THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO CĂN HỘ CHUNG CƯ

Chương 1: Giới thiệuChương 2: Tinh toán phụ tải Chương 3: Chọn dây dẫn và kiểm tra sụt áp Chương 4: Bù công suất phản kháng Chương 5: Tính toán ngắn mạch Mục lục Chương 6: Thiết kế chống

LOGO TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT

KHOA: ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

BÁO CÁO KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO CĂN HỘ CHUNG CƯ

GVHD: ThS Nguyễn Thành Đoàn

Sinh viên thực hiện:

Lê Hữu Thanh

Lớp: C11DT01

Chương 1: Giới thiệu

Chương 2: Tinh toán phụ tải

Chương 3: Chọn dây dẫn và kiểm tra sụt áp

Chương 4: Bù công suất phản kháng

Chương 5: Tính toán ngắn mạch

Mục lục

Chương 6: Thiết kế chống sét

Chương 1: Giới thiệu

Thiết kế điện cho căn hộ chung cư

Quy mô dự án: Được xây dựng trên khu đất có tổng diện tích hơn 8851 m2, với 2 tòa nhà cao 20 tầng với 994 căn hộ

Hình 1 Phối cảnh tổng thể Hình 2 Góc nhỏ về tòa nhà

Mục đích chọn đề tài Sự phát triển mạnh về lĩnh vực xây dựng dân dụng và công nghiệp,

nhà ở  Thiết kế cấp điện cho các công trình trên là cần thiết

Sự phát triển mạnh về lĩnh vực xây dựng dân dụng và công nghiệp, nhà ở  Thiết kế cấp điện cho các công trình trên là cần thiết

Chương 2: Tính toán phụ tải

Vd: Bãi đậu xe có diện tích cần chiếu sáng là : 3532.4 m2

Theo TCVN 9206:2012 suất phụ tải công việc không liên tục là 7 VA/m2

S=7*3532.4 = 24726.8 (VA)

2)Phụ tải động lực:

Theo TCVN 9206:2012 công suất tính toán của phụ tải động lực trong công trình được tính như sau: PĐL= PTM +PBT + PĐH (KW)

+PĐL: Công suất tính toán (kw) của phụ tải động lực trong công trình.

+PTM: Công suất tính toán (kw) của nhóm phụ tải thang máy trong công trình

+PBT : Công suất tính toán (kw) của nhóm phụ tải bươm nước, thông gió trong công trình

+PĐH: Công suất tính toán (kw) của phụ tải điều hòa trung tâm và bán trung tâm trong công trình

Phụ tải bơm nước, thông gió được tính như sau:

Kyc: Hệ số sử dụng lớn nhất của nhóm phụ tải bơm nước, thông gió

n: Số động cơ

Pbti: Công suất điện định mức (Kw) của động cơ nước, quạt thông gió thứ i

PTM: Công suất tính toán (Kw) của nhóm phụ tải thang máy

Pni: Công suất điện 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 thang máy thứ i Pgi=0.1*PniPvi: Hệ số gián đoạn của động cơ điện theo lý lịch thang máy thứ I nếu không có số liệu cụ thể có thể lấy giá trị Pvi= 1

Kyc: Hệ số yêu cầu của nhóm phụ tải thang máy

n

n n

P P

P

P P

P

+ + +

Φ +

+ Φ +

cos cos

cos

2 1

2 2

1 1

) (

* i n 1 ni vi gi

yc

Công suất phụ tải tính toán thang máy được tính như sau (theo TCVN 9206:2012):

Hệ số công suất tính toán:

) (

7 40 ))

85 1 1

* 5 18 ( ) 85 1 1

* 5 18 ((

* 1 (

Công suất phụ tải tính toán (Kw) của phụ tải thang máy là:

Vậy công suất tính toán (KVA) tổng của tải động lực trong công trình là:

74 0

8 KVA

Stt =

) (

33

Stt =

) (

5

Stt =

) (

5 128 )

* 1

* 2

* 21

* 2 (

* 6

1

7 1446 )

7 1683 )

85 424 1446

( 9 0 )

K

83

0 1446

85 424

85 0

* 1446 77

0

* 85 424

∑

∑

i

i i

tb

S S

1)Chọn máy biến áp:

Điều kiện:

MBA tt

MBA

tt MBA

S S

S

S

S

9 , 0 6

,

0 ≤ ≤

≥

Hình 1 Máy biến áp khô

II) Chọn máy biến áp và nguồn dự phòng:

2003

2) Chọn nguồn dự phòng:

Hình 2 :Máy phát điện

Điều kiện: I BMP ≥ I Btt

Chương III Chọn dây dẫn và kiểm tra sụt áp

3.1 Chọn tiết diện dây dẫn

Theo TCVN 9207:2012

Dẫn điện bằng cầu chảy

hc

dc cp

k

I k

I ≥ *

Dẫn điện được bảo vệ bằng CB

hc

ap cp

k

I

Đối với :  Dẫn điện bằng cầu chảy:

-Icp là dòng điện lâu dài cho phép của dây dẫn trong điều kiện tiêu chuẩn

-Idc là dòng điện định mức của dây chảy

-Khc là hệ số hiệu chỉnh dòng điện lâu dài của dây dẫn, cáp điện theo nhiệt độ môi trường, phương pháp lắp đặt và số mạch làm việc song song

- IAp là dòng điện định mức của aptomat (A)

- Tùy theo điều kiện cụ thể ta xác định kiểu đi dây , có 2 trường hợp:

Dây chôn trong đất và dây không chôn trong đất

-K= 1.31 nếu Idc≤ 10(A) ; K= 1.21 nếu 10≤ Idc ≤ 25 (A)

-K=1.1 nếu Idc≥ 25 (A)

Dẫn điện được bảo vệ bằng CB:

Trong đó:

+ K1: thể hiện ảnh hưởng của cách thức lắp đặt

+ K2: thề hiện ảnh hưởng tương hổ của 2 mạch kề nhau

+ K3: thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ tương ứng với dạng cách điện + K4: thể hiện ảnh hưởng của cách lắp đặt

+ K5: ảnh hưởng của các mạch đặt kề nhau

+ K6: thể hiện ảnh hưởng của cáp chôn trong đất

+ K7: ảnh hưởng của nhiệt độ đất

+Dây không chôn dưới đất:

K = K1 * K2 * K3

+Dây chôn trong đất:

K = K4 * K5 * K6 * K7

Thiết bị điện áp

12 đến 42 V

Các loại tải khác

Từ tủ phân phối

hạ áp trạm biến

Phương pháp tinh tổn thất điện áp

Kiểu mạch điện

1 pha:pha/pha

3 pha không cân bằng

1 pha:pha/trung tính

Giá trị tuyệt đối ∆ U = 2 * IB( R cos Φ + X sin Φ ) * L

Giá trị tương đối

Giá trị tuyệt đối

Giá trị tương đối

Giá trị tương đốiGiá trị tuyệt đối

L X

R I

R I

∆

Ở chế độ làm việc bình thường:

4 3

) (

/

5

22

2

2 0

mm S

km mm

R = Ω

cho dây đồng ( ) Ω /km

) (

/

36

2

2 0

mm S

km mm

R = Ω

cho dây nhôm ( ) Ω /km

-R được bỏ qua đối với tiết diện lớn hơn 55 mm2

-X: được bỏ qua cho dây dẫn có tiết diện nhỏ hơn 50 mm2

-Nếu không có thông tin nào khác thì sẽ lấy X0 = 0.08 (Ω/Km

Chọn ACB và cáp từ trạm biến áp đến tủ điện chính của tòa nhà

* 3

7

1683

*

=

Chọn ACB Masterpact M25 H2 /In=2500 A , Ui=1000 V, Uim=8000V, Ue=690V,Icu=100KA,Ics= 100%

Cáp đi từ trạm biến áp đến tủ điện chính được đi trong mương cáp ngầm dưới đất với chiều dài 98m

Tra bảng H1-19, H1-20, H1-21, H1-22, Trang H1-31, H1-32 của sách IEC

Đặt trong mương cáp đúc bằng bê tông K4=0.8

I I

hc

ap

546

3 400

5 15

* 100 100

U(%)

15.5(V)

= 0.08) (0

* 0.098

* 1144

* 3 )

sin cos

(

* 3

X R

L I U

Chương IV

Bù công suất và phản kháng

4.1)Định nghĩa hệ số công suất:

Hệ số công suất COSφ là tỉ số giữa công suất tác dụng P (kW) và công suất biểu kiến S (kVA)

Hệ số công suất lớn nhất bằng 1 và hệ số công suất càng lớn càng có lợi cho ngành điện lẫn khách hàng Khi cosφ = 1 thì P =

S, toàn bộ công suất điện phát ra sẽ được tiêu thụ bởi phụ tải điện mà không có bất kỳ tổn thất nào

KVA S

KW P

(

) (

Hiệu quả khi nâng cos@

Giảm được tổn thất công suất trong mạng điện

Giảm được tổn thất điện áp trong mạng điện

Tăng khả năng truyền tải của đường dây và máy biến áp

Áp dụng khi tải ổn định và liên tục.

Đấu vào thanh góp hạ áp và được đóng trong thời gian tải

hoạt động.

Sử dụng khi mạng điện quá lớn

Bộ tụ được đấu vào tủ phân phối khu vực

Chế độ tải tiêu thụ theo thời gian của các phân đoạn

thay đổi khác nhau

Công suất động cơ đáng kể so với công suất mạng

điện.

Đầu dây nối thiết bị dùng điện có tính cảm

3.3 Phương pháp tính bù hệ số công suất:

Để chọn tụ bù cho tải thì cần biết công suất (P) của tải và hệ số công suất

của tải

Giả sử ta có 

Tồng công suất tác dụng tính toán:

Hệ số công suất sau khi bù :

Công suất phản kháng cần bù:

Để dễ hiểu: có

Công suất biểu kiến trước khi bù :

Tồng công suất của chung cư:

tt

tt tt

P S

Q

S P

22

69 0 823

0

cos Φtb = → tg Φ1 =

) (

1093 KVA

Stt =

92 620 5

899 1093

) (

5 899 823

0

* 1093 cos

*

22

22

=

tt tt

tt

tt

tt

P S

Q

Kw S

P

Hệ số công suất sau khi bù:

Công suất phản kháng:

3952

0 93

0 cos Φbù = → tg Φ2 =

(KVAr) 265.17

= 0.3952) -

(0.69 899.5

) ( Φ1 − Φ2 =

Qbù tt

Chương V Tính toán ngắn mạch

Mục đích :để xác định khả năng cắt của thiết bị bảo vệ , kiểm tra và ổn định nhiệt của dây , kiểm tra độ nhạy của thiết bị bảo

vệ , kiểm tra độ bển của điện động

3 2

2

10

%.

10

B B

B

đm

đm N

B

đm

đm N

B

R Z

X

S

U U

Z

S

U P R

cuc m

R = .

22

3

380

t t

sc

X R

Máy biến áp: CB R được bỏ qua

Thanh góp R được bỏ qua Động cơ điện:Bỏ qua lưới điện hạ áp

Bỏ qua đối với dây dẫn có tiết diện S > 55 mm2 Trường hợp khác

+Cáp: XC = 0.0815mΩ/m

3 Tính toán ngắn mạch

Tính toán ngắn mạch tại đầu cực máy biến áp

Theo tiêu chuẩn IEC (bảng H1-36 trang H1-47 Tổng trở của lưới phía sơ cấp qui đổi về phía thứ cấp của biến áp phân phố)i, giả sử hệ thống trung áp có

* 17 10

.

.

2

2 3

2

2 1

đm

đm N

B

S

U P R

Ω

=

= Ω

1250

4 0

* 6 10

.

đm

đm N

B

S

U U

B Z R X

KA Z

U I

BA

008

0

* 3

4 0

*

=

Dây dẫn có chiều dài 15(m) nối từ MBA tới tủ điện chính có điện kháng

Dòng ngắn mạch ba pha tại đầu vào tủ điện tổng xem như bằng với dòng ngắn mạch ba pha tại đầu cực máy phát →Isc=29 (KA), vậy MCCB đã chọn là thỏa

* 08 0

*

0

soday

L X

XC

Chương VI THIẾT KẾ CHỐNG SÉT

1.Phương pháp chống sét trực tiếp:

Bảo vệ bằng kim thu (kim thu Franklin)

Bảo vệ bằng đầu thu ESE(phương pháp hiện đại)

2.Thiết kế chống sét :

Biểu thức tính toán chống sét:

Điện trở suất tính toán:

dat m

Điện trở nối đất của một cọc:

L h

L

h d

L L

p

r tt c

4 ln(

n

r R

r R

η

=

Điện trở của toàn hệ thống

Chống sét cho tòa nhà

Tính toán điện trở nối đất cho chống sét: Rnđ ≤ 10(Ω)

Sử dụng cọc sắt mạ đồng mã hiệu HBR 124 xuất xứ HC- HEX ẤN ĐỘ (L=2.4m,d=16 mm), đặt thành vòng cách mép tòa nhà 2m Các cọc bố trí cách nhau 5m

Số cọc sử dụng là 6 cọc Các cọc được liên kết với nhau bằng cáp đồng trần tiết diện

70mm2, đường kính d = 9.5mm Cáp và cọc được chôn sâu h=0.8m so với mặt đất

Điện trở suất tính toán:

Với số cọc 6, tỉ số a/l=5/2.4=2.08, tra bảng 3.8 trang 42 (GT-An Toàn Điện-PGS-TS-Quyền Huy Ánh), ta được ηc =0.73 Điện trở của hệ thống 6 cọc:

* 6

35

* c

c c

n

r R

* 5 9

* 8 0

30

* 4 ln

30

*

112 1

4 ln

3π

L L

p

tt

tt th

Tra bảng 3.8 trang 42 (GT-An Toàn Điện-PGS-TS-Quyền Huy Ánh), tìm được hệ số thanh (dây) ηth =0.48

Điện trở nối đất của dây cáp đồng nối các cọc khi sét đến hệ số sử dụng thanh (dây)

4 7

th

th th

r R

η

Điện trở của toàn hệ thống

Ω

= +

th c

th

c HT

r r

r r R

Nhận thấy (Đạt yêu cầu)

Chọn dây dẫn dòng sét từ đầu kim thu sét STORMASTER ESE 60 xuống hệ thống nối đất sử dụng cáp chông nhiễu

ERICORE, để đảm bảo dây dẫn sét không bị phá hủy khi có dòng điện sét đi qua thì tiết diện của dây không được nhỏ hơn 50 mm2

Do đó chọn cáp có tiết diện là 55 mm2 làm cáp thoát sét cho công trình

Cám ơn hội đồng đã lắng nghe !