Thiết kế cấp điện cho chung cư cao tầng

Hiện nay nhu cầu sử dụng điện là cần thiết đối với tất cả mỏi người trong mọi lĩnh vực đời sống hàng ngày từ việc sử dụng điện để chiếu sáng đến việc sử dụng điên phục vụ cho sản xuất,tất cả nhưng nhu cầu đó đã cho ta biết vai trò của điện trong đời sống. Cùng với sự phát triện kinh tếxã hội, khoa học kỹ thuật, thiết kế hệ thống cung cấp điện là mộ trong những vấn đề quan trọng trong sự nghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa đât nước ta. Hệ hống cung cấp điện đóng vai trò rất lớn trong công cuộc xây dựng đất nước ta hiện nay. Cùng với nhu cầu sự dụng điện và các trang thiết bị ngày càng hiện đại nên việc trang thiếtbị về kiến thức mới về hệ thống cung cấp điện, cách thức sự dụng hệ thống trong xí nghiệp, khu công nghiêp, nhà ở là rất cần thiết. Qua việc học môn cung cấp điện và làm bài tập lớn cung cấp điện, với đề tài thiết kế hệ thống cung cấp điện cho chung cư cao tầng đã giúp chúng em có cơ hội tổng hợp lại kiến thức đã học và hoc hỏi them mộ số kiến thức mới. Em sẽ cố gắng phát huy sáng tạo và nghiên cứu ,tìm hiểu để lựa chọn các thiết bị cho hệ thống tối ưu nhất.Em xin chân thành cảm ơ tất cả các thầy cô trong trường, bộ môn và đặc biệt là thầy Nguyễn Văn Hùng đã tận tình giúp đỡ hướng dẫn em hoàn thành đề tài này. Tuy nhiên do kiến thức vẫn còn hạn chế nên không tránh khỏi mắc phải sai sót trong quá trình thực hiện. Em rất mong nhận được sự đóng góp của quý thầy cô để đề tài của em được hoàn thiện hơn nữa. Em xin chân thành cảm ơn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

Khoa Điện

BÀI TẬP LỚN MÔN: CUNG CẤP ĐIỆN

ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO TÒA CHUNG CƯ CAO TẦNG

Giáo viên hướng dẫn : ThS Nguyễn Văn Hùng

Sinh viên thực hiên : Nguyễn Văn Nhật

Mã sinh viên : 0941240054

Lớp : Điện CLC

Khóa : K9

Hà Nội – 2016

MỤC LỤC Trang

ĐẦU……… 5

CHƯƠNG 1 : XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNHTOÁN……… 6

1.1 Cơ sở lý thuyết……… ……6

1.1.1 Xác định phụ tải tính toán theo hệ số nhu cầu và công suất đặt……6

1.1.2 Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình …… ….6

1.1.3 Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và độ lêch của

đồ thị phụ tải iện……… … 61.1.4 Xác định phụ tải tính toán theo hệ số ,……….…7

1.2 Xác định phụ tải tính toán chung……….……71.2.1.Xác định phụ tải tính toán chung thnag máy và hệ thống bơm

nước………71.2.2 Phụ tải chiếu sang chung……… …91.3 Xác định phụ tải tính toán căn hộ……….111.4 Phụ tải tính toán cả tầng và chungcư……… 14

CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN TỐI ƯU………15

cư……… 15

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN CHO HỆ THỐNG……… ……… 203.1 Thiết kế trạm biến áp……… ………203.1.1 Lựa chọn máy biến áp và máy phát điện dựphòng……… 20

3.1.2 Kết cấu trạm biến áp……… ……….22

3.2 Thiết kế mạng trung áp……… ……….26

3.2.1 Sơ đồ kết cấu mạng trung áp ( đặt trong bồng trung áp) ………… 27

3.2.2 Tính toán lựa chọn dây dẫn và khí cụ điện trong mạng trung áp….27 3.3 Thiết kế mạng hạ áp……….39

3.3.1 Sơ dồ cấu trúc mạng hạ áp……… 39

3.3.2 Tính toán lựa chọn dây dẫn và khí cụ mạng hạ áp……… 40

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ MẠNG ĐIỆN……… 58

4.1 Cơ sở lý thuyết………… ……… 58

4.2 Tính toán các loại tổn thất……….……….58

4.2.1 Tổn thất trên máy biến áp……… ………….58

4.2.2 Tổn hao trên các đường dây cáp……… …

59 CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG, NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT……… ……… 60

