F (mm2) d (mm) M (kg/k m) r0 ở 200C (km) Icp (A) L (m) Lõi Vỏ Min Max 3x185 + 70 15,6/10 47,1 54,4 7100 0,991/0,268 450 20 4.4.1. Bảo vệ ngắn mạch
Ngắn mạch có thể xảy ra giữa các dây pha, pha-đất, hoặc ba pha. Sự cố ngắn mạch cuộn sơ cấp thứ cấp sẽ tạo thành dạng ngắn mạch chạm đất.
Bảo vệ ngắn mạch thường dùng CB đầu ra MBA, máy cắt hay cầu chì hay FCO phía trung áp. Dùng hệ thống bảo vệ rơle (EFR-Earth Fault Relay).
Tính tốn ngắn mạch cho mạng điện hạ áp
THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TRUNG TÂM VUI CHƠI GIẢI TRÍ 4 TẦNG
Sơ đồ thay thế tính tốn trong đơn vị có tên
Có thể coi MBA hạ áp là nguồn (vì được nối với hệ thống cơ cơng suất vơ cùng lớn), vì vậy điện áp phía hạ áp khơng thay đổi khi xảy ra ngắn mạch, Xht=0
Ta có: IN = I’’ =I ở mạng hạ áp, khi tính tốn ngắn mạch phải xét đến điện trở của tất cả các phần tử trong mạng như MBA, dây dẫn, cuộn sơ cấp của máy biến điện BU…
Máy biến áp có các thơng số sau:
SBA = 250 (kVA), PN = 2,95 (kW); UN% = 4% Xác định điện trở của các phần tử tính trong hệ đơn vị có tên.
ZS1 = PN.Uđm 2 n.SđmB2 .106 + j.UN.Uđm 2 n.SđmB.104= 2,95.0,4 2 2.1602 .106 + j.4.0,4 2 2.160.104= 9,2 + j20 (mΩ) ZS1 = √XBA2 + R2BA = √9,22+ 202 = 22 (mΩ)
Dòng điện ngắn mạch tại điểm N1 từ máy biến áp là: INB1 = 𝑈
√3.𝑍𝑆1 = 400
√3.22 = 10,5 (kA)
4.4.2. Chọn Aptomat và cáp từ trạm biến áp đến TPPT (tủ điện hạ áp).
Chọn Aptomat từ trạm biến áp đến TPPT (tủ điện hạ áp) Theo kết quả tính tốn của phụ tải của tòa nhà là:
Stt= 208,13 KVA Dịng điện tính tốn của phụ tải là:
𝐼𝑡𝑡= 𝑆𝑡𝑡
√3𝑈𝑑𝑚 =
208,13
√3. 0,4= 300,5 𝐴
Theo tiêu chuẩn IEC ta có : ICB≥Itt.ktk (1,15 ÷ 1,25)
THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TRUNG TÂM VUI CHƠI GIẢI TRÍ 4 TẦNG
Tra bảng báo giá thiết bị đóng cắt của FUJI ta chọn MCCB 3P có mã là BW630RAG- 3P.
CB Itt ICB thiết kế Loại CB Iđm(A) IN(kA) Cực CB tổng 300,5 360,6 BW400RAG-3P 400 50 3
4.4.3. Chọn tủ ATS và dây dẫn từ TPPT (tủ điện hạ áp) đến tủ ATS
Chọn tủ ATS
Dòng điện qua tủ ATS: Iats= 𝑆𝑚𝑝
√3.𝑈đ𝑚= 60
√3.0,38 = 91,2 (𝐴).
Từ đó ta chọn Tủ ATS 3P -100A
Chọn dây dẫn từ TPPT đến tủ ATS
Dựa vào mặt bằng chiều dài cáp cần tính là L= 4 m
Đường dây đi từ trạm biến áp tới tủ phân phối tổng, từ tủ phân phối tổng tới các tủ phân phân phối nhánh với tổn thất điện áp cho phép là 5%.
Ucp= 5
100.380 = 19 (V) Fats = 𝑆𝑎𝑡𝑠
𝐽𝑘𝑡 = 91,2
3,1 = 29,5 mm2 (chọn dây dẫn đồng nên Fkt=3,1)
Với Fats=29,5 mm2 tra bảng 4.4 trang 366 sách CCD ta chọn dây dẫn đồng trần 4xM35 có ro=0,54 Ω/km và x0 = 0,308 Ω/km.
THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TRUNG TÂM VUI CHƠI GIẢI TRÍ 4 TẦNG
Kiểm tra tổn thất điện áp trên đường dây: UMF= 𝑃ư𝑡.𝑟0.𝐿𝑀𝐹+𝑄ư𝑡.𝑥0.𝐿𝑀𝐹
𝑈đ𝑚 = 41,91.0,54.0,004+26.0,308.0,004
0,38 = 0,26 (V) UMF < Ucp nên cáp lựa chọn thoả mãn điều kiện tổn thất điện áp.
4.4.4. Chọn máy biến dịng
Máy biến dịng có nhiệm vụ biến đổi dòng điện từ một trị số lớn xuống trị số nhỏ để cung cấp cho các dụng cụ đo lường, bảo vệ rơle và tự động hố. Máy biến dịng được chọn và kiểm tra theo các điều kiện ổn định lực điện động và ổn định khi có dịng điện ngắn mạch chạy qua.
Biến dịng cho cơng tơ tổng Điều kiện chọn và kiểm tra máy biến dòng: - UđmBI Uđmmạng
- I1đmBI Ilvmax - S2đmBI S2tt
Căn cứ vào giá trị dòng điện chạy trên đoạn dây tổng I =300,5 A.Tra bảng 8-6 tr.383- Sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện 0,4 đến 500 kV của Ngô Hồng Quang- NXBKH&KT ta chọn máy biến dịng loại BD13 có điện áp định mức là 0,5kV , dịng định mức phía sơ cấp là 600 A ,cấp chính xác là 0,5%, cơng suất định mức phía thứ cấp là 6VA, hệ số biến dịng ki = 600/5 =120 do cơng ty Thiết bị điện chế tạo.
Kiểm tra chế độ làm việc của công tơ khi phụ tải cực tiểu.
Ta thấy cơng tơ làm việc bình thường nếu dịng thứ cấp khi phụ tải cực tiểu lớn hơn dòng sai số 0,5% (I.0,5% = 0,005.6 = 0,03 A).
Dòng điện khi phụ tải nhỏ nhất(25% phụ tải tính tốn) Imin = 0,25.I =0,25.300,5 = 75 (A)
Dòng điện thứ cấp khi phụ tải cực tiểu là:
I2min 𝐼𝑚𝑖𝑛
𝑘𝑖 75
120 0,625 A
Vậy biến dịng làm việc bình thường khi phụ tải cực tiểu.
4.4.5. Chọn thanh dẫn
Dòng điện tính tốn của tồn cơng trình là: 𝐼𝑡𝑡 = 𝑆𝑡𝑡
√3𝑈𝑑𝑚 = 208,13
THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TRUNG TÂM VUI CHƠI GIẢI TRÍ 4 TẦNG
Chọn thanh dẫn theo các yêu cầu như sau: Mật độ dịng: F=𝐼𝑙𝑣
𝐽𝑘𝑡 mm2
Trong đó :Jkt: Mật độ dịng kinh tế của thanh dẫn ( A/mm2) Ilv: Dịng điện làm việc bình thường của thanh dẫn (A)
Với Tmax =5000 giờ/năm và sử dụng loại dây trần và thanh dẫn bằng đồng theo IEC ta chọn Jkt =1,8 A/mm2.
⇒ Ftt = 𝐼𝑙𝑣
𝐽𝑘𝑡=316
1,8 = 175,5 mm2
Theo tiêu chuẩn IEC 60439. Dòng điện và tiết diện dây dẫn đến 400A được chọn trong các bảng 8 IEC60439-1. Ta chọn được Ftd = 185mm2
4.4.6. Chọn thiết bị bảo vệ và dây dẫn từ TPPT đến TPPP và đến các phòng
Sơ đồ nối dây thường có 2 dạng cơ bản là hình tia và phân nhánh:
- Sơ đồ hình tia: Có ưu điểm là nối dây rõ ràng, mỗi hộ dùng điện được cung cấp từ một đường dây, do đó chúng ít ảnh hưởng đến nhau,độ tin cậy cấp điện tương đối cao, dễ thực hiện biện pháp bảo vệ và tự động hóa, dễ vận hành bảo quản.
- Sơ đồ phân nhánh: Các hộ được cấp chung một đường dây nên độ tin cậy cung cấp điện khơng cao.
Vì vậy để cung cấp điện cho tịa nhà ta dùng sơ đồ mạng điện hạ áp hình tia cung cấp cho phụ tải để thuận tiện cho việc quản lí, vận hành.
a) Tủ điện không ưu tiên
- Aptomat tổng cho phụ tải khơng ưu tiên - Aptomat tổng có dịng điện tính tốn là: Itkưt = Ptt
√3.U.cos 𝜑= 135
√3.0,85.0,38= 241,3 (A)
Icb-tổng = Itổng.Ktk = 241,3.1,2= 289,6 (A) Trong đó:
- Aptomat tầng cho phụ tải không ưu tiên:
- Aptomat nhánh tầng 1 có dịng điện tính tốn là: It1 = Pt1
√3.U.cos 𝜑 = 48
THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TRUNG TÂM VUI CHƠI GIẢI TRÍ 4 TẦNG
Icb-t1 = It1.Ktk = 85,8.1,2= 103 (A)
Aptomat của quầy vé tầng 1 có dịng điện tính tốn là : Iqv1 =Pqv1
U.cos 𝜑= 2,82
0,22.0,85 = 15 (A)
Icb-qv1 = Iqv1.Ktk = 15.1,2= 18 (A)
Aptomat của khu vui chơi có dịng điện tính tốn là : 𝐼𝑘𝑣𝑐 = 𝑃𝑘𝑣𝑐
√3.U.cos 𝜑 = 42,2
√3.0,38.0,85= 75,4 (𝐴)
Icb-qv1 = Iqv1.Ktk = 75,4.1,2= 90,5 (A)
Aptomat của nhà vệ sinh có dịng điện tính tốn là : Iwc = Pwc
U.cos 𝜑= 3,03
0,22.0,85 = 16,2 (A)
Icb-wc = Iwc.Ktk = 15.1,2= 19,44 (A)
- Aptomat nhánh tầng 2 (tầng 3) có dịng điện tính tốn là: It2 = Pt2
√3.U.cos 𝜑 = 35,34
√3.0,85.0,38 = 63(A)
Icb-t2 = It2.Ktk = 63.1,2= 76 (A)
Aptomat của khu mua sắm tầng 2 (tầng 3) có dịng điện tính tốn là : Ikms = 𝑃𝑘𝑚𝑠
√3.U.cos 𝜑 = 32,3
√3.0,38.0,85 = 57,7 (A)
Icb-kms = Ikms.Ktk = 57,7.1,2= 69 (A)
Aptomat của nhà vệ sinh có dịng điện tính tốn là : Iwc = Pwc
U.cos 𝜑= 3,03
0,22.0,85 = 16,2 (A)
Icb-wc = Iwc.Ktk = 15.1,2= 19,44 (A) - Aptomat nhánh tầng 4 có dịng điện tính tốn là:
It4 = Pt4
√3.U.cos 𝜑 = 103,56
√3.0,85.0,38 = 185(A)
Icb-t4 = It.Ktk = 185.1,2= 222 (A)
Aptomat của rạp chiếu phim có dịng điện tính tốn là : Irp = 𝑃𝑟𝑝
√3.U.cos 𝜑 = 82,62
√3.0,38.0,85 = 147,6 (A)
Icb-rp = Irp.Ktk = 147,6.1,2= 177,2 (A)
Aptomat của hành lang rạp chiếu phim có dịng điện tính tốn là : Ihl = 𝑃ℎ𝑙
√3.U.cos 𝜑 = 13,8
√3.0,38.0,85 = 24,7 (A)
THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TRUNG TÂM VUI CHƠI GIẢI TRÍ 4 TẦNG
Aptomat của quầy vé tầng 4 có dịng điện tính tốn là : Iqv4 =Pqv4
U.cos 𝜑= 4,1
0,22.0,85 = 21,9 (A)
Icb-qv4 = Iqv4.Ktk = 21,9.1,2= 26,3 (A)
Aptomat của nhà vệ sinh có dịng điện tính tốn là : Iwc = Pwc
U.cos 𝜑= 3,03
0,22.0,85 = 16,2 (A)
Icb-wc = Iwc.Ktk = 15.1,2= 19,44 (A)
- Aptomat nhánh khu ẩm thực ngồi trời có dịng điện tính tốn là: Ingt = Pngt
√3.U.cos 𝜑 = 18,8
√3.0,85.0,38= 33,7(A)
Icb-ngt = Ingt.Ktk = 33,7.1,2= 40,4 (A)
Aptomat nhánh hệ thống điều hịa có dịng điện tính tốn là: Ihtdh = Phtdh
√3.U.cos 𝜑 = 27
√3.0,85.0,38 = 48,3(A)
Icb-htdh = Ihtdh.Ktk = 48,3.2 = 96,4 (A)
Aptomat nhánh hệ thống loa tầng 4 có dịng điện tính tốn là: IhtLoa = PLoa
√3.U.cos 𝜑= 13,4
√3.0,85.0,38= 24 (A)
Icb-Loa = ILoa.Ktk = 24.1,2 = 28,7 (A)
Aptomat nhánh màn hình Led có dịng điện tính tốn là: ILed = PLed
√3.U.cos 𝜑= 42
√3.0,85.0,38 = 75 (A)
Icb-Led = IhtLed.Ktk = 75.1,2 = 90 (A)
Aptomat nhánh hệ thống điều hòa hành lang tầng 4 có dịng điện tính tốn là:
Idhhl = Pdhhl
√3.U.cos 𝜑 = 13,5
√3.0,85.0,38 = 24 (A)
Icb-dhhl = Ihdhl.Ktk = 24.1,2 = 29 (A)
Ta chọn aptomat Fuji loại 3 pha dòng G-Twin standard và 2 pha G-Twin standard cho phụ tải không ưu tiên như sau: