Từ thơng số chọn, tính tốn thơng số máy biến áp:
XMBA — VZMBA2-RMBA2 L 7(5.415 X 10 3)2-(0.722 X10 3)2 —5.365(mQ)
- Thông số máy biến áp trong phần mềm Simaris: RMBA — APX UdmMBA2 SđmMBA2 12.8 X 0.382 16002 0.728(mQ) 7 _ AU % xUdmMBA2 ZMBA „ J . SdmMBA 0.06 X 3802 1600X1000 — 5.415(mQ)
R1max = 0.728(mQ), X1max = 5.415(mQ), Z1max = 5.464(mQ) Romax = 0.728(mQ), Xomax = 5.144(mQ), Zomax = 5.196(mQ)
• Block D
Tính tốn chọn máy biến áp theo điều kiện: SđmB > S^
Trong đó Sz = 1223.2 (kVA)
Dựa vào cơng suất tính tốn phụ tải của Tịa nhà, ta tiến hành chọn máy biến áp của SIEMENS loại khô theo tiêu chuẩn IEC - 60076 - 11 - 2004
Điện áp 22 KV ±2 x 2.5% / 0.4 KV. Tổ đấu dây A/Y0 -11
Công suất (KVA) Dịng điện (A) P khơng tải (W) P ngắn mạch (W) Điện áp ngắn mạch (%)
1600 2431 2400 12800 6
Bảng 5.2: T hông số máy biến áp block C
Từ thơng số chọn, tính tốn thơng số máy biến áp:
7 _ Aư% X ưdmMBA2
ZMBA - , , .
SdmMBA
XMBA — VZMBA2-RMBA2 — 7(5.415 X10-3)2-(0.722 X 10-3)2—5.365(mQ) - Thông số máy biến áp trong phần mềm Simaris:
R1max — 0.728(mQ), X1max — 5.415(mQ), Z1max — 5.464(mQ)
R0max — 0.728(mQ), X0max — 5.144(mQ), Z0max — 5.196(mQ)
5.1.2 Chọn máy biến áp cho phụ tải khối công cộng Block C và D:Tính tốn chọn máy biến áp theo điều kiện: SđmB > S^ Tính tốn chọn máy biến áp theo điều kiện: SđmB > S^
Trong đó Sz — 1063.1 (kVA)
Dựa vào cơng suất tính tốn phụ tải của Tịa nhà, ta tiến hành chọn máy biến áp của SIEMENS loại khô theo tiêu chuẩn IEC - 60076 - 11 - 2004
Điện áp 22 KV ±2 x 2.5% / 0.4 KV. Tổ đấu dây A/Y0 -11
Cơng suất (KVA) Dịng điện (A) P không tải (W) P ngắn mạch (W) Điện áp ngắn mạch (%)
1600 2431 2400 12800 6
Bảng 5.3: Thông số máy biến áp block C
Từ thơng số chọn, tính tốn thơng số máy biến áp:
APXưdmMBA2 RMBA — „ , 2 SđmMBA2 12.8 X 0.382 16002 0.728(mQ) 0.06 X 3802 1600X1000 — 5.415(mQ) APXưdmMBA2 RMBA — „ , 2 SđmMBA 10600 X 0.382 16002 — 0.598(mQ)
- Thông số máy biến áp trong phần mềm Simaris:
Rimax = 0.988(mQ), Ximax = 6.924(mQ), Zimax = 6.994(mQ) Romax = 0.988(mQ), Xomax = 6.577(mQ), Zomax = 6.651(mQ)
5.2 Chọn máy phát dự phịng: (Khối cơng cộng block C và D):
Trong các cơng trình cơng cộng như tồ nhà, văn phịng, trụ sở ln tồn tại một số phụ tải quan trọng luôn phải được cung cấp điện liên tục: các hệ thống chiếu sáng gặp sự cố, thang máy, bơm hoặc các thiết bị dùng điện quan trọng. Để đảm bảo cho toà nhà hoạt động tốt và các thiết bị dùng điện được cung cấp điện liên tục do đó ở các tồ nhà cần phải có máy phát điện dự phòng, thường là các máy phát điện được nối với bộ chuyển mạch ATS (Automatic Transfer Switch).