5.1 Khái niêm chung và ý nghĩa của việc nâng cao hệ số công suất……… 60

5.1.1 Bản chất của hệ số công suất………

60 5.1.2 Ý nghĩa của việc nâng cao hệ số công suất……… 62

5.2 Các biện pháp nâng cao hệ số công suất……… 62

5.2.1 Nhóm các phương pháp tự nhiên……….63

5.2.2 Bù công suất phảnkháng……….63

LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay nhu cầu sử dụng điện là cần thiết đối với tất cảmỏi người trong mọi lĩnh vực đời sống hàng ngày từ việc sửdụng điện để chiếu sáng đến việc sử dụng điên phục vụ chosản xuất,tất cả nhưng nhu cầu đó đã cho ta biết vai trò củađiện trong đời sống Cùng với sự phát triện kinh tế-xã hội,khoa học kỹ thuật, thiết kế hệ thống cung cấp điện là mộtrong những vấn đề quan trọng trong sự nghiệp công nghiệphóa hiện đại hóa đât nước ta Hệ hống cung cấp điện đóng

nay Cùng với nhu cầu sự dụng điện và các trang thiết bịngày càng hiện đại nên việc trang thiếtbị về kiến thức mới về

hệ thống cung cấp điện, cách thức sự dụng hệ thống trong xínghiệp, khu công nghiêp, nhà ở là rất cần thiết Qua việc họcmôn cung cấp điện và làm bài tập lớn cung cấp điện, với đềtài thiết kế hệ thống cung cấp điện cho chung cư cao tầng đãgiúp chúng em có cơ hội tổng hợp lại kiến thức đã học và hochỏi them mộ số kiến thức mới Em sẽ cố gắng phát huy sángtạo và nghiên cứu ,tìm hiểu để lựa chọn các thiết bị cho hệthống tối ưu nhất.Em xin chân thành cảm ơ tất cả các thầy

cô trong trường, bộ môn và đặc biệt là thầy Nguyễn Văn Hùng đã tận tình giúp đỡ hướng dẫn em hoàn thành đề tài

này Tuy nhiên do kiến thức vẫn còn hạn chế nên không tránhkhỏi mắc phải sai sót trong quá trình thực hiện Em rất mongnhận được sự đóng góp của quý thầy cô để đề tài của emđược hoàn thiện hơn nữa

Em xin chân thành cảm ơn!!!

CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

1.1 Cơ sở lý thuyết

Để xác định phụ tải tính toán chúng ta có rất nhiều cách:

1.1.1 Xác định phụ tải tính toán theo hệ số nhu cầu và công suất đặt.

Ptt = knc .Pđ

Trong đó:

knc- hệ số nhu cầu, tra trong sổ tay kỹ thuật

Pđ - công suất đặt của thiết bị

1.1.2 Phương pháp xác định PTTT theo công suất trung bình

Ptt = khd .Ptb

Trong đó:

khd - hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải, tra trong sổ tay kỹ thuật

Ptb - công suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị, (kW)

Ptb = t

dt ) t ( P

t

0

∫

= tA

1.1.3 Phương pháp xác định PTTT theo cụng suất trung bình và độ lệch của đồ thị phụ tải

Trong đó:

Ptb - công suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị, (kW)

σ - độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình

β - hệ số tán xạ của σ

1.1.4 Xác định phụ tải tính toán theo hệ số sử dụng và hệ số đồng thời.

Ptt = kmax.Ptb = kmax ksd.Pđ

Trong đó:

Ptb - công suất trung bình của thiết bị hoặc nhóm thiết bị, (kW)

kmax - hệ số cực đại, tra trong sổ tay kỹ thuật theo quan hệ Kmax = f (nhq,

ksd)

ksd - hệ số sử dụng

nhq - số thiết bị dùng điện hiệu quả

Pđ - công suất đặt của thiết bị, (kW)

: Công suất tính toán tổng (kW)

: Hệ số đồng thời của nhóm thiết bị

: Công suất tính toán của nhóm thiết bị thứ i

Trong tất cả các phương pháp trên thì 3 phương pháp đầu tiên là cácphương pháp dễ tính toán nhưng độ chính xác không cao Phương pháp thứ 4 làphương pháp tính toán với độ chính xác cao nhất thế nhưng lại tính toán phứctạp

Với đề tài này do yêu cầu về độ chính xác cao nên em đã tính toán phụ tảidựa trên hệ số sử dụng và hệ số đồng thời

1.2 Xác định phụ tải tính toán chung.

1.2.1 Xác định phụ tải thang máy và hệ thống máy bơm nước.

a) Phụ tải thang máy.

Chung cư dung hai thang máy với công suất mỗi thang máy là 7,5 kW và

hệ số tiếp điện định mức ɛ=60% Chọn hệ số yêu cầu

Công suất cho cả hai thang máy là:

Để chiếu sáng cho hệ thống thang máy mỗi thang máy ta lắp 2 bóng đèncompact 11W hệ số công suất 0,8

Công suất của hệ thống chiếu sáng thang máy là:

Tổng công suất cho hệ thống thang máy là:

Hệ số công suất cho hệ thống thang máy



Công suất phản kháng của hệ thông thang máy:

Công suất biểu kiến của hệ thống thang máy:

Chung cư sử dụng 6 máy bơm nước với công suất Tra trong tiêu chuẩn9206:2012 về Đặt thiết bị điện trong nhà ở và công trình công cộng-tiêu chuẩnthiết kế ta được hệ số đồng thời

Tổng công suất tính toán cho hệ thống máy bơm là:

Hệ số công suất của hệ thống bơm nước =>

Công suất phản kháng cho toàn hệ thống máy bơm:

Công suất biểu kiến của hệ thống bơm nước:

Chọn hệ số đồng thời cho cả hệ thống động lực

Công suất tính toán của hệ thống động lực chung:

Hệ số công suất trung bình cho hệ thống động lưc:



Công suất phản kháng cho hệ thống động lực:

Công suất biểu kiến cho hệ thống động lực:

1.2.2 Xác định phụ tải chiếu sáng chung.

a) Chiếu sáng hành lang công cộng.

Mỗi hành lang một tầng ta dự kiến lắp 8 đèn downlight công suất mỗi đèn26W Hệ số công suất của đèn là 0,8

Công suất của hệ thống chiếu sáng hành lang :

Hê số công suất là

Công sất phản kháng của hệ thống chiếu sáng hành lang:

Công suất biểu kiến cho hệ thống chiếu sáng hành lang:

b) Chiếu sáng cầu thang bộ.

Mỗi cầu thang bộ ta lắp 2 đèn downlight có công suất 26W

Hệ số công suất =>

Công suất phản kháng cho hệ thống chiếu sáng cầu thang bộ là:

Công suất biểu kiến cho hệ thống chiếu sáng cầu thang bộ là:

Tổng công suất chiếu sáng chung cho một tầng:

Công suất phản kháng của cả hệ thống chiếu sáng là:

Công suất biểu kiến của cả hệ thống chiếu sáng là:

0,325 (kVA)

Công suất phản kháng của chiếu sáng tầng hầm là:

Công suất biểu kiến cho hệ thống chiếu sáng hầm:

1.3 Xác định phụ tải tính toán căn hộ.

BẢNG KÊ KHAI CÁC THIẾT BỊ TRONG CĂN HỘPhòng Tên thiết bị Số lượng Công suất (kW) Tổng công suất

(kW)Khách

CB5 CB4

CB3 CB2

CB1

Sơ đồ nguyên lý của một căn hộ

- Ổ cắm

Cả căn hộ có tất cả 9 ổ cắm mỗi ổ cắm có công suất 0,6 (kW) Chọn hệ số

sử dụng cho hệ thống ổ cắm Tổng công suất cho hệ thống ổ cắm là:

- Điều hòa

Mỗi phòng ngủ có một điều hòa công suất 2 (kW), hệ số sử dụng lớn nhấtcủa điều hòa Tổng công suất của điều hòa ở một phòng ngủ là:

- Hệ thống chiếu sáng.

Phòng khách có 2 đèn huỳnh quang dài 1,2m công suất mỗi đèn là 0,04(kW) Phòng ngủ có 2 đèn huỳnh quang dài 1,2m công suất mỗi đèn là 0,04(kW) Phòng bếp có hai đèn huỳnh quang dài 1,2m công suất mỗi đèn là 0,04(kW) Phòng vệ sinh có hai đèn đặt sát trần công suất mỗi đèn là 0,012 (kW).Phòng giặt có một đèn đặt sát trần công suất 0,012 (kW) Hệ số sử dụng của đèn

là 1 Chọn hệ số đồng thời cho hệ thông chiếu sáng Tổng công suất hệ thốngchiếu sáng là:

- Công suất của cả căn hộ

Tra trong tiêu chuẩn 9206:2012 Đặt thiết bị điện trong nhà ở và côngtrình công cộng-tiêu chuẩn thiết kế ta được hệ số đồng thời cho căn hộ là 0,78.Vậy tổng công suất của cả căn hộ là:

Tra trong tiêu chuẩn 9206:2012 Đặt thiết bị điện trong nhà ở và côngtrình công cộng-tiêu chuẩn thiết kế ta được hệ số công suất cho toàn căn hộcosφ = 0,75 =>tanφ = 0,882

Công suất phản kháng cho cả căn hộ:

1.4 Phụ tải tính toán cả tầng và toàn chung cư.

Tra trong tiêu chuẩn 9206:2012 Đặt thiết bị điện trong nhà ở và côngtrình công cộng-tiêu chuẩn thiết kế ta được hệ số đồng thời cho cả tầng là 0,49

Công suất tính toán cho cả tầng:

Công suất tính toán cả chung cư là:

Hệ số công suất cho cả chung cư:

 tanφ = 0,871

Công suất phản kháng cho cả chung cư là:

Công suất biểu kiến cho toàn chung cư là:

CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ CUNG CẤP ĐIỆN 2.1 Phương án cấp điện cho chung cư.

Chung cư sử dụng đường dây 22kV lấy từ lưới điện trung áp làm nguồn cấpđiện chính Để đảm bảo độ tin cậy cấp điện cao ta sử dụng phương án cấp điệntheo mạng hình tia để có thể phân chia dễ dàng các loại phụ tải và dễ dàng vậnhành hệ thống

Nguồn điện chính là nguồn điện lấy từ trạm biến áp Phụ tải là các tầng củachung cư và hệ thống phụ tải ưu tiên Trong chung cư ngoài trạm biến áp ta sửdụng thêm máy phát điện cấp điệ cho các phụ tải ưu tiên Với phương án cấpđiện mạng hình tia ta có hai phương án đi dây như sau:

- Đi một đường dây chính chạy từ trạm biến áp lên tầng 9 Các tầng lấyđiện từ đường dây cáp này

- Mỗi tầng có một đường dây cáp riêng biệt

Ta sẽ đi tính toán tổn thất của từng phương án một và lựa chọn ta phương

án tối ưu

C15 C16

- Khi xảy ra sự cố sẽ dễ dàng sửa chữa

• Tuy nhiên phương án này cũng có những nhược điểm như sau:

- Số lượng dây cáp rất lớn, tổng chiều dài dây cáp dài

- Tổn thất sẽ lớn vì số lượng dây rất dài

Các thanh cái có chiều dài tối đa là 3 m, đuợc kết nối bằng đầu nối, và có thể vịtrí lấy điện hay không tuỳ thiết kế và tùy vị trí lắp đặt trong toà nhà.

• Busway có ưu điểm vượt trội so với cáp.

- Năng lực dẫn điện rất lớn lên đến 6300A

- Khả năng chịu quá tải của dòng làm việc của busway cao hơn cáp nhờvào cấu trúc thanh và vật liệu cách điện (thông thường XPLE của cáp thì nhiệt

độ chịu đựng chỉ là 120oC, còn Busway loại cách điện Epoxy chịu được nhiệt

- Cuối cùng từ một mức dòng hoạt động nhất định ( 1000A cho lõi nhôm,

và 1250 hoặc 1600A cho lõi đồng), toàn bộ chi phí sử dụng cho Busway, sẽ rẻhơn khi sử dụng cáp điện thông thường

• Busway có nhược điểm như sau:

- Trong thi công đòi hỏi độ chính xác cao:

- Phải thiết kế chi tiết, chính xác, phải tiến hành đo đạc, khảo sát thực địa

để có được kích thước các đoạn busway, vị trí nối, các đoạn chuyển hướng, vịtrí lấy điện chính xác phù hợp với kích thước thực tế của công trình xây dựng

- Trong quá trình thi công cần chú ý bảo vệ busway, tránh để nước và bụibẩn xâm hại

- Kết nối từ Transformer ra tủ phân phối chính

- Kết nối từ Generator ra tủ phân phối chính

- Trục thanh cái từ Tủ phân phối lên các tầng

- Ngoài ra có thể có các nhánh rẽ

• Phạm vi áp dụng

- Do busway có rất nhiều ưu điểm và chịu được dòng tải lớn nên thường

áp dụng trong trường hợp phụ tải có công suất lớn và phân tán Khi đó busway

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ TRẠM BIÊN ÁP VÀ LỰA CHỌN THIẾT

BỊ ĐIỆN CHO HỆ THỐNG 3.1 Thiết kế trạm biến áp

3.1.1 Lựa chọn máy biến áp và máy phát điện dự phòng.

Trạm biến áp là một trong những phần tử quan trọng nhất của hệ thốngcung cấp điện, TBA dùng để biến đổi điện năng từ cấp điện áp này sang cấpđiện áp khác Các TBA, trạm phân phối, đường dây tải điện cùng với các nhàmáy điện làm thành một hệ thống và truyền tải điện năng thống nhất

Dung lượng của máy biến áp, vị trí đặt, số lượng và các phương thức vậnhành của các TBA có ảnh hưởng rất lớn đến chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật của hệthống cung cấp điện Dung lượng và các tham số của khác của máy biến áp phụthuộc vào phụ tải của nó và cấp điện áp của mạng và phương thức vận hành của

máy biến áp Vì thế, để lựa chọn được TBA tốt nhất ta phải dựa trên nhữngyếu tố cơ bản sau:

* An toàn và liên tục cấp điện

* Tiết kiệm vốn đầu tư và chi phí vận hành nhỏ nhất

- Dung lượng máy biến áp cấp cho 1 đơn nguyên được chọn theo điềukiện :

SđmBA Stt

Trong đó:

SđmBA là công suất định mức của máy biến áp

Stt là công suất tính toán của phụ tải cần cấp điện

Tra bảng Sổ tay tra cứu thiêt bị điện từ 0,4-500 kV của Ngô Hồng Quang

ta chọn được máy biến áp có công suất SđmBA = 630 KVA do ABB chế tạo dokhông phải hiệu chỉnh nhiệt độ

Bảng thông số kỹ thuật của máy biến áp

Công suất

KVA Điện áp KV ∆P ,0 W ∆P N,W UN, %

I%

Phụ tải ưu tiên trong hệ thống chung cư là thang máy, hệ thống máy bơmnước vừa hệ thống chiếu sáng công cộng Ta có công suất hệ thống động lựcgồm thang máy, hệ thống máy bơm nước là 71,626 kVA và công suất của hệthống chiếu sáng công cộng là 0,525 kVA Tổng công suất cho hệ thống phụ tải

ưu tiên là 72,105 kVA Vậy ta quyết định lựa chọn máy phát dự phòng có côngsuất 100 kVA, tần số 50Hz, đề cấp điện cho phụ tải ưu tiên

3.1.2 Kết cấu trạm biến áp

a Sơ bộ về các loại trạm biến áp:

Kết cấu của trạm biến áp phụ thuộc vào công suất của trạm, số đường dâyđến và số đường dây đi tới phụ tải , tầm quan trọng của phụ tải.

Trạm biến áp thường có các dạng kết cấu sau: trạm trọn bộ, trạm treo,trạm bệt, trạm kín Cần căn cứ vào điều kiện đất đai, môi trường, mỹ quan, kinhphí v.v… để lựa chọn kiểu trạm thích hợp cho từng công trình, từng đối tượngkhách hàng

* Trạm trọn bộ: Là trạm đã chế tạo, lắp đặt sẵn toàn bộ các phần tử củatrạm (biến áp, thiết bị trung áp, hạ áp), tất cả được đặt trong một container kín,

có ngăn chia thành 3 khoang (khoang biến áp, khoang hạ áp, khoang trung áp).Trạm trọn bộ an toàn, chắc chắn, gọn nhẹ, thiết bị cao áp được cách điện bằng

SF6 không cần bảo trì Trạm này thích hợp cho khách hàng có vốn đầu tư cao,điều kiện đất đai chật hẹp, yêu cầu cao về mỹ quan (như các đại sứ quán, kháchsạn sang trọng, khu văn phòng đại diện, nhà khách chính phủ.)

* 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 trongbuồng phân phối xây dưới đất, tuỳ theo điều kiện đất đai và yêu cầu của kháchhàng Trạm loại này có ưu điểm tiết kiệm đất đai nên thường được dùng cho cáctrạm công cộng đô thị, cơ quan

* Trạm bệt: Là kiểu trạm được dùng phổ biến ở nông thôn hoặc cơ quan,những nơi điều kiện đất đai cho phép Với loại trạm này các thiết bị trung áp,đặt trên cột, máy biến áp đặt trên bệ xi măng dưới đất, tủ phân phối hạ áp đặttrong nhà mái bằng Xung quanh trạm xây tường cao 2m, có cửa sắt khoá chắcchắn Phải làm cửa thông gió phía trong có đặt lưới mắt cáo để đề phòng chim,chuột, rắn

* Trạm kín (trạm trong nhà, trạm xây): Được dùng ở những nơi cần antoàn, những nơi nhiều khói bụi, hóa chất ăn mòn v.v Trạm thường được bố tríthành 3 phòng : - Phòng trung áp đặt các thiết bị trung áp, phòng máy biến áp vàphòng hạ áp đặt các thiết bị phân phối hạ áp, nhưng cũng có thể có 2 phòng:

Trong đó, máy biến áp và thiết bị trung áp đặt chung một phòng có lưới ngăncách Với trạm có 2 máy biến áp có thể bố trí 3 hoặc 4 phòng, với trạm này cần

có hố dầu sự cố, cần đặt cửa thông gió cho phòng máy và các phòng trung áp,

hạ áp , của thông gió phải có lưới chắn đề phòng chim, chuột

b Chọn kiểu trạm biến áp:

Trong điều kiện mặt bằng cho phép của khu chung cư, để đảm bảo mỹquan và kinh tế ta chọn kiểu trạm biến áp kiểu kín, có 3 buồng, buồng trung ápđặt các thiết bị trung áp, buồng máy biến áp đặt máy biến áp, và buồng hạ áp đặtcác thiết bị hạ áp, buồng đặt máy phát

c Sơ đồ mặt bằng trạm biến áp.

8 8

12 10

7 6

1

10 1.64 (m)

3

9 4

1

6

1.5 (m)

0.4 (m) 0.8 (m)

Đặc điểm của khu chung cư là nằm trong khu đô thị mới, nên các hệ thống

hạ tầng kỹ thuật đều được đi ngầm trong tuynel hoặc hào kỹ thuật, nên nguồnđiện trung áp cấp cho các trạm biến áp sử dụng cáp ngầm chống thấm Đối vớiđiện áp trung áp trước đây có điện áp Uđm = 35kV, Uđm = 10kV, Uđm = 6kV.Hiện tại theo qui định của ngành điện lực để dễ sửa chữa, vận hành, thay thế,phát triển do đó sẽ thống nhất lưới điện trung áp về điện áp định mức Uđm =22kV Vì vậy hệ thống lưới điện trung áp của khu đô thị mới có cấp điện áp22kV Mạng cáp ngầm trung thế và các trạm biến áp phải nối với nhau tạo thànhmạch vòng kín vận hành hở ( Mỗi trạm đều có một nguồn vào, đưa vào trạmbiến áp và đưa một nguồn để ra trạm biến áp khác thông qua một cầu dao cách

ly hoặc máy cắt phụ tải)

3.2.1 Sơ đồ kết cấu mạng trung áp ( đặt trong buồng trung áp).

k Wh, kVArh

BU 22/0.1 k

BI 100/5 A

CSV 22kV

- Lựa chọn dây dẫn theo

+ Căn cứ vào trị số ta tra bảng tìm ra

+ Nếu đường dây cáp cấp điện cho các phụ tải có khác nhau ta phải tínhgiá trị :

Bảng trị số theo và các loại dây.(Theo sổ tay tra cứu thiết bị điện từ

0,4-500kV- Ngô Hồng Quang)Loại dây

3000

Cáp đồng 3,5 3,1 2,7

+ Xác định dòng điện chạy trên các đường dây:

+ Xác định tiết diện dây:

+ Kiểm tra lại với các tiêu chuẩn kỹ thuật:

Với dây cáp còn phải kiểm tra ổn định nhiệt dòng ngắn mạch:

Chú ý: Phương pháp này chỉ áp dụng cho mạng cao áp và trung áp ở đô thị vàkhu công nghiệp

- Lựa chọn dây cáp theo tổn hao điện áp

+ Cho một giá trị xác định được tổn hao điện áp phản kháng:

+ Xác định tổn hao điện áp tác dụng:

+ Xác định tiết diện dây dẫn F:

+ Kiểm tra lại theo các tiêu chuẩn:

Chú ý: Phương pháp này áp dụng cho lưới điện trung áp và hạ áp nông thôn vìchiều dài đường dây lớn

- Lựa chọn dây dẫn theo điều kiện dòng phát nóng

+ Xác định dòng điện tính toán của dây dẫn

Trong đó:

: Hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ ứng với môi trường đặt dây cáp,

: Hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ kể đến số lượng dây hoặc cáp đi trong mộtrãnh

+ Thử lại với theo điều kiện kết hợp vói thiết bị bảo vệ

Lấy của khu chung cư là 4000 h và sử dụng dây dẫn là dây AC do vậy =1,1 A/

Tổng công suất của cả khu chung chư là 565,98 kVA

Dòng điện chạy trong dây dẫn là:

Tiết diện dây dẫn là:

Tra sổ tay tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500 kV của Ngô Hồng Quang tachọn dây nhôm lõi thép AC-35 có tiết diện 16/2,7 do LENS chế tạo có vỏ bọc

- Kiểm tra lại:

+ Tổn hao điện áp là:

+ Kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt

Tính toán ngắn mạch phía trung áp tại điểm để kiểm tra dây cáp

• Sơ đồ mô hình hóa

22kV

Xht

N1

Công suất cắt ngắn mạch của máy cắt ở trạm biến áp trung gian là 2500

MVA và thời gian cắt ngắn mạch 0,5s

Tổng trở dây cáp:

Trị số dòng ngắn mạch:

Tiết diện dây yêu cầu là:

Vậy phải nâng tiết diện dây lên 240

Bảng thông số dây AC-240 do LENS sản suất:

Ta lựa chọn máy cắt dựa trên các yêu cầu sau:

Đối với mang trung áp này ta có dòng làm việc định mức là:

Tra sổ tay tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500 kV của Ngô Hồng Quang tachọn máy cắt phụ tải loại 24GI-E31do Schneider chế tạo với điện áp định mức24kV, dòng điện định mức 2000 A, dòng cắt ngắn mạch là 31,5 kA dòng ổnđinh động 80 kA, dòng ổn định nhiệt 31,5 kA

Kiểm tra lại:

+ Tính toán dòng ngắn mạch tại điểm N2

• Sơ đồ mô hình hóa

Vậy máy cắt lựa chọn hoàn toàn phù hợp

Bảng thông số của máy cắt EAK:

của lực điện động xuất hiện do dòng ngắn mạch

M: Mômen uốn tính toán

- Tổng công suất của phụ tải là: S=565,98 kVA.

+ Dòng điện chạy trong thanh dẫn:

Tra sổ tay tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500 kV của Ngô Hồng Quang tachọn thanh dẫn bằng đồng 25x3, tiết diện của một thanh là 75 có chiều dài 10mvới dòng điện định mức là 340 A

+ Kiểm tra thanh dẫn

Trị số dòng ngắn mạch bằng với trị số dòng ngắn mạch tại N2 bằng 29 kA

Trị số dòng xung kích:

Dự định dặt ba thanh dẫn cho 3 pha cách nhau 15cm mỗi thanh được đặt trên hai thanh sứ cách nhau 70cm

Lực điện động tính toán là:

Momen tính toán là:

Momen chống uốn của thanh 25x3 là:

Ứng suất tính toán của thanh là:

Vậy thanh dẫn đã chọn thỏa mãn

Bảng thông số của thanh dẫn: