Đề tài tốt nghiệp thiết kết cung cấp điện cho chung cư cao tầng

Đề tài hay bài báo cáo hoàn thiện. Được nghiên cứu kỹ lưỡng để có bài luận văn hay trãi qua quá trình nghiên cứu chu đáo tính toán các bạn yên tâm đây là bài luận văn đáng để các bạn kham thảo trên nền tảng kiến thức đã học kết hợp vs sáng tạo làm cho bài luận văn thêm hay và mang tính kỹ thuật cao đáp ứng được thực tiễn cuộc sống.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÌNH DƯƠNG

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO CHUNG CƯ

BONATICA PREMIER – BLOCL A

GVHD: Th.S TRẦN NGUYỄN NHẬT PHƯƠNG SVTH:

MSSV:

LỚP:

BÌNH DƯƠNG 2019

Bình Dương, ngày tháng năm 2019

Bình Dương, ngày tháng năm 2019

Lời đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy Trần Nguyễn Nhật Phương,

đã tận tình truyền dạy cho em kiến thức trong quá trình làm đồ án mà còn luôn độngviên và giúp đỡ em trong lúc em gặp khó khăn

Em xin chân thành gửi lời cảm ơn các Thầy Cô trong khoa Điện – Điện Tử, trườngĐại học Bình Dương đã dạy dỗ và truyền đạt kiến thức cho chúng em trong quá trìnhhọc tập qua

Đồ án tốt nghiệp có thể xem như một bài tổng kết quan trọng nhất của đời sinhviên, nhằm đánh giá lại những kiến thức đã thu nhặt được trong thời gian học tập rènluyện Nó còn là những bài học quý báu mà Thầy Cô đã gửi gắm truyền đạt trong thờigian hướng dẫn làm đồ án, và mai đây nó sẽ trở thành hành trang quý giá khi em bướcvào quá trình công tác trong thực tiễn cuộc sống

Do khối lượng công việc thực hiện tương đối lớn và vốn kiến thức bản thân cònnhiều hạn chế, nên đồ án chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót Rất mong được

sự lượng thứ và tiếp nhận sự chỉ dạy, góp ý của quý Thầy Cô và bạn bè

Em xin chân thành cảm ơn!

Bình Dương, ngày tháng năm 2019Sinh viên thục hiện

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1

1.1 NHỮNG YÊU CẦU TRONG THIẾU KẾ ĐIỆN CHO CHUNG CƯ 1

1.2 GIỚI THIỆU VỀ CHUNG CƯ BONATICA PREMIER– BLOCK A 1

1.3 Phân Tích Tổng Quát Phụ Tải 2

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CUNG CẤP ĐIỆN 3

2.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN PHỤ TẢI 3

2.1.1 Tính toán phụ tải chung cư theo hệ số sử dụng và hệ số đồng thời (k sd & k đt): 5

2.2 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CHUNG CƯ 6

2.2.1 phụ tải sinh hoạt căn hộ 6

2.2.2 Tính toán công suất tải động lực Chung cư 9

2.2.3 Hầm B1- B2: 9

2.2.4 Phụ tải tính toán toàn chung cư: 17

2.2.5 Tải dự phòng: 18

2.3 Chọn máy biến áp: 19

2.4 Chọn máy phát 19

2.5 Bù công suất phản kháng 20

2.5.2 Tính toán bù công suất phản kháng: 21

CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN DÂY DẪN VÀ KIỂM TRA SỤT ÁP CHO PHÉP 23

3.1 MỤC ĐÍCH CHỌN DÂY DẪN 23

3.2 Giới thiệu: 23

3.2.1 Điều kiện phát nóng: 26

3.2.3 Nguyên tắc chọn tiết diện dây dẫn 28

3.3 Tính toán chọn dây dẫn cho tủ phân phối chính – thiết bị 31

3.3.1 Tính toán chọn dây từ MBA-> tủ MSB 31

3.3.2 Chọn Busway đi từ tủ MSB đến các tủ tầng: 32

3.3.3 Chọn cáp từ busway đến tủ tầng DB- 20F: 33

3.4 Tính toán chọn dây từ máy phát đến tủ tải 38

3.4.2 Chọn dây trung tính: 47

3.5 Kiểm tra sụt áp: 47

CHƯƠNG 4: TÍNH NGẮN MẠCH – CHỌN THIẾT BỊ ĐÓNG CẮT 61

4.1 Mục đích của việc tính toán ngắn mạch: 61

4.1.1 Giới thiệu: 61

4.1.2 Tính toán ngắn mạch: I (3) N 62

4.1.3 Tính ngắn mạch I (1) N 64

4.2 Chọn CB 75

4.2.1 Giới thiệu 75

4.2.2 Điều kiện chọn CB: 76

4.2.3 Chọn CB: 76

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN HỆ THỐNG NỐI ĐẤT AN TOÀN ĐIỆN 86

5.1 Mục đích : 86

5.2 Thường có 2 dạng tiếp xúc với điện : 86

5.2.1 Tiếp xúc trực tiếp : 86

5.2.2 Tiếp xúc gián tiếp : 86

5.2.3 Nhận xét : 86

5.3 Một vài dạng sơ đồ nối đất bảo vệ thông dụng : 86

5.3.1 Sơ đồ TT : 87

5.4 Sơ đồ TN : 87

5.4.2 Sơ đồ TN-C (4 dây) 87

5.4.3 Sơ đồ TN-S (5 dây): 88

5.4.4 Sơ đồ TN – C – S : 89

5.5 Phương pháp lựa chọn sơ đồ : 90

5.6 Thiết kế hệ thống nối đất: 90

5.6.2 Tính toán hệ thống nối đất bảo vệ cho nhà chung cư 93

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU

Hiện nay trên địa bàn các thành phố lớn nước ta đã xuất hiệu các tòa nhà cao tầngdùng làm văn phòng, khách sạn hay các trung tâm thương mại, khu Chung cư cao tầng.Các tòa nhà được thiết kế và thi công thêo các tiêu chuẩn kỹ thuật tiên tiến

Hệ thống cấp điện cho Chung cư có các đặc điểm sau:

 Phụ tải phong phú và đa dạng

 Mật độ phụ tải tương đối cao

 Lắp đặt trong không gian chật hẹp

 Có các hệ thống cấp nguồn dự phòng như ắn quy, máy phát …

1.2 GIỚI THIỆU VỀ CHUNG CƯ BONATICA PREMIER– BLOCK A.

1.2.1 Quy Mô.

Hình 1.1 Chung cư Bonatica Premier

Địa chỉ: 108 Hồng Hà, phường 2, Quận Tân Bình, Thành Phố Hồ Chí Minh

Diện tích khu đất 17,777m2

Quy mô: 20 tầng+ 2 tầng hầm

Bao gồm:

Tầng hầm B1; B2: Gara để xe

Tầng 1: Trung tâm thương mại, sinh hoạt cộng đồng …

Tầng 2 – 20: Căn hộ: 1 tầng gồm 21 căn hộ

 Căn hộ loại A (3 căn ): 92.03 m2, 3 phòng ngủ

 Căn hộ loại B (6 căn ): 73.02 m2, 2 phòng ngủ

 Căn hộ loại C (9 căn ): 66.8 m2, 2 phòng ngủ

 Căn hộ loại D (3 căn ): 51.2 m2, 1 phòng ngủ

Tầng thượng và kỹ thuật: gồm bơi, san vườn và phòng kỹ thuật

Trong Chung cư có nhiều phụ tải được chia làm 3 nhóm:

Phụ tải khu vực căn hộ: tải căn hộ, chiếu sáng khẩn cấp (có pin dự phòng đi kèm)

Phụ tải đọng lực: gồm tầng hầm B1, B2, tầng 1 và tầng thượng và kỷ thuật

Phụ tải khu vực công cộng: hành lang chiếu sáng khẩn cấp

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CUNG CẤP ĐIỆN

Phụ tải tính toán là một số liệu rất cơ bản dùng để thiết kế hệ thống cung cấp điện

Ptt = Knc

n

1

i i

p





Qtt = Ptt * tag φ Stt = P tt2Q tt2

= cos φ PttPhụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ tải thực

tế (biến đổi) về mặt hiệu ứng nhiệt lớn nhất Nói một cách khác, phụ tải tính toán cũnglàm nóng vật dẫn lên tới nhiệt độ bằng nhiệt độ lớn nhất do phụ tải thực tế gây ra Nhưvậy nếu chọn các thiết bị điện theo phụ tải tính toán thì có thể đảm bảo an toàn về mặtphát nóng cho các thiết bị đó trong mọi trạng thái vận hành

Hiện nay đã có nhiều nghiên cứu về các phương pháp xác định phụ tải tính toán,những phương pháp được dùng chủ yếu là:

Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu:

Một cách gần đúng có thể lấy Pđ = Pđm

n dm 1

i i

p





Pđi, Pđmi: công suất đăt, công suất định mức thiết bị thứ I (kW)

Ptt, Qtt, Stt: công suất tác dụng, phản kháng và toàn phần tính toán của nhóm thiết bị(kW, kVAR, kVA)

N: số thiết bị trong nhóm

Knc: hệ số nhu cầu của nhóm hộ tiêu thụ đặc trưng tra trong sổ tay tra cứu

Phương pháp này có ưu điểm là đơn giản, thuận tiện Nhược điểm của phươngpháp này là kém chinh xác Bởi hệ số nhu cầu tra trong sổ tay là một số liệu cố địnhcho trước, không phụ thuộc vào chế độ vận hành và số thiết bị trong nhóm

Phương pháp xac định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tíchsản xuất:

Công thức tính:

Ptt = P0 * F

Công thức tính toán: Ptt =

0 max

.W

M T

Trong đó:

M: số đơn vị sản phẩm được sản xuất ra trong một năm

W0: suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm (kWh)

Tmax: thời gian sử dụng công suất lớn nhất (giờ)

Phương pháp này được dùng để tính toán cho các thiết bị điện có đồ thị phụ tải ítbiến đổi như: quạt gió, máy nén khí, bình điện vv… Khi đó phụ tải tính toán gần bằngphụ tải trung bình và kết quả tính toán tương đối chính xác

Phương pháp xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số cựa đại Công thức tính: Ptt = Kmax* Ksd * 1

n dmi i

Kmax: hệ số cực đại tra trong sổ tay theo quan hệ Kmax = f (nhq, Ksd)

Nhq: số thiết bị sử dụng điện có hiệu quả là số thiết bị giả thiết có cùng công suất vàchế độ làm việc, chúng đòi hỏi phụ tải bằng phụ tải tính toán của nhóm phụ tải thực tế.(Gồm có các thiết bị có công suất và chế độ làm việc khác nhau)

Công thức để tính nhq như sau:

nhq =  

2

1 2 1

n dmi i n dmi i

P P

Pđm: công suất định mức của thiết bị thứ i

N: số thiết bị trong nhóm khi n lớn thì việc xác định nhq theo phương phấp trên kháphức tạp do đó có thể xác định nhq một cách gần đúng theo cách sau:

- Khi thỏa mãn điều kiện: m =

ax min

dmm dm

2 n dmi

i dmm

P P





Chú ý: khí số thiết bị hiệu quả bé hơn 4 thì có thể dùng phương pháp này đơn giản

sau để xác định phụ tải tính toán:

 Phụ tải tính toán của nhóm thiết bị gồm số thiết bị là 3 hay ít hơn có thể lấy bằngcông suất danh định của nhóm thiết bị đó:

Ptt = 1

n dmi i

P





N: số thiết bị tiêu thu điện thực tế trong nhóm

Khi số thiết bị tiêu thụ thực tế trong nhóm lớn hơn 3 nhưng số thiết bị tiêu thụ hiệuquả nhỏ hơn 4 thì có thể xác định phụ tải tính toán theo công thức:

2.1.1. Tính toán phụ tải chung cư theo hệ số sử dụng và hệ số đồng thời (k sd & k đt):

Ta có công thức tính phụ tải như sau:

2.2.1. phụ tải sinh hoạt căn hộ

Bonatica_ Block A gồm tầng 1 là trung tâm thương mại khu vực sinh hoạt cộngđồng, từ tầng 2 đến tầng 20 là căn hộ, 1 tầng gồm 21 căn hộ mỗi tầng có 4 loại căn hộđiển hình

 Phụ tải ổ cắm: ( chia ổ cắm thành 2 tuyến ổ cắm 1 và ổ cắm 2)

Theo TCVN 27-91về thiết bị trong nhà và công trình công cộng ta thực hiện tínhtoán các công suất ổ cắm

 Tính toán công suất tuyến ổ cắm 1: (P.khách, P.ngủ, Bếp)

Sử dụng ổ cắm 3 chấu 10/16A/220 với cosφ = 0.85

ղ = 0.9; k sd = 0.8; kđt = 1

Chú thích: nếu các mạch chủ yếu là do chiếu sáng có thể coi Kđt= 1

Ta có hệ số đồng thời cho từng căn hộ là kđt = 0.5 – 0.65

Bảng 2.2 phụ tải căn hộ B

Pdm (kW)

số lượng Ksd

Kđ t

Ptt (kw)

Qtt (kVar )

14.9 7

3.60

Căn Hộ Loại B ( 73.02 m2, 2 phòng ngủ ) K s = 0.65 7.541 4.68 40.32

2.2.2. Tính toán công suất tải động lực Chung cư.

Các tải động lực trong Chung cư bao gồm:

+ Bơm cấp nước sinh hoạt (chọn 3 máy bơm)

+ Bơm nước thải (chọn 2 máy)

+ Bơm phòng cháy chữa cháy (nên chọn 2 máy bơm)

+ Bơm bù áp (chọn 2 cái)

+ Thang máy (số lượng 6 thang máy)

+ Quạt tạo áp cầu thang

+ Quạt hút khói bếp (hút khói từ bếp căn hộ)

Gồm các tủ động lực: tủ bơm chữa cháy, tủ quạt thông gió, tủ bơm xử lý nước thải,

tủ bơm cấp nước sinh hoạt Tủ quạt thông gió: số lượng N = 4 quạt thông gió

Tính toán công suất cho 1 quạt:

Kđt = 1; Ksd = 0.9; Pđm = 7.46 (kW); N = 1;

Ptt = N * Pđm * Kđt * Ksd = 1*7.46 * 1 * 0.9 = 6.71(kW)

Cosφ = 0.85 => tgφ = 0.62

Qtt = Ptt * tgφ = 6.71 * 0.62 = 4.16 (kvar)

Stt =√(P tt)2+¿ ¿√P2tt+Q2tt= √6.712

+4.162 = 7.9(kVA)Tổng công suất của tủ quạt thông gió

Tính toán tượng tự ta có được công suất các tủ xủ lý nước thải (DB-XLNT)

Bảng2 4 phụ tải tính toán tủ xủ lý nước thải

DB-XLNT

Pđm

Ptt (kW)

Qtt (kVar )

Stt (kVA) BƠM XLNT 1 8.25

1.0 0

0.7 0

1.0

BƠM XLNT 2 8.25

1.0 0

0.7 0

Tủ bơm cấp nước simh hoạt (DB-BCNSH)

Bảng 2.5 phụ tải tính toán tủ cấp nước sinh hoạt

DB-BCNSH

Pđm

Ptt (kW)

Qtt (kVar )

Stt (kVA ) BƠM CNSH 1 12.93

1.0 0

0.7 0

1.0

BƠM CNSH 2 12.93

1.0 0

0.7 0

Bảng 2.6 phụ tải tính toán bơm chữa cháy

DB-BCC

Pđm

Ptt (kW)

Qtt (kVar )

Stt (kVA) BƠM CC 1 150.00

1.0 0

0.7 0

1.0 0

105.0

123.5 4 BƠM CC 2 150.00

1.0 0

0.7 0

1.0 0

105.0

123.5 4

Qtt (kVar )

Stt (kVA ) TM1 18.50 1.00 0.70 1.00 12.95 8.03 15.24

0

0.7 0

1.0 0

1.0 0

1.0 0

1.0 0

Qtt (kVar)

Stt (kVA ) QUẠT TĂNG

1.0 0

Ptt (kW )

Qtt (kVar )

Stt (kVA ) BƠM TĂNG ÁP 4.75 1.00 0.90 1.00 4.28 2.65 5.03

BƠM CẤP NƯỚC

HỒ BƠI

12.9 3

1.0 0

0.9 0

1.0 0

DB-MLTT (kW)Pdm N Ksd Kđt (kW)Ptt

Qtt (kVar )

Stt (kVA ) MÁY LẠNH 1 15.20 1.00 0.80 1.00 12.16 7.54 14.31

MÁY LẠNH 2 15.20 1.00 0.80 1.00 12.16 7.54 14.31

0

0.8 0

1.0 0

1.0 0

DB-ĐL = Kđt *(DB-BXLNT+ DB-BCNSH+ DB-BCC+ DB-QTG+ DB-TM+ DB-QUAT +

Ptt-DB-BƠM + Ptt-DB-MLTT

= 0.7*(26.84 + 16.5 + 27.15 +210 + 77.7 + 35.03 +15.92 + 60.8) = 328.96 (kW)Qtt-DB-ĐL = Kđt *(Qtt-DB-BXLNT+ Qtt-DB-BCNSH+ Qtt-DB-BCC+ Qtt-DB-QTG+ Qtt-DB-TM+ Qtt-DB-QUAT +

Qtt-DB-BƠM + Qtt-DB-MLTT

= 0.7*(16.64 + 7.16 + 16.83 + 130.2 + 48.18 + 21.72 + 9.86 + 37.7) = 201.8(kVAr)

Stt = √(P tt)2+¿ ¿√P2tt+Q2tt= √328.962+201.82 = 385.92 (kVA)

Sau khi tính toán phụ tải cho các khu vực, tiến hành phân pha như sau:

Phụ tải khu vự căn hộ: (từ 2F-20F)

Tiến hành phân pha cho tải tầng khu vực căn hộ như sau: gồm 19 tầng giống nhau,

từ tầng 2F-20F

Tổng 1 tầng gồm 21 căn hộ: chia thành 4 loại căn: A, B, C, D

- Loại A: 3 căn (căn hộ 3 phòng ngủ)

- Loại B: 6 căn (căn hộ 2 phòng ngủ)

- Loại C: 9 căn ( căn hộ 2 phòng ngủ)

- Loại D: 3 căn (căn hộ 1 phòng ngủ)

Bảng 3.1: bảng phân pha cho 1 tầng

▪ Phụ tải pha A:

Bảng phụ tải khu vực thương mại

KHU VỰC Phụ tải Pđm Ksd Kđt Ptt (kW) Qtt (kvar)

Qtt ƩPHA_A = QttSHOP_4 + QttSHOP_7 + QttSHOP_8 + QttSHOP_10

= 1.4+1.34+1.34+1.23 = 5.31 (kvar)

▪ Phụ tải pha B:

Ptt ƩPHA_B = PttSHOP_1 + PttSHOP_2 + PttSHCĐ = 1.06+0.97+6.7 = 8.73 (kW)

Qtt ƩPHA_B = QttSHOP_1 + QttSHOP_2 + QttSHCĐ = 0.65+0.6+4.07 = 5.23 (kvar)

… hành lang tầng 20F(DB-HL-20F), khu vực sân thượng và kỹ thuật (DB-HL-ST)

Bảng 3.4: bảng phân pha phụ tải khu vực công cộng.

KHU VỰC P tt Q tt P tt A P tt B P tt C Q tt A Q tt B Q tt CDB-SH-

=2.65 * 11 = 29.15 (kW) Qtt ƩPHA_C = QttDB-HL-2F + QttDB-HL-3F + QttDB-HL-5F + QttDB-HL-6F + QttDB-HL-8F + QttDB-HL-9F

2.2.4. Phụ tải tính toán toàn chung cư:

2.2.4.1 Gồm phụ tải căn hộ+ thương mại, phụ tải công cộng và dự phòng:

Phụ tải căn hộ+ thương mại gồm các tầng: tầng 1 (DB-1F), tầng 2 (DB-2F)… tầng

Stt(kVA)Phụ tải căn hộ

+ Thương mại

2F DB- 2F 119.85 74.31 141.013F DB- 3F 119.85 74.31 141.014F DB- 4F 119.85 74.31 141.015F DB- 5F 119.85 74.31 141.016F DB- 6F 119.85 74.31 141.017F DB- 7F 119.85 74.31 141.018F DB- 8F 119.85 74.31 141.019F DB- 9F 119.85 74.31 141.0110F DB- 10F 119.85 74.31 141.0111F DB- 11F 119.85 74.31 141.0112F DB- 12F 119.85 74.31 141.0113F DB- 13F 119.85 74.31 141.0114F DB- 14F 119.85 74.31 141.0115F DB- 15F 119.85 74.31 141.0116F DB- 16F 119.85 74.31 141.0117F DB- 17F 119.85 74.31 141.0118F DB- 18F 119.85 74.31 141.0119F DB- 19F 119.85 74.31 141.0120F DB- 20F 119.85 74.31 141.01

ST- KT

DB- TM 77.7 48.18 91.42 138.89DB- QUẠT 35.03 21.72 41.21 62.62DB- BƠM 15.92 9.86 18.72 28.44Tầng 1F DB- MLTT 60.8 37.7 71.53 108.67

DB- công cộng 88.85 55.09 104.54 158.84Kđt = 0.7 391.15 240.36 459.19 697.67

2.2.5. Tải dự phòng:

Mục đích: đảm bảo sự vận hành khi có sự cố nâng cấp, thêm thiết bị

Giá trị: theo chủ đầu tư yêu cầu: 10% giá trị phụ tải các tầng có phụ tải (hầm B1,hầm B2, 1F, sân thượng và kỹ thuật) và 10%giá trị phụ tải các tầng căn hộ (1F-20F)

Ptt-DP = 0.1 * Ptt-phụtảicănhộ + 0.1 * Ptt-Tủtải

= 0.1 *1380.4 + 0.1 * 328.96 = 170.9 (kW)Qtt-DP = 0.1 * Qtt-phụtảicănhộ + 0.1 * Qtt-tủtải

= 0.1 * 855.85 + 0.1 * 201.8 = 105.76 (kvar)

2.2.5.1 Phụ tải tính toán toàn chung cư:

Với 3 mạch phân chia từ tủ MSB: Mạch 1 cấp cho các tải động lực và công cộng, 1mách cấp cho tải Chung cư bằng busway, 1 mạch dự phòng, Kđt = 0.9

Ptt-CHUNGCƯ = Kđt * (Ptt-tutải + Ptt-phụtảicănhộ +Ptt-DP)

= 0.9* (328.96 + 1380.4 + 170.9) = 1692.23 (kW)Stt-chungcư = √(P tt)2+¿ ¿√P2

tt−CHUNGCU+Q2

tt −CHUNGCU = √1692.232+1047.062

= 1989.96 (kva)

SMBA ≥ Sphụ tải-chung cư

Chọn máy biến áp khô 3 pha do THIBIDI chế tạo:

SđmMBA = 2000 (kva)

Điện áp: 22/0.4 (kW)

Thông số kỹ thuật máy biến áp 2000 KVA

Tổn hao không tải Po (w): 2800 (W)

Dòng điện không tải Io (%): 1

Phụ tải các tầng của Chung cư:

Stt-ChungCư = 402.94 (KVA)

Chọn máy phát điện Cummins 450 KVA liên tục/500 KVA dự phòng

Thông số tổ máy

- Công suất liên tục: 450 KVA

- Công suất dự phòng: 500 KVA

- Model động cơ: MTAA855-G2A

- Động cơ điện tử, 4 thì, phun trực tiếp

- Tự động phun theo tải

- Hệ số khởi động: động cơ điện 1 chiều 24VDC

- Nhiên liệu: diesel

Cosφ = S (KVA) P (KW ) = PF

Hệ thống điện xoay chiều cung cấp hai dạng năng lượng

- Năng lượng tác dụng đo theo đơn vị kilowatt, giờ (kW.h) Năng lượng này đượcchuyển đổi sang công cơ học, nhiệt, ánh sáng…

- Năng lượng phản kháng Dạng năng lượng này được chia làm hại loại:

+ Năng lượng yêu cầu bởi mạch có tính cảm (máy biến áp, động cơ điện)

+ Năng lượng yêu cầu bởi mạch có tính dung (điện dung dây cáp, tụ công suất)Theo thống kê ta có các số liệu sau:

- Động cơ không đồng bộ, chúng tiêu thụ khoảng 60- 65% tổng công suất phảnkháng của mạng

- Máy biến áp tiêu thụ khoảng 20- 25%

- Đường dây trên không, điện kháng và các thiết bị điện khác tiêu thụ khoảng 10% Như vậy động cơ không đồng bộ và máy biến áp là hai loại máy điện tiêu thụ nhiềucông suất phản kháng nhất Công suất tác dụng P là công suất được biến thành cơ nănghoặc nhiệt năng trong các máy dùng điện; còn công suất phản kháng Q là công suất từhóa trong các nhà máy điện xoay chiều, nó không sinh ra công

Vì vậy để tránh truyền tải một lượng Q khá lớn trên đường dây, người ta đặt gầncác hộ dùng điện các máy sinh ra Q (tụ điện, máy bù đồng bộ) để cung cấp trực tiếpcho phụ tải, làm như vậy được gọi là bù công suất phản kháng Khi bù công suất phảnkháng thì góc lệch pha giữa dòng điện và điện áp trong mạch sẽ nhỏ đi, do đó hệ sốcông suất cosφ của mạng được nâng cao, giữa P và Q và góc φ có quan hệ sau:

φ = arctg Q P Khi lượng Pkhông đổi, nhờ có bù công suất phản kháng, lượng Q truyền tải trênđường dây giảm xuống, do đó góc φ giảm, kết quả là cosφ tăng lên

Hệ số công suất cosφ được nâng lên sẽ đưa đến những hiệu quả sau đây:

- 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

2.5.2. Tính toán bù công suất phản kháng:

Hệ số công suất của công trình trước khi bù: cosφ1 = 0.85 => tgφ1 = 0.62

Tổng công suất tác dụng tính toán Chung cư: Ptt = 1692.66(kW)

Công suất biểu kiến của Chung cư trước khi bù: S1 = 1989.96(kva)

Hệ số công suất của công trình sau khi bù: cosφ2 = 0.95 => tgφ2 = 0.33

Công suất phản kháng cần phải bù để đạt được cosφ2 = 0.95 là:

CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN DÂY DẪN VÀ KIỂM TRA SỤT ÁP CHO PHÉP

Tiết diện dây dẫn và lõi cáp phải được lựa chọn nhằm đảm bảo sự làm việc an toàn,đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật và kinh tế của mạng Các yêu cầu kỹ thuật ảnh hưởngđến việc chọn tiết diện dây là:

- Phát nóng do dòng điện làm việc lâu dài (dài hạn)

Yếu tố vầng quang điện và độ bền cơ học chỉ được chú ý khi chọn tiết diện dâydẫn trên không

Điều kiện phát nóng do dòng ngắn mạch chỉ được chú ý khi chọn cáp

Để đảm bảo độ bền cơ học người ta qui định tiết diện dây tối thiếu cho từng loạidây ứng với cấp đường dây (vật liệu làm dây, loại hộ dùng điện, địa hình mà dây điqua…)

Yếu tố vầng quang điện chỉ được đề cập tới khi điện áp đường dây từ 110kV trởlên Để ngăn ngừa hoặc làm giảm tốn thất vầng quang điện người ta qui định đườngkính dây dẫn tối thiểu ứng với cấp điện khác nhau.

Ngoài yếu tố kỹ thuật và an toàn tiết diện dây dẫn còn được lựa chọn theo cácđiều kiện kinh tế để sao cho hàm chi phí tính toán Ztt là nhỏ nhất

a Lựa chọn dây dẫn:

Có nhiều phương pháp tính toán chọn dây dẫn như sau:

Chon dây dẫn theo độ sụt áp cho phép

Trong đó: p – điện trở suất của dây dẫn (Ωm)m)

Pi – công suất tác dụng truyền trên đoạn dây I (W)

Li – chiều dài đoạn dây I (m)



Trong đó: Icp: dòng cho phép của dây dẫn (A)

Ilv max: dòng làm việc lớn nhất của phụ tải tính toán (A)

K: hệ số hiệu chỉnh theo điều kiện lắp đặt

b Phương pháp xác định tiết diện nhỏ nhất cho phép của dây dẫn:

Xác định kích cở của dây pha

Dòng làm việc maxmax

Điều kiện lắp đặt của

Trong đó: IB: dòng làm việc max, ở cấp cuối của mạch điện, dòng này ứng vớicông suất định mưcx kVA của tải

In: dòng định mức của CB, đó là giá trị cực đại của dòng liên tục mà CB với Relaybảo vệ quá dòng có thể chụi được vô hạn định ở nhiệt độ môi trường do nhà chế tạoquy định, và nhiệt độ của các bộ phận mạng điện không vượt quá giới hạn cho phép.Iz: dòng cho phép lớn nhất, đây là giá trị lớn nhất của dòng mà dây dẫn có thể tảiđược vô hạn định mà không làm giảm tuổi thọ làm việc

Thủ tục tiến hành như sau:

+ Xác định mã chữ cái: được tra từ các bảng B52.12 của tài liệu 7447-5-52:2010

- Dạng của mạch (1 pha, 3 pha…)

- Dạng lắp đặt

+ Xác định hệ số K phản ánh các ảnh hưởng sau: được tra từ các bảng 1,

A52-2, A52- 3, A52-15, A52-21 của tài liệu IEC

K1: nhiệt độ môi trườnglắp đặt

K2: thể hiện hệ số hiệu chỉnh theo số mạch

CB => Iz = InXác định tiết diện dây có khae năng tải Iz1 bằng cách dùng Iz

có tính đến ảnh hưởng của các hệ số K (Iz=

Z

I

K ), của mã chữ cái võKiểm tra các điều kiện khác nếu cần theo

bảng

K3: thể hiện ảnh hưởng của nhiệt trở suất của môi trường.

Đối với hệ thống điện dùng dây cáp chôn dưới đất:

K là thể tích các hệ số hiệu chỉnh K= K4 + K5 + K6 + K7

K4 thể hiện cách lắp đặt

K5 thể hiện ảnh hướng của số dây đặt kề nhau

K6 thể hiện ảnh hưởng của cáp chôn trong đât

K7 thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ

Chọn kích cỡ dây N: tiết diện dây trung tính có thể nhỏ hơn dây pha, chính vì vậycần phải lưu ý đến khả năng đặt thiết bị bảo vệ trên dây trung tính nếu nó không

đảm nhận chức năng của dây bảo vệ

Bảng 8: quy định tiết diện dây trung tính

Loại mạng điện

Tỷ lệ song hài

0 < TH ≤ 15% (1) 15% < TH ≤33% (2) TH > 33% (3)Mạng điện 1 pha 2

dây SN = S P S N = S P S N = S P

Mạng điện (3P + N), cáp

nhiều ruột S P ≤ 16 mm 2

với dây đồng hoặc 25

mm 2 với dây nhôm

nhiều ruột S P ≤ 16 mm 2

với dây đồng hoặc 25

mm 2 với dây nhôm

2

P N

nhiều ruột S P ≤ 16 mm 2

với dây đồng hoặc 25

mm 2 với dây nhôm

2

P N

S

S 

Cho phép N cần được bảo vệ

Chú thích 1: mạng điện động lực cung cấp điện cho động cơ xoay chiều, bình đun nước nóng, hệ

thống điều hòa không khí và thông gió, hệ thống giặt là v.v …

Chú thích 2: mạng điện chiếu sáng cung cấp điện cho các đền phòng khí, trong đó có đèn huỳnh

quang ở văn phòng, xưởng sản xuất v.v…

Chú thích 3: mạng điện cấp cho văn phòng, các máy tính, thiết bị điện tử ở các khu văn phòng,

trung tâm máy tính, ngân hàng, gian chợ, các cửa hàng chuyên dụng v.v…

Chú thích 4: hệ số giảm dòng điện cho phép, hệ số này được xét tới khi lựa chọn tiết diện dây trung

tính do tác dụng phát nóng gây ra bởi các song hài bậc 3 và bội số của 3

Chọn kích cỡ dây PE:

Theo tiêu chuẩn IEC 61439:

16mm2≤ Sp ≤ 35mm2=> SPE= 16mm2.35mm2≤ Sp ≤ 400mm2=> SPE = Sp/2.

400mm2≤ Sp ≤ 800mm2=> SPE= 200mm2.800mm2≤ Sp => SPE = Sp/4

Phương pháp này áp dụng cho lưới hạ áp đô thị, và ánh sáng sinh hoạt

Khi có dòng điện chạy qua dây dẫn và cáp thì vật dẫn bị nóng, nếu nhiệt độ dâydẫn và cáp quá cao có thể làm cho chúng bị hư hỏng hoặc giảm thuổi thọ Do vậy nhàchế tạo quy định đối với mỗi loại dây dẫn và cáp

- Nhiệt độ cho phép của dây trần: θcp = 700C

- Nhiệt độ cho phép của dây bọc cách điện: θcp = 650C

- Nhiệt độ tiêu chuẩn của môi trường: = 300C

Khi thỏa mãn các điều kiện trên:

Icp = [I]cp Trong đó: [I]cp là dòng điện lâu dài cho phép Với mỗi dòng điện lâu dài cho phépứng với một tiết diện nhất định Khi nhiệt độ của môi trường khác nhiệt độ tiêu chuẩn

ta tiến hành hiệu chỉnh:

Icp (hiệu chỉnh) = K*Icp Trong đó: Icp – dòng điện cho phép của dây dẫn, đáp ứng với điều kiện nhiệt độ tiêuchuẩn của môi trường, (A)

K – hệ số hiệu chỉnh, tra sách hướng dẫn TKLĐĐ

Vậy điều kiện phát nóng là: Ilvmax ≤ Icp

Trong đó:

▪ Ilvmax – dòng điện làm việc lâu dài lớn nhất

▪ Icp – dòng điện cho phép (đã hiểu chỉnh) của dây dẫn

Dòng điện thực tế trong dây dẫn là:

▪ Điện 3 pha: Itt = S

√3∗Udây

▪ Điện 1 pha: Itt = Upha S ; Icp =Itt K

Chia hệ thống ra làm 4 cấp lần lượt là: ΔUU1, ΔUU2, ΔUU3, ΔUU4

ΔUU1: Sụt áp trên đoạn MBA – TPPC

ΔUU2: Sụt áp trên đoạn từ TPPC- TPP- Tầng

ΔUU3: Sụt áp trên đoạn từ TPP- Tầng- >TPP- Căn hộ

ΔUU4: Sụt áp trên đoạn từ TPP- Căn hộ- Thiết bị

 ΔUUƩ = ΔUU1 + ΔUU2 + ΔUU3 + ΔUU4

Công thức tính sụt áp khi làm việc bình thường:



1 pha: pha/ trung tính ΔU = 2IU = 2IB (R cosφ + X sinφ) * L *100

dm

U U



3 pha căng bằng (có hoặc không

có dây trung tính) ΔU = 2IU = 3I

B (R cosφ + X sinφ) * L *100

dm

U U



Ghi chú: IB là dòng điện làm việc lớn nhất (A), L là chiều dài đường dây (km), R là điện trở đơn

vị của đường dây (Ω/km), X là cảm kháng đơn vị của dường dây (Ω/km), Ukm), X là cảm kháng đơn vị của dường dây (Ω/km), X là cảm kháng đơn vị của dường dây (Ω/km), Ukm), Uđm là điện áp dây

định mức của mạng điện (V), Up là điện áp pha định mức mạng điện (V)

Chọn theo điều kiện phát nóng cho phép:

Khi có dòng điện chạy qua, cáp và dây dẫn sẽ bị phát nóng Nếu nhiệt độ tăng quácao thì chúng có thể bị hư hỏng cách điện hoặc giảm tuổi thọ Do vậy, mà nhà chế tạoquy định nhiệt độ cho phép đối với mỗi loại dây dẫn và cáp

Nếu nhiệt độ nơi đặt dây dẫn hoặc cáp khác với nhiệt độ quy định thì ta phải hiệuchỉnh theo hệ số hiệu chỉnh K (tra sách hướng dẫn TKLDD) Do đó tiết diện dây dẫn vàcáp được chọn phải thoã mãn điều kiện sau:

Ilvmax: Dòng làm việc cực đại.

Ir: Dòng chỉnh định đối với loại CB có chỉnh định

In: Dòng định mức đối với loại CB không có chỉnh định

Hệ số K 1 cho nhiệt độ môi trường khác 30 0 c

Nhiệt độ môi trường

Vật liệu cách điệnCao su ( chất dẻo) PVC XLPE

7 Cáp đơn hoặc đa lõi trong kết cấu xây dựng rỗng 0.95

8 Cáp đơn hoặc đa lõi trong ống đặt trong kết cấu xây dựng rỗng 0.865

9 Cáp trong các ống đặt trong khoảng trống của kết cấu xây dựng 0.865

13 Đi âm trong kết cấu công trình 0.9

Nếu cáp chôn trong đất

Hệ số K 4 cho nhiệt độ môi trường khác 30 0 c

Nhiệt độ môi trường

Vật liệu cách điệnCao su ( chất dẻo) PVC XLPE

Nhiệt độ môi trường

- Chọn mã lắp đặt F (cáp một lõi lắp đặt trên thang cáp)

- Chọn cáp đồng một lõi, cách điện XLPE

- Chọn In ≥ Ib = 3038.6 (A) => In = 3200 (A)

 Iz ≥ In = 3200 (A)

- Nhiệt độ tương ứng nơi lắp đặt cáp To = 350C => K1 = 0.96

- Số mạch đi trên cùng một pha: 6 mạch => K2 = 0.79

- Phương pháp lắp đặt trên không khí => K3 = 1

Ta có hệ số hiệu chỉnh

Khc = K1 x K2 x K3 = 0.96x0.79x1 = 0.75

Xác định dòng điện làm việc IZ’, ta có:

IZ’ =

32000.75

- Dòng cho phép là: Icp = 6x736 = 4416 (A)

Ta có: Icp = 4416 > IZ’ = 4266 (A) vậy tiết diện dây dã chọn thỏa điều kiện chophép

 Chọn dây trung tính (N)

- Áp dụng bảng 8 TCVN 9207:2012 với tỷ lệ sóng hài bậc cao trên lưới < 15% ta

chọn dây trung tính có tiết diện là: SN = 2

Vậy dây dẫn đã chọn cho đoạn từ MBA đến MSB là:

Cu/XLPE/PVC 6x (3x1Cx300 mm2) + Cu/XLPE/PVC 3x1Cx300 mm2 + Cu/PVC2x1Cx240 mm2 (PE)

- Chọn In ≥ Ib = 2467.7 (A) => In = 2500 (A)

- Chọn Iz ≥ In = 2500 (A)

- Nhiệt độ môi trường nơi lắp đặt: t0 = 350C => K1 = 0.93

- Số mạch đi cùng trên một pha: 1 mạch => K2 = 1

- Phương pháp lắp đặt: trên không khí => K3 = 1

Ta có hệ số hiệu chỉnh

Khc = K1 x K2 x K3 = 0.93 x 1 x 1 = 0.93

Xác định dòng điện làm việc Iz’ =

25000.96

Z hc

- Chọn mã lắp đặt C (cáp 1 lõi đi trên máng cáp không đục lỗ)

- Chọn cáp đồng một lõi, cách điện XLPE

- Chọn In ≥ Ib = 214.25 (A) => In = 250 (A)

 Iz ≥ In = 250 (A)

- Nhiệt độ tương ứng nơi lắp đặt cáp To = 350C => K1 = 0.96

- Số mạch đi trên cùng một pha: 1 mạch => K2 = 1

- Phương pháp lắp đặt trên không khí => K3 = 1