THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO CĂN HỘ CHUNG CƯ

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 MSSV: 111C660007 Lớp: C11DT01 www.trungtamtinhoc.edu.vn LOGO Chương 1: Giới thiệu Chương 2: Tinh toán phụ tải Chương 3: Chọn dây dẫn kiểm tra sụt áp Mục lục Chương 4: Bù công suất phản kháng Chương 5: Tính toán ngắn mạch Chương 6: Thiết kế chống sét www.trungtamtinhoc.edu.vn Chương 1: Giới thiệu Hình Phối cảnh tổng thể Hình Góc nhỏ tòa nhà Thiết kế điện cho hộ chung cư Quy mô dự án: Được xây dựng khu đất có tổng diện tích 8851 m nhà cao 20 tầng với 994 hộ www.trungtamtinhoc.edu.vn 2, với tòa Mục đích chọn đề tài Sự phát triển mạnh lĩnh vực xây dựng dân dụng công nghiệp, nhà  Thiết kế cấp điện cho công trình cần thiết www.trungtamtinhoc.edu.vn Chương 2: Tính toán phụ tải I)Xác định phụ tải 1)Chiếu sáng : Biểu thức : S=S0*F S0: Suất phụ tải VA/m F: Diện tích cần chiếu sáng Vd: Bãi đậu xe có diện tích cần chiếu sáng : 3532.4 m Theo TCVN 9206:2012 suất phụ tải công việc không liên tục VA/m S=7*3532.4 = 24726.8 (VA) 2)Phụ tải động lực: Theo TCVN 9206:2012 công suất tính toán phụ tải động lực công trình tính sau: PĐL= PTM +PBT + PĐH (KW) www.trungtamtinhoc.edu.vn Trong đó: +PĐL: Công suất tính toán (kw) phụ tải động lực công trình +PTM: Công suất tính toán (kw) nhóm phụ tải thang máy công trình +PBT : Công suất tính toán (kw) nhóm phụ tải bươm nước, thông gió công trình +PĐH: Công suất tính toán (kw) phụ tải điều hòa trung tâm bán trung tâm công trình Phụ tải bơm nước, thông gió tính sau: PBT = K yc * ∑i =1 Pbti n Kyc: Hệ số sử dụng lớn nhóm phụ tải bơm nước, thông gió n: Số động Pbti: Công suất điện định mức (Kw) động nước, quạt thông gió thứ i www.trungtamtinhoc.edu.vn Công suất phụ tải tính toán thang máy tính sau (theo TCVN 9206:2012): PTM = K yc * ∑i =1 ( Pni Pvi + Pgi ) n  PTM: Công suất tính toán (Kw) nhóm phụ tải thang máy Pni: Công suất điện định mức (Kw) động kéo thang máy thứ i Pgi: Công suất tiêu thụ (Kw) khí cụ điều khiển đèn điện thang máy thứ i P gi=0.1*Pni Pvi: Hệ số gián đoạn động điện theo lý lịch thang máy thứ I số liệu cụ thể lấy giá trị Pvi= Kyc: Hệ số yêu cầu nhóm phụ tải thang máy Hệ số công suất tính toán: www.trungtamtinhoc.edu.vn P1 cos Φ1 + P2 cos Φ + + Pn cos Φ n cos Φ = P1 + P2 + + Pn Công suất phụ tải tính toán (Kw) phụ tải thang máy là: PTM =SK19yctan*g∑=i =1K ( Psni( SP + P = 1* ((18.5 *1 + 1.85) + (18.5 *1 + 1.85)) = 40.7( Kw) ttvitan g −gi19 + S tt tan g 20 ) = 1446.7( KVA) n Tính toán cho tủ điện tổng: Vậy công suất tính toán (KVA) tổng tải động lực công trình là: S tong = K s ( S19 tan g + S uutien ) = 0.9(1446 + 424.85) = 1683.7( KVA) S cos Φ 424.85 * 0.77 + 1446 * 0.85 ∑ cos Φ = = 0.83 cos=Φ tb = 0.74 424.85 + 1446 ∑S Phụ tải chiếu sáng hộ: i i tb i Tầng 2-19: Căn hộ A1, A2: Căn hộ A3: Căn hộ A4: Vậy : S tan g Tầng 20: Stt = 8( KVA) Stt = 9.33( KVA) Stt = 11.5( KVA) = 0.6 * (2 * S A1 + 21* S A + * S A3 + 1* S A ) = 128.5( KVA) S tan g 20 = 98.1( KVA) www.trungtamtinhoc.edu.vn II) Chọn máy biến áp nguồn dự phòng: 2) Chọn 1)Chọn nguồn máy dự biến phòng: áp: S MBA ≥ Stt Điều Điều kiện: kiện: 2003 Hình 21 :Máy Máy phát biến điện áp khô www.trungtamtinhoc.edu.vn I BMP ≥ I Btt 0,6 S MBA ≤ Stt ≤ 0,9 S MBA Chương III Chọn dây dẫn kiểm tra sụt áp 3.1 Chọn tiết diện dây dẫn Dẫn điện cầu chảy I cp ≥ k * I dc khc Theo TCVN 9207:2012 Dẫn điện bảo vệ CB Đối với : I cp ≥ I ap k hc  Dẫn điện cầu chảy: -Icp dòng điện lâu dài cho phép dây dẫn điều kiện tiêu chuẩn -Idc dòng điện định mức dây chảy -Khc hệ số hiệu chỉnh dòng điện lâu dài dây dẫn, cáp điện theo nhiệt độ môi trường, phương pháp lắp đặt số mạch làm việc song song www.trungtamtinhoc.edu.vn Phương pháp tinh tổn thất điện áp Giá trị tuyệt đối ∆U = * I B ( R cos Φ + X sin Φ) * L Giá trị tương đối ∆U *100 U đm pha:pha/pha Giá trị tuyệt đối Kiểu mạch điện pha:pha/trung tính Giá trị tương đối Giá trị tuyệt đối pha không cân Giá trị tương đối www.trungtamtinhoc.edu.vn ∆U = * I B ( R cos Φ + X sin Φ) * L ∆U *100 Up ∆U = * I B ( R cos Φ + X sin Φ) * L ∆U *100 U đm Ở chế độ làm việc bình thường: ∆U = ∆U1 + ∆U + ∆U + ∆U Theo GT-CCĐ-PGS/TS-Quyền Huy Ánh, trang 107 thì: 22.5Ω.mm / km R0 = cho dây đồng ( S (mm ) Hay: -R 36Ω.mm / km R0 = S (mm ) cho dây nhôm ( bỏ qua tiết diện lớn 55 mm Ω / km ) ) Ω / km 2 -X: bỏ qua cho dây dẫn có tiết diện nhỏ 50 mm -Nếu thông tin khác lấy X0 = 0.08 (Ω/Km www.trungtamtinhoc.edu.vn Chọn ACB cáp từ trạm biến áp đến tủ điện tòa nhà I ap ≥ KVA= Với S I = cp 1683,7 : k hc 2500 S 1683.7 = 4579 I =A = = 2430 A 0.546 *U * 0.4 ChọnACB cáp 4x4Cx1000 20=8000V, sổ tay thiết kế điện cu hợp chuẩn PGS-TS Quyền Huy Ánh) Chọn Masterpactmm M25Cu/XLPE/PVC H2 /In=2500 A , Uicadivi =1000 (trang V, Uim Ue=690V,I =100KA,I cs= 100% Kiểm tra sụt áp Cáp từ trạm biến áp đến tủ điện mương cáp ngầm đất với chiều dài 98m Tra bảng H1-19, H1-20, H1-21, H1-22, Trang H1-31, H1-32 sách IEC ∆Ucáp= đúc3 * IBL R cos +X Đặt mương bê(tông K4Φ =0.8 100∆U U đm Mạch gồm dây đặt kề nhau: ∆U(%) = K5=0.65= Đất chôn cáp loại đất ẩm: K6=1.05 100 *15.5 = 3.88(%) 400 Nhiệt độ đất 20 C cách điện XLPE: K7=1 K=K4*K5*K6*K7=0.8*0.65*1.05*1=0.546 www.trungtamtinhoc.edu.vn sin Φ ) = *1144 * 0.098 * (0 + 0.08) = 15.5(V) Chương IV Bù công suất phản kháng 4.1)Định nghĩa hệ số công suất: Hệ số công suất COSφ tỉ số công suất tác dụng P (kW) công suất biểu kiến S (kVA) P ( KW ) Hệ số công suất lớn hệ số công suất lớnScàng có lợi cho ngành điện lẫn khách hàng Khi cosφ = P = ( KVA cos Φ = S, toàn công suất điện phát tiêu thụ phụ tải điện mà tổn thất www.trungtamtinhoc.edu.vn 3.2 Vị trí lắp đặt tụ bù Áp dụng tải ổn định liên tục Bù tập trung Đấu vào góp hạ áp đóng thời gian tải hoạt động Giảm tổn thất công suất mạng điện Sử dụng mạng điện lớn Hiệu nâng cos@ Bù CSPK Giảm tổn thất điện áp mạng điện Bù nhóm (bù phân đoạn) Bộ tụ đấu vào tủ phân phối khu vực Chế độ tải tiêu thụ theo thời gian phân đoạn Tăng khả truyền tảithay củađổi đường khác dây nhauvà máy biến áp Công suất động đáng kể so với công suất mạng Bù riêng điện Đầu dây nối thiết bị dùng điện có tính cảm www.trungtamtinhoc.edu.vn 3.3 Phương pháp tính bù hệ số công suất: Để chọn tụ bù cho tải cần biết công suất (P) tải hệ số công suất cos Φ tải Hệ số công suất sau cos bù:Φ tb Giả sử ta có  93 → Φ2 Tồngcos côngΦsuất tác0dụng tínhtg toán: bù = Công suất phản kháng: Hệ số công suất sau bù : Công suất phản kháng cần bù: tgΦ1 = 0.3952 Ptt = S tt * cos Φ Qtt = S tt − P tt Qbù = cos Ptt (tgΦ Φ1 −→ tgΦtg = 899.5 (0.69 - 0.3952) = 265.17 (KVAr) )Φ bù Qbù = Ptt (tgΦ1 − tgΦ ) cos Φ tb = 0.823 → tgΦ1 = 0.69 S tt = 1093( KVA) Công suất biểu kiến trước bù : Để dễ hiểu: có Tồng công suất chung cư: Ptt = Stt * cos Φ = 1093 * 0.823 = 899.5( Kw) Qtt = S tt − P tt = 10932 − 899.52 = 620.92 www.trungtamtinhoc.edu.vn Chương V Tính toán ngắn mạch Mục đích :để xác định khả cắt thiết bị bảo vệ , kiểm tra ổn định nhiệt dây , kiểm tra độ nhạy thiết bị bảo vệ , kiểm tra độ điện động 1.Tính toán ngắn mạch: Các điều kiện chọn CB: Uc ≥ Un In ≥ IB Ir≥ IB Fn=F=50 HZ Uc: điện áp vận hành định mức Un: điện áp định mức In: dòng định mức CB Số cực,đặc tuyến bảo vệ Các yêu cầu khác www.trungtamtinhoc.edu.vn ICU ≥ISC 2.Công thức tính dòng ngắn mạch ∆PN U đm RB = 103 Ω S đm U N %.U đm ZB = 10Ω S đm : Máy biến áp: XB = Thanh góp CB Z −R Ω B B R bỏ qua X CB = 0.15mΩ / cuc Động điện:Bỏ qua lưới điện hạ áp R bỏ qua X TG = 0.15Ω / km Dây dẫn : Bỏ qua dây dẫn có tiết diện S > 55 mm Trường hợp khác R= Dòng ngắn mạch 1p www.trungtamtinhoc.edu.vn I sc = p.L S +Cáp: XC = 0.0815mΩ/m I sc = Dòng điện ngắn mạch 3p 220 Rt2 + X t2 380 Rt2 + X t2 Tính toán ngắn mạch Tính toán ngắn mạch đầu cực máy biến áp Theo tiêu chuẩn IEC (bảng H1-36 trang H1-47 Tổng trở lưới phía sơ cấp qui đổi phía thứ cấp biến áp phân phố)i, giảDây sử hệ trung có nối từ MBA tới tủ điện có điện kháng dẫnthống có chiều dàiáp15(m) X * L 0.08 * 0.015 = = 0.000075Ω →Rht =0.053(mΩ), Xht=0.353(mΩ) soday Psc =500MVA XC = Dòng ngắn ba pha Trạm biến áp mạch 1250 (KVA) có:đầu vào tủ điện tổng xem với dòng ngắn mạch ba pha đầu cực máy phát →Isc=29 (KA),trở: MCCB chọn thỏa Điện RB1 Tồng trở: ∆PN U đm 17 * 0.4 = 10 = = 0.0017Ω S đm 1250 2 U N %.U đm * 0.4 ZB = 10Ω = 10 = 0.008Ω S đm 1250 Điện kháng: Dòng ngắn mạch ba pha đầu cực máy biến áp là: I SC = www.trungtamtinhoc.edu.vn U = * Z BA XB = Z B2 − RB2 = 0.00782Ω 0.4 = 29 KA * 0.008 Chương VI THIẾT KẾ CHỐNG SÉT 1.Phương pháp chống sét trực tiếp: Bảo vệ kim thu (kim thu Franklin) Bảo vệ đầu thu ESE(phương pháp đại) 2.Thiết kế chống sét : Điều kiện :Rnđ ≤ 10(Ω) www.trungtamtinhoc.edu.vn Biểu thức tính toán chống sét: ptt = K m * pdat Điện trở suất tính toán: rc = Điện trở nối đất cọc: ηc Với số n cọc, ta có tỉ số a/L => Điện trở hệ thống n cọc ptt  L  2h + L ln( )*  2ΠL  1.36 * d  4h + L rc Rc = n *η c Điện trở nối đất dây cáp đồng nối cọc với tổng chiều dài: η th Ta tra bảng Điện trở nối đất dây cáp đồng nối cọc sét đến hệ số sử dụng (dây) Rth = Điện trở toàn hệ thống www.trungtamtinhoc.edu.vn rth ηth Chống sét cho tòa nhà Tính toán điện trở nối đất cho chống sét: R nđ ≤ 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 5m Số cọc sử dụng cọc Các cọc liên kết với cáp đồng trần tiết diện 70mm , đường kính d = 9.5mm Cáp cọc chôn sâu h=0.8m so với mặt đất Điện trở suất tính toán: ρtt = Km ρđất = 1.4 x 80= 112(Ωm) (bảng 3.4 3.5 trang 37 giáo trình An Toàn điện PGS-TS Quyền Huy Ánh tra trị điện trở suất đất hệ số thay đổi theo mùa) Điện trở nối đất cọc: rc =   ptt  L  2h + L 112 * 2.4   * 0.8 + )* = *  ln * = 35Ω  ln( −3   2Π L  1.36 * d  4h + L 2π * 0.4   1.36 *16 *10   * 0.8 + www.trungtamtinhoc.edu.vn 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 η c =0.73 Điện trở hệ thống cọc: Rc = rc 35 = = 7.99Ω n *η c * 0.73 Điện trở nối đất dây cáp đồng nối cọc với tổng chiều dài, chôn sâu h=0.8m ptt rth = πLtt   Lt   112    ln  ln  − 1 =    hd   π * 30   * 30 0.8 * 9.5 *10 −3    − 1 = 7.4Ω     Tra bảng 3.8 trang 42 (GT-An Toàn Điện-PGS-TS-Quyền Huy Ánh), tìm hệ số (dây) η th =0.48 Điện trở nối đất dây cáp đồng nối cọc sét đến hệ số sử dụng (dây) Rth = www.trungtamtinhoc.edu.vn rth ηth 7.4 = = 15.42Ω 0.48 Điện trở toàn hệ thống RHT = rc * rth = 5.26Ω rc + rth 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 có dòng điện sét qua tiết diện dây không nhỏ 50 mm Do chọn cáp có tiết diện 55 mm làm cáp thoát sét cho công trình www.trungtamtinhoc.edu.vn LOGO Cám ơn hội đồng lắng nghe ! www.themegallery.com www.trungtamtinhoc.edu.vn [...]... KA 3 * 0.008 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 : Điều kiện :Rnđ ≤ 10(Ω) www.trungtamtinhoc.edu.vn Biểu thức tính toán chống sét: ptt = K m * pdat Điện trở suất tính toán: rc = Điện trở nối đất của một cọc: ηc Với số n cọc, ta có tỉ số a/L => Điện trở hệ thống n cọc... suất điện phát ra sẽ được tiêu thụ bởi phụ tải điện mà không có bất kỳ tổn thất nào www.trungtamtinhoc.edu.vn 3.2 Vị trí lắp đặt tụ bù Áp dụng khi tải ổn định và liên tục Bù tập trung Đấu vào thanh góp hạ áp và được đóng trong thời gian tải hoạt động Giảm được tổn thất công suất trong mạng điện Sử dụng khi mạng điện quá lớn Hiệu quả khi nâng cos@ Bù CSPK Giảm được tổn thất điện áp trong mạng điện Bù... 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 www.trungtamtinhoc.edu.vn 3.2 Tính sụt áp Độ sụt áp ở mức chấp nhận được và thoả mãn các yêu cầu về vận Mục đích hành Loại hình phụ tải điện Vị trí điểm đấu điện Chiếu sáng Động cơ điện Thiết bị điện áp Các loại tải... 2h + L ln( )*  2ΠL  1.36 * d  4h + L rc Rc = n *η c Điện trở nối đất của dây cáp đồng nối các cọc với tổng chiều dài: η th Ta tra bảng được Điện trở nối đất của dây cáp đồng nối các cọc khi sét đến hệ số sử dụng thanh (dây) Rth = Điện trở của toàn hệ thống www.trungtamtinhoc.edu.vn rth ηth Chống sét cho tòa nhà Tính toán điện trở nối đất cho chống sét: R nđ ≤ 10(Ω) Sử dụng cọc sắt mạ đồng mã hiệu... trước khi bù : Để dễ hiểu: có Tồng công suất của chung cư: Ptt = Stt * cos Φ = 1093 * 0.823 = 899.5( Kw) 2 Qtt = S tt − P 2 tt = 10932 − 899.52 = 620.92 www.trungtamtinhoc.edu.vn 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 1.Tính toán ngắn mạch: Các điều kiện... www.trungtamtinhoc.edu.vn I sc = p.L S +Cáp: XC = 0.0815mΩ/m I sc = Dòng điện ngắn mạch 3p 220 Rt2 + X t2 380 3 Rt2 + X t2 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, giảDây sử hệ trung có nối từ MBA tới tủ điện chính có điện kháng dẫnthống có chiều dàiáp15(m) X 0 * L 0.08 *... nhau 5m Số cọc sử dụng là 6 cọc Các cọc được liên kết với nhau bằng cáp đồng trần tiết diện 2 70mm , đường kính d = 9.5mm Cáp và cọc được chôn sâu h=0.8m so với mặt đất Điện trở suất tính toán: ρtt = Km ρđất = 1.4 x 80= 112(Ωm) (bảng 3.4 và 3.5 trang 37 giáo trình An Toàn điện PGS-TS Quyền Huy Ánh tra trị điện trở suất của đất và hệ số thay đổi theo mùa) Điện trở nối đất của một cọc: rc =   ptt  4... Ánh, trang 107 thì: 22.5Ω.mm 2 / km R0 = cho dây đồng ( S (mm 2 ) Hay: -R 36Ω.mm 2 / km R0 = S (mm 2 ) cho dây nhôm ( được bỏ qua đối với tiết diện lớn hơn 55 mm Ω / km ) ) Ω / km 2 2 -X: được bỏ qua cho dây dẫn có tiết diện nhỏ hơn 50 mm -Nếu không có thông tin nào khác thì sẽ lấy X0 = 0.08 (Ω/Km www.trungtamtinhoc.edu.vn Chọn ACB và cáp từ trạm biến áp đến tủ điện chính của tòa nhà I ap ≥ KVA= Với... phân đoạn Tăng khả năng truyền tảithay củađổi đường khác dây nhauvà máy biến áp Công suất động cơ đáng kể so với công suất mạng Bù riêng điện Đầu dây nối thiết bị dùng điện có tính cảm www.trungtamtinhoc.edu.vn 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 cos Φ của tải Hệ số công suất sau cos khi bù:Φ tb Giả sử ta có  93 → Φ2 Tồngcos... hc 2500 S 1683.7 = 4579 I =A = = 2430 A 0.546 3 *U 3 * 0.4 2 ChọnACB cáp 4x4Cx1000 20=8000V, sổ tay thiết kế điện cu hợp chuẩn PGS-TS Quyền Huy Ánh) Chọn Masterpactmm M25Cu/XLPE/PVC H2 /In=2500 A của , Uicadivi =1000 (trang V, Uim Ue=690V,I =100KA,I cs= 100% Kiểm tra sụt áp 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,