương án B B.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... sáng [W/m] (đã cho pocs2=0,03 kW/m) + l Tổng chiều dài chiếu sáng ngoài trời l = n.H.5 = 25.3,5.5 = 437,5 [m] Công suất cần cho chiếu sáng: Pcs = 437,5.0,03 = 13,125 kW; 4.Tổng hợp phụ tải Như vậy, phụ tải của chung cư được phân thành 3 nhóm: nhóm phụ tải sinh hoạt được xác định theo phương pháp hệ số đồng thời; phụ tải của nhóm động lực được xác định theo phương pháp hệ số nhu cầu; phụ tải của nhóm chiếu... Như vậy cáp đã chọn đảm bảo yêu cầu về hao tổn điện áp cho phép  Chọn phương án 1 vì đi 2 dây sẽ đảm bảo cung cấp liên tục cho tòa nhà trong trường hợp khi sự cố xảy ra trên 1 đường dây 3.1.3.Chọn dây dẫn lên các tầng Có thể thực hiện theo 2 phương án: phương án 1 – mỗi tầng một tuyến dây đi độc lập; phương án 2 – chọn một tuyến dây dọc chung cho tất cả các tầng Phương án 1: Mỗi tầng đi 1 dây riêng ... Án :Thiết kế cung cấp điện cho chung cư thuộc khu vực nội thành thành phố lớn Sinh viên: NGUYỄN VĂN HUẤN Lớp: Đ6-H2 A.ĐỀ BÀI Thiết kế cung cấp điện cho khu chung cư thuộc khu vực nội thành thành... tăng thêm (tăng thêm 1% cho m2 tiêu chuẩn); = + (Fi – Ftc).0,01 Fi- diện tích hộ loại i, m2; Vì thiết kế cung cấp điện cho khu chung cư thuộc khu vực nội thành thành phố lớn nên theo bảng 10.pl... hoạt thành phố, kW/hộ ta có: Suất phụ tải kW/hộ có bếp gas có sử dụng bếp điện Loại thành Chỉ tiêu Trong Trong Trung phố m2/hộ Trung Nội Ngoại Nội Ngoại bình bình thành thành thành thành 1.2 Lớn