Chung cư có số tầng sinh hoạt là 16, mỗi tầng có 8 căn hộ, công suất trung bình mỗi hộ với diện tích tiêu chuẩn 70m2 là p0=5,5kWhộ. Chiều cao trung bình của mỗi tầng là 3,5 m. Công suất chiếu sáng chung trong nhà bằng 5% tổng công suất sinh hoạt. Mạch chiếu sáng ngoài trời cách TBA là 25m với tổng chiều dài lấy bằng 5 lần chiều cao của tòa nhà, suất chiếu sáng p0cs=0,03kWm. Suất phụ tải thương mại là p0TM= 100Wm2, và tầng hầm là p0H= 25Wm2. Nhóm động cơ thang máy có hệ số công suất =0,65; hệ số tiếp điện trung bình ε=0,6. Hệ số công suất nhóm động cơ bơm = 0,7. Thời gian sử dụng công suất cực đại trong năm là 3750, h. Phụ tải sinh hoạt của chung cư tăng theo luật tuyến tính với suất tăng trung bình 0,035, chu kỳ thiết kế là 7 năm.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN Độc lập – Tự – Hạnh phúc ĐỒ ÁN MÔN HỌC CUNG CẤP ĐIỆN Nhiệm vụ C I Đề tài: Thiết kế cung cấp điện cho chung cư cao tầng II Các số liệu ban đầu: Thông số Chung cư có số tầng sinh hoạt 16, tầng có hộ, cơng suất trung bình hộ với diện tích tiêu chuẩn 70m2 p0=5,5kW/hộ Chiều cao trung bình tầng 3,5 m Cơng suất chiếu sáng chung nhà 5% tổng công suất sinh hoạt Mạch chiếu sáng trời cách TBA 25m với tổng chiều dài lấy lần chiều cao tòa nhà, suất chiếu sáng p0cs=0,03kW/m Suất phụ tải thương mại p0TM= 100W/m2, tầng hầm p0H= 25W/m2 Nhóm động thang máy có hệ số cơng suất =0,65; hệ số tiếp điện trung bình ε=0,6 Hệ số cơng suất nhóm động bơm = 0,7 Thời gian sử dụng công suất cực đại năm 3750, h Phụ tải sinh hoạt chung cư tăng theo luật tuyến tính với suất tăng trung bình 0,035, chu kỳ thiết kế năm Nguồn điện có cơng suất ngắn mạch điểm đấu điện 𝑆𝑘 = 225𝑀𝑉𝐴; điện áp nguồn 22 kV; khoảng cách từ điểm đấu điện đến tòa nhà 150M Hao tổn điện áp cho phép mạng tính từ hạ áp MBA 5% Giá thành tổn thất điện c =1800 đ/kWh, thiệt hại điện gth = 18000 đ/kWh, hệ số thu hồi vốn đầu tư tiêu chuẩn atc=0,125, hệ số khấu hao vận hành-sửa chữa lớn thiết bị kkh=6% Các số liệu khác lấy phụ lục sổ tay thiết kế điện Các số liệu khác xem bảng số liệu sổ tay tra cứu Số liệu tính tốn (xem bảng số liệu) III Nội dung Xác định phụ tải tính tốn tịa nhà Lựa chọn phương án cấp nguồn TBA Lựa chọn sơ đồ nối điện hệ thống Tính ngắn mạch chọn phần tử sơ đồ Hạch tốn cơng trình IV Các bảng biểu, vẽ Sơ đồ nguyên lý mạng điện lựa chọn Bảng tổng hợp vật tư thiết bị số liệu tính tốn Ngày giao: / / Ngày nộp: / / Giảng viên hướng dẫn MỤC LỤC CHƯƠNG - XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN 1.1 Tính tốn phụ tải sinh hoạt Bảng 1.1 suất tăng phụ tải hàng năm .2 Bảng 1.2 : Hệ số đồng thời phụ tải phụ thuộc vào số hộ gia đình 1.2 Phụ tải tầng thương mại 1.3 Phụ tải tầng hầm .4 1.4 Tính tốn phụ tải động lực 1.4.1 Phụ tải thang máy Bảng 1.3 hệ số nhu cầu thang máy 1.3.2 Phụ tải bơm kỹ thuật Bảng 1.4 hệ số nhu cầu bơm kỹ thuật 1.3.3 Tổng hợp phụ tải nhóm động lực 1.5 Tính tốn phụ tải chiếu sáng ngồi trời .6 1.5.1 Tổng hợp phụ tải tồn tịa nhà Bảng 1.5: tổng hợp công suất hệ số công suất Bảng 1.6: Hệ số tham gia vào cực đại số nhóm tải sau: CHƯƠNG - THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CHUNG CƯ 2.1 Lựa chọn phương án trạm biến áp .8 2.1.1 Vị trí đặt trạm biến áp 2.1.2 Lựa chọn dây dẫn đến trạm biến áp 2.1.2.1 Kiểm tra điều kiện phát nóng cho phép 2.1.2.2 Kiểm tra tổn thất điện áp cho phép 2.1.3 Phương án trạm biến áp 2.1.3.1 Phương án 1: máy biến áp máy phát dự phòng 2.3.1.2 Phương án 2: máy biến áp vận hành song song 10 Bảng 2.1: Thông số MBA chọn phương án 11 2.3.1.3 Chi phí tính tốn trạm biến áp 11 2.3.1.3.1 Phương án 1: máy biến áp 11 Đồ án môn học cung cấp điện 2.3.1.3.2 Phương án 2: máy biến áp vận hành song song 12 2.3.1.3.3 So sánh phương án 12 2.1.4 Chọn cáp từ MBA tới tủ phân phối tổng .12 2.2 Lựa chọn sơ đồ cung cấp bên chung cư 13 2.2.1 Các phương án sơ 13 Hình 2.3:Sơ đồ cấp điện tầng phương án 14 Bảng 2.2:Các tầng khác tính tốn tương tự sau: 16 2.2.1.2 Phương án 18 Bảng 2.3: Sau tính tốn ta có bảng sau: 19 2.2.2 Tính tốn lựa chọn phương án tối ưu 20 Bảng 2.4:Tính tốn tương tự ta có bảng kết sau 21 Bảng 2.5:Tính tốn cho phương án 22 Bảng 2.6:Tổng kết hai phương án 23 2.2.3 Tính tốn lựa chọn phần từ mạch phụ tải khác .23 2.2.3.1 Chọn dây dẫn cho hệ thống thang máy 23 2.2.3.2 Chọn dây dẫn cho hệ thống bơm 24 2.2.3.3 Chọn dây dẫn cho hệ thống chiếu sáng 25 2.2.3.4 Chọn dây dẫn cho phụ tải tầng hầm 25 CHƯƠNG - TÍNH NGẮN MẠCH VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN 27 3.1 Tính tốn ngắn mạch 27 Sơ đồ tính tốn ngắn mạch 27 Hình 3.1: Sơ đồ thay điểm ngắn mạch : 27 Tính dịng ngắn mạch điểm 28 3.1.2.1 Tính ngắn mạch phía cao theo IEC-60909 28 3.1.2.2 Tính ngắn mạch phía hạ áp theo IEC-60909 29 Bảng 3.1: tổng kết điểm ngắn mạch .30 3.2 Lựa chọn kiểm tra thiết bị điện .30 Kiểm tra ổn định nhiệt cáp điện 30 Đồ án môn học cung cấp điện Bảng 3.2:bảng kiểm tra ổn định nhiệt dây dẫn chọn .31 Lựa chọn thiết bị điện tủ hạ tổng TBA 32 - Chọn máy biến dịng phía hạ áp 32 Thông số máy biến dòng hạ áp BD21 32 - Chọn .32 Thông số .32 - Chọn sứ cách điện 33 Thông số sứ cách điện 33 - Chọn aptomat 34 + Chọn aptomat tổng A0 .34 Thông số aptomat 34 - Lựa chọn thiết bị điện tủ điện tầng 34 + Chọn aptomat A1 cho mạng điện sinh hoạt 34 Thông số aptomat 34 + Chọn aptomat A2 cho tầng ( Tầng Thương Mại) 34 Thông số aptomat 35 + Chọn aptomat A3 cho tầng (Tầng sinh hoạt) .35 Thông số aptomat 35 + Chọn aptomat A4 cho tầng Hầm 35 Thông số aptomat 36 + Chọn aptomat A5 cho mạch chiếu sáng trời .36 - Lựa chọn thiết bị điện tủ động lực 36 + Chọn aptomat A6 cho mạch động lực 36 Thông số aptomat 36 - Chọn aptomat cho thang máy 36 + Aptomat A7 cho thang máy lớn: 36 Thông số aptomat 37 + Aptomat A8 cho thang máy nhỏ 37 Đồ án môn học cung cấp điện Thông số aptomat 38 + Chọn aptomat A9 cho trạm bơm 38 Thông số aptomat 38 Bảng tổng hợp aptomat chọn 38 3.2.5 Chọn thiết bị phía cao .39 - Chọn dao cách ly 39 - Chọn chống sét van 40 - Chọn máy cắt 40 - Chọn cầu chì 41 - Chọn kiểm tra máy biến áp đo lường BU: 42 Hình 3.2:Sơ đồ nguyên lý mạng điện phía cao chung cư 43 CHƯƠNG – TÍNH TỐN BÙ CƠNG SUẤT PHẢN KHÁNG 43 4.1 Tính tốn lựa chọn mạch tụ bù .43 4.1.1 Lựa chọn vị trí cơng suất bù 44 4.1.2 Chọn dây thiết bị bảo vệ cho mạch bù 44 Hình 4.1:Sơ đồ nguyên lý bù hạ áp 45 CHƯƠNG - HẠCH TỐN CƠNG TRÌNH 46 5.1 Phần trạm biến áp 46 Bảng 5.1 Liệt kê thiết bị hạch tốn giá thành 46 5.2 Phần mạng điện cấp điện cho tầng 47 Bảng 5.2 Liệt kê thiết bị hạch tốn giá thành 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 Đồ án môn học cung cấp điện LỜI MỞ ĐẦU Việt Nam gia nhập WTO mở đầu cho thời đại kinh tế Nền kinh tế lấy ngành công nghiệp dịch vụ chủ đạo Trong thời kì cơng nghiệp hóa khơng phủ nhận tầm quan trọng cuả ngành công nghiệp lượng, mà ngành điện ngành chủ chốt Cũng vai trị quan trọng ngành điện mà kĩ sư hệ thống điện cang phải đáp ứng nhu cầu cao Phải có vốn kiến thức vững ngành để thiết kế xây dựng nên hệ thống chất lượng, thỏa mãn yêu cầu kinh tế kỹ thuật đưa vào vận hành thực tế Các tiêu đặt tiến hành thiết kế cung cấp điện là: - Đảm bảo tiêu kỹ thuật - Độ tin cậy cung cấp điện cao, cố, phát triển sau - Đảm bảo tiêu kinh tế vốn đầu tư nhỏ Kĩ thuật kinh tế hai vấn đề trái ngược mây thuẫn với Để giải vấn đề cần thiết kế cung cấp điện cách tối ưu Điều trình bày cụ thể đồ án môn học “Cung cấp điện “ với đề tài “ Thiết kế cung cấp điện cho chung cư cao tầng“ Trong thời gian thực để tài với cố gắng tìm hiểu thân em nhận nhiêu từ thầy cô khoa Đặc biệt giảng viên người trực tiếp giảng dậy em môn”Cung cấp điện” hướng dẫn em làm đề tài Song kiến thức hạn chế nên làm em tránh khỏi thiếu sót Do em kính mong nhận góp ý chỉnh sửa thầy với giúp đỡ bạn để em hồn thiện đề tài hồn thành tốt việc học tập nhà trường Em xin trân thành cảm ơn ! GIỚI THIỆU TỔNG QUAN Đồ án môn học cung cấp điện 1.Giới thiệu chung Trong thị lớn,do có tốc độ thị hố cao,dân số ngày tăng nhanh,các cơng trình giao thơng địi hỏi ngày mở rơng diện tích đất thị ngày bị thu hẹp.Vì việc phát triển nhà chung cư khuynh hướng tất yếu để giải gánh nặng nhà cho người dân Những yêu cầu chung thiết kế dự án cung cấp điện: Thiết kế hệ thống cung cấp điện tổng thể lựa chọn phần tử hệ thống cho phần tử đáp ứng yêu cầu kỹ thuật,vận hành an tồn kinh tế.Trong mục tiêu đảm bảo cho hộ tiêu thụ đầy đủ điện với chất lượng cao Trong trình thiết kế điện phuơng án cho tối ưu thoả mãn u cầu sau: - Tính khả thi cao Vốn đầu tư nhỏ Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện tuỳ theo mức độ tính chất phụ tải Chi phí vận hành hàng năm thấp Đảm bảo an toàn cho người dùng thiết bị Thuận tiện cho việc bảo dưỡng sửa chữa Đảm bảo chất lượng điện,nhất đảm bảo độ lệch dao động điện áp nhỏ nằm giới hạn cho phép so với điện áp định mức Ngoài thiết kế cần phải ý đến yêu cầu phát triển tương lai,giảm ngắn thời gian thi cơng lắp đặt tính mỹ quan cơng trình Dưới em xin đưa dự án cung cấp điện cho chung cư 16 tầng với đầy đủ tiêu chuẩn cho phép kinh tế kĩ thuật.Trình tự tiến hành dự án sau: CHƯƠNG – XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN CHƯƠNG - XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN Phụ tải chung cư bao gồm thành phần phụ tải sinh hoạt (bao gồm chiếu sáng) phụ tải động lực Phụ tải sinh hoạt thường chiếm tỷ lệ phần lớn so với phụ tải động lực 1.1 Tính tốn phụ tải sinh hoạt - Phụ tải hộ gia đình Tổng nhu cầu phụ tải sinh hoạt chung cư: N Pch kcc kđt po ni i 1 đó: kcc – hệ số tính tới dịch vụ chiếu sáng chung nhà (5% kcc = 1,05); kđt - hệ số đồng thời phụ thuộc vào số hộ; p0 – suất tiêu thụ công suất trung bình hộ, kW/hộ; p0 p0 ch 1 tb t t0 N – số nhóm hộ có diện tích; – hệ số hiệu chỉnh hộ loại i có diện tích giá trị tiêu chuẩn (tăng 1% cho m2 tiêu chuẩn, Ftc = 70 m2) Fi Ftc 0,01 Fi – diện tích hộ loại i, m2; Trước hết cần xác định mơ hình dự báo phụ tải Coi năm sở năm t0=0, áp dụng mơ hình dạng: Pt P0 (1 (t t0 ) Trong P0: phụ tải năm sở Cơng suất trung bình hộ P0=5,5kW/hộ α suất tăng phụ tải hàng năm αtb=3,5% Phụ tải tính tốn phụ tải cực đại năm cuối chu kỳ thiết kế.Suất phụ tải hộ gia đình năm chu kỳ thiết kế tính sau: P1 = 5,5.[1+0,035.(1-0)] = 5,693 Tính tốn tương tự cho năm khác, kết tương tự cho bảng -1- CHƯƠNG – XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN Bảng 1.1 suất tăng phụ tải hàng năm STT P0 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 0,035 0,035 0,035 0,035 0,035 0,035 0,035 t Pt 5,693 5,885 6,078 6,27 6,463 6,655 6,848 Ta có: Tổng số hộ Nhộ =N.nh =16.(2+2+2+2)=128 (hộ) Và tầng làm thương mại tầng hầm Phụ tải sinh hoạt chung cư phụ thuộc vào mức độ trang bị thiết bị gia dụng, phụ tải hộ phân thành loại: loại có trang bị cao, loại trung bình loại trang bị thấp Tuy nhiên, thành phần phụ tải điện dùng nấu bếp thường chiếm tỷ trọng lớn cấu phụ tải hộ gia đình, nên để tiện cho việc tính toán phụ tải, người ta phân biệt hộ chủ yếu theo trang bị nhà bếp Dưới góc độ phân loại hộ: dùng bếp nấu điện, dùng bếp nấu gas dùng bếp hỗn hợp (vừa dùng gas vừa dùng điện) - Xác định phụ tải sinh hoạt chung cư: N Pch kcc kđt po ni kcc kdt P0 (n1 kh1 n2 kh n3 kh n4 kh ) i 1 n1: Số hộ có diện tích 70m2 16.2=32 (hộ) n2: Số hộ có diện tích 90m2 16.2=32 (hộ) n3: Số hộ có diện tích 115m2 16.2=32 (hộ) n4: Số hộ có diện tích 125m2 16.2=32 (hộ) Trong kh1, kh2, kh3, kh4 hệ số điều chỉnh hộ có diện tích 70m2 tăng thêm 1% cho m2 hộ dùng bếp điện Kh1= 1+(70-70).0,01= 1; Kh2= 1+(90-70).0,01= 1,2; Kh3= 1+(115-70).0,01= 1,45; Kh4= 1+(125-70).0,01= 1,55; Tìm hệ số kdt Bảng 1.2 : Hệ số đồng thời phụ tải phụ thuộc vào số hộ gia đình Hộ có bếp Điện Hệ số đồng thời phụ thuộc vào số hộ gia đình 10 20 35 50 100 200 300 >400 0,79 0,61 0,52 0,46 0,42 0,40 0,37 0,35 0,33 0,33 -2- CHƯƠNG – XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TỐN Gas 0,72 0,55 0,47 0,41 0,37 0,35 0,33 0,31 0,29 Áp dụng phương pháp nội suy lagrange sau: n n i 1 i 1 L n (x) li (x).yi Kđt(128) = (128−100).(0,35−0,37) (200−100) (x x ).(x x1 ) (x x n ) yi (x i x ).(x i x1 ) (x i x n ) + 0,37 = 0,364 Vậy 𝑃𝑐ℎ = 1,05.0,364.6,848 (32.1 + 32.1,2 + 32.1,45 + 34.1,55) = 435,52(𝑘𝑤) Tính phụ tải riêng cho tầng Hệ số đồng thời kdt(8) = (8−5).(0,47−0,55) (10−5) + 0,55 = 0,502 Công thức tính tốn cho tầng xác định sau: ứng với tầng hộ nên ta có: kdt=0,502 𝑁 𝑃𝑡ầ𝑛𝑔 = 𝑘𝑐𝑐 𝑘𝑑𝑡 𝑃0 ∑ 𝑛𝑗 𝑘ℎ𝑖 𝑖=1 = 1,05.0,502.6,848 (2.1 + 2.1,2 + 2.1,45 + 2.1,55) = 37,54𝑘𝑤 ta có: Hệ số công suất Cosφsh =0,9 (tagφsh =0,484) Qtầng = Ptầng.tagφsh =37,54.0,502=18,85 (kVAr) 1.2 Phụ tải tầng thương mại Cho tầng: PTMi P0TM Si Trong : P0TM: suất phụ tải thương mại (P0TM = 100W/m2) S i : diện tích tầng thương mại (𝑆𝑖= 𝑅 𝐷 = 20.50 = 1000𝑚2 ) 𝑃𝑇𝑀𝑖 = 𝑃0𝑇𝑀 𝑆𝑖 = 100.1000 = 100𝑘𝑊 𝑄𝑇𝑀𝑖 = 𝑄𝑇𝑀𝑖 tgφ = 100.0,62 = 62𝑘𝑊 Cho tồn nhóm PTTM Trong : PTM k đt N TM PTMi kdt: hệ số đồng thời (kdt=1) NTM: số tầng thương mại (NTM=3) PTMi : công suất tiêu thụ tầng (kw) 𝑃𝑇𝑀 = 𝑘đ𝑡 𝑁𝑇𝑀 ∑ 𝑃𝑇𝑀𝑖 = 1.3.100 = 300 kw Ta có CosφTM=0,85 Do QTM=PTM.tgφTM=300.0,62=186 (kVar) 2 𝑆𝑇𝑀 = √𝑃𝑇𝑀𝑖 + 𝑄𝑇𝑀 = √3002 + 1862 = 352,98 (𝑘𝑉𝐴) -3- 0,29 CHƯƠNG :TÍNH NGẮN MẠCH VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN ( tm =2,5 tra bảng 7.8.1 trường hợp khởi động nhẹ giáo trình cung cấp điện thầy Trần Quang Khánh) Ta chọn aptomat Merlin Gerlin chế tạo thông số tra bảng 3.6 [1] Thông số aptomat Mã hiệu Uđm(V) Iđm(A) Kích thước (mm) INmax(kA) NS160H 690 160 10 + Chọn aptomat A9 cho trạm bơm Rộng Cao Sâu 105 161 86 Dòng điện làm việc là: 𝑃𝑏ơ𝑚 199,75 𝐼𝑡𝑡 = = = 411,88(𝐴) √3 𝑈𝑑𝑚 cos(𝜑𝑏 ) √3 0,4.0,7 Dòng mở máy lớn động bơm: 𝐼𝑚𝑚.𝑚𝑎𝑥 = 𝑘𝑚𝑚 𝐼𝑛.𝑚𝑎𝑥 = 4,5.411,88 = 1853,46(𝐴) Dòng khởi động trạm bơm: 𝐼𝑘đ.𝑏ơ𝑚 ≥ 𝐼𝑚𝑚.𝑚𝑎𝑥 1853,46 + 𝐼𝑡𝑡 = + 411,88 = 1153,264(𝐴) 𝛼𝑏ơ𝑚 2,5 Vậy dòng cắt nhanh phải thỏa mãn điều kiên: 𝐼𝑘đ𝑐𝑛 ≥ 1,25 𝐼𝑚𝑚.𝑚𝑎𝑥 = 1,25.1853,46 = 2316,825(𝐴) Với bội số mở máy động máy bơm kmm = 4,5 , hệ số làm việc α = 2,5 Vậy ta chọn aptomat kiểu hộp Merlin Gerlin chế tạo Thông số aptomat Mã hiệu Uđm(V) Iđm(A) Inmax (kA) CM3200N 690 3200 50 Kích thước (mm) Rộng Cao Sâu 418 550 337 Bảng tổng hợp aptomat chọn Thiết bị aptomat A0 A1 A2 A3 -38- Loại CM1250H C801L NS250L NS100L CHƯƠNG :TÍNH NGẮN MẠCH VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN A4 A5 A6 A7 A8 A9 NS100L NS80HMA NS630L NS250H NS160H CM3200N 3.2.5 Chọn thiết bị phía cao - Chọn dao cách ly Trong lưới cao áp,trung áp thường người ta không đặt dao cách ly riêng rẽ mà kết hợp với cầu chì máy cắt, thiết bị đóng cắt tay có cố tải ngắn mạch Dịng điện làm việc bình thường phía cao áp là: 𝐼𝑡𝑡 = 𝑆𝑡𝑡 √3 𝑈𝑑𝑚 = 1113,183 29,213(𝐴) √3 22 Dòng cưỡng qua dao cách ly dịng q tải qua MBA 𝐼𝐶𝐵 = 𝐼𝑞𝑡𝐵 = 𝑘𝑞𝑡 𝑆𝐵 √3 𝑈𝑑𝑚 = 1,4 630 √3 22 = 23,15(𝐴) Căn vào dòng điện làm việc định mức ta chọn dao cách ly đặt phía trung áp là: DT-24/200 công ty thiết bị điện Đông Anh (tra bảng 2.32 [1] ) Mã hiệu Uđm (kV) Iđm (A) INmax (kA) Inh (kA) tôđnh (s) DT-24/200 24 200 20 - Kiểm tra ổn định động 𝐼𝑁𝑚𝑎𝑥 = 20(𝑘𝐴) > 𝑖𝑥𝑘 = 10,2011(𝑘𝐴) Kiểm tra ổn định nhiệt I nh I tc Tơd.nh Trong đó: + tc Là thời gian cắt dịng ngắn mạch 0,5s + I∞ Là dòng ngắn mạch trì ixk ≥ 10,2011 √ 0,5 = 3,607(𝑘𝐴) -39- CHƯƠNG :TÍNH NGẮN MẠCH VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN Vậy chọn dao cách ly DT-24/200 thỏa mãn điều kiện kiểm tra - Chọn chống sét van Chống sét van sử dụng hệ thống điện nhằm mục đích hạn chế điện áp gây nên sét thao tác, nhờ cho phép giảm khoảng cách cách điện mức cách điện thiết bị Chọn chống sét van để bảo vệ cho máy biến áp đường dây Điện áp định mức hệ thống 22kV Điên áp làm việc pha-pha liên tục lớn 24kV Tra bảng 8.2 [1] Chọn chống sét van oxit kim loại(MO)3EG6 Siemens chế tạo có thơng số sau: Uđm Vật liệu Mã hiệu Ulvmax(kV) Ipđm(kA) (kV) vỏ (MO)3EG6 - 24 30 Nhựa Chọn máy cắt Máy cắt thiết bị đóng cắt mạch điện cao áp (>1kV) ,làm nhiệm vụ đóng cắt dịng điện phụ tải dòng ngắn mạch bảo vệ phần tử hệ thống Dòng điện định mức chạy qua máy cắt là: 𝑆𝑡𝑡 1113,183 𝐼𝑑𝑚 = = = 29,213(𝐴) √3 𝑈𝑑𝑚 √3 22 Tra bảng 5.9 [1] Ta chọn máy cắt hợp 3AF611-4 ABB chế tạo , có thông số sau Mã hiệu Udm (kV) Idm (kA) IN (kA) INmax (kA) IN3s (kA) Điện áp sét (kV) Điện áp công nghiệp (kV) 3AF611-4 24 630 12,5 31,5 12,5 125 50 Kiểm tra điều kiện Các đại lượng chọn kiểm tra Điều kiện -40- CHƯƠNG :TÍNH NGẮN MẠCH VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN Điện áp định mức(kV) UđmMC =24 > UđmL =22 Dòng điện định mức(kA) IđmMC = 630 > Icb = 29,213 Dòng điện cắt định mức(kA) ICđm =12,5 > IN = 5,905 Công suất cắt định mức (MVA) SCđm =√3.ICđm.UđmMC=519,615 Dòng ổn định động (kA) Iđ.đm =31,5> ICB = 23,15 Dòng ổn định nhiệt (kA) 𝐼𝑛ℎ = 25 ≥ 10,2011 √ 0,5 = 3,607 Các điều thỏa mãn ta chọn máy cắt 3AF 611-4 - Chọn cầu chì Cầu chì dùng để bảo vệ mạch điện xoay chiều xảy cố tải hay cố ngắn mạch Nó tác động dịng điện lớn định mức gấp nhiều lần Điều kiện chọn cầu chì : U dmCC U dmL I dmCC I tt I I (3) C dm N Tra bảng 2.21 [1] Vậy ta chọn cầu chì cao áp SIEMEN chế tạo , có thơng số sau: Bảng thơng số cầu chì: Loại cầu chì Udm (kV) Idm (A) IN.cắt (kA) IN.cắtmin (kA) 3GD1 406-4B 24 32 315 270 Kiểm tra cầu chì : -41- CHƯƠNG :TÍNH NGẮN MẠCH VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN Các đại lượng chọn kiểm tra Điều kiện Điện áp định mức(kV) UđmMC =24>UđmL =22 Dòng điện định mức(kA) IđmCC = 32 > Icb = 23,15 Dòng điện cắt định mức(kA) ICđm =315> IN=5,905 Công suất cắt định mức (MVA) SCđm=√3.ICđm.UđmMc=13094,3>√3.IN.UđmL=225,011 Vậy chọn cầu chì thỏa mãn - Chọn kiểm tra máy biến áp đo lường BU: Căn vào đặc điểm hệ thống tài liệu Cung cấp điện TS, Trần Quang Khánh ta chọn máy biến điện áp ba pha hình trụ loại 4MS34 Siemens chế tạo để kiểm tra cách điện máy biến áp ba pha trung tính cách ly cấp 22KV, Các điều kiện sau cần phải thỏa mãn: 𝑈đ𝑚 𝐵𝑈 (22𝑘𝑉 ) ≥ 𝑈đ𝑚 22(kV) ( Tra bảng 8,13 trang 392, Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện 0,4-500kV Ngô Hồng Quang – NXB khoa học kĩ thuật”,), Thông số BU chọn bảng sau: Thông số kỹ thuật BU 4MS34 Uđm (kV) 22 KV U1đm (kV) 22/ U2đm (V) 100/ Tải định mức (VA) 400 Vậy ta có sơ đồ nguyên lý mạng điện chung cư Phía cao cáp -42- CHƯƠNG :TÍNH NGẮN MẠCH VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN TBA,2x630kVA 3EG6 MF DT-24/200 2x 3AF 614-4 3GD1 406-4B 2x CXV 3x35 A0 A0 DT-24/200 Hình 3.2:Sơ đồ nguyên lý mạng điện phía cao chung cư -43- A0 CHƯƠNG – HẠCH TỐN CƠNG TRÌNH CHƯƠNG – TÍNH TỐN BÙ CƠNG SUẤT PHẢN KHÁNG 4.1 Tính tốn lựa chọn mạch tụ bù Giới thiệu chung Điện năng lượng sử dụng phổ biến Tính trung bình tồn thể hệ thống điện thường có 10 – 15% lượng phát bị mát trình truyền tải phân phối Tổn thất điện tỷ lệ nghịch với bình phương cấp điện áp Đối với điện sinh hoạt cấp điện áp thấp tổn thất truyền tải phân phối điện lớn Vì việc thực biện pháp tiết kiệm sử dụng việc có ý nghĩa quan trọng, mang lại lợi ích cho người sử dụng cho kinh tế quốc dân Hệ số công suất cosφ tiêu đánh giá hộ tiêu thụ điện dùng điện có hợp lý tiết kiệm hay khơng Do nhà nước ban hành sách để khuyến khích hộ tiêu thụ điện nâng cao hệ số công suất cosφ Ngày hộ tiêu thụ điện sinh hoạt có yêu cầu hệ số công suất cosφ phải lớn 0,9 Nâng cao hệ số công suất cosφ biện pháp quan trọng để tiết kiệm điện Trong cung cấp điện cho tòa nhà ta sử dụng biện pháp nâng cao hệ số công suất cosφ phương pháp bù cơng suất phản kháng Có cách bù công suất phản kháng: - Bù tụ điện Tụ điện loại thiết bị điện tĩnh, làm việc với dịng điện vượt trước điện áp, sinh cơng suất phản kháng Q cung cấp cho mạng Tụ điện có nhiều ưu điểm như: cơng suất tổn thất cơng suất tác nhỏ, tùy theo phát triển phụ tải trình sản xuất mà ghép dần tụ điện vào mạng, khiến hiệu suất sử dụng cao tốn nhiều vốn đầu tư lúc Nhược điểm tụ điện nhạy cảm với biến động điện áp đặt lên tụ điện (Q tụ điện sinh tỷ lệ với bình phương điện áp) Tụ điện có cấu tạo chắn, dễ bị phá hỏng xảy ngắn mạch, điện áp tăng đến 110% Uđm tụ điện dễ bị chọc thủng,do khơng phép vận hành Khi đóng tụ điện vào mạng mạng có dịng điện xung, cịn cắt tụ điện khỏi mạng, cực tụ điện điện áp dư gây nguy hiểm cho nhân viên vận hành - Sử dụng máy bù đồng Máy bù đồng loại động đồng độ làm việc chế độ khơng tải Do khơng có phụ tải trục máy bù đồng chế tạo gọn nhẹ rẻ so với động không đồng công suất Ở chế độ kích thích máy bù sản xuất cơng suất phản kháng cung cấp cho mạng, chế độ thiếu kích thích mày bù tiêu thụ cơng suất phản kháng mạng Vì ngồi cơng dụng bù cơng suất phản -43- CHƯƠNG – HẠCH TỐN CƠNG TRÌNH kháng máy bù thiết bị tốt để điều chỉnh điện áp, thƣờng đặt điểm cần điều chỉnh điện áp hệ thống điện Nhược điểm máy bù có phần quay nên lắp ráp, bảo quản vận hành khó khăn Để cho kinh tế máy bù thường chế tạo với công suất lớn Do máy bù máy đồng thường dùng nơi cần bù tập trung với dung lượng lớn - Động không đồng roto dây quấn đồng hóa Khi cho dịng chiều vào roto động không đồng dây quấn, động làm việc động đồng với dòng điện vượt trước điện áp Do có khả sinh cơng suất phản kháng cung cấp cho mạng Nhược điểm động tổn thất công suất lớn, khả tải kém, động phép làm việc với 75% công suất định mức Với lý trên, động không đồng roto dây quấn đồng hóa coi thiết bị bù nhất, dùng khơng có sẵn thiết bị bù khác Qua phân tích đồ án ta chọn thiết bị bù tụ điện 4.1.1 Lựa chọn vị trí cơng suất bù Dung lượng tụ bù xác định theo cơng thức: Qt=Ptt*(tanφ1-tanφ2) kVAR Trong đó: - Ptt cơng suất tính tốn phụ tải - Hệ số công suất trước bù: Cosφ1 = 0,8386 =≫ tanφ1 = 0,6496 - Hệ số công suất sau bù: Cosφ2 = 0,95 => Tanφ2 = 0,33 Qb = Ptt.(tg1 - tg2) = 933,5156.( 0,6496 - 0,33) = 298,35 (kVAr) Với dung lượng cần bù là: Qbù ∑ = 298,35 (kVAr) + Tủ bù gồm tụ bù 3P/50 KVAR/440V/50Hz đấu Shamwha 4.1.2 Chọn dây thiết bị bảo vệ cho mạch bù -chọn aptomat cho tụ 𝐼𝑡𝑡 = 𝑆 √3 𝑈đ𝑚 = 50 √3 0,4 = 72,17(𝐴) - Chọn aptomat A2N cho tụ bù 50 kVAR có thơng số: dịng điện định mức 80A, dòng điện cắt 5kA ABB -chọn dây theo 𝐼𝑐𝑝 : chiều dài dây cho tổng tụ 12m Từ kết ta chọn dây có dịng Icp=82A ,Tra bảng 4.13[2] dòng cho phép dây cáp PVC (3x22) hãng CADIVI sản xuất -44- CHƯƠNG – HẠCH TỐN CƠNG TRÌNH Hình 4.1:Sơ đồ nguyên lý bù hạ áp - Đánh giá hiệu bù : +Trước bù: ∆𝑃1 = 𝑅 𝑄𝑡𝑡 𝑈đ𝑚 = 606,412 1,6484 0,42 10−3 = 3788,5951(𝐾𝑊 ) + Sau bù : Q=𝑄𝑡𝑡 − Qbù ∑=606,412 – 298,35 =308,062 (KVAr) ∆𝑃1 = 𝑄2 𝑅 𝑈đ𝑚 = 308,062 1,6484 0,42 10−3 = 977,73(𝐾𝑊 ) Vậy sau bù tiết kiệm 2810,8651 KW Kết luận: bù hiệu -45- CHƯƠNG – HẠCH TỐN CƠNG TRÌNH CHƯƠNG - HẠCH TỐN CƠNG TRÌNH 5.1 Phần trạm biến áp Bảng 5.1 Liệt kê thiết bị hạch toán giá thành TT Tên thiết bị Quy cách Đơn vị Số lượng Đơn giá, 103đ V.106đ Trạm biến áp EEMC.EVN630-22/0.4 245000 490 3GD1 406-4B 2500 (MO)3EG6 2000 2 Cầu chảy cao áp Chống sét van Cáp cao áp XLPE vỏ PVC35 (CXV 35) m 300 320 96 Máy cắt 3AF611-4 38000 76 10 11 12 Máy biến điện áp Dao cách ly Vỏ tủ điện 4MS34 5400 5,4 DT-24/200 1600 3,2 1000 Aptomat tổng CM1250H 46000 322 BD19 1509 1,509 100x6 kg 5,34 100 0,534 RMC445500KT 1850 11,1 Biến dịng phía hạ áp Thanh đồng Tụ bù -46- CHƯƠNG – HẠCH TỐN CƠNG TRÌNH 13 14 15 16 17 5.2 Aptomat 1SDA079803R1 tụ dây dẫn CVV-22 tụ Sứ đỡ ΟΦp-1-20YT3 Công tơ pha Thanh nối Tổng 1593 9,558 m 12 168,9 2,0268 50 0,45 20 600 12 m 22 15 0,33 1038,1078 Phần mạng điện cấp điện cho tầng Bảng 5.2 Liệt kê thiết bị hạch tốn giá thành TT Tên thiết bị Quy cách Đơn vị Số lượng Đơn giá, 103đ V.106đ Trạm biến áp EEMC.EVN630-22/0.4 245000 490 3GD1 406-4B 2500 (MO)3EG6 2000 2 Cầu chảy cao áp Chống sét van Cáp cao áp XLPE vỏ PVC35 (CXV 35) m 300 320 96 Máy cắt 3AF611-4 38000 76 4MS34 5400 5,4 DT-24/200 1600 3,2 Máy biến điện áp Dao cách ly -47- CHƯƠNG – HẠCH TỐN CƠNG TRÌNH Vỏ tủ điện Aptomat tổng Biến dịng phía hạ áp Thanh đồng 10 11 12 Tụ bù 14 15 16 17 TT 1000 CM1250H 46000 322 BD19 1509 1,509 100x6 kg 5,34 100 0,534 RMC445500KT 1850 11,1 1593 9,558 m 12 168,9 2,0268 50 0,45 20 600 12 m 22 15 0,33 Aptomat 1SDA079803R1 tụ dây dẫn CVV-22 tụ Sứ đỡ ΟΦp-1-20YT3 Công tơ pha Thanh nối Tổng 13 Tên thiết bị Cáp hạ áp Cáp hạ áp Cáp thang máy Cáp HT bơm Cáp chiếu sáng N Cáp tầng hầm 1038,1078 Quy cách Đơn vị Số lượng CVV-95 CVV-25 m m 39 756,5 Đơn giá, 103đ 690,36 128,7 CVV-30 m 70 99,77 6,98 CVV-185 m 10 326,26 3,26 CVV-25 m 350 149,28 52,25 CVV-10 m 126 0,76 -48- V.106đ 26,92 97,36 CHƯƠNG – HẠCH TỐN CƠNG TRÌNH Aptomat mạng điện sinh hoạt Aptomat tầng thương mại Aptomat tầng SH C801L 15000 30,00 NS250L 4575 13,73 NS100L 16 1820 29,12 10 Aptomat chiếu sáng NS80HMA N 11 Aptomat Tầng hầm 12 Aptomat mạch động lực NS630L CM3200N 80000 80,00 NS250H 4550 4,55 NS160H 3470 10,41 13 14 15 Aptomat máy bơm Aptomat TM lớn Aptomat TM nhỏ Tổng NS100L 829 1820 6000 0,83 1,82 12,00 369,99 Các thiết bị xét đến hạch tốn cơng trình liệt kê bảng 5.1và 5.2 Tổng giá thành cơng trình V =1408,10.10^6 đ - Tổng giá thành có tính đến cơng lắp đặt V k ld V =1,1 1408,10 =1548,91.10^6 đồng - Giá thành đơn vị công suất đặt 𝑉𝛴 1548,91 𝑔𝑑 = = 106 = 𝟕, 𝟕𝟒 𝟏𝟎𝟔 đ/𝑘𝑉𝐴 𝑆𝑑 200 - Chi phí vận hành năm -49- CHƯƠNG – HẠCH TỐN CƠNG TRÌNH Cvh = k0&M.V∑= 0,02.1548,91.106=30,98.106 đ ta có: Tổng tổn thất điện tất đoạn dây ∆A∑d = 21.899,689 kWh Tổn thất máy biến áp ∆A∑BA = 𝟒𝟏 𝟗𝟕𝟎, 𝟏𝟖𝟔 kWh Vậy ∆A∑ = ∆A∑d + ∆A∑BA = 21.899,689 + 41.970,186 = 63869,88 kWh Tổng điện tiêu thụ năm A = P∑.TM =933,5156 3750= 3500683,5 kWh Tỷ lệ tổn thất điện ∆𝐴𝛴 63869,88 ∆𝐴% = 100 = 100 = 1,82% 𝐴 3500683,5 Hệ số sử dụng vốn đầu tư khấu hao thiết bị Chi phí tổn thất điện Cht = 𝑐∆ A =1800.63869,88=114,97.106 đ Tổng chi phí quy đổi Z p.V Cht C vh =(0,125 1548,91 +114,97 +30,98).106 = 339,562.106 đ/năm Tổng chi phí đơn vị điện 𝑔= 𝑍𝛴 𝐴 = 339,562.106 3500683,5 = 97 đ/năm/kWh -50- TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Ngô Hồng Quang: Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500 kV; Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật – Hà Nội 2002 [2] PGS TS Phạm Văn Hòa: Ngắn mạch đứt dây hệ thống điện, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật – Hà Nội 2006 [3] TS Trần Quang Khánh: Bài tập cung cấp điện, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật [4] TS Trần Quang Khánh: Giáo trình cung cấp điện theo tiêu chuẩn IEC, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật [5] Trần Bách: Lưới điện hệ thống điện tập 1, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [6] Hồ sơ thiết kế M&E số cơng trình nhà cao tầng [7] https://maybienapdienluc.vn/the-loai/may-bien-ap-dong-anh-71.html [8] http://daycapdien.com/bang-gia-cap-dien-cvv-cua-cadivi-1122015-ct.html [9] https://dtech.vn/tu-bu-samwha-sp-425.htm -50- ... 2.2.1.2 Phương án Các tầng 1,2,3 cung cấp điện từ đường cáp riêng Tầng 4,8,12,16 cung cấp đường cáp trục Tầng 5,6,7 cấp điện từ TPP tầng Tầng 9,10,11 cấp điện từ TPP tầng Tầng 13,14,15 cấp điện từ TPP... mây thuẫn với Để giải vấn đề cần thiết kế cung cấp điện cách tối ưu Điều trình bày cụ thể đồ án môn học ? ?Cung cấp điện “ với đề tài “ Thiết kế cung cấp điện cho chung cư cao tầng“ Trong thời gian... KẾ MẠNG ĐIỆN CHUNG CƯ CHƯƠNG - THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CHUNG CƯ 2.1 Lựa chọn phương án trạm biến áp Lựa chọn sơ đồ cấp điện cho tòa nhà: Trạm biến áp phần tử quan trọng hệ thống cung cấp điện TBA