Khi có sự cố về lưới điện, Máy phát tự động chạy để cung cấp điện cho tải. Do đó, cơng suất máy phát dự phịng phải cung cấp cho tòa nhà tối thiểu bằng với lượng cơng suất đã tính tốn ở trên. (Dành cho khối tải công cộng)
=> Tổng cơng suất mà máy phát dự phịng phải cung cấp cho tòa nhà là: 1063.1(kVA) Ta chọn Máy phát điện dự phòng của hãng Mitsubishi 1250kVA với các thơng số sau:
Hình 5.1: Máy phát điện 1250kVA dự phịng cho nhóm tải cơng cộng
• Cơng suất liện tục: 1250kVA • Cơng suất sự phịng: 1375 kVA • Xuất xứ: Nhật Bản
• Điện áp: 380V/220V - 3 pha - 4 dây • Tần số, tốc độ: 50Hz - 1500rpm
Z „ J .
• Kích thước: (DxRxC): 4680x2160x2700mm
5.3 Bộ chuyển nguồn tự động ATS - Automatic Transfer Switch:
Khi nguồn lưới không đạt tiêu chuẩn yêu cầu, bộ chuyển đổi nguồn tự động ATS sẽ kiểm tra chất lượng của nguồn dự phòng và nếu thỏa mãn, ATS sẽ tác động để giúp chuyển tải sang sử dụng ở nguồn dự phịng. Sau đó ATS sẽ giám sát việc quay trở lại sử dụng nguồn chính khi mà nguồn chính ổn định lại, ATS vận hành để chuyển tải trở lại dùng điện lưới.Tất cả các động tác trên được thực hiện hoàn toàn tự động, khơng địi hỏi đến sự can thiệp tại chỗ của người vận hành.
Một bộ chuyển mạch tự động gồm: 1 khóa liên động điện + 1 khóa liên động cơ + bộ điều khiển tự động
Dựa vào cơng suất tổng tồn bộ tịa nhà và dịng điện tổng tính tốn, ta chọn bộ chuyển đổi nguồn ATS SmartGen HAT530N có các thơng số:
• Dịng định mức I-rate = 2500A, Icu = 66 kA • Điện áp định mức : 380/415V
Smartgen HAT530
TRA ĐỘ SỤT ÁP
6.1 Tính tốn lựa chọn hệ thống dây dẫn: Lựa chọn phương pháp xác định dây dẫn:
Chọn dây dẫn theo điều kiện phát nóng cho phép áp dụng các tiêu chuẩn của Hội đồng Kỹ thuật điện Quốc tế (IEC - International Electrotechnical Commission).
I cp > Trong đó:
Icp: dịng cho phép của dây dẫn (A).
Iivmax: dịng làm việc lớn nhất của phụ tải tính tốn (A). K: hệ số hiệu chỉnh theo điều kiện lắp đặt.
Hình 6.1: Sơ đồ khối cách xác định tiết diện dây dẫn
Trong đó:
- IB: dịng làm việc lớn nhất ứng với cơng suất định mức (kVA) của tải.
- In: dòng định mức của CB, tại đó Relay bảo vệ q dịng có thể chịu được vơ hạn định ở nhiệt độ môi trường do nhà chế tạo quy định, và nhiệt độ của các bộ phận mang điện không vượt quá giới hạn cho phép.
- IZ: dịng cho phép lớn nhất, dây dẫn có thể tải được vơ hạn định mà không làm giảm tuổi thọ làm việc.
Xác định cỡ dây đối với cáp không chôn dưới đất:
Xác định hệ số K: Với các mạch không chôn dưới đất, hệ số K thể hiện điều kiện lắp đặt
K = K1.K2.K3 (6.2) Trong đó:
- K1: thể hiện ảnh hưởng của cách lắp đặt.
- K2: thể hiện ảnh hưởng tương hổ của hai mạch đặt kề nhau. Hai mạch được coi là đặt kề nhau khi khoảng cách L giữa 2 dây nhỏ hơn 2 lần đường kính cáp lớn nhất của 2 cáp nói trên.
- K3: thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ tương ứng với dạng cách điện. Xác định cỡ dây cho dây chôn dưới đất:
Trường hợp này cần phải xác định hệ số K, cịn mã chữ cái thích ứng với cách lắp đặt sẽ không cần thiết.
Xác định hệ số hiệu chỉnh K: với các mạch chôn dưới đất, K sẽ đặc trưng cho điều kiện lắp đặt
K = K4.K5.K6.K7 (6.3) Trong đó:
• K4: thể hiện ảnh hưởng của cách lắp đặt.
• K5: thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt kề nhau. Các dây được coi là đặt kề nhau nếu khoảng cách L giữa chúng nhỏ hơn 2 lần đường kính của dây lớn nhất trong hai dây. • K6: thể hiện ảnh hưởng của đất chơn cáp.
• K7: thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ của đất. Xác định kích cỡ dây nối đất bảo vệ (PE: Proctective Earth):
các thiết bị điện để tạo lưới đẳng áp. Các dây này dẫn dòng sự cố do hư hỏng cách điện (giữa pha và vỏ thiết bị) tới điểm trung tính nối đất của nguồn. PE sẽ được nối vào đầu nối đất chính của mạng. Đầu nối đất chính sẽ được nối với các điện cực nối đất qua dây nối đất.
Kích cỡ của dây PE được xác định theo phương pháp đơn giản sau: Sph < 16 mm2 => SPE = Sph
16 mm2 < Sph < 35 mm2 => SPE = 16 mm2
Sph > 35 mm2 => SPE = S^
Xác định kích cỡ dây trung tính ( Neutral ):
Tiết diện của dây trung tính bị ảnh hưởng của sơ đồ nối đất TN-S: SN = Spha - nếu Spha < 16 mm2 (dây đồng) cho các mạch một pha.
SN = 0.5Spha - cho các trường hợp cịn lại với lưu ý là dây trung tính phải có bảo vệ thích hợp.
6.2 Tính tốn chi tiết dây dẫn:
Từ máy biến áp đến tủ phân phối chính MSB_1 (khối căn hộ block C) Công suất máy biến áp: Smba = 1600(kVA)
Chọn dòng định mức CB: Idm_cB = 2500(A)
Phịng máy biến áp khơ và phịng tủ điện nằm cạnh nhau dưới tầng hầm. Cho nên từ máy biến áp đến tủ phân phối chính ta sử dụng busbar LXC 2500A dài 5m
• Điện trở : r1 = 0.017 niQ/im x1= 0.009 niQ/in r0 ph-n = 0.082 niQ/im x0 ph-n= 0.053 m.Q/m r0 ph-pe = 0.35 mQ/m; x0 ph-pe= 0.29 mQ/m Ilvmax Smba \3 XU 1600 X 1000 \3 X 380 =2431(A)
Từ tủ điện tổng MSB đến tủ tầng
Ở đây, ta sử dụng 2 thanh busway để cấp điện cho các tầng. Thanh busway thứ 1 cấp điện cho tầng 2 đến tầng 9, thanh busway thứ hai cấp điện cho tầng 10 đến tầng 16 Tổng CSTT trên busway 1: với Ks=0.7 (hệ số đồng thời trên busway)
Stti= Ks x £Stt = 882.2 (kVA)
Stt 1 882.2 X 1000
Ilvmax1 = 73 XU ~ 73 X 380 = 1340 (A)
Chọn busway LXC 1600A, ftot=1, 3P+100%N+PE(EN), dài 117m • Điện trở : r1 = 0.037 mQ/m; x1= 0.026 mQ/m
r0 ph-n = 0.173 niQ/im x0 ph-n= 0.119 mQ/m r0 ph-pe = 0.392 mQ/m; x0 ph-pe= 0.289 mQ/m
Tổng CSTT trên busway 2: với Ks=0.7 (hệ số đồng thời trên busway) Stt2= £Ks x (Syc+Sdp) = 930.12 (kVA)
Stt2 930.12X 1000 ZÀX ZÀX
Ilvmax2 = - ị = —ị = 1413.2 (A) (A)
73 XU 73 X 380
Chọn busway LXC 1600A, ftot=1, 3P+100%N+PE(EN), dài 139m • Điện trở : r1 = 0.037 mQ/m; x1= 0.026 mQ/m
r0 ph-n = 0.173 mQ/m; x0 ph-n= 0.119 mQ/m r0 ph-pe = 0.392 mQ/m; x0 ph-pe= 0.289 mQ/m
Từ tủ điện tầng đến tủ căn hộ
Tầng 2 có tất cả 16 căn hộ, cơng suất biểu kiến: SCH_Ì = 9.6 (kVA)
LV-CB Ị.lA.la Circuit-breaker In =2.5'0.0 Ẩ’.............. 3WQ2252CB311AA2/L LV-B 1.1A.1 LXC065 1 Busbar System LXC
Material íor conductor Cu
Mounting type horizontal on edge
Degree of protection IP54
l=[A] 2.500
Busbar contiguration L1. L2, L3, N, PE—chassĩs
Reduction ĩactor f tot Ị1
Un-max [V] 690
lz[A] 2.500
lcw[kA] 86|
Permissible voltage drop/section [%] I 0.4
Temperatures [=C] AU: 55; Ikmin; 80
Length [m] |1Ọ
_________________________________________________
LV-CBl.lA.lb Circuit-breaker LÓ „225004'............. ..
3WU2252CB311AA2/L Longestfire area [mj 0
Tuyến dây từ tủ điện tầng 2 đến từng căn hộ đặt trên hệ thống máng cáp kết hợp ống PVC chơn trong tường, nên có các hệ số hiệu chỉnh như sau:
- K1 = 1 - dây đặt trong ống âm trong tường, thang máng cáp - K2 = 0.8 - số mạch đi trong ống là 2
- K3 = 1- dây dẫn đặt trong mơi trường có nhiệt độ là to = 40oC
dmCB dmCB 50
Dòng điện hiệu chtah: !,e =K = K 1 *‘K2‘*K 3 = 08=62.5
Dòng cho phép của dây dẫn Icp > Ihc: dòng hiệu chỉnh, từ dòng hiệu chỉnh Ihc trên tra bảng Catalogue loại NYCWY được các thơng số sau: dịng cho phép Icp = 63 (A) > 62.5 (A) và tiết diện dây dẫn Fdd là 16 mm2 (cáp điện lực hạ áp 1 lõi ruột đồng CVV, cách điện PVC, vỏ PVC khơng có giáp bảo vệ).
• Tiết diện dây pha Spha = 10 mm2 ; SN = 10 mm2 ; SPE = 10 mm2
• Điện trở : r1 = 1.842 mQ/m; x1= 0.177 mQ/m r0 ph-n = 7.366 mQ/m; x0 ph-n= 0.67 mQ/m r0 ph-pe =7.366 mQ/m; x0 ph-pe= 0.772 mQ/m
Từ tủ điện căn hộ đến thiết bị
Tính tốn điển hình cho cấp nguồn máy nước nóng Stbi=2.22 (kW) Dòng làm việc max Ilvmax2 = Stbi ư = 2.22* 1000 220 = 10.1 (A)
Vì máy nước nóng là thiết bị đặt ở phịng tắm, nên cần độ an toàn cao cho người sử dụng, ta chọn RCBO = 13A 30mA
Tuyến dây từ tủ điện căn hộ đến từng thiết bị đặt trong ống conduit chơn trong tường, nên có các hệ số hiệu chỉnh như sau:
- K1 = 1 - dây đặt trong ống âm trong tường, thang máng cáp - K2 = 1 - số mạch đi trong ống là 1
- K3 = 1 - dây dẫn đặt trong mơi trường có nhiệt độ là to = 40oC
Multi-core cable or light-plastic sheathed cables free
In brickvvork
Thermal resistance < 2 K.m/W (Rerence no. 52)
Hình 6.2 Lắp đặt dây dẫn trên Simaris
1 dmCB 1 dmCB 13
Dòng điện hiệu ditoh: I„c =K = K1 *K2*K 3 = 1
Dòng cho phép của dây dẫn Icp > Ihc: dòng hiệu chỉnh, từ dòng hiệu chỉnh Ihc trên tra bảng Catalogue do hãng NYCWY cung cấp được các thông số sau: dòng cho phép Icp
= 27 (A) > 13 (A) và tiết diện dây dẫn Fdd là 2.5 mm2 (cáp điện lực hạ áp 3 lõi ruột đồng CVV, cách điện PVC, vỏ PVC khơng có giáp bảo vệ).
• Tiết diện dây pha Spha = 2.5 mm2 ; SN = 2.5 mm2 ; SPE = 2.5 mm2
• Điện trở :
ri = 7.366 mQ/m; X1= 0.113 mQ/m
r0 ph-n = 29.466 mQ/m; x0 ph-n= 0.453 mQ/m r0 ph-pe =29.466 mQ/m; x0 ph-pe= 0.453 mQ/m
Tính tốn tương tự các thiết bị còn lại của căn hộ, các căn hộ cịn lại của tầng, và tính tốn các tầng khác nhau.Tải khối cơng cộng tính tương tự (bảng tóm tắt ở cuối
chương)
6.3 Kiểm tra độ sụt áp:
Tiêu chuẩn đánh giá chất lượng điện năng là điện áp và tần số, dao động điện áp và tần số càng bé thì chất lượng càng tốt. Việc ổn định tần số là công việc điều tần của trung tậm điều độ. Độ sụt áp liên quan đến tiết diện của dây dẫn: sụt áp do phân áp trên các thành phần điện trở, cảm kháng, dung kháng của dây dẫn.
Trong thực tế, điện áp cung cấp cho các thiết bị (trong mạng hạ thế) các giá trị không bằng điện áp đầu ra của máy biến áp.
Sụt áp trên dây dẫn được kiểm tra theo theo tiêu chuẩn TVCN 9206 - 2012 như sau: • Đối với chiếu sáng làm việc: 5%
• Đối với chiếu sáng sơ tán người và chiếu sáng sự cố: 5% • Đối với chế độ làm việc bình thường: 5%
• Đối với chế độ sự cố: 10%
Độ sụt áp 3 pha được tính bằng cơng thức:
AU = V 3 Ib(Rcosọ + Xsinọ)L (6.4)
Độ sụt áp 1 pha được tính bằng cơng thức:
AU = 2 Ib(Rcosọ + Xsinọ)L (6.5)
Độ sụt áp dây trung tính bằng cơng thức:
Ib dịng làm việc lớn nhất (A). L chiều dài dây (m).
R, X điện trở, điện cảm của dây dẫn (Q/m)
TÍNH TỐN SỤT ÁP CHI TIẾT CHO CĂN HỘ 22 TẦNG 16 (XA NHẤT)
• Tính tốn sụt áp cho tuyến dây cấp nguồn máy nước nóng của căn hộ 22 tầng 16 (thiết bị xa máy biến áp nhất)
• Đoạn từ Máy biến áp (MBA) đến Tủ điện tổng (MSB_1) với điện áp 3 pha 380V:
• Busbar LXC chiều dài L = 5 m • R = 0.104 (mQ), X = 0.045(mQ) • Dịng điện làm việc: IB = 1909 • Cosọ = 0.9, Sinọ = 0.436
Sụt áp 3 pha trên busbar từ đầu Máy biến áp đến Tủ điện tổng (MSB) là :
AU = 7 3 Ib(Rcosọ + Xsinọ)L
= 73 X 1909 X (0.104 X 0.9+0.045 X 0.436) X 10-3 = 0.374(v) 0.374
AU1%= ^80 X 100 = 0.098% Theo tính tốn Simaris:
pktribution board: MSB BLOCK c
max. allovved tripping time = 5s
! JLS gí lgw Igb Igs 0,8 3.146,23 1.776,995 3.613,375 cos(<p) lbw Ibb Ibs 0,9 ind. 1.718,397 A -832,2 A 1.909,305 A CB l.lA.3a IR=32Ó A 3VA234Õ 54320 AAOẬ 341 A '1 Ib =304 A Ik3max Ipk Iklmaxph.n Ik1maxph_pe Ik3min Ik2min Iklmĩnphn Iklmĩnph.pe 39,204 92,168 40,597 37,588 29,916 25,908 32,108 29,803 kA kA kA kA kA kA IcA kA <p 3 -81,214 Message
The dimensioned medĩum-voltage devices have to be RCD protection has not been dimensioned yet. RCD proteotion has not been dimensioned yet.
nz-í-ì I-------------- - I------------------------:------J___—__________ <p1ph_n = <p1ph_pe = <p3 = - <p1ph_n = cplph.pe = -80,253 • -76,92 • -80,759 " -80,759 • -79,737 • -75,889 •
Target of dimensioning Back-up protectĩon
Ikmax a Rlmax Xlmax Z1max ROmax XOmax Z0max IĨU 40,597 kA 1,119 mO 6,877 m(l 6,967 2,877 6,594 7,195 mO mí) mí) mí) lcu corr a = 40,597 kA l4a R1min X1min Z1min ROmin XOmin Z0min 0,352 V ZAu = 807.570,6 kA2s 0,94 6,084 6,156 2,478 6,594 7,045
Hình 6.3 Kêt quả sụt áp tủ MSB trên Simaris
* Đoạn từ Tủ điện tổng (MSB) đến tủ tầng 16 với điện áp 3 pha 380V: Busbar LXC chiều dài L = 138 m
R = 4.111 (mQ), X = 2.507(mQ) Dòng điện làm việc: IB = 1233 Cosọ = 0.834, Sinọ = 0.552
Sụt áp 3 pha trên busway 2 từ Tủ MSB_1 đến tủ tầng 16
AU = V 3 Ib(Rcosọ +
Xsinọ)L=V3 X1233 X ( 3.753X 0.834 + 2.507 X 0.552) X 10-3 = 10.28 (V) AU2% = 10283oUX 100 = 2.7%
Hình 6.4 Kết quả sụt áp tủ điện tầng 16 trên Simaris
*Đoạn từ Tủ điện tầng 16 đến Tủ điện căn hộ 22 với điện áp 220V: