Đồ án thiết kế cung cấp điện chung cư 28 tầng kèm bản vẽ

Chi tiết công trình thiết kế...3 CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN VÀ PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN... DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Pđ: Công suất đặt w Ptt: Công suất tính toán w S: Diện tí

MỤC LỤ

LỜI NÓI ĐẦU 1

PHẦN I: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN 2

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH THIẾT KẾ 2

1.1 Các tiêu chuẩn thiết kế 2

1.2 Các bước thiết kế cấp điện nhà chung cư 2

1.3 Tìm hiểu chung: Dự án thiết kế điện tòa nhà chung cư Binh đoàn 2

1.4 Chi tiết công trình thiết kế 3

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN VÀ PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN 4 2.1 Cách Tính Toán Phụ Tải Điện 4

2.2 Tính toán phụ tải điện chung cư 5

2.3 Tính toán phụ tải động lực 7

2.4.Công suất tính toán phụ tải ưu tiên 11

2.5 Tính toán tổng công suất của toàn nhà 12

2.6 Phương án cung cấp điện cho công trình 12

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 15

3.1 Phương án chọn máy biến áp 15

3.2 Lựa chọn kết cấu trạm biến áp 16

3.3 Lựa chọn và kiểm tra thiết bị trung áp 17

3.4 Nối đất an toàn cho trạm biến áp 23

CHƯƠ NG 4: LỰA CHỌN THIẾT BỊ BẢO VỆ VÀ DÂY DẪN HẠ ÁP 25

4.1 Lựa chọn Aptomat 25

4.2 Lựa chọn dây dẫn 25

4.3 Tính toán lựa chọn aptomat và dây dẫn cho MBA (S1) cấp cho tủ hạ áp 1 26

4.4.Lựa chọn thanh cái hạ áp 26

4.5 Lựa chọn busway 28

4.6 Tính toán ngắn mạch phía hạ áp 29

4.7 Lựa chọn tủ động lực 29

4.8 Lựa chọn thiết bị chuyển đổi nguồn ATS 31

4.9 Lựa chọn máy phát 32

4.10 Bù công suất 33

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ HỆ THỐNG NỐI ĐẤT CHỐNG SÉT CHO TÒA NHÀ 36 5.1.Tính toán chống sét cho tòa nhà 36

5.2 Tính toán hệ thống nối đất chống sét cho toà nhà 36

PHẦN II: TÍNH TOÁN BẢO VỆ RƠLE CHO TRẠM BIẾN ÁP 38

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BẢO VỆ RƠLE 39

1.1 Khái niệm 39

1.2 Các yêu cầu cơ bản đối với bảo vệ rơ le 39

1.3 Một số loại bảo vệ rơ le 40

1.4 Các chế độ làm việc không bình thường của máy biến áp 43

CHƯƠNG 2:TÍNH TOÁN LỰA CHỌN BẢO VỆ RƠLE 44

2.1 Tính toán bảo vệ cực đại 44

2.2 Tính toán bảo vệ cắt nhanh 44

2.3 Tính toán bảo vệ khoảng cách 45

PHẦN III: BÓC TÁCH KHỐI LƯỢNG VÀ DỰ TOÁN 52

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 52

1.1 Một số văn bản pháp lý cần thiết khi lập dự toán 52

1.2 Cách lập dự toán 52

CHƯƠNG 2: KẾT QUẢ BÓC TÁCH DỰ TOÁN 53

2.1 Trình tự chung thực hiện đo bóc khối lượng 53

2.2 Tính toán Chi tiết xem trong bản excel 53

TÀI LIỆU THAM KHẢO 60

DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

Pđ: Công suất đặt (w)

Ptt: Công suất tính toán (w)

S: Diện tích phụ tải cần tính toán (mm2)

P bi: Công suất điện định mức (kw) của động cơ bơm nước thứ i

S ba : Công suất định mức của máy biến áp nhà chế tạo(kw)

S tt: Công suất tính toán (công suất lớn nhất của phụ tải)

k qt=¿1,4: Hệ số quá tải ứng với máy làm việc không quá 5 ngày 5 đêm, mỗi ngày quá tải không quá 6 giờ

Itt: Dòng điện tính toán

Jkt: Mật độ dòng điện kinh tế

SđmB: Công suất định mức MBA (kVA)

k1 : Hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ kể đến sự chênh lệch nhiệt độ môi trường chế tạo với môi trường đặt dây, tra sổ tay

k2 : Hệ số hiệu chỉnh kể đến số lượng cáp đi chung 1 rãnh, tra sổ tay

ΔPP0: Tổn thất công suất không tải của máy biến áp

ΔPPn: Tổn thất công suất có tải của máy biến áp

avh: Hệ số vận hành (với trạm biến áp avh = 0,1)

atc : Hệ số thu hồi vốn đầu tư tiêu chuẩn (atc =0,2)

K: Vốn đầu tư

ΔPA: Tổn thất điện năng 1 năm

c: Giá tiền tổn thất điện năng (đ/KWh)

∆ U bt ; ∆ U sc: Là tổn thất điện áp lúc đường dây làm việc bình thường và khi đường dây

gặp sự cố nặng nề nhất (đứt 1 đường dây trong lộ kép, đứt đoạn dây trong mạch kín)

SN : Công suất ngắn mạch của máy cắt (kVA)

Utb : Điện áp trung bình đường dây (kV)

xo, ro : Điện trở và điện kháng ( /km)

l: Chiều dài đường dây (km)

UđmLĐ : Điện áp định mức của lưới điện (kv)

Icb: Dòng cưỡng bức I N ;I’’: Dòng ngắn mạch vô công và siêu quá độ trong tính toán ngắn mạch lưới cung cấp điện

Ixk: Dòng điện ngắn mạch xung kích, I xk 1,8 2I N

S’’: Công suất ngắn mạch S'' 3.U I tb ''

t ôdn: Thời gian ổn định nhiệt định mức, nhà chế tạo

t qd: Thời gian quy đổi, xác định bằng cách tính toán và tra đồ thị Trong tính toán thực tế

lưới trung áp, người ta cho phép lấy t qd bằng thời gian tồn tại ngắn mạch, nghĩa là bằng

thời gian ngắn mạch

UdmA, UdmLD: Điện áp định mức của aptomat và lưới điện

IdmA, Itt: Dòng điện định mức của aptomat và dòng điện tính toán

IcdmA, IN: Dòng cắt của aptomat và dòng điện ngắn mạch

Isc, Icp: Dòng điện sự cố lớn nhất qua dây dẫn và dòng điện phát nóng lâu dài cho phép

Kh

max = max x max Hệ số điều hòa giờ lớn nhất

max: Hệ số kể đến mức độ tiện nghi của công trình; max: Hệ số kể đến số dân trong khu dân cư.

DANH MỤC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH VẼ

Bảng 1.1 Chi tiết công trình thiết kế

Bảng 1.2.Công suất tính toán căn hộ

Bảng 1.3.Công suất tính toán tầng căn hộ

Bảng 1.4.Thông số thang máy

Bảng 1.5.Tổng công suất phụ tải ưu tiên

Bảng 1.6.Tổng công suất toàn nhà

Bảng 1.7.Thông số máy biến áp

Bảng 1.8 Phương án 1 máy biến áp

Bảng 1.9 Phương án 2 máy biến áp

Bảng 1.10.So sánh 2 phương án

Bảng 1.11.Thông số kỹ thuật cáp trung áp 35mm2 do FURUKAWA chế tạo

Bảng 1.12.Điều kiện lựa chọn máy cắt hợp bộ

Bảng 1.13.Thông số kỹ thuật máy cắt hợp bộ do ABB chế tạo

Bảng 1.14.Điều kiện kiểm tra máy cắt hợp bộ

Bảng 1.15.Điều kiện lựa chọn aptomat

Bảng 1.16.Điều kiện lựa chọn thanh cái hạ áp

Bảng 1.17.Thông số thanh cái hạ áp

Bảng 1.18.Thông số kỹ thuật máy cắt hạ áp

Bảng 1.19.Lựa chọn và kiểm tra máy cắt hạ áp

Bảng 1.20.Thông số bộ chuyển đổi ATS

Hình 1.Thông số kĩ thuật máy phát điện Mitsubishi 600KVA Model MDS-619T

Hình 2.Sự phụ thuộc của hiệu quả kinh tế vào hệ số công suất bù K = f(cosb)

Bảng 1.21.Tính toán bù công suất

Bảng 1.22.Thông số tụ bù

Hình2.1 Rơ le

Hình 2.2.Sơ đồ nguyên lý bảo vệ dòng điện cực đại

Hình 2.3.Sơ đồ nguyên lý bảo vệ dòng điện cắt nhanh

Hình 2.4.Sơ đồ nguyên lý bảo vệ có hướng

Hình2.5.Sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch

Bảng 2.6.Thông số kỹ thuật máy biến dòng

Bảng 2.7.Thông số kỹ thuật máy biến áp đo lường

Hình 2.6.Hình ảnh máy biến áp đo lường

Hình 2.7.Sơ đồ nguyên lý bảo vệ quá dòng

Bảng 2.8 Thông số rơle EOCR-SP1

Hình 2.8 EOCR-SP1

Hình 2.9 Sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch dọc

Bảng 2.9.Thông số rơle bảo vệ so lệch

Hình 2.10 Rơ le so lệch 7UT512

LỜI NÓI ĐẦU

Đất nước ta đang bước vào thời kỳ phát triển và hội nhập mạnh mẽ với thế giới Các tòa nhà cao tầng mọc lên phục vụ các nhu cầu của con người nhất là nhà ở Vì vậy các công trình này được thiết kế và thi công theo công nghệ và tiêu chuẩn tiên tiến đáp ứng nhu cầu ngày càng đa dạng của người sử dụng tận dụng các tầng dưới làm văn phòng

và khu dịch vụ rất phổ biến các tầng trên là căn hộ Đi cùng với sự hiện đại và đa năng đó

là một hệ thống cung cấp điện rất phức tạp yêu cầu tính hiệu quả cũng như độ tin cậy và

an toàn rất cao Hệ thống điện có đặc điểm như sau:

 Phụ tải phong phú, đa dạng

 Phụ tải tập trung trong không gian hẹp, mật độ phụ tải tương đối cao

 Có các hệ thống cấp nguồn dự phòng (máy phát)

 Không gian lắp đặt hạn chế và phải thoả mãn yêu cầu mỹ thuật trong kiến

trúc xây dựng

 Yêu cầu cao về chế độ làm việc và an toàn, kinh tế cho người sử dụng

Do kiến thức có hạn và công trình rất lớn với nhiều loại phụ tải, nên việc thiết kế của chúng em còn có thiếu sót Mong các thầy cô giáo góp ý cho đề tài của chúng em được hoàn thiện hơn

Chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong bộ môn Cung Cấp Điện

đã tận tình dạy bảo em trong suốt thời gian học tập tại trường, đặc biệt gửi lời cảm ơn

sâu sắc nhất tới thầy cô đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo để cho chúng em hoàn thành tốt

đồ án này.

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

PHẦN I: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH THIẾT KẾ

1.1 Các yêu cầu chung và tiêu chuẩn thiết kế

A Các yêu cầu chung.

Bất cứ một phương án hay dự án nào cũng phải thỏa mãn 4 yêu cầu cơ bản sau đây

a Độ tin cậy cung cấp điện

Đó là mức đảm bảo liên tục cung cấp điện tùy thuộc vào tính chất của hộ dùng điện

- Hộ loại 1: Là những hộ rất quan trọng không được để mất điện ,nếu xảy ra mất điện sẽ gây hậu quả nghiêm trọng (như : sân bay ,đại sứ quán ,… )

- Hộ loại 2: Là những hộ mà khi xảy ra mất điện sẽ gây thua thiệt về kinh tế cũng quan trọng nhưng không quan trọng nhiều lắm như hộ loại 1 (như:khách sạn ,trungtâm thương mại ,….)

- Hộ loại 3 : Là những hộ không quan trọng cho phép mất điện tạm thời khi cần thiết (như : khu sinh hoạt đo thị ,nông thôn )

b Chất lượng điện

Chất lượng điện được thể hiện ở 2 tiêu chí đó là tần số (Hz) và điện áp (U) Một phương

án có chất lượng điện tối đa đó là phương án đảm bảo về tần số và điện áp nằm trong giớihạn cho phép

Để đảm bảo cho các thiết bị dùng điện làm việc bình thường thì cần yêu cầu đặt ra là :

∆ U bt ≤ 5 %U đm

∆ U sc ≤10 %U đm

c Kinh tế

Tính kinh tế của một phương án thể hiện ở 2 chỉ tiêu đó là : Vốn đầu tư và phí vận

hành Phương án cấp điện tối ưu là phương án tổng hòa 2 đại lượng trên đó là phương án

có chi phí tính toán hang năm nhỏ nhất

Z=(a vh+a th)K +c ∆ A → min

Trong đó :

a vh:Hệ số vận hành ,với (đường dây trên không ), các cấp điện áp đều lấy 0,04 với cáp và trạm biến áp là 1

a th:Hệ số thu hồi vốn đầu tư tiêu chuẩn

a tc= 1

T tcvới lưới cung cấp điện T tc= 5 năm → a tc=0,2

K : Vốn đầu tư

∆ A :Tổn thất điện năng trong 1 năm

c : Giá điện tổn thất điện năng (đ/kWh)

d An toàn điện

An toàn điện là vấn đề quan trọng ,thậm chí phải đặt lên hàng đầu khi thiết kế lắp

đặt ,vận hành công trình điện

B Thế nào là phương án cấp điện tối ưu

Phương án cấp điện tối ưu là phương án có tính khả thi và tính cạnh tranh Cần phải thỏamãn nhiều khía cạnh như tiêu chuẩn kỹ thuật, chất lượng điện, độ tin cậy, tính đơn giản, chi phí phù hợp, đơn giản trong vận hành…

C.Các tiêu chuẩn thiết kế.

- TCVN 9206-2012: Tiêu chuẩn lắp đặt thiết bị điện

Áp dụng trong tính toán chiếu sáng, ổ cắm, tính toán công suất… của căn hộ và tòa nhà

- TCVN 9207-2012: Tiêu chuẩn đặt đường dẫn điện trong nhà ở và công trình công cộng – Tiêu chuẩn thiết kế

Áp dụng để tính toán lựa chọn dây dẫn đến các tủ điện, phụ tải…

- TCXDVN 46-2007: Tiêu chuẩn chống sét cho công trình xây dựng – Hướng dẫn thiết kế, kiểm tra và bảo trì hệ thống

Áp dụng trong tính toán chống sét trạm biến áp và chống sét tòa nhà

- 11 TCN 18-2006: Quy phạm Trang bị Điện - Phần I: Quy định chung

- 11 TCN 19 - 2006: Quy phạm Trang bị Điện - Phần II: Hệ thống đường dẫn điện

- 11 TCN 20 - 2006: Quy phạm Trang bị Điện - Phần III: Trang bị phân phối và trạm biến áp

- Sử dụng “Sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500kv “ của Ngô Hồng Quang

1.2 Các bước thiết kế cấp điện nhà chung cư

Bước 1: Tính toán phụ tải

Bước 2: Triển khai bản vẽ mặt bằng thiết kế điện

Bước 3: Lựa chọn thiết bị bảo vệ và dây dẫn

Bước 4: Vẽ sơ đồ cấp điện

Bước 5: Tính toán chống sét và nối đất

Bước 6: Thống kê khối lượng

Bước 7: Dự toán

1.3 Tìm hiểu chung: Dự án thiết kế điện tòa nhà chung cư Binh đoàn 12

- Địa chỉ: Đại mỗ - Hà Nội

- Tổng diện tích khu đất: 14000 m2

- Tổng diện tích sàn: 38817 m2

- Diện tích xây dựng khối nhà chính: 2845 m2

- Tòa nhà bao gồm 1 tầng hầm, 2 tầng thương mại dịch vụ, 26 tầng căn hộ, 1 tầng

áp mái

- Mật độ xây dựng trên toàn khu nhà: 40%.

1.4 Chi tiết công trình thiết kế

Bảng 1.1 Chi tiết công trình thiết kế

Áp mái 681,22 Kho, các phòng kỹ thuật, …

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN VÀ PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

2.1 Cách tính toán phụ tải điện

2.1.1 Phương pháp tính toán chiếu sáng

Dựa theo phương pháp tính toán suất phụ tải theo P0 (W/đơn vị tính toán) ta có các bước sau:

- Bước 1: Xác định suất phụ tải chiếu sáng po, chọn theo tiêu chuẩn QCXD 09 2013

Bước 2: Xác định công suất tính toán theo công thức: P cs = po S (W/m2 ) (1.1)

- Bước 3: Chọn bóng đèn công suất đặt của đèn: P đ(w)

Nhưng do tính chất của tòa nhà ta dùng bóng led âm trần thay thế để tiết kiệm điện năng

và tạo vẻ đẹp mỹ quan Vì vậy ta có thể quy đổi như sau:

Ta có đèn neon 40W có quang thông là 1520(lm)

 Tổng quang thông của phòng là:1520 x 25=36480(lm)

Ta có đèn led downlight âm trần T8-18W có quang thông là 2300 (lm)

 Số đèn led downlight cần dùng cho phòng là : 364802300 = 15bóng

-Dựa vào mặt bằng thực tế ta bố trí 15 bóng đèn led downlight âm trần T8

 Công suất chiếu sáng của phòng là: P cs = 15 x 18 =270 (W)

Chọn bộ bóng đèn Led Downlingt 18W

Kiểm tra bằng phần mền dialux

Hình 1.1 Kiểm tra độ rọi tiêu chuẩn của một phòng

Hình 2.2 bố trí đèn trong phòng sinh hoạt cộng đồng

 Số lượng ổ cắm là:n oc = P oc

P 1 oc (bộ)

⇒ P oc = n oc P đ K sd(KW) ¿= 0,3÷1) Công suất 1 ổ cắm đơn : P 1 oc = 300 (W)

Công suất bộ ổ cắm đôi : Pocđ = 2 ¿300 (W)

Bảng kết quả tính toán điều hòa được thể hiện ở bảng 2 Excel

2.1.3 Phương pháp tính toán điều hòa

- Công thức: P đ = P đh.S (W/1m2 sàn) (1.3)

- Với 10m2 đối với văn phòng cho thuê ( tương ứng với 10000BTU/10m2)

- 15m2 đối với nhà ở ( tương ứng với 10000BTU/15m2)

- Căn hộ sử dụng điều hòa cục bộ được thể hiện ở phụ lục 1

Bảng kết quả tính toán điều hòa được thể hiện ở bảng 5 Excel

2.1.4 Phương pháp tính toán bình nóng lạnh

Đối với căn hộ điển hình, ta thường sử dụng BNL loại 30 lít với công suất 2,5KW

Căn hộ sử dụng bình nóng lạnh được thể hiện ở phụ lục 2

2.2 Tính toán phụ tải điện chung cư (Kết quả tính toán chi tiết các phụ tải được thể

hiện trong bảng excell 2)

2.2.1 Công suất tính toán căn hộ

Bảng 1.2.Công suất tính toán căn hộ.

Công suất phản kháng tính toán Qtt1

2.3 Tính toán phụ tải động lực

2.3.1 Tính toán công suất thang máy.

Công suất tính toán của nhóm phụ tải thang máy được tính theo công thức ở TCVN 9206.

Số lượng

+ Ta có công suất định mức và công suất phản kháng của thang máy là:

Công suất tính toán định

Tính toán chi tiết ở bảng phụ lục 3

2.3.2 Tính toán công suất máy bơm

Tính toán khối tầng căn hộ :

- Tiêu chuẩn dùng nước 1 người 1 ngày cho căn hộ là q = 250L/ngày đêm

Tổng số người sống căn hộ: 1248 người ( 312 căn hộ, mỗi hộ tính toán cho 4 người)

+ Tiêu chuẩn cấp nước cho khu dịch vụ: q=5 L/người/ngày

- Diện tích khu dịch vụ công cộng ( tầng 1) : m2, tính toán 1m2 phục vụ 1,5 khách

Tổng nhu cầu dùng nước trong một ngày: 343,2+ 6,07= 349,27 m3/ngày

Lưu lượng máy bơm tính toán khi máy bơm hoạt động tự động được lấy bằng lượng nước sinh hoạt giờ lớn nhất

- Lưu lượng giờ lớn nhất tính theo công thức:

Công suất tính toán của nhóm phụ tải bơm nước theo TCVN 9206

Tính toán chi tiết thể hiện ở phụ lục 4

II.3.2 Tính công suất quạt thông gió cho tầng hầm.

a Tính công suất quạt thông gió cho tầng hầm

Theo TCVN 5-2008

Chọn bội số tuần hoàn ( Số lần trao đổi không khí trong 1 giờ ) đối với tầng hầm bội số

từ 6-7 lần, ta lấy bằng 7 lần

-Ta có tổng thể tích của tầng hầm là

V=2050 x 3,3 =6765m3

Tổng lượng khí lưu chuyển : V x 7 = 47355 m3/h (CMH)

Ta lựa chọn quạt thông gió ly tâm nối ống hút khói tầng hầm với thông số :

DWCP-7-NOL

1200 –100.000m3/h

Công suất tính toán tác dụng PTG = n.Kyc.Pđ = 1 ¿ 0.8 ¿ 80= 64 (KW)

( Với K yc = 0.8 / Theo TCVN 9206 -2012 )

2.4.Công suất tính toán phụ tải ưu tiên

Bảng 1.4.Công suất tính toán phụ tải ưu tiên.

Phụ tải ưu tiên - PT2

Tên phụ tải Pđ Cos ɛ Kđt Ptt Qtt

Tủ điện chiếu sáng hanh lang tầng 1+2+ tầng kt 2.4 0.85 1 2.38 1.47

Tủ điện chiếu sáng hàng lang từ tầng 3-11 6.3 0.85 1 6.30 3.90

Tủ điện chiếu sáng hàng lang từ tầng 12-22 6.3 0.85 1 6.30 3.90

Tủ điện chiếu sáng hàng lang từ tầng 23-29 6.3 0.85 1 6.30 3.90

Tủ điện thang máy chở khách tầng tum 41.0 0.6 1 41.00 54.67

Tủ điện thang máychở hàng tầng tum 15.0 0.6 1 15.00 20.00

Tủ điện bơm sinh hoạt tầng hầm TMB-SH1 45.0 0.7 0.8 36.00 36.73

Tủ điện bơm nước thải TMB-NT1 4.4 0.7 0.8 3.52 3.59

Công suất tính toán Ptt -1 (Kw) 395.01

Công suất phản kháng Qtt - 1 (KVAR) 372.88

Công suất biểu kiến tính toán Stt - 1 (KVA) 543.21

2.5 Tính toán tổng công suất của toàn nhà

Bảng 1.5.Tổng công suất toàn nhà.

Phụ tải căn hộ PT1

Phụ tải ưu tiên PT2

-Công suất tính toán phụ tải Ptt ( KW) 1,514.6 395.01

Công suất phản kháng tính toán phụ tải Qtt (KVAR) 938.7 372.88

Tổng CSTT PttTN = Kdt*(Ptt1 + Ptt2 ) 1909.6

Tổng CSTT phản kháng khối N1 QttTN = Kdt*(Qtt1 +

Tổng CSTT biểu kiến toàn tòa nhà 2316.7

2.6 Phương án cấp điện cho công trình.

2.6.1 Nguồn điện

Nguồn điện cung cấp cho công trình là lưới điện 3 pha 110/22 KV của thành phố đi trên không Được lấy vào theo đường cáp ngầm đưa vào trạm biến áp 22/0,4 (kV) của toà nhà

+ Công trình sẽ sử dụng hai máy biến áp (Sử dụng kết quả ở chương 3) Công suất của một máy là: 1600KVA.

+ Máy biến áp 1 (MBA1-1600KVA): Cấp điện cho tầng 3 đến tầng 18 của tòa nhà

+ Máy biến áp 2 (MBA2-1600 KVA): Cấp điện cho tầng hầm, tầng 1, tầng 2, tầng kỹ thuật, tầng 19 đến tầng 28, tầng áp mái, máy bơm, thang máy, quạt thông gió, điều hòa, chiếu sáng hành lang

+ Giữa hai máy biến áp (MBA) có sử dụng thêm một máy cắt liên lạc, khi xảy ra sự cố hay bảo trì, bảo dưỡng MBA thì máy còn lại có thể cấp điện một phần cho phụ tải điện của MBA còn lại

+ Ngoài sử dụng nguồn điện lưới quốc gia, công trình còn sử dụng thêm một nguồn điện

dự phòng Sử dụng thêm một máy phát điện (MFĐ-600KV), cấp điện cho những phụ tải

ưu tiên, khi xảy ra sự cố trong công trình

+ Bộ nguồn này cấp cho tòa nhà thông qua bộ chuyển đ

ổi ATS, khi không có sự cố thì công trình sẽ lấy nguồn điện lưới quốc gia Còn khi xảy ra

sự cố mất điện thì cầu dao chuyển mạch sẽ nhảy và lấy nguồn từ máy phát điện

2.6.2 Lưới điện

 Cáp điện từ trạm biến áp vào tủ điện tổng toà nhà

 Nguồn từ tủ điện tổng cấp điện cho các tủ điện tầng dùng Busway đi dọc theo thang cáp trong hộp kỹ thuật Từ tủ điện tầng cấp điện cho các bảng điện phòng đi theo máng cáp kết hợp với ống gen Bảng điện phòng cấp điện cho chiếu sáng, ổ cắm đi theo ống gen

 Dây dẫn đến các thiết bị dùng loại lõi đồng, hai lớp bọc, đi trong ống PVC, đi ngầm trong trần giả, tường, trần, sàn nhà

 Hệ thống điện cho chiếu sáng, ổ cắm, đèn, bơm nước,… độc lập với hệ thống điện cho điều hòa Ta chỉ tính toán và để đầu chờ nguồn cho điều hòa Trong mỗi đơn

vị dùng điện bố trí một bảng phân phối điện, trong đó lắp các Aptomat để bảo vệ

và phân phối điện đến các thiết bị dùng điện nhằm đảm bảo an toàn và tăng sự linh

hoạt trong công việc điều khiển hệ thống điện Từ các tủ điện phân phối đi các phụtải phải tính toán và bố trí sao cho công suất của các phụ tải ở các pha cân bằng nhau.

 Tiết diện tối thiểu của dây dẫn như sau:

Quy tắc lắp đặt thiết bị điện trong công trình:

 Tủ điện tổng, tủ điện sự cố đặt ở dưới sàn nhà có giá đỡ

 Hộp công tơ của các tầng lắp ở độ cao 1,5m trong phòng kỹ thuật

 Hộp phân phối điện các phòng, công tắc lắp ở độ cao: 1500mm so với sàn nhà

 Các ổ cắm điện lắp trong công trình ở độ cao 0,4m so với sàn nhà, riêng các ổ cắmđiện dành cho bếp điện và máy giặt lắp ở độ cao 1,5 m so với sàn nhà

 Toàn bộ dây dẫn được luồn trong ống nhựa chôn ngầm trần, tường, sàn và đi tronghộp kĩ thuật

 Cấp điện từ tủ điện tầng đến các phòng đi trong máng PVC(60 x 40) mm lắp nổi sát trần

 Các bóng đèn huỳnh quang một bóng lắp gắn tường có độ cao +2,6m, các đèn hắt tường có độ cao +2,4m

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP

3.1 Phương án chọn máy biến áp

3.1.1 Đưa ra các phương án

Căn cứ vào dãy dung lượng máy biến áp, ta có thể chọn số lượng và dung lượng máy biến áp cho trạm biến áp theo các phương án sau:

- phương án 1: dùng 1 máy 3200 KVA

+ Cấp điện các tủ điện tầng của tòa nhà

- phương án 2: dùng 2 máy, mỗi máy 1600 KVA

+ Máy 1 cấp điện cho tầng 3 đến tầng 18

+ Máy 2 cấp điện cho các tủ điện tầng từ tầng hầm tầng 1, tầng 2, tầng kỹ thật, tầng áp mái, tầng 19 đến tầng 28, cấp điện bơm cứu hỏa, bơm sinh hoạt, bơm nước thải, quạt thông gió, nguồn chờ điều hòa khu trung tâm thương mại, thang máy, tủ điện chiếu sáng

sự cố chung

Tra bảng PL6 Giáo trình Cung cấp điện TS Ngô Hồng Quang

Bảng 1.6.Thông số máy biến áp.

Các phương án Phương án 1: MBA

3200KVA

Phương án 2: 2MBA(2x1600)KVA

Tổn thất điện năng:

2

3.2 Lựa chọn kết cấu trạm biến áp

3.2.1 Lựa chọn loại máy biến áp

Ta sử dụng máy biến áp dầu cho công trình vì:

+ Máy biến áp được đặt ở bên ngoài của tòa nhà nên không lo về cháy nổ.

+ Máy biến áp ngâm dầu là một trong các thành phần chủ yếu của các hệ thống điện, có

ý nghĩa quyết định tới tính kinh tế vì có giá thành rẻ hơn máy biến áp khô

+ Máy được làm mát bằng dầu nên làm tăng độ bền và tính năng cách điện của lõi dây + Máy có hiệu suất làm việc cao và ổn định do được làm mát bằng dầu

3.2.2 Lựa chọn kết cấu trạm biến áp

Trạm biến áp loại này thường có kết cấu như sau: Trạm treo, trạm cột (hay còn gọi là trạm bệt), trạm kín (lắp đặt trong nhà), trạm trọn bộ Căn cứ vào địa hình, vào môi trường,

mỹ quan và kinh phí đầu tư ta lựa chọn kết cấu trạm xây.(Xem chi tiết trong bản vẽ cad)

3.3.1 Lựa chọn và kiểm tra cáp trung áp

- Lựa chọn tiết diện theo mật độ kinh tế của dòng điện: Phương pháp chọn tiết diện dây

J kt áp dụng với lưới điện trung áp trở lên (22kV) Bởi vì trên lưới này không có thiết bị sử

dụng điện trực tiếp nên vấn đề điện áp không cấp bách, nếu chọn dây theo J kt sẽ có lợi về

kinh tế, nghĩa là chi phí tính toán hàng năm thấp nhất Lưới trung áp đô thị và xí nghiệp, nói chung khoảng cách tải điện ngắn, thời gian sử dụng công suất lớn, cũng được chọn theo J kt.

 Chọn tiết diện cáp theo điều kiện mật độ dòng kinh tế:

 F =

tt kt

I

j (mm2) ; Itt = 3

dmB dml

I F

J



=

83,973,1 =27,09 (Jkt = 3,1) (Với phụ tải điện sinh hoạt của

đô thị thì Tmax = 3000 ÷ 5000 (h) (Tra Jkt trong bảng 8)

Từ F tra bảng thông số tiết diện cáp tiêu chuẩn gần nhất ( theo quy định của điện lực tiết diện bé nhất là 35mm2)

Vậy ta chọn tiết diện cáp trung áp theo tiết diện tiêu chuẩn gần nhất: Cáp đồng 3 lõi điện

áp 24kV cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC tiết diện 3x(1x35)mm2 (do hãng CADIVI chế tạo)

Bảng 1.10.Thông số kỹ thuật cáp trung áp 35mm2 do CADIVI chế tạo

20

Tiết diện Đường

kính ngoài cùng

1 Kiểm tra các điều kiện kỹ thuật:

Tổng trở 5km đường cáp ngầm CU/XLPE/PVC/DSTA/PVC 24KV – (3x35) mm2

Z D=R D+j X D=r0 l+ j x0.l=0,524.5+ j 0,130.5=2,62+0,65 j

 Tổn thất điện áp trên cả 2 đoạn đường dây là

cos φ =0,8 0,85 nên chọn cos φ =0,85

Tiết diện cáp trung áp ta dùng sẽ là CU/XLPE/PVC/DSTA/PVC 24KV- (3x 35)mm2

do hãng CADIVI chế tạo (Tra ở PL23 Giáo trình Cung cấp điện - Ngô Hồng Quang)

3.3.2 Tính toán, kiểm tra ngắn mạch trung áp

Vì không biết kết cấu lưới điện quốc gia cho nên không thể tính được tổng trở của hệ thống cung cấp điện, để tính ngắn mạch trung áp cho phép coi nguồn công suất cấp cho điểm ngắn mạch là công suất cắt định mức của máy cắt đầu đường dây đặt tại trạm biến

Dòng điện xung kích: ixk = 1,8.√2 IN = 1,8.√2 3,48 = 8,85 (kA)

Điều kiện ổn định nhiệt của tiết diện cáp: F ôdn ≥ α I N √t

Với cáp ở công trình được sử dụng là cáp đồng nên α=6 ;t qd= t c= 1

F= 35 mm2

¿6.3,48 √1=20,88 mm2

Vậy chọn cáp là phù hợp với độ ổn định nhiệt

3.3.3 Lựa chọn và kiểm tra máy cắt hợp bộ

Hình 1.4.Dao cách ly (Dao cắt phụ tải)

Dao cách ly là thiết bị cơ khí tạo ra khoảng hở cách điện để cô lập thiết bị theo tiêu

Máy cắt phụ tải là thiết bị chuyển mạch cơ khí có khả năng làm, thực hiện và phá

vỡ dòng tải trong điều kiện bình thường của mạch có thể hoạt động quá tải và mất một khoảng thời gian theo quy định với các điều kiện mạch bất thường như bị ngắn mạch.Máy cắt phụ tải không có khả năng bảo vệ (IEC 60947-1 và -3) mà phải dùng kết hợp vớicầu chì nếu muốn có chức năng bảo vệ

Khi dòng ngắn mạch xảy ra, máy cắt phụ tải không tự bật-tắt được

3 Thiết bị đóng cắt (Switch disconnectors)

Hình 1.6 Thiết bị đóng cắt

Thiết bị đóng cắt là thiết bị kết hợp giữa máy cắt phụ tải và dao cách ly Thiết bị đóng cắt

có nhiều dạng thiết kế như thiết bị đóng cắt "thông thường", thiết bị đóng cắt cầu chì (fuse- switch-disconnectors) và circuit breakers

Lưu ý: Fuse-switch-disconnectors không phải là được chấp thuận sử dụng ở tất cả các nước

4 Máy cắt (Circuit breakers)

Hình 1.7 Máy cắt

Máy cắt là thiết bị chuyển mạch cơ khí có khả năng tạo ra, vận chuyển và ngắt dòng điện trong điều kiện bình thường; tạo ra, vận chuyển trong thời gian xác định và ngắt dòng điện trong điều kiện không bình thường như ngắn mạch (IEC 60947-2)

Máy cắt có đầy đủ tính năng của máy cắt phụ tải Mắt cắt được thiết kế đáp ứng đủ yêu cầu của dao cách ly

3.3.3.1 Lựa chọn máy cắt hợp bộ

Điều kiện lựa chọn máy cắt hợp bộ

Khi đó dòng điện lâu dài lớn nhất qua máy cắt hợp bộ là dòng quá tải của công trình: I qt

3.3.3.2 Kiểm tra máy cắt hợp bộ

Bảng 1.13.Điều kiện kiểm máy cắt hợp bộ

Các điều kiện chọn và kiểm tra

Điều kiện

Máy cắt

hợp bộ

Điện áp định mức (kV)Dòng điện định mức ( A)Dòng cắt định mức (kA)Công suất cắt định mức ( MVA)Dòng ổn định nhiệt (kA )

UđmCDPT= 24 ≥UđmLĐ = 22

IđmCDPT= 630≥Icb = 41,98

Icđm =16≥ I’’N = 3,91

Scđm =√3 24 16>¿√3 22.31,5 ≥S’’=3.22.3,91√3 22.Iđ.đm= 40 > ixk

Vậy chọn máy cắt hợp bộ thông số trên thỏa mãn điều kiện.

CHƯƠ NG 4: LỰA CHỌN VÀ KT THIẾT BỊ BẢO VỆ VÀ DÂY DẪN HẠ ÁP 4.1 Lựa chọn Aptomat

Đối với các phụ tải phần hạ áp

- Aptomat được lựa chọn theo những điều kiện sau:

Bảng 1.14.Điều kiện lựa chọn aptomat

+ Nếu bảo vệ bằng cầu chì: 1 2 3 . dc

dmA cp

I

k k I

I I

4.3 Tính toán lựa chọn aptomat và dây dẫn cho MBA (S1) cấp cho tủ hạ áp 1

4.3.1 Chọn cáp tổng từ MBA S1=1600KVA cấp điện cho tủ hạ áp 1

- Chọn cáp từ máy biến áp S1=1600KVA đến tủ hạ áp 1:

- Đối với những tải có dòng lớn nên dùng cáp lớn hơn 1 cáp ( gộp cáp )

Dòng điện tính toán: Itt = Iđmba = 3

mba dml

S

U k

pt =

16001,73.0,4 1,2= 2774,561 A

4.4.Lựa chọn thanh cái hạ áp

Điều kiện lựa chọn thanh cái hạ áp

 Chọn thanh cái trong ngăn phân phối của tủ hạ áp :

+ Dòng điện lớn nhất qua thanh góp là dòng điện định mức máy biến áp:

Itt = Imbp = s mBA

√3 U đ m=

1600

√3 0,4=2309,4( A)+Chọn thanh cái tiết diện (100x5) mm2 , mỗi pha 2 thanh đồng đặt cách nhau 8cm, mỗi thanh đặt trên 2 sứ khung tủ cách nhau 70 cm.( theo tiêu chuẩn IEC 60439)

Bảng 1.16.Thông số thanh cái hạ áp

Dòng cho phép(A)

 Tính toán dòng ngắn mạch để kiểm tra ổn định động và ổn định nhiệt

Theo tính toán phía trên thì dòng ngắn mạch ở phía hạ áp là từ máy biến áp B1 (cũng tương tự cho MBA B2) là: INB1 = 48,1 (KA)

M tt=F tt l

10 =

18,86.70

10 =132,02(kG cm)+ Mô men chống uốn của thanh đồng (100x5)mm đặt đứng: (tra bảng 57_tr135 giáo trìnhcung cấp điện )